KR101665946B1 - Apparatus for expressing intention using brainwave - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 반려동물의 뇌파를 측정하는 측정부, 측정된 뇌파에 포함된 불필요한 데이터를 제거하고, 상기 반려동물의 의사표현을 판단하는데 필요한 특징 부분을 구비한 특징 데이터를 추출하는 신호 처리부, 추출된 특징 데이터가 패턴으로 변환된 제1 데이터를 생성하는 패턴 변환부, 상기 반려동물의 복수의 의사표현과 관련된 뇌파가 패턴으로 변환된 기준 패턴을 저장하는 패턴 DB(database), 상기 기준 패턴을 기반으로 상기 제1 데이터를 분석하는 패턴 분석부, 및 상기 패턴 분석부에서 분석된 결과에 따라 상기 반려동물의 의사표현을 출력하는 출력부를 포함한다.The apparatus for physiological expression using EEG according to an embodiment of the present invention includes a measurement unit for measuring EEG of a companion animal, a feature portion for eliminating unnecessary data included in the measured EEG, A pattern conversion unit for generating first data in which the extracted feature data is converted into a pattern, a reference pattern in which an EEG associated with a plurality of pseudo representations of the companion animal is converted into a pattern, A pattern analyzer for analyzing the first data based on the reference pattern, and an output unit for outputting a pseudo representation of the companion animal according to a result analyzed by the pattern analyzer.

Description

뇌파를 이용한 의사표현 장치{APPARATUS FOR EXPRESSING INTENTION USING BRAINWAVE}[0001] APPARATUS FOR EXPRESSING INTENTION USING BRAINWAVE [0002]

본 발명은 의사표현 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pseudo-expression apparatus.

사람과 같이 뇌를 가지고 있는 동물이 어떤 일에 대해 생각을 하거나 행동을 할 때, 뇌 속에 있는 시냅스(synapse)에서는 신경전달물질을 이용해 정보를 전달하게 되고, 이때 뉴런 간에 생기는 전위차에 의해 전류가 발생하게 된다. 뇌를 감싸고 있는 머리의 피부에 부착한 전극을 통하여, 뉴런 간에 생기는 전위차에 의해 발생한 전류 또는 해당 전위를 측정한 것이 뇌파(brainwaves)이다.When an animal with a brain, like a human being, thinks about something or acts on it, synapses in the brain use neurotransmitters to transmit information, which causes currents to be generated by potential differences between neurons . It is the brainwaves that measure the current generated by the potential difference between neurons, or their potential, through electrodes attached to the skin of the brain surrounding the brain.

그리고, 뇌파를 발생시키는 전류 또는 전위의 변화를 기록한 뇌전도(electroencephalogram; EEG)를 통해 뇌파를 시각적으로 인식할 수 있다. 측정되는 뇌파는 동물의 의식상태에 따라 변화하고, 특정 의식상태에서는 해당 의식상태에 대응하는 특유의 패턴을 보인다.In addition, the electroencephalogram (EEG) recording changes in electric current or electric potential generating an EEG can visually recognize brain waves. The measured EEG varies according to the state of consciousness of the animal, and in a specific state of consciousness, it exhibits a unique pattern corresponding to the state of consciousness.

뇌파를 이용하여 뇌의 활동 및 반응을 분석하고, 분석된 결과를 바탕으로 심리를 해석하려는 뇌과학이 주목을 받고 있다. 이렇게 뇌과학이 주목 받게 된 이유는 전기생리학, 컴퓨터과학, 의학의 발달로 fMRI((functional magnetic resonance imaging), 뇌전도(EEG)와 관련된 각종 첨단장비가 개발되었기 때문이다. 이러한 장비들은 외부 자극으로 인해 발생하는 뇌의 혈액 흐름이나 뇌파의 변화를 정확하게 측정할 수 있다.Brain science, which analyzes brain activity and response using brain waves and interprets psychology based on the analyzed results, is receiving attention. The brain science was noticed because of the development of advanced physiology, computer science, and advanced medical devices related to functional magnetic resonance imaging (fMRI) and electroencephalography (EEG) due to the development of medicine. It is possible to accurately measure the blood flow or changes in brain waves that occur.

특히, 최근 뇌파를 이용한 연구들에서는 단순히 측정된 뇌파의 분석을 통해 뇌의 전기생리학적 메커니즘을 이해하는 것에 그치지 않고 측정 대상의 인지 상태, 감정 상태 또는 심리 상태를 간접적으로 측정하거나, 진단하고자 하는 다양한 응용기술이 연구되고 있다.In particular, recently, studies using EEG have not only understood the electrophysiological mechanism of the brain through the analysis of the measured EEG, but also indirectly measure the perceived state, emotional state, or psychological state of the measured object, Application technology is being studied.

그러나, 사람과 밀접하게 생활하는 반려동물의 뇌파를 활용하여, 반려동물의 인지 상태, 감정 상태 또는 심리 상태에 따른 의사표현을 분석하거나 파악하는 시스템은 구현되지 않은 실정이다.However, a system for analyzing or understanding the expression of a companion animal according to the cognitive state, emotional state, or psychological state of the companion animal using the brain waves of the companion animal closely living with the human being is not implemented.

