KR101664086B1 - 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뇌파를 이용하여 전자기기를 구동할 수 있는 전자기기 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법은 사용자의 뇌파를 수신하는 뇌파 수신 단계, 수신된 뇌파로부터 주파수에 따른 뇌파를 분류하여 추출하는 뇌파 분석 단계, 추출된 뇌파의 변화가 페어링 패턴과 일치하는 것을 판단하여 페어링 신호를 발생시키는 페어링 판단 단계. 및 시각, 청각, 촉각, 후각, 또는 미각 자극의 상상에 따라 발생하는 뇌파의 패턴과 상기 구동 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단하는 구동패턴 판단 단계를 포함한다.

Description

뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법{CONTROL MEHTHOD FOR ELECTRONIC EQUIPMENT USING BRAIN WAVE}

본 발명은 전자기기 구동 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로 뇌파란, 인간의 의식 또는 무의식 상태를 직접 혹은 간접적으로 반영하는 생체신호를 말하며, 인간의 두피에 모든 영역에서 측정되고 수십 마이크로 볼트의 전위차로 주로 30Hz 이하의 주파수를 지닌 파장을 말한다.

이러한 뇌파는 주파수 대역별로 델타(delta)파, 세타(theta)파, 알파(alpha)파, 베타(beta)파, 감마(gamma)파로 분류된다. 델타(delta)파는 4Hz 이하의 주파수를 가진 뇌파로서 정상적인 수면상태에서 전형적으로 나타나며, 세타파는 4∼8Hz 정도의 주파수를 가진 뇌파로서 정신적으로 상태가 불안하거나 주위가 산만할 때 주로 나타나며 학습장애가 있는 청소년에게 종종 나타난다.

알파파는 8∼12Hz 정도의 주파수를 가진 뇌파로서 대체로 정신적인 상태가 안정적이며 눈을 감고 편안한 심리적 상태를 취하고 있을 때 뚜렷하게 나타난다. 또한 알파파는 주변의 상황에서 분리될 정도로 고도의 집중이 이루어진 경우 또는 명상으로 인하여 심리적인 안정이 이루어진 경우에도 발생한다. 감마파는 30~50Hz의 주파수를 갖는 뇌파를 말하며 흥분 상태에서 나타난다.

베타파는 12∼30Hz 정도의 주파수를 가진 뇌파를 지칭하며, 약간의 긴장상태나 일정 이상의 주의를 기울일 때 주로 나타난다. 베타파는 운동이나 학습, 또는 업무를 수행일 때 뇌 전체에서 광범위하게 나타난다. 베타파는 12∼15Hz의 주파수를 갖는 SMR파, 15∼18Hz의 주파수를 갖는 중간 베타파, 20Hz 이상의 주파수를 갖는 고 베타파로 구분된다. 베타파는 불안, 긴장 등의 스트레스를 받을 경우 더욱 강하게 나타나므로 스트레스파라고도 한다.

주의를 기울인 상태에서는 SMR파가 나타나며, 집중, 정상적인 활동을 할 때에는 좌측 뇌에서 15∼18Hz의 주파수를 갖는 중간 베타파가 나타나고 긴장과 불안이 계속될 때에는 20Hz 이상의 고베타파가 나타난다.

본 발명은 뇌파를 이용하여 전자기기를 구동할 수 있는 전자기기 구동 방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법은 사용자의 뇌파를 수신하는 뇌파 수신 단계, 수신된 뇌파로부터 주파수에 따른 뇌파를 분류하여 추출하는 뇌파 분석 단계, 추출된 뇌파의 변화가 페어링 패턴과 일치하는 것을 판단하여 페어링 신호를 발생시키는 페어링 판단 단계. 및 시각, 청각, 촉각, 후각, 또는 미각 자극의 상상에 따라 발생하는 뇌파의 패턴과 상기 구동 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단하는 구동패턴 판단 단계를 포함한다.

상기 페어링 판단 단계는 페어링 패턴의 발생 여부를 검색하는 페어링 패턴 검색 단계와 페어링 패턴이 발생하였을 때 페어링 신호를 생성하여 전자기기로 전송하는 페어링신호 생성 단계를 포함할 수 있다.

상기 페어링 판단 단계는 소리 또는 LED 램프를 이용하여 페어링이 실행 중임을 알리는 페어링 표시 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 구동패턴 판단 단계는 사용자가 시각적인 상상을 할 때 나타나는 시자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 시각자극 판단 단계를 포함할 수 있다.

상기 구동패턴 판단 단계는 사용자가 청각적인 상상을 할 때 나타나는 청각자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 청각자극 판단 단계를 포함할 수 있다.

상기 구동패턴 판단 단계는 사용자가 촉각적인 상상을 할 때 나타나는 촉각자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 촉각자극 판단 단계를 포함할 수 있다.

상기 구동패턴 판단 단계는 상기 사용자가 후각적인 상상을 할 때 나타나는 후각자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 후각자극 판단 단계를 포함할 수 있다.

상기 구동패턴 판단 단계는 상기 사용자가 미각적인 상상을 할 때 나타나는 미각자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 미각자극 판단 단계를 포함할 수 있다.

상기 구동패턴 판단 단계는 서로 다른 자극에 대한 뇌파들이 순차적으로 수신될 때 이를 구동 패턴과 비교하여 일치 여부를 판단하는 오감패턴 비교 단계를 포함할 수 있다.

뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법은 갭 신호를 생성하는 센서에서 전달된 신호에 따라 뇌파를 분할하는 갭 판단 단계를 포함할 수 있다.

