KR200314492Y1 - 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대장치 - Google Patents

Abstract

뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치가 개시된다. 그러한 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치는 소정 사용자의 뇌파 신호를 검출하는 뇌파검출용 전극과; 상기 뇌파검출용 전극들을 통해 추출된 뇌파 신호를 분석하여 뇌파 데이터를 생성하고, 상기 뇌파 데이터를 RF 무선방식에 의해 전송하는 뇌파 신호 처리부와; 상기 뇌파 신호 처리부에 의해 분석된 상기 사용자의 뇌파 신호 레벨에 대응되는 음성을 출력시켜 상기 사용자가 특정한 뇌파의 상태를 증진시키는 소리를 들을 수 있도록 출력하는 스피커; 로 구성된 헤드세트와, 상기 RF 무선방식에 의해 송출되는 뇌파 데이터를 수신하고, 수신된 뇌파 데이터에 응하여 구동되는 뇌파 수신장치, 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치{Attention Improvement Apparatus Using the Radio-Controlled Toy Based on Neurofeedback}

본 고안은 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인체의 뇌에서 발생되는 뇌파를 측정하고 분석하여 이 장치를 사용하는 사람에게 자신의 뇌파 상태를 알기 쉽도록 알려 줄 뿐만 아니라, 흥미를 유발시키면서 피드백 받을 수 있도록 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치에 관한 것이다.

일반적인 인체의 뇌에서 발생하는 뇌파는 크게 네 가지로 분류할 수 있다. 즉, 알파파는 8∼12헤르츠의 주파수에 50 마이크로 볼트 정도의 크기를 갖는 파형으로 정상 성인이 눈을 감고 안정한 상태를 유지하는 동안 많이 발생하고, 베타파는 12∼30헤르츠의 주파수에서 나타나며 눈을 뜨고 정신을 집중하거나 뇌 활동이 증가하는 상태에서 우세하며, 쎄타파는 4∼7헤르츠의 주파수 성분을 가지며 성인에게는 수면시나 스트레스와 같은 상황에서 나타나고 또는 뇌질환이 있을 때 관찰된다. 그리고 마지막으로는 델타파로 0.5∼3.5헤르츠 이하의 주파수에서 나타나고 유아에서 관찰이 되며 성인에게는 깊은 수면이나 심한 뇌질환 시에 나타난다.

그러므로, 사람의 뇌파신호를 추출하여 처리한 후 그 결과를 분석하고 그에 상응하는 피드백 신호를 사용자들에게 전달하여 피험자의 특정한 뇌파 특성을 향상시키려는 노력이 꾸준히 진행되고 있다. 그에 따라 여러 형태의 뉴로피드백 장치들이 발표되고 있는데 대부분이 컴퓨터를 사용하여 뇌파를 측정하고 그에 따른 여러 피드백 수단을 제공하고 있다. 그러나, 사용자(피험자)가 한정된 공간 내에서, 즉컴퓨터 주위에서 벗어나지 못한 채 길게는 많은 시간을 뇌파측정을 위해서 어느 정도 구속을 받아야 하는 단점이 있다.

그리고 측정하는 과정이 사용자가 지루하고 흥미를 직접적으로 느끼지 못하여 피드백 효과가 상당히 저조한 실정이다. 또한, 기존의 뉴로피드백 장치들은 그 크기가 크고 부가되는 뇌파 측정용 전극뿐만 아니라 부수적인 장치들이 많아 측정할 때 복잡한 면이 많다.

즉, 사람의 뇌파를 추출하여 뇌파 신호를 처리한 후 컴퓨터 상에서 측정된 뇌파의 파형을 디스플레이 해주거나 그 결과에 따라서 소리나 시각적인 장치를 통해서 피드백 하는 장치들에 관한 기존의 특허들은 사용자(피험자)가 사용되는 뇌파 측정 모듈이나 컴퓨터 모니터 주위에서 어느 정도 공간적으로 떨어져서 자유로이 측정을 하고 그 결과를 피드백 받을 수 없는 단점이 있다. 또한, 뇌파의 측정뿐만 아니라 모듈과의 연결도 유선으로 되어 있어서 뇌파 장치 주위에서 벗어나서 측정하고 그 결과를 피드백 받을 수 없는 단점이 있다. 그리고 뇌파를 측정하고 피드백 하는 과정에서 단조로운 과정으로 인하여 사용자가 쉽게 지루함을 느끼는 단점이 있다.

