KR102282881B1 - Biological signal measurement apparatus and system - Google Patents

Biological signal measurement apparatus and system Download PDF

Info

Publication number
KR102282881B1
KR102282881B1 KR1020190032236A KR20190032236A KR102282881B1 KR 102282881 B1 KR102282881 B1 KR 102282881B1 KR 1020190032236 A KR1020190032236 A KR 1020190032236A KR 20190032236 A KR20190032236 A KR 20190032236A KR 102282881 B1 KR102282881 B1 KR 102282881B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
user
eeg
signal
earphone
ear
Prior art date
Application number
KR1020190032236A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200112180A (en
Inventor
김용훈
Original Assignee
주식회사 옴니씨앤에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 옴니씨앤에스 filed Critical 주식회사 옴니씨앤에스
Priority to KR1020190032236A priority Critical patent/KR102282881B1/en
Publication of KR20200112180A publication Critical patent/KR20200112180A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102282881B1 publication Critical patent/KR102282881B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6814Head
    • A61B5/6815Ear
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A61B5/0024Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system for multiple sensor units attached to the patient, e.g. using a body or personal area network
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7225Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation

Abstract

생체신호 측정 장치 및 그 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정 장치는 사용자의 두상에 접촉하여 상기 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 센서; 및 상기 뇌파 측정 센서에서 상기 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 레퍼런스(reference) 신호와 그라운드 신호를 제공하는 이어폰을 포함하고, 상기 이어폰은 상기 사용자의 귀와 접촉하는 이어팁을 전도성 실리콘을 포함하는 전도성 물질로 구성하며, 상기 뇌파 측정 센서가 상기 사용자와 접촉하는 접촉 면적은 상기 이어폰이 상기 사용자와 접촉하는 접촉 면적의 50% 이상일 수 있다.Disclosed are a biosignal measuring device and a system therefor. A biosignal measuring device according to an embodiment of the present invention includes: at least one EEG sensor for measuring the EEG signal of the user by contacting the user's head; and an earphone for providing a reference signal and a ground signal for measuring the user's EEG signal from the EEG sensor, wherein the earphone has an ear tip in contact with the user's ear made of a conductive material containing conductive silicone and a contact area in which the EEG sensor contacts the user may be 50% or more of a contact area in which the earphone contacts the user.

Description

생체신호 측정 장치 및 그 시스템 {BIOLOGICAL SIGNAL MEASUREMENT APPARATUS AND SYSTEM}Biosignal measuring device and its system {BIOLOGICAL SIGNAL MEASUREMENT APPARATUS AND SYSTEM}

본 발명은 생체신호 측정 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 뇌파 신호(EEG 신호)와 심박 신호(Heart Rate)를 측정하여 제공하고, 측정 결과에 따른 맞춤형 음원과 측정 결과에 대한 해석 정보를 사용자에게 제공할 수 있는 생체신호 측정 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a biosignal measurement technology, and more particularly, measures and provides a user's brain wave signal (EEG signal) and heart rate signal (Heart Rate), and provides customized sound sources according to the measurement results and interpretation information on the measurement results. It relates to an apparatus and system for measuring biosignals that can be provided to a user.

오늘날, 현대인들은 학업, 가사일, 인간관계, 과도한 업무 등으로 인해 스트레스를 받으며 살아가고 있다. 이러한 스트레스 때문에 현대인들은 숙면을 취하지 못하고 부족한 수면시간으로 인해 고통 받고 있다. 게다가, 컴퓨터나 스마트폰의 보급이 증가한 이후, 수면의 질이 급격히 떨어져 수면장애로 고통을 호소하며 병원을 내원하는 환자가 급증하는 추세이다. Today, modern people live under stress due to schoolwork, housework, personal relationships, and excessive work. Due to these stresses, modern people cannot get a good night's sleep and suffer from insufficient sleep time. In addition, after the increase in the spread of computers and smartphones, the quality of sleep has fallen sharply, and the number of patients visiting hospitals complaining of sleep disorders is on the rise.

인간의 사고와 행동은 대뇌의 기능에 의해 조절되고 대뇌의 기능은 많은 뇌 신경세포들의 활동에 달려 있다. 이러한 뇌 신경세포들의 활동을 뇌파(EEG: electroencephalogram) 또는 '뇌전위’라 한다. 이러한 뇌파는 뇌 활동의 변동을 공간적, 시간적으로 파악할 수 있는 지표로 신경생리학 분야에서 사용되고 있다. 뇌 신경세포의 활동에 의해 변하는 것이기 때문에 의식 상태와 정신활동에 따라 변화하는 특정한 패턴을 보인다. 따라서 뇌파를 검사한다는 것은 뇌의 활동수준을 객관적인 지표로 나타내어 뇌의 활동성이 높아지는지 약해지는지를 공간적, 시간적으로 파악하는 것을 의미한다. 특히 일반적으로 뇌파는 주파수 대역에 따라 델타파(δ, 0.5~4Hz), 쎄타파(θ, 4~8Hz), 알파파(α, 8~13Hz), 베타파(β, 13~30Hz), 감마파(γ, 30~50Hz)로 분류된다. 또한 알파파를 기준으로 해서 8Hz 미만을 서파(Slow Wave), 13Hz이상을 속파(Fast Wave)라고 구분한다. 뇌파에 의해 연구되어 온 자발뇌파는 일반적 생리현상에서 감각 등 뇌 활동으로 나타나며, 유발뇌파는 뇌 활동 상태를 알아보기 위해 인위적으로 뇌 활동을 유도하여 관찰할 수 있다. Human thinking and behavior are regulated by the function of the cerebrum, and the function of the cerebrum depends on the activity of many brain neurons. The activity of these brain neurons is called an electroencephalogram (EEG) or 'brain potential'. These brain waves are used in the field of neurophysiology as an index for spatially and temporally grasping fluctuations in brain activity. Because it is changed by the activity of neurons in the brain, it shows a specific pattern that changes according to the state of consciousness and mental activity. Therefore, examining EEG means spatially and temporally identifying whether brain activity is increasing or decreasing by expressing the level of brain activity as an objective indicator. In particular, in general, brain waves are delta waves (δ, 0.5-4 Hz), theta waves (θ, 4-8 Hz), alpha waves (α, 8-13 Hz), beta waves (β, 13-30 Hz), and gamma waves depending on the frequency band. It is classified as a wave (γ, 30~50Hz). In addition, based on the alpha wave, less than 8 Hz is classified as a slow wave, and above 13 Hz is classified as a fast wave. Spontaneous EEG, which has been studied by EEG, appears as brain activity such as sensation in general physiological phenomena, and evoked EEG can be observed by artificially inducing brain activity to examine the state of brain activity.

