KR101633743B1 - 뇌파 기반의 기기 제어 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뇌파를 이용한 기기의 제어 장치에 관한 것으로서, 이를 위하여 적어도 하나 이상의 뇌파 신호를 감지하는 뇌파 감지부와, 학습 모드 시 기능의 실행에 따라 상기 뇌파 신호를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성하여 등록하는 뇌파 등록부와, 실행 모드 시 상기 뇌파 신호를 기반으로 생성된 실행용 뇌파 패턴을 생성하는 실행 뇌파 생성부와, 상기 실행 모드 시 상기 실행 뇌파 생성부로부터 생성된 실행용 뇌파 패턴과 상기 등록된 기준용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 기능의 실행을 제어하는 기능 실행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 기기 제어 장치를 제공한다.

Description

뇌파 기반의 기기 제어 장치, 시스템 및 방법{APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING APPLIANCE BASED ON BRAINWAVE}

본 발명은 뇌파 기반의 기기 제어 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.

전자 기술이 발달하면서, 전자 장치에 개인 정보, 예컨대 메신저 내용, 전자 결제를 위한 카드 정보 등이 저장되어 있는 경우가 많은데, 이러한 개인 정보가 노출되는 것을 방지하기 위해 사용자 외 다른 사용자가 전자 장치 내 기능을 이용하는 것을 제한하기 위한 기술에 대해 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도, 사용자가 생각하는 것만으로도 마우스 포인터 제어, 어플리케이션, 서비스(기능) 등의 제어를 위한 뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interfaces;BCI) 기술에 대한 연구에 큰 관심이 쏟아지고 있다.

대한민국등록특허 10-1549325호(2015. 08.26 등록)

본 발명은 뇌파 신호의 감지를 통해 생성한 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴을 기반으로 기기의 기능 실행을 제어할 수 있는 뇌파 기반의 기기 제어 장치, 시스템 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 기준용 뇌파 패턴을 n개의 인증용 정보로 나눠서 복수의 저장장치에 저장 관리함으로써, 보안성을 높일 수 있는 뇌파 기반의 기기 제어 장치, 시스템 및 방법을 제공한다.