본 고안의 목적은 전술한 단점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 인체의 뇌파를 측정하여 그 의식 상태를 피드백 해줌으로써 사용자가 자신의 뇌파 상태를 파악할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 사용자의 의지에 따라 특정 뇌파 상태를 증진시킬 수 있도록 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한집중력 증대 장치를 제공함에 있다.

또한 본 고안의 목적은 두피의 좌/우 전두전부(Fp1, Fp2)에서 발생하는 뇌파를 추출하여 조건화(정형화)한 후 알에프 무선을 통해서 그 뇌파의 특성에 따른 단순한 모니터링을 통한 피드백이 아닌 움직이는 물체를 통해 사용자의 뇌파 상태를 알려 줌으로써 사용자가 게임을 하듯 즐겁게 자신의 뇌파를 파악할 수 있도록 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치를 제공함에 있다.

또한 본 고안의 목적은 무선으로 움직이는 물체를 구동함으로써 원거리에서 공간적 제약이 없이 사용자의 뇌파 상태를 피드백 받을 수 있도록 하는 동시에 상기 좌/우 스피커를 통해서 자신의 뇌파 상태를 음성으로 피드백 받고, 그 후 사용자가 원하는 뇌파를 증진시키고자 하는 경우 미리 설정된 프로그램에 의해서 청각적으로 뇌파 유발에 도움이 되는 자극을 피드백 받을 수 있도록 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 적용된 헤드세트의 전체 구성도.

도 2는 도 1에 적용된 헤드세트 정면도.

도 3은 도 1에 적용된 헤드세트 측면도.

도 4는 도 1에 적용된 헤드세트 착용 측면도.

도 5는 본 고안인 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 고안에 적용된 뇌파신호 처리부의 구성을 설명하기 위한 블록도.

도 7은 도 5에 적용된 뇌파 수신장치의 구성을 설명하기 위한 블록도.

도 8은 도 6에 적용된 뇌파 전처리부의 구성을 설명하기 위한 블록도.

도 9는 본 고안에 적용된 송신부 뇌파 데이터 처리 알고리듬을 설명하기 위한 동작흐름도.

도 10은 본 고안에 적용된 수신부 뇌파 데이터 처리 알고리듬을 설명하기 위한 동작흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 헤드세트 110 : 좌측 뇌파검출 전극

111 : 우측 뇌파검출 전극 112 : 좌측 기준전극

113 : 우측 기준전극 114 : 접지전극

120 : 좌측 스피커 121 : 우측 스피커

130 : 후두 밀착밴드 140 : 좌측 귀걸게

141 : 우측 귀걸게 150 : 전두 밀착밴드

160 : 주 프레임 200 : 뇌파신호 처리부

210 : 뇌파 전처리부 211 : 인공잡음 제거

212 : 버퍼 1 213 : 버퍼 2

214 : 인스트루멘테이션 증폭기 215 : 대역통과 필터

216 : 증폭기 217 : 분리 증폭기

220 : 디지털 신호 처리부 230 : 송신부 알에프 모뎀

240 : 송신부 안테나

300 : 뇌파 수신장치(장난감)

310 : 수신 데이터 처리부 311 : 수신부 안테나

312 : 수신부 알에프 모뎀

313 : 수신부 마크이로 콘트롤러

314 : 장난감 구동부 320 : 뇌파 상태 표시기

330 : 장난감 머리 340 : 장난감 날개

350 : 장난감 다리

상기 본 고안의 목적을 실현하기 위하여, 본 고안의 바람직한 일실시예는 소정 사용자의 뇌파 신호를 검출하는 뇌파검출용 전극과; 상기 뇌파검출용 전극들을 통해 추출된 뇌파 신호를 분석하여 뇌파 데이터를 생성하고, 상기 뇌파 데이터를 RF 무선방식에 의해 전송하는 뇌파 신호 처리부와; 상기 뇌파 신호 처리부에 의해 분석된 상기 사용자의 뇌파 신호 레벨에 대응되는 음성을 출력시켜 상기 사용자가 특정한 뇌파의 상태를 증진시키는 소리를 들을 수 있도록 출력하는 스피커; 로 구성된 헤드세트와, 상기 RF 무선방식에 의해 송출되는 뇌파 데이터를 수신하고, 수신된 뇌파 데이터에 응하여 구동되는 뇌파 수신장치, 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치으로서, 상술한 과제를 해결한다.

