KR101669436B1 - Head wearable type apparatus and method for managing state of user - Google Patents

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KR101669436B1 KR20140102290A KR20140102290A KR101669436B1 KR 101669436 B1 KR101669436 B1 KR 101669436B1 KR 20140102290 A KR20140102290 A KR 20140102290A KR 20140102290 A KR20140102290 A KR 20140102290A KR 101669436 B1 KR101669436 B1 KR 101669436B1
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Abstract

사용자의 상태를 관리하는 머리착용형 장치에 관한 것으로, 사용자의 머리에 착용되는 착용구, 착용구의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하는 한 쌍의 전극을 이용하여 측정된 EEG 신호의 분석 결과와 착용구의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하는 적어도 한 쌍의 광전극을 이용하여 측정된 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출하고, 이러한 상태값에 따라 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호를 생성하여 한 쌍의 전극으로 출력함으로써 머리착용형 장치의 경박단소화를 실현할 수 있다. Relates to-head type apparatus for managing a user's state, and the old wear to be worn on a user's head, the analysis of the wear sphere inside the user's pair of EEG signals measured by the electrodes of which is located between the scalp resulting wear based on a combination of the sphere inside and at least a pair of CBF signal measured using a photo-electrode for a user located between the scalp of the analysis by calculating a value that indicates the status of a user, and the user's scalp, in accordance with these status values by generating a signal output with a pair of electrodes for stimulation it can be realized frivolous stage digestion of the head wearable device.

Description

사용자의 상태를 관리하는 머리착용형 장치 및 사용자의 상태를 관리하는 방법 {Head wearable type apparatus and method for managing state of user} Head wearable devices to manage your condition and how to manage your condition {Head wearable type apparatus and method for managing state of user}

사용자의 상태를 관리하는 머리착용형 장치와 사용자의 상태를 관리하는 방법에 관한 것으로, 특히 뇌의 생체신호를 이용하여 사용자의 상태를 관리하는 머리착용형 장치 및 사용자의 상태를 관리하는 방법에 관한 것이다. It relates to a method for managing the user status of the head wearable device and the user to manage the state of, in particular, to a method of hair manage the state of a wearable device and a user managing the status of a user using the bio-electrical signals in the brain will be.

최근, 인간의 생체신호를 이용하여 신체의 질병을 진단하거나 신체의 상태를 진단하는 생체신호 기술은 진단의 정확성이 향상되면서 비침습성, 신속성 등 여러 가지 장점으로 인해 종래의 침습적인 진단 기술을 대체할 수 있는 미래의 주요 의료 기술로 부각되고 있다. Recently, using a human bio-signal diagnosing the body's disease, or bio-signal techniques of diagnosing the status of the body as well as improving the accuracy of diagnosis due to a number of advantages, such as non-invasive, fast alternative to conventional invasive diagnostic technique Key to the future of medical technology that may have emerged. MRI(Magnetic Resonance Imaging), CT(Computed Tomography), PET(Positron Emission Tomography) 등과 같은 영상 진단 장치는 고화질의 의료 영상을 제공함으로써 매우 정확하게 신체의 질병을 진단하거나 신체의 상태를 진단할 수 있다. Imaging devices, such as MRI (Magnetic Resonance Imaging), CT (Computed Tomography), PET (Positron Emission Tomography) can diagnose or to diagnose the state of the body, the body very accurately diseases by providing high-quality medical images. 그러나, 이러한 영상 진단 장치는 고가이고 매우 크기 때문에 휴대가 불가능하다. However, such an imaging apparatus to carry because it is not expensive and very large.

한편, 뇌전도 신호, 뇌자도 신호, 뇌혈류 신호, fMRI(functional Resonance Imaging) 신호 등 뇌의 생체신호를 이용하는 의료 진단 장치는 비교적 저렴하고 크기가 작아서 휴대형 의료 진단 장치로 개발되고 있다. On the other hand, electroencephalogram signals, MEG FIG signal, cerebral blood flow signal, fMRI (functional Resonance Imaging) signal such as medical diagnostic apparatus using the bio-signal in the brain has been the development of a relatively inexpensive and small in size portable medical diagnostic apparatus. 그러나, 뇌의 생체신호 기반의 의료 진단 장치는 MRI, CT, PET에 비해 진단의 정확성이 떨어진다는 단점을 갖고 있다. However, medical diagnostic devices based on biological signals in the brain has the disadvantage that the accuracy of diagnosis compared with MRI, CT, PET falls. 진단의 정확성을 높이기 위하여 머리에 많은 개수의 센서들을 부착시킨 상태에서 진단이 이루어짐에 따라 사용자가 이러한 의료 진단 장치를 착용하고 일상 생활을 하는 데에는 한계가 있었다. The user based on the diagnostic yirueojim in a state in which a large number of sensors attached to the head in order to increase the accuracy of the diagnosis wear such medical diagnostic apparatus, and there is a limit to the life There.

휴대성과 착용성이 우수하여 착용 상태에서 일상 생활이 가능하면서도 사용자의 상태를 정확하게 진단하여 사용자의 비정상 상태로 인한 각종 사고를 예방할 수 있는 머리착용형 장치를 제공하는데 있다. While it is possible for the everyday life accurately diagnose your condition provides a head wearable device that can prevent accidents caused by the user's abnormal status when worn with excellent portability and wearability. 또한, 이러한 머리착용형 장치가 가능하도록 EEG 신호의 측정에 필요한 전극의 개수와 CBF 신호의 측정에 필요한 광전극의 개수를 최소화할 수 있는 사용자의 상태 관리 방법을 제공하는데 있다. Further, to provide a user of the state management method that can minimize the number of electrodes necessary for the number of light and measurement of CBF signal of the electrode necessary for the measurement of EEG signals, these head wearable device can be.

본 발명의 일 측면에 따라 사용자의 상태를 관리하는 머리착용형 장치는 사용자의 머리에 착용되는 착용구; Head wearable apparatus for managing a user's state according to one aspect of the present invention is worn old worn on a user's head; 상기 착용구의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하는 적어도 한 쌍의 전극을 이용하여 사용자의 두피 상에서 발생되는 뇌전도(EEG: electroencephalography)를 나타내는 EEG 신호를 측정하는 EEG 측정부; EEG measurement unit for measuring the EEG signal indicating: (electroencephalography EEG); electroencephalogram generated on the user's scalp using at least a pair of electrodes positioned between the wear sphere inside the user's scalp 상기 착용구의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하는 적어도 한 쌍의 광전극을 이용하여 사용자의 두피 아래에 흐르는 뇌혈류(CBF: cerebral blood flow)를 나타내는 CBF 신호를 측정하는 CBF 측정부; CBF measurement section for measuring a signal representative of the CBF: (cerebral blood flow CBF); cerebral blood flow under the user's scalp using an optical electrode of the at least one pair of which is located between the wear sphere inside the user's scalp 상기 EEG 측정부에 의해 측정된 EEG 신호의 분석 결과와 상기 CBF 측정부에 의해 측정된 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출하는 신호 처리부; A signal processor for calculating a value that indicates the user's status based on a combination of analysis results of the analysis result and the CBF CBF the signal measured by the measurement portion of the EEG signal measured by the EEG measurement unit; 상기 신호 처리부에 의해 산출된 상태값에 따라 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호를 생성하여 상기 적어도 한 쌍의 전극으로 출력하는 신호 생성부; Signal generator for generating a signal for stimulating the user's scalp, the output electrode of the at least one pair based on the status value calculated by the signal processor; 및 상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 적어도 한 쌍의 전극을 상기 EEG 측정부와 상기 신호 생성부 중 어느 하나에 연결하는 스위칭부를 포함한다. And a switching section for connecting the electrode of the at least one pair to any one of the EEG measuring unit and the signal generating unit under the control of the signal processor.

상기 신호 처리부는 상기 신호 처리부에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 상기 자극 신호가 생성되도록 상기 신호 생성부를 제어하고 상기 신호 생성부에 의해 생성된 자극 신호가 상기 적어도 한 쌍의 전극으로 출력되도록 상기 스위칭부를 제어하고, 상기 신호 생성부는 상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 자극 신호를 생성하고, 상기 스위칭부는 상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 적어도 한 쌍의 전극을 상기 EEG 측정부로부터 분리시키고 상기 신호 생성부에 연결할 수 있다. The signal processing section of the at least one pair of stimulation signals produced by indicates that the status value of the user's state is abnormal state calculated by the signal processing and control unit generates the signal is the stimulation signal to be generated in the signal generator control parts of the switching so that the output to the electrode, and to generate the signal portions from the at least a pair of electrodes of the EEG measurement unit under the control of the signal processing unit the signal processing unit generates the stimulation signal according to a control, wherein the switching unit of It may be separate and connected to the signal generator.

상기 신호 처리부는 상기 자극 신호가 상기 적어도 한 쌍의 전극으로 출력되도록 상기 스위칭부를 제어한 시점부터 일정시간 동안 측정된 EEG 신호의 분석 결과와 상기 일정시간 동안 측정된 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 사용자의 상태가 비정상 상태임을 표시하는 경고 메시지를 출력하고, 상기 머리착용형 장치는 상기 신호 처리부에 의해 출력된 경고 메시지를 사용자의 상태를 감시하는 감시자에 의해 관리되는 원격지 단말에 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다. The signal processing is based on a combination of analysis results of the CBF signals with the said excitation signal at least one from the time when control of the switching unit so that the electrode output to a pair for a period of time analysis of the measured EEG signal results and measured during the predetermined period of time and it indicates that the calculated state value, the user's state is an abnormal condition outputs an alarm message indicating that the user is abnormal state, and wear the head type apparatus is monitoring the state of the warning message outputted by the signal processing user a communication unit for transmitting to the remote terminal that is managed by the monitor may further include a.

상기 신호 처리부는 상기 EEG 측정부에 의해 측정된 신호를 EEG 구간 별로 분석함으로써 각 EEG 구간의 특징값을 산출하는 EEG 분석부; The signal processor EEG analysis unit for calculating a characteristic value of each section by analyzing the EEG signal measured by the measuring section by EEG EEG period; 상기 CBF 측정부에 의해 측정된 신호를 CBF 구간 별로 분석함으로써 각 CBF 구간의 특징값을 산출하는 CBF 분석부; CBF analysis part for calculating a feature value of each CBF interval by the signal measured by the measuring section by CBF CBF analysis interval; 상기 EEG 분석부에 의해 산출된 특징값과 상기 CBF 분석부에 의해 산출된 특징값의 조합에 기초하여 상기 상태값을 산출하는 상태 산출부; State calculating unit on the basis of the combination of the EEG calculated by the feature value and the CBF analyzer calculated by the characteristic value analysis unit calculates the state value; 및 상기 상태 산출부에 의해 산출된 상태값의 크기에 따라 상기 적어도 한 쌍의 전극이 상기 EEG 측정부와 상기 신호 생성부 중 어느 하나에 연결되도록 상기 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. And it may include a control unit that controls the switching unit so that the electrodes of the at least one pair connected to either of the EEG measuring unit and the signal generating unit according to the sizes of the status value calculated by the state calculation unit.

상기 제어부는 상기 상태 산출부에 의해 산출된 상태값과 상태 임계값의 비교 결과에 따라 상기 적어도 한 쌍의 전극이 상기 EEG 측정부와 상기 신호 생성부 중 어느 하나에 연결되도록 상기 스위칭부를 제어하고, 상기 상태 임계값은 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 가변될 수 있다. Wherein the controller controls parts of the switching so that the electrode of the at least one pair connected to either of the EEG measuring unit and the signal generating unit according to a result of comparison between the state value and the state threshold calculated by the state calculation unit, the state threshold value may be variable according to the information input by the user or healthcare professional.

상기 CBF 구간의 길이는 상기 EEG 구간의 길이의 적어도 2배수 이상의 배수이고, 상기 상태 산출부는 상기 각 EEG 구간의 특징값 중 적어도 하나의 EEG 구간의 특징값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 상기 적어도 하나의 EEG 구간의 시간대를 포함하는 어느 하나의 CBF 구간의 특징값과 상기 어느 하나의 CBF 구간과 동일한 시간대를 형성하는 복수의 EEG 구간의 특징값의 조합에 기초하여 상기 상태값을 산출할 수 있다. The length of the CBF period is at least two drainage multiple of the length of the EEG period, the state calculation unit indicates that the feature value of each of the EEG EEG period of at least one of the characteristic value interval is user status abnormality has at least It may be based on a combination of a plurality of EEG period of forming the same time zone as the one of the CBF section and the characteristic value of one of the CBF interval including the time zone of the EEG interval feature values ​​to calculate the state value .

상기 상태 산출부는 상기 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균과 상기 어느 하나의 CBF 구간의 특징값 각각에 서로 다른 가중치를 곱하여 합산함으로써 상기 상태값을 산출할 수 있다. The state calculation unit may calculate the state value by the sum is multiplied by a different weight to each feature value of the plurality of features and the average interval of any one of CBF values ​​of EEG period. 상기 어느 하나의 CBF 구간의 특징값과 상기 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균 각각에 곱해지는 가중치는 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 가변될 수 있다. Wherein any one of the weights being of CBF interval of the feature values ​​and the plurality of multiplying the average value of each feature of the EEG interval can be varied according to the information input by the user or healthcare professional.

본 발명의 일 측면에 따라 뇌의 생체신호를 이용하여 사용자의 상태를 관리하는 방법은 사용자의 두피 상에서 발생되는 뇌전도를 나타내는 EEG 신호를 EEG 구간의 시간 길이 단위로 분할하여 추출하고, 사용자의 두피 아래에 흐르는 뇌혈류를 나타내는 CBF 신호를 CBF 구간의 시간 길이 단위로 분할하여 추출하는 단계; Managing the status of a user using the bio-signal of the brain according to one aspect of the present invention is extracted by splitting the EEG signal indicative of the EEG which is generated on the user's scalp with a time length units of EEG period and the user under the scalp a signal indicative of the cerebral blood flow CBF passing through the step of extracting by dividing a unit time length of the CBF interval; 상기 EEG 구간 별로 추출된 EEG 신호를 EEG 구간 별로 분석함으로써 각 EEG 구간의 특징값을 산출하고, 상기 CBF 구간 별로 추출된 CBF 신호를 CBF 구간 별로 분석함으로써 각 CBF 구간의 특징값을 산출하는 단계; Calculating a feature value of each of EEG period and calculates the feature values ​​of each section by the CBF CBF signal extracted by the CBF section by section analysis by CBF by analyzing the EEG signal extracted by the EEG EEG interval period; 상기 산출된 각 EEG 구간의 특징값과 각 CBF 구간의 특징값의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출하는 단계; Calculating a value that indicates the user's status based on a combination of the feature values ​​of the calculated characteristic value with each of CBF cycles of EEG period; 및 상기 산출된 상태값에 따라 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호가 생성되도록 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호를 생성하는 신호 생성부를 제어하는 단계를 포함한다. And a step of generating the control signal is the signal for generating a signal for stimulating the user's scalp portion to be generated for stimulating the user's scalp according to the computed state values.

뇌전도를 나타내는 EEG 신호의 분석 결과와 뇌혈류를 나타내는 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출함으로써 EEG 신호의 측정에 필요한 전극의 개수와 CBF 신호의 측정에 필요한 광전극의 개수를 최소화하고, 전극을 EEG 신호 측정용과 자극 신호 출력용으로 함께 사용함으로써 사용자의 상태를 관리할 수 있는 머리착용형 장치의 경소단소화를 실현할 수 있다. Photo-electrode for the measurements of the EEG signal indicative of the EEG analysis and brains the number of electrodes necessary for measuring the EEG signal by calculating a value that indicates the user's status based on a combination of analysis results of the CBF signal representing the blood flow with CBF signal minimizing the number of, and gyeongso head wearable device that can manage the status of a user by using the electrodes with the EEG signal measurement and one for stimulation signal output, it is possible to realize a single digested. 결과적으로, 휴대성과 착용성이 우수하여 착용 상태에서 일상 생활이 가능하면서도 사용자의 상태를 정확하게 진단하여 사용자의 비정상 상태, 예를 들어 수면 상태로 인한 각종 사고를 예방할 수 있는 머리착용형 장치를 제공할 수 있다. As a result, the cell performance while wearability is available daily from excellent to wear status to accurately diagnose the status of a user to provide a user of the abnormal state, for example, the head wearable device that can prevent accidents caused by sleep can.