본 발명의 목적은 측정된 반려동물의 뇌파를 분석하여 반려동물의 인지 상태 또는 감정 상태에 따른 의사표현을 사람이 인지할 수 있는 의사표현으로 출력하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a physician expression device using an EEG that analyzes a brain wave of a companion animal and outputs a physiological expression according to a cognitive state or an emotional state of a companion animal in a human-recognizable physiological expression.

본 발명의 다른 목적은 측정된 반려동물의 뇌파를 분석하여 반려동물의 인지 상태 또는 감정 상태에 따른 의사표현을 나타내는 데이터를 적응적으로 확장하여 저장하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a physician expression device using brain waves that adaptively enlarges and stores data representing pseudo-expressions according to the perceived state or emotional state of the companion animal by analyzing brain waves of the measured companion animal.

본 발명의 일 실시 예에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 반려동물의 뇌파를 측정하는 측정부, 측정된 뇌파에 포함된 불필요한 데이터를 제거하고, 상기 반려동물의 의사표현을 판단하는데 필요한 특징 부분을 구비한 특징 데이터를 추출하는 신호 처리부, 추출된 특징 데이터가 패턴으로 변환된 제1 데이터를 생성하는 패턴 변환부, 상기 반려동물의 복수의 의사표현과 관련된 뇌파가 패턴으로 변환된 기준 패턴을 저장하는 패턴 DB(database), 상기 기준 패턴을 기반으로 상기 제1 데이터를 분석하는 패턴 분석부, 및 상기 패턴 분석부에서 분석된 결과에 따라 상기 반려동물의 의사표현을 출력하는 출력부를 포함한다.The apparatus for physiological expression using EEG according to an embodiment of the present invention includes a measurement unit for measuring EEG of a companion animal, a feature portion for eliminating unnecessary data included in the measured EEG, A pattern conversion unit for generating first data in which the extracted feature data is converted into a pattern, a reference pattern in which an EEG associated with a plurality of pseudo representations of the companion animal is converted into a pattern, A pattern analyzer for analyzing the first data based on the reference pattern, and an output unit for outputting a pseudo representation of the companion animal according to a result analyzed by the pattern analyzer.

실시 예에 있어서, 상기 복수의 의사표현은 상기 반려동물의 경계, 관찰, 놀람, 화남, 편안함, 배고픔, 존중, 배변, 아픔, 우울 및 슬픔 중 적어도 하나 이상을 포함한다.In an embodiment, the plurality of pseudo-expressions includes at least one of boundary, observation, surprise, angry, comfort, hunger, respect, defecation, pain, depression, and sadness of the companion animal.

실시 예에 있어서, 상기 패턴 변환부는 상기 특징 데이터의 위치, 크기, 색상, 윤곽선, 모양, 및 굴곡면 중 적어도 하나 이상을 기준으로, 상기 특징 데이터를 패턴으로 변환하여 제1 데이터를 생성한다.In an embodiment, the pattern conversion unit converts the feature data into a pattern based on at least one of position, size, color, contour, shape, and curved surface of the feature data to generate first data.

실시 예에 있어서, 상기 제1 데이터의 분석이 불가능한 경우, 상기 패턴 분석부는 상기 제1 데이터를 상기 패턴 DB에 새로운 기준 패턴으로 저장하여 상기 패턴 DB를 갱신한다.In an embodiment, when the analysis of the first data is impossible, the pattern analyzer updates the pattern DB by storing the first data in the pattern DB as a new reference pattern.

실시 예에 있어서, 상기 패턴 분석부는 상기 제1 데이터를 상기 패턴 DB에 저장하는 경우, 상기 제1 데이터에 대응하는 상기 측정된 뇌파가 상기 측정부에서 측정된 때의 상기 반려동물의 상황 또는 추측되는 상기 반려동물의 의사표현을 상기 제1 데이터와 함께 상기 패턴 DB에 저장한다.In an embodiment, the pattern analyzing unit may store the first data in the pattern DB, the state of the companion animal when the measured EEG wave corresponding to the first data is measured in the measuring unit, And stores the pseudo representation of the companion animal in the pattern DB together with the first data.

실시 예에 있어서, 상기 신호 처리부는 상기 측정된 뇌파에 포함된 불필요한 데이터를 제거하는 Artifact 제거부, 및 상기 Artifact 제거부의 출력에서 상기 특징 데이터를 추출하는 특징 추출부를 포함한다.In an embodiment, the signal processing unit includes an artifact removing unit that removes unnecessary data included in the measured EEG, and a feature extracting unit that extracts the feature data from the output of the artifact removal unit.