상기 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법은 수신된 뇌파가 저장된 구동패턴과 일치하는 것으로 판단된 경우 전자기기를 구동하는 신호를 생성하는 구동신호 생성 단계를 포함할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따르면 뇌파의 변화에 따라 전자기기를 구동할 수 있다. 또한 오감 자극에 대한 상상에 따라 서로 다른 뇌파가 발생하므로 다양한 종류의 뇌파 패턴을 발생시켜서 전자기기를 보다 용이하게 제어할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자기기 구동 장치기 적용된 거실을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 장치를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 장치를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 전자기기 구동 장치기 적용된 거실을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 장치를 도시한 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 장치(100)는 뇌파 수신부(110), 뇌파 분석부(120), 패턴 저장부(130), 페어링 판단부(140), 구동패턴 판단부(150), 및 구동신호 생성부(160)를 포함한다.

본 제1 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 장치(100)는 거실이나 안방 등에서 사용자(10)가 쇼파에 앉아서 뇌파 측정기가 구비된 모자(20)를 사용하여 뇌파만을 이용하여 TV(30), 전등(40), 오디오(50) 등을 온(ON) 또는 오프(OFF) 시킬 수 있는 장치이다.

뇌파 수신부(110)는 다수의 전극을 사용자의 두피에 부착하여, 상기 전극을 통해 상기 사용자의 뇌파를 수신한다. 예를 들면, 다수의 전극 중 그라운드 전극이 사용자의 두피 중앙에 배치되고, 그 양측으로 우뇌용 전극과 좌뇌용 전극이 동일한 개수로 사용자의 두피에 부착되어 사용자의 뇌파를 수신한다. 이 때, 뇌파 수신부(110)는 사용자(10)의 전두엽 영역에 대한 뇌파 또는 전두엽을 제외한 영역에 대한 뇌파 등을 선택하여 수신한다. 뇌파 수신부(110)는 헤어 밴드, 안경 형태로 이루어질 수 있으며, 모자(20)로 이루어질 수 있다. 또한 뇌파 수신부(110)는 스마트폰과 데이터 케이블로 연결된 전극으로 이루어질 수 있다.

뇌파 분석부(120)는 수신된 뇌파로부터 수신된 뇌파로부터 주파수에 따른 뇌파의 종류를 분류하여 추출하는데, 수신된 뇌파로부터 알파파, 베타파, 세타파, 델타파, 및 감마파를 추출한다. 뇌파 분석부(120)는 증폭 모듈(121)과 필터 모듈(123), AD 변환 모듈(125), 퓨리에 변환 모듈(127)을 포함한다.

증폭 모듈(121)은 내부에 증폭기를 구비하고, 증폭기를 통해 뇌파 수신부(110)에서 수신한 수십 μV~ 수십 mV의 뇌파를 3 ~ 5V로 증폭시켜, 수신된 뇌파 분석을 용이하게 하도록 한다.

필터 모듈(123)은 다수의 아날로그 필터를 구비하여 증폭모듈(121)에서 증폭된 뇌파에 포함된 각종 노이즈를 필터링한다. 이 때, 필터는 고대역통과필터(high pass filter), 대역통과필터(band pass filter), 대역저지필터(band stop filter), 저역통과필터(low pass filter)로 구성된다. 이러한 고대역통과필터는 DC전압, 호흡, 몸 움직임, 눈 깜빡임 등에 의한 노이즈를 1차적으로 제거하고, 대역통과필터는 측정하고자 하는 주파수 대역범위를 갖는 뇌파를 필터링한다. 대역저지필터는 50Hz 또는 60Hz의 전원공급에 따른 노이즈를 제거하고, 저역통과필터는 뇌파를 대역제한 시켜 왜곡현상을 방지하고, 뇌파 복원 시 발생하는 왜곡현상을 방지한다.

AD변환모듈(124)은 필터모듈(123)을 통해 추출한 아날로그 상태의 뇌파를 디지털화한다. 퓨리에 변환 모듈(127)은 디지털로 변환된 뇌파 데이터를 퓨리에 변환하여 수신된 뇌파를 정현파로 분리한다.

패턴 저장부(130)는 기 설정된 뇌파 변화 패턴을 저장하는데 패턴 저장 모듈에는 전자기기와의 연결을 위한 페어링 패턴(pairing pattern)과 전자기기의 구동을 위한 구동 패턴이 저장된다. 뇌파 변화 패턴은 알파파의 변화 패턴, SMR파의 변화 패턴, 중간 베타파의 변화 패턴, 고 베타파의 변화 패턴, 세타파의 변화 패턴, 감마파의 변화 패턴 및 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

패턴 저장부(130)에는 사용자가 시각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 시각자극 패턴과 사용자가 청각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 청각자극 패턴과 사용자가 촉각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 촉각자극 패턴과 사용자가 후각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 후각자극 패턴과 사용자가 미각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 미각자극 패턴이 저장된다.

또한 패턴 저장부(130)에는 각 자극의 결합인 오감 패턴이 어떠한 구동신호를 발생시키는지에 대한 정보가 저장된다. 예를 들어 패턴 저장부(130)에는 시각자극과 미각자극과 청각자극이 순차적으로 발생하는 패턴이 TV를 온(ON)시키는 신호를 발생시키는 것으로 저장될 수 있다. 또한, 패턴 저장부(130)에는 후각자극과 미각자극과 시각자각이 순차적으로 발생하는 패턴이 TV의 채널을 변경하되 상위 채널로 변경하는 신호를 발생시키는 것으로 저장될 수 있다.

페어링 판단부(140)는 추출된 뇌파의 변화가 페어링 패턴과 일치하는 것을 판단하여 페어링 신호를 발생시키며, 페어링패턴 검색 모듈(141), 페어링신호 생성 모듈(142), 및 페어링 표시 모듈(143)을 포함한다. 페어링패턴 검색 모듈(141)은 패턴 저장부(130)에 페어링 패턴으로 저장된 뇌파 패턴과 일치하는 뇌파의 발생 여부를 검색하는데, 페어링 패턴은 한곳을 집중적으로 주시하는 동작 시에 발생하는 뇌파 패턴으로 이루어질 수 있다.

