KR20000058400A - A computer apparatus for preservation with body electrical signal - Google Patents

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KR20000058400A KR1020000025917A KR20000025917A KR20000058400A KR 20000058400 A KR20000058400 A KR 20000058400A KR 1020000025917 A KR1020000025917 A KR 1020000025917A KR 20000025917 A KR20000025917 A KR 20000025917A KR 20000058400 A KR20000058400 A KR 20000058400A
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Abstract

PURPOSE: A vital electric signal recognizing computer system is provided to be capable of discriminating a user of a computer by recognizing an electric signal of the heart or a brain wave. CONSTITUTION: A vital electric signal recognizing computer system comprises reference electrodes(10) and activation electrodes(20). The activation electrodes(10) are compared at the reference electrode(10) and an amplitude comparator(12), and an amplitude difference is inputted to a computer(10). An amplifier(13) amplifies an amplitude of the activation electrode, which is compared with the reference electrode(10) at the amplitude comparator(12), and the amplified amplitude is supplied to the computer(100) through analog-to-digital converters(16,17). An input of a low band attenuator(14) and data from a high band attenuator filter(15) are selectively used as occasion demands. Amplitudes of left-hand, right-hand, left-foot and right-foot electrodes(31-34) are compared with a potential of the reference electrode(10) through an amplitude comparator(35), and a comparison result is amplified by an amplifier(36). The amplified result is converted into a digital signal through an analog-to-digital converter(27) so as to be supplied to the computer(100).

Description

생체 전기신호 인식 컴퓨터 장치{A computer apparatus for preservation with body electrical signal}A computer apparatus for preservation with body electrical signal

본 발명은 뇌파나 심장 전기 신호를 인식하여 컴퓨터의 사용자를 식별함으로써 컴퓨터 보안에 이용하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device used for computer security by recognizing an EEG or heart electrical signal and identifying a user of the computer.

기존의 컴퓨터 보안에 관련되는 생체 인식 신호에는 지문과 홍채, 성문등이 있다. 그러나 이들 장치의 단점은 한번 사용자를 확인하면 다음에는 사용자가 아닌 다른 사람이 컴퓨터를 사용하더라도 그대로 작동을 한다는 점이다. 즉 확인을 마친 사용자가 자리를 뜬 뒤 다른 사람이 사용을 할 수 있다는 것이다. 이는 중대한 기밀의 경우에는 문제가 된다.Biometric signals related to conventional computer security include fingerprints, irises, and gates. The downside of these devices, however, is that once they have been identified, they will still work when someone other than the user is using the computer. In other words, once the user is confirmed, someone else can use it. This is a problem in the case of material confidentiality.

보통 뇌파를 측정하는 경우에는 귀 부분을 기준전극으로 머리 각 부분을 측정한다. 또 심장전기신호를 측정할 때에는 흉부 전극이나 팔다리 전극을 사용한다.In general, when measuring EEG, each part of the head is measured with the reference electrode as the ear part. In addition, chest or limb electrodes are used to measure heart electrical signals.

본 발명에서는 지문인식장치나 홍채인식장치, 성문인식장치와 함께, 기억장치나 보조기억장치에 미리 인식시켜 놓은 뇌파와 심장 전기신호의 패턴을 인식, 사용자와 비교함으로써 사용자의 뇌파나 심장 전기신호가 계속되는 기간에는 사용자 확인을 지속할 수 있다. 또 정해진 사용자가 자리를 뜨더라도 다른 사람이 사용할 수 없고, 정해진 사용자가 다시 오면 확인을 지속할 수 있다는 장점이 있다.In the present invention, in addition to the fingerprint recognition device, the iris recognition device, and the voiceprint recognition device, the brain wave and heart electrical signal of the user is recognized by comparing the pattern of the brain wave and heart electrical signal previously recognized in the memory device or the auxiliary memory device with the user. In the ensuing period, user confirmation can be continued. Another advantage is that even if a given user leaves, another person cannot use it and can continue checking when the given user comes back.