실시 예에 있어서, 상기 패턴 분석부는 상기 패턴 DB에 저장된 기준 패턴 중 상기 제1 데이터와 비교되기 위한 제2 데이터를 선택하는 선택부, 및 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 비교하여 상기 제1 데이터를 분석하는 패턴 비교부를 포함한다.The pattern analysis unit may include a selection unit that selects second data to be compared with the first data among the reference patterns stored in the pattern DB, and a comparison unit that compares the first data and the second data, And a pattern comparison unit for analyzing the data.

실시 예에 있어서, 상기 패턴 비교부의 비교 결과, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터가 서로 일치하지 않거나 또는 유사하지 않은 경우, 상기 패턴 비교부는 상기 제1 데이터를 상기 패턴 DB에 새로운 기준 패턴으로 저장하여 상기 패턴 DB를 갱신한다.In an embodiment, if the first data and the second data do not coincide with each other or do not resemble each other as a result of the comparison by the pattern comparison unit, the pattern comparison unit stores the first data in the pattern DB as a new reference pattern And updates the pattern DB.

실시 예에 있어서, 상기 출력부는 사람이 시각 또는 청각으로 인식하게 하는 디스플레이 장치 또는 사운드 장치를 포함한다.In an embodiment, the output unit includes a display device or a sound device that allows a person to recognize by visual or auditory sense.

본 발명에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 측정된 반려동물의 뇌파를 분석하여 반려동물의 인지 상태 또는 감정 상태에 따른 의사표현을 사람이 인지할 수 있는 표현으로 출력할 수 있다.The apparatus for expressing the brain waves according to the present invention can analyze human brain waves of the measured companion animal and output the human brain expressions according to the perceived state or the emotional state of the companion animal.

또한, 측정된 반려동물의 뇌파를 분석하여 반려동물의 인지 상태 또는 감정 상태에 따른 의사표현을 나타내는 데이터를 적응적으로 확장하여 저장할 수 있다.In addition, the measured brain waves of the companion animal can be analyzed to adaptively expand and store data representing a pseudo-expression according to the perception state or emotion state of the companion animal.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치를 구체적으로 구현한 장치를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a pseudo-expression apparatus using EEG according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a pseudo-expression apparatus using EEG according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an apparatus for embodying a pseudo-expression apparatus using brain waves according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish it, will be described with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention to those skilled in the art.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Although specific terms are used herein, It is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation of the scope of the appended claims.

본 명세서에서 ‘및/또는’이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, ‘연결되는/결합되는’이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 ‘포함한다’ 또는 ‘포함하는’으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.The expression " and / or " is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, the expression " coupled / connected " is used to mean either directly connected to another component or indirectly connected through another component. The singular forms herein include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, "comprising" or "comprising" means to refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations and elements.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a pseudo-expression apparatus using EEG according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 측정부(110), 신호 처리부(120), 패턴 변환부(130), 패턴 분석부(140), 출력부(150) 및 패턴 DB(database; 160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a pseudo-representation apparatus using an EEG includes a measurement unit 110, a signal processing unit 120, a pattern conversion unit 130, a pattern analysis unit 140, an output unit 150, and a pattern DB (database). 160 < / RTI >

측정부(110)는 반려동물의 뇌에서 발생하는 뇌파를 측정하고, 측정된 뇌파를 신호 처리부(120)로 전달할 수 있다. 여기서, 측정부(110)는 반려동물의 뇌를 감싸는 머리의 피부에 부착되는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 그리고, 측정부(110)는 복수의 전극을 통해서 반려동물의 뇌에서 발생되는 전류 또는 해당 전류를 발생시키는 전위를 측정할 수 있다.The measuring unit 110 may measure the brain waves generated in the brain of the companion animal and may transmit the measured brain waves to the signal processor 120. Here, the measuring unit 110 may include a plurality of electrodes attached to the skin of the head that surrounds the brain of the companion animal. The measuring unit 110 can measure a current generated in the brain of the companion animal or a potential for generating the current through the plurality of electrodes.

신호 처리부(120)는 측정부(110)와 연결되어 측정부(110)로부터 측정된 반려동물의 뇌파를 수신하고, 측정된 뇌파를 신호처리(signal processing)하여 패턴 변환부(130)에 전달할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 신호 처리부(120)는 측정부(110)에서 측정된 뇌파에 포함된 노이즈(noise) 또는 반려동물의 의사표현을 판단하는데 불필요한 데이터를 제거할 수 있다. 그리고 측정부(110)는 측정된 뇌파에서 노이즈 또는 불필요한 데이터를 제거한 결과에서 특징 데이터를 추출한다. 여기서, 특징 데이터는 반려동물의 의사표현을 판단하는데 필요한 특징 부분을 구비한 데이터를 말한다.The signal processing unit 120 is connected to the measuring unit 110 to receive the brain waves of the companion animal measured from the measuring unit 110 and to signal the measured brain waves to the pattern converting unit 130 have. More specifically, the signal processing unit 120 may remove unnecessary data to determine the noise included in the brain waves measured by the measuring unit 110 or the physician's expression of the companion animal. The measurement unit 110 extracts feature data from the result of removing noise or unnecessary data from the measured EEG. Here, the feature data refers to data having feature portions necessary for determining a pseudo-expression of the companion animal.

