KR101579364B1 - 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋 - Google Patents

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Abstract

본원발명인 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋은 착용자의 귀에 장착되고 생체신호를 측정하는 전극이 장착되는 이어훅부 및 상기 이어훅부와 연결되고 측정된 생체신호를 무선으로 측정장비에 전달하는 본체부로 구성된다.
본 발명에 따르면, 일상적으로 사용되는 이어훅 이어셋이나 이어훅 이어폰에 길이 조절되는 전극을 최소장착하여 환자를 위한 뇌파 모니터링과 더불어 모든 사람의 일상 속에서 뇌파를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 자연스러운 일상 속에서 장시간 혹은 언제 어디서나 뇌파를 측정하는 연구를 진행할 수 있는 효과가 있다.

Description

뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋{Wireless Earhook Earset/Earphone concealing electrodes and acquisition system of electroencephalograph for brain monitoring and brain-computer interface}
본 발명은 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 ＥＥＧ 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 뇌파를 취득할 때 신체적, 감성적 구속을 최소화할 수 있도록 한 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 ＥＥＧ 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋에 관한 것이다.
일반적으로 환자 등을 대상으로 생체신호를 측정하기 위해서는 측정장치를 구성하는 여러 개의 전극을 신체에 부착한 후 측정하게 된다.
그러나 종래의 측정장치는 활동중인 사람을 대상으로 생체신호를 측정하는 것에는 무리가 있었다.
이러한 문제를 극복하고자 종래 발명중 하나인 뇌-기계 인터페이스 작동을 위한 무선 시스템 및 그의 제어방법(대한민국 특허공개 2003-0017124)은 뇌 전위신호를 이용하여 운동성을 가진 장난감을 원격 조정할 수 있도록, 무선 원격 시스템을 사용자의 머리에 장착시키고, 뇌파와 안전도 조합을 이용하여 기계 장치를 원격 조종할 수 있도록 하였다.
그러나 이러한 종래의 발명은 전극들이 두개골의 횡단 중앙을 중심으로 우측 감각운동 영역과 좌측 감각운동 영역에 배치되고 전극의 수가 10개 이상이 필요할 정도로 많아 활발한 활동을 하는 직업의 착용자에게 적용하여 생체신호를 획득하기에는 어려움이 있었다.
또한 착용자의 상태를 파악하는 것이 아니라, 원격조정을 위한 신호를 감지하도록 구성되어 있어, 위험영역에서 활동중인 착용자의 상태를 파악하는 용도로 사용하는 것은 힘들었다.
또 다른 종래 발명으로 뇌파 파라미터를 사용한 뉴로피드백 훈련을 위한 무선시스템 및 방법(대한민국 특허공개 2003-0002677)은 머리에 쓰게 되어있는 일련의 전극이 구비된 헤드 셋으로부터 생체전기 신호를 추출하고, 그 신호를 뇌 신호 데이터 무선 수신부와 직렬 포트로 연결되어 있는 원격지에 위치되어 있는 호스트 컴퓨터에 무선 송신하여, 그래프, 수치, 영상 및 청각 신호의 형태로 뇌전도(EEG) 전류 활동 수준에 관한 정보를 모니터에 디스플레이하여, 개인으로 하여금 게임의 형태로 설정된 훈련 세션과 프로토콜을 포함하는 뉴로피드백 훈련을 실행하도록 하였다.
이 발명은 주로 바이오피드백, 전신 상태와 관련된 놔파, 인간 조작자의 수행에 적용될 수 있는 주의력 향상이나, 관련 장애를 가진 환자의 인지 기능 향상에 적용되는 뉴로피드백 절차를 행하도록 구성된다
이러한 종래 발명들은 원격조정이나 뉴로피드백 훈련을 위해 정밀한 뇌파의 검출이 필요하므로 많은 수의 전극이 필요하고, 또한 그러한 정밀한 측정을 위해서는 전극들의 측정 위치 또한 고정적이어서 활동성이 많은 경우에는 적용하기 힘든 문제점이 있다.