본 발명에서 뇌파는 컴퓨터를 바라볼 때, 즉 정신활동이 활발할 때 특징적으로 나타나는 카파파, 람다파, 뮤 리듬, Fm세타율동 등을 측정한다. 특히 사람의 두뇌의 좌우가 다르고, 사람에 따라 이들 웨이브의 발생위치가 다르다는 것을 이용한다. 따라서 기존의 뇌파측정기와는 달리, 양 귀의 기준전극과, 두정부나 후두부, 전두부 등의 뇌 중심 전극 이외에는 좌우를 대칭으로 한다. 뇌파를 기점이 다른 벡터값들로 측정하기 위해 기준전극 이외에 6개 이상의 전극을 사용하는 것을 원칙으로 한다. 또 기준전극에서도 이상 뇌파 등이 발생할 수 있으므로 기준전극도 2곳을 측정하는 것을 원칙으로 한다.In the present invention, the brain wave measures kappa, lambda wave, mu rhythm, Fm theta rhythm, etc., which are characteristic when looking at a computer, that is, mental activity is active. In particular, the left and right sides of the human brain is different, and the position where these waves are generated varies from person to person. Therefore, unlike the conventional EEG, except for the reference electrode of both ears, and brain center electrodes such as the head, laryngeal head, frontal head, etc., the left and right are symmetrical. In principle, six or more electrodes are used in addition to the reference electrode to measure EEG with different vector values. In addition, since abnormal brain waves may occur in the reference electrode, two reference electrodes should be measured in principle.

심장전기신호는 기준전극 이외에 3곳을 재야 심장 전체의 벡터적인 값을 파악할 수 있다. 심장신호에서도 개인에 따라 심장벡터의 향하는 좌우 기울기나 전후 기울기가 심장의 이상 유무에도 불구하고 거의 변하지 않는 것을 이용한다.The cardiac electrical signal must be measured in three places in addition to the reference electrode to determine the vector value of the entire heart. In the cardiac signal, the inclination of the heart vector to the individual or the inclination of the front and rear of the heart vector is almost unchanged despite the abnormality of the heart.

제 1도는 본 발명의 블럭도이다.1 is a block diagram of the present invention.

제 2도는 헤드폰이나 헬멧에 부착하는 전극의 후두부 배치도이다.2 is a layout of the posterior head of the electrode attached to the headphone or helmet.

제 3도는 헤드폰이나 헬멧에 부착하는 전극의 전두부 배치도이다.3 is a layout of the frontal head of the electrode attached to the headphone or helmet.

〈 도면의 주요 기분에 대한 기호의 설명 〉〈Explanation of Symbols for Main Mood in Drawings〉

10: 활성전극 11: 접촉저항 검정회로 12: 진폭비교회로 13: 증폭장치10: active electrode 11: contact resistance verification circuit 12: amplitude comparison circuit 13: amplification device

14: 저역감쇠필터 15: 고역감쇠필터 16: A/D변환기 17: A/D변환기14: low pass attenuation filter 15: high pass attenuation filter 16: A / D converter 17: A / D converter

18: A/D변환기 20: 기준전극 31: 왼팔전극 32: 오른팔전극18: A / D converter 20: reference electrode 31: left arm electrode 32: right arm electrode

33: 왼발전극 34: 오른발전극 35: 진폭비교회로 36: 증폭장치33: left foot electrode 34: right foot electrode 35: amplitude comparison unit 36: amplification apparatus

37: A/D변환기 100: 컴퓨터 101: EEPROM 102: 하드디스크37: A / D Converter 100: Computer 101: EEPROM 102: Hard Disk

본 발명은 뇌파나 심장 전기 신호를 인식하여 컴퓨터의 사용자를 식별함으로써 컴퓨터 보안에 이용하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device used for computer security by recognizing an EEG or heart electrical signal and identifying a user of the computer.

제 1도는 본 발명의 블럭도이다.1 is a block diagram of the present invention.

