KR102548304B1 - Content system that improves brain function and concentration through avatar technology that moves based on brain wave signals in virtual reality games and metaverse environments - Google Patents

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KR102548304B1
KR102548304B1 KR1020230052177A KR20230052177A KR102548304B1 KR 102548304 B1 KR102548304 B1 KR 102548304B1 KR 1020230052177 A KR1020230052177 A KR 1020230052177A KR 20230052177 A KR20230052177 A KR 20230052177A KR 102548304 B1 KR102548304 B1 KR 102548304B1
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Abstract

본 발명은 뇌파로 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 아바타를 움직여 사용자의 뇌 집중력을 향상시켜 뇌건강 향상에 도움을 줄 수 있도록 하는 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 제어부(11)와; 제어부(11) 및 뇌파감지부(5)에 전기적으로 연결되어 뇌파감지부(5)로부터 보내져 오는 뇌파 신호를 수집하는 뇌파 신호 수집부(13)와; 제어부(11) 및 뇌파 신호 수집부(13)에 전기적으로 연결되어 제어부(7)의 제어신호에 따라 뇌파 신호 수집부(13)에 수집된 뇌파 신호를 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작 휴식의 뇌 활동별 특징을 추출해 내는 AI추출부(15)와; 제어부(11) 및 AI추출부(15)에 전기적으로 연결되어 제어부(11)의 제어신호에 따라 AI추출부(15)에 추출해 낸 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 AI진단부(17)와; 제어부(11)에 전기적으로 연결되어 제어부(11)의 제어신호에 따라 계산해 낸 뇌 집중력 그리고 뇌파 신호를 애플리케이션을 이용해서 시각화하여 화면에 표출시키는 모니터링부(21)를 포함한다.The present invention is a moving avatar technology based on brain wave signals in a virtual reality game and metaverse environment that can help improve brain health by improving the user's brain concentration by moving the avatar in the virtual reality game and metaverse environment with brain waves. It relates to a content system for enhancing brain function and concentration through a system, and the present invention includes a control unit 11; an EEG signal collection unit 13 electrically connected to the control unit 11 and the EEG sensor 5 to collect EEG signals sent from the EEG sensor 5; It is electrically connected to the control unit 11 and the brain wave signal collection unit 13, and the brain wave signal collected in the brain wave signal collection unit 13 according to the control signal of the control unit 7 is AI-based, so that the user's learning, creation and relaxation an AI extraction unit 15 that extracts features for each brain activity; It is electrically connected to the control unit 11 and the AI extraction unit 15, and the characteristics of each brain activity of the user's learning, creation, and rest extracted by the AI extraction unit 15 according to the control signal of the control unit 11 are AI-based. an AI diagnosis unit 17 that calculates the user's brain concentration by analyzing the characteristics of each brain activity of the user's learning, creation, and rest; It is electrically connected to the control unit 11 and includes a monitoring unit 21 that visualizes the brain concentration and brain wave signals calculated according to the control signal of the control unit 11 using an application and displays them on the screen.

Description

가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템{Content system that improves brain function and concentration through avatar technology that moves based on brain wave signals in virtual reality games and metaverse environments}Content system that improves brain function and concentration through avatar technology that moves based on brain wave signals in virtual reality games and metaverse environments}

본 발명은 가상 현실게임 및 메타버스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 뇌파로 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 아바타를 움직여 사용자의 뇌 집중력을 향상시켜 뇌건강 향상에 도움을 줄 수 있도록 하는 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual reality game and a metaverse, and more particularly, to a virtual reality game that can help improve brain health by improving a user's brain concentration by moving an avatar in a virtual reality game and metaverse environment using brain waves. And it relates to a brain function and concentration enhancement content system through avatar technology that moves based on brain wave signals in a metaverse environment.

최근, 컴퓨터 그래픽 기술을 응용한 가상현실(Virtual Reality), 증강현실(Augmented Reality) 및 혼합현실(Mixed Reality) 기술이 발달하고 있다. 이 때, 가상현실 기술은 컴퓨터를 이용하여 현실 세계에 존재하지 않는 가상 공간을 구축한 후 그 가상 공간을 현실처럼 느끼게 하는 기술을 말하고, 증강현실 또는 혼합현실 기술은 현실 세계 위에 컴퓨터에 의해 생성된 정보를 덧붙여 표현하는 기술, 즉 현실 세계와 가상 세계를 결합함으로써 실시간으로 사용자와 상호작용이 이루어지도록 하는 기술을 말한다.Recently, virtual reality, augmented reality, and mixed reality technologies applying computer graphics technology are developing. At this time, virtual reality technology refers to a technology that uses a computer to build a virtual space that does not exist in the real world and then makes the virtual space feel like reality, and augmented reality or mixed reality technology is a computer-generated space on top of the real world. It refers to a technology that adds information and expresses it, that is, a technology that allows interaction with users in real time by combining the real world and the virtual world.

