KR102332157B1 - 뇌파측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피검자의 머리에 맞도록 크기가 조절됨과 동시에 피검자의 머리에 밀착되는 뇌파측정장치에 관한 것이다.

Description

뇌파측정장치{EEG measuring device}
본 발명은 뇌파측정장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다양한 피검자의 머리에 맞도록 크기를 조절하며 피검자의 머리에 밀착 가능한 뇌파측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 뇌의 기능적 메커니즘을 규명하기 위하여 뇌파(Electroencephalogram, EEG), 뇌자도(Magnetoencephalography, MEG), 기능적자기공명영상(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI) 등의 다양한 비침습적 측정방법이 활용되고 있다.
이중 뇌파(EEG)는 뇌 피질 표면에서 발생하는 신경 세포들의 동기화된 활동으로 인하여 발생하는 생체 내부의 전류 흐름을 두피에 부착된 전극(electrode)을 이용하여 측정하는 전기 신호이다. 이러한 뇌파의 분석을 통해 뇌신경 세포들의 활동 정보를 비침습적으로 측정할 수 있다.
뇌파를 이용한 뇌기능 연구는 다른 뇌기능 매핑 방법에 비해 측정방법이 단순하고, 환경에 대한 제약조건이 가장 적으며, 시스템의 구성이 저렴하고, 시간분해능이 뛰어나다는 다양한 장점을 보유하고 있어 뇌 과학 및 공학 연구에서 가장 기본적인 연구수단으로 활용되고 있다.
최근에는 뇌파를 단순 뇌의 전기생리학적 메커니즘을 이해하는 용도로 사용하는 것을 넘어, 기계학습 및 딥 러닝을 이용하여, 사람의 인지, 감정 혹은 심리상태를 간접적으로 측정, 알츠하이머, 불안장애, 정신분열병, 우울증 등 다양한 신경정신질환을 진단, 사용자가 직접 자신의 뇌파상태를 파악하면서 원하는 뇌파상태로 자가 조절하는 방법을 익히는 뉴로피드백(Neurofeedback), 뇌파를 이용하여 외부기기를 조작하거나 의사소통을 보조하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer interface, BCI), 전자기장을 이용하여 뇌의 신경세포를 자극하여 치료목적으로 이용하는 등 다양한 응용기술이 연구 및 적용되고 있다.
이처럼 다양한 연구분야에서 사용되는 뇌파이니만큼, 표준 측정법이 지정되어 있으며, 이를 10-20 시스템이라고 칭한다. 신뢰 가능한 뇌파를 기록하기 위해서는 최소 19개 전극 채널이 필요하며, 가능하다면 더 많은 수의 채널을 사용하는 것이 권장된다. 10-20 시스템의 몽타주(montage)에서는 앞서 언급된 19개 전극의 위치를 대뇌피질(Cerebral cortex)의 구역에 의거하여 지정해준다.
기존에 사용화된 뇌파 측정계는 전도성 겔(Conductive gel)을 이용하여 두피와 전극 사이에서 발생하는 온저항(Electrical impedance)을 최소화하는 습식 전극(Wet electrode)을 사용한다. 이는 피험자(또는 피검자)에게 상당한 불쾌감을 초래할 수 있는 요소이며, 뇌파 검사 후 머리를 감아야 한다는 단점 또한 있다.
이러한 단점들에 대한 개선안으로 건식 전극(Dry electrode)을 사용한 뇌파 측정계 발명이 대두되었다.
건식 뇌파 측정은 전도성 폴리머(Conductive polymer)를 코팅하여 전도성을 높이는 방법을 사용한다. 습식 전극과 달리 두피와 전극 간 비 밀착이 발생할 여지가 높아, 이를 개선하기 위해 Brush 형 전극을 사용하는 것이 일반적이다.
하지만, 이러한 노력해도 불구하고, 전극 발(brush)에 의한 통증, 인종, 개개인의 두상 및 머리크기 차이에서 발생하는 두피 전극 간 비밀착, 머리카락에 의한 전극 비 접촉 문제를 극복하지 못하고 있다.
따라서, 건식 전극 기반의 다중채널 뇌파 측정 장치에서, 전술한 문제점을 극복할 필요성이 대두된다.
한국공개특허 제10-2020-0107302호(2020.09.16)
본 발명의 일 실시예는 개개인의 두상 및 머리크기 차이와 무관하게 효율적으로 뇌파를 측정할 수 있는 뇌파측정장치 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 개개인의 두상 및 머리크기 차이에 따라 크기가 변경될 수 있는 뇌파측정장치 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 피검자의 머리 중 특히 이마와 뒤통수 부분에 크기가 다양하게 변경될 수 있는 뇌파측정장치 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 두상에 따라 장치의 크기가 변경되더라도 신뢰할 수 있는 뇌파를 기록하는 뇌파측정장치 제공에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는 두상에 따라 장치의 크기가 변경되더라도 피검자의 머리에 밀착되는 뇌파측정장치 제공에 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는 상기 목적을 달성하기 위해, 피검자의 머리에 장착되는 바디부, 상기 바디부에 구비되어 머리에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 센싱부, 상기 센싱부에 전원을 공급하며, 상기 센싱부에서 감지된 전기적 신호를 뇌파 신호로 변환하는 제어부 및 상기 바디부에 구비되어 상기 바디부의 크기를 조절하는 조절부를 포함하며, 상기 조절부는 상기 바디부의 크기가 커진 경우 상기 바디부에 복원력을 제공하는 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
상기 바디부는, 제1측면프레임 및 상기 제1측면프레임과 이격되는 제2측면프레임을 포함하는 측면부 및 상기 제1측면프레임과 상기 제2측면프레임을 연결하는 브릿지부를 포함하며, 상기 조절부는 상기 브릿지부에 구비될 수 있다.
상기 조절부는, 조절하우징 및 상기 조절하우징의 내부에 구비되어 상기 조절하우징을 기준으로 상기 브릿지부를 가깝거나 멀어지도록 이동시키는 대칭이동부를 포함하며, 상기 브릿지부는, 상기 조절하우징의 일측과 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 어느 하나를 연결하고 상기 조절하우징의 타측과 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 나머지 하나를 연결하는 연결프레임을 포함할 수 있다.