본 발명에서 뇌파는 컴퓨터를 바라볼 때, 즉 정신활동이 활발할 때 특징적으로 나타나는 카파파, 람다파, 뮤 리듬, Fm세타율동 등을 측정한다. 특히 사람의 두뇌의 좌우가 다르고, 사람에 따라 이들 웨이브의 발생위치가 다르다는 것을 이용한다.In the present invention, the brain wave measures kappa, lambda wave, mu rhythm, Fm theta rhythm, etc., which are characteristic when looking at a computer, that is, mental activity is active. In particular, the left and right sides of the human brain is different, and the position where these waves are generated varies from person to person.

따라서 기존의 뇌파측정기와는 달리, 양 귀의 기준전극과, 두정부나 후두부, 전두부 등의 뇌 중심 전극 이외에는 좌우를 대칭으로 한다. 뇌파를 기점이 다른 벡터값들로 측정하기 위해 기준전극 이외에 6개 이상의 전극을 사용하는 것을 원칙으로 한다.Therefore, unlike the conventional EEG, except for the reference electrode of both ears, and brain center electrodes such as the head, laryngeal head, frontal head, etc., the left and right are symmetrical. In principle, six or more electrodes are used in addition to the reference electrode to measure EEG with different vector values.

뇌파의 기준전극(20)은 제 2도와 제 3도에서 귀부근에 위치하는 A와 B가 된다.The reference electrode 20 of the EEG becomes A and B located near the ear in FIGS. 2 and 3.

기준전극은 한 개가 비교되는 것이 원칙이나 기준전극이 활성화되는 수도 있으므로, 기준전극끼리 진폭이 비교가 될 수도 있으며, 활성전극끼리 비교가 되어 데이터가 컴퓨터(100)에 입력될 수도 있다.In principle, one reference electrode is compared, but since the reference electrode may be activated, the amplitudes of the reference electrodes may be compared, and the active electrodes may be compared, and data may be input to the computer 100.

심장전기신호는 왼팔 오른팔 왼발 전극이 진폭이 비교되어 벡터로 표시할 수 있는 심장전기신호를 나타낼 수 있다.The cardiac electrical signal may represent a cardiac electrical signal in which the left arm, right arm, and left foot electrodes are compared in amplitude and can be represented as a vector.

제 2도와 제 3도의 기준전극을 제외한 나머지 전극들은 활성전극(10)들이 된다. 활성전극(10)들은 1개의 기준전극들과 진폭비교회로(12)에서 비교되어 진폭의 차이가 컴퓨터(100)에 입력된다. 진폭비교회로(12)는 비교기들로 이루어지며, 전극들은 모두 조합을 이루어 비교될 수 있다. 이때 접촉저항검정회로(11)에서 진폭비교회로(12)를 스위칭하여 선택할 수 있으며, 전극의 접속상태가 컴퓨터(100)에 입력될 수 있다. 진폭비교회로(12)에서 1개의 기준전극(20)과 비교된 활성전극(10)의 진폭은 증폭장치(13)에서 증폭되어 A/D변환기(16 및 17)를 거쳐 컴퓨터(100)에 입력된다. 2개의 회로 모두를 사용함으로써 필요에 따라 저역감쇠필터(14)의 입력과 고역감쇠필터(15)로부터의 데이터가 선택적으로 이용된다.The remaining electrodes, except for the reference electrodes of FIGS. 2 and 3, become active electrodes 10. The active electrodes 10 are compared with one reference electrode in the amplitude comparison circuit 12 so that the difference in amplitude is input to the computer 100. The amplitude comparator 12 consists of comparators, and the electrodes can all be compared in combination. In this case, the contact resistance test circuit 11 may switch and select the amplitude comparison circuit 12, and the connection state of the electrode may be input to the computer 100. The amplitude of the active electrode 10 compared with one reference electrode 20 in the amplitude comparison furnace 12 is amplified by the amplifier 13 and input to the computer 100 via the A / D converters 16 and 17. do. By using both circuits, the input of the low pass attenuation filter 14 and the data from the high pass attenuation filter 15 are selectively used as necessary.