상기한 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 기기의 제어 장치는 적어도 하나 이상의 뇌파 신호를 감지하는 뇌파 감지부와, 학습 모드 시 기능 실행에 따라 상기 뇌파 감지부에서 감지된 뇌파 신호를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성하여 등록하는 뇌파 등록부와, 실행 모드 시 상기 뇌파 감지부에서 감지된 뇌파 신호를 기반으로 실행용 뇌파 패턴을 생성하는 실행 뇌파 생성부와, 상기 실행 모드 시 상기 실행 뇌파 생성부로부터 생성된 실행용 뇌파 패턴과 상기 등록된 기준용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 기능의 실행을 제어하는 기능 실행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 뇌파 신호는 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 및 SMR 뇌파 신호 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기준용 뇌파 패턴 및 실행용 뇌파 패턴은 상기 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 및 SMR(Sensory Motor Rhythm, 이하, 'SMR'이라고 함) 뇌파 신호에 대한 시간 주파수 성분에 대한 통계 값인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어 장치는 통신망을 통해 연결된 복수의 저장장치와의 통신을 위한 통신부와, 상기 기준용 뇌파 패턴 또는 상기 학습 모드 시 뇌파 감지부에 의해 감지된 뇌파 신호를 기반으로 n개의 인증용 정보를 생성한 후 이를 상기 통신부를 통해 m개의 저장장치에 전송하여 저장시키는 뇌파 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 뇌파 송신부는 상기 n개의 인증용 정보를 저장한 m개의 저장장치에 접속할 수 있는 저장장치 식별 정보를 메모리에 저장하며, 상기 기능 실행부는 상기 저장장치 식별 정보를 이용하여 상기 m개의 저장장치에 인증용 정보를 요청하여 수신한 후 이를 이용하여 기준용 뇌파 패턴을 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 뇌파 송신부는 상기 기기의 식별 정보와 상기 n개의 인증용 정보를 상기 m개의 저장장치에 전송하여 저장하며, 상기 기능 실행부는 상기 기기의 식별 정보를 이용하여 m개의 저장장치에 인증용 정보를 요청하여 수신하며, 상기 수신한 인증용 정보를 이용하여 기준용 뇌파 패턴을 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 기반의 기기 제어 시스템은 뇌파 신호를 감지하기 위한 뇌파 감지 센서를 구비하는 사용자측 단말기와, 통신망을 통해 상기 사용자측 단말기로부터 수신된 뇌파 신호를 토대로 기준용 뇌파 패턴을 생성하여 저장부에 등록한 후 상기 사용자측 단말기로부터 수신되는 뇌파 신호와 상기 저장부에 저장된 기준용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 사용자에 대한 인증을 수행하며, 상기 인증의 수행 결과에 의거하여 서비스를 제공하는 서비스 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 서비스 서버는 상기 사용자측 단말기로부터 수신되는 뇌파 신호를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성하여 상기 저장부에 저장하거나 실행용 뇌파 패턴을 생성하는 뇌파 패턴 생성부와, 상기 실행용 뇌파 패턴과 상기 저장부에 저장된 기준용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 사용자에 대한 인증을 수행하는 인증 수행부와, 상기 인증 수행부의 인증 수행 결과에 의거하여 상기 서비스를 상기 사용자측 단말기에 제공하는 서비스 제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 서비스 서버는 상기 사용자측 단말기로부터 수신되는 뇌파 신호를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성하여 상기 저장부에 저장하거나 실행용 뇌파 패턴을 생성하는 뇌파 패턴 생성부와, 상기 실행용 뇌파 패턴과 상기 저장부에 저장된 기준용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 사용자에 대한 인증을 수행하는 인증 수행부와, 상기 인증 수행부의 인증 수행 결과에 의거하여 상기 서비스를 상기 사용자측 단말기에 제공하는 서비스 제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 서비스 서버는 상기 기준용 뇌파 패턴을 이용하여 n개의 인증용 정보를 생성한 후 상기 n개의 인증용 정보를 상기 통신망을 통해 연결되는 m개의 저장장치에 전송하여 저장하는 뇌파 분산 저장부를 더 포함하며, 상기 인증 수행부는 상기 m개의 저장장치로부터 n개의 인증용 정보를 수신 및 병합하여 기준용 뇌파 패턴을 생성하며, 상기 생성된 기준용 뇌파 패턴과 상기 실행용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 사용자에 대한 인증을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 서비스 서버는 상기 기준용 뇌파 패턴을 이용하여 n개의 인증용 정보를 생성한 후 상기 n개의 인증용 정보를 상기 통신망을 통해 연결되는 m개의 저장장치에 전송하여 저장하며, 상기 m개의 저장장치에 접속할 수 있는 저장장치 식별 정보를 상기 저장부에 저장하는 뇌파 분산 저장부를 더 포함하며, 상기 인증 수행부는 상기 저장장치 식별 정보를 이용하여 상기 m개의 저장장치에 인증용 정보를 요청하며, 상기 요청에 따른 응답으로 수신한 인증용 정보를 병합하여 기준용 뇌파 패턴을 생성한 후 이와 상기 실행용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 사용자에 대한 인증을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 서비스 서버는 상기 사용자측 단말기로부터 수신되는 상기 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 및 SMR 뇌파 신호 중 적어도 둘 이상의 뇌파 신호 각각을 상기 통신망을 통해 연결되는 m개의 저장장치에 전송하여 저장하는 뇌파 분산 저장부와, 상기 사용자측 단말기로부터 실행을 위한 뇌파 신호가 수신됨에 따라 상기 m개의 저장장치에 뇌파 신호를 요청하여 수신하며, 상기 수신한 뇌파 신호와 상기 실행을 위한 뇌파 신호간의 비교를 통해 상기 사용자에 대한 인증을 수행하는 인증 수행부와, 상기 인증 수행부의 인증 수행 결과에 의거하여 상기 서비스를 상기 사용자측 단말기에 제공하는 서비스 제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 기반의 기기 제어 방법은 학습 모드 시 소정의 기능이 실행될 때 뇌파 신호의 감지를 통해 사용자에 대한 기준용 뇌파 패턴을 생성하여 저장하는 단계와, 실행 모드 시 임의의 사용자에 대한 뇌파 신호의 감지를 통해 상기 임의의 사용자에 대한 실행용 뇌파 패턴을 생성하는 단계와, 상기 생성한 실행용 뇌파 패턴과 상기 저장된 기준용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 소정의 기능 실행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴은 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 및 SMR 뇌파 신호 중 적어도 하나 이상의 뇌파 신호에 대한 시간 주파수 성분의 특징 값으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴은 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 및 SMR 뇌파 신호에 대한 시간 주파수 성분에 대한 통계 값인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 저장하는 단계는 상기 기준용 뇌파 패턴을 이용하여 n개의 인증용 정보를 생성하는 단계와, 상기 생성된 n개의 인증용 정보와 상기 기기의 식별정보를 상기 기기와 통신망을 통해 연결된 m개의 저장장치에 전송하여 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기능 실행을 제어하는 단계는 상기 m개의 저장장치 각각에 상기 기기의 식별정보를 전송하여 상기 m개의 저장장치 각각으로부터 상기 기기의 식별 정보에 해당하는 인증용 정보를 수신하는 단계와, 상기 수신한 인증용 정보 각각을 병합하여 기준용 뇌파 패턴을 생성하는 단계와, 상기 생성한 기준용 뇌파 패턴과 상기 임의의 사용자에 대한 실행용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 기기의 기능 실행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 저장하는 단계는 상기 기준용 뇌파 패턴을 이용하여 n개의 인증용 정보를 생성하는 단계와, 상기 생성된 n개의 인증용 정보와 통신망을 통해 연결된 m개의 저장장치에 전송하여 저장하는 단계와, 상기 m개의 저장장치에 접속할 수 있는 저장장치 식별 정보를 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기능 실행을 제어하는 단계는 상기 메모리에 저장된 저장장치 식별 정보로 상기 m개의 저장장치 각각에 접속하여 상기 m개의 저장장치 각각으로부터 인증용 정보를 수신하는 단계와, 상기 수신한 인증용 정보 각각을 병합하여 기준용 뇌파 패턴을 생성하는 단계와, 상기 생성한 기준용 뇌파 패턴과 상기 임의의 사용자에 대한 실행용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 기기의 기능 실행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 뇌파 신호의 감지를 통해 생성한 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴을 기반으로 기기의 기능 실행을 제어함으로써, 사용자 인증이 필요한 기능 실행에 있어서 사용자 외 다른 사용자의 이용을 제한할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기준용 뇌파 패턴을 n개의 인증용 정보로 나눠서 복수의 저장장치에 저장 관리함으로써, 인증용 뇌파 정보에 대한 보안성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 과정을 도시한 전체 흐름도이다.
도 4는 도 1의 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치가 동작하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 도 2의 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치가 동작하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 기반의 기기 제어 시스템을 도시한 전체 구성도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 사용자 단말기는 중앙 처리 유닛, 저장매체, 통신 모듈 등을 포함한 서버, 컴퓨터, 노트북, 스마트폰, 전자기기, PDA 등의 기기를 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 적용되는 사용자 단말기는 다양한 형태의 기능, 예컨대 어플리케이션을 저장매체에 실행 가능한 형태로 저장한 후 중앙 처리 유닛을 통해 저장매체에 저장된 어플리케이션의 실행을 통해 사용자에게 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 뇌파(EEG, Electroencephalographic)란 뇌에서 발생한 신호를 의미할 수 있다. 뇌파는 크게 두가지 형태로 구분할 수 있는데 유발적 뇌파와 자발적 뇌파이다. 유발적 뇌파는 외부 자극에 의해서 사용자의 비자발적 의도에 의해 발현되는 뇌파이다. 자발적 뇌파는 사용자가 자발적으로 특정 동작을 취하거나 상상을 할 때 손이나 발과 같이 신체 동작과 관련된 뇌의 Motor cortex 영역에서 특정 주파수 범위로 발생하는 뇌파이다.