이와 같이, EEG 신호의 측정에 필요한 전극의 개수와 CBF 신호의 측정에 필요한 광전극의 개수를 최소화하면서도 EEG 신호의 분석 결과의 결함은 CBF 신호의 분석 결과에 의해 보완되고 CBF 신호의 분석 결과의 결함은 EEG 신호의 분석 결과에 의해 보완될 수 있도록 사용자의 상태를 정확하게 진단할 수 있다. In this manner, defects of the defects while minimizing the number of optical electrodes required for the number and measurement of CBF signal of the electrode necessary for the measurement of EEG signal analysis of the EEG signal result is supplemented by analysis of the CBF signal analysis of CBF signals result It can accurately diagnose the status of a user so as to be complemented by the analysis of the EEG signal. 특히, 동일한 시간대를 형성하는 각 EEG 구간의 특징값과 각 CBF 구간의 특징값의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출하기 때문에 EEG 신호의 분석 결과의 결함은 CBF 신호의 분석 결과에 의해 보완되고 CBF 신호의 분석 결과의 결함은 EEG 신호의 분석 결과에 의해 보완될 수 있어 사용자의 상태 진단의 오류가 감소될 수 있다. In particular, based on a combination of the same each of EEG period of characteristic value and each of CBF interval to form a time zone feature values ​​because the calculated value indicating the user's state defects analysis of the EEG signal by the analysis of the CBF signal defect in the complement and analyzed the resulting CBF signal can be compensated for by the analysis of the EEG signal can be reduced in the state of the user diagnostic error.

또한, 사용자의 두피에 자극 신호가 인가되더라도 사용자가 비정상 상태로부터 벗어나지 못하는 경우에 감시자의 원격지 단말에 사용자의 상태가 비정상 상태임을 표시하는 메시지를 전송함으로써 이러한 메시지를 인지한 감시자가 사용자에게 신속하게 조치를 취할 수 있고, 결과적으로 사용자가 정상 상태로 돌아오기 위해 필요한 모든 조치를 취하는 것이 가능하게 된다. In addition, applying a stimulus signal to the user's scalp, even if the user and to the monitor detection of these messages by sending a message to the user of the state to the remote terminal of the monitor when not depart from the abnormal state indicates that the abnormal state quickly to a user action and to take, as a result, the user is enabled to take all necessary measures in order to return to a normal state.

또한, CBF 구간의 길이를 EEG 구간의 길이의 적어도 2배수 이상의 배수로 설정하고 어느 하나의 CBF 구간의 특징값과 어느 하나의 CBF 구간과 동일한 시간대를 형성하는 복수의 EEG 구간의 특징값의 조합에 기초하여 사용자의 상태값을 산출함으로써 EEG 신호의 분석 결과의 결함은 CBF 신호의 분석 결과에 의해 보완되고 CBF 신호의 분석 결과의 결함은 EEG 신호의 분석 결과에 의해 보완될 수 있어 사용자의 상태 진단의 오류가 감소될 수 있다. In addition, the length of the CBF interval set to a multiple of at least two multiple of the length of EEG period and based on a combination of any of a CBF interval characteristic value and one of the feature values ​​of a plurality of EEG period of forming the same time zone and CBF interval and by calculating the condition value of the user defects result of the analysis of EEG signal is supplemented by analysis of the CBF signal defects of the analysis of the CBF signal results can be complemented by the analysis of the EEG signal error of the user's condition diagnosis It may be reduced.

게다가, 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균과 어느 하나의 CBF 구간의 특징값 각각에 서로 다른 가중치를 곱하여 합산함으로써 사용자의 상태값을 산출할 수 있고, 이러한 가중치는 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 가변될 수 있다. In addition, by the sum of the mean and each one of a CBF interval feature values ​​of the feature values ​​of a plurality of EEG period multiplied by different weights can be used to calculate the user's status value, these weights are entered by a user or medical professional according to the information can be varied. 이에 따라, EEG 신호의 특성, CBF 신호의 특성, 사용자의 특성 등을 고려하여 보다 정확하게 사용자의 상태를 진단할 수 있다. This makes it possible to diagnose the status of a user more accurately by taking into consideration the properties of the EEG signal, the signal characteristics of the CBF, the user properties. 또한, 사용자의 상태를 진단하기 위해 사용자의 상태값과 비교되는 상태 임계값은 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 가변됨으로써 사용자의 개인적 특성을 고려하여 보다 정확하게 사용자의 상태를 진단할 수 있다. In addition, in order to diagnose the status of a user status threshold value to be compared with the status of the user is adjustable whereby it can more accurately in consideration of the individual characteristics of the user to diagnose the status of a user according to information input by a user or medical professional .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리착용형 장치의 외관을 도시한 도면이다. 1 is a view showing an appearance of the head wearable device in accordance with one embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 머리착용형 장치를 착용한 모습을 도시한 도면이다. 2 is a view showing a state wearing the head wearable device shown in Fig.
도 3은 도 1에 도시된 전자 디바이스(4)의 구성도이다. 3 is a block diagram of the electronic device 4 shown in FIG.
도 4는 도 3에 도시된 EEG 측정부(41)의 구성도이다. Figure 4 is a block diagram of the EEG measurement unit 41 shown in Fig.
도 5는 도 3에 도시된 CBF 측정부(42)의 구성도이다. Figure 5 is a block diagram of a CBF measurement section 42 shown in Fig.
도 6은 도 3에 도시된 신호 처리부(43)의 구성도이다. 6 is a configuration diagram of a signal processing unit 43 shown in Fig.
도 7은 도 1에 도시된 전자 디바이스(4)의 다른 구성도이다. 7 is another configuration of an electronic device 4 shown in Fig. 1 Fig.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 상태 관리 방법의 흐름도이다. 8 is a flow chart of a user state management method according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. It will be described below in detail of embodiments of the present invention with reference to the drawings. 뇌의 생체신호의 대표적인 예로는 뇌전도(EEG: electroencephalography) 신호, 뇌자도(MEG: magnetoencephalography) 신호, 뇌혈류(CBF: cerebral blood flow) 신호, fMRI(functional Magnetic) 신호를 들 수 있다. Representative examples of the bio-signal brain EEG may be mentioned: (cerebral blood flow CBF) signal, fMRI (functional Magnetic) signal (EEG:: electroencephalography) signal, also MEG (magnetoencephalography MEG) signal, cerebral blood flow. 이하에서 설명되는 실시예들은 이러한 신호들 중 뇌전도 신호와 뇌혈류 신호를 이용하여 사용자의 상태를 관리하는 머리착용형 장치에 관한 것이다. The embodiments described in the following examples relate to a head wearable apparatus for managing a user's status by using such signals of the EEG signal and the cerebral blood flow signal. 이하에서는 사용자의 상태를 관리하는 머리착용형 장치를 간략하게 "머리착용형 장치"로 호칭할 수 있고, 사용자의 뇌의 생체신호를 이용하여 사용자의 상태를 관리하는 방법을 간략하게 "사용자 상태 관리 방법"으로 호칭할 수 있고, 뇌전도 신호를 간략하게 "EEG 신호"로 호칭할 수 있고, 뇌혈류 신호를 간략하게 "CBF 신호"로 호칭할 수 있다. Hereinafter may be called the head wearable apparatus for managing a user's state as briefly "wearing head type device", a brief description of the method for managing the status of a user using the user's brain biological signal "user state management method "can be referred to, the electroencephalogram signal briefly" EEG signal may be referred to as "can be referred to as, a cerebral blood flow signal briefly" CBF signal ".

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리착용형 장치의 외관을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 머리착용형 장치를 착용한 모습을 도시한 도면이다. 1 is a view showing an appearance of the head wearable device in accordance with one embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a state that the wear-head type apparatus shown in Fig. 도 1-2를 참조하면, 본 실시예에 따른 머리착용형 장치는 착용구(1), 한 쌍의 전극(electrode)(2), 한 쌍의 광전극(optode)(3), 전자 디바이스(4), 및 배터리(5)로 구성된다. Referring to Figure 1-2, the head wearable device according to the present embodiment is worn tool 1, a pair of electrodes (electrode) (2), a pair of photo-electrode (optode) (3), the electronic device ( 4), and consists of a battery (5). 한 쌍의 전극(2)과 한 쌍의 광전극(3) 각각은 착용구(1)에 내장되어 있는 전선을 통해 전자 디바이스(4)와 전기적으로 연결될 수 있다. Each pair of electrodes (2) and a pair of optical electrode 3 may be electrically connected with the electronic device (4) through the wires embedded in the wearing tool 1. 마찬가지로, 배터리(5)도 착용구(1)에 내장되어 있는 전선을 통해 전자 디바이스(4)와 전기적으로 연결될 수 있다. Similarly, the battery 5 can be electrically connected to the worn tool 1 electronic device (4) through the wires embedded in the. 도면의 간략화를 위해 착용구(1)에 내장되어 있는 전선은 생략된다. Wire that is embedded in a wearing tool 1 for simplification of the drawing is omitted. 이러한 전자 소자들은 착용구(1)의 외부에 노출되어 있는 전선으로 연결될 수도 있으나, 머리착용형 장치의 외관, 단선 등을 고려할 때에 착용구(1)에 내장되어 있는 전선으로 연결됨이 바람직하다. These electronic devices are preferably connected as incorporated in the wearing tool 1, but may be connected by wires which are exposed to the outside, wear sphere when considering the appearance, the disconnection-head unit (1) of the wire.

도 1-2에는 한 쌍의 전극(2)과 한 쌍의 광전극(3)이 도시되어 있으나, 보다 많은 개수의 전극들과 광전극들을 사용하여 보다 정확하게 사용자의 상태가 관리될 수도 있다. Figure 1-2 may be a pair of electrodes (2) and a pair of optical electrode 3 are illustrated, more precisely the control of the user status using the more the number of electrodes and the photoelectrode. 이하에서는 머리착용형 장치의 경박단소화를 실현하기 위하여, 한 쌍의 전극(2)과 한 쌍의 광전극(3)만을 사용하여 사용자의 상태를 관리하는 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, in order to realize a single digested frivolous head wearable device, using only the photo-electrode (3) of the pair of electrodes (2) and the pair will be described an embodiment for managing a user's state. 그러나, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 보다 많은 개수의 전극과 광전극이 사용될 수 있음을 이해할 수 있다. However, it will be understood that the present embodiment of the art of the chair than if a large number of ordinary skill electrode and the photoelectrode can be used in a fall.

착용구(1)는 사용자의 머리에 착용되며, 사용자의 머리에 착용되기에 용이한 형상을 갖는다. Wearing tool 1 is worn on a user's head, and has a shape easy to be worn on a user's head. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 착용구(1)는 사용자의 이마에 밀착되어 부착되는 사각판 형상의 프레임(11)과 이러한 프레임의 양측 말단에 연결되어 사용자의 머리에 씌어져 프레임을 사용자의 이마에 고정시키는 고무 밴드(12)로 구현될 수 있다. As shown in Figure 1-2, worn tool 1 is turned is connected to both the end of the rectangular frame 11 and this frame of the plate-like is attached in close contact to the user's forehead written to the user's head a user frame in that fixed to the forehead it can be implemented with a rubber band (12). 이러한 착용구(1)는 도 1-2에 도시된 밴드 형태 이외에 모자나 헬멧 형태 등 다양한 형태로 변형 설계될 수도 있다. The wearing tool 1 may be designed modifications in various forms such as a band shape in addition to a hat or helmet form shown in Figures 1-2. 착용구(1)의 프레임(11)은 사용자의 이마의 형상에 따라 휘어질 수 있도록 유연한 소재, 예를 들어 고무 소재로 제작될 수 있다. Frame 11 of the wearing tool 1 is, for flexible material, for example, to be bent according to the shape of the user's forehead can be made of a rubber material. 착용구(1)의 프레임의 내측에는 한 쌍의 전극(2)과 한 쌍의 광전극(3)이 설치된다. The inner side of the frame in the worn tool 1 has a pair of electrodes 2 and the photo-electrode (3) of a pair are provided.

도 1에 도시된 바와 같이, 착용구(1)의 프레임의 내측에는 탄성을 갖는 두 쌍의 돌기들이 형성되어 있다. Also, the wear on the inside of the frame of the tool 1 are two pairs of protrusions having elasticity is formed as shown in Fig. 두 쌍의 돌기들 중 한 쌍의 돌기의 중심 홀에는 한 쌍의 전극(2)이 설치되고, 다른 한 쌍의 중심 홀에는 한 쌍의 광전극(3)이 설치됨으로써 한 쌍의 전극(2)과 한 쌍의 광전극(3)은 사용자의 이마에 보다 밀착되어 부착될 수 있다. Two pairs of and is installed with a pair of electrodes (2), the central hole of the projection of one of the projection pair, whereby another pair of the central hole is provided with a pair photoelectrode 3 are installed in the pair of electrodes (2) and a pair of photo-electrode (3) can be attached in more close contact with the user's forehead. 이러한 돌기들은 착용구(1)의 프레임(11)과 일체형으로 고무 소재로 제작될 수 있다. These projections may be made of rubber material in a frame (11) integral with the wearing tool 1. 이와 같이, 한 쌍의 전극(2)과 한 쌍의 광전극(3)이 설치되는 착용구(1)의 내측이 사용자의 이마에 밀착되어 부착됨으로써 사용자의 뇌의 전두엽으로부터 발생되는 EEG 신호와 CBF 신호가 측정될 수 있다. In this way, a pair of electrodes (2) and a pair of photo-electrode 3 is the inner side of the wearing tool 1 is installed in close contact with the user's forehead attached by being EEG signal resulting from the user's brain frontal and CBF the signal may be measured.

한 쌍의 전극(2)은 착용구(1)의 내측에 부착되어 착용구(1)가 사용자의 머리에 씌워짐에 따라 착용구(1)의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하게 된다. A pair of electrodes (2) are attached to the inner side of the wearing tool 1 is worn tool 1 is located between the inside of the wearing tool 1 according to the luggage cover the user's head with the user's scalp. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 한 쌍의 전극(2)은 착용구(1)의 내측과 사용자의 이마 영역의 두피 사이에 위치하여 사용자의 이마 영역의 두피 상에 발생되는 전기적 신호를 검출한다. As it is shown in Figure 1-2, the electrode (2) of the pair in this embodiment is positioned between the wearing tool 1 inside of the scalp and the user's forehead region is generated on the user's forehead scalp area It detects the electrical signal. 한 쌍의 전극(2)은 접지(ground)에 해당하는 기준전극(21)과 두피의 전위차를 검출하기 위해 기준전극(21)으로 이격되어 위치하는 검출전극(22)으로 구성될 수 있다. A pair of electrodes (2) may be configured as the detection electrode 22, which is positioned spaced apart to the ground (ground) reference electrode 21 and reference electrode 21 to detect a potential difference corresponding to the scalp. 사용자의 심신의 상태에 따라 대뇌피질에는 서로 다른 양상의 전기적 활동이 발생하고, 이로 인해 사용자의 두피에 접촉해 있는 한 쌍의 전극(2) 사이에는 서로 다르게 변화되는 전위차가 검출되게 된다. Depending on the physical and mental state of the user, the electrical activity of the different patterns generated cortical and, thereby between a pair of electrodes (2) in contact to the user's scalp is to be detected and a potential difference is changed differently.