또한, 상기 헤드세트의 뇌파 신호 처리부는, 상기 뇌파 검출용 전극들로부터 입력되는 신호를 정형화시키고, 잡음을 제거하여 뇌파 신호만을 추출하는 뇌파 전처리부와; 상기 뇌파 전처리부에서 추출된 뇌파 신호로부터 인공잡음을 제거한 후 디지털 신호로 변환된 뇌파 데이터를 출력하고, 전체 장치를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 디지털 신호 처리부와; 상기 디지털 신호 처리부의 제어신호에 응하여 상기 뇌파 데이터를 알에프 신호로 변조하여 무선 전송방식에 따라 송출하는 송신부 알에프 모뎀; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치으로서, 상술한 과제를 해결한다.

또한, 상기 뇌파 신호 처리부는, 사용자의 전두전부(Fp1, Fp2)에서 발생되는 뇌파를 수신받는 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치으로서, 상술한 과제를 해결한다.

또한, 상기 뇌파 신호 처리부는, 상기 헤드세트에 착탈 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치으로서, 상술한 과제를 해결한다.

또한, 상기 뇌파 전처리부는, 상기 뇌파검출전극들로부터 입력되는 뇌파 신호로부터 인공잡음을 제거하는 인공잡음 제거회로와; 상기 인공잡음 제거회로에서 출력되는 뇌파 신호에 포함되어 있는 반전위 전압을 제거시키고, 순수 뇌파 신호만을 추출하는 인스트루멘테이션 증폭기와; 상기 뇌파 신호로부터 직류성분과 고주파 성분이 제거되도록 미리 설정된 대역의 뇌파 신호만 출력되도록 하는 대역통과 필터와; 상기 대역통과 필터를 통해 필터링된 뇌파 신호를 미리 설정된 레벨만큼 증폭시키는 아날로그 증폭기와; 상기 아날로그 증폭기에서 증폭된 뇌파 신호가 상기 디지털 신호 처리부로 입력될 수 있도록 하는 분리증폭기; 로 구성되되, 상기 인공잡음 제거회로의 출력단과 인스트루멘테이션 증폭기의 입력단사이에는, 버퍼1 및 버퍼2가 연결되어, 상기 인스트루멘데이터션 증폭기의 차동 입력단 사이의 비정합으로 인한 직류변동, 온도에 대한 직류전압의 변동, 누설 전류, 및 유도 전류에 의한 분극 현상에 의해 동상제거비가 열화되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치으로서, 상술한 과제를 해결한다.

또한, 상기 디지털 신호 처리부는, 상기 뇌파 전처리부로부터 입력된 뇌파 신호의 레벨을 체크한 결과 체크된 뇌파 신호의 레벨이 미리 설정된 뇌파 신호 레벨 이하인 경우 뇌파를 증진시키기 위해 미리 설정된 청각적인 피드백 신호가 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치으로서, 상술한 과제를 해결한다.

또한, 상기 뇌파 수신장치는, 상기 헤드세트에서 송출되는 뇌파 신호를 수신하고, 수신된 뇌파 신호의 레벨에 따라서 미리 설정된 구동방식에 따라 구동되는 장난감인 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치으로서, 상술한 과제를 해결한다.

또한, 상기 뇌파 수신장치는, 상기 뇌파신호 처리부의 송신 안테나를 통해 출력된 뇌파 데이터가 포함된 알에프 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환시키는 수신부 RF 모뎀과; 상기 수신부 RF 모뎀을 통해 수신된 디지털 신호에 대응하여 상기 장난감이 구동될 수 있도록 제어하는 구동신호를 출력하는 한편, 장난감 전체 장치를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 수신부 마이크로 컨트롤러와; 상기 수신부 마이크로 컨트롤러의 구동신호에 응하여 장난감의 각부가 구동되도록 하는 장난감 구동부; 로 구성된 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치으로서, 상술한 과제를 해결한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치를 상세하게 설명한다.

도1 내지 도5 에 도시된 바와 같이, 본 고안이 제안하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치는 헤드세트(100)와, 뇌파 신호 처리부(200)와, 뇌파 수신장치(300)로 이루어져 있다.