델타파(Delta Wave)는 두뇌기능이 완전히 이완된 깊은 수면상태에서 우세하게 나타나는 0.5~4Hz 대역의 뇌파로 정상 성인의 경우 각성시에 델타파가 나타나면 뇌종양, 뇌염 등의 병적 요인의 판단 근거가 되기도 한다. 전방 전두부에서는 안구운동 등의 영향을 받기 때문에 델타파의 활성이 높게 나타난다. Delta Wave is an EEG in the 0.5 to 4 Hz band that appears predominantly in deep sleep in which brain functions are completely relaxed. do. In the anterior frontal region, the activity of delta waves is high because it is affected by eye movements.

쎄타파(Theta Wave)는 4~8Hz 대역의 뇌파를 말하며, 일반적으로 몸과 의식이 몽롱한 상태나 졸림과 깨어있음의 중간 상태 정도를 의미한다. 쎄타파 상태에서는 꿈과 같은 이미지를 동반하고 그 이미지는 생생한 기억으로 경험되기도 한다. 각성 시에 나타나는 쎄타파는 주의 각성을 시켜 문제해결의 아이디어를 제공하기도 하고 창조적인 힘으로 연결되기도 한다. 시간과 공간의 제한을 뛰어넘는 영역으로 들어가 번뜩임이나 영감(Inspiration)으로 발생하는 경우가 발생하기도 한다. 또한 쎄타파는 깊이 내면화되고 조용한 상태의 육체, 감정 및 사고 활동과 관련된다. Theta wave refers to brain waves in the 4 to 8 Hz band, and generally refers to a state in which the body and consciousness are hazy or an intermediate state between drowsiness and waking. In theta wave state, it is accompanied by a dreamlike image, and the image is sometimes experienced as a vivid memory. Theta wave, which appears during awakening, awakens attention, provides ideas for problem solving, and is sometimes linked to creative power. In some cases, it enters a realm that transcends the limits of time and space and is caused by flashes or inspiration. Theta waves are also associated with deeply internalized and quiet states of physical, emotional and thought activity.

알파파(Alpha Wave)는 8~13Hz 대역의 뇌파로 신경생리학적으로 두뇌의 안정 상태를 반영하는 기본파이며 잡파의 영향을 적게 받으므로 전통적으로 인간 행동에 대한 두뇌 좌우반구의 기능상태를 판정하는 데 이용되어 왔다. Alpha Wave is an EEG in the 8~13Hz band, which is a fundamental wave that reflects the neurophysiologically stable state of the brain and is less affected by noise waves. has been used for

베타파(Beta Wave)는 13~30Hz 대역의 뇌파로 각성상태, 활동상태, 스트레스 상태에서 나타나며 청각, 촉각, 정서적 자극에 의해서도 영향을 받는다. 베타파는 정상적으로 전두엽에서 잘 기록되며 주의를 집중하여 정신활동을 할 때 뇌 전체에서 광범위하게 나타난다. Beta waves are brain waves in the 13-30Hz band, appearing in wakefulness, activity, and stress, and are also affected by auditory, tactile, and emotional stimuli. Beta waves are normally well recorded in the frontal lobe and appear extensively throughout the brain during mental activity with concentration.

감마파(Gamma Wave)는 30~50Hz 대역으로 외적 의식으로 불안, 흥분의 강한 스트레스 상태에서 전두엽과 두정엽에서 비교적 많이 발생하는 뇌파이다. 또한 감마파는 초월적 마음상태 또는 이완으로 벗어나서 새로운 의식 상태, 신경자원(Neural Resources)을 활성화시켜 총동원할 때, 즉 정신적으로 총력 집중할 때 발생하는 특징적인 뇌파이기도 하다. Gamma Wave is an EEG that occurs relatively frequently in the frontal and parietal lobes in a state of strong stress such as anxiety and excitement as external consciousness in the 30~50Hz band. In addition, gamma waves are characteristic brain waves that occur when we get out of a transcendental state of mind or relaxation and mobilize by activating a new state of consciousness, Neural Resources, that is, when we concentrate mentally.

본 발명은 이러한 뇌파 신호를 정확하게 측정할 수 있는 생체신호 측정 장치를 제안한다.The present invention proposes a biosignal measuring device capable of accurately measuring such an EEG signal.

본 발명의 실시예들은, 사용자의 뇌파 신호(EEG 신호)와 심박 신호를 측정하여 제공하고, 측정 결과에 따른 맞춤형 음원과 측정 결과에 대한 해석 정보를 사용자에게 제공할 수 있는 생체신호 측정 장치 및 시스템을 제공한다.Embodiments of the present invention measure and provide a user's brain wave signal (EEG signal) and heartbeat signal, and a biosignal measuring device and system capable of providing a customized sound source according to the measurement result and interpretation information on the measurement result to the user provides

본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정 장치는 사용자의 두상에 접촉하여 상기 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 센서; 및 상기 뇌파 측정 센서에서 상기 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 레퍼런스(reference) 신호와 그라운드 신호를 제공하는 이어폰을 포함한다.A biosignal measuring device according to an embodiment of the present invention includes: at least one EEG sensor for measuring the EEG signal of the user by contacting the user's head; and an earphone for providing a reference signal and a ground signal for measuring the user's EEG signal in the EEG sensor.

상기 이어폰은 상기 사용자의 귀에 착용하는 경우 상기 사용자의 양쪽 귀 중 어느 한쪽의 귀 영역을 레퍼런스 신호로 제공하고, 다른 한쪽의 귀 영역을 그라운드 신호로 제공할 수 있다.When the earphone is worn on the user's ear, one ear region of the user's both ears may be provided as a reference signal, and the other ear region may be provided as a ground signal.

상기 이어폰은 상기 사용자의 귀와 접촉하는 이어팁을 전도성 실리콘을 포함하는 전도성 물질로 구성할 수 있다.In the earphone, an ear tip contacting the user's ear may be made of a conductive material including conductive silicone.