사용자가 TV(30), 조명(40), 오디오(50) 등을 계속 주시할 때 뇌파의 변화가 발생하는데 페어링패턴 검색 유닛은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다. 한곳을 집중하여 주시하면 SMR파와 중간 베타파의 세기가 증가하고 세타파의 세기가 감소하는데, 이러한 뇌파의 변화가 나타나면 페어링패턴 검색 모듈(141)은 패어링 패턴이 존재하는 것으로 판단한다.

페어링신호 생성 모듈(142)은 페어링 신호를 전자기기로 전송하여 전자기기가 구동 신호를 입력 받을 수 있도록 대기 상태로 전환한다. 페어링 표시 모듈(143)은 소리 또는 LED 램프를 이용하여 페어링이 실행 중임을 알린다. 이에 사용자는 자신의 의도에 따라 기기가 구동될 수 있음을 확인하고 뇌파의 발생을 위한 생각이나 동작을 취할 수 있다.

구동패턴 판단부(150)는 시각, 청각, 촉각, 후각, 또는 미각 자극의 상상에 따라 발생하는 뇌파의 패턴과 상기 구동 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다.

구동패턴 판단부(150)는 시각자극 판단 모듈(151), 청각자극 판단 모듈(152), 촉각자극 판단 모듈(153), 후각자극 판단 모듈(154), 미각자극 판단 모듈(155), 및 오감패턴 비교 모듈(156)을 포함한다.

시각자극 판단 모듈(151)은 사용자가 시각적인 상상을 할 때 나타나는 시각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 시각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 시각자극 판단 모듈(151)은 수신된 뇌파의 변화와 시각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 붉은 장미꽃을 상상할 때 뇌에서는 시각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 시각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 시각자극 판단 모듈(151)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

청각자극 판단 모듈(152)은 사용자가 청각적인 상상을 할 때 나타나는 청각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 청각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 청각자극 판단 모듈(152)은 수신된 뇌파의 변화와 청각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 노래를 상상하거나 구호를 외치는 것을 상상할 때 뇌에서는 청각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 청각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 청각자극 판단 모듈(152)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

촉각자극 판단 모듈(153)은 사용자가 촉각적인 상상을 할 때 나타나는 촉각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 촉각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 촉각자극 판단 모듈(153)은 수신된 뇌파의 변화와 촉각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 따뜻한 느낌을 상상하거나 바늘에 매끈한 표면을 만지는 것을 상상할 때 뇌에서는 촉각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 촉각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 촉각자극 판단 모듈(153)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

후각자극 판단 모듈(154)은 사용자가 후각적인 상상을 할 때 나타나는 후각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 후각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 후각자극 판단 모듈(154)은 수신된 뇌파의 변화와 후각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 달콤한 향기를 상상하거나 자극이 강한 냄새를 상상할 때 뇌에서는 후각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 후각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 후각자극 판단 모듈(154)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

미각자극 판단 모듈(155)은 사용자가 미각적인 상상을 할 때 나타나는 미각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 미각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 미각자극 판단 모듈(155)은 수신된 뇌파의 변화와 미각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 달콤한 과자의 맛을 상상하거나 자극이 매운 맛을 상상할 때 뇌에서는 미각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 미각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 미각자극 판단 모듈(155)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

오감패턴 비교 모듈(156)은 서로 다른 자극에 대한 뇌파들이 순차적으로 수신될 때 이를 구동 패턴과 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 오감패턴 비교 모듈(156)은 시각자극 패턴과 미각자극 패턴과 청각자극 패턴이 순차적으로 발생되는 것을 탐지하여 신호를 발생시킬 수 있다.

구동신호 생성부(160)는 구동패턴 판단부(150)에서 구동패턴과 일치하는 뇌파의 변화가 발생된 것으로 판단된 경우 전자기기를 온(ON) 상태로 전환하는 구동 신호를 발생시킨다. 구동신호 생성부(160)는 TV의 채널을 변경하거나 조명의 조도를 변경하는 등 전자기기를 제어하는 신호를 생성할 수도 있다. 구동신호 생성부(160)는 적외선을 발생시킬 수 있으며, 블루투스, 와이파이 등의 무선 통신으로 신호를 전송할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1 및 도 3을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법은 뇌파 수신 단계(S101), 뇌파 분석 단계(S102), 페어링 판단 단계(S103), 구동패턴 판단 단계(S104), 구동신호 생성 단계(S105)를 포함한다.

뇌파 수신 단계(S101)는 뇌파수신부(110)에 의하여 이루어지며 다수의 전극을 사용자의 두피에 부착하여, 전극을 통해 상기 사용자의 뇌파를 수신한다. 예를 들면, 다수의 전극 중 그라운드 전극이 사용자의 두피 중앙에 배치되고, 그 양측으로 우뇌용 전극과 좌뇌용 전극이 동일한 개수로 사용자의 두피에 부착되어 사용자의 뇌파를 수신한다.

뇌파수신부(110)는 밴드 형태, 안경 형태, 모자 형태로 이루어질 수 있다. 또한 뇌파 수신부(110)는 스마트폰과 데이터 케이블로 연결된 전극으로 이루어질 수 있다.

뇌파 분석 단계(S102)는 수신된 뇌파로부터 수신된 뇌파로부터 주파수에 따른 뇌파의 종류를 분류하여 추출하는데, 수신된 뇌파로부터 알파파, 베타파, 세타파, 델타파, 및 감마파를 추출한다. 뇌파 분석 단계(S102)는 증폭 단계와 필터링 단계와 AD 변환 단계, 퓨리에 변환 단계를 포함한다.

증폭 단계는 증폭 모듈(121)에 의하여 이루어지며 증폭기를 이용하여 뇌파 수신부(110)에서 수신한 수십 μV~ 수십 mV의 뇌파를 3 ~ 5V로 증폭시킨다.