상기 대칭이동부는, 상기 조절하우징의 일측과 상기 연결프레임을 연결하는 제1연결렉기어, 상기 조절하우징의 타측과 상기 연결프레임을 연결하되 상기 제1연결렉기어와 이격되는 제2연결렉기어 및 상기 제1연결렉기어 및 상기 제2연결렉기어의 각각에 맞물리도록 구비되는 연결피니언기어를 포함하며, 상기 연결피니언기어가 정방향으로 회전 시 상기 제1연결렉기어와 상기 제2연결렉기어는 서로 가까워지도록 이동되며, 상기 연결피니언기어가 역방향으로 회전 시 상기 제1연결렉기어와 상기 제2연결렉기어는 서로 멀어지도록 이동될 수 있다.
상기 대칭이동부는 상기 연결피니언기어에 결합되어, 상기 연결피니언기어가 역방향으로 회전 시 상기 연결피니언기어에 복원력을 제공하여 상기 연결피니언기어를 정방향으로 회전시키는 조절탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 조절부는 상기 연결피니언기어의 회전을 제한하는 스토퍼를 더 포함하며, 상기 스토퍼는, 상기 연결프레임의 단부에 구비되는 걸림부재 및 상기 조절하우징의 내부에 구비되되 상기 걸림부재와 접촉되도록 구비되는 돌출부재를 포함하며, 상기 돌출부재는, 상기 연결피니언기어의 정방향 회전을 제한하는 제1돌출부재 및 상기 제1돌출부재보다 상기 연결피니언기어에 더 멀리 구비되어 상기 연결피니언기어의 역방향 회전을 제한하는 제2돌출부재를 포함할 수 있다.
상기 조절하우징은 서로 이격되는 제1-1조절하우징 및 제1-2조절하우징을 포함하며, 상기 브릿지부는 상기 제1-1조절하우징과 상기 제1-2조절하우징의 사이에 구비되는 제1이동하우징을 더 포함하며, 상기 연결프레임은, 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 어느 하나와 상기 제1-1조절하우징을 연결하는 제1-1연결프레임, 상기 제1-1조절하우징과 상기 제1-2조절하우징을 연결하되 상기 제1이동하우징을 관통하는 제1-2연결프레임 및 상기 제1-2조절하우징과 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 다른 하나를 연결하는 제1-3연결프레임을 포함할 수 있다.
상기 조절하우징은 서로 이격되는 제2-1조절하우징, 제2-2조절하우징 및 제2-3조절하우징을 포함하며, 상기 브릿지부는, 상기 제2-1조절하우징과 상기 제2-2조절하우징의 사이에 구비되는 제2-1이동하우징 및 상기 제2-2조절하우징과 상기 제2-3조절하우징의 사이에 구비되는 제2-2이동하우징을 포함하며, 상기 연결프레임은, 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 어느 하나와 상기 제2-1조절하우징을 연결하는 제2-1연결프레임, 상기 제2-1조절하우징과 상기 제2-2조절하우징을 연결하되 상기 제2-1이동하우징을 관통하는 제2-2연결프레임, 상기 제2-2조절하우징과 상기 제2-3조절하우징을 연결하되 상기 제2-2이동하우징을 관통하는 제2-3연결프레임 및 상기 제2-3조절하우징과 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 다른 하나를 연결하는 제2-4연결프레임을 포함할 수 있다.
상기 센싱부는, 일측이 상기 바디부의 내주면에 결합되고 타측에 개구부가 형성된 센싱하우징, 상기 센싱하우징 내부에서 결합되어 상기 개구부를 통해 돌출되는 전극 및 상기 센싱하우징의 일측과 상기 전극 사이에 구비되어 상기 전극에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 전극과 상기 탄성부재 사이에 구비되어 진동하는 진동부 및 상기 전극의 내측에 구비되어 적외선을 발산하는 LED를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개개인의 두상 및 머리크기 차이와 무관하게 효율적으로 뇌파측정이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 크기가 변경되는 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 피검자의 머리 중 이마와 뒤통수 부분에서 크기 변화의 범위가 큰 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 두상에 따라 장치의 크기가 변경되더라도 신뢰할 수 있는 뇌파를 측정하는 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 두상에 따라 장치의 크기가 변경되더라도 피검자의 머리에 밀착되는 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최소인 경우가 도시된 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 뇌파측정장치의 크기가 최대인 경우가 도시된 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부가 도시된 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 개념도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최소일 때의 조절부가 도시된 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최대일 때의 조절부가 도시된 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조절탄성부가 도시된 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1타입의 브릿지부가 도시된 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2타입의 브릿지부가 도시된 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
한편, 제 1, 제 2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
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. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치(10)의 전반적 구성을 설명한다.
도 1(a)는 크기가 최소인 뇌파측정장치(10)를 정면에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 1(b)는 크기가 최소인 뇌파측정장치(10)를 아래에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 1(c)는 측면부의 크기가 최소일 때 모습이 도시된 도면이다.
도 2(a)는 크기가 최대인 뇌파측정장치(10)를 정면에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 2(b)는 크기가 최대인 뇌파측정장치(10)를 아래에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 2(c)는 측면부의 크기가 최대일 때 모습이 도시된 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치(10)는 피검자의 머리에 장착되는 바디부(100), 바디부(100)에 구비되어 피검자의 머리에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 센싱부(200), 센싱부(200)에 전원을 공급하며 센싱부(200)에서 감지된 전기적 신호를 뇌파 신호로 변환하는 제어부(300) 및 바디부(100)에 구비되어 바디부(100)의 크기를 조절하는 조절부(400)를 포함한다.