상기 뇌파 측정 센서가 상기 사용자와 접촉하는 접촉 면적은 상기 이어폰이 상기 사용자와 접촉하는 접촉 면적의 50% 이상일 수 있다.A contact area in which the EEG sensor contacts the user may be 50% or more of a contact area in which the earphone contacts the user.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정 장치는 상기 뇌파 측정 센서에 의해 측정된 상기 사용자의 뇌파 신호를 전송하기 위한 제1 무선 통신 모듈; 상기 이어폰으로 출력하기 위한 음원을 수신하기 위한 제2 무선 통신 모듈; 및 상기 뇌파 측정 센서와 상기 제1 무선 통신 모듈을 포함하는 뇌파 측정용 장치 구성 수단과 상기 제2 무선 통신 모듈을 포함하는 음원 제공용 장치 구성 수단에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 수단을 더 포함할 수 있다.Furthermore, the biosignal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first wireless communication module for transmitting the user's EEG signal measured by the EEG sensor; a second wireless communication module for receiving a sound source for output to the earphone; and a power supply means for supplying power to the device configuration means for EEG measurement including the EEG sensor and the first wireless communication module and the device configuration means for providing a sound source including the second wireless communication module can

상기 전원 공급 수단은 상기 뇌파 측정용 장치 구성 수단을 통해 상기 음원 제공용 장치 구성 수단으로 전원을 공급할 수 있다.The power supply means may supply power to the device configuration means for providing the sound source through the device configuration means for measuring brain waves.

상기 이어폰은 상기 사용자의 귀에 상기 이어폰을 꽂는 경우 상기 사용자의 심박수를 측정하기 위한 심박 센서를 포함할 수 있다.The earphone may include a heart rate sensor for measuring the heart rate of the user when the earphone is inserted into the user's ear.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정 시스템은 사용자의 두상에 접촉하여 상기 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 센서와 상기 뇌파 측정 센서에서 상기 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 레퍼런스 신호와 그라운드 신호를 제공하는 이어폰을 포함하는 생체신호 측정 장치; 및 상기 생체신호 측정 장치와 페어링되어 상기 생체신호 측정 장치로부터 상기 사용자의 뇌파 신호를 수신하고, 상기 생체신호 측정 장치로 미리 설정된 음원을 제공하는 단말기를 포함한다.The biosignal measuring system according to an embodiment of the present invention includes at least one EEG sensor for measuring the user's EEG signal by contacting the user's head and a reference for measuring the user's EEG signal from the EEG sensor a biosignal measuring device including an earphone providing a signal and a ground signal; and a terminal paired with the biosignal measuring device to receive the user's EEG signal from the biosignal measuring device and provide a preset sound source to the biosignal measuring device.

상기 생체신호 측정 장치는 상기 뇌파 측정 센서에 의해 측정된 상기 사용자의 뇌파 신호를 상기 단말기로 전송하기 위한 제1 무선 통신 모듈; 및 상기 이어폰으로 출력하기 위한 음원을 상기 단말기로부터 수신하기 위한 제2 무선 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 단말기는 상기 제1 무선 통신 모듈 및 상기 제2 무선 통신 모듈을 동시에 페어링할 수 있다.The biosignal measuring device includes: a first wireless communication module for transmitting the user's EEG signal measured by the EEG sensor to the terminal; and a second wireless communication module for receiving a sound source for output to the earphone from the terminal, wherein the terminal can pair the first wireless communication module and the second wireless communication module at the same time.

상기 이어폰은 상기 사용자의 귀와 접촉하는 이어팁을 전도성 실리콘을 포함하는 전도성 물질로 구성하고, 상기 이어팁은 상기 뇌파 측정 센서와의 임피던스 매칭을 고려하여 상기 이어팁의 사이즈가 조절 가능할 수 있다.In the earphone, the ear tip in contact with the user's ear is made of a conductive material including conductive silicon, and the size of the ear tip may be adjustable in consideration of impedance matching with the EEG sensor.

상기 이어폰은 상기 사용자의 귀에 착용하는 경우 상기 사용자의 양쪽 귀 중 어느 한쪽의 귀 영역을 레퍼런스 신호로 제공하고, 다른 한쪽의 귀 영역을 그라운드 신호로 제공할 수 있다.When the earphone is worn on the user's ear, one ear region of the user's both ears may be provided as a reference signal, and the other ear region may be provided as a ground signal.

상기 이어폰은 상기 사용자의 귀에 상기 이어폰을 꽂는 경우 상기 사용자의 심박수를 측정하기 위한 심박 센서를 포함할 수 있다.The earphone may include a heart rate sensor for measuring the heart rate of the user when the earphone is inserted into the user's ear.

본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자의 뇌파 신호(EEG 신호)와 심박 신호를 측정하여 제공하고, 측정 결과에 따른 맞춤형 음원 예를 들어, 바이노럴비트와 측정 결과에 대한 해석 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a user's brain wave signal (EEG signal) and heartbeat signal are measured and provided, and a customized sound source according to the measurement result, for example, a binaural beat and interpretation information on the measurement result, is provided to the user. can provide

본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 레퍼런스 신호와 그라운드(또는 접지) 신호를 전도성 물질 예를 들어, 전도성 실리콘으로 구성된 이어폰의 이어팁을 이용하여 제공함으로써, 사용자의 뇌파 신호를 정확하게 측정할 수 있다.According to embodiments of the present invention, by providing a reference signal and a ground (or ground) signal for measuring the user's EEG signal using an eartip of an earphone made of a conductive material, for example, conductive silicon, the user's EEG signal can be accurately measured.

본 발명의 실시예들에 따르면, 이어폰과 뇌파 신호를 측정하기 위한 뇌파 측정 센서 간의 임피던스 매칭을 수행하기 위한 전도성 물질로 구성된 이어팁의 사이즈를 사용자 귀와의 접촉 면적 및 EEG 센서의 접촉 면적을 고려하여 조절함으로써, 사용자의 귀 사이즈에 따라 이어팁의 크기를 조절할 수 있고, 이어팁의 크기를 통한 임피던스 매칭을 용이하게 수행하여 사용자의 뇌파 신호를 정확하게 측정할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the size of the ear tip made of a conductive material for performing impedance matching between the earphone and the EEG sensor for measuring the EEG signal is adjusted in consideration of the contact area with the user's ear and the contact area of the EEG sensor By doing so, the size of the ear tip can be adjusted according to the size of the user's ear, and impedance matching through the size of the ear tip can be easily performed to accurately measure the user's EEG signal.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 시스템에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 생체신호 측정 장치에 대한 상세 구성을 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.
1 shows an exemplary diagram of a system for explaining the present invention.
FIG. 2 shows an exemplary diagram for explaining a detailed configuration of the biosignal measuring apparatus shown in FIG. 1 .
3 shows the configuration of a biosignal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상 의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to a referenced component, step, operation and/or element of one or more other components, steps, operations and/or elements. The presence or addition is not excluded.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless specifically defined explicitly.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and repeated descriptions of the same components are omitted.