필터링 단계는 필터 모듈(123)에 의하여 이루어지며 다수의 아날로그 필터를 이용하여 증폭된 뇌파에 포함된 각종 노이즈를 필터링한다. 이 때, 필터는 고대역통과필터(high pass filter), 대역통과필터(band pass filter), 대역저지필터(band stop filter), 저역통과필터(low pass filter)로 이루어질 수 있다. 이러한 필터링 단계는 고대역통과필터를 이용하여 DC전압, 호흡, 몸 움직임, 눈 깜빡임 등에 의한 노이즈를 1차적으로 제거하는 고대역 필터링 단계와 대역통과필터를 이용하여 측정하고자 하는 주파수 대역범위를 갖는 뇌파를 필터링하는 밴드 패스 필터링 단계를 포함한다.

필터링 단계는 대역저지필터를 이용하여 50Hz 또는 60Hz의 전원공급에 따른 노이즈를 제거하는 대역저지 필터링 단계와 저역통과필터를 이용하여 뇌파를 대역제한 시켜 왜곡현상을 방지하고, 뇌파 복원 시 발생하는 왜곡현상을 방지하는 저역통과 필터링 단계를 더 포함한다.

AD 변환 단계는 AD 변환 모듈(125)을 이용하여 아날로그 상태의 뇌파를 디지털화 한다. 퓨리에 변환 단계는 퓨리에 변환 모듈(127)에 의하여 수행되며 디지털로 변환된 뇌파 데이터를 퓨리에 변환하여 수신된 뇌파를 정현파로 분리한다.

페어링 판단 단계(S103)는 페어링 판단부(140)에 의하여 이루어지며 페어링패턴 검색 단계, 페어링 신호 생성 단계, 및 페어링 표시 단계를 포함한다.

페어링패턴 검색 단계는 페어링패턴의 발생 여부를 검색하는데, 패턴 저장부(130)에 페어링패턴으로 저장된 뇌파 패턴과 일치하는 뇌파의 발생 여부를 검색한다.

페어링 패턴은 한곳을 집중적으로 주시하는 동작 시에 발생하는 뇌파 패턴으로 이루어질 수 있다. 즉, 사용자가 TV, 조명 등을 계속 주시할 때 뇌파의 변화가 발생하는데 페어링패턴 검색 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다. 한곳을 집중하여 주시하면 SMR파와 중간 베타파의 세기가 증가하고 세타파의 세기가 감소하는데, 이러한 뇌파의 변화가 나타나면 페어링패턴 검색 단계는 패어링 패턴이 존재하는 것으로 판단한다.

페어링 신호 생성 단계는 페어링 신호를 전자기기로 전송하여 전자기기가 구동 신호를 입력 받을 수 있도록 대기 상태로 전환한다. 페어링 표시 단계는 소리 또는 LED 램프를 이용하여 페어링이 실행 중임을 알린다.

구동패턴 판단 단계(S105)는 구동패턴 판단부(150)를 이용하여 시각, 청각, 촉각, 후각, 또는 미각 자극의 상상에 따라 발생하는 뇌파의 패턴과 상기 구동 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다.

구동패턴 판단 단계(S105)는 시각자극 판단 단계, 청각자극 판단 단계, 촉각자극 판단 단계, 후각자극 판단 단계, 미각자극 판단 단계, 및 오감패턴 비교 단계를 포함한다.

시각자극 판단 단계는 시각자극 판단 모듈(151)에 의하여 수행되며 사용자가 시각적인 상상을 할 때 나타나는 시각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 시각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 시각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 시각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 붉은 장미꽃을 상상할 때 뇌에서는 시각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 시각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 시각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

청각자극 판단 단계는 청각자극 판단 모듈(152)에 의하여 수행되며 사용자가 청각적인 상상을 할 때 나타나는 청각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 청각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 청각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 청각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 노래를 상상하거나 구호를 외치는 것을 상상할 때 뇌에서는 청각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 청각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 청각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

촉각자극 판단 단계는 촉각자극 판단 모듈(153)에 의하여 수행되며 사용자가 촉각적인 상상을 할 때 나타나는 촉각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 촉각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 촉각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 촉각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 따뜻한 느낌을 상상하거나 바늘에 매끈한 표면을 만지는 것을 상상할 때 뇌에서는 촉각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 촉각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 촉각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

후각자극 판단 단계는 후각자극 판단 모듈(154)에 의하여 수행되며 사용자가 후각적인 상상을 할 때 나타나는 후각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 후각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 후각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 후각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 달콤한 향기를 상상하거나 자극이 강한 냄새를 상상할 때 뇌에서는 후각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 후각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 후각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

미각자극 판단 단계는 미각자극 판단 모듈(155)은 사용자가 미각적인 상상을 할 때 나타나는 미각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 미각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(130)에 저장되어 있으며, 미각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 미각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 달콤한 과자의 맛을 상상하거나 자극이 매운 맛을 상상할 때 뇌에서는 미각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 미각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 미각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

오감패턴 비교 단계는 오감패턴 비교 모듈(156)에 의해 수행되며 서로 다른 자극에 대한 뇌파들이 순차적으로 수신될 때 이를 구동 패턴과 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 오감패턴 비교 단계는 시각자극 패턴과 미각자극 패턴과 청각자극 패턴이 순차적으로 발생되는 것을 탐지하여 신호를 발생시킬 수 있다.

구동신호 생성 단계(S105)는 구동신호 생성부(160)를 이용하여 구동패턴 판단 단계(S104)에서 구동패턴과 일치하는 뇌파의 변화가 발생된 것으로 판단된 경우 전자기기를 온(ON) 상태로 전환하는 구동 신호를 발생시킨다. 구동신호 생성 단계(S105)는 TV의 채널을 변경하거나 조명의 조도를 변경하는 등 전자기기를 제어하는 신호를 생성할 수도 있다. 구동신호 생성 단계(S105)는 적외선을 발생시킬 수 있으며, 블루투스, 와이파이 등의 무선 통신으로 신호를 전송할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 장치를 도시한 구성도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 장치(200)는 뇌파 수신부(210), 뇌파 분석부(220), 패턴 저장부(230), 페어링 판단부(240), 구동패턴 판단부(250), 구동신호 생성부(260), 및 갭 생성부(270)를 포함한다.