한 쌍의 광전극(3)은 착용구(1)의 내측에 부착되어 착용구(1)가 사용자의 머리에 씌워짐에 따라 착용구(1)의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하게 된다. One pairs of photo-electrode (3) is attached to the inner side of the wearing tool 1 is worn tool 1 is located between the inside of the wearing tool 1 according to the luggage cover the user's head with the user's scalp. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 한 쌍의 광전극(3)은 착용구(1)의 내측과 사용자의 이마 영역의 두피 사이에 위치하여 사용자의 이마 영역의 두피 아래에 흐르는 뇌혈류의 변동으로 인해 발생되는 전기적 신호를 검출한다. As shown in Figures 1-2, located on the inner side and between the scalp of the user's forehead region of a pair of optical electrode 3 is worn tool 1 in the present embodiment passing through the bottom of the user's forehead scalp area It detects the electrical signals generated due to a change in cerebral blood flow. 한 쌍의 광전극(3)은 광원에 해당하는 발광소자(31)와 발광소자(31)로부터 출력되어 사용자의 두피 아래의 조직을 통과한 광을 검출하는 수광소자(32)로 구성될 수 있다. A pair of optical electrode 3 may be composed of a light-emitting element 31 and the light-emitting element light-receiving element 32, which is output from the 31 detects the light passed through the tissue of the user's scalp down for the light source . 사용자의 심신의 상태에 따라 두피 아래에는 서로 다른 양상의 뇌혈류가 발생하고, 이로 인해 사용자의 두피에 접촉해 있는 한 쌍의 광전극(3) 중 수광소자(32)에는 서로 다르게 변화되는 전기적 신호의 흐름이 검출되게 된다. Depending on the physical and mental state of the user scalp has each other the cerebral blood flow in another aspect occurs and, thereby, the electric signal changes alternatively with each other the light receiving element 32 of the photo-electrode (3) of one in contact to the user's scalp pair under the flow is to be detected.

생체 조직은 근적외선 영역의 파장을 가진 광을 상대적으로 잘 투과시키며, 산화 상태에 따라 광의 흡수 정도가 달라지는 색소포(chromophore)를 함유하고 있다. Biological tissue may contain a dye port (chromophore) the degree of light absorption varies in accordance with, the oxidation state sikimyeo relatively well transmit light having a wavelength in the near infrared region. 이러한 생체 조직의 특성을 이용하여 신체의 질병을 진단하거나 신체의 상태를 진단하는 생체신호 기술을 근적외선 분광법(NIRS: near-infrared spectroscopy)라고 한다. Using the characteristics of these biological tissue to biological signals technique for diagnosing or diagnosing the condition of the body the body's disease Near Infrared Reflectance Spectroscopy: is called (NIRS near-infrared spectroscopy). 뇌조직에 존재하는 대표적인 색소포로는 산화 헤모글로빈, 환원 헤모글로빈 등을 들 수 있다. Typical pigments captive present in brain tissue, and the like oxyhemoglobin, reduced hemoglobin. 사용자가 각성 상태에 있을 경우, 즉 인체의 대사 활동이 왕성할 경우에는 뇌혈류 내의 산화 헤모글로빈의 양이 증가한다. If the user is in awake state, ie when the flourishing of human metabolic activity increases the amount of oxidized hemoglobin in the brain blood flow. 반면, 사용자가 수면 상태에 있을 경우, 즉 인체의 대사 활동이 저조할 경우에는 뇌혈류 내의 산화 헤모글로빈의 양이 감소한다. On the other hand, if the user is in a sleep state, that is, when the low metabolic activity of the body is to reduce the amount of oxyhemoglobin in cerebral blood flow.

이와 같이, 사용자의 상태에 따라 두피 아래에 흐르는 뇌혈류 내의 산화 헤모글로빈의 양이 변화되고, 이로 인해 뇌혈류에 의한 광의 흡수 정도가 달라지게 된다. In this way, and the amount of oxyhemoglobin in the blood flowing in the brain below the scalp of the user change depending on the condition, which causes the degree of light absorption by the blood stream to the brain become different. 본 실시예에서는 근적외선 분광법을 채용하여 발광소자(31)는 두피에 근적외선 영역의 파장을 가진 광을 조사하고, 수광소자(32)는 사용자의 상태에 따라 서로 다른 세기의 광을 검출한다. In this embodiment, the light emitting element 31 by employing near infrared spectroscopy is irradiated with light having a wavelength in the near infrared region to the scalp, and the light-receiving element 32 detects the intensity of different light according to the user's state. 이러한 발광소자(31)는 근적외선 LED(light emitting diode)로 구현될 수 있고, 수광소자(32)는 포토다이오드(photodiode)로 구현될 수 있다. The light emitting element 31 may be implemented by a photodiode (photodiode) may be, light-receiving element 32 is implemented as a near-infrared LED (light emitting diode). 한편, 뇌혈류 내의 산화 헤모글로빈의 변화 이외에 환원 헤모글로빈의 변화도 함께 고려하여 사용자의 상태가 진단될 수도 있고, 수광소자(32)에 의해 검출된 광 세기 정보 이외에 위상 천이 정보도 함께 고려하여 사용자의 상태가 진단될 수도 있다. On the other hand, brain user status by considering together also changes in the reduced hemoglobin may be the user's status is diagnosed, the phase shift information in addition to the light intensity information detected by the light receiving element 32. In addition to changes in oxyhemoglobin also taken into account in the blood stream that may be diagnosed.

인간의 대뇌는 사고와 기억을 담당하는 전두엽, 청각과 운동을 담당하는 측두엽, 공간지각력과 인지를 담당하는 두정엽, 시각을 담당하는 후두엽으로 구분될 수 있다. The human brain can be divided into parietal occipital lobe responsible for visual responsible for the temporal, spatial perception and cognition in charge of the frontal lobe, hearing and movement that is responsible for thinking and memory. 본 실시예에서는 사용자가 각성 상태에 있는지, 아니면 수면 상태에 있는지를 진단하기 위해 전두엽 근처의 대뇌피질의 전기적 활동으로부터 EEG 신호를 검출하고 전두엽 근처의 두피 아래의 뇌혈류 변화로부터 CBF 신호를 검출한다. In this embodiment, the user and whether the awake state, or is to diagnose whether a sleep detecting the EEG signal from the electrical activity of the cortex near the frontal detects the CBF signals from the cerebral blood flow changes under the scalp near frontal. 한 쌍의 전극(2)과 한 쌍의 광전극(3)은 도 1-2에 도시된 위치에 설치될 수 있으나 일례일 뿐이며, 보다 충실한 EEG 신호 및 CBF 신호가 측정될 수 있도록 다른 위치에 설치될 수도 있다. A pair of electrodes 2 and the photo-electrode (3) of the pair is only one example, but may be installed in the position shown in Figure 1-2, installed in a different location so that more faithful EEG signal and the signal CBF can be measured It may be.

전자 디바이스(4)는 착용구(1)에 설치되어 한 쌍의 전극(2)에 의해 검출된 전기적 신호로부터 사용자의 두피 상에서 발생되는 뇌전도를 나타내는 EEG 신호를 측정하여 분석하고, 한 쌍의 광전극(3)에 의해 검출된 전기적 신호로부터 사용자의 두피 아래에 흐르는 뇌혈류를 나타내는 CBF 신호를 측정하여 분석한다. Electronic device 4 and analyzed by measuring the EEG signal is provided on a wearing tool 1 showing the electroencephalogram generated on the user's scalp from the electrical signal detected by the pair of electrodes (2), a pair of photo-electrode 3 is measured by analyzing a signal indicative of the cerebral blood flow CBF flowing under the user's scalp from the electrical signal detected by the. 이어서, 전자 디바이스(4)는 EEG 신호의 분석 결과와 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출하고, 이와 같이 산출된 상태값에 따라 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호를 생성하여 한 쌍의 전극(2)으로 출력한다. Then, the electronic device 4 includes a signal for stimulating the user's scalp according to the state value calculating a value that indicates the user's status, thus calculated on the basis of the combination of the analysis result of the analysis result and the CBF signal of the EEG signal the generated outputs to a pair of electrodes (2).

한 쌍의 전극(2)만을 이용하여 측정된 EEG 신호의 분석 결과에 기초하여 사용자의 상태를 진단하면 사용자의 상태 진단의 오류가 증가될 수 있다. When the user of the diagnostic condition on the basis of the analysis of the EEG signal measured with only the electrode (2) of the pair it can be increased for the user condition diagnosis error. 마찬가지로, 한 쌍의 광전극(3)만을 이용하여 측정된 CBF 신호의 분석 결과에 기초하여 사용자의 상태를 진단하면 사용자의 상태 진단의 오류가 증가될 수 있다. Similarly, if the user can be increased in an error condition diagnosis diagnose the state of the user based on the analysis result of the CBF measured signal by using only the photo-electrode (3) of the pair. 이에 따라, 본 실시예에서는 EEG 신호의 분석 결과의 결함은 CBF 신호의 분석 결과에 의해 보완되고 CBF 신호의 분석 결과의 결함은 EEG 신호의 분석 결과에 의해 보완될 수 있도록 EEG 신호의 분석 결과와 CBF 신호의 분석 결과를 상보적으로 사용함으로써 사용자의 상태 진단의 오류가 감소될 수 있다. Accordingly, in the embodiment, defects in the analysis of the EEG signal is supplemented by analysis of the CBF signal and defects in the analysis of the CBF signal result is a result of the analysis of EEG signals to be complemented by the analysis of the EEG signal and the CBF by using the analysis result of the signal complementarily it can be reduced in the user the status diagnostic error.

즉, 본 실시예에서는 EEG 신호의 분석 결과와 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 진단함으로써 한 쌍의 전극(2)과 한 쌍의 광전극(3)만으로 사용자의 보다 정확한 상태 진단이 가능하도록 하였다. That is, in the embodiment, accurate than the user with only a pair of electrodes 2 and the photo-electrode (3) of the pair by diagnosing the status of a user based on a combination of analysis results of the analysis result and the CBF signal of the EEG signal the diagnosis was to be. 그 결과, 본 실시예에 따른 머리착용형 장치를 경박단소화할 수 있어 휴대성과 착용성이 우수하면서도 사용자의 상태를 정확하게 진단할 수 있는 머리착용형 장치를 제공할 수 있다. As a result, it is possible to digest the head end frivolous wearable device according to the present embodiment can provide the head wearable apparatus which can accurately diagnose the condition of the while excellent in portability and wearability user.

배터리(5)는 착용구(1)에 설치되어 전자 디바이스(4)에 전원을 공급한다. A battery (5) is installed on the wearing tool 1 supplies power to the electronic device (4). 이와 같이, 본 실시예에 따른 머리착용형 장치는 착용구(1)에 부착된 배터리(5)의 전원을 이용하여 전자 디바이스(4)를 구동시키기 때문에 다른 장치와의 결선 없이 단독형으로 동작할 수 있다. In this way, the head wearable device according to the present embodiment by using the power of the battery (5) attached to the wearing tool 1 to operate independently without connection to other devices because of driving the electronic device (4) can. 이에 따라, 사용자는 본 실시예에 따른 머리착용형 장치를 착용하더라도 자유로운 활동을 할 수 있다. Accordingly, the user can execute a free activity, even if wear-head-type sensor according to the present embodiment. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 머리착용형 장치의 외관을 미려하게 하고 본 실시예의 착용에 따른 사용자의 불편을 최소화하기 위하여 전자 디바이스(4)와 배터리(5)가 착용구(1)에 내장되는 형태로 설치될 수 있다. As it is shown in Figure 1-2, the elegant appearance of the head wearable device according to the present embodiment is wearing the electronic device 4 and the battery 5 in order to minimize the inconvenience of the user according to a wear of this embodiment in the form incorporated in the tool 1 it may be installed. 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 전자 디바이스(4)와 배터리(5)가 착용구(1)의 외면에 부착되는 형태로 설치될 수도 있음을 이해할 수 있다. Those of ordinary skill in the art An example of this embodiment can be understood that the electronic device 4 and the battery 5 is also installed in a manner of being attached to the outer surface of the wearing tool 1.

도 3은 도 1에 도시된 전자 디바이스(4)의 구성도이다. 3 is a block diagram of the electronic device 4 shown in FIG. 도 3을 참조하면, 전자 디바이스(4)는 EEG 측정부(41), CBF 측정부(42), 신호 처리부(43), 신호 생성부(44), 스위칭부(45), 및 사용자 인터페이스(46)로 구성된다. 3, the electronic device 4 EEG measurement unit (41), CBF measurement section 42, a signal processing unit 43, signal generator 44, switching unit 45, and a user interface (46 ) it consists. 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 전자 디바이스(4)는 상기된 구성 요소들 외에 추가적인 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 이해할 수 있다. Those of ordinary skill in the art An example of this embodiment the electronic device 4 may be appreciated that it is possible to further include additional components in addition to the other components. 예를 들어, 전자 디바이스(4)는 사용자의 상태가 비정상 상태이면 사용자에게 청각적인 자극을 주는 소리를 출력하는 구성 요소를 더 포함할 수도 있다. For example, the electronic device 4 of the user status is abnormal conditions the components and outputting the sound to the user with an auditory stimulus may be further included.

EEG 측정부(41)는 착용구(1)의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하는 한 쌍의 전극(2)을 이용하여 사용자의 두피 상의 뇌전도를 나타내는 EEG 신호를 측정한다. EEG is measured 41 by using a pair of electrodes (2) which is located between the inner and the user's scalp, the wearing tool 1 measuring the EEG signal indicative of the electroencephalogram on the user's scalp. EEG 측정부(41)는 한 쌍의 전극(2)으로부터 출력된 전기적 신호, 즉 한 쌍의 전극(2) 사이의 전위차를 나타내는 전기적 신호를 신호 처리부(43)의 제어에 따라 스위칭부(45)를 경유하여 수신하고, 이와 같이 수신된 신호로부터 EEG 신호를 측정한다. EEG measurement unit 41, the switching unit 45 in accordance with an electrical signal representative of the potential difference between the pair of electrodes (2) the electrical signal, that is, a pair of electrodes (2) output from the control of the signal processing unit 43 received via, and measuring the EEG signal from the signal received in this way.

CBF 측정부(42)는 착용구(1)의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하는 한 쌍의 광전극(3)을 이용하여 사용자의 두피 아래의 뇌혈류를 나타내는 CBF 신호를 측정한다. CBF measured section 42 measures the CBF signal using a pair of photo-electrode (3) which is located between the inner and the user's scalp, the wearing tool 1 showing the cerebral blood flow of the scalp of the user down. CBF 측정부(42)는 한 쌍의 광전극(3) 중 수광소자로부터 출력된 전기적 신호를 신호 처리부(43)의 제어에 따라 수신하고, 이와 같이 수신된 신호부터 CBF 신호를 측정한다. CBF Measurement unit 42 receives in accordance with the control of a pair of optical electrode 3, the electrical signal to signal processing unit 43 outputs from the light receiving element of, measuring CBF signal from the signal received in this way.