또한 이러한 종래 발명들은 Ag-AgCl전극(습식 전극)을 이용하여 측정하는 장비가 많아 전도성 젤을 바르거나 접착성 테이프를 이용해서 신체에 부착하도록 구성되어 착용시 번거로우며, 활동성이 많은 착용자에게 적용하기 힘든 문제점이 있었다.
또한 주로 뇌파를 측정하므로 심장 활동에 관한 착용자의 상태를 관찰하여 파악하기는 어려우며, 수면 여부, 안구의 움직임, 흥분 및 이완 정도, 생존 여부 등의 다양한 생체정보를 파악하도록 구성된 것이 아니기 때문에 전시나 화재발생 등의 위험영역에서 사용하기에는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제2012-0118564호 대한민국 공개특허공보 제2007-0100008호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일상적으로 사용되는 이어훅 이어셋이나 이어훅 이어폰에 길이 조절되는 전극을 최소장착하여 환자를 위한 뇌파 모니터링 뿐만 아니라 모든 사람의 일상 속에서 뇌파를 측정할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한 뇌파를 취득할 때 전극을 최소화하여 측정할 수 있으므로 신체적, 감성적 구속을 최소화할 수 있으면서도 이어셋과 이어훅 장비를 간편하게 착용하여 단시간에 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 근육이 부분적으로 마비되어 몸의 사용이 불편한 환자들이 이어훅과 이어셋을 통하여 청각자극과 뇌전도 수집을 하나의 디바이스에서 하여 다른 기기에 전달할 수 있기 때문에 청각자극 신호와 뇌파의 신호 전달을 통하여 다른 기기의 제어를 할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋은 착용자의 귀에 장착되고 생체신호를 측정하는 전극이 장착되는 이어훅부 및 상기 이어훅부와 연결되고 측정된 생체신호를 무선으로 측정장비에 전달하는 본체부로 구성된다.
그리고 상기 이어훅부는 귀에 걸릴 수 있도록 고리형상으로 형성되는 이어훅 본체와, 상기 이어훅 본체의 일면에 간격을 두고 장착되는 전극과, 상기 이어훅 본체의 일면에 장착되는 레퍼런스 전극과, 상기 전극의 생체신호 노이즈를 제거하는 필터부 및 상기 필터부를 통과한 신호를 증폭하는 증폭부를 포함하여 구성된다.
여기서 상기 이어훅 본체는 연성 재질로 형성되고, 일면에는 접착성 물질이 선택적으로 형성되되, 상기 전극은 착용자의 상태에 따라 고정될 수 있도록 서로 다른 길이를 가지고 형성될 수 있다.
또한 상기 전극은 이어훅 본체에 고정되고 외면에 나선이 형성되는 고정 전극부와 상기 고정 전극부와 나선 결합되고 회전작동에 따라 길이 조절되는 가동 전극부로 구성된다.
그리고 상기 본체부는 상기 이어훅부에서 전달되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와, 상기 A/D 변환부에서 전달되는 디지털 신호를 제어하는 마이크로컨트롤러와, 상기 마이크로컨트롤러에서 전달되는 디지털 신호를 저장하는 메모리와, 상기 마이크로컨트롤러에서 전달되는 디지털 신호를 측정장비에 전달하는 무선 통신부로 구성된다.
여기서 상기 본체부에는 측정장비를 통해 전달되는 신호를 이어폰에 전달할 수 있도록 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부와 외부 신호를 내부에 전달하는 마이크가 더 장착될 수 있다.
또한 상기 본체부에는 착용자의 움직임을 감지하는 가속도 센서가 장착될 수 있다.
본 발명에 따르면, 일상적으로 사용되는 이어훅 이어셋이나 이어훅 이어폰에 길이 조절되는 전극을 최소장착하여 환자를 위한 뇌파 모니터링과 더불어 모든 사람의 일상 속에서 뇌파를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 자연스러운 일상 속에서 장시간 혹은 언제 어디서나 뇌파를 측정하는 연구를 진행할 수 있는 효과가 있다.
또한 뇌파를 취득할 때 전극을 최소화하여 측정할 수 있으므로 신체적, 감성적 구속을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 기존에 접근하기 어려웠던 상황 속에서 연구 및 의학적 데이터를 취득할 수 있고, 이어셋과 이어훅 장비를 간편하게 착용하여 단시간에 사용할 수 있는 기술적 효과가 있다.