이에 따라 뇌파 신호의 주파수에 따른 대역별 특성, 시간영역에서의 특성 등은 사람의 어떤 뇌 기능을 하고 있는지에 따라 변화하게 된다. 뇌파는 그 주파수와 전압의 범위에 따라 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마파 등으로 나눠진다.

각 주파수 별 특징은 아래와 같다.

먼저, 델타(δ)파는 0.1~3Hz의 주파수와 20~200㎶의 진폭을 보이며, 정상인의 깊은 수면 상태나 신생아들로부터 주로 나타난다.

쎄타(θ)파는 4~7Hz의 주파수와 20~100㎶의 진폭을 보이며, 정서적으로 안정된 상태나 수면상태에서 나타난다.

알파(α)파는 8~12Hz의 주파수와 20~60㎶의 진폭을 보이며, 긴장이 이완된 편안한 상태에서 나타나며 안정된 상태일수록 진폭이 증가한다.

베타(β)파는 12~30Hz의 주파수와 2~20㎶의 진폭을 보이며, 깨어 있거나 의식적인 활동을 할 때 나타난다.

감마(γ)파는 30~50Hz의 주파수와 2~20㎶의 진폭을 보이며, 강한 흥분 상태에서 나타난다.

이 밖에도 사람의 움직임을 관장하는 뇌의 영역(Sensorimotor cortex)에서 발생하는 12~15Hz 주파수 영역의 SMR(Sensory Motor Rhythm)이 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서 뇌파 패턴은 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 및 SMB에 대한 주파수 대역별 진폭 정도를 의미하는 특징 값일 수 있으며, 기준 뇌파 패턴은 이러한 특징 값의 조합을 통해 생성될 수 있다.