본 발명의 실시예들은, 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 레퍼런스 신호와 그라운드(또는 접지) 신호를 전도성 물질 예를 들어, 전도성 실리콘으로 구성된 이어폰의 이어팁을 이용하여 제공함으로써, 사용자의 뇌파 신호를 정확하게 측정하는 것을 그 요지로 한다.Embodiments of the present invention provide a reference signal and a ground (or ground) signal for measuring the user's EEG signal using a conductive material, for example, an ear tip of an earphone made of conductive silicon, thereby accurately providing the user's EEG signal. The point is to measure it.

본 발명은 측정된 뇌파 신호를 단말기로 제공하기 위한 통신 모듈 예를 들어, 블루투스 모듈과 단말기로부터 음원 예를 들어, 바이노럴비트를 수신하기 위한 통신 모듈 예를 들어, 블루투스 모듈을 구비하고, 두 개의 블루투스 모듈은 하나의 단말기와 페어링되어 사용될 수 있다.The present invention includes a communication module, for example, a Bluetooth module, for providing a measured EEG signal to a terminal, and a communication module, for example, a Bluetooth module, for receiving a sound source, for example, a binaural beat from the terminal, Bluetooth modules can be used by pairing with one terminal.

나아가, 본 발명은 EEG 센서를 포함하는 EEG 센서용 구성 장치와 이어폰용 구성 장치 간의 임피던스 매칭을 수행하기 위하여, 이어폰의 이어팁의 접촉 면적을 EEG 센서의 접촉 면적을 고려하여 결정할 수 있으며, 이러한 접촉 면적을 고려하여 이어폰과 EEG 센서 간 임피던스 매칭을 수행하고, 따라서 EEG 신호를 정확하게 측정할 수 있다.Furthermore, the present invention may determine the contact area of the ear tip of the earphone in consideration of the contact area of the EEG sensor in order to perform impedance matching between the component device for the EEG sensor including the EEG sensor and the component device for the earphone, and such a contact area In consideration of the impedance matching between the earphone and the EEG sensor, it is possible to accurately measure the EEG signal.

더 나아가, 본 발명은 사용자의 뇌파 신호(EEG 신호)와 심박 신호(Heart Rate)를 측정하여 제공하고, 측정 결과에 따른 맞춤형 음원과 측정 결과에 대한 해석 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.Furthermore, the present invention can measure and provide a user's brain wave signal (EEG signal) and heart rate signal, and provide a customized sound source according to the measurement result and interpretation information on the measurement result to the user.

여기서, 해석 정보란 사용자의 뇌파 및 심박을 측정한 결과를 사용자가 이해하기 쉽도록 해석한 해설을 의미하는 것이며, 본 발명은 음원 뿐만 아니라 사용자에게 복식호흡 가이드, 명상, 영상 및 기능성 게임(VR힐링 콘텐츠도 포함할 수 있음) 등의 스트레스 완화를 위한 콘텐츠를 사용자에게 제공할 수도 있다.Here, the interpretation information means an explanation that interprets the results of measuring the user's brain waves and heartbeat for easy understanding by the user. Content for relieving stress, such as content may also be included), may be provided to the user.

이러한 본 발명에 대해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 as follows.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 시스템에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.1 shows an exemplary diagram of a system for explaining the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 시스템은 생체신호 측정 장치(100)와 단말기(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the system includes a biosignal measuring device 100 and a terminal 200 .

생체신호 측정 장치(100)는 사용자의 두상 예를 들어, 사용자의 이마에 밀착되어 사용자의 뇌파 신호(EEG 신호)를 측정하기 위한 뇌파 측정 센서 예를 들어, EEG 센서, 이어폰 나아가 사용자의 심박수를 측정하기 위한 심박 센서 예를 들어, HR 센서를 포함한다.The biosignal measuring apparatus 100 is in close contact with the user's head, for example, the user's forehead, and measures the EEG sensor, for example, the EEG sensor, the earphone, and the user's heart rate for measuring the user's EEG signal. A heart rate sensor, for example, an HR sensor.

이 때, 생체신호 측정 장치(100)는 EEG용 통신 모듈 예를 들어, 제1 블루투스 모듈과 이어폰용 통신 모듈 예를 들어, 제2 블루투스 모듈을 포함할 수 있으며, 제1 블루투스 모듈과 제2 블루투스 모듈 모두는 하나의 단말기와 페어링(pairing)되어 제1 블루투스 모듈을 통해 측정된 사용자의 뇌파 신호를 단말기로 제공하고, 제2 블루투스 모듈을 통해 측정된 사용자의 심박 신호를 단말기로 제공하며 단말기로부터 제공되는 음원 예를 들어, 바이노럴비트를 수신하여 이어폰을 통해 사용자에게 출력할 수 있다.In this case, the biosignal measuring apparatus 100 may include a communication module for EEG, for example, a first Bluetooth module and a communication module for earphones, for example, a second Bluetooth module, and a first Bluetooth module and a second Bluetooth module. All modules are paired with one terminal to provide the user's EEG signal measured through the first Bluetooth module to the terminal, and provide the user's heartbeat signal measured through the second Bluetooth module to the terminal and provided from the terminal For example, a binaural beat may be received and output to the user through earphones.

여기서, 바이노럴비트는 주파수가 상이한 두 가지 음을 뇌간의 핵으로 전달함으로써, 뇌파 변화를 일으키게 되는 원리로 양쪽이 주파수의 차이 파동만큼 뇌파를 조절하는 음향심리치료법을 의미한다.Here, the binaural beat refers to a psychoacoustic therapy method in which the brain waves are controlled as much as the waves of the difference in frequency as the binaural beat is the principle of causing EEG changes by transmitting two sounds with different frequencies to the nucleus of the brainstem.

생체신호 측정 장치(100)는 하나의 전원 공급 수단 예를 들어, 배터리를 통해 EEG용 구성 장치 예를 들어, EEG 센서와 제1 블루투스 모듈을 포함하는 제1 장치와 이어폰과 제2 블루투스 모듈을 포함하는 제2 장치에 모두 전원을 공급하며 제1 장치가 마스터 장치가 되고 제2 장치가 슬레이브 장치가 되어 제1 장치를 통해 제2 장치로 전원이 공급된다.The biosignal measuring device 100 includes a first device including an EEG sensor and a first Bluetooth module, an earphone, and a second Bluetooth module, for example, an EEG component device through one power supply means, for example, a battery Power is supplied to all of the second devices, and the first device becomes the master device and the second device becomes the slave device, and power is supplied to the second device through the first device.