신호 처리부(43)는 EEG 측정부(41)에 의해 측정된 EEG 신호를 분석함과 동시에 CBF 측정부(42)에 의해 측정된 CBF 신호를 분석하고, EEG 신호의 분석 결과와 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출한다. Signal processing unit 43 is analyzed in the analysis result and the CBF signal of the CBF signal analysis, the EEG signal measured by the CBF measurement section 42 the EEG signal analysis and at the same time measured by the EEG measurement unit 41 results based on the combination to calculate a value that indicates the user's status. 사용자의 심신 상태는 시간의 흐름에 따라 변화하기 때문에 서로 다른 시간대에 측정된 EEG 신호와 CBF 신호 각각은 사용자의 서로 다른 상태를 나타낼 수 있다. Physical and mental state of the user, each with the EEG signal and the CBF measured signal at a different time because the change with the passage of time may represent a different state of the user. 따라서, EEG 신호의 분석 결과와 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 진단하기 위해서는 한 쌍의 전극(2)과 한 쌍의 광전극(3) 중 수광소자로부터 동일한 시간대에 출력된 전기적 신호에 대해 EEG 신호와 CBF 신호가 측정되고, 이와 같이 측정된 EEG 신호의 분석 결과와 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 사용자의 상태가 진단되어야 한다. Therefore, based on a combination of analysis results of the analysis result and the CBF signal of the EEG signal in order to diagnose the user's status output at the same time from the light receiving element of the pair of electrodes 2 and a pair of photo-electrode (3) the EEG signal and the CBF signal is measured for the electric signal, based on a combination of the result of the analysis of this way of the measured EEG signal analysis and signal CBF to be the user's status is diagnosed.

이에 따라, 신호 처리부(43)는 동일한 시간대에 한 쌍의 전극(2)으로부터 출력된 전기적 신호와 한 쌍의 광전극(3) 중 수광소자로부터 출력된 전기적 신호에 대해 EEG 신호와 CBF 신호가 동시에 측정되도록 EEG 측정부(41)와 CBF 측정부(42)를 제어한다. Accordingly, the signal processing unit 43 is an EEG signal and the CBF signal for the electric signal output from the light receiving element of the pair of electrodes (2) the electrical signal and a pair of photo-electrode (3) output from the same time at the same time It controls the EEG measurement unit 41 and the CBF measurement part 42 to be measured. 상술한 바와 같이, EEG 측정부(41)와 CBF 측정부(42)는 이와 같은 신호 처리부(43)의 제어에 따라 한 쌍의 전극(2)으로부터 출력된 전기적 신호와 한 쌍의 광전극(3) 중 수광소자로부터 출력된 전기적 신호의 수신을 동시에 시작하고 종료한다. As described above, EEG measurement unit 41 and the CBF measurement section 42 is such a signal processor the electric signal and a pair of photo-electrode (3 outputted from the pair of electrodes (2) in accordance with a control of 43 ) and of start and stop the reception of the electrical signal output from the light receiving element at the same time. 결과적으로, 신호 처리부(43)에는 동일한 시간대에 한 쌍의 전극(2)으로부터 출력된 전기적 신호와 한 쌍의 광전극(3) 중 수광소자로부터 출력된 전기적 신호에 대한 측정 값들이 입력되게 된다. As a result, the signal processing unit 43, the measured values ​​for the electric signals output from the light receiving element of the photo-electrode (3) of the electrical signal and a pair of outputs from a pair of electrodes (2) in the same time zone are to be input.

신호 생성부(44)는 신호 처리부(43)에 의해 산출된 상태값에 따라 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호를 생성하여 한 쌍의 전극(2)으로 출력한다. Signal generator 44 outputs as the pair of electrodes (2) to generate a signal for stimulating the user's scalp according to the status value calculated by the signal processing unit 43. 즉, 신호 생성부(44)는 신호 처리부(43)에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 정상 상태임을 나타내면 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호를 생성하지 않는다. That is, the signal generator 44 indicates that the status value of the user's state is the normal state calculated by the signal processing unit 43 does not generate a signal for stimulating the user's scalp. 반면, 신호 생성부(44)는 신호 처리부(43)에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호를 생성하여 한 쌍의 전극(2)으로 출력한다. On the other hand, the signal generator 44 outputs the signal processor 43, a pair of electrodes (2) to generate a signal for the state values ​​of the user condition indicates that an abnormal condition stimulating the user's scalp calculated by . 이러한 자극 신호가 한 쌍의 전극(2)으로 출력되면 한 쌍의 전극(2)이 접촉해 있는 두피 영역에 전기적 신호가 인가되게 되고, 그 결과 사용자의 상태는 비정상 상태로부터 정상 상태로 전환될 수 있다. When this stimulation signal is output to a pair of electrodes (2) which is to be an electrical signal applied to the scalp area, to a pair of electrodes (2) is in contact, the condition of a result the user can be switched from the abnormal state to the normal state have.

신호 생성부(44)는 신호 처리부(43)의 제어에 따라 자극 신호를 생성한다. Signal generator 44 generates a stimulus signal according to the control of the signal processing unit 43. 신호 처리부(43)는 신호 처리부(43)에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 자극 신호가 생성되도록 신호 생성부(44)를 제어하고 신호 생성부(44)에 의해 생성된 자극 신호가 한 쌍의 전극(2)으로 출력되도록 스위칭부(45)를 제어한다. The signal processing unit 43 includes a signal processing unit controls the signal generator 44 so that the status value of a user condition indicates that an abnormal condition stimulation signal is generated calculated by (43) and generated by the signal generator 44 and it controls the switching unit 45 so that the stimulation signals are being output to a pair of electrodes (2). 본 실시예에서는 도 1-2에 도시된 바와 같은 머리착용형 장치의 경박단소화를 꾀하기 때문에 착용구(1)에 가급적 한 쌍의 전극(2)만이 부착됨이 바람직하다. In this embodiment, it is also preferably 1-2 is the head of a possible wear on the tool 1 because of the kkoehagi frivolous stage digestion pair of electrodes (2), only the attachment of a wearable device as shown in. 이에 따라, 착용구(1)에 부착된 한 쌍의 전극(2)은 EEG 신호의 측정용으로도 사용되고 자극 신호의 출력용으로도 사용된다. In this way, electrode 2, a pair attached to the wearing tool 1 is used also for the measurement of the EEG signal is used as output to the stimulation signal.

예를 들어, 사용자의 정상 상태가 각성 상태이고 사용자의 비정상 상태가 수면 상태이면, 한 쌍의 전극(2)으로 출력된 자극 신호에 의해 사용자의 상태는 수면 상태로부터 각성 상태로 전환될 수 있다. For example, if the user's steady state is awake state and an abnormal state of the user and the sleep state, the state of the user by the stimulation signal output to the pair of electrodes 2 can be switched from the sleep state to the awake state. 본 실시예에 따른 머리착용형 장치가 보초를 서고 있는 군인, 자동차 운전자, 항공기 파일럿 등에게 착용될 경우, 사용자가 수면 상태에 빠짐으로 인한 각종 사고를 예방할 수 있다. If the head wearable device according to this embodiment, it will be a soldier, motorists, airplane pilots who like to wear guarding, allowing users to prevent accidents due to drowning and sleep. 한 쌍의 전극(2)으로 출력된 자극 신호의 세기는 사용자의 전기자극에 대한 민감도에 따라 변경될 수 있으나, 최대 80mA를 넘지 않는 것이 바람직하다. The intensity of the stimulus signal output by the pair of electrodes (2), but can be changed according to the sensitivity for the user of the electrical stimulus, it is preferred that can be up to 80mA.

신호 처리부(43)는 사용자 인터페이스(46)를 통해 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호의 세기가 변경되도록 신호 생성부(44)를 제어할 수 있다. Signal processing unit 43 may control the signal intensity is changed so that the signal generator (44) for stimulating the user's scalp according to the information input by the user or health care professional via user interface 46. 신호 생성부(44)는 신호 처리부(43)의 제어에 따라 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호의 세기를 변경하고, 이와 같이 변경된 세기를 갖는 자극 신호를 생성할 수 있다. Signal generator 44 may change the strength of a signal for stimulating the user's scalp according to the control of the signal processing unit 43, and generates a stimulus signal having the strength thus changed. 예를 들어, 신호 생성부(44)는 사용자의 연령, 성별, 키, 몸무게 등에 따라 자극 신호의 세기를 변경할 수 있다. For example, the signal generator 44 may change the intensity of the stimulation signal according to the user's age, gender, height, and weight. 또한, 신호 생성부(44)는 사용자 또는 의료 진단에 의해 설정된 값에 따라 자극 신호의 세기를 변경할 수도 있다. The signal generator 44 may change the intensity of the stimulus signal in accordance with a value set by the user or a medical diagnosis.

스위칭부(45)는 신호 처리부(43)의 제어에 따라 한 쌍의 전극(2)을 EEG 측정부(41)와 신호 생성부(44) 중 어느 하나에 연결한다. The switching unit 45 connects the electrode 2 of one pair in accordance with the control of the signal processing unit 43 in any of the EEG measurement unit 41 and the signal generator 44. 스위칭부(45)는 평상시에는 한 쌍의 전극(2)에 의해 검출된 전기적 신호가 EEG 측정부(41)에 전달될 수 있도록 신호 처리부(43)의 제어에 따라 한 쌍의 전극(2)을 EEG 측정부(41)에 연결한다. The switching unit 45 is normal, the electrodes (2) of the pair in response to a control signal processing unit 43 to be transmitted to the electrical signal detecting EEG measurement unit 41 by a pair of electrodes (2) EEG will be connected to the measuring unit 41. 바꾸어 말하면, 스위칭부(45)는 신호 처리부(43)에 의해 산출된 상태값이 존재하지 않거나 신호 처리부(43)에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 정상 상태임을 나타내면 신호 처리부(43)의 제어에 따라 한 쌍의 전극(2)을 신호 생성부(44)로부터 분리시키고 EEG 측정부(41)에 연결한다. In other words, the switching unit 45 indicates that the status value of the user's state is the normal state calculated by the signal processor 43, the status value is not present or generated by the signal processing unit 43 of the signal processing unit 43 separated from the pair of electrodes (2), the signal generator 44 which in response to the control and is connected to the EEG measurement unit 41. the

반면, 스위칭부(45)는 신호 처리부(43)에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 신호 처리부(43)의 제어에 따라 한 쌍의 전극(2)을 EEG 측정부(41)로부터 분리시키고 신호 생성부(44)에 연결한다. On the other hand, the switching unit 45 is signal processing unit 43 the electrode 2 of the pair according to the control of the state value indicates that the user is abnormal state signal processing unit 43 calculated by the EEG measurement (41 ) is separated from and connected to the signal generator 44. 예를 들어, 스위칭부(45)는 신호 처리부(43)에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 각성 상태임을 나타내면 한 쌍의 전극(2)을 신호 생성부(44)로부터 분리시키고 EEG 측정부(41)에 연결함으로써 한 쌍의 전극(2)에 의해 검출된 전기적 신호가 EEG 측정부(41)에 전달될 수 있도록 한다. For example, the switching unit 45 is signal processing section separate from the pair of signal generator 44 to the electrode (2) indicates that the status value of the user's status is awake calculated by (43) and EEG measurement unit by connecting (41) so that the electric signal detected by the pair of electrodes (2) can be passed to the EEG measurement section 41. 스위칭부(45)는 신호 처리부(43)에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 수면 상태임을 나타내면 한 쌍의 전극(2)을 EEG 측정부(41)로부터 분리시키고 신호 생성부(44)에 연결함으로써 한 쌍의 전극(2)에 의해 출력된 자극 신호에 의해 사용자가 깨어날 수 있도록 한다. The switching unit 45 is signal processing unit 43, a state value indicates that the user's status is the sleep state and disconnect the electrode (2) of the pair from the EEG measurement unit 41 and signal generator 44 calculated by the by the stimulation signal output by the pair of electrodes (2) by connecting it to the user to wake up. 스위칭부(45)는 스위칭 트랜지스터, 계전기(relay) 등에 의해 구현될 수 있다. The switching unit 45 may be implemented by a switching transistor, a relay (relay).

사용자 인터페이스(46)는 사용자 또는 의료전문가로부터 어떤 정보를 입력받아서 신호 처리부(43)로 출력한다. The user interface 46 receives input information from which the user or healthcare professional and outputs it to the signal processing unit 43. 이러한 사용자 인터페이스(46)는 딥(dip) 스위치, 로터리(rotary) 스위치 등으로 구현될 수 있다. The user interface 46 may be implemented by a dip (dip) switch, a rotary (rotary) switch or the like. 사용자에 의해 입력되는 정보의 예로는 사용자의 연령, 성별, 키, 몸무게 등과 같은 사용자 신체정보, 사용자 또는 의료전문가에 의해 설정된 EEG 임계값 정보, 사용자 또는 의료전문가에 의해 설정된 상태 임계값 정보, 사용자 또는 의료전문가에 의해 설정된 EEG 신호의 분석 결과에 대한 가중치 정보와 CBF 신호의 분석 결과에 대한 가중치 정보, 사용자 또는 의료전문가에 의해 설정된 자극 신호의 세기 정보 등을 들 수 있다. Examples of the information that is input by the user, the user's age, gender, height, set by the user's body information, the user or healthcare professional, such as weight EEG threshold information, the state set by the user or a medical professional in the threshold information, the user or It may include information such as the intensity of the stimulation signal set by the weight information, the user or health care professional for information and analysis of the weighted signal to the CBF analysis of the EEG signal is set by a medical professional. 사용자 인터페이스(46)는 사용자에게 어떤 정보를 출력할 수도 있다. User interface 46 may be output to the user some information. 사용자에게 출력되는 정보의 예로는 사용자의 상태 정보, 상기된 바와 같은 사용자 입력 정보 등을 들 수 있다. Examples of information to be output to the user may include the user's status information, user input information, and the like, as described above. 이러한 사용자 인터페이스(46)는 터치스크린 등으로 구현될 수 있다. The user interface 46 may be implemented as a touch screen or the like.

도 4는 도 3에 도시된 EEG 측정부(41)의 구성도이다. Figure 4 is a block diagram of the EEG measurement unit 41 shown in Fig. 도 4를 참조하면, EEG 측정부(41)는 EEG 수신부(411), EEG 증폭부(412), EEG 필터(413), 및 EEG ADC(Analog-Digital Converter)로 구성된다. Referring to Figure 4, EEG measuring unit 41 is composed of a receiving unit EEG (411), EEG amplifier unit (412), EEG filter 413, and EEG ADC (Analog-Digital Converter). 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 EEG 측정부(41)의 구성 요소들의 연결 관계가 변형될 수 있음을 이해할 수 있다. Those of ordinary skill in the art An example of this embodiment can be understood that this is a connection relationship of the components of the EEG measurement unit 41 may be modified. 예를 들어, 상기된 바와 같은 EEG 측정부(41)는 한 쌍의 전극(2)으로부터 입력된 전기적 신호를 증폭하고 필터링하나, EEG 수신부(411), EEG 필터(413), EEG 증폭부(412), 및 EEG ADC(414)의 순서로 구성되어 한 쌍의 전극(2)으로부터 입력된 전기적 신호를 필터링하고 증폭할 수도 있다. For example, as the EEG measurement unit 41 amplifies the electric signal input from a pair of electrodes (2) and one filter, EEG receiving unit (411), EEG filter (413), EEG amplifier unit (412 ), and consists of a sequence of the EEG ADC (414) may be filters and amplifies the electrical signal input from a pair of electrodes (2).