패턴 변환부(130)는 신호 처리부(120)와 연결되어 신호 처리부(120)에서 노이즈 등이 제거된 후 추출된 특징 데이터를 패턴으로 변환할 수 있다. 이하, 특징 데이터가 패턴으로 변환된 데이터를 제1 데이터라고 한다. 여기서, 제1 데이터는 측정부(110)에서 측정된 반려동물의 뇌파가 발생한 당시에 반려동물의 의식상태에 대응하는 특유의 패턴을 포함하기 때문에, 본 발명에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 제1 데이터가 구비한 패턴을 바탕으로 반려동물의 의식상태에 따른 의사표현을 판단할 수 있다. 구체적으로 패턴 변환부(130)는 신호처리부(120)에서 추출된 특징 데이터의 위치, 크기, 색상, 윤곽선, 모양 및 굴곡면 중 적어도 하나 이상을 기준으로, 추출된 특징 데이터를 패턴으로 변환하여 제1 데이터를 생성할 수 있다.The pattern converting unit 130 may be connected to the signal processing unit 120 and may convert the extracted feature data into a pattern after noise or the like is removed from the signal processing unit 120. Hereinafter, data in which the characteristic data is converted into a pattern is referred to as first data. Since the first data includes a unique pattern corresponding to the state of consciousness of the companion animal at the time when the brain waves of the companion animal measured by the measuring unit 110 are generated, the pseudo-expression apparatus using the brain waves according to the present invention includes the first Based on the pattern provided by the data, it is possible to determine a physician's expression according to the state of consciousness of the companion animal. Specifically, the pattern converting unit 130 converts the extracted feature data into a pattern based on at least one of position, size, color, contour, shape, and curved surface of the feature data extracted from the signal processing unit 120, 1 data can be generated.

패턴 DB(160)는 반려동물의 의식상태에 따른 복수의 의사표현에 따라 발생되는 복수의 뇌파가 패턴으로 변환된 데이터를 저장할 수 있다. 이하, 패턴 DB(160)에 저장된 데이터를 기준 패턴이라 한다. 그리고, 기준 패턴은 패턴으로 변환된 반려동물의 뇌파가 발생된 의식상태에 따른 의사표현 별로 구분될 수 있다. 그리고, 구분된 기준 패턴 각각은 대응하는 의사표현과 함께 저장될 수 있다.The pattern DB 160 may store data in which a plurality of brain waves generated by a plurality of pseudo-expressions according to the state of consciousness of the companion animal are converted into patterns. Hereinafter, data stored in the pattern DB 160 is referred to as a reference pattern. In addition, the reference pattern can be classified into a phonetic expression according to the conscious state in which the brain waves of the companion animal converted into the pattern are generated. And, each of the divided reference patterns can be stored together with the corresponding pseudo-representation.

여기서, 반려동물의 의식상태에 따른 복수의 의사표현은 반려동물이 느끼는 여러 가지 감정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반려동물의 복수의 의사표현은 주변 또는 특정 대상에 대한 경계, 관찰, 갑작스러운 상황에 따른 놀람, 화남, 편안함을 느끼는 감정, 배가 고픈 상태를 나타내는 감정, 주인 또는 동료에 대한 존중, 배변의 욕구, 육체적 또는 감정적 아픔, 우울 및 슬픔 등을 포함할 수 있으며, 이들 모두를 포함하거나 또는 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. Here, plural expressions according to the state of consciousness of the companion animal may include various emotions felt by the companion animal. For example, the pluralistic expressions of companion animals can be used to describe the boundary, observation, sudden surprise, anger, feelings of comfort, feelings of hunger, respect for the owner or colleague, Desire for defecation, physical or emotional pain, depression and sadness, and the like, and may include all or at least one or more of these.

패턴 분석부(140)는 패턴 변환부(130)와 연결되어 패턴 변환부(130)에서 패턴으로 변환된 제1 데이터를 수신할 수 있고, 또한 패턴 DB(160)와 연결되어 패턴 DB(160)에 저장된 기준 패턴을 수신할 수 있다. 패턴 분석부(140)는 수신된 기준 패턴을 기반으로 패턴 변환부(130)로부터 수신된 제1 데이터를 분석할 수 있다. 즉, 패턴 분석부(140)는 기준 패턴을 바탕으로 반려동물의 뇌파가 패턴으로 변환된 제1 데이터를 분석하여, 패턴 변환부(130)로부터 수신된 제1 데이터가 반려동물의 어떠한 의식상태에서 발생된 뇌파에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.The pattern analyzing unit 140 is connected to the pattern converting unit 130 and can receive the first data converted into the pattern in the pattern converting unit 130 and is connected to the pattern DB 160, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > The pattern analyzer 140 may analyze the first data received from the pattern converter 130 based on the received reference pattern. That is, the pattern analyzer 140 analyzes the first data, which is converted into a pattern of brain waves of the companion animal, based on the reference pattern, and when the first data received from the pattern converting unit 130 is in a state of consciousness of the companion animal It is possible to judge whether or not it corresponds to the generated EEG.