더불어, 이어훅과 이어셋을 통하여 청각자극과 뇌전도 수집을 하나의 디바이스에서 하여 다른 기기에 전달할 수 있기 때문에 청각자극 신호와 뇌파의 신호 전달을 통하여 다른 기기의 제어를 할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋을 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋을 나타낸 구성도.
도 4 및 5는 본 발명에 따른 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋의 다른 실시 예를 나타낸 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋을 구성하는 전극을 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.
본원발명인 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋(이하, "무선 이어훅 이어셋"이라 함)(10)은 착용자의 귀에 장착되고 생체신호를 측정하는 전극이 장착되는 이어훅 부(20)와 상기 이어훅부(20)와 연결되고 측정된 생체신호를 무선으로 측정장비(40)에 전달하는 본체부(30)로 대별된다.
상기 이어훅부(20)는 착용자 귀의 일 측이나 양측에 선택적으로 장착되어 생체신호를 측정하게 된다.
그리고 상기 이어훅부(20)는 귀에 걸릴 수 있도록 고리형상으로 형성되는 이어훅 본체(21)와, 상기 이어훅 본체(21)의 일면에 간격을 두고 장착되는 전극(22)과, 상기 이어훅 본체(21)의 일면에 장착되는 레퍼런스 전극(23)과, 상기 전극(22)의 생체신호 노이즈를 제거하는 필터부(24)와, 상기 필터부(24)를 통과한 신호를 증폭하는 증폭부(25)로 구성된다.
즉 상기 이어훅부(20)는 착용자의 귀에 이어훅 본체(21)를 착용한 후, 신체와 접촉하는 전극(22, 23)을 통해 착용자의 생체신호를 측정한 다음, 상기 필터부(24)를 통해 노이즈를 제거한 후, 상기 증폭부(25)를 통해 생체신호를 증폭한 다음, 상기 본체부(30)에 증폭된 신호를 전달하게 되는 것이다.
여기서 상기 이어훅 본체(21)는 도시된 도 1 및 2와 같이 일 측이 절개되는 고리 형상 이외에도 착용자의 상태와 목적 등에 따라서 다른 형상으로 형성될 수 있음을 밝힌다.
또한 상기 이어훅 본체(21)는 착용자의 상태에 따라 용이하게 착용할 수 있도록 연성 재질로 형성되고, 일면에는 상기 전극(22, 23)을 용이하게 장착할 수 있도록 접착성 물질이 선택적으로 형성되되, 상기 이어훅 본체(21)의 내부에는 전극(22, 23)의 신호를 전달할 수 있도록 신호 전달 부재(미도시)가 장착된다.
그리고 상기 이어훅 본체(21)에 장착되는 전극(22)은 착용자의 상태에 따라 고정될 수 있도록 서로 다른 길이를 가지고 형성될 수 있다.
또한 상기 전극(22)은 착용자의 상태에 따라 길이를 조절하여 고정할 수 있도록 구성될 수 있는데, 이를 위해 상기 전극(22)은 이어훅 본체(21)에 고정되고 외면에 나선이 형성되는 고정 전극부(22a)와 상기 고정 전극부(22a)와 나선 결합되고 회전작동에 따라 길이 조절되는 가동 전극부(22b)로 구성된다.
즉 상기 전극(22)은 가동 전극부(22b)가 고정 전극부(22a)와 회전작동하면서 길이 조절되어 착용자의 신체에 고정되는 것이다.
이를 좀더 보충설명하면, 기존의 전극은 착용자의 고려 없이 고정형성됨으로써 불확실한 정보를 측정하는 반면, 본원발명의 전극(22)은 착용자의 신체에 따라 길이 조절되어 고정됨으로써 정확한 정보를 획득할 수 있게 되는 것이다.