EEG 수신부(411)는 상술한 바와 같이 EEG 신호의 측정과 CBF 신호의 측정을 동기화하기 위하여 신호 처리부(43)의 제어에 따라 스위칭부(45)를 경유하여 한 쌍의 전극(2)으로부터 입력된 전기적 신호의 수신을 시작하고 종료한다. EEG receiving unit 411 is inputted from a pair of electrodes (2) via a switching unit 45 under the control of the signal processing unit 43 in order to synchronize the measurements to the measurement of CBF signal of the EEG signal, as described above the start and stop the reception of an electric signal. EEG 증폭부(412)는 EEG 수신부(411)에 의해 수신된 전기적 신호를 증폭한다. EEG amplifier 412 amplifies the electrical signal received by the receiving unit EEG 411. EEG 증폭부(412)는 한 쌍의 전극(2)으로부터 입력된 미세한 신호의 증폭에 적합한 차동 증폭기(differential amplifier)로 구현될 수 있다. EEG amplifier 412 may be implemented with a differential amplifier (differential amplifier) ​​suitable for amplification of the minute input signals from a pair of electrodes (2). EEG 필터(413)는 EEG 증폭부(412)에 의해 증폭된 전기적 신호를 필터링함으로써 한 쌍의 전극(2)으로부터 입력된 전기적 신호의 노이즈 성분을 제거한다. The EEG filter 413 removes the noise component of the electrical signal input from a pair of electrodes (2) by filtering the electrical signal amplified by EEG amplifier 412. 예를 들어, EEG 필터(413)는 한 쌍의 전극(2)으로부터 입력된 전기적 신호의 4-26 Hz의 주파수 대역을 통과시키고, 노이즈 성분에 해당하는 나머지 주파수 대역을 차단할 수 있다. For example, EEG filter 413 is passed through a frequency of 4-26 Hz band of the electrical signal input from a pair of electrodes (2), and can block the rest of the band corresponding to the noise component. EEG 필터(413)는 밴드 패스 필터(band pass filter)로 구현될 수 있다. EEG filter 413 may be implemented by a band-pass filter (band pass filter). EEG ADC(414)는 EEG 필터(413)에 의해 필터링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. EEG ADC (414) converts an analog signal filtered by the EEG filter 413 into a digital signal. EEG ADC(414)로부터 출력된 디지털 신호는 EEG 신호로서 신호 처리부(43)에 입력된다. A digital signal output from the EEG ADC (414) is input as the EEG signals to the signal processing unit 43.

도 5는 도 3에 도시된 CBF 측정부(42)의 구성도이다. Figure 5 is a block diagram of a CBF measurement section 42 shown in Fig. 도 4를 참조하면, CBF 측정부(42)는 CBF 수신부(421), CBF 증폭부(422), CBF 필터(423), 및 CBF ADC(Analog-Digital Converter)(424)로 구성된다. Referring to Figure 4, CBF measurement section 42 is composed of a CBF receiver (421), CBF amplification section (422), CBF filter 423, and CBF ADC (Analog-Digital Converter) (424). 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 CBF 측정부(42)의 구성 요소들의 연결 관계가 변형될 수 있음을 이해할 수 있다. Those of ordinary skill in the art An example of this embodiment can be understood that this is a connection relationship of the components of the CBF measurement section 42 may be varied. 예를 들어, 상기된 바와 같은 CBF 측정부(42)는 수광소자(32)로부터 입력된 전기적 신호를 증폭하고 필터링하나, CBF 수신부(421), CBF 필터(423), CBF 증폭부(422), 및 CBF ADC(424)의 순서로 구성되어 수광소자(32)로부터 입력된 전기적 신호를 필터링하고 증폭할 수도 있다. For example, CBF measurement section 42 is one amplifying and filtering the electrical signal input from the light receiving element (32), CBF receiving unit (421), CBF filter (423), CBF amplification section 422 as described above, and it consists of a sequence of CBF ADC (424) may be filters and amplifies the electric signal input from the light receiving element 32.

CBF 수신부(421)는 EEG 신호의 측정과 CBF 신호의 측정을 동기화하기 위하여 신호 처리부(43)의 제어에 따라 스위칭부(45)를 경유하여 수광소자(32)로부터 입력된 전기적 신호의 수신을 시작하고 종료한다. CBF receiving section 421 starts reception of the electrical signal input from the light receiving element 32 via the switching unit 45 under the control of the signal processing unit 43 in order to synchronize the measurement of EEG signals measured and CBF signal and exit. CBF 증폭부(422)는 CBF 수신부(421)에 의해 수신된 전기적 신호를 증폭한다. CBF amplification section 422 amplifies the electrical signal received by the receiving unit CBF 421. 수광소자(32)로부터 입력된 신호의 출력이 CBF 신호를 측정하는데 충분하다면 CBF 증폭부(422)는 생략될 수도 있다. If the output of the signal from the light receiving element 32 is sufficient to measure CBF CBF signal amplification unit 422 may be omitted. CBF 필터(423)는 CBF 증폭부(422)에 의해 증폭된 전기적 신호를 필터링함으로써 수광소자(32)로부터 입력된 전기적 신호의 노이즈 성분을 제거한다. The CBF filter 423 removes the noise component of the electrical signal input from the light receiving element 32, by filtering the electrical signal amplified by the amplification section CBF 422. 예를 들어, CBF 필터(423)는 수광소자(32)로부터 입력된 전기적 신호의 0.2 Hz 이하의 주파수 대역을 통과시키고, 노이즈 성분에 해당하는 나머지 주파수 대역을 차단할 수 있다. For example, CBF filter 423 passes the frequency band of 0.2 Hz or less of the electrical signal input from the light receiving element (32), and can block the rest of the band corresponding to the noise component. CBF 필터(423)는 로우 패스 필터(low pass filter)로 구현될 수 있다. CBF filter 423 may be implemented by a low-pass filter (low pass filter). CBF ADC(424)는 CBF 필터(423)에 의해 필터링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. CBF ADC (424) converts an analog signal filtered by the CBF filter 423 into a digital signal. CBF ADC(424)로부터 출력된 디지털 신호는 CBF 신호로서 신호 처리부(43)에 입력된다. CBF a digital signal output from the ADC (424) is input as a CBF signal to the signal processing unit 43.

도 6은 도 3에 도시된 신호 처리부(43)의 구성도이다. 6 is a configuration diagram of a signal processing unit 43 shown in Fig. 도 6을 참조하면, 신호 처리부(43)는 EEG 추출부(431), EEG 분석부(432), CBF 추출부(433), CBF 분석부(434), 상태 산출부(435), 및 제어부(436)로 구성된다. 6, the signal processing unit 43 are EEG extraction unit (431), EEG analysis unit (432), CBF extraction unit (433), CBF analysis unit 434, status output unit 435, and a control ( It consists of 436). 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 신호 처리부(43)는 상기된 구성 요소들 외에 추가적인 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 이해할 수 있다. Those of ordinary skill in the art An example of this embodiment the signal processing unit 43 can be understood that it is possible to further include additional components in addition to the other components. 예를 들어, EEG 측정부(41)와 CBF 측정부(42)가 상기된 바와 같은 ADC를 구비하고 있지 않아 이것들로부터 아날로그 신호가 출력된다면, 신호 처리부(43)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 구성 요소를 더 포함할 수도 있다. For example, EEG measurement unit 41 and the CBF measurement section 42 is not not include the ADC, such as the cost as if the analog signal output from these, the signal processing unit 43 for converting an analog signal into a digital signal It may further comprise a component. 신호 처리부(43)는 마이크로프로세서와 메모리로 구현될 수 있다. Signal processing unit 43 may be implemented by a microprocessor and a memory.

EEG 추출부(431)는 제어부(436)의 제어에 따라 EEG 측정부(41)에 의해 측정된 EEG 신호를 EEG 구간(window)의 시간 길이 단위로 분할하여 추출한다. EEG extraction unit 431 extracts by dividing the EEG signal measured by the EEG measurement unit 41 under the control of the controller 436 as a time length units of the EEG range (window). EEG 측정부(41)에 의해 측정된 EEG 신호는 연속해서 신호 처리부(43)에 입력되기 때문에 EEG 측정부(41)에 의해 측정된 EEG 신호를 분석하기 위해서는 일정한 길이로 분할되어야 한다. Because the EEG signal is input to the signal processing unit 43 continuously measured by the EEG measurement unit 41 to analyze the EEG signal measured by the EEG measurement unit 41 to be divided into a predetermined length. EEG 구간은 EEG 신호의 분석을 위해 EEG 신호가 일정한 길이로 분할되는 단위에 해당하는 시구간을 의미한다. EEG period means a time period corresponding to the unit of the EEG signal divided at a predetermined length for the analysis of EEG signals. 동일한 시간대에 한 쌍의 전극(2)에 의해 검출된 전기적 신호와 수광소자(32)에 의해 검출된 전기적 신호로부터 사용자의 상태 진단이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 EEG 구간의 추출은 아래에서 설명되는 CBF 구간의 추출과 동기화되어야 한다. Extraction of EEG period in order that from the electrical signal detected by the electrical signal and a light-receiving element 32 is detected by a pair of electrodes (2) at the same time be made to the user of the state diagnosis CBF interval described below to be synchronized with the extraction. 이에 따라, EEG 추출부(431)는 제어부(436)의 제어에 따라 EEG 신호를 추출한다. Accordingly, EEG extraction unit 431 extracts the EEG signals under the control of the controller 436.

EEG 분석부(432)는 EEG 측정부(41)에 의해 측정된 EEG 신호를 EEG 구간 별로 분석함으로써 각 EEG 구간의 특징값을 산출한다. EEG analysis unit 432 calculates the feature values ​​of each EEG interval by analyzing the EEG signal measured by the EEG measurement unit 41 by EEG interval. 보다 상세하게 설명하면, EEG 분석부(432)는 EEG 추출부(431)에 의해 EEG 구간 별로 추출된 EEG 신호에 대한 알파 대역의 파워 평균값, 세타 대역의 파워 평균값, 베타 대역의 파워 평균값을 산출하고, 다음 수학식 1에 따라 알파 대역의 파워 평균값과 세타 대역의 파워 평균값을 합한 값에 베타 대역의 파워 평균값을 나눔으로써 각 EEG 구간의 특징값을 산출한다. More specifically, EEG analysis unit 432 calculates a power average value of the power average, beta band power average, theta band of the alpha band of the EEG signal extracted by EEG section by EEG extraction unit 431, and , then by dividing the average power of the beta band to the sum of the power average value of the average power and theta band of the alpha band according to equation (1) and calculates the feature values ​​of each EEG interval.

Figure 112014075192452-pat00001

EEG 신호는 뇌 활동에 따라 다양한 형태의 파형으로 나타나며 주파수에 따라 감마 대역의 신호, 베타 대역의 신호, 알파 대역의 신호, 세타 대역의 신호, 델타 대역의 신호로 분류될 수 있다. EEG signals may be in accordance with frequencies appear as different types of waveforms classified into a signal, the signal, the signal in the delta band of the signal, the theta band of the signal band of the alpha beta gamma band of the band depending on the brain activity. 감마 대역의 신호는 30Hz 이상의 주파수를 갖는 파형으로서 극도의 각성, 흥분 상태에 있을 때에 발생한다. Signal of the gamma band occurs when the arousal, an excited state of an extreme wave having a frequency above 30Hz. 베타 대역의 신호는 14 ~ 30 Hz 대역의 주파수를 갖는 파형으로서 불안, 긴장 상태에 있을 때에 나타난다. Signal from the beta band appears when a waveform having a frequency of 14 ~ 30 Hz band anxiety, tension. 알파 대역의 신호는 8 ~ 13 Hz 대역의 주파수를 갖는 파형으로서 정신적으로 안정된 상태에서 나타난다. The alpha-band signal is represented in a mentally stable condition as a waveform having a frequency of 8 ~ 13 Hz band. 세타 대역의 신호는 4 ~ 8 Hz 대역의 주파수를 갖는 파형으로서 졸릴 때 나타난다. Theta-band signals are shown as a waveform having a frequency of pyridazinyl 4 ~ 8 Hz band. 델타 대역의 신호는 0.1 ~ 4 Hz 대역의 주파수를 갖는 파형으로서 수면 상태에서 나타난다. Signal in the delta band is a waveform having a frequency of 0.1 ~ 4 Hz band appears in the sleep state.

본 실시예에서는 머리착용형 장치를 경박단소화하기 위해 한 쌍의 전극(2)만을 사용하기 때문에 상기된 바와 같은 여러 주파수 대역의 신호들 중 어느 하나의 신호만에 기초하여 사용자의 상태를 진단할 경우에 사용자의 상태 진단의 오류가 증가될 수 있다. In this embodiment, on the basis of which only one signal of the signals of multiple frequency bands as described above because it uses only the electrode (2) of the pair to end frivolous digest the head wearable device to diagnose the status of a user If you are the subject of increasing your status diagnostic errors. 이에 따라, 본 실시예에서는 사용자의 상태 진단의 오류를 감소시키기 위해 알파 대역의 파워 평균값, 세타 대역의 파워 평균값, 베타 대역의 파워 평균값의 조합을 사용자의 상태를 진단하기 위한 값으로 사용한다. Accordingly, this embodiment uses a combination of the average power, a power average value of the beta-band power of the average value, the theta band of the band to the alpha value for diagnosing the status of a user in order to reduce the error of the user condition is diagnosed. 즉, 어느 하나 대역의 신호의 분석에 결함이 있다고 하더라도 다른 대역의 신호의 분석에 의해 보안될 수 있다. That is, even if a defect on an analysis of the signal of one band may be secured by the analysis of signals from other bands.

예를 들어, EEG 분석부(432)는 EEG 추출부(431)에 의해 EEG 구간 별로 추출된 EEG 신호에 대해 EEG 구간 별로 단구간 푸리에 변환(Short Term Fourier Transform)을 수행함으로써 각 EEG 구간의 베타 대역, 알파 대역, 세타 대역 각각의 주파수 성분들에 대한 파워 스펙트럼을 산출한다. For example, EEG analysis unit 432 EEG extraction unit 431, the short-term Fourier transform for each EEG period with respect to the EEG signal extracted by EEG section by (Short Term Fourier Transform) for performing, by the beta band each EEG interval , the alpha band, calculates a power spectrum for frequency components in the theta band, respectively. 이어서, EEG 분석부(432)는 각 EEG 구간의 베타 대역의 파워 스펙트럼의 파워 평균값, 알파 대역의 파워 스펙트럼의 파워 평균값, 세타 대역의 파워 스펙트럼의 파워 평균값을 산출한다. Then, the EEG analysis unit 432 calculates a power average value of the power spectrum of the power average, theta band of the power spectrum of the power mean value, the alpha band of the power spectrum of each band of the EEG beta interval. 이어서, EEG 분석부(432)는 수학식 1에 따라 각 EEG 구간의 알파 대역의 파워 평균값과 세타 대역의 파워 평균값을 합한 값에 베타 대역의 파워 평균값을 나눔으로써 각 EEG 구간의 특징값을 산출할 수 있다. Then, EEG analysis unit 432 by dividing the power average value of the beta band to the sum of the power average value of the power mean value and a theta band of the alpha band of each EEG interval according to Equation 1 to calculate the feature value of each EEG interval can.

CBF 추출부(433)는 제어부(436)의 제어에 따라 CBF 측정부(42)에 의해 측정된 CBF 신호를 CBF 구간의 시간 길이 단위로 분할하여 추출한다. CBF extracting unit 433 is extracted by splitting the signal CBF CBF measured by the measuring section 42 under the control of the controller 436 to the time length of the unit period CBF. CBF 측정부(42)에 의해 측정된 CBF 신호는 연속해서 신호 처리부(43)에 입력되기 때문에 CBF 측정부(42)에 의해 측정된 CBF 신호를 분석하기 위해서는 일정한 길이로 분할되어야 한다. CBF CBF signal measured by the measurement unit 42 to analyze the signal measured by the CBF CBF measurement section 42, since the input to the signal processor 43 successively to be split into a predetermined length. CBF 구간은 CBF 신호의 분석을 위해 CBF 신호가 일정한 길이로 분할되는 단위에 해당하는 시구간을 의미한다. CBF interval means a time period corresponding to the unit of the CBF signal divided at a predetermined length for the analysis of CBF signal. 상술한 바와 같이, CBF 구간의 추출은 EEG 구간의 추출과 동기화되어야 하기 때문에 CBF 추출부(433)는 제어부(436)의 제어에 따라 CBF 신호를 추출한다. As described above, the extraction of the CBF section extracts the CBF response to a control signal of the CBF extraction unit 433, a controller 436, because it must be synchronized with the extraction of EEG period.