상술한 바와 같은 사용자 단말기에는 뇌파 기반으로 사용자 단말기를 제어할 수 있는 제어 장치를 구비할 수 있으며, 이에 대해 하기의 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치를 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치는 뇌파 감지부(100), 뇌파 등록부(120), 실행 패턴 생성부(140), 기능 실행부(160) 및 메모리(180) 등을 포함할 수 있다.

뇌파 감지부(100)는 사용자 단말기의 활성화 상태에 따라 동작하여 사용자의 뇌파 신호를 감지한 후 이를 뇌파 등록부(120) 및 실행 패턴 생성부(140)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 뇌파 감지부(100)는 학습 모드 시 기능의 실행에 따라 뇌파 감지부(120)에서 감지한 뇌파 신호를 뇌파 등록부(120)에 제공하며, 실행 모드 시 감지한 뇌파 신호를 실행 패턴 생성부(140)에 제공할 수 있다.

이러한 뇌파 감지부(100)는 사용자 단말기의 내부에 장착되거나 사용자 단말기와 연결되는 별도의 장치, 예컨대 뇌파 감지용 이어폰을 이용하여 사용자의 뇌파를 감지할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 뇌파 감지부(100)는 델타파, 쎄타파, 알파파, 베타파, 감마파 및 SMR의 뇌파 신호 중 적어도 둘 이상의 뇌파 신호를 감지한 후 이를 뇌파 등록부(120) 및 실행 패턴 생성부(140)에 제공할 수 있다.

뇌파 등록부(120)는 뇌파 감지부(100)로부터 제공받은 뇌파 신호를 이용하여 기준용 뇌파 패턴을 생성한 후 이를 메모리(180)에 저장할 수 있다.

뇌파 등록부(120)에 의해 생성되는 기준용 뇌파 패턴은 뇌파 신호에 대한 시간 주파수 성분의 특징 값이거나 뇌파 신호에 대한 시간 주파수 성분의 통계 값, 예컨대 평균, 분산 값일 수 있다. 여기에서, 시간 주파수 성분의 특징 값은 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 및 SMB에 해당하는 주파수 대역에서의 진폭 정도를 의미할 수 있으며, 기준용 뇌파 패턴은 진폭 정도에 대응하는 특징 값의 조합을 통해 생성될 수 있다. 또한, 통계 값은 진폭 정도에 대응하는 특징 값에 대해 통계학적 분석을 통해 산출될 수 있다.

또한, 적어도 둘 이상의 뇌파 신호가 뇌파 감지부(100)로부터 제공될 때, 뇌파 등록부(120)는 각 뇌파 신호에 대한 뇌파 패턴에 대한 특징 값을 산출한 후 이를 연산한 값을 기준용 뇌파 패턴으로 설정하여 메모리(180)에 저장할 수 있다.

뇌파 등록부(120)는 뇌파 감지부(100)로부터 제공받은 적어도 하나 이상의 뇌파 신호 자체를 기준용 뇌파 패턴으로 설정하여 메모리(180)에 저장할 수 있다.

실행 패턴 생성부(140)는 뇌파 감지부(100)로부터 제공받은 뇌파 신호를 이용하여 실행용 뇌파 패턴을 생성한 후 이를 기능 실행부(160)에 제공할 수 있다. 이때, 실행 패턴 생성부(140)에 의해 생성되는 실행용 뇌파 패턴은 뇌파 신호에 대한 시간 주파수 성분의 특징 값이거나 뇌파 신호에 대한 시간 주파수 성분의 통계 값, 예컨대 평균, 분산 값일 수 있다.

또한, 적어도 둘 이상의 뇌파 신호가 뇌파 감지부(100)로부터 제공될 때, 실행 패턴 생성부(140)는 각 뇌파 신호에 대한 뇌파 패턴에 대한 특징 값을 산출한 후 이를 연산한 값을 실행용 뇌파 패턴으로 설정하여 기능 실행부(160)에 제공할 수 있다.

실행 패턴 생성부(140)는 뇌파 감지부(100)로부터 제공받은 적어도 하나 이상의 뇌파 신호 자체를 실행용 뇌파 패턴으로 설정하여 기능 실행부(160)에 제공할 수 있다.

기능 실행부(160)는 실행 패턴 생성부(140)로부터 제공받은 임의의 사용자에 대한 실행 뇌파 패턴과 메모리(180)에 저장된 기준용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 사용자 단말기의 기능 실행 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 기능 실행부(160)는 임의의 사용자에 대한 실행용 뇌파 패턴이 메모리(180)에 존재할 경우 사용자가 요청한 사용자 단말기 내 기능을 실행시키고, 그렇지 않을 경우 기능 실행을 제한할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에서는 기준용 뇌파 패턴이 사용자 단말기의 메모리(180)에 저장된 것으로 예를 들어 설명하였지만, 적어도 하나 이상의 외부의 저장장치에 저장될 수도 있다. 이 경우, 사용자 단말기 제어 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 저장장치와 통신을 위한 통신부(200) 및 뇌파 송신부(210)를 더 포함할 수 있다.