상기 조절부(400)는 바디부(100)의 크기가 커진 경우 바디부(100)에 복원력(restoring force)를 제공하여 바디부(100)의 크기가 커지기 전으로 돌릴 수 있는데, 이는 도 7에서 상세히 후술한다. 바디부(100)의 크기가 커졌다는 의미는 바디부를 구성하는 다수의 구성들 사이의 거리가 멀어진 것을 의미할 수 있다. 또한 바디부(100)의 크기가 커졌다는 의미는 바디부를 구성하는 구성들 중 조절부(400)와 연결된 구성이 조절부(400)로부터 상대이동하여 조절부(400)로부터 멀어진 상태를 의미할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바디부(100)는 피검자의 머리에 장착되기 위한 형상으로 구비되어, 피검자의 머리 중 적어도 일부를 감싸도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 바디부(100)는 제1측면프레임(111) 및 상기 제1측면프레임(111)과 이격된 제2측면프레임(113)을 포함하는 측면부(110), 제1측면프레임(111)과 제2측면프레임(113)을 연결하는 브릿지부(120)를 포함한다.
측면부(110)는 브릿지부(120)를 양측에서 고정시켜, 바디부(100)가 피검자의 머리에 장착될 때 안정감을 형성할 수 있다.
브릿지부(120)는 복수 개로 구비되어 전후 방향으로 이격 배치될 수 있다. 달리 말해, 브릿지부(120)는 전방에서 후방으로 각각 이격되는 제1브릿지부(120a), 제2브릿지부(120b), 제3브릿지부(120c), 제4브릿지부(120d) 및 제5브릿지부(120e)를 포함할 수 있다. 물론, 브릿지부(120)는 단일 개로 형성되거나 6개 이상으로 구비될 수도 있으나, 전술한 10-20시스템 하에서 5개로 구비됨이 바람직하다.
브릿지부(120)가 복수 개로 구비되는 경우, 측면부(110)에는 복수 개의 브릿지부(120)를 양단에서 지지하기 위한 분지부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1측면프레임(111)은 제1측면바디(1111) 및 상기 제1측면바디(1111)에서 복수 개로 분지되는 제1분지부(1113)을 포함할 수 있다. 상기 제1분지부(1113)는 복수 개로 구비되되(1113a 내지 1113e), 서로 이격되어 후술하는 복수 개의 제1조절하우징(410)과 각각 결합될 수 있다.
유사하게, 제2측면프레임(113)은 제2측면바디(1131) 및 상기 제2측면바디(1131)에서 복수 개로 분지되는 제2분지부(1133)을 포함할 수 있다. 상기 제2분지부(1133)은 복수 개로 구비되되(1133a 내지 1133e), 서로 이격되어 후술하는 복수 개의 제1조절하우징(410)과 각각 결합될 수 있다.
달리 말해, 제1분지부(1113)는 브릿지부(120)의 일단에 결합될 수 있고, 제2분지부(1133)는 브릿지부(120)의 타단에 결합될 수 있다.
상기 조절부(400)는 상기 브릿지부(120)에 구비되어 상기 브릿지부(120)의 크기를 조절할 수 있다.
이를 위해, 복수 개의 브릿지부(120) 각각은 복수 개의 프레임 또는 하우징으로 구비될 수 있다. 이 때, 조절부(400)는 복수 개의 프레임 또는 하우징 사이에 구비되어 조절부(400)를 기준으로 프레임 또는 하우징을 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 복수 개의 프레임 또는 하우징을 각각 브릿지프레임 또는 브릿지하우징이라고 지칭할 수 있다. 브릿지하우징은 복수개의 종류로 구성될 수 있다.
이로써, 조절부(400)는 복수 개의 브릿지부(120)의 각각에 적어도 1개 이상씩 구비되어 바디부(100)의 크기를 탄력적으로 조절할 수 있다.
한편, 센싱부(200)는 피검자의 머리 중 일 부분에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 구성으로 정의될 수 있다. 이 경우, 센싱부(200)는 복수 개로 구비됨이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 10-20시스템의 경우 최소 19개의 전극 채널이 필요하며, 센싱부(200)가 많을수록 신뢰 가능한 뇌파를 측정할 수 있기 때문이다.
다만, 센싱부(200)가 복수 개로 구비되더라도 센싱부(200) 각각의 전반적 구성은 동일하게 형성될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(200)를 설명한다.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(200)의 단면도이며, 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동부(240)가 도시된 도면이다.
센싱부(200)는 센서하우징(210), 상기 센서하우징(210)의 내부에서 피검자의 머리에 접촉되도록 구비되는 전극부(220)를 포함한다.
상기 센서하우징(210)은 상기 바디부(100)의 내주면에 구비될 수 있다. 한편, 바디부(100)의 내주면은 피검자의 머리를 향하는 면으로 정의될 수 있다.
구체적으로, 상기 센서하우징(210)은 측면부(110) 및 브릿지부(120) 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다. 예컨대, 센서하우징(210)은 제1측면프레임(111) 및 제2측면프레임(113) 각각에 구비될 수 있고, 브릿지부(120)의 내주면에 구비될 수 있다.
다만, 센싱부(200)가 복수 개로 구비됨에 따라 상기 센서하우징(210)은 조절부(400)에도 구비될 수 있다.
센서하우징(210)은 일측이 상기 바디부(100)의 내주면 또는 상기 조절부(400)에 구비되고 타측에 개구부(211)가 형성된다.
상기 전극부(220)는 상기 센서하우징(210)의 내부에 구비되되, 상기 개구부(211)를 통해 상기 센서하우징(210)의 외부로 돌출될 수 있다. 달리 말해, 전극부(220)의 일부는 센서하우징(210)의 내부에 위치하며 전극부(220)의 나머지는 센서하우징(210)의 외부에 위치할 수 있다.
전극부(220)는 센서하우징(210)의 내부에 구비되는 전극하우징(221), 상기 전극하우징(221)에 구비되며 상기 개구부(211)를 통해 센서하우징(210)의 외부로 노출되는 전극(223)을 포함할 수 있다.
상기 전극하우징(221)은 상기 전극(223)과 이격되는 원판프레임(2211), 상기 원판프레임(2211)에서 돌출되어 상기 전극(223)과 결합되는 제1돌출부(2213) 및 상기 원판프레임(2211)에서 상기 전극(223)과 멀어지는 방향으로 돌출되는 제2돌출부(2215)를 포함할 수 있다.
상기 전극(223)은 피검자의 머리에 접촉되어 피검자의 머리에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 구성으로, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 전극(223)이 복수 개로 구비되는 경우, 복수 개의 전극은 상기 제1돌출부(2213)를 둘러싸도록 구비될 수 있다.