CBF 분석부(434)는 CBF 측정부(42)에 의해 측정된 신호를 CBF 구간 별로 분석함으로써 각 CBF 구간의 특징값을 산출한다. CBF analyzer 434 calculates a feature value of each CBF interval by analyzing the signal measured by the CBF measurement section 42 by CBF interval. 보다 상세하게 설명하면, CBF 분석부(434)는 CBF 추출부(433)에 의해 CBF 구간 별로 추출된 CBF 신호의 세기의 평균값을 산출함으로써 각 CBF 구간의 특징값을 산출한다. More specifically, CBF analyzer 434 calculates a feature value of each CBF interval by calculating the average value of the intensity of a signal extracted by CBF CBF section by CBF extraction unit 433. 예를 들어, CBF 분석부(434)는 CBF 추출부(433)에 의해 CBF 구간 별로 추출된 CBF 신호에 대해 CBF 구간별로 적분을 수행하고, 이와 같은 적분된 값을 CBF 구간의 길이로 나눔으로써 각 CBF 구간의 특징값을 산출할 수 있다. For example, as CBF analysis unit 434 performs the integration by CBF interval for the CBF signal extracted by CBF section by CBF extraction section 433, and dividing this integrated value by the length of the CBF intervals each It can be used to calculate the feature values ​​of the CBF interval. 이 방법은 수광소자(32)에 의해 검출된 전기적 신호의 파형을 적분할 뿐이기 때문에 매우 단순하여 머리착용형 장치의 경박단소화를 꾀할 수 있지만 산화 헤모글로빈의 농도 변화, 환원 헤모글로빈의 농도 변화 등 실질적인 뇌혈류의 변화를 고려하지 않기 때문에 사용자의 상태 진단의 오류가 증가할 수 있다. This method could seek a frivolous stage digestion of very simple head wearable device because only to integrate the waveform of the electrical signal detected by the light receiving element 32, but substantial, such as change in concentration of the concentration gradient, reduced hemoglobin of oxyhemoglobin It may increase the user's status diagnostic error because it does not consider changes in cerebral blood flow.

아니면, CBF 분석부(434)는 CBF 추출부(433)에 의해 CBF 구간 별로 추출된 CBF 신호에 대해 변형된 비어-램버트 법칙(Modified Beer-Lambert law)을 적용함으로써 각 CBF 구간의 산화 헤모글로빈의 농도 변화와 환원 헤모글로빈의 농도 변화를 산출하고, 각 CBF 구간의 산화 헤모글로빈의 농도 변화와 환원 헤모글로빈의 농도 변화로부터 각 CBF 구간의 특징값을 산출할 수도 있다. Or, CBF analyzer 434 CBF extraction unit 433, a modification for the CBF signal extracted by CBF interval by the via-Lambert law (Modified Beer-Lambert law) the application by the concentration of oxidized hemoglobin in each CBF interval It may be calculated variation in the concentration of reduced hemoglobin and the change, and calculates a feature value in each interval from the change in concentration of the CBF change in concentration of oxyhemoglobin and reduced hemoglobin in each CBF interval. 이와 같은 산화 헤모글로빈의 농도 변화와 환원 헤모글로빈의 농도 변화는 두 가지 파장, 예를 들어 690 nm의 파장과 830 nm의 파장의 CBF 신호로부터 산출될 수 있기 때문에 한 쌍의 광전극(3) 외에 다른 한 쌍의 광전극이 추가적으로 설치될 수 있고, 제어부(436)가 발광소자(31)를 두 가지 주파수로 변조함으로서 수광소자(32)가 두 가지 파장의 신호를 수신할 수 있도록 할 수도 있다. The concentration change of the concentration change and reduced hemoglobin in the same oxyhemoglobin are two wavelengths, for example, because it can be calculated from the CBF signal having a wavelength of 690 nm wavelength and 830 nm in addition to a pair of photo-electrode (3) other and a photo-electrode of the pair may be additionally installed, it is also possible to allow the control unit 436, a light receiving element (32) by modulating a light emitting element 31 into two frequency to receiving signals of the two wavelengths.

상태 산출부(435)는 EEG 분석부(432)에 의해 산출된 특징값과 CBF 분석부(434)에 의해 산출된 특징값의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출한다. State calculating section 435 is calculated on the basis of the combination of the feature values ​​and the feature values ​​calculated by the CBF analysis part 434 produced by the EEG analysis unit 432, a value that indicates the user's status. EEG 신호는 시간 분행능(time resolution)이 높지만 공간 분해능(spatial resolution)이 낮다. EEG signals are time bunhaeng function (time resolution) is high, but low spatial resolution (spatial resolution). 반면, 근적외선 분광법에 의해 측정된 CBF 신호는 EEG 신호에 비해 공간 분해능이 높지만 시간 분해능이 낮다. On the other hand, the time resolution of a low signal CBF measured by near infrared spectroscopy is higher than the EEG signal spatial resolution. 바꾸어 말하면, EEG 신호는 CBF 신호에 비해 심신의 상태를 나타내는 신호 자체의 신뢰성은 낮지만 심신의 상태를 보다 짧은 간격으로 나타낼 수 있다. In other words, EEG signal reliability of the signal itself, that represents the physical and mental state than in CBF signal may only represent a mental and physical condition in a shorter interval less. 본 실시예에서는 이와 같은 EEG 신호의 특성과 CBF 특성을 이용하여 머리착용형 장치의 경박단소화를 꾀하면서 사용자의 상태 진단의 정확성을 높이기 위해서 CBF 구간의 길이를 EEG 구간의 길이의 적어도 2배수 이상의 배수로 설정한다. In this embodiment, this using the characteristics of such EEG signals and CBF characteristics while seeking to frivolous stage digestion of the head wearable device in order to increase the accuracy of the user's condition diagnosis at least two multiple of the length of the CBF section length in the EEG range multiple sets.

CBF 구간의 길이가 EEG 구간의 길이의 적어도 2배수 이상의 배수이면, 하나의 CBF 구간의 특징값이 산출될 때에 여러 개의 EEG 구간의 특징값이 산출된다. If the length of the drain interval CBF at least two multiple of the length of EEG period, the characteristic value of the number of EEG period is calculated when the period of a CBF characteristic value to be calculated. 본 실시예에서는 여러 개의 EEG 구간의 특징값 중 적어도 하나가 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 여러 개의 EEG 구간과 동시간대를 형성하는 CBF 구간의 특징값을 산출하고, 여러 개의 EEG 구간의 특징값 중 어느 하나도 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내지 않으면 여러 개의 EEG 구간과 동시간대를 형성하는 CBF 구간의 특징값의 산출은 스킵(skip)된다. Of the present embodiment, at least one of the feature values ​​of the number of EEG period has indicated that the user's status is abnormal state calculating the CBF interval characteristic value to form a number of EEG period and the same time zone, and the number of EEG interval characteristic value If the output of none of the user status is shown that the abnormal state of the CBF interval to form a number of EEG period and the same time the characteristic value is the skip (skip).

즉, 상태 산출부(435)는 각 EEG 구간의 특징값 중 적어도 하나의 EEG 구간의 특징값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 적어도 하나의 EEG 구간의 시간대를 포함하는 어느 하나의 CBF 구간의 특징값과 이 CBF 구간과 동일한 시간대를 형성하는 복수의 EEG 구간의 특징값의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출한다. That is, the state calculating section 435 is characterized in any one of the CBF interval that indicates at least one of time of EEG period that each of the at least one EEG interval characteristic value of the characteristic value of EEG period, the user's status is abnormal status based on the value combination of the feature values ​​of the CBF plurality of EEG period to form the same time intervals and calculates a value that indicates the user's status. 이와 같이, 동일한 시간대를 형성하는 각 EEG 구간의 특징값과 각 CBF 구간의 특징값의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출하기 때문에 EEG 신호의 분석 결과의 결함은 CBF 신호의 분석 결과에 의해 보완되고 CBF 신호의 분석 결과의 결함은 EEG 신호의 분석 결과에 의해 보완될 수 있어 사용자의 상태 진단의 오류가 감소될 수 있다. In this way, based on a combination of the same each of EEG period of characteristic value and each of CBF interval to form a time zone feature values ​​because the calculated value indicating the user's state defects result of the analysis of EEG signals for analysis of the CBF signal is supplemented by analysis of defects in signal CBF results can be complemented by the analysis of the EEG signal can be reduced in the state of the user diagnostic error.

예를 들어, 상태 산출부(435)는 각 EEG 구간의 특징값 중 적어도 하나의 EEG 구간의 특징값과 EEG 임계값을 비교하고, 그 결과 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값이 EEG 임계값 이상이면 적어도 하나의 EEG 구간의 시간대를 포함하는 어느 하나의 CBF 구간의 특징값과 이 CBF 구간과 동일한 시간대를 형성하는 복수의 EEG 구간의 특징값의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출한다. For example, the state calculating section 435 that the status value calculated by comparing the feature value and EEG threshold of EEG period of the characteristic at least one of the values ​​each of EEG period and, as a result, the state calculating section 435 EEG threshold than when the characteristic value of one of the CBF interval including at least one zone of EEG period and the CBF interval and a value that indicates the user's status based on a combination of the feature values ​​of a plurality of EEG period of forming the same time the yields. 여기에서, EEG 임계값은 사용자 인터페이스(46)를 통해 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 가변될 수 있다. Here, EEG threshold value may be variable according to the information input by the user or health care professional via user interface 46. 사용자의 개인적 특성에 따라 수면 상태를 나타내는 특징값의 최소값은 달라질 수 있다. The minimum value of the feature value representing the sleep state according to the personal characteristics of the user can be different.

이와 같이, CBF 구간의 특징값을 고려하지 않고 보다 짧은 EEG 구간의 특징값만을 고려하여 일차적으로 사용자의 상태를 진단하기 때문에 사용자의 상태를 보다 짧은 간격으로 진단할 수 있다. In this way, it is possible to, without considering the feature values ​​of the CBF interval considering only the shorter period of the EEG feature value to diagnose the status of a user in a shorter distance because the diagnosis the user's status as a primary. 결과적으로, 사용자의 실시간 상태 진단이 가능하게 된다. As a result, the user of the real-time condition monitoring is possible. 상술한 바와 같이, 변형된 비어-램버트 법칙을 적용하여 각 CBF 구간의 특징값을 산출한다면 CBF 분석부(434)의 계산량이 증가되어 고성능의 마이크로프로세서가 요구된다. As described above, the deformed blank - if applied to calculate a feature value for each interval CBF the Lambert's law is increased the amount of computation of CBF analysis unit 434 is a high-performance microprocessor is required. 고성능의 마이크로프로세서는 일반 마이크로프로세서에 비해 고가이며 사이즈가 크다. High performance microprocessors are expensive and larger size than normal microprocessor. 고성능의 마이크로프로세서와 연동하기 위해서는 고성능의 주변 소자들이 요구되기 때문에 머리착용형 장치의 경박단소화가 어렵게 된다. Peripheral devices of high performance are difficult to upset frivolous chancel head wearable device because it needs to interact with a high-performance microprocessor. 상술한 바와 같이, 상태 산출부(435)는 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내는 EEG 구간에 대해서만 CBF 구간의 특징값이 산출되기 때문에 대부분 구간에서의 CBF 구간의 특징값 산출이 생략될 수 있어 저성능의 마이크로프로세서로 신호 처리부(43)가 구현될 수 있고, 그 결과 경박단소의 머리착용형 장치를 저렴하게 제작할 수 있다. As described above, the state calculating section 435 is here in the user's status may be a calculation of the CBF interval characteristic value in the most region is omitted since the characteristic values ​​of the CBF interval only for EEG interval indicating that the abnormality has calculated the low performance of the microprocessor and the signal processor 43 can be implemented, as a result, can be inexpensively manufactured to-head type apparatus of a frivolous chancel.

상태 산출부(435)는 다음 수학식 2에 따라 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균과 복수의 EEG 구간과 동시간대를 형성하는 어느 하나의 CBF 구간의 특징값 각각에 서로 다른 가중치를 곱하여 합산함으로써 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출할 수도 있다. By the sum of the state calculating section 435 is multiplied by a different weight to each one of a CBF interval characteristic value forming means and a plurality of EEG period and the same time period of the feature values ​​of a plurality of EEG period according to the following equation (2) It may be used to calculate the value indicating the user's state. EEG 구간의 특징값의 스케일과 CBF 구간의 특징값의 스케일이 서로 다를 수 있기 때문에 EEG 구간의 특징값의 스케일과 CBF 구간의 특징값의 스케일을 매칭시키기 위하여 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균과 어느 하나의 CBF 구간의 특징값 각각에 서로 다른 가중치를 곱해질 수 있다. Since the scale of the feature values ​​of the scale and CBF interval of the feature values ​​of EEG period can vary the average of the feature values ​​of a plurality of EEG period in order to match the scale of the feature values ​​of the feature scale and CBF interval of values ​​of EEG period and may be multiplied by a different weight to each of which one of the CBF interval characteristic value. 수학식 2에 기재된 바와 같이, 복수의 EEG 구간의 개수가 N 개인 경우, 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균은 복수의 EEG 구간의 특징값의 합을 N으로 나눔으로써 산출될 수 있다. If a, the number of the plurality of EEG period, as described in Equation 2 N individuals, the average of the feature values ​​of a plurality of EEG period can be calculated by dividing the sum of the feature values ​​of a plurality of EEG period into N.

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또한, 상술한 바와 같은 이유로 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균보다 어느 하나의 CBF 구간의 특징값의 신뢰도가 높을 수 있기 때문에 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균에 곱해지는 가중치 a의 크기보다 어느 하나의 CBF 구간의 특징값에 곱해지는 가중치 b의 크기가 클 수 있다. In addition, the same reasons because it has a high confidence of any one of the CBF interval characteristic value one than the amount of weight a multiplied by the average of the feature values ​​of a plurality of EEG period than the average of the feature values ​​of a plurality of EEG period described above the weight of the size b to be multiplied on the feature value of a CBF interval may be large. 또한, 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균과 어느 하나의 CBF 구간의 특징값 각각에 곱해지는 가중치는 사용자 인터페이스(46)를 통해 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 가변될 수 있다. Further, the weight multiplied by the mean and each of which one of the CBF interval feature value of the feature values ​​of a plurality of EEG period can vary according to the information input by the user or health care professional via user interface 46. 예를 들어, 인간은 일반적으로 65세 이후에 연령이 증가함에 따라 뇌혈류가 감소한다. For example, the human brain is the blood flow decreases with age usually increases after the age of 65. 즉, 사용자 인터페이스(46)를 통해 사용자에 의해 입력된 연령에 따라 CBF 구간의 특징값 각각에 곱해지는 가중치 b는 감소될 수 있다. That is, through the user interface 46 according to the age input by the user, a weight to be multiplied on the feature value of each CBF period b can be reduced.

제어부(436)는 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값의 크기에 따라 한 쌍의 전극(2)이 EEG 측정부(41)와 신호 생성부(44) 중 어느 하나에 연결되도록 스위칭부(45)를 제어한다. Control 436 unit switching so that a pair of electrodes (2) are connected in any of the EEG measurement unit 41 and the signal generator 44 depending on the size of the status value calculated by the state calculation unit 435 controls (45). 예를 들어, 제어부(436)는 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값과 상태 임계값의 비교 결과에 따라 한 쌍의 전극(2)이 EEG 측정부(41)와 신호 생성부(44) 중 어느 하나에 연결되도록 스위칭부(45)를 제어한다. For example, the controller 436 conditions calculating section 435, the state value and the state threshold of the pair according to a result of comparison between a value of the electrode (2) EEG measurement unit 41 and the signal generator (44 calculated by the ) controls the switching unit 45 to connect to any one of. 제어부(436)는 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값과 상태 임계값을 비교하고, 그 결과 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값이 상태 임계값 이상이면 한 쌍의 전극(2)이 신호 생성부(44)에 연결되도록 스위칭부(45)를 제어한다. Controller 436 of the state value and the state compared to the threshold, with the result that the status value calculated by the state calculation unit 435. When the abnormality threshold one pairs calculated by the state calculation unit 435, the electrodes ( 2) controls the switching unit 45 so that the connection to the signal generator 44. 반면, 제어부(436)는 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값이 상태 임계값 미만이면 한 쌍의 전극(2)이 EEG 측정부(41)에 연결되도록 스위칭부(45)를 제어한다. On the other hand, the control unit 436 controls the switching unit 45 so that the status value is connected to the state threshold a value less than a pair of electrodes (2) are EEG measurement unit 41 calculated by the state calculation unit 435 .