통신부(200)는 복수의 저장장치와 유무선 통신을 수행하기 위한 통신 인터페이스를 제공할 수 있다. 통신 인터페이스의 예로는 근거리 무선 통신, 유선 인터넷, 3G, LTE, 광대역 LTE 등을 들 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

뇌파 송신부(210)는 뇌파 등록부(120)에 의해 생성된 기준용 뇌파 패턴을 이용하여 n개(n은 2이상의 정수)의 인증용 정보를 생성한 후 인증용 정보 각각과 사용자 단말기의 식별 정보를 통신부(200)를 통해 서로 다른 저장장치에 전송하여 저장할 수 있다.

또한, 뇌파 송신부(210)는 학습 모드 시 감지된 n개의 뇌파 신호와 사용자 단말기의 식별 정보를 통신부(200)를 통해 서로 다른 저장장치에 전송하여 저장하거나 n개의 뇌파 신호 각각에 대한 n개의 인증용 정보를 생성한 후 n개의 인증용 정보 각각과 사용자 단말기의 식별 정보를 통신부(200)를 통해 서로 다른 저장장치에 전송하여 저장할 수 있다. 여기에서, n개의 인증용 정보는 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감지 및 SMB의 주파수 대역에서 진폭 정도에 대한 특징 값을 기반으로 생성될 수 있다. 구체적으로, n개의 인증용 정보는 적어도 하나 이상의 특징 값간의 조합을 통해 생성되거나 특징 값별로 생성될 수 있다.

이 경우, 기능 실행부(160)는 식별 정보를 이용하여 외부의 저장장치에 인증용 정보를 요청한 후 이에 대응하는 응답으로 수신한 인증용 정보를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성하며, 생성한 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴 또는 뇌파 신호간의 비교를 통해 기능의 실행 여부를 결정할 수 있다.

한편, 뇌파 송신부(210)는 n개의 인증용 정보 각각이 저장된 저장장치에 접속할 수 있는 저장장치 식별 정보를 메모리(180)에 저장할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 저장장치 식별 정보는 저장장치의 네트워크 식별자 정보, 저장장치의 서버 주소 등을 들 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

이 경우, 기능 실행부(160)는 실행용 뇌파 패턴이 입력됨에 따라 메모리(180)에 저장된 저장장치 식별 정보로 해당 저장장치에 접속하여 인증용 정보를 요청하고, 요청에 대응하는 응답으로 수신한 인증용 정보를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성한 후 생성한 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴 또는 뇌파 신호간의 비교를 통해 기능의 실행 여부를 결정할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 사용자 단말기의 식별 정보는 사용자 단말기의 통신 번호, 사용자 단말기 내 고유 정보(MIN : Mobile Identification Number) 등을 들 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

또한, 본 발명의 실시예에서 인증용 정보는 뇌파 신호 또는 패턴에 대응하는 식별 키 값일 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서 뇌파 기반으로 실행되는 기능은 사용자 단말기 내 어플리케이션(APP), 잠금 패턴, 환경 설정 등과 같이 사용자의 조작에 의거하여 실행되는 다양한 형태의 서비스일 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치가 사용자 단말기의 기능을 제어하는 과정에 대해 도 3 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 과정을 도시한 전체 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 과정은 크게 등록 단계(S300), 실행 모드 시 실행용 뇌파 패턴을 생성하는 패턴 형성 단계(S310) 및 감지된 뇌파를 기반으로 사용자 단말기의 기능에 대한 실행을 제어하는 제어 단계(S320)로 구성될 수 있다.

먼저, 등록 단계(S300)는 학습 모드 중 뇌파 신호의 감지를 통해 기준용 뇌파 패턴을 생성한 후 이를 메모리(180) 또는 통신망을 통해 연결된 외부 저장장치에 분산하여 저장하는 것을 의미할 수 있다.

패턴 형성 단계(S310)는 실행 모드 시 뇌파 신호의 감지를 통해 실행용 뇌파 패턴을 생성하는 것을 의미할 수 있다.

제어 단계(S320)는 실행용 뇌파 패턴과 메모리(180)에 저장된 기준용 뇌파 패턴 간의 비교를 통해 일치하는지를 판단하여 사용자에 대한 인증을 수행한 후 이를 기반으로 기능의 실행을 제어하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 제어 단계(S320)는 사용자 단말기의 식별 정보를 이용하여 통신부(200)를 통해 연결된 외부의 저장장치에 인증용 정보를 요청하여 수신하며, 인증용 정보를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성한 후 생성한 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 사용자의 인증을 수행하는 것을 의미할 수 있다.