다만, 상기 전극(223)은 단일 개로 구비되어 피검자의 머리와 접촉면이 평평한(flat) 원기둥 형상으로 구비될 수도 있다.
더하여, 상기 전극(223)의 형상과 무관하게 전극(223)에는 은(Ag) 또는 염화은(Agcl)이 코팅(coating)될 수 있다.
이로써, 피검자의 머리에 바디부(100)가 장착될 경우, 센싱부(200)는 피검자의 머리로부터 발생하는 전기적 신호를 감지할 수 있고, 감지된 전기적 신호는 제어부(300)로 전달될 수 있다. 이 때, 센싱부(200)는, 전극부(220)에서 감지된 전기적 신호를 제어부(300)로 전달하거나 직접 뇌파 신호로 변환시키는 PCB(250)를 더 포함할 수 있다. 상기 PCB(250)는 상기 전극부(220)에 전원을 공급할 수 있다.
다만, 피검자의 머리털 등에 의해 상기 바디부(100)는 피검자의 머리에 밀착되지 않거나 밀착이 유지되기 어려울 수 있다.
이를 위해, 센싱부(200)는 센싱하우징(210) 내부에 구비되어 상기 전극부(220)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(230), 센싱하우징(210) 내부에 구비되어 상기 전극부(220)에 진동을 제공하는 진동부(240) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성부재(230)는 상기 센싱하우징(210)의 일측과 상기 전극부(220)의 사이에 구비되어 상기 전극부(220)에 탄성력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 탄성부재(230)의 일단은 상기 원판프레임(2211)에 구비되고 타단은 상기 센싱하우징(210)의 일측에 구비될 수 있다. 이 때, 상기 탄성부재(230)는 상기 제2돌출부(2215)를 둘러싸도록 구비될 수 있다.
상기 탄성부재(230)는 탄성력을 제공할 수 있는 형상이면 그 제한이 없다. 예컨대 상기 탄성부재(230)는 코일 스프링(coil-spring)으로 구비될 수 있다.
이로써, 피검자의 머리에 전극부(220)가 접촉될 때, 피검자가 느끼는 저항은 줄어들 수 있다. 또한, 피검자가 바디부(100)를 장착한 후에 바디부(100)가 피검자의 머리에 지속적으로 밀착되는 효과를 기대할 수 있다.
상기 진동부(240)는, 진동프레임(241), 상기 진동프레임(241)의 일측에 배치되어 진동하는 진동부재(243) 및 상기 진동부재(243)에 전원을 공급하는 진동전원부(245)를 포함할 수 있다.
상기 진동전원부(245)는 상기 PCB(250) 또는 상기 제어부(300)로부터 전원을 공급받아 상기 진동부재(243)에 전달할 수 있다.
상기 진동부(240)는 상기 전극부(220)와 인접하게 구비되어 상기 전극부(220)에 진동을 전달함이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상기 진동부(240)는 상기 탄성부재(230)와 상기 전극(223)의 사이에 구비될 수 있다. 이는 탄성부재(230)에 의한 전극부(220)의 위치변화가 상기 진동부(240)에 의한 전극부(220)의 위치변화보다 크기 때문이다.
이로써, 피검자의 머리에 상기 바디부(100)가 장착될 때, 상기 탄성부재(230)는 1차적으로 피검자의 머리에 상기 바디부(100)를 밀착시킬 수 있고, 상기 진동부(240)는 피검자의 머리와 상기 바디부(100)가 간헐적으로 이탈되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 센싱부(200)는 상기 전극부(220)에 구비되어 적외선(바람직하게는 근적외선)을 발산하는 LED(260)를 더 포함할 수 있다. 상기 LED(260)는 복수 개의 전극(223)에 의해 둘러싸이도록 구비될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(300)를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(300)의 개념도이다.
상기 제어부(300)는 별도의 구성으로 구비될 수 있고, 상기 PCB(250)에 구비될 수 있다. 달리 말해, 상기 PCB(250)에는 후술하는 제어부(300)의 기능이 탑재될 수도 있지만, PCB(250)와 제어부(300)는 서로 분리되어 상호 정보를 교환할 수 있다.
상기 PCB(250)는 전극부(220)로부터 전기적 신호를 전달받아 이를 필터링(filtering)하거나 증폭하는 증폭/필터부(251), 상기 증폭/필터부(251)에서 처리된 정보를 디지털 정보로 변환하는 ADC(analog-digital converter, 253) 및 상기 ADC(253)에서 변환된 디지털 정보를 상기 제어부(300)로 전송하는 신호출력부(255)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(300)는 상기 신호출력부(255)로부터 정보를 전달받아 저장된 알고리즘에 의해 뇌파 신호로 변환하는 마이크로프로세서(MCU, 310), 상기 마이크로프로세서(310)로부터 뇌파 신호를 전달받아 외부 기기(모바일 장치 등)에 전달하는 무선통신부(320) 및 상기 PCB(250)와 상기 마이크로프로세서(310)에 전원을 공급하는 전원부(330)를 포함할 수 있다.
다만, 전술한 바와 같이, 상기 증폭/필터부(251), 상기 ADC(253) 및 상기 신호출력부(255)는 모두 제어부(300)에 구비될 수도 있다.
이로써, 피검자의 머리에서 발생한 전기적 신호는 뇌파 신호로 변환되어 외부 기기에 제공될 수 있고, 사용자는 피검자의 뇌파 정보를 외부 기기를 통해 확인할 수 있다.
한편, 피검자의 머리에 바디부(100)가 밀착되는 것과 별개로, 피검자의 머리 크기는 다양하다. 달리 말해, 바디부(100)의 크기가 일정할 경우, 특정 피검자의 머리에는 장착되기 어렵거나, 측정된 뇌파 신호를 신뢰하기 어려운 문제가 발생한다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 상기 문제를 해결하기 위한 조절부(400)를 설명한다.
도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최소일 때 조절부를 상부에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 5(b)는 뇌파측정장치의 크기가 최소일 때 조절부의 단면도이다.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최대일 대, 조절부를 상부에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 6(b)는 뇌파측정장치의 크기가 최소일 때 조절부의 단면도이다.