상기 이어훅부(20)와 연결되고 측정된 생체신호를 무선으로 측정장비(40)에 전달하는 본체부(30)는 상기 이어훅부(20)에서 전달되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(31)와, 상기 A/D 변환부(31)에서 전달되는 디지털 신호를 제어하는 마이크로컨트롤러(32)와, 상기 마이크로컨트롤러(32)에서 전달되는 디지털 신호를 저장하는 메모리(33)와, 상기 마이크로컨트롤러(32)에서 전달되는 디지털 신호를 측정장비(40)에 전달하는 무선 통신부(34)로 구성된다.
즉 상기 본체부(30)는 이어훅부(20)에 전달되는 아날로그 신호를 A/D 변환부(31)를 통해 디지털 신호로 변환한 후, 상기 디지털 신호를 마이크로컨트롤러(32)를 통해 제어한 다음, 상기 마이크로컨트롤러(32)의 디지털 신호를 메모리(33)에 저장하거나 무선 통신부(34)를 이용하여 측정장비(40)에 데이터를 전송하게 되는 것이다.
이때 상기 본체부(30)의 일 측에는 전원스위치 및 전원부가 구비됨은 당연한 것이고, 상기 측정장비(40)에는 무선 통신부(34)에서 전달되는 데이터를 전송받을 수 있도록 무선 통신장치(42)가 구비된다.
그리고 상기 본체부(30)에 적용되는 A/D 변환부(31)와, 마이크로컨트롤러(32)와, 메모리(33)와, 무선 통신부(34)는 공지된 구성을 택일하여 구성되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.
다음으로 상기 본체부(30)에는 도시된 도 4와 같이 측정장비(40)를 통해 전달되는 신호를 이어폰(50)에 전달할 수 있도록 D/A 변환부(35)가 구성될 수 있다.
이를 좀더 구체적으로 살펴보면, 상기 측정장비(40)의 데이터는 무선 통신장치(42)를 통해 상기 본체부(30)의 무선 통신부(34)에 전달된 후, 상기 마이크로컨트롤러(32)를 거쳐 제어된 다음, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부(35)를 거쳐 이어폰(50)에 전달되어 착용자가 상기 측정장비(40)에서 전달되는 데이터를 청취할 수 있게 되는 것이다.
이때 상기 본체부(30)에는 평소 수동적으로 음악이나 통화용으로 사용하며 뇌파를 측정하기만 하는 Brain monitoring 모드와 능동적으로 BCI 모드 버튼을 통해 CPU가 포함된 단말기의 BCI 프로그램을 켜서 곧바로 BCI 모드를 선택할 수 있도록 선택 버트(36)이 구비된다.
그리고 상기 본체부(30)에는 도시된 도 5와 같이 외부 신호를 내부로 전달하는 마이크(60)가 구비될 수 있다.
즉 상기 마이크(60)의 외부 신호는 상기 본체부(30)의 마이크로컨트롤러(32)를 거친 후 상기 메모리(33)에 저장되거나 무선 통신부(34)를 거쳐 측정장치(40)에 전달되는 것이다.
또한 상기 본체부(30)에는 도시된 도 3과 같이 착용자의 움직임을 감지할 수 있도록 가속도 센서(70)가 장착될 수 있다.
즉 상기 본체부(30)의 가속도 센서(70)는 착용자의 움직임 상태를 체크하여 신뢰할 수 있는 뇌파신호만을 적용할 수 있도록 한 것이다.
이를 좀더 보충설명하면, 상기 본체부(30)는 이어훅부(20)에서 전달되는 신호와 가속도 센서(70)에서 전달되는 신호를 비교하여, 상기 가속도 센서(70)를 통해 측정된 값이 설정 값보다 낮은 경우에만 상기 이어훅부(20)에서 전달되는 신호 값을 뇌파신호의 측정값으로 적용할 수 있도록 한 것이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 이어훅부(20)는 착용자 귀의 양측에 장착되어 생체신호를 측정할 수 있다.
또한, 상기 이어훅부(20)가 착용자 귀의 일측에 장차될 경우, 귀의 타측에는 상기 이어훅부(20)와 선으로 연결되면서 전극(22, 23)과 상기 필터부(24)와, 상기 증폭부(25)가 구비되어 귀의 바깥귀길 내부에서 외부로 배치되는 이어폰 형태로 형성될 수 있다.