상기 헤드세트(100)는, 소정 사용자의 뇌파 신호를 검출하는 뇌파검출용 전극(110)(111)과 상기 뇌파검출용 전극(110)(111)들을 통해 추출된 뇌파 신호를 분석하여 뇌파 데이터를 생성하고, 상기 뇌파 데이터를 RF 무선방식에 의해 전송하는 뇌파 신호 처리부(200)와 상기 뇌파 신호 처리부(200)에 의해 분석된 상기 사용자의 뇌파 신호 레벨에 대응되는 음성을 출력시켜 상기 사용자가 특정한 뇌파의 상태를 증진시키는 소리를 들을 수 있도록 출력하는 스피커(120)(121)로 구성된다.

상기 뇌파 신호 처리부(200)는 상기 뇌파 검출용 전극들로부터 입력되는 신호를 정형화시키고, 잡음을 제거하여 뇌파 신호만을 추출하는 뇌파 전처리부(210)와, 상기 뇌파 전처리부(210)에서 추출된 뇌파 신호로부터 인공잡음을 제거한 후 디지털 신호로 변환된 뇌파 데이터를 출력하고, 전체 장치를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 디지털 신호 처리부(220)와, 상기 디지털 신호 처리부(220)의 제어신호에 응하여 상기 뇌파 데이터를 알에프 신호로 변조하여 무선 전송방식에 따라 송출하는 송신부 알에프 모뎀(230)로 구성된다.

또한, 상기 뇌파 신호 처리부(200)는 사용자의 전두전부(Fp1, Fp2)에서 발생되는 뇌파를 수신받는다.

또한, 상기 뇌파 신호 처리부(200)는 상기 헤드세트(100)에 착탈 가능하도록 설치된다.

또한, 상기 뇌파 전처리부(210)는 상기 뇌파검출전극(110)(111)들로부터 입력되는 뇌파 신호로부터 인공잡음을 제거하는 인공잡음 제거회로(211)와, 상기 인공잡음 제거회로(211)의 출력단과 후술되는 인스트루멘테이션 증폭기(214)의 입력단사이에 연결되어, 상기 인스트루멘데이터션 증폭기(214)의 차동 입력단 사이의 비정합으로 인한 직류변동, 온도에 대한 직류전압의 변동, 누설 전류, 및 유도 전류에 의한 분극 현상에 의해 동상제거비가 열화되지 않도록 하는 버퍼1(212) 및 버퍼2(213)와, 상기 인공잡음 제거회로(211)에서 출력되는 뇌파 신호에 포함되어 있는 반전위 전압을 제거시키고, 순수 뇌파 신호만을 추출하는 인스트루멘테이션 증폭기(214)와, 상기 뇌파 신호로부터 직류성분과 고주파 성분이 제거되도록 미리 설정된 대역의 뇌파 신호만 출력되도록 하는 대역통과 필터(215)와, 상기 대역통과필터(215)를 통해 필터링된 뇌파 신호를 미리 설정된 레벨만큼 증폭시키는 아날로그 증폭기(216)와, 상기 아날로그 증폭기(216)에서 증폭된 뇌파 신호가 상기 디지털 신호 처리부(220)로 입력될 수 있도록 하는 분리증폭기(217)로 구성된다.

또한, 상기 디지털 신호 처리부(220)는, 상기 뇌파 전처리부(210)로부터 입력된 뇌파 신호의 레벨을 체크한 결과 체크된 뇌파 신호의 레벨이 미리 설정된 뇌파 신호 레벨 이하인 경우 뇌파를 증진시키기 위해 미리 설정된 청각적인 피드백 신호가 출력되도록 한다.

또한, 상기 뇌파 수신장치(300)는, 장난감으로서, 상기 RF 무선방식에 의해 송출되는 뇌파 데이터를 수신하고, 수신된 뇌파 데이터에 응하여 구동된다. 즉, 상기 뇌파 수신장치인 장난감(300)은 상기 헤드세트(100)에서 송출되는 뇌파 신호를 수신하고, 수신된 뇌파 신호의 레벨에 따라서 미리 설정된 구동방식에 따라 각부, 예를 들면 머리, 날개 등이 구동된다.

또한, 상기 뇌파 수신장치(300)는, 상기 뇌파신호 처리부(200)의 송신 안테나(240)를 통해 출력된 뇌파 데이터가 포함된 알에프 신호를 안테나(3110)를 통해 수신하여 디지털 신호로 변환시키는 수신부 RF 모뎀(312)과, 상기 수신부 RF 모뎀(312)을 통해 수신된 디지털 신호에 대응하여 상기 장난감이 구동될 수 있도록 제어하는 구동신호를 출력하는 한편, 장난감 전체 장치를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 수신부 마이크로 컨트롤러(313)와, 상기 수신부 마이크로 컨트롤러(313)의 구동신호에 응하여 장난감의 각부가 구동되도록 하는 장난감 구동부(314)로 구성된다.