도 4는 도 1의 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치가 동작하는 과정을 도시한 흐름도이다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치는 학습 모드로 동작하여 뇌파 감지부(100)를 통해 감지된 뇌파 신호를 이용하여 기준용 뇌파 패턴을 생성한 후 이를 메모리(180)에 저장한다(S400).

그런 다음, 사용자 단말기 제어 장치는 실행 모드로 동작하여 뇌파 감지부(100)를 통해 감지된 뇌파 신호를 이용하여 실행용 뇌파 패턴을 생성(S402)한 후 이를 기능 실행부(160)에 제공한다.

이에 따라, 사용자 단말기 제어 장치의 기능 실행부(160)는 메모리(180)에 저장된 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴이 기 설정된 오차 범위 내에서 일치하는지를 판단한다(S404).

S404의 판단 결과, 일치하는 경우 기능 실행부(160)는 실행 제어 신호를 발생시켜 사용자가 요청한 기능을 실행시킨다(S406).

도 5는 도 2의 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치가 동작하는 과정을 도시한 흐름도이다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치는 학습 모드로 동작하여 뇌파 감지부(100)를 통해 감지된 뇌파 신호를 이용하여 기준용 뇌파 패턴을 생성(S500)한 후 이를 뇌파 송신부(210)에 제공한다.

이에 따라, 사용자 단말기 제어 장치의 뇌파 송신부(210)는 기준용 뇌파 패턴을 이용하여 n개의 인증용 정보를 생성(S502)한 후 n개의 인증용 정보 각각과 사용자 단말기의 식별 정보를 통신부(200)를 통해 연결된 m(m은 2이상의 정수)개의 저장장치에 전송하여 저장시킨다(S504).

이후, 사용자 단말기 제어 장치는 실행 모드로 동작하여 뇌파 감지부(100)를 통해 감지된 뇌파 신호를 이용하여 실행용 뇌파 패턴을 생성(S506)한 후 이를 기능 실행부(160)에 제공한다.

이에 따라, 사용자 단말기 제어 장치의 기능 실행부(160)는 사용자 단말기의 식별 정보를 이용하여 외부의 저장장치에 인증용 정보를 요청하여 수신(S508)하며, 수신한 인증용 정보를 이용하여 기준용 뇌파 패턴을 생성(S510)한 후 실행용 뇌파 패턴이 생성된 기준용 뇌파 패턴과 기 설정된 오차 범위 내에서 일치하는지를 판단한다(S512).

S512의 판단 결과, 일치하는 경우 기능 실행부(160)는 실행 제어 신호를 발생시켜 사용자가 요청한 기능을 실행시킨다(S514).

한편, 상술한 바와 같은 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들에서는 뇌파 기반의 사용자 단말기 제어 장치가 사용자 단말기 내에 포함되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 외부의 서비스 서버와 사용자 단말기와의 연동을 통해 뇌파 기반으로 사용자가 요청한 기능 실행을 제어할 수도 있다. 이 경우에 대해 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 기반의 기기 제어 시스템을 도시한 전체 구성도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 뇌파 기반의 기기 제어 시스템은 뇌파 측정이 가능한 사용자측 단말기(600)와 통신망(640)을 통해 연결되어 사용자측 단말기(600)에 다양한 형태의 서비스를 제공할 수 있는 서비스 서버(620) 및 서비스 서버(620)와 연결되어 뇌파에 대응되는 인증용 정보가 저장되는 복수의 저장장치(660)를 포함할 수 있다.

사용자측 단말기(600)는 휴대성과 이동성이 보장되는 이동 통신 장치로서, 예를 들면, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함하거나 컴퓨터, 노트북과 같은 유선 통신 장치를 포함할 수 있다.

이러한 사용자측 단말기(600)는 뇌파 측정이 가능한 수단인 뇌파 감지 센서(610)를 포함할 수 있다.

또한, 사용자측 단말기(600)는 뇌파 감지 센서(610)를 통해 감지된 뇌파 신호를 통신망(640)을 통해 서비스 서버(620)에 전송할 수 있다. 구체적으로, 사용자측 단말기(600)는 감지된 뇌파 신호를 서비스 서버(620)에 전송하여 등록을 요청하거나 인증을 요청할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 뇌파 감지 센서(610)는 도 1의 뇌파 감지부(100)와 마찬가지로 사용자측 단말기(600) 내부에 설치되거나 별도의 장치, 예컨대 이어폰에 장착되어 사용자의 뇌파를 감지할 수 있다.