이때, 상기 이어훅부(20)가 이어폰 형태를 갖더라도 상기 본체부(30)는 연결 배치되는 것이 당연하다.
특히, 상기 이어훅부(20)는 블루투스(미도시)가 더 포함되어 이어훅부(20)에서 측정된 생체신호인 뇌파전극이 블루투스를 통해 단말기(미도시)로 송출되도록 한 후, 단말기에서 수신된 뇌파를 분석하여 그 분석 정보를 무선 다중 통신으로 컴퓨터나 핸드폰으로 송출함으로써 컴퓨터나 핸드폰에서 상기 이어훅부(20)에서 전달되는 신호값을 표시할 수 있도록 할 수 있다.
더불어, 상기 이어훅부(20)는 시각 자극에 대한 뇌파를 전극을 통해 수신한후 블루투스를 통해 단말기로 송출되도록 하여 분석하고, 그 분석 정보를 토대로 티브이 또는 오디오 등의 기기들의 기능을 조작할 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 상기 이어훅부(20)에서는, 운전자가 졸음운전을 할때 발생하는 뇌파 전극을 측정하여, 그 측정된 정보를 블루투스를 통해서 단말기로 송출하여, 그단말기가 수신된 뇌파 정보를 분석하여 단말기에 구비된 스피커 또는 이어훅부(20)와 연결되는 이어폰 등을 통해 사용자에게 알려줄 수 있게되어 안전사고를 방지할 수 있도록 할 수 있다.
상기 이어훅부(20) 사용자가 수면중에 각각의 수면단계 및 건강상태에 따라서 달라질 수 있는 뇌파의 정보를 누적 취득해서 단말기를 통해 분석하여 사용자의 수면 및 건강상태를 단말기에 구비된 표시창을 통해 확인할 수 있다.
특히, 상기 이어훅부(20)는 착용이 간편하고 뇌파의 분석 및 확인이 용이하여 일상생활에서 다양한 뇌파 정보를 축적하여 심도깊은 분석을 할 수 있고, 그 분석된 뇌파 정보를 원활하게 활용할 수 있다.
상기 이어훅부(20)의 전극을 통해 뇌파 자극을 수신한 후, 그 뇌파 정보를 단말기에 송출하여 그 단말기가 수신된 뇌파 정보를 분석하는 방법은, 시간축에서 뇌파의 크기를 비교하여 뇌파의 크기가 설정된 범위영역을 넘어설경우나 또는 크기의 변동율이 발생할 경우 설정된 신호가 발생이되고, 무선통신을 통해 해당 신호를 송출하는 방식이 사용될 수 있다.
또한, 상기 이어훅부(20)의 전극을 통해 뇌파 자극을 수신한 후, 그 뇌파 정보를 단말기에 송출하여 그 단말기가 수신된 뇌파 정보를 분석하는 방법은, 주파수축에서 뇌파의 주파수를 비교하여 자극의 반복주기와 동일하거나 조합된 뇌파의 주파수일 경우 설정된 신호가 발생이되고, 무선통신을 통해 해당 신호를 송출하는 방식이 사용될 수 있다.
여기서, 시간축에서 주파수축으로 변경되기 위해서, 프리에변환을 사용할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
먼저 귀에 걸릴 수 있도록 고리형상으로 형성되는 이어훅 본체(21)와, 상기 이어훅 본체(21)의 일면에 간격을 두고 장착되는 전극(22)과, 상기 이어훅 본체(21)의 일면에 장착되는 레퍼런스 전극(23)과, 상기 전극(22)의 생체신호 노이즈를 제거하는 필터부(24)와, 상기 필터부(24)를 통과한 신호를 증폭하는 증폭부(25)로 구성되는 이이훅부(20)를 형성한다.
이때 상기 전극(22)은 이어훅 본체(21)에 고정되고 외면에 나선이 형성되는 고정 전극부(22a)와 상기 고정 전극부(22a)와 나선 결합되고 회전작동에 따라 길이 조절되는 가동 전극부(22b)로 구성된다.