한편, 상기 헤드세트(100)의 전체의 구성은 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이 전두 밀착밴드(150), 주 프레임(160) 그리고 후두 밀착밴드(130)로 구성된다.

상기 전두 밀착밴드(150)와 상기 후두 밀착밴드(130)의 재질은 탄력성이 있는 것으로써 뇌파 측정시 사용자의 두상의 크기에 맞게 조절을 할 수 있게 되어 있다.

상기 헤드세트(100)의 세부 구성요소로는 첨부 도면 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 앞이마(Fp1, Fp2)에 부착하는 뇌파검출 전극(110,111), 기준전극(112,113), 접지전극(114), 좌/우측 스피커(120,121) 그리고, 좌/우측 귀걸게(140,141)로 이루어져 있다.

또한, 상기 주 프레임(160)에 뇌파신호 처리부(200)가 탑재되어 있다.

그리고, 상기 뇌파신호 처리부(200)는 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이 상기 검출전극(도1의 110,111)으로부터 입력되는 신호를 정형화시키고, 잡음을 제거하여 뇌파 신호만을 추출하는 뇌파 전처리부(210)와 상기 뇌파 전처리부(210)에서 추출된 뇌파 신호로부터 인공잡음을 제거한 후 디지털 신호로 변환된 뇌파 데이터를 출력하고, 전체 장치를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 디지털 신호 처리부(220)와 상기 디지털 신호 처리부(220)의 제어신호에 응하여 상기 뇌파 데이터를 알에프 신호로 변조하여 무선 전송방식에 따라 송신부 안테나(240)를 통해 송출하는 송신부 알에프 모뎀(230)로 구성된다.

이때, 상기 뇌파 전처리부(210)는 인체의 머리 전두전부(Fp1, Fp2)에서 발생하는 뇌파를 상기 뇌파 검출 전극(110,111)으로부터 입력받아 아날로그적으로 뇌파 성분만을 추출하여 증폭한 후 고주파 성분을 포함한 잡음원을 제거하고 원하는 뇌파를 도출한다.

그리고, 상기 디지털 신호 처리부(220)는 상기 뇌파 전처리부(210)로부터 아날로그적으로 조건화된 뇌파 성분을 입력받아 디지털 신호로 변환한 후, 뇌파 신호를 분석하고 상기 송신부 알에프 모뎀(230)과 상기 장난감(300)을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하며, 인공잡음 성분을 제거하기 위한 디지털 필터의 기능을 수행한다. 또한, 상기 디지털 신호 처리부(220)는 디지털 신호로 변환된 사용자의 뇌파신호 레벨을 바탕으로 내장된 음성 합성기(도면에 미도시) 제어하여 그 결과를 상기 스피커(120)로 전달하고, 상기 사용자는 상기 스피커(120)를 통해 출력되는 오디오신호를 통해 자신의 뇌파 상태를 파악할 수 있게 된다.

또한, 상기 디지털 신호 처리부(220)는 파악된 상기 사용자의 뇌파상태가 원하는 수준 이하일 경우는 자동으로 뇌파를 증진시킬 수 있는 내부 알고리듬을 통해서 미리 설정된 청각적인 피드백을 상기 스피커(120)를 통해서 들을 수 있도록 함으로써 어느 정도 훈련 시간을 가진 뒤에는 사용자가 원하는 수준으로 특정한 뇌파가 증진될 수 있도록 만든다. 이런 모든 뇌파의 분석과 그 분석을 통한 알고리듬 구현 그리고 제어 등의 작업은 내장된 단일 칩의 디지털 신호 처리부(220)에서 이루어진다.

한편, 상기 송신부 알에프 모뎀(230)은 상기 디지털 신호 처리부(220)에서 발생된 상기 장난감(300)의 제어를 위한 디지털화 된 기저대역 뇌파 데이터 신호를알에프 신호로 변환시킨 후 상기 송신부 안테나(240)를 통하여 무선으로 상기 장난감(300)으로 데이터를 전송한다.