도 7(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절탄성부가 조절부에 구비된 모습이 도시된 도면이며, 도 7(b)는 조절탄성부가 도시된 도면이다.
도 5 내지 6을 참조하면, 조절부(400)는 조절하우징(410), 조절하우징(410)의 내부에 구비되어 조절하우징(410)을 기준으로 상기 브릿지부(120)를 가깝거나 멀어지도록 이동시키는 대칭이동부(420)를 포함할 수 있다. 조절하우징(410)은 브릿지하우징 내에 형성되는 구성이며, 경우에 따라 조절하우징(410)과 브릿지하우징을 같은 구성으로 정의내릴 수도 있다.
이 때, 상기 브릿지부(120)는 조절하우징(410)을 측면부(110)와 연결시키는 연결프레임(130)을 더 포함할 수 있다.
상기 연결프레임(130)은 조절하우징(410)의 내측과 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 어느 하나를 연결하고 조절하우징(410)의 내측과 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 나머지 하나를 연결할 수 있다. 달리 말해, 연결프레임(130)은 상기 조절하우징(410)의 일측과 측면부(110)를 연결하고 조절하우징(410)의 타측과 측면부(110)를 연결할 수 있다.
즉, 연결프레임(130)은 하나의 프레임으로 구비되지 않고 복수 개의 프레임으로 구비될 수 있다.
한편, 연결프레임(130)은 탄성을 가진 소재로 구비될 수 있으며, 사용자의 두상 및 크기에 따라 연결프레임(130)이 약간 뒤틀릴 수 있을 정도의 탄성력을 가질 수 있다.
조절하우징(410)의 내부에는 상기 연결프레임(130)이 이동할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 후술하겠지만, 연결프레임(130)은 조절하우징(410)의 양측 각각에서 조절하우징(410)의 내부를 이동 가능할 수 있다. 따라서, 상기 조절하우징(410)은 내부에 구비되어 상기 연결프레임(130)의 이동을 안내하는 연결가이드(413)가 형성될 수 있다.
상기 대칭이동부(420)는 조절하우징(410)의 일측과 연결프레임(130)을 연결하는 제1연결렉기어(421), 조절하우징(410)의 타측과 연결프레임(130)을 연결하되 상기 제1연결렉기어(421)와 이격되는 제2연결렉기어(423) 및 상기 제1연결렉기어(421)와 상기 제2연결렉기어(423)의 각각에 맞물리도록 구비되는 연결피니언기어(425)를 포함할 수 있다.
상기 제1연결렉기어(421)는 연결프레임(130)을 이루는 프레임들 중 어느 하나와 조절하우징(410)의 내측을 연결할 수 있고, 제2연결렉기어(423)는 연결프레임(130)을 이루는 프레임들 중 나머지 하나와 조절하우징(410)의 내측을 연결할 수 있다.
이로써, 연결피니언기어(425)가 제1방향(R1) 회전 시 조절하우징(410)의 양측에 위치한 연결프레임(130)은 서로 가까워지는 방향으로 이동할 수 있고, 연결피니언기어(425)가 제2방향(R2) 회전 시 조절하우징(410)의 양측에 위치한 연결프레임(130)은 서로 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
여기에서 제1방향(R1)은 정방향 또는 시계방향으로 정의될 수 있고, 제2방향(R2)은 역방향 또는 반시계방향으로 정의될 수 있다. (도면 기준)
따라서, 연결피니언기어(425)가 정방향으로 회전 시 제1연결렉기어(421)와 제2연결렉기어(423)는 서로 가까워지도록 이동되며, 연결피니언기어(425)가 역방향으로 회전 시 제1연결렉기어(421)와 제2연결렉기어(423)는 서로 멀어지도록 이동할 수 있다.
다만, 연결피니언기어(425)가 정방향 또는 역방향으로 지속 회전 시, 제1연결렉기어(421)와 제2연결렉기어(423)가 서로 충돌하거나 조절하우징(410)의 내부에서 이탈되는 문제가 생길 수 있다.
상기 문제를 해결하기 위해, 조절부(400)는 연결피니언기어(425)의 회전을 제한하는 스토퍼(430)를 더 포함할 수 있다.
상기 스토퍼(430)는 제1연결렉기어(421) 및 제2연결렉기어(423)와 접촉되도록 구비되는 돌출부재(433)를 포함할 수 있다.
돌출부재(433)는 제1연결렉기어(421)가 제2연결렉기어(423)와 마주보는 면(제1면)과 및 제2연결렉기어(423)가 제1연결렉기어(421)와 마주보는 면(제1면)과 각각 접촉가능하게 구비되는 제1돌출부재(4331)와 제1연결렉기어(421)의 또 다른 면(제2면)과 제2연결렉기어(423)의 또 다른 면(제2면)과 각각 접촉 가능하게 구비되는 제2돌출부재(4333)를 포함한다.
제1돌출부재(4331)는 연결피니언기어(425)의 회전에 의해 조절부(400)에 대하여 양단의 이동하우징(140)이 가까워지는 방향으로의 최대 이동거리를 제한하는 구성이며, 제2돌출부재(4333)는 연결피니언기어(425)의 반대방향 회전에 의해 조절부(400)에 대하여 양단의 이동하우징(140)이 멀어지는 방향으로의 최대 이동거리를 제한하는 구성이다. 이동하우징(140)은 브릿지 종류에 따라 각 브릿지마다 1개 또는 2개 이상이 구비될 수 있다.
제1돌출부재(4331)는 연결피니언기어(425)의 정방향 회전을 제한하며 제2돌출부재(4333)는 연결피니언기어(425)의 역방향 회전을 제한할 수 있다.
상기 제1돌출부재(4331)는 상기 조절하우징(410)의 내부에 구비되어 연결피니언기어(425)와 인접하게 구비될 수 있다. 더불어, 제1돌출부재(4331)는 복수 개로 구비되어, 제1연결렉기어(421)와 접촉되거나 제2연결렉기어(423)에 접촉되도록 구비될 수 있다.