이들 중 증강현실과 혼합현실 기술은 다양한 분야의 기술(예컨대, 방송 기술, 의료 기술 및 게임 기술 등)들과 접목되어 활용되고 있다. TV에서 일기 예보를 하는 기상 캐스터 앞의 날씨 지도가 자연스럽게 바뀌는 경우나, 스포츠 중계에서 경기장에 존재하지 않는 광고 이미지를 경기장에 실제로 존재하는 것처럼 화면에 삽입하여 송출하는 경우가 방송 기술 분야에 증강현실 기술이 접목되어 활용된 대표적인 예이다. 특히, 이러한 증강현실과 혼합현실 기술은 스마트폰(Smart phone)의 등장과 함께 다양한 응용 서비스로 구현되어 제공되고 있다.Among them, augmented reality and mixed reality technologies are utilized in conjunction with technologies in various fields (eg, broadcasting technology, medical technology, game technology, etc.). When the weather map in front of a weather caster who makes a weather forecast on TV changes naturally, or when an advertisement image that does not exist in a stadium is inserted and transmitted on the screen as if it actually exists in the stadium in sports broadcasting, augmented reality technology is applied in the field of broadcasting technology. It is a representative example of this grafted use. In particular, these augmented reality and mixed reality technologies are implemented and provided as various application services with the advent of smart phones.

증강현실 또는 혼합현실을 사용자에게 제공하는 대표적인 서비스로서, 메타버스(Meta-verse)가 있다. 이 메타버스는 가공, 추상을 의미하는 '메타(Meta)'와 현실세계를 의미하는 '유니버스(Universe)'의 합성어로 3차원 가상 세계를 의미한다. 메타버스는 기존의 가상현실 환경(Virtual reality environment)이라는 용어보다 진보된 개념으로서, 웹과 인터넷 등의 가상세계가 현실세계에 흡수된 증강 현실 환경을 제공한다.As a representative service that provides augmented reality or mixed reality to users, there is a meta-verse. This metaverse is a combination of 'Meta', which means processing and abstraction, and 'Universe', which means the real world, and means a three-dimensional virtual world. Metaverse is a concept that is more advanced than the term virtual reality environment, and provides an augmented reality environment in which virtual worlds such as the web and the Internet are absorbed into the real world.

이는 3차원에서 실제 생활과 법적으로 인정되는 활동인 직업, 금융, 학습 등이 연결된 가상 세계를 뜻한다. 구체적으로, 정치와 경제, 사회, 문화의 전반적 측면에서 현실과 비현실이 공존하는 생활형, 게임형 가상 세계라는 의미로 폭넓게 사용한다. 증강현실, 일상기록, 거울세계와 가상세계와 밀접한 관련이 있다.This refers to a virtual world in which real life and legally recognized activities such as work, finance, and learning are connected in three dimensions. Specifically, it is widely used in the sense of a life-type and game-type virtual world in which reality and unreality coexist in overall aspects of politics, economy, society, and culture. It is closely related to augmented reality, daily records, mirror world and virtual world.

이러한 메타버스를 구현하는 메타버스 구현 장치는 미리 정한 메타버스 구현 정보를 이용하여 가상의 배경, 오브젝트, 캐릭터 등을 구현하여 메타버스를 구현한다. 이때, 사용자는 조작 기구(키보드, 조이스틱, VR 머신 등)를 이용하여 메타버스에 접속하고 활동할 수 있다.A metaverse implementation device that implements such a metaverse implements a metaverse by implementing a virtual background, object, character, etc. using predetermined metaverse implementation information. At this time, the user can access and act in the metaverse using a manipulation device (keyboard, joystick, VR machine, etc.).

한편, 가상 현실게임 및 메타버스 환경에는 자신을 대신할 가상자아(아바타)를 통해 또 다른 아바타와 가상현실 공간이나 메타버스 세계에서 자신을 대신하여 접촉하게 된다.On the other hand, in the virtual reality game and metaverse environment, through a virtual ego (avatar) that replaces oneself, another avatar is contacted on behalf of oneself in a virtual reality space or metaverse world.