그리고, 패턴 분석부(140)의 분석에도 불구하고, 제1 데이터의 분석이 불가능한 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 패턴 분석부(140)는 패턴 DB(160)에 저장된 기존의 기준 패턴들과 함께, 분석이 불가능한 제1 데이터를 새로운 기준 패턴으로 패턴 DB(160)에 저장할 수 있다. 즉, 이를 통하여 본 발명에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치에 포함되는 패턴 DB(160)는 미리 특정한 개수의 기준 패턴을 저장할 수 있지만, 시간에 따라 추가되는 새로운 기준 패턴을 패턴 DB(160)에 추가적으로 저장하여 저장된 데이터를 갱신할 수 있다. Even if the pattern analyzing unit 140 analyzes the first data, it is impossible to analyze the first data. In this case, the pattern analyzer 140 can store the first data that can not be analyzed together with the existing reference patterns stored in the pattern DB 160 in the pattern DB 160 as a new reference pattern. That is, the pattern DB 160 included in the pseudo-representation device using the EEG according to the present invention can store a predetermined number of reference patterns in advance, but a new reference pattern added in time may be added to the pattern DB 160 And the stored data can be updated.

또한, 패턴 분석부(140)는 분석이 불가능한 제1 데이터를 패턴 DB(160)에 새로운 기준 패턴으로 저장하는 경우, 해당 제1 데이터에 대응하는 뇌파가 측정부(110)에서 측정된 때의 반려동물의 상황 또는 추측되는 반려동물의 의사표현을 해당 제1 데이터와 함께 패턴 DB(160)에 저장할 수 있다. 이를 통해서, 본 발명에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 반려동물의 인지 상태 또는 감정 상태에 따른 의사표현을 나타내는 데이터를 적응적으로 확장할 수 있고, 결국 반려동물의 의사표현을 더욱 정확하게 판단할 수 있다.When the first data that can not be analyzed is stored in the pattern DB 160 as a new reference pattern, the pattern analyzing unit 140 extracts the brain waves corresponding to the first data from the brain when the brain waves are measured by the measuring unit 110 The state of the animal or the doctor's expression of the presumed companion animal can be stored in the pattern DB 160 together with the first data. Accordingly, the apparatus for expressing the brain waves according to the present invention can adaptively expand data representing a pseudo-expression according to the perceived state or the emotional state of the companion animal, have.

출력부(150)는 패턴 분석부(140)와 연결되어 패턴 분석부(140)에서 분석된 결과를 수신할 수 있다. 그리고 출력부(150)는 수신된 분석 결과에 따라 분석된 제1 데이터에 해당하는 측정된 뇌파를 발생시킨 반려동물의 의사표현을 외부로 출력할 수 있다. 여기서, 출력부(150)는 반려동물의 의사표현을 사람이 시각 또는 청각으로 인식할 수 있도록, 디스플레이 장치 또는 사운드 장치 등을 통해서 외부로 출력할 수 있다.The output unit 150 may be connected to the pattern analysis unit 140 to receive the analyzed result from the pattern analysis unit 140. The output unit 150 may output the pseudo-expression of the companion animal that generated the measured EEG corresponding to the analyzed first data according to the received analysis result. Here, the output unit 150 may output to the outside through a display device, a sound device, or the like so that a physician's expression of the companion animal can be recognized by a person as visual or auditory.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치를 나타내는 도면이다.2 is a block diagram of a pseudo-expression apparatus using EEG according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 측정부(210), 신호 처리부(220), 패턴 변환부(230), 패턴 분석부(240), 출력부(250) 및 패턴 DB(260)를 포함할 수 있다. 그리고, 신호 처리부(220)는 Artifact 제거부(221) 및 특징 추출부(222)를 포함할 수 있고, 패턴 분석부(240)는 패턴 비교부(241) 및 선택부(242)를 포함할 수 있다.2, the pseudo-representation apparatus using EEG includes a measurement unit 210, a signal processing unit 220, a pattern conversion unit 230, a pattern analysis unit 240, an output unit 250, and a pattern DB 260, . ≪ / RTI > The signal processing unit 220 may include an artifact removing unit 221 and a feature extracting unit 222. The pattern analyzing unit 240 may include a pattern comparing unit 241 and a selecting unit 242. [ have.

도 2의 측정부(210), 패턴 변환부(230), 출력부(250) 및 패턴 DB(260)는 도 1에서 설명한 측정부(110), 패턴 변환부(130), 출력부(150) 및 패턴 DB(160)와 동일하거나 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.The measurement unit 210, the pattern conversion unit 230, the output unit 250 and the pattern DB 260 shown in FIG. 2 correspond to the measurement unit 110, the pattern conversion unit 130, the output unit 150, And the pattern DB 160, detailed description thereof will be omitted.