통신망(640)은 사용자측 단말기(600)와 서비스 서버(620)를 연결시키기 위한 유무선 네트워크로서, 2세대(2G) 무선망(예컨대, CDMA 이동통신 시스템 등), 3세대(3G) 무선망(예컨대, WCDMA 이동통신 시스템 등), 4세대(4G) 무선망(예컨대, LTE 이동통신 시스템 등), 미래의 차세대 무선망 중 어느 하나이거나 혹은 적어도 둘 이상의 무선망을 복합적으로 포함하는 무선 네트워크 또는 인터넷과 같은 유선 네트워크를 포함할 수 있다.

서비스 서버(620)는 사용자측 단말기(600)에 인증이 필요한 다양한 형태의 서비스, 예컨대 메신저 서비스, 결제 서비스, 쇼핑몰 서비스 등을 제공하기 위한 주체로서, 뇌파를 기반으로 사용자를 인증하여 해당 서비스를 제공할 수 있다.

이를 위하여, 서비스 서버(620)는 뇌파 패턴 생성부(622), 뇌파 분산 저장부(624), 인증 수행부(626), 서비스 제공부(628) 및 저장부(630) 등을 포함할 수 있다.

뇌파 패턴 생성부(622)는 사용자측 단말기(600)로부터 전송받은 뇌파 신호를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성하여 저장부(630)에 저장하거나 뇌파 신호 자체를 저장부(630)에 저장할 수 있다.

또한, 뇌파 패턴 생성부(622)는 뇌파 신호 또는 기준용 뇌파 패턴을 뇌파 분산 저장부(624)에 제공하여 복수의 저장장치(660)에 분산 저장할 수 있다.

한편, 뇌파 패턴 생성부(622)는 사용자측 단말기(600)로부터 전송받은 뇌파 신호를 기반으로 실행용 뇌파 패턴을 생성한 후 이를 인증 수행부(626)에 제공할 수 있다.

뇌파 분산 저장부(624)는 뇌파 패턴 생성부(622)로부터 제공받은 기준용 뇌파 패턴을 이용하여 n개의 인증용 정보를 생성한 후 인증용 정보 각각과 사용자측 단말기(600)의 식별 정보를 서로 다른 저장장치(660)에 전송하여 저장할 수 있다.

또한, 뇌파 분산 저장부(624)는 사용자측 단말기(600)로부터 전송받은 n개의 뇌파 신호와 사용자측 단말기(600)의 식별 정보를 서로 다른 저장장치(660)에 전송하여 저장하거나 n개의 뇌파 신호 각각에 대한 n개의 인증용 정보를 생성한 후 인증용 정보 각각과 사용자측 단말기(600)의 식별 정보를 서로 다른 저장장치(660)에 전송하여 저장할 수 있다.

한편, 뇌파 분산 저장부(624)는 n개의 인증용 정보 각각을 m개의 저장장치(660)에 저장한 후 m개의 저장장치(660) 각각에 접속할 수 있는 저장장치 식별 정보를 저장부(630)에 저장할 수 있다.

인증 수행부(626)는 뇌파 패턴 생성부(622)로부터 제공받은 실행용 뇌파 패턴과 저장부(630)에 저장된 기준용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 사용자측 단말기(600)의 사용자에 대한 인증을 수행한 후 이에 대응하는 인증 결과를 서비스 제공부(628)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 인증 수행부(626)는 뇌파 패턴 생성부(622)로부터 제공받은 실행용 뇌파 패턴이 저장부(630)에 존재할 경우 사용자측 단말기(600)의 사용자에 대한 인증 성공을 서비스 제공부(628)에 제공하며, 그렇지 않을 경우 인증 실패를 서비스 제공부(628)에 제공할 수 있다.

한편, 인증 수행부(626)는 사용자측 단말기(600)의 식별 정보를 기반으로 복수의 저장장치(660)에 인증용 정보를 요청하여 수신한 후 수신한 인증용 정보를 병합하여 인증을 위한 기준용 뇌파 패턴을 생성한 후 생성한 기준용 뇌파 패턴과 뇌파 패턴 생성부(622)로부터 제공받은 실행용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 인증을 수행한 후 이에 대응하는 인증 결과를 서비스 제공부(628)에 제공할 수 있다.

또한, 인증 수행부(626)는 사용자측 단말기(600)의 식별 정보를 기반으로 복수의 저장장치(660)에 인증용 정보를 요청하여 수신한 후 수신한 인증용 정보 각각에 대한 뇌파 신호를 생성하며, 생성한 뇌파 신호와 사용자측 단말기(600)로부터 수신한 뇌파 신호간의 비교를 통해 인증을 수행한 후 이에 대응하는 인증 결과를 서비스 제공부(628)에 제공할 수 있다.