(선행 문헌)(prior literature)

등록특허 10-2415719(발명의 명칭 : 메타버스에서 가상 상담 환경을 위한 아바타의 상태 정보를 표시하는 메타버스 서버 및 이의 실행 방법)Registered Patent No. 10-2415719 (Title of Invention: Metaverse server displaying avatar status information for virtual consultation environment in Metaverse and its execution method)

그러나, 상기 등록특허 10-2415719에서의 아바타는 사용자가 조작하는 기구 즉, 키보드, 조이스틱 등에 의해 움직이는 바,However, the avatar in Registered Patent No. 10-2415719 is moved by a user-manipulated mechanism, that is, a keyboard, joystick, etc.

사용자의 뇌건강 향상에 도움을 주지 못하는 문제점이 있었다.There was a problem that could not help improve the user's brain health.

본 출원인은 뇌파로 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 아바타를 움직여 사용자의 뇌 집중력을 향상시켜 뇌건강 향상에 도움을 줄 수 있도록 하는 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템을 제안하고자 한다.The present applicant develops avatar technology that moves based on EEG signals in virtual reality games and metaverse environments that help improve brain health by improving the user's brain concentration by moving avatars in virtual reality games and metaverse environments with brain waves. We would like to propose a content system that improves brain function and concentration through

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 개량발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 상세하게는 뇌파로 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 아바타를 움직여 사용자의 뇌 집중력을 향상시켜 뇌건강 향상에 도움을 줄 수 있도록 하는 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템을 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been improved and invented to solve the various problems according to the prior art, and the object of the present invention is to improve the user's brain concentration by moving the avatar in a virtual reality game and metaverse environment with brain waves in more detail. It is to provide a content system that improves brain function and concentration through avatar technology that moves based on brain wave signals in a virtual reality game and metaverse environment that can help improve brain health.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템은,
메타버스서버(3)와; 상기 메타버스서버(3)로부터 일정간격을 두고 사용자의 머리에 접촉되어 사용자의 뇌파 신호를 수신하고 수신된 뇌파 신호를 사용자단말기로 보내는 뇌파감지부(5)와; 상기 뇌파감지부(5)로부터 일정간격을 두고 위치되되, 메타버스서버(3)로부터 사용자 자신의 아바타가 존재하고 있는 메타버스 공간을 제공받고 제공받은 아바타를 디스플레이 시키고, 수신된 뇌파신호에 따라 디스플레이 시킨 아바타를 움직임과 아울러 뇌파 신호를 수집하고 수집된 뇌파 신호를 AI 기반으로 하여 사용자의 뇌 집중력을 분석해 내는 사용자단말기(7)와; 상기 사용자단말기(7)의 정면 일측에 아바타의 움직임을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 보조진단수단(23)을 포함한 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템에 있어서,
상기 사용자단말기(7)는,
제어부(11)와;
상기 제어부(11) 및 뇌파감지부(5)에 전기적으로 연결되어 뇌파감지부(5)로부터 보내져 오는 뇌파 신호를 수집하는 뇌파 신호 수집부(13)와;
상기 제어부(11) 및 뇌파 신호 수집부(13)에 전기적으로 연결되어 제어부(7)의 제어신호에 따라 뇌파 신호 수집부(13)에 수집된 뇌파 신호를 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작 휴식의 뇌 활동별 특징을 추출해 내는 AI추출부(15)와;
상기 제어부(11) 및 AI추출부(15)에 전기적으로 연결되어 제어부(11)의 제어신호에 따라 AI추출부(15)에 추출해 낸 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 AI진단부(17)와;
상기 제어부(11)에 전기적으로 연결되어 제어부(11)의 제어신호에 따라 계산해 낸 뇌 집중력 그리고 뇌파 신호를 애플리케이션을 이용해서 시각화하여 화면에 표출시키는 모니터링부(21)를 포함하고,
상기 보조진단수단(23)은,
보조제어부(25)와;
상기 보조제어부(25)에 전기적으로 연결되어 보조제어부(25)의 제어신호에 따라 아바타의 움직임을 주시하는 사용자의 눈동자를 트래킹(tracking)하고 트래킹을 선과 점으로 기록하되, 선의 기록은 사용자의 눈동자가 움직이는 것이고, 점은 사용자의 눈동자가 정지한 것으로 하는 눈동자트래킹부(27)와;
상기 보조제어부(25) 및 눈동자트래킹부(27)에 전기적으로 연결되어 보조제어부(25)의 제어신호에 따라 눈동자트래킹부(27)에 기록된 점들을 불러와 기록된 점들을 바탕으로 하여 사용자의 눈동자가 정지한 시간을 계산하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 보조진단부(29)를 포함한다.In order to achieve the above object, the content system for improving brain function and concentration through avatar technology moving based on brain wave signals in a virtual reality game and metaverse environment according to the present invention,
a metabus server (3); an EEG sensor (5) which is in contact with the user's head at regular intervals from the metabus server (3) to receive the user's EEG signal and transmits the received EEG signal to the user terminal; It is located at a certain interval from the brain wave sensor 5, receives a metaverse space in which the user's own avatar exists from the metaverse server 3, displays the provided avatar, and displays according to the received brain wave signal A user terminal 7 that collects brain wave signals as well as moving the avatar and analyzes the user's brain concentration based on AI based on the collected brain wave signals; Brain through avatar technology that moves based on EEG signals in virtual reality games and metaverse environments, including an auxiliary diagnostic means 23 that analyzes the movement of the avatar on one side of the front of the user terminal 7 and calculates the user's brain concentration In the functional and concentration enhancing content system,
The user terminal 7,
with the control unit 11;
an EEG signal collection unit 13 electrically connected to the control unit 11 and the EEG sensor 5 to collect EEG signals transmitted from the EEG sensor 5;
It is electrically connected to the control unit 11 and the brain wave signal collection unit 13, and the brain wave signal collected in the brain wave signal collection unit 13 according to the control signal of the control unit 7 is AI-based, allowing the user to learn, create and relax an AI extraction unit 15 that extracts features for each brain activity;
It is electrically connected to the control unit 11 and the AI extraction unit 15, and the characteristics of each brain activity of the user's learning, creation, and rest extracted by the AI extraction unit 15 according to the control signal of the control unit 11 are AI-based. an AI diagnosis unit 17 that calculates the user's brain concentration by analyzing the characteristics of each brain activity of the user's learning, creation, and rest;
A monitoring unit 21 electrically connected to the control unit 11 to visualize the brain concentration and brain wave signals calculated according to the control signal of the control unit 11 using an application and displaying them on the screen,
The auxiliary diagnostic means 23,
an auxiliary control unit 25;
The pupil of the user who is electrically connected to the auxiliary control unit 25 and watches the movement of the avatar according to the control signal of the auxiliary control unit 25 is tracked and the tracking is recorded as lines and dots, but the recording of the line is the user's pupil. a pupil tracking unit 27 in which is a movement and a point is a stationary pupil of the user;
It is electrically connected to the auxiliary control unit 25 and the pupil tracking unit 27, and according to the control signal of the auxiliary control unit 25, the points recorded in the pupil tracking unit 27 are called, and based on the recorded points, the user's It includes an auxiliary diagnostic unit 29 that calculates the user's brain concentration by calculating the time the pupils are stopped.