측정부(210)에서 측정된 뇌파는 앞서 설명한 특징 데이터와 함께 노이즈 또는 불필요한 데이터를 포함할 수 있다. 따라서 신호 처리부(220)에 포함된 Artifact 제거부(221)는 측정부(210)로부터 수신한 측정된 뇌파에 포함된 노이즈 또는 불필요한 데이터를 제거하고, 노이즈 등이 제거된 뇌파를 특징 추출부(222)에 전달할 수 있다.The EEG measured by the measuring unit 210 may include noise or unnecessary data together with the feature data described above. Therefore, the artifact removing unit 221 included in the signal processing unit 220 removes noise or unnecessary data included in the measured brain waves received from the measuring unit 210 and outputs the brain waves having noises and the like removed to the feature extracting unit 222 ).

신호 처리부(220)에 포함된 특징 추출부(222)는 Artifact 제거부(221)로부터 수신한 뇌파에서 반려동물의 의사를 판단하는데 필요한 특징 부분을 구비하고 있는 특징 데이터를 추출하고, 추출된 특징 데이터를 패턴 변환부(230)에 전달할 수 있다.The feature extraction unit 222 included in the signal processing unit 220 extracts feature data having feature parts necessary for determining the intention of the companion animal in the brain waves received from the artifact removal unit 221, To the pattern converting unit 230. [0050]

패턴 변환부(230)는 특징 데이터를 패턴으로 변환한 제1 데이터를 패턴 분석부(240)에 포함되는 패턴 비교부(241)에 전달할 수 있다.The pattern converting unit 230 may transmit the first data obtained by converting the feature data into a pattern to the pattern comparing unit 241 included in the pattern analyzing unit 240.

패턴 비교부(241)는 패턴 변환부(230)로부터 수신된 제1 데이터를 분석할 수 있다. 구체적으로 패턴 비교부(241)는 패턴 DB(260)에 저장된 기준 패턴과 수신된 제1 데이터를 비교하고, 비교한 결과를 출력부(250)에 전달할 수 있다.The pattern comparing unit 241 may analyze the first data received from the pattern converting unit 230. [ Specifically, the pattern comparison unit 241 may compare the reference pattern stored in the pattern DB 260 with the received first data, and may transmit the comparison result to the output unit 250. [

선택부(242)는 패턴 DB에 저장된 기준 패턴 중 제1 데이터와 비교되기 위한 제2 데이터를 선택하여 패턴 비교부(241)에 전달할 수 있다. 여기서, 제1 데이터와 비교되는 제2 데이터는 패턴 DB(260)에 저장된 모든 기준 패턴이 되거나 또는 패턴 DB(260)에 저장된 기준 패턴 중 일부의 기준 패턴이 될 수 있다. 또한, 제2 데이터는 패턴 DB(260)에 저장된 기준 패턴과 함께, 해당 기준 패턴에 대응하는 반려동물의 의식상태에 따른 의사표현을 포함할 수 있다. 구체적으로, 반려동물의 복수의 의사표현은 앞서 설명한 바와 같이 주변 또는 특정 대상에 대한 경계, 관찰, 갑작스러운 상황에 따른 놀람, 화남, 편안함을 느끼는 감정, 배가 고픈 상태를 나타내는 감정, 주인 또는 동료에 대한 존중, 배변의 욕구, 육체적 또는 감정적 아픔, 우울 및 슬픔 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The selecting unit 242 may select the second data to be compared with the first data among the reference patterns stored in the pattern DB, and may transmit the selected second data to the pattern comparing unit 241. Here, the second data to be compared with the first data may be all of the reference patterns stored in the pattern DB 260 or some of the reference patterns stored in the pattern DB 260. In addition, the second data may include a pseudo-representation according to the state of consciousness of the companion animal corresponding to the reference pattern stored in the pattern DB 260. [ Specifically, the plurality of doctors' expressions of the companion animals are, as described above, a boundary or observation for a specific object, a surprise due to sudden situation, anger, an emotion feeling comfort, an emotion representing a hungry state, And may include at least one of esteem, desire for bowel movements, physical or emotional pain, depression, and sadness.

제2 데이터를 수신한 패턴 비교부(241)의 비교결과, 제1 데이터와 제2 데이터가 서로 일치하지 않거나 또는 유사하지 않은 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 패턴 비교부(241)는 패턴 DB(260)에 저장된 기존의 기준 패턴들과 함께, 해당 제1 데이터를 새로운 기준 패턴으로 패턴 DB(260)에 저장할 수 있다. 즉, 이를 통하여 본 발명에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치에 포함되는 패턴 DB(260)는 미리 특정한 개수의 기준 패턴을 저장할 수 있지만, 시간에 따라 추가되는 새로운 기준 패턴을 패턴 DB(260)에 추가적으로 저장하여 저장된 데이터를 갱신할 수 있다. As a result of the comparison of the pattern comparison unit 241 receiving the second data, it may happen that the first data and the second data do not coincide with each other or are not similar to each other. In this case, the pattern comparison unit 241 may store the first data in the pattern DB 260 together with the existing reference patterns stored in the pattern DB 260 as a new reference pattern. That is, the pattern DB 260 included in the pseudo-expression device using the EEG according to the present invention can store a predetermined number of reference patterns in advance, but it is possible to add a new reference pattern added in time to the pattern DB 260 And the stored data can be updated.