본 제2 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 장치(200)는 거실이나 안방 등에서 사용자(10)가 쇼파에 앉아서 뇌파 측정기가 구비된 모자(20)를 사용하여 뇌파만을 이용하여 TV(30), 전등(40), 오디오(50) 등을 온(ON) 또는 오프(OFF) 시킬 수 있는 장치이다.

뇌파 수신부(210)는 다수의 전극을 사용자의 두피에 부착하여, 상기 전극을 통해 상기 사용자의 뇌파를 수신한다. 예를 들면, 다수의 전극 중 그라운드 전극이 사용자의 두피 중앙에 배치되고, 그 양측으로 우뇌용 전극과 좌뇌용 전극이 동일한 개수로 사용자의 두피에 부착되어 사용자의 뇌파를 수신한다.

뇌파 수신부(210)는 헤어 밴드, 안경 형태로 이루어질 수 있으며, 모자(20)로 이루어질 수 있다. 또한 뇌파 수신부(210)는 스마트폰과 데이터 케이블로 연결된 전극으로 이루어질 수 있다.

뇌파 분석부(220)는 수신된 뇌파로부터 수신된 뇌파로부터 주파수에 따른 뇌파의 종류를 분류하여 추출하는데, 수신된 뇌파로부터 알파파, 베타파, 세타파, 델타파, 및 감마파를 추출한다. 뇌파 분석부(220)는 증폭 모듈(221)과 필터 모듈(223), AD 변환 모듈(225), 퓨리에 변환 모듈(227)을 포함한다.

증폭 모듈(221)은 내부에 증폭기를 구비하고, 증폭기를 통해 뇌파 수신부(210)에서 수신한 수십 μV~ 수십 mV의 뇌파를 3 ~ 5V로 증폭시켜, 수신된 뇌파 분석을 용이하게 하도록 한다.

필터 모듈(223)은 다수의 아날로그 필터를 구비하여 증폭모듈(221)에서 증폭된 뇌파에 포함된 각종 노이즈를 필터링한다. 이 때, 필터는 고대역통과필터(high pass filter), 대역통과필터(band pass filter), 대역저지필터(band stop filter), 저역통과필터(low pass filter)로 구성된다. 이러한 고대역통과필터는 DC전압, 호흡, 몸 움직임, 눈 깜빡임 등에 의한 노이즈를 1차적으로 제거하고, 대역통과필터는 측정하고자 하는 주파수 대역범위를 갖는 뇌파를 필터링한다. 대역저지필터는 50Hz 또는 60Hz의 전원공급에 따른 노이즈를 제거하고, 저역통과필터는 뇌파를 대역제한 시켜 왜곡현상을 방지하고, 뇌파 복원 시 발생하는 왜곡현상을 방지한다.

AD변환모듈(224)은 필터모듈(223)을 통해 추출한 아날로그 상태의 뇌파를 디지털화한다. 퓨리에 변환 모듈(227)은 디지털로 변환된 뇌파 데이터를 퓨리에 변환하여 수신된 뇌파를 정현파로 분리한다.

패턴 저장부(230)는 기 설정된 뇌파 변화 패턴을 저장하는데 패턴 저장 모듈에는 전자기기와의 연결을 위한 페어링 패턴(pairing pattern)과 전자기기의 구동을 위한 구동 패턴이 저장된다. 뇌파 변화 패턴은 알파파의 변화 패턴, SMR파의 변화 패턴, 중간 베타파의 변화 패턴, 고 베타파의 변화 패턴, 세타파의 변화 패턴, 감마파의 변화 패턴 및 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

패턴 저장부(230)에는 사용자가 시각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 시각자극 패턴과 사용자가 청각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 청각자극 패턴과 사용자가 촉각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 촉각자극 패턴과 사용자가 후각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 후각자극 패턴과 사용자가 미각적인 자극을 받을 때 발생하는 뇌파의 변화인 미각자극 패턴이 저장된다.

또한 패턴 저장부(230)에는 각 자극의 결합인 오감 패턴이 어떠한 구동신호를 발생시키는지에 대한 정보가 저장된다. 예를 들어 패턴 저장부(230)에는 시각자극과 미각자극과 청각자극이 순차적으로 발생하는 패턴이 TV를 온(ON)시키는 신호를 발생시키는 것으로 저장될 수 있다. 또한, 패턴 저장부(230)에는 후각자극과 미각자극과 시각자각이 순차적으로 발생하는 패턴이 TV의 채널을 변경하되 상위 채널로 변경하는 신호를 발생시키는 것으로 저장될 수 있다.

갭 생성부(270)는 사용자의 동작에 따라 갭 신호를 생성하는 센서로 이루어지는데, 갭 생성부(270)는 터치 센서 또는 동작감지 센서로 이루어질 수 있다. 갭 생성부(270)가 터치 센서로 이루어지면 사용자가 터치 센서를 터치할 때 갭 신호를 생성한다. 또한 갭 생성부(270)가 동작감지 센서로 이루어지면 사용자가 눈을 깜빡일 때 갭 신호를 생성한다.

페어링 판단부(240)는 추출된 뇌파의 변화가 페어링 패턴과 일치하는 것을 판단하여 페어링 신호를 발생시키며, 페어링패턴 검색 모듈(241), 페어링신호 생성 모듈(242), 및 페어링 표시 모듈(243)을 포함한다. 페어링패턴 검색 모듈(241)은 패턴 저장부(230)에 페어링 패턴으로 저장된 뇌파 패턴과 일치하는 뇌파의 발생 여부를 검색하는데, 페어링 패턴은 한곳을 집중적으로 주시하는 동작 시에 발생하는 뇌파 패턴으로 이루어질 수 있다.