상기 제2돌출부재(4331)는 상기 조절하우징(410)의 내부에 구비되되 상기 제1돌출부재(4331)보다 상기 연결피니언기어(425)로부터 멀리 위치할 수 있다. 이 때, 상기 제2돌출부재(4331)는 조절하우징(410)의 일 부분일 수 있다. 보다 구체적으로, 조절하우징(410)의 양측면에는 연결프레임(130)이 이동할 수 있는 개구부(411)가 형성될 수 있다. 이 때, 상기 제2돌출부재(4331)는 조절하우징(410)의 양측면 중 상기 개구부(411)를 제외한 부분과 접촉될 수 있다.
이로써, 상기 대칭이동부(420)는 상기 브릿지부(120)의 크기를 변경시킬 수 있고, 종국적으로 바디부(100)의 크기를 변경시킬 수 있다. 따라서, 피검자의 머리 크기가 다양하더라도, 대칭이동부(420)에 의해 바디부(100)가 피검자의 머리에 장착될 수 있다.
다만, 바디부(100)가 피검자의 머리에 장착되더라도, 바디부(100)를 피검자의 머리에 밀착시킬 필요성이 있다. 달리 말해, 바디부(100)가 피검자의 머리에 장착되더라도 밀착이 유지되지 않으면, 신뢰성 있는 뇌파 신호를 생성하기 어려울 수 있다.
물론, 전술한 바와 같이 센싱부(200)는 밀착을 위한 구성(예컨대, 탄성부재 또는 진동부)을 포함할 수 있으나, 이는 정해진 바디부(100)의 크기 한도 내에서 전극부(220)를 피검자의 머리에 밀착시키는 구성이다.
따라서, 전극부(220)에 한정되지 않고 바디부(100) 자체를 피검자의 머리에 밀착시킬 필요가 있다.
도 7을 참조하면, 대칭이동부(420)는 연결피니언기어(425)와 결합되어 상기 바디부(100)를 피검자의 머리에 밀착시키는 조절탄성부재(427)를 더 포함할 수 있다.
상기 조절탄성부재(427)는 바디부(100)에 복원력(restoring force)를 제공하는 구성이다. 달리 말해, 상기 조절탄성부재(427)는 바디부(100)가 소정의 크기 이상으로 커질 경우 바디부(100)의 크기를 크기가 변경되기 전으로 되돌리는 구성으로 정의될 수 있다.
상기 조절탄성부재(427)는 태엽 스프링(spiral spring) 또는 판 스프링(flat spring)으로 구비될 수 있다.
도 7은 상기 조절탄성부재(427)가 태엽 스프링으로 구비된 경우가 도시되나, 복원력을 제공할 수 있는 수단이면 형상에 큰 제한은 없다.
조절탄성부재(427)는 연결피니언기어(425)에 결합되어 연결피니언기어(425)에 복원력을 제공할 수 있다. 이를 위해, 연결피니언기어(425)는 피니언하우징(4253), 상기 피니언하우징(4253)의 일측에 결합되어 상기 연결렉기어들(421, 423)과 맞물리는 기어부(4251), 상기 피니언하우징(4253)의 타측에 결합되어 상기 조절탄성부재(427)와 결합되는 체결부(4255)를 포함할 수 있다.
상기 체결부(4255)는 기어부(4251)의 회전축을 형성함과 동시에, 상기 조절탄성부재(427)에 변위를 제공하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 연결피니언기어(425)가 상기 연결렉기어들(421, 423)에 의해 회전하게 되면, 연결피니언기어(425)의 회전축인 체결부(4255)는 상기 연결피니언기어(425)와 함께 회전한다. 이 때, 회전된 체결부(4255)는 상기 조절탄성부재(427)를 회전시키고, 회전된 조절탄성부재(427)는 복원력을 제공할 수 있다.
이 때, 조절탄성부재(427)는 조절하우징(410)에 고정되는 고정부(4271)를 포함할 수 있다. 상기 고정부(4271)가 조절하우징(410)에 고정됨에 따라 조절탄성부재(427)는 연결피니언기어(425)에 복원력을 제공할 수 있다.
이로써, 조절탄성부재(427)는 상기 연결피니언기어(425)가 역방향으로 회전 시, 연결피니언기어(425)에 복원력을 제공하여 연결피니언기어(425)를 정방향으로 회전시킬 수 있다.
이로써, 조절부(400)는 바디부(100)의 크기를 변경시키면서도, 바디부(100)가 피검자의 머리에 밀착되도록 바디부(100)에 복원력을 제공할 수 있다.
한편, 바디부(100)의 크기가 변경됨에 따라, 복수 개의 센싱부(200) 각각의 위치가 중요할 수 있다. 바디부(100)의 크기가 변경됨은, 센싱부(200)의 위치 변경을 야기하며, 센싱부(200)의 위치 변경은 뇌파신호의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예는 브릿지부(120)를 2개의 타입으로 분류하여 센싱부(200)를 각각 배치할 수 있다.
이하, 도 1 내지 2, 도 5 내지 6, 도 8 내지 9를 참조하여, 2개의 타입의 브릿지부(120)를 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1타입의 브릿지부가 도시된 도면, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2타입의 브릿지부가 도시된 도면이다. 조절하우징은 브릿지하우징의 일부 구성으로 해석되거나 브릿지하우징과 같은 개념으로 설명될 수 있다.
제1타입의 브릿지부(121)는 2개의 조절하우징(410), 3개의 연결프레임(130)을 포함할 수 있다.
제1타입의 브릿지부(121)와 제2타입의 브릿지부(123) 각각은 이동하우징(140)을 포함할 수 있다. 상기 이동하우징(140)은 상기 조절하우징(410)을 기준으로 이동 가능하게 구비되는 구성으로, 센싱부(200)가 결합될 수 있다.
상기 연결프레임(130)은 상기 이동하우징(140)에 고정되어 이동을 함께 할 수 있다.
즉, 조절부(400)는 조절하우징(410)을 기준으로 양측에 배치된 연결프레임(130)을 이동시킬 수 있고, 상기 이동하우징(140)은 상기 연결프레임(130)에 고정되어 연결프레임(130)과 동시에 이동할 수 있다.
따라서, 이동하우징(140)에 결합된 센싱부(200)는 조절하우징(410)을 기준으로 멀어지거나 가까워지게 이동할 수 있다.