상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값이 상태 임계값 이상이라는 것은 사용자의 상태가 비정상 상태라는 것을 의미하고, 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값이 상태 임계값 미만이라는 것은 사용자의 상태가 정상 상태라는 것을 의미한다. It is of significance that the user state of the abnormal state, and the state value calculated by the state calculation unit 435, the state less than the threshold value the user of the status value calculated by the state calculation unit 435, a state threshold above It means that the state is the normal state. 제어부(436)는 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값이 상태 임계값 미만인 경우 외에 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값이 없는 경우 등 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값이 상태 임계값 이상인 경우를 제외한 모든 경우에 한 쌍의 전극(2)이 EEG 측정부(41)에 연결되도록 스위칭부(45)를 제어한다. The control unit 436 is calculated by the state calculation unit 435, such as when there is no state value calculated by the state calculation unit 435. In addition, if the state value is less than state threshold calculated by the state calculation unit 435 and it controls the switching unit 45 so that the status is a pair of electrodes (2) in all cases except for the conditions not less than the threshold value connected to the EEG measurement section 41. 여기에서, 상태 임계값은 사용자 인터페이스(46)를 통해 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 가변될 수 있다. Here, the threshold condition can be varied in accordance with the information input by the user or health care professional via user interface 46. 사용자의 개인적 특성에 따라 수면 상태를 나타내는 상태값의 최소값은 달라질 수 있다. The minimum value of the state value representing the sleep state according to the personal characteristics of the user can be different.

제어부(436)는 상술된 바와 같은 신호 처리부(43)의 모든 제어 동작을 수행한다. The control unit 436 performs all control operations of the signal processing unit 43 as described above. 예를 들어, 제어부(436)는 동일한 시간대에 한 쌍의 전극(2)으로부터 출력된 전기적 신호와 한 쌍의 광전극(3) 중 수광소자로부터 출력된 전기적 신호에 대해 EEG 신호와 CBF 신호가 동시에 측정되도록 EEG 측정부(41)와 CBF 측정부(42)를 제어한다. For example, the controller 436 is the EEG signal and the CBF signal for the electric signal output from the light receiving element of the pair of electrodes (2) the electrical signal and a pair of photo-electrode (3) output from the same time at the same time It controls the EEG measurement unit 41 and the CBF measurement part 42 to be measured. 또한, 제어부(436)는 상태 산출부(435)에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 자극 신호가 생성되도록 신호 생성부(44)를 제어하고 신호 생성부(44)에 의해 생성된 자극 신호가 한 쌍의 전극(2)으로 출력되도록 스위칭부(45)를 제어한다. The controller 436 by the state calculating section 435, the status value of the control signal generator 44 so that the user status indicates that the abnormal state stimulus signals are generated, and the signal generator 44 produced by the and it controls the switching unit 45 the generated stimulating signal to be output to a pair of electrodes (2). 또한, 제어부(436)는 사용자 인터페이스(46)를 통해 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보를 수신하고, 사용자에게 표시하고자 하는 정보를 생성하여 사용자 인터페이스(46)로 출력할 수도 있다. The controller 436 may also generate the information to the user interface 46 receives the information input by the user or a medical professional, and displayed to the user to be output to the user interface 46.

도 7은 도 1에 도시된 전자 디바이스(4)의 다른 구성도이다. 7 is another configuration of an electronic device 4 shown in Fig. 1 Fig. 도 7을 참조하면, 전자 디바이스(4)는 EEG 측정부(41), CBF 측정부(42), 신호 처리부(43), 신호 생성부(44), 스위칭부(45), 사용자 인터페이스(46), 및 통신부(47)로 구성된다. 7, the electronic device 4 EEG measurement unit (41), CBF measurement section 42, a signal processing unit 43, signal generator 44, switching unit 45, a user interface 46 It consists of, and communication unit (47). 도 7에 도시된 전자 디바이스(4)는 도 3에 도시된 EEG 측정부(41), CBF 측정부(42), 신호 처리부(43), 신호 생성부(44), 스위칭부(45), 및 사용자 인터페이스(46) 외에 통신부(47)를 더 포함한다. The electronic device 4 shown in FIG. 7 is an EEG measuring unit (41), CBF measurement section 42, a signal processing unit 43, signal generator 44, switching unit 45 shown in Figure 3, and a communication section 47 in addition to the user interface 46 further includes. EEG 측정부(41), CBF 측정부(42), 신호 처리부(43), 신호 생성부(44), 스위칭부(45), 및 사용자 인터페이스(46)는 도 3에 도시된 구성 요소들과 동일한 동작을 수행하므로 이상에서 이미 설명된 내용으로 갈음하기로 하며 이하에서는 통신부(47)의 동작과 통신부(47)의 추가에 따른 신호 처리부(43)의 동작만을 설명하기로 한다. EEG measurement unit (41), CBF measurement section 42, a signal processing unit 43, signal generator 44, switching unit 45, and a user interface 46 is the same as the elements shown in Figure 3 so as to perform the operations replaced with the contents already described in the above and hereinafter will be described only the operation of the signal processing unit 43 according to a further operation of the communication unit 47 of the communication unit (47).

신호 처리부(43)는 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호가 한 쌍의 전극(2)으로 출력되도록 스위칭부(45)를 제어한 시점부터 일정시간 동안 측정된 EEG 신호의 분석 결과와 일정시간 동안 측정된 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 사용자의 상태가 비정상 상태임을 표시하는 경고 메시지를 출력한다. A signal processing unit 43 from the time when control of the switching unit 45 a signal for stimulating the user's scalp, such that the output of a pair of electrodes (2) is measured for a certain period of time EEG signal analysis of the results measured during the predetermined period of time the status value calculation based on a combination of analysis results of the CBF signal indicates that the user's status is abnormal state and outputs a warning message indicating that the user is abnormal state. 여기에서, 일정시간은 사용자의 두피에 자극 신호가 인가된 시점부터 사용자가 각성 상태로 전환될 수 있는 최대 시간보다 길고 사용자의 두피에 자극 신호가 인가된 시점부터 사용자가 각성 상태에 전환되었다가 다시 수면 상태에 들어갈 수 있는 최소 시간보다 짧다. Here, a certain amount of time was from a longer than the maximum time from the stimulation signals to the user's scalp application time can be user switches to awake the user of the stimulation signal to the scalp applied when users switch to awake again shorter than the minimum time to go to sleep.

통신부(47)는 신호 처리부(43)에 의해 출력된 경고 메시지를 사용자의 상태를 감시하는 감시자에 의해 관리되는 원격지 단말(100)에 전송한다. The communication unit 47 transmits to the remote terminal 100 is managed by a warning message by the signal processor 43 to monitor for monitoring the status of a user. 사용자의 불편을 최소화하고 사용자의 자유로운 활동을 최대한 보장하기 위하여, 통신부(47)는 이러한 경고 메시지를 무선 네트워크를 통하여 원격지 단말(100)에 전송함이 바람직하다. Minimize user discomfort, and to ensure as much as possible the free action of the user, the communication unit 47 is a transmits the remote station 100 preferably via a wireless network such a warning message. 무선 네트워크의 예로는 와이파이(Wi-Fi) 네트워크 등을 들 수 있고, 원격지 단말(100)의 예로는 PC(personal computer), 스마트폰 등을 들 수 있다. Examples of wireless networks are examples of the Wi-Fi (Wi-Fi) and the like network, the remote terminal 100 may include a PC (personal computer), a smart phone or the like.

사용자의 두피에 자극 신호가 인가되면, 일반적으로 사용자의 상태는 수면 상태로부터 각성 상태로 전환된다. When the user's scalp applied with the stimulation signal, in general, the user's state is switched from the sleep state to the awake state. 그러나, 사용자가 어떤 원인으로 인해 사용자의 두피에 자극 신호가 인가되더라도 각성 상태로 전환되지 않는 경우가 발생할 수 있다. However, there may occur if a user even if the stimulus signal is applied to the scalp of the user due to any cause that is not converted into wakefulness. 예를 들어, 사용자가 어떤 사고를 당하여 실신 상태에 있거나 사용자를 깨우기에 자극 신호의 세기가 불충분한 경우에 각성 상태로 전환되지 않을 수 있다. For example, users by assigning some accident or the syncope condition can not be switched to the awake state in the case where the intensity of the stimulus signal to wake up the user is insufficient. 상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 사용자의 두피에 자극 신호가 인가되더라도 각성 상태로 전환되지 않는 경우에 감시자의 원격지 단말(100)에 사용자의 상태가 비정상 상태임을 표시하는 메시지를 전송함으로써 이러한 메시지를 인지한 감시자가 사용자에게 적절한 조치를 취할 수 있도록 하였다. These messages by sending a message indicating that in this embodiment, when applied to a user's scalp, the stimulation signal, even if that is not converted to arousal state of the user on the remote terminal 100 of the monitor status is abnormal state as described above, what was so one can monitor users and take appropriate action.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 상태 관리 방법의 흐름도이다. 8 is a flow chart of a user state management method according to another embodiment of the present invention. 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 사용자 상태 관리 방법은 사용자의 뇌의 생체신호를 이용하여 사용자의 상태를 관리하는 방법으로서 도 7에 도시된 신호 처리부(43)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 8, the user state management method according to this embodiment is the step to be processed in time series in the signal processing unit 43 shown in a method of managing the status of a user using the bio-signal of the user's brain 7 It consists of. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 7에 도시된 신호 처리부(43)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 이하에서 기술될 사용자 관리 방법에도 적용된다. Therefore, hereinafter described in the above with respect to the signal processing unit 43 shown in Figure 7, even as the omitted information content of which is applied to a user management method to be described below.

81 단계에서 신호 처리부(43)는 한 쌍의 전극(2)으로부터 출력된 전기적 신호로부터 측정된 EEG 신호를 EEG 구간의 시간 길이 단위로 분할하여 추출하고, 수광소자(32)로부터 출력된 전기적 신호로부터 측정된 CBF 신호를 CBF 구간의 시간 길이 단위로 분할하여 추출한다. In 81 steps the signal processor 43 from the electric signal output from the pair of electrodes (2) extraction by dividing the EEG signal measured from the electric signal output from a time length of the unit of EEG period and the light-receiving element 32 extracts by dividing the measured signal by the time length units of the CBF CBF interval. CBF 구간의 길이가 EEG 구간의 길이의 적어도 2배수 이상의 배수인 경우, 하나의 CBF 구간의 CBF 신호가 추출될 때에 여러 개의 EEG 구간의 EEG 신호가 추출된다. If the length of the CBF period of at least two multiple of the length of the drain interval EEG, an EEG signal from the EEG multiple interval is extracted when a signal of a CBF CBF interval to be extracted.

82 단계에서 신호 처리부(43)는 81 단계에서 EEG 구간 별로 추출된 EEG 신호를 EEG 구간 별로 분석함으로써 각 EEG 구간의 특징값을 산출하고, 81 단계에서 CBF 구간 별로 추출된 CBF 신호를 CBF 구간 별로 분석함으로써 각 CBF 구간의 특징값을 산출한다. In 82 steps the signal processor 43 by analyzing by the EEG signal extracted EEG interval by EEG interval in step 81 calculates a feature value of each of EEG period and analyzed by CBF period the CBF signal extracted by CBF sectors in 81 steps by calculates a feature value of each CBF interval. CBF 구간의 길이가 EEG 구간의 길이의 적어도 2배수 이상의 배수인 경우, 하나의 CBF 구간의 특징값이 산출될 때에 여러 개의 EEG 구간의 특징값이 산출된다. If the length of the CBF interval is a multiple of at least two multiple of the length of EEG period, the characteristic value of the number of EEG period is calculated when the period of a CBF characteristic value to be calculated. 여러 개의 EEG 구간의 특징값 모두가 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내지 않으면 여러 개의 EEG 구간과 동시간대를 형성하는 CBF 구간의 특징값의 산출은 스킵되어 81 단계로 돌아갈 수 있다. If both the number of EEG interval characteristic value is shown that the user of the state of abnormality calculating multiple EEG period and the interval characteristic values ​​of the CBF of forming the same time period is skipped can return to step 81.

83 단계에서 신호 처리부(43)는 82 단계에서 산출된 각 EEG 구간의 특징값과 각 CBF 구간의 특징값의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출한다. In step 83 the signal processor 43 is based on a combination of the feature values ​​of the feature values ​​and each CBF cycles of EEG period determined in a step 82 and calculates a value that indicates the user's status. CBF 구간의 길이가 EEG 구간의 길이의 적어도 2배수 이상의 배수인 경우, 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균과 복수의 EEG 구간과 동시간대를 형성하는 어느 하나의 CBF 구간의 특징값 각각에 서로 다른 가중치를 곱하여 합산함으로써 사용자의 상태를 나타내는 값이 산출될 수도 있다. If the length of the CBF period of at least two multiple of the length of EEG period multiples, different for each one of a CBF interval characteristic value forming means and a plurality of EEG period and the same time period of the feature values ​​of a plurality of EEG period multiplied by the sum of the weighted values ​​representing the status of a user it may be calculated.

84 단계에서 신호 처리부(43)는 85 단계에서 산출된 상태값과 상태 임계값을 비교한다. In step 84 the signal processing unit 43 compares the state value and the state threshold calculated in step 85. 그 결과, 85 단계에서 산출된 상태값이 상태 임계값 이상이면, 즉 사용자의 상태가 비정상 상태이면 85 단계 또는 85 단계로 진행한다. As a result, if the state value of the state threshold than calculated in step 85, that the user's status is abnormal state and proceeds to step 85 or step 85. 85 단계에서 산출된 상태값이 상태 임계값 미만이면, 즉 사용자의 상태가 정상 상태이면 81 단계로 돌아간다. If the state value is less than the threshold condition calculated in the step 85, that is, the user state is the normal state returns to step 81. 85 단계에서 산출된 상태값이 상태 임계값 이상인 경우에 있어서 85 단계에서의 상태값 산출 직전에 산출된 상태값이 상태 임계값 미만이면, 즉 사용자의 직전 상태가 정상 상태이면 85 단계로 진행하고, 85 단계에서의 상태값 산출 직전에 산출된 상태값이 상태 임계값 이상이면, 즉 사용자의 이전 상태가 비정상 상태이면 87 단계로 진행한다. If the state value is less than the status value of the status threshold value calculated immediately before the output state values ​​in 85 steps according to or more state threshold calculated in the step 85, that is, the previous status of the user is a normal state, and then proceeds to 85 steps, If the status value calculated just before calculation of the status value in the step 85 the status threshold value or more, that the previous state of the user is an abnormal state and proceeds to step 87.

사용자의 이전 상태가 정상 상태이었으나 사용자의 현재 상태가 비정상 상태로 전환된 경우를 도 8에 "비정상 A"로 표시하였고, 사용자의 이전 상태가 비정상 상태인 경우에 사용자의 두피에 전기적 자극을 주었음에도 불구하고 사용자의 현재 상태가 비정상 상태로 유지되는 경우를 도 8에 "비정상 B"로 표시하였다. Previous state of the user and yieoteuna steady state was shown a case where the current state of the user is converted to an abnormal status to "abnormal A" in Figure 8, though a previous state of the user is given an electrical stimulation to the user's scalp when the abnormal status though it presented as "abnormal B" if the current state of the user is maintained in the abnormal state in Fig.