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이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템은 학생, 수험생 등 학습자의 학습 집중도를 향상시켜 주는 효과가 있고, 작가, 제작자, 예술가 등 창작자의 창작 집중도를 향상시켜 줄 뿐만 아니라 다수의 사용자로부터 두뇌 활동 데이터를 확보할 수 있는 효과가 있다.As described above, the content system for improving brain function and concentration through avatar technology moving based on brain wave signals in virtual reality games and metaverse environments according to the present invention has the effect of improving the learning concentration of learners such as students and examinees. It not only improves the creative concentration of creators such as writers, producers, and artists, but also has the effect of securing brain activity data from a large number of users.

도 1은 본 발명에 따른 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 도 1의 사용자단말기의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 도 1의 사용자단말기에 더 설치된 보조진단수단의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 도 4의 사용 상태에서 사용자단말기의 화면에서 보여주는 아바타 움직임의 일실시예를 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing a brain function and concentration enhancement content system through avatar technology moving based on brain wave signals in a virtual reality game and metaverse environment according to the present invention;
Figure 2 is a diagram schematically showing the configuration of the user terminal of Figure 1;
3 is a diagram schematically showing the configuration of an auxiliary diagnostic means further installed in the user terminal of FIG. 1;
Figure 4 is a diagram schematically showing the state of use of the content system for improving brain function and concentration through avatar technology moving based on brain wave signals in a virtual reality game and metaverse environment according to the present invention;
FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment of avatar movement displayed on the screen of the user terminal in the use state of FIG. 4 .

이하, 본 발명에 따른 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a brain function and concentration enhancement content system through avatar technology moving based on brain wave signals in a virtual reality game and metaverse environment according to the present invention will be described.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 사용자단말기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 사용자단말기에 더 설치된 보조진단수단의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing a content system for improving brain function and concentration through avatar technology that moves based on brain wave signals in a virtual reality game and metaverse environment according to the present invention, and FIG. 2 is a configuration of the user terminal of FIG. 1 FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of an auxiliary diagnostic means further installed in the user terminal of FIG. 1 .