또한, 생체신호 측정 장치(100)를 구성하는 이어폰은 사용자의 귀와 접촉하는 이어팁을 전도성 물질 예를 들어, 전도성 실리콘으로 구성함으로써, EEG 센서의 레퍼런스 신호와 그라운드 신호를 제공하고, 따라서 EEG 센서를 이용한 측정 시 이어폰을 사용자의 귀에 꽂은 상태에서 측정하며, 이어폰의 이어팁을 통하여 레퍼런스 신호와 그라운드 신호를 제공하기 때문에 레퍼런스 신호와 그라운드 신호를 제공하기 위한 별도의 수단을 구비할 필요가 없으며, 이어폰과 EEG 센서 간의 임피던스 매칭을 통해 측정하고자 하는 EEG 신호의 정확성을 향상시킬 수 있다.In addition, the earphone constituting the biosignal measuring device 100 provides a reference signal and a ground signal of the EEG sensor by forming the ear tip in contact with the user's ear of a conductive material, for example, conductive silicon, and thus using the EEG sensor. When measuring, it is measured while the earphone is plugged into the user's ear, and since the reference signal and the ground signal are provided through the ear tip of the earphone, there is no need to provide a separate means for providing the reference signal and the ground signal, and the earphone and the EEG sensor The accuracy of the EEG signal to be measured can be improved through impedance matching between the two.

이 때, 이어폰은 어느 한쪽의 이어팁 예를 들어, 오른쪽 이어팁을 통해 레퍼런스 신호를 제공하고, 다른 한쪽의 이어팁 예를 들어, 왼쪽 이어팁을 통해 그라운드 신호를 제공할 수 있으며, 임피던스 매칭을 수행하기 위하여 EEG 센서가 사용자와 접촉하는 접촉 면적이 이어팁이 사용자와 접촉하는 접촉 면적의 50% 이상 예를 들어, 55%가 되도록 이어팁의 접촉 면적을 조절할 수 있다. 물론, 이어폰의 이어팁은 사용자의 귀 사이즈에 따라 이어팁의 사이즈 종류가 다양하게 제공될 수 있으며, 이렇게 제공되는 다양한 사이즈의 이어팁 또한 EEG 센서와의 임피던스 매칭을 고려하여 그 사이즈가 결정될 수 있다.At this time, the earphone may provide a reference signal through one ear tip, for example, a right ear tip, and a ground signal through the other ear tip, for example, a left ear tip, and EEG to perform impedance matching. The contact area of the ear tip may be adjusted so that the contact area of the sensor with the user is 50% or more, for example, 55% of the contact area of the ear tip with the user. Of course, the ear tips of the earphone may be provided in various sizes according to the size of the user's ear, and the sizes of the ear tips provided in this way may also be determined in consideration of impedance matching with the EEG sensor.

나아가, 이어폰은 이어폰을 귀에 착용 시 사용자의 심박 신호를 측정하기 위한 심박 센서 예를 들어, PPG 센서를 구비한 심박 측정 이어폰일 수 있으며, 심박 센서에 의해 측정된 사용자의 심박 신호는 제2 장치의 블루투스 모듈을 통해 단말기로 제공될 수 있다.Further, the earphone may be a heart rate sensor for measuring a user's heart rate signal when the earphone is worn on the ear, for example, a heart rate measuring earphone equipped with a PPG sensor, and the user's heart rate signal measured by the heart rate sensor is the second device's It may be provided to the terminal through the Bluetooth module.

이러한 생체신호 측정 장치(100)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자의 두상에 착용한 후 이어폰을 사용자의 양쪽 귀에 접촉시켜 측정하게 되면 이어폰의 이어팁을 통해 접촉되는 사용자의 귀 영역을 레퍼런스와 접지로 잡고, 2채널의 EEG 센서를 이용하여 사용자의 뇌파 신호를 측정할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the biosignal measuring device 100 measures the user's ear region contacted through the eartip of the earphone when the earphone is placed in contact with both ears of the user after being worn on the user's head as shown in FIGS. 1 and 2 . By holding the reference and ground, the user's EEG signal can be measured using the 2-channel EEG sensor.

이 때, 레퍼런스 신호를 제공하기 위한 이어팁 예를 들어, 오른쪽 이어팁의 접촉 면적과 그라운드 신호를 제공하기 위한 이어팁 예를 들어, 왼쪽 이어팁의 접촉 면적은 상이할 수 있으며, 노이즈를 최소로 한 뇌파 신호를 측정하기 위하여 EEG 센서의 신체 접촉 면적이 이어팁의 신체 접촉 면적의 50% 이상일 수 있다.At this time, the contact area of the ear tip for providing the reference signal, for example, the right ear tip, and the contact area for the left ear tip, for example, the ear tip for providing the ground signal may be different, and the EEG signal with minimal noise may be generated. In order to measure, the body contact area of the EEG sensor may be 50% or more of the body contact area of the ear tip.

이러한 생체신호 측정 장치는 적어도 하나 이상의 디스플레이 수단 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 메인 LED와 오디오 LED를 구비할 수 있다.Such a biosignal measuring device may include at least one display means, for example, a main LED and an audio LED as shown in FIG. 2 .

여기서, 메인 LED는 해당 장치의 충전, 전원 온/오프 상태, EEG 블루투스 연결 상태 등을 디스플레이할 수 있고, 오디오 LED는 오디오 블루투스 연결 상태를 디스플레이할 수 있다.Here, the main LED may display the charging, power on/off state, EEG Bluetooth connection state, etc. of the corresponding device, and the audio LED may display the audio Bluetooth connection state.

표 1은 메인 LED와 오디오 LED의 디스플레이 상태를 나타낸 것으로, 표 1을 통해 알 수 있듯이, 메인 LED는 생체신호 측정 장치가 측정 중인 경우 빨간색을 디스플레이하고, 충전 완료 상태인 경우 녹색을 디스플레이하며, 전원이 온 상태인 경우 흰색을 디스플레이하고, 배터리가 부족한 상태인 경우 빨간색을 점멸하며, EEG 블루투스가 단말기와 연결된 상태인 경우 파란색을 디스플레이하는 것을 알 수 있다. 또한 오디오 LED는 오디오 블루투스가 단말기와 연결된 상태인 경우 파란색으로 디스플레이하는 것을 알 수 있다.Table 1 shows the display states of the main LED and audio LED. As can be seen from Table 1, the main LED displays red when the biosignal measuring device is being measured, green when charging is complete, and the power It can be seen that white is displayed when this is on, red is flashed when the battery is low, and blue is displayed when EEG Bluetooth is connected to the terminal. In addition, it can be seen that the audio LED is displayed in blue when the audio Bluetooth is connected to the terminal.

이 때, 메인 LED는 생체신호 측정 장치의 우측에 구비될 수 있고, 오디오 LED는 생체신호 측정 장치의 좌측에 구비될 수 있다.In this case, the main LED may be provided on the right side of the biosignal measuring device, and the audio LED may be provided on the left side of the biosignal measuring device.