사용자가 TV(30), 조명(40), 오디오(50) 등을 계속 주시할 때 뇌파의 변화가 발생하는데 페어링패턴 검색 유닛은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다. 한곳을 집중하여 주시하면 SMR파와 중간 베타파의 세기가 증가하고 세타파의 세기가 감소하는데, 이러한 뇌파의 변화가 나타나면 페어링패턴 검색 모듈(241)은 패어링 패턴이 존재하는 것으로 판단한다.

페어링신호 생성 모듈(242)은 페어링 신호를 전자기기로 전송하여 전자기기가 구동 신호를 입력 받을 수 있도록 대기 상태로 전환한다. 페어링 표시 모듈(243)은 소리 또는 LED 램프를 이용하여 페어링이 실행 중임을 알린다. 이에 사용자는 자신의 의도에 따라 기기가 구동될 수 있음을 확인하고 뇌파의 발생을 위한 생각이나 동작을 취할 수 있다.

구동패턴 판단부(250)는 시각, 청각, 촉각, 후각, 또는 미각 자극의 상상에 따라 발생하는 뇌파의 패턴과 상기 구동 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다.

구동패턴 판단부(250)는 시각자극 판단 모듈(251), 청각자극 판단 모듈(252), 촉각자극 판단 모듈(253), 후각자극 판단 모듈(254), 미각자극 판단 모듈(255), 오감패턴 비교 모듈(256), 갭 판단 모듈(257)을 포함한다.

시각자극 판단 모듈(251)은 사용자가 시각적인 상상을 할 때 나타나는 시각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 시각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 시각자극 판단 모듈(251)은 수신된 뇌파의 변화와 시각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 붉은 장미꽃을 상상할 때 뇌에서는 시각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 시각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 시각자극 판단 모듈(251)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

청각자극 판단 모듈(252)은 사용자가 청각적인 상상을 할 때 나타나는 청각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 청각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 청각자극 판단 모듈(252)은 수신된 뇌파의 변화와 청각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 노래를 상상하거나 구호를 외치는 것을 상상할 때 뇌에서는 청각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 청각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 청각자극 판단 모듈(252)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

촉각자극 판단 모듈(253)은 사용자가 촉각적인 상상을 할 때 나타나는 촉각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 촉각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 촉각자극 판단 모듈(253)은 수신된 뇌파의 변화와 촉각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 따뜻한 느낌을 상상하거나 바늘에 매끈한 표면을 만지는 것을 상상할 때 뇌에서는 촉각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 촉각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 촉각자극 판단 모듈(253)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

후각자극 판단 모듈(254)은 사용자가 후각적인 상상을 할 때 나타나는 후각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 후각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 후각자극 판단 모듈(254)은 수신된 뇌파의 변화와 후각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 달콤한 향기를 상상하거나 자극이 강한 냄새를 상상할 때 뇌에서는 후각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 후각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 후각자극 판단 모듈(254)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

미각자극 판단 모듈(255)은 사용자가 미각적인 상상을 할 때 나타나는 미각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 미각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 미각자극 판단 모듈(255)은 수신된 뇌파의 변화와 미각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 달콤한 과자의 맛을 상상하거나 자극이 매운 맛을 상상할 때 뇌에서는 미각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 미각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 미각자극 판단 모듈(255)은 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

오감패턴 비교 모듈(256)은 서로 다른 자극에 대한 뇌파들이 순차적으로 수신될 때 이를 구동 패턴과 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 오감패턴 비교 모듈(256)은 시각자극 패턴과 미각자극 패턴과 청각자극 패턴이 순차적으로 발생되는 것을 탐지하여 신호를 발생시킬 수 있다.

갭 판단 모듈(257)은 갭 생성부(270)로부터 갭 신호가 수신될 때 뇌파의 변화를 분할하여 하나의 패턴을 형성하는 단위로 지정하며, 갭에 뇌파 패턴이 구분된다. 이에 따라 갭 판단 모듈(257)에 의하여 분할된 뇌파가 하나의 패턴으로 인식될 수 있다.

구동신호 생성부(260)는 구동패턴 판단부(250)에서 구동패턴과 일치하는 뇌파의 변화가 발생된 것으로 판단된 경우 전자기기를 온(ON) 상태로 전환하는 구동 신호를 발생시킨다. 구동신호 생성부(260)는 TV의 채널을 변경하거나 조명의 조도를 변경하는 등 전자기기를 제어하는 신호를 생성할 수도 있다. 구동신호 생성부(260)는 적외선을 발생시킬 수 있으며, 블루투스, 와이파이 등의 무선 통신으로 신호를 전송할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법은 뇌파 수신 단계(S201), 뇌파 분석 단계(S202), 페어링 판단 단계(S203), 갭 판단 단계(S204), 구동패턴 판단 단계(S205), 구동신호 생성 단계(S206)를 포함한다.

뇌파 수신 단계(S201)는 뇌파수신부(210)에 의하여 이루어지며 다수의 전극을 사용자의 두피에 부착하여, 전극을 통해 상기 사용자의 뇌파를 수신한다. 예를 들면, 다수의 전극 중 그라운드 전극이 사용자의 두피 중앙에 배치되고, 그 양측으로 우뇌용 전극과 좌뇌용 전극이 동일한 개수로 사용자의 두피에 부착되어 사용자의 뇌파를 수신한다.

뇌파수신부(210)는 밴드 형태, 안경 형태, 모자 형태로 이루어질 수 있다. 또한 뇌파 수신부(210)는 스마트폰과 데이터 케이블로 연결된 전극으로 이루어질 수 있다.