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템(1)은,As shown in FIGS. 1 to 3, the brain function and concentration enhancement content system 1 through avatar technology moving based on brain wave signals in the virtual reality game and metaverse environment according to the present invention,

메타버스서버(3)와;a metabus server (3);

상기 메타버스서버(3)로부터 일정간격을 두고 사용자의 머리에 접촉되어 사용자의 뇌파 신호를 수신하고 수신된 뇌파 신호를 사용자단말기로 보내는 뇌파감지부(5)와;an EEG sensor (5) which is in contact with the user's head at regular intervals from the metabus server (3) to receive the user's EEG signal and transmits the received EEG signal to the user terminal;

상기 뇌파감지부(5)로부터 일정간격을 두고 위치되되, 메타버스서버(3)로부터 사용자 자신의 아바타가 존재하고 있는 메타버스 공간을 제공받고 제공받은 아바타를 디스플레이 시키고, 수신된 뇌파신호에 따라 디스플레이 시킨 아바타를 움직임과 아울러 뇌파 신호를 수집하고 수집된 뇌파 신호를 AI 기반으로 하여 사용자의 뇌 집중력을 분석해 내는 사용자단말기(7)를 포함한다.It is located at a certain interval from the brain wave sensor 5, receives a metaverse space in which the user's own avatar exists from the metaverse server 3, displays the provided avatar, and displays according to the received brain wave signal It includes a user terminal 7 that collects brain wave signals as well as moving the avatar and analyzes the user's brain concentration based on AI based on the collected brain wave signals.

여기서, 상기 메타버스서버(3)와 사용자단말기(7)는 유선 또는 무선통신이 가능하고, 상기 뇌파감지부(5)는 사용자단말기(7)에 전기적으로 연결된다.Here, the metaverse server 3 and the user terminal 7 can communicate wired or wirelessly, and the brain wave sensor 5 is electrically connected to the user terminal 7.

그리고, 상기 사용자단말기(7)의 정면 일측에는 아바타의 움직임을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 보조진단수단(23)을 더 설치할 수 있다.In addition, an auxiliary diagnosis means 23 may be further installed on one front side of the user terminal 7 to calculate the user's brain concentration by analyzing the movement of the avatar.

그리고, 상기 사용자단말기(7)는And, the user terminal 7

제어부(11)와;with the control unit 11;

상기 제어부(11) 및 뇌파감지부(5)에 전기적으로 연결되어 뇌파감지부(5)로부터 보내져 오는 뇌파 신호를 수집하는 뇌파 신호 수집부(13)와;an EEG signal collection unit 13 electrically connected to the control unit 11 and the EEG sensor 5 to collect EEG signals transmitted from the EEG sensor 5;

상기 제어부(11) 및 뇌파 신호 수집부(13)에 전기적으로 연결되어 제어부(7)의 제어신호에 따라 뇌파 신호 수집부(13)에 수집된 뇌파 신호를 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작 휴식의 뇌 활동별 특징을 추출해 내는 AI추출부(15)와;It is electrically connected to the control unit 11 and the brain wave signal collection unit 13, and the brain wave signal collected in the brain wave signal collection unit 13 according to the control signal of the control unit 7 is AI-based, allowing the user to learn, create and relax an AI extraction unit 15 that extracts features for each brain activity;

상기 제어부(11) 및 AI추출부(15)에 전기적으로 연결되어 제어부(11)의 제어신호에 따라 AI추출부(15)에 추출해 낸 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 AI진단부(17)와;It is electrically connected to the control unit 11 and the AI extraction unit 15, and the characteristics of each brain activity of the user's learning, creation, and rest extracted by the AI extraction unit 15 according to the control signal of the control unit 11 are AI-based. an AI diagnosis unit 17 that calculates the user's brain concentration by analyzing the characteristics of each brain activity of the user's learning, creation, and rest;

상기 제어부(11)에 전기적으로 연결되어 제어부(11)의 제어신호에 따라 계산해 낸 뇌 집중력 그리고 뇌파 신호를 애플리케이션을 이용해서 시각화하여 화면에 표출시키는 모니터링부(21)를 포함한다.It includes a monitoring unit 21 that is electrically connected to the control unit 11 and visualizes the brain concentration and brain wave signals calculated according to the control signal of the control unit 11 using an application and displays them on the screen.

한편, 상기 사용자단말기(7)의 정면 일측에는 아바타의 움직임을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 내는 보조진단수단(23)을 더 설치할 수 있다.On the other hand, an auxiliary diagnostic means 23 may be further installed on one side of the front of the user terminal 7 to analyze the movement of the avatar and generate the user's brain concentration.