구체적으로, 조절하우징(410)은 제1-1조절하우징(410a) 및 상기 제1-1조절하우징(410a)과 이격되는 제1-2조절하우징(410b)를 포함할 수 있다.
상기 브릿지부(120)는 상기 제1-1조절하우징(140a) 및 상기 제1-2조절하우징(140b)의 사이에 구비되는 제1이동하우징(140a)을 포함할 수 있다.
상기 연결프레임(130)은 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 어느 하나와 상기 제1-1조절하우징(410a)를 연결하는 제1-1연결프레임(130a), 상기 제1-1조절하우징(140a)과 상기 제1-2조절하우징(140b)을 연결하되 상기 제1이동하우징(140a)을 관통하는 제1-2연결프레임(130b), 상기 제1-2조절하우징(140b)과 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 나머지 하나를 연결하는 제1-3연결프레임(130c)를 포함할 수 있다.
상기 제1타입의 브릿지부(121)는 상기 제1-1조절하우징(410a) 및 상기 제1-2조절하우징(410b), 상기 제1이동하우징(140a), 상기 제1-1연결프레임(130a), 상기 제1-2연결프레임(130b) 및 상기 제1-3연결프레임(130c)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 달리, 도 9에 도시된 제2타입의 조절하우징(410)은 서로 이격되는 제2-1조절하우징(410c), 제2-2조절하우징(410d) 및 제2-3조절하우징(410e)를 포함할 수 있다.
상기 브릿지부(130)는 제2-1조절하우징(410c)과 상기 제2-2조절하우징(410d)의 사이에 구비되는 제2-1이동하우징(140b), 상기 제2-2조절하우징(410d)과 상기 제2-3조절하우징(410e)의 사이에 구비되는 제2-2이동하우징(140c)를 포함할 수 있다.
상기 연결프레임(130)은 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 어느 하나와 상기 제2-1조절하우징(410c)를 연결하는 제2-1연결프레임(130d), 상기 제2-1조절하우징(410c)과 상기 제2-2조절하우징(410d)를 연결하되 상기 제2-1이동하우징(140b)을 관통하는 제2-2연결프레임(130e), 상기 제2-2조절하우징(410d) 및 상기 제2-3조절하우징(410e)를 연결하되 상기 제2-2이동하우징(140c)를 관통하는 제2-3연결프레임(130f), 상기 제2-3조절하우징(410e)과 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 나머지 하나를 연결하는 제2-4연결프레임(130g)를 포함할 수 있다.
상기 제2타입의 브릿지부(123)는 상기 제2-1조절하우징(410c), 상기 제2-2조절하우징(410d), 상기 제2-3조절하우징(410e), 상기 제2-1이동하우징(140b), 상기 제2-2이동하우징(140c), 상기 제2-1연결프레임(130d), 상기 제2-2연결프레임(130e), 상기 제2-3연결프레임(130f), 상기 제2-4연결프레임(130g)를 포함할 수 있다.
브릿지부(120)가 제1타입(121)과 제2타입(123)으로 분류되는 것은, 바디부(100)가 피검자의 머리에 보다 원활하게 장착되기 위함이다. 따라서, 브릿지부가 5개로 구비될 경우, 5개의 브릿지부 중 일부는 제1타입(121)으로 구비되고, 나머지는 제2타입(123)으로 구비됨이 바람직하다.
바람직하게, 제1브릿지부(120a)와 제5브릿지부(120e)는 제2타입(123)으로 구비되며, 제2브릿지부 내지 제4브릿지부(120b 내지 120d)는 제1타입(121)으로 구비됨이 바람직하다. 이는, 피검자의 머리 중 크기가 특히 다양한 부분이 이마와 뒤통수 부분에 있다는 점에서 비롯된다. 이 경우, 우선 제2브릿지부 내지 제4브릿지부(120b 내지 120d)를 피검자에 머리에 장착한 후, 제1브릿지부(120a) 및 제5브릿지부(120e)를 조절하여 피검자의 머리에 밀착시킬 수 있다.
이로써, 측면부(110), 조절하우징(410) 및 이동하우징(140)에 각각 구비된 센싱부(200)는 피검자의 머리로부터 신뢰성 있는 뇌파 신호를 측정할 수 있다.
이하는, 신뢰성 있는 뇌파신호를 감지하기 위한 구성을 설명한다.
제1타입의 브릿지부(121)의 경우, 이동하우징(140)에 구비되는 센싱부(200)는 제1이동하우징(140a)를 형성하는 면들 중 피검자의 머리를 향하는 일면 중앙에 위치함이 바람직하다. 더불어, 제1이동하우징(140a)을 기준으로 양측에 각각 위치한 제1-1조절하우징(410a) 및 제1-2조절하우징(410b)은 각각 동일한 형상으로 구비되고 제1이동하우징(140a)을 기준으로 대칭됨이 바람직하다.
제2타입의 브릿지부(123)의 경우, 제2-2조절하우징(410d)에 구비되는 센싱부(200)는 제2-2조절하우징(410d)을 형성하는 면들 중 피검자의 머리를 향하는 일면 중앙에 위치함이 바람직하다.
제2-1이동하우징(140b) 및 제2-2이동하우징(140c)은 서로 동일한 형상으로 구비되어 상기 제2-2조절하우징(140d)을 기준으로 대칭됨이 바람직하다.
제2-1조절하우징(410c) 및 제2-3조절하우징(410e)는 동일한 형상으로 구비되되 상기 제2-2조절하우징(410d)를 기준으로 대칭됨이 바람직하다.
더불어, 제2-1이동하우징(140b)에 구비된 센싱부(200)는 제2-2이동센싱부(140c)에 구비된 센싱부(200)와 제2-2조절하우징(410d)에 구비된 센싱부(200)를 기준으로 대칭됨이 바람직하다. 이로써, 제2-2조절하우징(410)에 구비된 센싱부(200)와 제2-1이동하우징(140b)에 구비된 센싱부(200) 사이의 거리(D1, D2)는 제2-2조절하우징(410)에 구비된 센싱부(200)와 제2-2이동하우징(140c)에 구비된 센싱부(200) 사이의 거리(D1, D2)와 동일하게 형성될 수 있다.