왼팔전극(31)과 오른팔전극(32), 왼발전극(33) 및 오른발전극(34)의 전극의 진폭은 기준전극(20)의 전위와 진폭비교회로(35)에서 진폭이 비교되어 증폭장치 (36)에서 증폭되고, A/D변환기(37)에서 아날로그 신호가 디지털신호로 변환되어 컴퓨터(100)에 입력된다. 진폭비교회로(35)는 비교기들로 이루어지며, 사용된 전극들은 조합을 이루어 비교될 수 있다. 입력된 뇌파신호나 심장전기신호는 EEPROM(101)이나 하드디스크(102)에 미리 입력된 기준 데이터와 비교되어 미리 프로그램된 경보나 시스템정지, 시스템 지속 등을 수행한다.The amplitudes of the electrodes of the left arm electrode 31, the right arm electrode 32, the left foot electrode 33, and the right foot electrode 34 are compared with the amplitude of the potential of the reference electrode 20 and the amplitude comparison channel 35 so that the amplification apparatus ( Amplified by reference numeral 36, an analog signal is converted into a digital signal by the A / D converter 37 and input to the computer 100. The amplitude comparison circuit 35 consists of comparators, and the electrodes used can be compared in combination. The input EEG signal or cardiac electrical signal is compared with reference data previously input to the EEPROM 101 or the hard disk 102 to perform a preprogrammed alarm, system stop, system continuity, and the like.

제 2도는 헤드폰이나 헬멧에 부착하는 전극의 후두부 배치도이다.2 is a layout of the posterior head of the electrode attached to the headphone or helmet.

제 3도는 헤드폰이나 헬멧에 부착하는 전극의 전두부 배치도이다.3 is a layout of the frontal head of the electrode attached to the headphone or helmet.

뇌파측정의 비활성전극은 귀밑에, 활성전극은 뇌 활동이 활발한 두정부나 후두부에 둘 수 잇다. 그러나 7곳 이상의 전극을 사용하여 뇌의 전위를 시작점이 각기 다른 백터들로 전체 검색을 하는 것을 원칙으로 한다. 그렇지만 뇌파의 잡음이 많은 점과, 머리카락 때문에 전극을 정확히 부착하기 어려운 점을 감안하여 2곳만을 취하는 방법을 쓸 수도 있다..The inactive electrode of the EEG measurement can be placed under the ear, and the active electrode can be placed in the head or larynx, where brain activity is active. However, using seven or more electrodes in principle, the entire brain potential is searched by vectors with different starting points. However, it is possible to use the method of taking two places, considering the noise of the brain waves and the difficulty of attaching the electrode correctly due to the hair.

심장전기신호는 기준전극 이외에 3곳을 재야 심장 전체의 벡터적인 값을 파악할 수 있다. 심장신호에서도 개인에 따라 심장벡터의 향하는 좌우 기울기나 전후 기울기가 심장의 이상 유무에도 불구하고 거의 변하지 않는 것을 이용한다.The cardiac electrical signal must be measured in three places in addition to the reference electrode to determine the vector value of the entire heart. In the cardiac signal, the inclination of the heart vector to the individual or the inclination of the front and rear of the heart vector is almost unchanged despite the abnormality of the heart.

뇌의 기준전극을 기준전극으로 삼아, 왼팔, 왼발, 오른팔 전극만을 사용하는 방법이 흉부전극들을 번거롭게 사용하지 않아서 간단하고 편리하다. 그러나 프로그램에 따라 오른발을 기준전극으로 사용할 수도 있으며, 뇌의 기준전극을 기준전극으로 왼팔과 오른팔, 오른발 전극들을 사용할 수도 잇다.Using the reference electrode of the brain as a reference electrode, the method of using only the left arm, left foot, and right arm electrodes is simple and convenient because it does not bother the chest electrodes. However, depending on the program, the right foot may be used as the reference electrode, and the left and right arms and right foot electrodes may be used as the reference electrode of the brain.