Figure 112019029050437-pat00001
Figure 112019029050437-pat00001

나아가, 생체신호 측정 장치(100)는 생체신호 측정 장치를 리셋하기 위한 리셋 수단과 생체신호 측정 장치를 충전하기 위한 충전 포트 예를 들어, USB 충전 포트를 구비할 수 있다.Furthermore, the biosignal measuring device 100 may include a reset means for resetting the biosignal measuring device and a charging port for charging the biosignal measuring device, for example, a USB charging port.

물론, 본 발명의 생체신호 측정 장치(100)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 밴드형으로 한정되지 않으며, 다양한 형태로 제작될 수 있다.Of course, the biosignal measuring apparatus 100 of the present invention is not limited to the band type as shown in FIGS. 1 and 2 , and may be manufactured in various forms.

단말기(200)는 생체신호 측정 장치(100)의 두 통신 모듈 예를 들어, EEG 블루투스 모듈과 오디오 블루투스 모듈과 함께 페어링하고, 페어링된 두 블루투스 모듈을 이용한 통신을 통해 생체신호 측정 장치에 의해 측정된 사용자의 뇌파 신호 나아가 심박 신호를 수신하고, 사용자에게 필요한 음원 예를 들어, 바이노럴비트를 전송함으로써, 바이노럴비트가 이어폰을 통해 출력될 수 있도록 한다.The terminal 200 is paired with two communication modules of the biosignal measuring device 100, for example, an EEG Bluetooth module and an audio bluetooth module, and measured by the biosignal measuring device through communication using the paired two bluetooth modules. By receiving the user's brainwave signal and heartbeat signal, and transmitting a sound source required by the user, for example, a binaural beat, the binaural beat can be output through the earphone.

여기서, 단말기(200)는 수신된 사용자의 뇌파 신호 나아가 심박 신호를 분석할 수 있는 분석 장치일 수 있으며, 스마트 폰을 포함하는 사용자 단말기일 수도 있다.Here, the terminal 200 may be an analysis device capable of analyzing the received user's brain wave signal as well as a heartbeat signal, or may be a user terminal including a smart phone.

나아가, 단말기(200)는 사용자의 뇌파 신호와 심박 신호의 측정 결과에 따른 맞춤형 음원 뿐만 아니라 측정 결과에 대한 해석 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.Furthermore, the terminal 200 may provide not only a customized sound source according to the measurement result of the user's brain wave signal and heartbeat signal, but also interpretation information on the measurement result to the user.

여기서, 단말기(200)는 사용자 맞춤형 음원 뿐만 아니라 사용자에게 복식호흡 가이드, 명상, 영상 및 기능성 게임(VR힐링 콘텐츠도 포함할 수 있음) 등의 스트레스 완화를 위한 콘텐츠를 사용자에게 제공할 수도 있다.Here, the terminal 200 may provide the user with content for relieving stress, such as an abdominal breathing guide, meditation, video, and functional games (which may also include VR healing content), as well as a user-customized sound source.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 생체신호 측정 장치는 사용자의 뇌파 신호(EEG 신호) 필요에 따라 심박 신호를 측정하여 단말기로 제공하고, 사용자의 뇌파 신호와 심박 신호의 측정 결과에 따른 맞춤형 음원 예를 들어, 바이노럴비트 뿐만 아니라 측정 결과에 대한 해석 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.As described above, the biosignal measuring apparatus according to the embodiments of the present invention measures the heartbeat signal according to the user's EEG signal and provides it to the terminal, and is customized according to the measurement result of the user's EEG signal and heartbeat signal. For example, it is possible to provide the user with interpretation information about the measurement result as well as the binaural beat.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 생체신호 측정 장치는 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 레퍼런스 신호와 그라운드(또는 접지) 신호를 전도성 물질 예를 들어, 전도성 실리콘으로 구성된 이어폰의 이어팁을 이용하여 제공함으로써, 사용자의 뇌파 신호를 정확하게 측정할 수 있다.In addition, the biosignal measuring device according to the embodiments of the present invention provides a reference signal and a ground (or ground) signal for measuring a user's EEG signal using an ear tip of an earphone made of a conductive material, for example, conductive silicon. By doing so, it is possible to accurately measure the user's EEG signal.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 생체신호 측정 장치는 이어폰과 뇌파 신호를 측정하기 위한 뇌파 측정 센서 간의 임피던스 매칭을 수행하기 위한 전도성 물질로 구성된 이어팁의 사이즈를 사용자 귀와의 접촉 면적 및 EEG 센서의 접촉 면적을 고려하여 조절함으로써, 사용자의 귀 사이즈에 따라 이어팁의 크기를 조절할 수 있고, 이어팁의 크기를 통한 임피던스 매칭을 용이하게 수행하여 사용자의 뇌파 신호를 정확하게 측정할 수 있다.In addition, the biosignal measuring device according to the embodiments of the present invention determines the size of the ear tip made of a conductive material for impedance matching between the earphone and the EEG sensor for measuring the EEG signal and the contact area with the user's ear and the EEG sensor. By adjusting in consideration of the contact area, the size of the ear tip can be adjusted according to the size of the user's ear, and impedance matching through the size of the ear tip can be easily performed to accurately measure the user's EEG signal.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.3 shows the configuration of a biosignal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 생체신호 측정 장치(100)는 전원 공급 수단(310), EEG 센서(321)와 제1 블루투스 모듈(322)을 포함하는 제1 장치(320), 이어폰(331)과 제2 블루투스 모듈(332)을 포함하는 제2 장치(330) 및 스위칭 수단(340)을 포함한다.Referring to FIG. 3 , the biosignal measuring apparatus 100 of the present invention includes a power supply unit 310 , a first device 320 including an EEG sensor 321 and a first Bluetooth module 322 , and an earphone 331 . ) and a second device 330 including a second Bluetooth module 332 and a switching means 340 .

전원 공급 수단(310)은 생체신호 측정 장치에 전원을 공급하기 위한 수단으로, 배터리를 포함할 수 있으며, 하나의 전원 공급 수단으로 제1 장치와 제2 장치 모두에 전원을 공급한다.The power supply means 310 is a means for supplying power to the biosignal measuring device, and may include a battery, and supplies power to both the first device and the second device with one power supply means.

이 때, 전원 공급 수단(310)은 제1 장치(320)를 마스터로 하고 제2 장치(330)를 슬레이브로 하여 마스터인 제1 장치(320)를 통해 슬레이브인 제2 장치(330)로 전원을 공급할 수 있다. 물론, 전원 공급 수단은 장치의 전원 스위치에 의해 전원 공급이 제어될 수 있다.At this time, the power supply means 310 uses the first device 320 as a master and the second device 330 as a slave to power the second device 330 as a slave through the first device 320 as the master. can supply Of course, the power supply means may be controlled by the power supply by the power switch of the device.