여기서, 상기 보조진단수단(23)은,Here, the auxiliary diagnostic means 23,

보조제어부(25)와;an auxiliary control unit 25;

상기 보조제어부(25)에 전기적으로 연결되어 보조제어부(25)의 제어신호에 따라 아바타의 움직임을 주시하는 사용자의 눈동자를 트래킹(tracking)하고 트래킹을 선과 점으로 기록하되, 선의 기록은 사용자의 눈동자가 움직이는 것이고, 점은 사용자의 눈동자가 정지한 것으로 하는 눈동자트래킹부(27)와;The pupil of the user who is electrically connected to the auxiliary control unit 25 and watches the movement of the avatar according to the control signal of the auxiliary control unit 25 is tracked and the tracking is recorded as lines and dots, but the recording of the line is the user's pupil. a pupil tracking unit 27 in which is a movement and a point is a stationary pupil of the user;

상기 보조제어부(25) 및 눈동자트래킹부(27)에 전기적으로 연결되어 보조제어부(25)의 제어신호에 따라 눈동자트래킹부(27)에 기록된 점들을 불러와 기록된 점들을 바탕으로 하여 사용자의 눈동자가 정지한 시간을 계산하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 보조진단부(29)를 포함한다.It is electrically connected to the auxiliary control unit 25 and the pupil tracking unit 27, and according to the control signal of the auxiliary control unit 25, the points recorded in the pupil tracking unit 27 are called, and based on the recorded points, the user's It includes an auxiliary diagnostic unit 29 that calculates the user's brain concentration by calculating the time the pupils are stopped.

상기와 같이 포함된 본 발명에 따른 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템(1)의 동작(또는 제어방법)을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. The explanation is as follows.

먼저, 사용자단말기(7)는 메타버스서버(3)로부터 사용자 자신의 아바타가 존재하고 있는 메타버스 공간을 제공 받는다.First, the user terminal 7 is provided with a metaverse space where the user's own avatar exists from the metaverse server 3.

상기와 같이 사용자단말기(7)가 사용자 자신의 아바타가 존재하고 있는 메타버스 공간을 제공 받으면,As described above, when the user terminal 7 is provided with the metaverse space where the user's own avatar exists,

뇌파감지부(5)는 사용자의 뇌파 신호를 수신하고 수신된 뇌파 신호를 사용자단말기(7)로 보낸다. 이때, 사용자단말기(7)의 제어부(11)는 메타버스 공간에 존재하고 있는 아바타로 뇌파 신호를 보낸다.The brain wave sensor 5 receives the user's brain wave signal and sends the received brain wave signal to the user terminal 7 . At this time, the controller 11 of the user terminal 7 sends an EEG signal to the avatar existing in the metaverse space.

여기서, 사용자가 아바타로 뇌파 신호를 보내는 이유는, 사용자의 뇌 집중력을 향상하기 위함이다.Here, the reason why the user sends the EEG signal to the avatar is to improve the user's brain concentration.

상기와 같이 메타버스 공간에 존재하고 있는 아바타가 뇌파 신호를 수신하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 아바타는 수신된 뇌파 신호에 따라 움직인다.As described above, when an avatar existing in the metaverse space receives an EEG signal, as shown in FIG. 5, the avatar moves according to the received EEG signal.

그리고, 사용자단말기(7)는 뇌파 신호를 수집하고 수집된 뇌파 신호를 AI 기반으로 하여 사용자의 뇌를 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 낸다.Then, the user terminal 7 collects EEG signals and analyzes the user's brain based on AI to calculate the user's brain concentration.

상기 사용자단말기(7)의 동작을 좀 더 살펴보면,Looking at the operation of the user terminal 7 in more detail,

상기 제어부(11)는 뇌파 신호 수집부(13)와 AI추출부(15)와 AI진단부(17)로 제어신호를 보낸다.The control unit 11 sends a control signal to the EEG signal collection unit 13, the AI extraction unit 15, and the AI diagnosis unit 17.

상기 뇌파 신호 수집부(13)는 뇌파감지부(5)로부터 보내져 오는 뇌파 신호를 수집한다.The EEG signal collecting unit 13 collects EEG signals sent from the EEG sensor 5 .

상기 AI추출부(15)는 제어부(7)의 제어신호에 따라 뇌파 신호 수집부(13)에 수집된 뇌파 신호를 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작 휴식의 뇌 활동별 특징을 추출해 내고, AI진단부(17)는 제어부(11)의 제어신호에 따라 AI추출부(15)에 추출해 낸 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 낸다.The AI extraction unit 15 extracts the characteristics of each brain activity of the user's learning and creative relaxation based on AI based on the brain wave signals collected in the brain wave signal collection unit 13 according to the control signal of the control unit 7, AI The diagnosis unit 17 extracts the characteristics of the user's learning, creation, and rest brain activities extracted by the AI extraction unit 15 according to the control signal of the control unit 11 based on AI, so that the user's learning, creation, and rest brain It analyzes the characteristics of each activity and calculates the user's brain concentration.