또한, 패턴 비교부(241)는 제2 데이터와 일치하지 않는 제1 데이터를 패턴 DB(260)에 새로운 기준 패턴으로 저장하는 경우, 해당 제1 데이터에 대응하는 뇌파가 측정부(210)에서 측정된 때의 반려동물의 상황 또는 추측되는 반려동물의 의사표현을 해당 제1 데이터와 함께 패턴 DB(260)에 저장할 수 있다. 이를 통해서, 본 발명에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 반려동물의 인지 상태 또는 감정 상태에 따른 의사표현을 나타내는 데이터를 적응적으로 확장할 수 있고, 결국 반려동물의 의사표현을 더욱 정확하게 판단할 수 있다.When storing the first data in the pattern DB 260 as a new reference pattern, the pattern comparator 241 stores the first data in the pattern DB 260 as a reference pattern, The state of the companion animal or the expression of the presumed companion animal can be stored in the pattern DB 260 together with the corresponding first data. Accordingly, the apparatus for expressing the brain waves according to the present invention can adaptively expand data representing a pseudo-expression according to the perceived state or the emotional state of the companion animal, have.

도 3은 본 발명에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치를 구체적으로 구현한 장치를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an apparatus for embodying a pseudo-expression apparatus using brain waves according to the present invention.

도 3을 참조하면, 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 크게 반려동물의 머리를 감싸는 부분(310)과 데이터 처리 부분(320)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, a pseudo-expression device using brain waves may be composed of a part 310 of a head of a companion animal and a data processing part 320.

반려동물의 머리를 감싸는 부분(310)은 반려동물의 뇌파를 측정하기 위한 복수의 측정부를 포함할 수 있으며, 측정부에서 측정된 뇌파는 데이터 처리 부분(320)으로 전달될 수 있다.The head covering portion 310 of the companion animal may include a plurality of measurement portions for measuring the brain waves of the companion animal and the measured brain waves may be transmitted to the data processing portion 320.

데이터 처리 부분(320)은 도 3과 같이 물리적으로 외부와 차단되는 하우징(housin) 형태로 구성될 수 있으며, 하우징은 앞서 설명한 측정부, 신호 처리부, 패턴 변환부, 패턴 분석부, 출력부 및 패턴 DB를 포함할 수 있다. 또한 필요에 따라 외부에 원격으로 위치하는 시스템과 통신이 가능한 통신모듈을 포함할 수 있다.The data processing section 320 may be configured as a housing that is physically shielded from the outside as shown in FIG. 3. The housing includes the measuring section, the signal processing section, the pattern converting section, the pattern analyzing section, DB. And a communication module capable of communicating with a system that is remotely located externally as needed.

앞서 설명한 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 다양한 반려동물에 적용될 수 있다. 특히, 사람과 친밀한 관계를 형성하거나 또는 지능이 상태적으로 높은 반려동물에게 적용되는 경우, 해당 반려동물이 의도하는 다양한 의사표현을 더욱 정확하게 판단할 수 있으며, 구체적인 예로 위와 같은 반려동물은 진돗개가 될 수 있다.The above-described expression device using the brain waves can be applied to various companion animals. In particular, when a close relationship with a person is established, or when the intelligence is applied to a companion animal with a high level of intelligence, the companion animal can more accurately judge the intended expression of various expressions. For example, .

결국, 본 발명의 일 실시 예에 따른 뇌파를 이용한 의사표현 장치는 측정된 반려동물의 뇌파를 패턴으로 변환한 후, 미리 저장된 기준 패턴을 바탕으로 분석하고, 또한 기준 패턴을 적응적으로 확장하여 저장하기 때문에, 신속하고 정확하게 반려동물의 의사표현을 분석하거나 또는 예측할 수 있다.As a result, the EEG device using EEG according to an embodiment of the present invention converts the EEG of the measured companion animal into a pattern, analyzes it based on a previously stored reference pattern, and adaptively extends the reference pattern to store , It is possible to quickly or accurately analyze or predict the expression of the companion animal.

이상에서, 본 발명은 구체적인 실시 예를 통해 설명되고 있으나, 본 발명은 그 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있음은 잘 이해될 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 및 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 상술한 내용을 고려하여 볼 때, 만약 본 발명의 수정 및 변경이 아래의 청구항들 및 동등물의 범주 내에 속한다면, 본 발명이 이 발명의 변경 및 수정을 포함하는 것으로 여겨진다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the appended claims and their equivalents. In view of the foregoing, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they fall within the scope of the following claims and equivalents.