85 단계에서 신호 처리부(43)는 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호가 생성되도록 신호 생성부(44)를 제어하고, 신호 생성부(44)에 의해 생성된 자극 신호가 한 쌍의 전극(2)으로 출력되도록 스위칭부(45)를 제어한다. In step 85 the signal processor 43 of the control signal generator 44 so that a signal is generated to stimulate the user's scalp, and a stimulus signal generated by the signal generator 44, a pair of electrodes (2) so that the output controls the switching unit 45. 신호 처리부(43)는 이러한 자극 신호에 의해 사용자가 수면 상태로부터 각성 상태로 전환되기에 충분한 시간동안 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호가 생성되도록 신호 생성부(44)와 스위칭부(45)를 제어한다. Signal processing unit 43 controls the signal generator 44 and the switching unit 45 so that a signal is generated to stimulate a sufficient time the user's scalp during the user is switched from the sleep state to the awake state by such a stimulus signal do. 사용자의 두피에 대한 자극이 종료되면, 신호 처리부(43)는 한 쌍의 전극(2)에 의해 검출된 전기적 신호가 EEG 측정부(41)로 전달되도록 스위칭부(45)를 제어한다. When the user's scalp for stimulation is ended, the signal processing unit 43 controls the switching unit 45, the electric signal detected by the pair of electrodes (2) to be transmitted to the EEG measurement section 41. 86 단계에서 81 단계로 돌아간 후에는 상술된 바와 같은 일정시간 동안 EEG 신호와 CBF 신호 각각의 측정과 분석이 수행된다. After returning from step 86 to step 81 is performed for a predetermined time as described above EEG signal and the respective measured signal CBF and analysis.

87 단계에서 신호 처리부(43)는 사용자의 상태가 비정상 상태임을 표시하는 경고 메시지를 출력함으로써 이러한 경고 메시지가 사용자의 상태를 감시하는 감시자에 의해 관리되는 원격지 단말(100)에 전송되도록 한다. In step 87 the signal processor 43 so that this warning by outputting a warning message indicating that the user is abnormal state is sent to the remote terminal 100 managed by the monitor that monitors a user's status.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. On the other hand, embodiments of the invention described above may be implemented in a general purpose digital computer to be written as a program that can be executed on a computer, and operate the programs using a computer readable recording medium. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. In addition, the structure of the data used in embodiments of the present invention described above may be recorded via various means on a computer-readable recording medium. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. The computer-readable medium may include storage media such as magnetic storage media (e.g., ROM, floppy disks, hard disks, etc.), optical recording media (e.g., CD-ROMs, DVDs, etc.).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. So far I looked at the center of the preferred embodiment relative to the present invention. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. One of ordinary skill in the art will appreciate that the invention may be implemented without departing from the essential characteristics of the invention in a modified form. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. The exemplary embodiments should be considered in a descriptive sense only and not for purposes of limitation. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다. The scope of the invention, not by the detailed description given in the appended claims, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.

1 ... 착용구 1 ... wear old
11 ... 프레임 11 ... frame
12 ... 고무 밴드 12 ... rubber band
2 ... 한 쌍의 전극 2 ... a pair of electrodes
21 ... 기준전극 21 ... reference electrode
22 ... 검출전극 22 ... detection electrode
3 ... 한 쌍의 광전극 3 ... a pair of photoelectrode
31 ... 발광소자 31 ... light emitting element
32 ... 수광소자 32 ... light-receiving element
4 ... 전자 디바이스 4 electronic devices ...
41 ... EEG 측정부 41 ... EEG measurement unit
42 ... CBF 측정부 42 ... measurement section CBF
43 ... 신호 처리부 43 ... signal processing unit
44 ... 신호 생성부 44 ... signal generator
45 ... 스위칭부 45 ... switching portion
46 ... 사용자 인터페이스 46 ... user interface
47 ... 통신부 47 ... communication unit
5 ... 배터리 5 Battery ...

Claims (9)

  1. 사용자의 상태를 관리하는 머리착용형 장치에 있어서, In the head wearable apparatus for managing a user's state,
    사용자의 머리에 착용되는 착용구; Wear old worn on your head;
    상기 착용구의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하는 적어도 한 쌍의 전극을 이용하여 사용자의 두피 상에서 발생되는 뇌전도(EEG: electroencephalography)를 나타내는 EEG 신호를 측정하는 EEG 측정부; EEG measurement unit for measuring the EEG signal indicating: (electroencephalography EEG); electroencephalogram generated on the user's scalp using at least a pair of electrodes positioned between the wear sphere inside the user's scalp
    상기 착용구의 내측과 사용자의 두피 사이에 위치하는 적어도 한 쌍의 광전극을 이용하여 사용자의 두피 아래에 흐르는 뇌혈류(CBF: cerebral blood flow)를 나타내는 CBF 신호를 측정하는 CBF 측정부; CBF measurement section for measuring a signal representative of the CBF: (cerebral blood flow CBF); cerebral blood flow under the user's scalp using an optical electrode of the at least one pair of which is located between the wear sphere inside the user's scalp
    상기 EEG 측정부에 의해 측정된 EEG 신호의 분석 결과와 상기 CBF 측정부에 의해 측정된 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출하는 신호 처리부; A signal processor for calculating a value that indicates the user's status based on a combination of analysis results of the analysis result and the CBF CBF the signal measured by the measurement portion of the EEG signal measured by the EEG measurement unit;
    상기 신호 처리부에 의해 산출된 상태값에 따라 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호를 생성하여 상기 적어도 한 쌍의 전극으로 출력하는 신호 생성부; Signal generator for generating a signal for stimulating the user's scalp, the output electrode of the at least one pair based on the status value calculated by the signal processor; And
    상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 적어도 한 쌍의 전극을 상기 EEG 측정부와 상기 신호 생성부 중 어느 하나에 연결하는 스위칭부를 포함하고, Under the control of the signal processing section includes a switching section for connecting the electrode of the at least one pair to any one of the EEG measuring unit and the signal generator,
    상기 신호 처리부는 The signal processing unit
    상기 EEG 측정부에 의해 측정된 신호를 EEG 구간 별로 분석함으로써 각 EEG 구간의 특징값을 산출하는 EEG 분석부; EEG analysis unit for calculating a characteristic value of each section by EEG analysis by the signal measured by the EEG measurement unit EEG period;
    상기 CBF 측정부에 의해 측정된 신호를 CBF 구간 별로 분석함으로써 각 CBF 구간의 특징값을 산출하는 CBF 분석부; CBF analysis part for calculating a feature value of each CBF interval by the signal measured by the measuring section by CBF CBF analysis interval;
    상기 EEG 분석부에 의해 산출된 특징값과 상기 CBF 분석부에 의해 산출된 특징값의 조합에 기초하여 상기 상태값을 산출하는 상태 산출부; State calculating unit on the basis of the combination of the EEG calculated by the feature value and the CBF analyzer calculated by the characteristic value analysis unit calculates the state value; And
    상기 상태 산출부에 의해 산출된 상태값의 크기에 따라 상기 적어도 한 쌍의 전극이 상기 EEG 측정부와 상기 신호 생성부 중 어느 하나에 연결되도록 상기 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하고, Depending on the size of the status value calculated by the state calculation unit and a control unit for controlling the switching portion so that the electrodes of the at least one pair connected to either of the EEG measuring unit and the signal generator,
    상기 상태값은 상기 산출된 복수의 EEG 구간의 특징값과 상기 산출된 어느 하나의 CBF 구간의 특징값을 상기 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균과 상기 어느 하나의 CBF 구간의 특징값 각각에 서로 다른 가중치를 곱하여 합산하는 소정의 수학식에 따라 합산함으로써 산출되고, The status value to each other the feature value of which the calculated and the feature values ​​of a plurality of EEG period calculating said one CBF interval to the mean and the characteristic value each of said any one of CBF interval of the feature values ​​of the plurality of EEG period is calculated by the sum according to a predetermined formula for adding multiplied by different weights,
    상기 사용자의 상태는 사용자의 각성 상태 및 사용자의 수면상태를 포함하는 머리착용형 장치. The-head type apparatus of the state of the user includes the user's arousal state and a user's sleeping state.
  2. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 신호 처리부는 상기 신호 처리부에 의해 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 상기 자극 신호가 생성되도록 상기 신호 생성부를 제어하고 상기 신호 생성부에 의해 생성된 자극 신호가 상기 적어도 한 쌍의 전극으로 출력되도록 상기 스위칭부를 제어하고, The signal processing section of the at least one pair of stimulation signals produced by indicates that the status value of the user's state is abnormal state calculated by the signal processing and control unit generates the signal is the stimulation signal to be generated in the signal generator to be output to the electrode and to control the switching unit,
    상기 신호 생성부는 상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 자극 신호를 생성하고, The signal generating unit generates the stimulation signal according to the control of the signal processor,
    상기 스위칭부는 상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 적어도 한 쌍의 전극을 상기 EEG 측정부로부터 분리시키고 상기 신호 생성부에 연결하고, The switching unit, and separating the at least one pair of electrodes according to the control of the signal processing section from the EEG measurement unit and connected to the signal generator,
    상기 비정상 상태는 사용자의 수면 상태를 포함하는 머리착용형 장치. The abnormal condition is the head wearable device including a user's sleeping state.
  3. 제 2 항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 신호 처리부는 상기 자극 신호가 상기 적어도 한 쌍의 전극으로 출력되도록 상기 스위칭부를 제어한 시점부터 일정시간 동안 측정된 EEG 신호의 분석 결과와 상기 일정시간 동안 측정된 CBF 신호의 분석 결과의 조합에 기초하여 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 사용자의 상태가 비정상 상태임을 표시하는 경고 메시지를 출력하고, The signal processing is based on a combination of analysis results of the CBF signals with the said excitation signal at least one from the time when control of the switching unit so that the electrode output to a pair for a period of time analysis of the measured EEG signal results and measured during the predetermined period of time and the status value indicates that the output of the user is abnormal condition outputs an alarm message indicating that the user is abnormal state,
    상기 신호 처리부에 의해 출력된 경고 메시지를 사용자의 상태를 감시하는 감시자에 의해 관리되는 원격지 단말에 전송하는 통신부를 더 포함하고, Further comprising: a communication unit for transmitting the alert message output by the signal processor to a remote terminal that is managed by the supervisor to monitor the status of a user,
    상기 산출된 상태값이 소정의 임계값 이상이면 상기 산출된 상태값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내는 머리착용형 장치. The calculated state value is a predetermined threshold value or more if the calculated head wearable device indicating that the state value, the user's state is an abnormal state.
  4. 삭제 delete
  5. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제어부는 상기 상태 산출부에 의해 산출된 상태값과 상태 임계값의 비교 결과에 따라 상기 적어도 한 쌍의 전극이 상기 EEG 측정부와 상기 신호 생성부 중 어느 하나에 연결되도록 상기 스위칭부를 제어하고, Wherein the controller controls parts of the switching so that the electrode of the at least one pair connected to either of the EEG measuring unit and the signal generating unit according to a result of comparison between the state value and the state threshold calculated by the state calculation unit,
    상기 상태 임계값은 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 가변되는 머리착용형 장치. The state threshold head wearable device is varied according to information input by a user or a medical professional.
  6. 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 각 CBF 구간의 길이는 상기 각 EEG 구간의 길이의 적어도 2배수 이상의 배수이고, The length of each CBF period is at least two drainage multiple of the length of each of the EEG interval,
    상기 상태 산출부는 상기 각 EEG 구간의 특징값 중 적어도 하나의 EEG 구간의 특징값이 사용자의 상태가 비정상 상태임을 나타내면 상기 적어도 하나의 EEG 구간의 시간대를 포함하는 어느 하나의 CBF 구간의 특징값과 상기 어느 하나의 CBF 구간과 동일한 시간대를 형성하는 복수의 EEG 구간의 특징값의 조합에 기초하여 상기 상태값을 산출하는 머리착용형 장치. The state calculation unit wherein the characteristic value of one of the CBF section containing the at least one zone of EEG period is a characteristic value of each of the EEG EEG period of at least one of the characteristic value range of the user condition indicates that an abnormal condition any one of to-head type apparatus for calculating the condition value based on a combination of the feature values ​​of a plurality of EEG period to form the same time intervals and CBF.
  7. 제 6 항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 상태 산출부는 상기 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균과 상기 어느 하나의 CBF 구간의 특징값 각각에 서로 다른 가중치를 곱하여 합산함으로써 상기 상태값을 산출하는 머리착용형 장치. The state calculation unit head wearable device calculates the state value by the sum is multiplied by a different weight to each feature value of the plurality of features and the average interval of any one of CBF values ​​of EEG period.
  8. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 어느 하나의 CBF 구간의 특징값과 상기 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균 각각에 곱해지는 가중치는 사용자 또는 의료전문가에 의해 입력된 정보에 따라 가변되는 머리착용형 장치. Wherein any one of the average weight to be multiplied to each of the feature values ​​of the CBF section and the feature values ​​of the plurality of EEG interval head wearable device is varied according to information input by a user or a medical professional.
  9. 뇌의 생체신호를 이용하여 사용자의 상태를 관리하는 방법에 있어서, A method for managing the status of a user using the bio-signal of the brain,
    사용자의 두피 상에서 발생되는 뇌전도를 나타내는 EEG 신호를 EEG 구간의 시간 길이 단위로 분할하여 추출하고, 사용자의 두피 아래에 흐르는 뇌혈류를 나타내는 CBF 신호를 CBF 구간의 시간 길이 단위로 분할하여 추출하는 단계; Extracting by dividing the EEG signal indicative of the EEG which is generated on the user's scalp with a time length units of EEG period, extracted by dividing the CBF signal to the time length units of the CBF section showing the cerebral blood flow to the user's scalp below;
    상기 EEG 구간 별로 추출된 EEG 신호를 EEG 구간 별로 분석함으로써 각 EEG 구간의 특징값을 산출하고, 상기 CBF 구간 별로 추출된 CBF 신호를 CBF 구간 별로 분석함으로써 각 CBF 구간의 특징값을 산출하는 단계; Calculating a feature value of each of EEG period and calculates the feature values ​​of each section by the CBF CBF signal extracted by the CBF section by section analysis by CBF by analyzing the EEG signal extracted by the EEG EEG interval period;
    상기 산출된 각 EEG 구간의 특징값과 각 CBF 구간의 특징값의 조합에 기초하여 사용자의 상태를 나타내는 값을 산출하는 단계; Calculating a value that indicates the user's status based on a combination of the feature values ​​of the calculated characteristic value with each of CBF cycles of EEG period; And
    상기 산출된 상태값에 따라 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호가 생성되도록 사용자의 두피를 자극하기 위한 신호를 생성하는 신호 생성부를 제어하는 단계를 포함하고, And comprising a control signal generating signal for generating a signal for stimulating the user's scalp portion to be generated for stimulating the user's scalp according to the computed state value,
    상기 상태값은 상기 산출된 복수의 EEG 구간의 특징값과 상기 산출된 어느 하나의 CBF 구간의 특징값을 상기 복수의 EEG 구간의 특징값의 평균과 상기 어느 하나의 CBF 구간의 특징값 각각에 서로 다른 가중치를 곱하여 합산하는 소정의 수학식에 따라 합산함으로써 산출되고, The status value to each other the feature value of which the calculated and the feature values ​​of a plurality of EEG period calculating said one CBF interval to the mean and the characteristic value each of said any one of CBF interval of the feature values ​​of the plurality of EEG period is calculated by the sum according to a predetermined formula for adding multiplied by different weights,
    상기 사용자의 상태는 사용자의 각성 상태 및 사용자의 수면상태를 포함하는 사용자 상태 관리 방법. User state management method of the state of the user includes the user's arousal state and a user's sleeping state.
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