상기와 같이 AI진단부(17)가 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내면, 제어부(11)는 모니터링부(21)로 제어신호를 보낸다.As described above, when the AI diagnosis unit 17 calculates the user's brain concentration by analyzing the characteristics of each user's learning, creation, and rest, the control unit 11 sends a control signal to the monitoring unit 21.

상기 모니터링부(21)는 제어부(11)의 제어신호에 따라 계산해 낸 사용자의 뇌집중력 그리고 뇌파 신호를 애플리케이션을 이용해서 시각화하여 화면에 표출시킨다.The monitoring unit 21 visualizes the user's brain concentration and brain wave signals calculated according to the control signal of the control unit 11 using an application and displays them on the screen.

한편, 상기 메타버스 공간에서 아바타가 움직이면,On the other hand, if the avatar moves in the metaverse space,

상기 보조제어부(25)는 눈동자트래킹부(27)와 보조진단부(29)로 제어신호를 보낸다.The auxiliary control unit 25 sends a control signal to the pupil tracking unit 27 and the auxiliary diagnosis unit 29.

상기 눈동자트래킹부(27)는 보조제어부(25)의 제어신호에 따라 아바타의 움직임을 주시하는 사용자의 눈동자를 트래킹(tracking)하고 트래킹을 선과 점으로 기록한다. 이때, 상기 선은 사용자의 눈동자가 움직이는 것이고, 점은 사용자의 눈동자가 정지한 것으로 한다.The pupil tracking unit 27 tracks the pupil of the user watching the movement of the avatar according to the control signal of the auxiliary control unit 25 and records the tracking as lines and dots. At this time, it is assumed that the line represents the movement of the user's pupil, and the dot represents the stationary pupil of the user.

상기 보조진단단부(29)는 보조제어부(25)의 제어신호에 따라 눈동자트래킹부(27)에 기록된 점들을 불러와 기록된 점들을 바탕으로 하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 낸다.The auxiliary diagnosis unit 29 calls the points recorded in the eye tracking unit 27 according to the control signal of the auxiliary control unit 25 and calculates the user's brain concentration based on the recorded points.

따라서, 본 발명은 뇌파로 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 아바타를 움직여 사용자의 뇌 집중력을 향상시켜 뇌건강 향상에 도움을 줄 수 있도록 한다.Therefore, the present invention can help improve brain health by improving the user's brain concentration by moving the avatar in the virtual reality game and metaverse environment with brain waves.

상기 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.The detailed description of the present invention is merely illustrative of the present invention, which is only used for the purpose of explaining the present invention and is not used to limit the scope of the present invention described in the meaning or claims.

그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1 : 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템
3 : 메타버스서버
5 : 뇌파감지부
7 : 사용자단말기
11 : 제어부
13 : 뇌파 신호 수집부
15 : AI추출부
17 : AI진단부
21 : 모니터링부
23 : 보조진단수단
25 : 보조제어부
27 : 눈동자트래킹부
29 : 보조진단부1: Brain function and concentration improvement content system through avatar technology that moves based on brain wave signals in virtual reality games and metaverse environments
3 : Metaverse Server
5: EEG sensor
7: User terminal
11: control unit
13: EEG signal collection unit
15: AI extraction unit
17: AI diagnosis unit
21: monitoring unit
23: Auxiliary diagnosis means
25: auxiliary control unit
27: pupil tracking unit
29: auxiliary diagnosis unit

Claims (4)