그리고, 상기 장난감(300)은 상기 뇌파 신호 처리부(200)로부터 인가되는 무선 뇌파 데이터 신호를 수신한 후 그 신호를 복원하여 상기 장난감(300)을 구동시키는 수신 데이터 처리부(310)가 내장되어 있다. 상기 장난감(300)은 사용자의 두피로부터 측정된 뇌파의 상태에 따라 흥미를 유발시키는 재미있는 동작을 할 수 있도록 되어 있다. 즉, 뇌파 상태에 따라서 여러 가지 표정을 나타내주는 상기 뇌파상태 표시기(320), 상기 장난감 머리(330), 상기 장난감 날개(340) 그리고 상기 장난감 다리(350)의 움직임이 여러 형태로 표현된다. 따라서, 이를 통해 사용자는 자신의 뇌파 상태에 따른 상기 장난감(300)의 동작을 보면서 흥미가 유발되며 사용자 자신의 뇌파상태를 확인하고, 특정한 뇌파를 유발할 수 있는 훈련을 받게 된다.

한편, 상기 장난감(300)은 상기 수신 데이터 처리부(310)를 내장하고 있는데, 상기 수신 데이터 처리부(310)는 수신부 안테나(311), 수신부 알에프 모뎀(312), 수신부 마이크로 컨트롤러(313) 그리고 장난감 구동부(314)로 구성된다. 상기 수신 데이터 처리부(310)는 상기 뇌파신호 처리부(200)에서 출력된 무선 데이터를 인가 받아서 원래의 디지털 신호로 복조를 하고 그 신호를 바탕으로 상기 장난감(300)을 구동하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치의 동작상태를 더욱 상세하게기술하기로 한다.

도1 내지 도10 에 도시된 바와 같이, 실제 뇌파는 상기 전두 밀착밴드(150)안에 내장되어 있는 상기 뇌파검출 전극(110,111)을 통해 검출되고, 전극(112,113)은 기준전극이고 접지 전극(114)은 상기 뇌파신호 처리부(200)의 접지와 연결되는데 이 전극 또한 상기 전두 밀착밴드(150)안에 포함되어 있다.

상기 전극의 부착은 대부분의 뉴로피드백 및 바이오피드백 장치에서 쌍극 유도법을 사용하였지만, 본 고안에서는 단극 유도법을 사용하였다. 상기 뇌파 검출 전극은 실제 뇌파를 추출하는 전극으로서 측정되어질 뇌파의 근처에 부착을 한다. 보통 뇌파의 측정 부위는 전두전부(Fp)를 포함해서 대개 머리카락으로 덮여있는 부분에서 다채널로 검출을 한다. 그러나, 이러한 경우 머리를 헤집고 전극을 두피에 접촉해야하는 불편이 있다. 사용자의 편의성을 위해서 상기 뇌파검출 전극(110,111)은 Fp1과 Fp2 지점에 부착을 하고 고정밀의 뇌파 해석 알고리듬을 적용하여 뇌파를 해석한다. 상기 기준전극(112,113)은 상기 좌/우측 귀걸게(140,141)에 장착되어 좌/우측 귓불에 연결된다. 상기 접지전극(114)은 이마의 정중앙부(Fpz)에 접촉되고 상기 뇌파신호 처리부(200)의 접지와 연결되어 인체와 모듈간에 공통접지를 실현하게 된다. 상기 전두 밀착밴드(150)와 상기 후두 밀착밴드(130)는 사용자가 헤드셋을 착용할 때 머리와 밀착이 되도록 만들어 주는 장치이다. 즉, 상기 헤드세트(100)를 이용하는 사용자의 두상의 크기는 일관적으로 똑같지 않기 때문에 조정할 수 있는 수단을 제공한다. 이를 위해 먼저 1997년에 이루어진 연령대별 "국민표준체위조사"(시행기관 : 산업자원부 기술표준원) 결과 중 두상과 관련된 표준에 맞추어 헤드세트)의 기본형을 만들고, 조정 가능한 전두/후두 밀착밴드를 디자인함으로써 일반인의 착용에도 불편이 없는 상기 헤드세트(100)를 고안하였다. 상기 주 프레임(160)은 상기 헤드세트(100)의 전체 골격을 잡아주는 기능을 한다. 또한, 상기 주 프레임(160) 안에는 상기 뇌파신호 처리부(200) 모듈과 스피커가 내장된다. 내장된 상기 뇌파신호 처리부(200)는 사용자의 뇌파를 조건화하고 데이터화하여 뇌파 레벨에 따라서 상기 장난감(300)의 움직임을 조절하는 기능뿐만 아니라 뇌파 훈련 기능도 가지고 있다. 즉, 사용자의 뇌파 상태를 상기 좌/우측 스피커(120,121)를 통하여 알려주고 만일 사용자가 특정한 뇌파 레벨을 증대시키기 원한다면 미리 설정된 프로그램에 의해 상기 좌/우측 스피커(120,121)를 통해 청각적으로 뇌파를 증진시킬 수 있는 소리들이 흘러나오게 된다. 상기 뇌파신호 처리부(200) 모듈은 착탈식으로 되어 있어서 사용자가 필요시 상기 뇌파 신호 처리부(200) 모듈을 제거할 수 있다. 따라서 뇌파학습을 원치 않을 때는 상기 주 프레임(160)에서 상기 뇌파 신호 처리부(200) 모듈을 분리하여 일반적으로 사용되는 헤드세트로 사용할 수 있다. 그리고 상기 뇌파 신호 처리부(200)는 배터리로 동작을 하기 때문에 배터리의 용량이 거의 다 떨어졌을 경우는 경고 소리가 좌/우측 스피커(120,121)를 통해서 전달되고 사용자는 상기 헤드세트(100)로부터 상기 뇌파 신호 처리부(200) 모듈을 분리시켜서 충전기에서 다시 전원을 보충 받을 수 있다.