한편, 제2-1이동하우징(140b)은 피검자의 머리를 향하는 일면에서 상기 제2-2조절하우징(410d)를 향해 연장되는 제1연장부가 구비될 수 있고, 상기 제1연장부에는 센싱부(200)가 결합될 수 있다.
이와 유사하게, 제2-2하우징(140c)은 피검자의 머리를 향하는 일면에서 상기 제2-2조절하우징(140d)을 향해 연장되는 제2연장부가 구비될 수 있고, 상기 제2연장부에는 센싱부(200)가 결합될 수 있다.
위의 경우, 상기 제2-2조절하우징(410d)은 피검자의 머리를 향하는 일면에서 상기 제1연장부와 상기 제2연장부를 수용하도록 오목하게 형성된 리세스(415)가 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
뇌파측정장치 : 10 바디부 : 100
측면부 : 110 제1측면프레임 : 111
제2측면프레임 : 113 브릿지부 : 120
제1브릿지부 : 120a 제2브릿지부 : 120b
제3브릿지부 : 120c 제4브릿지부 : 120d
제5브릿지부 : 120e 센싱부 : 200
센싱하우징 : 210 개구부 : 211
전극부 : 220 전극하우징 : 221
원판프레임 : 2211 제1돌출부 : 2213
제2돌출부 : 2215 전극 : 223
탄성부재 : 230 진동부 : 240
진동프레임 : 241 진동부재 : 243
진동전원부 : 245 PCB : 250
LED : 260 제어부 : 300
마이크로프로세서 : 310 무선통신부 : 320
전원부 : 330 조절부 : 400
조절하우징 : 410 대칭이동부 : 420
제1연결렉기어 : 421 제2연결렉기어 : 423
연결피니언기어 : 425 조절탄성부재 : 427
스토퍼 : 430 걸림부재 : 431
돌출부재 : 433 제1돌출부재 : 4331
제2돌출부재 : 4333

Claims (2)

  1. 피검자의 머리에 장착되는 바디부;
    상기 바디부에 구비되어 머리에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 센싱부;
    상기 센싱부에 전원을 공급하며, 상기 센싱부에서 감지된 전기적 신호를 뇌파 신호로 변환하는 제어부; 및
    상기 바디부에 구비되어 상기 바디부의 크기를 조절하는 조절부;를 포함하며,
    상기 바디부는, 제1측면프레임 및 상기 제1측면프레임과 이격되는 제2측면프레임을 포함하는 측면부 및 상기 제1측면프레임과 상기 제2측면프레임을 연결하는 복수의 브릿지부를 포함하며,
    각각의 상기 브릿지부는, 복수 개의 브릿지하우징, 각각의 상기 브릿지하우징의 양단에 각각 형성되되 상기 브릿지하우징에 대하여 이동가능하게 구비되는 연결프레임 및 상기 연결프레임과 연결되고 이웃하는 두 개의 상기 브릿지하우징 사이에 형성되는 이동하우징을 포함하고,
    상기 복수의 브릿지부는 제1타입 브릿지부와 제2타입 브릿지부로 구성되며, 상기 제2타입 브릿지부는 상기 제1타입 브릿지부보다 하나 이상의 브릿지하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    일측이 상기 바디부의 내주면에 결합되고 타측에 개구부가 형성된 센싱하우징;
    상기 센싱하우징 내부에서 결합되어 상기 개구부를 통해 돌출되는 전극; 및
    상기 센싱하우징의 일측과 상기 전극 사이에 구비되어 상기 전극에 탄성력을 제공하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102293735B1 (ko) 2021-02-10 2021-08-27 주식회사 아이메디신 뇌파측정장치
KR20230136977A (ko) 2022-03-21 2023-10-04 주식회사 이엠텍 뇌파 측정기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160060535A (ko) * 2014-11-20 2016-05-30 삼성전자주식회사 생체신호 측정 장치
KR20180137756A (ko) * 2017-06-19 2018-12-28 가천대학교 산학협력단 뇌파 측정장치 및 이를 이용한 뇌파 측정방법
KR20200107302A (ko) 2019-03-07 2020-09-16 지투지솔루션(주) 뇌파의 특정 대역 상세 분석을 위한 뇌파 측정 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001340312A (ja) * 2000-03-31 2001-12-11 Tsutomu Kamei 脳波検出に用いる頭部装着用具
US20050107716A1 (en) * 2003-11-14 2005-05-19 Media Lab Europe Methods and apparatus for positioning and retrieving information from a plurality of brain activity sensors
JP4005095B2 (ja) 2004-07-27 2007-11-07 株式会社タニタ 体組成計
JP2006043024A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Olympus Corp 脳機能検出装置
KR100849667B1 (ko) * 2006-11-24 2008-08-01 (주)락싸 뇌파 및 맥파 신호 계측장치
US8103328B2 (en) * 2007-10-01 2012-01-24 Quantum Applied Science And Research, Inc. Self-locating sensor mounting apparatus
KR101017908B1 (ko) * 2008-12-29 2011-03-04 한국과학기술연구원 뇌 신경신호 측정을 위한 전극 이동용 마이크로 매니퓰레이터
US9408575B2 (en) * 2009-04-29 2016-08-09 Bio-Signal Group Corp. EEG kit
US8989835B2 (en) * 2012-08-17 2015-03-24 The Nielsen Company (Us), Llc Systems and methods to gather and analyze electroencephalographic data
KR102369586B1 (ko) * 2015-07-22 2022-03-03 엘지전자 주식회사 전자기기
KR20170051699A (ko) * 2015-10-30 2017-05-12 주식회사 라이프사이언스테크놀로지 건식전극을 이용한 뇌파측정장치
KR102293735B1 (ko) * 2021-02-10 2021-08-27 주식회사 아이메디신 뇌파측정장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160060535A (ko) * 2014-11-20 2016-05-30 삼성전자주식회사 생체신호 측정 장치
KR20180137756A (ko) * 2017-06-19 2018-12-28 가천대학교 산학협력단 뇌파 측정장치 및 이를 이용한 뇌파 측정방법
KR20200107302A (ko) 2019-03-07 2020-09-16 지투지솔루션(주) 뇌파의 특정 대역 상세 분석을 위한 뇌파 측정 장치

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