메타버스서버(3)와; 상기 메타버스서버(3)로부터 일정간격을 두고 사용자의 머리에 접촉되어 사용자의 뇌파 신호를 수신하고 수신된 뇌파 신호를 사용자단말기로 보내는 뇌파감지부(5)와; 상기 뇌파감지부(5)로부터 일정간격을 두고 위치되되, 메타버스서버(3)로부터 사용자 자신의 아바타가 존재하고 있는 메타버스 공간을 제공받고 제공받은 아바타를 디스플레이 시키고, 수신된 뇌파신호에 따라 디스플레이 시킨 아바타를 움직임과 아울러 뇌파 신호를 수집하고 수집된 뇌파 신호를 AI 기반으로 하여 사용자의 뇌 집중력을 분석해 내는 사용자단말기(7)와; 상기 사용자단말기(7)의 정면 일측에 아바타의 움직임을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 보조진단수단(23)을 포함한 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템에 있어서,
상기 사용자단말기(7)는,
제어부(11)와;
상기 제어부(11) 및 뇌파감지부(5)에 전기적으로 연결되어 뇌파감지부(5)로부터 보내져 오는 뇌파 신호를 수집하는 뇌파 신호 수집부(13)와;
상기 제어부(11) 및 뇌파 신호 수집부(13)에 전기적으로 연결되어 제어부(7)의 제어신호에 따라 뇌파 신호 수집부(13)에 수집된 뇌파 신호를 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작 휴식의 뇌 활동별 특징을 추출해 내는 AI추출부(15)와;
상기 제어부(11) 및 AI추출부(15)에 전기적으로 연결되어 제어부(11)의 제어신호에 따라 AI추출부(15)에 추출해 낸 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 AI 기반으로 하여 사용자의 학습, 창작, 휴식의 뇌 활동별 특징을 분석하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 AI진단부(17)와;
상기 제어부(11)에 전기적으로 연결되어 제어부(11)의 제어신호에 따라 계산해 낸 뇌 집중력 그리고 뇌파 신호를 애플리케이션을 이용해서 시각화하여 화면에 표출시키는 모니터링부(21)를 포함하고,
상기 보조진단수단(23)은,
보조제어부(25)와;
상기 보조제어부(25)에 전기적으로 연결되어 보조제어부(25)의 제어신호에 따라 아바타의 움직임을 주시하는 사용자의 눈동자를 트래킹(tracking)하고 트래킹을 선과 점으로 기록하되, 선의 기록은 사용자의 눈동자가 움직이는 것이고, 점은 사용자의 눈동자가 정지한 것으로 하는 눈동자트래킹부(27)와;
상기 보조제어부(25) 및 눈동자트래킹부(27)에 전기적으로 연결되어 보조제어부(25)의 제어신호에 따라 눈동자트래킹부(27)에 기록된 점들을 불러와 기록된 점들을 바탕으로 하여 사용자의 눈동자가 정지한 시간을 계산하여 사용자의 뇌 집중력을 계산해 내는 보조진단부(29)를 포함한 가상 현실게임 및 메타버스 환경에서 뇌파 신호를 기반으로 움직이는 아바타 기술을 통한 뇌기능 및 집중력 향상 콘텐츠 시스템.
a metabus server (3); an EEG sensor (5) which is in contact with the user's head at regular intervals from the metabus server (3) to receive the user's EEG signal and transmits the received EEG signal to the user terminal; It is located at a certain interval from the brain wave sensor 5, receives a metaverse space in which the user's own avatar exists from the metaverse server 3, displays the provided avatar, and displays according to the received brain wave signal A user terminal 7 that collects brain wave signals as well as moving the avatar and analyzes the user's brain concentration based on AI based on the collected brain wave signals; Brain through avatar technology that moves based on EEG signals in virtual reality games and metaverse environments, including an auxiliary diagnostic means 23 that analyzes the movement of the avatar on one side of the front of the user terminal 7 and calculates the user's brain concentration In the functional and concentration enhancing content system,
The user terminal 7,
with the control unit 11;
an EEG signal collection unit 13 electrically connected to the control unit 11 and the EEG sensor 5 to collect EEG signals transmitted from the EEG sensor 5;
It is electrically connected to the control unit 11 and the brain wave signal collection unit 13, and the brain wave signal collected in the brain wave signal collection unit 13 according to the control signal of the control unit 7 is AI-based, allowing the user to learn, create and relax an AI extraction unit 15 that extracts features for each brain activity;
It is electrically connected to the control unit 11 and the AI extraction unit 15, and the characteristics of each brain activity of the user's learning, creation, and rest extracted by the AI extraction unit 15 according to the control signal of the control unit 11 are AI-based. an AI diagnosis unit 17 that calculates the user's brain concentration by analyzing the characteristics of each brain activity of the user's learning, creation, and rest;
A monitoring unit 21 electrically connected to the control unit 11 to visualize the brain concentration and brain wave signals calculated according to the control signal of the control unit 11 using an application and displaying them on the screen,
The auxiliary diagnostic means 23,
an auxiliary control unit 25;
The pupil of the user who is electrically connected to the auxiliary control unit 25 and watches the movement of the avatar according to the control signal of the auxiliary control unit 25 is tracked and the tracking is recorded as lines and dots, but the recording of the line is the user's pupil. a pupil tracking unit 27 in which is a movement and a point is a stationary pupil of the user;
It is electrically connected to the auxiliary control unit 25 and the pupil tracking unit 27, and according to the control signal of the auxiliary control unit 25, the points recorded in the pupil tracking unit 27 are called, and based on the recorded points, the user's A contents system that improves brain function and concentration through avatar technology that moves based on EEG signals in virtual reality games and metaverse environments, including an auxiliary diagnostic unit (29) that calculates the user's brain concentration by calculating the time the pupils are stopped.
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