그리고 상기 이어훅부(20)에 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(31)와, 상기 A/D 변환부(31)에서 전달되는 디지털 신호를 제어하는 마이크로컨트롤러(32)와, 상기 마이크로컨트롤러(32)에서 전달되는 디지털 신호를 저장하는 메모리(33)와, 상기 마이크로컨트롤러(32)에서 전달되는 디지털 신호를 측정장비(40)에 전달하는 무선 통신부(34)와, 상기 마이크로컨트롤러(32)와 연결되고 착용자의 움직임을 감지할 수 있도록 가속도 센서(70)로 구성되는 본체부(30)를 연결하면 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋(10)의 조립은 완료되는 것이다.
여기서 상기 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋의 조립은 상기와 다른 이루어질 수 있음을 밝힌다.
다음으로 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저 착용자 귀의 일 측이나 양측에 상기 이어훅부(20)의 이어훅 본체(21)를 걸친 후 착용자의 신체 상태에 맞춰 상기 이어훅 본체(21)에 장착되는 전극(22)을 조절하여 밀착고정한다.
그리고 상기 착용자의 신체와 접촉하는 전극(22, 23)을 통해 착용자의 생체신호를 측정한 후, 상기 필터부(24)를 통해 노이즈를 제거한 다음, 상기 증폭부(25)를 통해 생체신호를 증폭한다.
다음으로 상기 증폭부(25)를 통해 증폭된 아날로그 신호는 A/D 변환부(31)를 통해 디지털 신호로 변환된 후, 상기 디지털 신호를 마이크로컨트롤러(32)를 통해 제어한 다음, 상기 마이크로컨트롤러(32)의 디지털 신호를 메모리(33)에 저장하거나 무선 통신부(34)를 이용하여 측정장비(40)에 전송된다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 무선 이어훅 이어셋, 20 : 이어훅부,
21 : 이어훅 본체, 22 : 전극,
23 : 레퍼런스 전극, 24 : 필터부,
25 : 증폭부, 30 : 본체부,
31 : A/D 변환부, 32 : 마이크로컨트롤러,
33 : 메모리, 34 : 무선 통신부,
40 : 측정장비, 50 : 이어폰,
60 : 마이크, 70 : 가속도 센서.

Claims (9)

  1. 착용자의 귀에 장착되고 생체신호를 측정하는 전극이 장착되는 이어훅부; 및
    상기 이어훅부와 연결되고 측정된 생체신호를 무선으로 측정장비에 전달하는 본체부;로 구성되고,
    상기 이어훅부는,
    귀에 걸릴 수 있도록 고리형상으로 형성되는 이어훅 본체와;
    상기 이어훅 본체의 일면에 간격을 두고 장착되는 전극과;
    상기 이어훅 본체의 일면에 장착되는 레퍼런스 전극과;
    상기 전극의 생체신호 노이즈를 제거하는 필터부; 및
    상기 필터부를 통과한 신호를 증폭하는 증폭부;를 포함하며,
    상기 이어훅 본체는 연성 재질로 형성되고 일면에는 접착성 물질이 선택적으로 형성되고,
    상기 전극은 착용자의 상태에 따라 고정될 수 있도록 서로 다른 길이를 가지고 형성되며,
    상기 전극은 이어훅 본체에 고정되고 외면에 나선이 형성되는 고정 전극부와 상기 고정 전극부와 나선 결합되고 회전작동에 따라 길이 조절되는 가동 전극부로 구성되는 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 이어훅부에서 전달되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와;
    상기 A/D 변환부에서 전달되는 디지털 신호를 제어하는 마이크로컨트롤러와;
    상기 마이크로컨트롤러에서 전달되는 디지털 신호를 저장하는 메모리와;
    상기 마이크로컨트롤러에서 전달되는 디지털 신호를 측정장비에 전달하는 무선 통신부;로 구성되는 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 본체부에는 측정장비를 통해 전달되는 신호를 이어폰에 전달할 수 있도록 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부가 더 구비되는 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 본체부에는 외부 신호를 내부에 전달하는 마이크가 장착되는 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 본체부에는 착용자의 움직임을 감지하는 가속도 센서가 더 장착되는 뇌파 모니터링 및 뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌전도 전극과 취득 시스템을 내장한 무선 이어훅 이어셋.
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