한편, 인증 수행부(626)는 실행용 뇌파 패턴이 입력됨에 따라 저장부(630)에 저장된 저장장치 식별 정보로 해당 저장장치(660)에 접속하여 인증용 정보를 요청하고, 요청에 대응하는 응답으로 수신한 인증용 정보를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성한 후 생성한 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴 또는 뇌파 신호간의 비교를 통해 인증을 수행할 수 있다.

서비스 제공부(628)는 인증 결과 성공인 경우 사용자측 단말기(600)에서 요청한 서비스를 사용자측 단말기(600)에 제공할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 뇌파 감지부
120 : 뇌파 등록부
140 : 실행 패턴 생성부
160 : 기능 실행부
180 : 메모리
200 : 통신부
210 : 뇌파 송신부
600 : 사용자측 단말기
610 : 뇌파 감지 센서
620 : 서비스 서버
622 : 뇌파 패턴 생성부
624 : 뇌파 분산 저장부
626 : 인증 수행부
628 : 서비스 제공부
630 : 저장부
640 : 통신망
660 : 저장장치

Claims (18)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 뇌파 신호를 감지하기 위한 뇌파 감지 센서를 구비하는 사용자측 단말기와,
   통신망을 통해 상기 사용자측 단말기로부터 수신된 뇌파 신호를 토대로 기준용 뇌파 패턴을 생성하여 저장부에 등록한 후 상기 사용자측 단말기로부터 수신되는 뇌파 신호와 상기 저장부에 저장된 기준용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 사용자에 대한 인증을 수행하며, 상기 인증의 수행 결과에 의거하여 서비스를 제공하는 서비스 서버를 포함하며,
   상기 서비스 서버는,
   상기 사용자측 단말기로부터 수신되는 뇌파 신호를 기반으로 기준용 뇌파 패턴을 생성하거나 실행용 뇌파 패턴을 생성하는 뇌파 패턴 생성부와,
   상기 생성한 기준용 뇌파 패턴을 이용하여 n개의 인증용 정보를 생성한 후 상기 n개의 인증용 정보를 상기 통신망을 통해 연결되는 m개의 저장장치에 전송하여 저장하며, 상기 m개의 저장장치에 접속할 수 있는 저장장치 식별 정보를 상기 저장부에 저장하는 뇌파 분산 저장부와,
   상기 뇌파 패턴 생성부에서 실행용 뇌파 패턴이 생성됨에 따라 상기 저장장치 식별 정보를 이용하여 상기 m개의 저장장치에 인증용 정보를 요청하며, 상기 요청에 따른 응답으로 수신한 인증용 정보를 병합하여 기준용 뇌파 패턴을 생성한 후 이와 상기 실행용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 사용자에 대한 인증을 수행하는 인증 수행부와,
   상기 인증 수행부의 인증 수행 결과에 의거하여 상기 서비스를 상기 사용자측 단말기에 제공하는 서비스 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 기기 제어 시스템.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 뇌파를 이용한 기기의 제어 방법으로서,
    학습 모드 시 소정의 기능이 실행될 때 뇌파 신호의 감지를 통해 사용자에 대한 기준용 뇌파 패턴을 생성하는 단계와,
    상기 기준용 뇌파 패턴을 이용하여 n개의 인증용 정보를 생성하는 단계와,
    상기 생성된 n개의 인증용 정보와 통신망을 통해 연결된 m개의 저장장치에 전송하여 저장하는 단계와,
    상기 m개의 저장장치에 접속할 수 있는 저장장치 식별 정보를 메모리에 저장하는 단계와,
    실행 모드 시 임의의 사용자에 대한 뇌파 신호의 감지를 통해 상기 임의의 사용자에 대한 실행용 뇌파 패턴을 생성하는 단계와,
    상기 메모리에 저장된 저장장치 식별 정보로 상기 m개의 저장장치 각각에 접속하여 상기 m개의 저장장치 각각으로부터 인증용 정보를 수신하는 단계와,
    상기 수신한 인증용 정보 각각을 병합하여 기준용 뇌파 패턴을 생성하는 단계와,
    상기 병합을 통해 생성한 기준용 뇌파 패턴과 상기 임의의 사용자에 대한 실행용 뇌파 패턴간의 비교를 통해 상기 기기의 기능 실행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 기기 제어 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴은,
    델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 및 SMR 뇌파 신호 중 적어도 하나 이상의 뇌파 신호에 대한 시간 주파수 성분의 특징 값으로 이루어진 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 기기 제어 방법.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 기준용 뇌파 패턴과 실행용 뇌파 패턴은,
    델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 및 SMR 뇌파 신호에 대한 시간 주파수 성분에 대한 통계 값인 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 기기 제어 방법.
    
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제

Images