본 발명의 효과는 컴퓨터 보안에 있어서 확인을 마친 사용자가 자리를 뜬 뒤 바로 다른 사람이 사용하는 일이 없도록 하는 것이다.An effect of the present invention is to ensure that a user who has been confirmed in computer security does not use another person immediately after leaving.

본 발명에서는 지문인식장치나 홍채인식장치, 성문인식장치와 함께, 기억장치나 보조기억장치에 미리 인식시켜 놓은 뇌파와 심장 전기신호의 패턴을 인식, 사용자와 비교함으로써 사용자의 뇌파나 심장 전기신호가 계속되는 기간에는 사용자 확인을 지속할 수 있다. 또 정해진 사용자가 자리를 뜨더라도 다른 사람이 사용할 수 없고, 정해진 사용자가 다시 오면 확인을 지속할 수 있다는 장점이 있다.In the present invention, in addition to the fingerprint recognition device, the iris recognition device, and the voiceprint recognition device, the brain wave and heart electrical signal of the user is recognized by comparing the pattern of the brain wave and heart electrical signal previously recognized in the memory device or the auxiliary memory device with the user. In the ensuing period, user confirmation can be continued. Another advantage is that even if a given user leaves, another person cannot use it and can continue checking when the given user comes back.

본 발명에서 뇌파는 컴퓨터를 바라볼 때, 즉 정신활동이 활발할 때 특징적으로 나타나는 카파파, 람다파, 뮤 리듬, Fm세타율동 등을 측정한다. 특히 사람의 두뇌의 좌우가 다르고, 사람에 따라 이들 웨이브의 발생위치가 다르다는 것을 이용한다.In the present invention, the brain wave measures kappa, lambda wave, mu rhythm, Fm theta rhythm, etc., which are characteristic when looking at a computer, that is, mental activity is active. In particular, the left and right sides of the human brain is different, and the position where these waves are generated varies from person to person.

따라서 기존의 뇌파측정기와는 달리, 양 귀의 기준전극과, 두정부나 후두부, 전두부 등의 뇌 중심 전극 이외에는 좌우를 대칭으로 하고 이들 좌우양측의 뇌파의 진폭을 비교함으로써 특정 뇌파가 좌우 어느 부위에서 발생했는지를 측정할 수 있도록 한다.Therefore, unlike the conventional EEG, except for the reference electrodes of both ears and the brain center electrodes such as the head, laryngeal head, and frontal head, the left and right sides are symmetrical and the EEG amplitudes of the left and right sides are compared, so that specific EEGs are generated at the left and right sides. Make sure you can measure.

중심 위치인 전두부와 두정부, 후두부의 전극들의 뇌파의 진폭을 비교함으로써 특정뇌파가 뇌의 앞 뒤,어느 부위에서 발생했는지를 측정할 수 있도록 한다.By comparing the EEG amplitudes of the frontal, head and laryngeal electrodes, which are the central locations, it is possible to determine where the specific EEG occurs in the front and back of the brain.

심장전기신호는 기준전극 이외에 3곳을 재야 심장 전체의 벡터적인 값을 파악할 수 있다. 심장신호에서도 개인에 따라 심장벡터의 향하는 좌우 기울기나 전후 기울기가 심장의 이상 유무에도 불구하고 거의 변하지 않는 것을 이용한다. 즉, 심전 벡터가 향하는 방향을 주로 체크한다.The cardiac electrical signal must be measured in three places in addition to the reference electrode to determine the vector value of the entire heart. In the cardiac signal, the inclination of the heart vector to the individual or the inclination of the front and rear of the heart vector is almost unchanged despite the abnormality of the heart. In other words, the direction in which the ECG vector is directed is mainly checked.

뇌의 기준전극을 심장의 기준전극으로 사용함으로써, 왼팔과 오른팔, 왼발 전극들만을 사용해도 심장의 진폭을 비교하여 심장의 공간벡터의 방향을 알 수 있다.By using the reference electrode of the brain as the reference electrode of the heart, it is possible to determine the direction of the space vector of the heart by comparing the amplitude of the heart using only the left, right, and left foot electrodes.