본 고안인 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치의 동작에 대해 첨부 도면 도 5를 참조하여 좀더 상세히 기술하면, 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치에서 적용되는 실제 뇌파는 상기 전두 밀착밴드(150)안에 내장되어 있는 상기 뇌파검출 전극(110,111)을 통해 검출되고, 전극(112,113)은 기준전극이고 상기 접지 전극(114)은 상기 뇌파신호 처리부(200)의 접지와 연결되는데 이 전극 또한 상기 전두 밀착밴드(150)안에 포함되어 있다. 상기 뇌파신호 처리부(200)는 상기 주 프레임(160)의 안에 내장되는데 그 주요 기능은 뇌파신호를 원하는 주파수 대역의 것으로 구별하여 추출하고 그 스펙트럼을 분석하여 알에프 신호 형태로 변환시키는 기능을 수행한다. 상기 송신부 안테나(240)는 상기 뇌파신호 처리부(200)에 내장되어 있으며 알에프 신호를 무선으로 전송하는 기능을 수행한다. 상기 장난감(300)은 수신부 안테나(313)를 통해 들어오는 알에프 신호를 무선으로 받아서 인가된 데이터의 형태에 따라서 동작을 하게 된다. 즉, 상기 장난감(300)의 상기 뇌파 상태 표시기(320)를 포함한 상기 장난감 머리(330), 상기 장난감 날개(340) 그리고 상기 장난감 다리(350)의 기계적인 동작들은 분석된 뇌파의 상태에 따라서 달라지게 된다.