제1 장치(320)는 EEG 신호를 측정하기 위한 장치로, EEG 센서(321)는 사용자의 두상 예를 들어, 이마에 접촉하여 사용자의 뇌파 신호를 측정하며, 제1 블루투스 모듈(322)은 EEG 센서(321)에 의해 측정된 사용자의 뇌파 신호를 페어링된 단말기 예를 들어, 사용자 단말기로 전송한다.The first device 320 is a device for measuring an EEG signal, and the EEG sensor 321 measures the user's EEG signal by contacting the user's head, for example, the forehead, and the first Bluetooth module 322 is the EEG The user's brain wave signal measured by the sensor 321 is transmitted to a paired terminal, for example, a user terminal.

여기서, EEG 센서(321)는 이어폰(331)이 사용자의 귀에 착용되는 경우 이어폰의 이어팁을 통해 제공되는 레퍼런스 신호와 그라운드 신호에 기초하여 사용자의 뇌파 신호를 측정할 수 있다.Here, when the earphone 331 is worn on the user's ear, the EEG sensor 321 may measure the user's EEG signal based on the reference signal and the ground signal provided through the ear tip of the earphone.

제2 장치(330)는 오디오 신호를 사용자에게 제공하기 위한 장치로, 이어폰(331)은 전도성 물질로 구성된 이어팁을 구비하고, 이어폰(331)이 사용자의 귀에 착용되는 경우 전도성 물질의 이어팁을 통해 뇌파 신호 측정을 위한 레퍼런스 신호와 그라운드 신호를 제공하며, 제2 블루투스 모듈(332)을 통해 단말기로부터 음원 예를 들어, 바이노럴비트가 수신되는 경우 해당 음원을 사용자에게 제공한다.The second device 330 is a device for providing an audio signal to the user. The earphone 331 has an ear tip made of a conductive material, and when the earphone 331 is worn on the user's ear, brain waves are transmitted through the ear tip of the conductive material. A reference signal and a ground signal for signal measurement are provided, and when a sound source, for example, a binaural beat is received from the terminal through the second Bluetooth module 332 , the corresponding sound source is provided to the user.

여기서, 제2 장치(330)는 제1 장치(320)를 통해 전원 공급 수단(310)의 전원을 공급받을 수 있으며, 커패시터를 구비하여 전원 공급 수단(310)의 전원 일부를 충전시켜 사용할 수 있다.Here, the second device 330 may receive power from the power supply means 310 through the first device 320 , and may include a capacitor to charge a part of the power of the power supply means 310 and use it. .

이어폰(331)은 어느 한쪽의 이어팁 예를 들어, 오른쪽 이어팁을 통해 레퍼런스 신호를 제공하고, 다른 한쪽의 이어팁 예를 들어, 왼쪽 이어팁을 통해 그라운드 신호를 제공할 수 있으며, 임피던스 매칭을 수행하기 위하여 EEG 센서(321)가 사용자와 접촉하는 접촉 면적이 이어팁이 사용자와 접촉하는 접촉 면적의 50% 이상 예를 들어, 55%가 되도록 이어팁의 접촉 면적을 조절할 수 있다. 물론, 이어폰(331)의 이어팁은 사용자의 귀 사이즈에 따라 이어팁의 사이즈 종류가 다양하게 제공될 수 있으며, 이렇게 제공되는 다양한 사이즈의 이어팁 또한 EEG 센서와의 임피던스 매칭을 고려하여 그 사이즈가 결정될 수 있다.The earphone 331 may provide a reference signal through one ear tip, for example, a right ear tip, and provide a ground signal through the other ear tip, for example, a left ear tip, and EEG to perform impedance matching. The contact area of the ear tip may be adjusted so that the contact area of the sensor 321 with the user is 50% or more, for example, 55% of the contact area of the ear tip with the user. Of course, the ear tip of the earphone 331 may be provided in various sizes according to the size of the user's ear, and the size of the ear tips of various sizes provided in this way may also be determined in consideration of impedance matching with the EEG sensor. .

나아가, 이어폰(331)은 이어폰(331)이 사용자의 귀에 착용되는 경우 사용자의 심박 신호를 측정하기 위한 심박 센서를 구비할 수 있으며, 심박 센서에 의해 측정된 심박 신호는 제2 블루투스 모듈(332)을 통해 단말기로 제공될 수 있다.Furthermore, the earphone 331 may include a heartbeat sensor for measuring the heartbeat signal of the user when the earphone 331 is worn on the user's ear, and the heartbeat signal measured by the heartbeat sensor is the second Bluetooth module 332 . may be provided to the terminal through

제2 블루투스 모듈(332)은 제1 블루투스 모듈(322)이 페어링된 단말기와 페어링되어 심박 신호를 단말기로 제공하고, 단말기로부터 수신되는 음원을 제2 장치(330)로 제공함으로써, 해당 음원이 이어폰을 통해 사용자에게 제공되도록 할 수 있다.The second Bluetooth module 332 is paired with the terminal to which the first Bluetooth module 322 is paired to provide a heartbeat signal to the terminal, and provides the sound source received from the terminal to the second device 330 , so that the corresponding sound source is the earphone can be made available to users.

스위칭 수단(340)은 생체신호 측정 장치가 오프되어 전원 공급 수단(310)으로부터 전원의 공급되지 않더라도 제2 장치(330)에 구비된 커패시터에 충전된 전압이 제2 장치(330)로 일정 시간 동안 전원을 공급함으로써, 발생될 수 있는 단말기와의 페어링 문제를 해결하기 위하여 커패시터와 제2 장치(330) 간에 구성되어 전원 공급 수단으로부터 공급되는 전원이 차단되는 경우 커패시터에 충전된 전원이 제2 장치(330)로 공급되는 것을 방지한다.In the switching means 340 , the voltage charged in the capacitor provided in the second device 330 is transferred to the second device 330 for a predetermined period of time even if the power supply means 310 is not supplied because the biosignal measuring device is turned off. By supplying power, the capacitor and the second device 330 are configured between the capacitor and the second device 330 to solve the problem of pairing with the terminal, and when the power supplied from the power supply means is cut off, the power charged in the capacitor is transferred to the second device ( 330) to prevent it from being supplied.

여기서, 스위칭 수단(340)은 제2 장치 내에 구성될 수도 있고, 별도로 구성될 수도 있으며, 이러한 스위칭 수단(340)은 생체신호 측정 장치를 구성하는 제어 수단의 스위칭 제어를 통해 온/오프 제어될 수 있다.Here, the switching means 340 may be configured in the second device or may be configured separately, and the switching means 340 may be controlled on/off through switching control of the control means constituting the biosignal measuring device. there is.