Claims (4)

뇌의 전기 파동 신호를 측정할 수 있는 한 개 이상의 기준 전극 및 한 개이상의 활성전극이 헤드폰이나 헬멧 하부에 위치하고, 활성전극들이 정중앙이나 좌우 대칭으로 위치하며, 증폭기 및 고역필터와 저역필터, 이를 디지털 신호로 변환시킬 수 있는 아날로그 디지털 변환기들과, 심장의 전기신호를 측정할 수 있는 왼팔 오른팔 왼발의, 세 개 이상의 전극이 붙일 수 있는 접착 테이프 안이나, 감아 맬 수 있도록 매직테이프나 고리로 이루어진 띠안에 위치하고, 증폭장치와, 이를 디지털 신호로 변환시킬 수 있는 아날로그 디지털 변환기와, 마이크로프로세서 및 주기억장치와 보조기억장치를 한조로 구비한 컴퓨터 장치.One or more reference electrodes and one or more active electrodes, which can measure the electrical wave signal of the brain, are located under the headphone or helmet, and the active electrodes are located in the center or symmetry, and the amplifier, high pass filter and low pass filter, digital Analog-to-digital converters that can convert signals, and left-right arms that measure the electrical signal of the heart, in the adhesive tape to which three or more electrodes can be attached, or in a tape or loop to wrap around A computer device having an amplification device, an analog-to-digital converter capable of converting it into a digital signal, a microprocessor, a main memory device and an auxiliary memory device. 심장전기신호의 측정을 위한 기준전극으로 이용할 수 있도록 헬멧이나 헤드폰의 하부나 옆에 위치한 뇌의 기준 전극이 구비되고, 심장전기신호의 측정을 위한 활성전극으로 이용할 수 있도록 붙일 수 있는 접착 테이프 안이나, 감아 맬 수 있도록 매직테이프나 고리로 이루어진 띠 안에 세 개 이상의 전극들을 구비한 컴퓨터 장치.In order to use as a reference electrode for the measurement of cardiac electrical signals, a reference electrode of the brain located at the bottom or the side of the helmet or headphones is provided, and in the adhesive tape which can be attached as an active electrode for the measurement of the cardiac electrical signal. And a computer device comprising three or more electrodes in a strip of magic tape or loops for wrapping. 뇌의 전기 파동 신호를 측정할 수 있는 한 개 이상의 기준 전극이 귀부분에 위치하고, 여섯 개 이상의 활성전극이 후두부나 두정부나 전두부의 중앙에 위치하거나 좌우 쌍으로, 헤드폰이나 헬멧 하부에 위치하고, 증폭장치 및 고역필터와 저역필터, 이를 디지털 신호로 변환시킬 수 있는 아날로그 디지털 변환기들을 구비한 컴퓨터 장치.One or more reference electrodes are located in the ear, capable of measuring the electrical pulse signal of the brain, and six or more active electrodes are located in the center of the larynx, head or frontal region, or in the left and right pairs, under the headphone or helmet. Apparatus and a computer device comprising a high pass filter and a low pass filter, and analog to digital converters capable of converting them into digital signals. 심장전기신호의 측정을 위한 전극들로 왼팔과 오른팔, 왼발과 오른발 전극들만을 이용하고, 이들의 진폭을 비교하는 진폭비교회로와, 증폭장치와, 이를 디지털 신호로 변환시킬 수 있는 아날로그 디지털 변환기를 구비한 컴퓨터 장치.For the measurement of cardiac electrical signals, use only the left and right arms, the left and right foot electrodes as the electrodes, and compare the amplitudes of them with an amplitude comparison, an amplification device, and an analog-to-digital converter that can convert them into digital signals. Computer device provided.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020068681A (en) * 2001-02-22 2002-08-28 김연호 Concentration and stability measurement system using headset type EEG equipment
KR20020071615A (en) * 2001-03-07 2002-09-13 엘지전자주식회사 Video apparatus with auto security and control method of the same
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