뇌파 분석 단계(S202)는 수신된 뇌파로부터 수신된 뇌파로부터 주파수에 따른 뇌파의 종류를 분류하여 추출하는데, 수신된 뇌파로부터 알파파, 베타파, 세타파, 델타파, 및 감마파를 추출한다. 뇌파 분석 단계(S202)는 증폭 단계와 필터링 단계와 AD 변환 단계, 퓨리에 변환 단계를 포함한다.

증폭 단계는 증폭 모듈(221)에 의하여 이루어지며 증폭기를 이용하여 뇌파 수신부(210)에서 수신한 수십 μV~ 수십 mV의 뇌파를 3 ~ 5V로 증폭시킨다.

필터링 단계는 필터 모듈(223)에 의하여 이루어지며 다수의 아날로그 필터를 이용하여 증폭된 뇌파에 포함된 각종 노이즈를 필터링한다. 이 때, 필터는 고대역통과필터(high pass filter), 대역통과필터(band pass filter), 대역저지필터(band stop filter), 저역통과필터(low pass filter)로 이루어질 수 있다. 이러한 필터링 단계는 고대역통과필터를 이용하여 DC전압, 호흡, 몸 움직임, 눈 깜빡임 등에 의한 노이즈를 1차적으로 제거하는 고대역 필터링 단계와 대역통과필터를 이용하여 측정하고자 하는 주파수 대역범위를 갖는 뇌파를 필터링하는 밴드 패스 필터링 단계를 포함한다.

필터링 단계는 대역저지필터를 이용하여 50Hz 또는 60Hz의 전원공급에 따른 노이즈를 제거하는 대역저지 필터링 단계와 저역통과필터를 이용하여 뇌파를 대역제한 시켜 왜곡현상을 방지하고, 뇌파 복원 시 발생하는 왜곡현상을 방지하는 저역통과 필터링 단계를 더 포함한다.

AD 변환 단계는 AD 변환 모듈(225)을 이용하여 아날로그 상태의 뇌파를 디지털화 한다. 퓨리에 변환 단계는 퓨리에 변환 모듈(227)에 의하여 수행되며 디지털로 변환된 뇌파 데이터를 퓨리에 변환하여 수신된 뇌파를 정현파로 분리한다.

페어링 판단 단계(S203)는 페어링 판단부(240)에 의하여 이루어지며 페어링패턴 검색 단계, 페어링 신호 생성 단계, 및 페어링 표시 단계를 포함한다.

페어링패턴 검색 단계는 페어링패턴의 발생 여부를 검색하는데, 패턴 저장부(230)에 페어링패턴으로 저장된 뇌파 패턴과 일치하는 뇌파의 발생 여부를 검색한다.

페어링 패턴은 한곳을 집중적으로 주시하는 동작 시에 발생하는 뇌파 패턴으로 이루어질 수 있다. 즉, 사용자가 TV, 조명 등을 계속 주시할 때 뇌파의 변화가 발생하는데 페어링패턴 검색 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다. 한곳을 집중하여 주시하면 SMR파와 중간 베타파의 세기가 증가하고 세타파의 세기가 감소하는데, 이러한 뇌파의 변화가 나타나면 페어링패턴 검색 단계는 패어링 패턴이 존재하는 것으로 판단한다.

페어링 신호 생성 단계는 페어링 신호를 전자기기로 전송하여 전자기기가 구동 신호를 입력 받을 수 있도록 대기 상태로 전환한다. 페어링 표시 단계는 소리 또는 LED 램프를 이용하여 페어링이 실행 중임을 알린다.

페어링패턴 검색 단계는 페어링패턴의 발생 여부를 검색하는데, 패턴 저장부(230)에 페어링패턴으로 저장된 뇌파 패턴과 일치하는 뇌파의 발생 여부를 검색한다.

페어링 패턴은 한곳을 집중적으로 주시하는 동작 시에 발생하는 뇌파 패턴으로 이루어질 수 있다. 즉, 사용자가 TV, 조명 등을 계속 주시할 때 뇌파의 변화가 발생하는데 페어링패턴 검색 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다. 한곳을 집중하여 주시하면 SMR파와 중간 베타파의 세기가 증가하고 세타파의 세기가 감소하는데, 이러한 뇌파의 변화가 나타나면 페어링패턴 검색 단계는 패어링 패턴이 존재하는 것으로 판단한다.

페어링 신호 생성 단계는 페어링 신호를 전자기기로 전송하여 전자기기가 구동 신호를 입력 받을 수 있도록 대기 상태로 전환한다. 페어링 표시 단계는 소리 또는 LED 램프를 이용하여 페어링이 실행 중임을 알린다.

갭 판단 단계(S204)는 갭 생성부로부터 갭 신호가 수신될 때 뇌파의 변화를 분할하여 하나의 패턴을 형성하는 단위로 지정한다. 이에 따라 갭 판단 단계(S204)에 의하여 패턴을 구분하기 위한 단위로 뇌파가 분할된다.

구동패턴 판단 단계(S205)는 구동패턴 판단부(250)를 이용하여 시각, 청각, 촉각, 후각, 또는 미각 자극의 상상에 따라 발생하는 뇌파의 패턴과 상기 구동 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다.

구동패턴 판단 단계(S205)는 시각자극 판단 단계, 청각자극 판단 단계, 촉각자극 판단 단계, 후각자극 판단 단계, 미각자극 판단 단계, 및 오감패턴 비교 단계를 포함한다.