비록, 생체신호 측정 시스템에서 그 설명이 생략되었더라도, 생체신호 측정 시스템은 도 1 내지 도 3에서 설명한 모든 내용을 포함할 수 있다는 것을 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.Although the description of the biosignal measuring system is omitted, it is apparent to those skilled in the art that the biosignal measuring system may include all the contents described with reference to FIGS. 1 to 3 .

이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 시스템, 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The system or apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, the systems, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA). ), a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embody in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예들에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible for those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (12)

사용자의 두상에 접촉하여 상기 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 센서; 및
상기 뇌파 측정 센서에서 상기 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 레퍼런스(reference) 신호와 그라운드 신호를 제공하는 이어폰
을 포함하고,
상기 사용자의 귀와 접촉하는 이어팁은 상기 이어폰과 뇌파 신호를 측정하기 위한 뇌파 측정 센서 간의 임피던스 매칭을 수행하기 위한 전도성 물질로 구성되고,
상기 이어폰은 상기 사용자의 귀에 착용하는 경우 상기 사용자의 양쪽 귀 중 어느 한쪽의 귀 영역을 레퍼런스 신호로 제공하고, 다른 한쪽의 귀 영역을 그라운드 신호로 제공하고,
상기 뇌파 측정 센서가 상기 사용자와 접촉하는 접촉 면적은
상기 이어폰이 상기 이어팁을 통하여 상기 사용자와 접촉하는 접촉 면적의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 장치.
at least one EEG sensor for measuring the EEG signal of the user in contact with the user's head; and
Earphone providing a reference signal and a ground signal for measuring the user's EEG signal in the EEG sensor
including,
The ear tip in contact with the user's ear is made of a conductive material for performing impedance matching between the earphone and an EEG sensor for measuring EEG signals,
When the earphone is worn on the user's ear, one ear area of the user's both ears is provided as a reference signal, and the other ear area is provided as a ground signal,
The contact area in which the EEG sensor is in contact with the user is
The biosignal measuring device, characterized in that the earphone is 50% or more of a contact area in contact with the user through the ear tip.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 뇌파 측정 센서에 의해 측정된 상기 사용자의 뇌파 신호를 전송하기 위한 제1 무선 통신 모듈;
상기 이어폰으로 출력하기 위한 음원을 수신하기 위한 제2 무선 통신 모듈; 및
상기 뇌파 측정 센서와 상기 제1 무선 통신 모듈을 포함하는 뇌파 측정용 장치 구성 수단과 상기 제2 무선 통신 모듈을 포함하는 음원 제공용 장치 구성 수단에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 수단
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 장치.
According to claim 1,
a first wireless communication module for transmitting the EEG signal of the user measured by the EEG sensor;
a second wireless communication module for receiving a sound source for output to the earphone; and
Power supply means for supplying power to the device configuration means for EEG measurement including the EEG sensor and the first wireless communication module and the device configuration means for providing a sound source including the second wireless communication module
A biosignal measuring device further comprising a.
제5항에 있어서,
상기 전원 공급 수단은
상기 뇌파 측정용 장치 구성 수단을 통해 상기 음원 제공용 장치 구성 수단으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 장치.
6. The method of claim 5,
The power supply means
A biosignal measuring device, characterized in that for supplying power to the sound source providing device configuration means through the EEG measuring device configuration means.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020190032236A 2019-03-21 2019-03-21 Biological signal measurement apparatus and system KR102282881B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190032236A KR102282881B1 (en) 2019-03-21 2019-03-21 Biological signal measurement apparatus and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190032236A KR102282881B1 (en) 2019-03-21 2019-03-21 Biological signal measurement apparatus and system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200112180A KR20200112180A (en) 2020-10-05
KR102282881B1 true KR102282881B1 (en) 2021-07-29

Family

ID=72809213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190032236A KR102282881B1 (en) 2019-03-21 2019-03-21 Biological signal measurement apparatus and system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102282881B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019024758A (en) * 2017-07-27 2019-02-21 富士ゼロックス株式会社 Electrodes and brain wave measurement device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102361026B1 (en) * 2014-11-20 2022-02-08 삼성전자주식회사 Bioelectrical signal measuring apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019024758A (en) * 2017-07-27 2019-02-21 富士ゼロックス株式会社 Electrodes and brain wave measurement device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200112180A (en) 2020-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11318278B2 (en) Methods and apparatus for inducing or modifying sleep
US11554244B2 (en) Systems and methods for multi-modal and non-invasive stimulation of the nervous system
US20180333066A1 (en) Apparatus for measuring electroencephalogram, system and method for diagnosing and preventing dementia
WO2015111012A1 (en) System for polyphasic sleep management, method of its operation, device for sleep analysis, method of current sleep phase classification and use of the system and the device in polyphasic sleep management
EP4069065A1 (en) Wearable device
CN109893093A (en) A kind of state of consciousness detection system for implicitly watching brain-computer interface attentively
Neville Electrographic correlates of lateral asymmetry in the processing of verbal and nonverbal auditory stimuli
US20230029255A1 (en) Human-computer interactive device and method
JP2022526343A (en) Methods and systems for giving sensory stimuli based on quantification of evoked responses
KR20200074797A (en) sleep and drowsiness preventing hair band
KR102324332B1 (en) Biological signal measurement apparatus and system
Semertzidis et al. Dozer: Towards understanding the design of closed-loop wearables for sleep
KR20200091261A (en) Electronic apparatus and method of inducing sleep
WO2019055719A1 (en) Methods and apparatus for inducing or modifying sleep
KR102282881B1 (en) Biological signal measurement apparatus and system
CN114053549A (en) Sleep-aiding method, device, system, computer equipment and storage medium
RU207767U1 (en) LOW-LATE NEURAL FEEDBACK DEVICE
US11813081B2 (en) Intelligent glasses and glasses box
KR102254458B1 (en) Brain wave anaylsis method for determining sleep state and apparatus therefore
AU2018440943A1 (en) Methods and apparatus for inducing or modifying sleep
Nguyen et al. LIBS: a low-cost in-ear bioelectrical sensing solution for healthcare applications
KR102563041B1 (en) Concentration and relaxation service method using real-time eeg analysis, and system therefor
Song et al. The effect of a binaural beat combined with autonomous sensory meridian response triggers on brainwave entrainment
CN210447003U (en) Eye cover
Mangia Cognitive assessment and rehabilitation of subjects with traumatic brain injury

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right