Claims (9)

반려동물의 뇌파를 측정하는 측정부;
측정된 뇌파에 포함된 불필요한 데이터를 제거하고, 상기 반려동물의 의사표현을 판단하는데 필요한 특징 부분을 구비한 특징 데이터를 추출하는 신호 처리부;
추출된 특징 데이터가 패턴으로 변환된 제1 데이터를 생성하는 패턴 변환부;
상기 반려동물의 복수의 의사표현과 관련된 뇌파가 패턴으로 변환된 기준 패턴을 저장하는 패턴 DB(database);
상기 기준 패턴을 기반으로 상기 제1 데이터를 분석하는 패턴 분석부; 및
상기 패턴 분석부에서 분석된 결과에 따라 상기 반려동물의 의사표현을 출력하는 출력부를 포함하고,
상기 제1 데이터의 분석이 불가능한 경우,
상기 패턴 분석부는,
상기 제1 데이터를 상기 패턴 DB에 새로운 기준 패턴으로 저장하여 상기 패턴 DB를 갱신하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치.A measuring unit for measuring brain waves of the companion animal;
A signal processing unit for extracting feature data having a feature part necessary for eliminating unnecessary data included in the measured brain waves and determining a pseudo-expression of the companion animal;
A pattern conversion unit for generating first data in which the extracted feature data is converted into a pattern;
A pattern database (DB) for storing a reference pattern converted into a pattern of brain waves related to a plurality of pseudo-expressions of the companion animal;
A pattern analyzer for analyzing the first data based on the reference pattern; And
And an output unit for outputting a pseudo representation of the companion animal according to a result analyzed by the pattern analyzing unit,
If analysis of the first data is not possible,
The pattern analyzing unit,
And stores the first data as a new reference pattern in the pattern DB to update the pattern DB. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 의사표현은,
상기 반려동물의 경계, 관찰, 놀람, 화남, 편안함, 배고픔, 존중, 배변, 아픔, 우울 및 슬픔 중 적어도 하나 이상을 포함하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치.The method according to claim 1,
The plurality of pseudo-
A device for expressing the brain using at least one of brain waves, observation, surprise, angry, comfort, hunger, respect, defecation, pain, depression and sadness of the companion animal. 제 1 항에 있어서,
상기 패턴 변환부는,
상기 특징 데이터의 위치, 크기, 색상, 윤곽선, 모양 및 굴곡면 중 적어도 하나 이상을 기준으로, 상기 특징 데이터를 패턴으로 변환하여 제1 데이터를 생성하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치.The method according to claim 1,
Wherein the pattern conversion unit comprises:
And converting the feature data into a pattern based on at least one of position, size, color, contour, shape, and curved surface of the feature data to generate first data. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 패턴 분석부는,
상기 제1 데이터를 상기 패턴 DB에 저장하는 경우, 상기 제1 데이터에 대응하는 상기 측정된 뇌파가 상기 측정부에서 측정된 때의 상기 반려동물의 상황 또는 추측되는 상기 반려동물의 의사표현을 상기 제1 데이터와 함께 상기 패턴 DB에 저장하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치.The method according to claim 1,
The pattern analyzing unit,
Wherein when the first data is stored in the pattern DB, a state of the companion animal when the measured EEG wave corresponding to the first data is measured by the measuring unit, or a pseudo expression of the companion animal to be estimated, 1 data in the pattern DB. 제 1 항에 있어서,
상기 신호 처리부는,
상기 측정된 뇌파에 포함된 불필요한 데이터를 제거하는 Artifact 제거부; 및
상기 Artifact 제거부의 출력에서 상기 특징 데이터를 추출하는 특징 추출부를 포함하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치.The method according to claim 1,
The signal processing unit,
An artifact remover for removing unnecessary data included in the measured EEG; And
And a feature extraction unit for extracting the feature data from the output of the artifact removal unit. 제 1 항에 있어서,
상기 패턴 분석부는,
상기 패턴 DB에 저장된 기준 패턴 중 상기 제1 데이터와 비교되기 위한 제2 데이터를 선택하는 선택부; 및
상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 비교하여 상기 제1 데이터를 분석하는 패턴 비교부를 포함하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치.The method according to claim 1,
The pattern analyzing unit,
A selecting unit for selecting second data to be compared with the first data among the reference patterns stored in the pattern DB; And
And a pattern comparator for comparing the first data and the second data and analyzing the first data. 제 7 항에 있어서,
상기 패턴 비교부의 비교 결과, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터가 서로 일치하지 않거나 또는 유사하지 않은 경우,
상기 패턴 비교부는 상기 제1 데이터를 상기 패턴 DB에 새로운 기준 패턴으로 저장하여 상기 패턴 DB를 갱신하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치.8. The method of claim 7,
If the first data and the second data do not coincide with each other or do not resemble each other,
Wherein the pattern comparison unit updates the pattern DB by storing the first data as a new reference pattern in the pattern DB. 제 1 항에 있어서,
상기 출력부는,
사람이 시각 또는 청각으로 인식하게 하는 디스플레이 장치 또는 사운드 장치를 포함하는 뇌파를 이용한 의사표현 장치.The method according to claim 1,
The output unit includes:
And a display device or sound device for allowing a person to perceive by visual or auditory sense.
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