시각자극 판단 단계는 시각자극 판단 모듈(251)에 의하여 수행되며 사용자가 시각적인 상상을 할 때 나타나는 시각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 시각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 시각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 시각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 붉은 장미꽃을 상상할 때 뇌에서는 시각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 시각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 시각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

청각자극 판단 단계는 청각자극 판단 모듈(252)에 의하여 수행되며 사용자가 청각적인 상상을 할 때 나타나는 청각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 청각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 청각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 청각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 노래를 상상하거나 구호를 외치는 것을 상상할 때 뇌에서는 청각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 청각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 청각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

촉각자극 판단 단계는 촉각자극 판단 모듈(253)에 의하여 수행되며 사용자가 촉각적인 상상을 할 때 나타나는 촉각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 촉각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 촉각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 촉각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 따뜻한 느낌을 상상하거나 바늘에 매끈한 표면을 만지는 것을 상상할 때 뇌에서는 촉각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 촉각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 촉각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

후각자극 판단 단계는 후각자극 판단 모듈(254)에 의하여 수행되며 사용자가 후각적인 상상을 할 때 나타나는 후각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 후각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 후각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 후각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 달콤한 향기를 상상하거나 자극이 강한 냄새를 상상할 때 뇌에서는 후각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 후각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 후각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

미각자극 판단 단계는 미각자극 판단 모듈(255)은 사용자가 미각적인 상상을 할 때 나타나는 미각자극 패턴의 수신 여부를 판단한다. 사용자가 사전에 미각적인 자극을 받을 때 발생되는 뇌파가 패턴 저장부(230)에 저장되어 있으며, 미각자극 판단 단계는 수신된 뇌파의 변화와 미각자극 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 사용자가 달콤한 과자의 맛을 상상하거나 자극이 매운 맛을 상상할 때 뇌에서는 미각이 자극된 것으로 판단되어 실제로 미각이 자극된 것과 유사한 뇌파의 변화가 발생하는데 미각자극 판단 단계는 이러한 뇌파의 변화를 탐지한다.

오감패턴 비교 단계는 오감패턴 비교 모듈(256)에 의해 수행되며 서로 다른 자극에 대한 뇌파들이 순차적으로 수신될 때 이를 구동 패턴과 비교하여 일치 여부를 판단한다. 예를 들어 오감패턴 비교 단계는 시각자극 패턴과 미각자극 패턴과 청각자극 패턴이 순차적으로 발생되는 것을 탐지하여 신호를 발생시킬 수 있다.

구동신호 생성 단계(S206)는 구동신호 생성부(260)를 이용하여 구동패턴 판단 단계(S205)에서 구동패턴과 일치하는 뇌파의 변화가 발생된 것으로 판단된 경우 전자기기를 온(ON) 상태로 전환하는 구동 신호를 발생시킨다. 구동신호 생성 단계(S206)는 TV의 채널을 변경하거나 조명의 조도를 변경하는 등 전자기기를 제어하는 신호를 생성할 수도 있다. 구동신호 생성 단계(S206)는 적외선을 발생시킬 수 있으며, 블루투스, 와이파이 등의 무선 통신으로 신호를 전송할 수도 있다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100, 200: 전자기기 구동 장치
110, 210: 뇌파 수신부
120, 220: 뇌파 분석부
121, 221: 증폭 모듈
123, 223: 필터 모듈
125, 223: AD 변환 모듈
127, 227: 퓨리에 변환 모듈
130, 230: 패턴 저장부
140, 240: 페어링 판단부
141, 241: 페어링패턴 검색 모듈
142, 242: 페어링신호 생성 모듈
143, 243: 페어링 표시 모듈
150, 250: 구동패턴 판단부
151, 251: 시각자극 판단 모듈
152, 252: 청각자극 판단 모듈
153, 253: 촉각자극 판단 모듈
154, 254: 후각자극 판단 모듈
155, 255: 미각자극 판단 모듈
156, 256: 오감패턴 비교 모듈
257: 갭 판단 모듈
160, 260: 구동신호 생성부
270: 갭 생성부

Claims (11)

1. 사용자의 뇌파를 수신하는 뇌파 수신 단계;
   수신된 뇌파로부터 주파수에 따른 뇌파를 분류하여 추출하는 뇌파 분석 단계;
   추출된 뇌파의 변화가 페어링 패턴과 일치하는 것을 판단하여 페어링 신호를 발생시키는 페어링 판단 단계; 및
   시각, 청각, 촉각, 후각, 또는 미각 자극의 상상에 따라 발생하는 뇌파의 패턴과 구동 패턴을 비교하여 일치 여부를 판단하는 구동패턴 판단 단계;를 포함하고,
   상기 구동패턴 판단 단계는 서로 다른 자극에 대한 뇌파들이 순차적으로 수신될 때 이를 구동 패턴과 비교하여 일치 여부를 판단하는 오감패턴 비교 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 페어링 판단 단계는 페어링 패턴의 발생 여부를 검색하는 페어링 패턴 검색 단계와 페어링 패턴이 발생하였을 때 페어링 신호를 생성하여 전자기기로 전송하는 페어링신호 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 페어링 판단 단계는 소리 또는 LED 램프를 이용하여 페어링이 실행 중임을 알리는 페어링 표시 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 구동패턴 판단 단계는 사용자가 시각적인 상상을 할 때 나타나는 시자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 시각자극 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 구동패턴 판단 단계는 사용자가 청각적인 상상을 할 때 나타나는 청각자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 청각자극 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법.
   
6. 제5 항에 있어서,
   상기 구동패턴 판단 단계는 사용자가 촉각적인 상상을 할 때 나타나는 촉각자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 촉각자극 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법.
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 구동패턴 판단 단계는 상기 사용자가 후각적인 상상을 할 때 나타나는 후각자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 후각자극 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법.
   
8. 제7 항에 있어서,
   상기 구동패턴 판단 단계는 상기 사용자가 미각적인 상상을 할 때 나타나는 미각자극 뇌파 패턴의 수신 여부를 판단하는 미각자극 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법.
   
9. 삭제
10. 제1 항에 있어서,
    뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법은 갭 신호를 생성하는 센서에서 전달된 신호에 따라 뇌파를 분할하는 갭 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자 기기 구동 방법.
    
11. 제10 항에 있어서,
    상기 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법은 수신된 뇌파가 저장된 구동패턴과 일치하는 것으로 판단된 경우 전자기기를 구동하는 신호를 생성하는 구동신호 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 전자기기 구동 방법.

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