본 고안인 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치에 적용된 뇌파신호 처리부(200)의 동작에 대해 좀 더 상세히 기술하면, 먼저 상기 뇌파검출 전극(110,111)과 상기 기준전극(112,113)을 통해 검출되는 뇌파 신호는 상기 뇌파 전처리부(210)로 인가된다. 상기 뇌파 전처리부(210)에서는 인가된 뇌파 신호를 가지고 인공잡음 제거, 차동 증폭, 필터링 그리고 추가 증폭과 같은 아날로그 뇌파 신호전처리 과정을 거친다. 상기 디지털신호 처리부(220)는 상기 뇌파 전처리부(210)로부터 아날로그적으로 조건화된 뇌파 성분을 입력받아 아날로그/디지털 변환을 실행하고 처리 알고리듬에 의해서 신호를 처리를 한다. 이러한 뇌파 신호의 분석에는 사용자의 뇌파 레벨에 따른 디지털 신호로 변환과 그 신호를 해석하는 뇌파 스펙트럼 분석법(고속 푸리에 변환)이 있다. 이것은 자체 알고리듬을 통하여 해석되어진다. 또 다른 상기 디지털신호 처리부(220)의 주요한 기능은 인공잡음을 제거하는 것이다. 여기서 인공잡음은 뇌파를 기록할 때 본래의 뇌파 외에 여러 가지 전위(wave)가 혼입 되는 일이 있는데 이러한 것을 지칭하는 말이다. 본 고안물에서는 아주 미세한 뇌파의 레벨을 증폭하기 위해서 고감도 증폭기가 사용되는데 뇌-활동 전위 이외의 것에서 입력되어진 모든 것이 증폭되기 때문에 잡파가 혼입 되는 가능성이 크다. 따라서 안면근육의 움직임과 같은 것은 곧바로 증폭되어서 원하는 뇌파와 함께 출력되기 때문에 정확한 뇌파 측정이 불가능해 진다. 따라서 상기 디지털 신호 처리부(220)에서 이러한 인공잡음을 제거하기 위한 알고리듬을 프로그래밍 하여 적용함으로써 원하는 뇌파만을 디지털 신호 형태로 출력한다. 상기 디지털신호 처리부(220)는 또한 상기 송신부 알에프 모뎀(230)과 상기 장난감(300)을 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, 디지털 신호로 변환된 사용자의 뇌파신호 레벨을 바탕으로 내장된 음성 합성기를 제어하며 그 결과를 상기 스피커(120)로 전달하여 사용자가 자신의 뇌파 상태를 파악할 수 있게 하고, 파악된 뇌파상태가 원하는 수준 이하일 경우는 자동으로 뇌파를 증진시킬 수 있는 청각적인 피드백(음악, 새소리, 파도소리 등)을 내부 알고리듬을 통해서 상기 좌/우측 스피커(120,121)의 출력 내용을 제어한다. 이런 모든 뇌파의 분석과 그 분석을 통한 알고리듬 구현 그리고 제어 등의 작업은 내장된 단일 칩의 디지털 시그널 프로세서에서 이루어진다. 상기 송신부 알에프 모뎀(230)은 상기 디지털신호 처리부(220)로부터 인가되는 디지털 신호를 알에프 신호로 변환시키는 변조기능을 담당한다. 상기 송신부 안테나(240)는 상기 송신부 알에프 모뎀(240)에서 변환된 알에프 신호를 무선으로 상기 장난감(300)의 상기 수신부 안테나(313)로 전송하는 기능을 수행한다.

한편, 뇌파 수신장치(300)인 장난감의 동작에 대해 좀더 상세히 기술하면, 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이 수신부 안테나(313)를 통해 들어오는 알에프 신호를 무선으로 받아서 인가된 데이터의 형태에 따라서 동작을 하게 된다. 즉, 상기 장난감(300)의 동작은 분석된 뇌파의 상태에 따라서 다양한 형태가 나타난다. 상기 장난감(300)의 동작은 기계적인 동작(날개의 움직임, 머리의 좌우 이동 등)뿐만 아니라 시각적으로 상태를 표시하는 상기 뇌파 상태 표시기(320)를 포함하고 있다. 즉, 뇌파 수신장치인 상기 장난감(300)에 포함되어 있는 수신부 안테나(313)는 상기 송신부 안테나(240)를 통해서 전송되는 알에프 무선 데이터 신호를 수신한다. 상기 수신부 알에프 모뎀(312)은 상기 수신부 안테나(313)로부터 인가되는 알에프 신호를 원래의 디지털 신호로 변화시키는 무선신호 복조 기능을 수행한다. 상기 수신부 마이크로 컨트롤러(311)는 상기 수신부 알에프 모뎀(312)을 구동하는데 필요한 제어신호를 보내고 입력되는 디지털 신호를 받아서 상기 장난감(300)을 구동하는데 필요한 신호를 발생시킨다. 또한 상기 뇌파 상태 표시기(320)를 구동하는데 필요한 제어 신호를 출력하여 제어한다. 상기 장난감 구동부(314)는 상기 수신부마이크로 컨트롤러(311)에서 제어신호를 입력받아 상기 장난감(300)의 동작을 결정하게 된다.

또한, 상기 뇌파 전처리부(210)의 동작에 대해 좀더 상세히 기술하면, 인공잡음 제거회로(211)에서는 상기 인스트루멘테이션 증폭기(214) 입력단에서 예기치 않은 잡음으로 인한 포화 상태와 그로 인한 신호 해석의 오류를 방지하기 위해 먼저 인공잡음을 제거한다. 뇌파 측정시의 잡음은 전극간의 불평형에 의하여 공통 입력 전압이 차동 입력 전압으로의 변환에 기인하는 불평형 잡음, 온도변화에 따라 유기 되어 기저선 변동을 유발하는 잡음, 근육의 움직임에 의해 나타나는 근전도 잡음, 눈동자의 움직임에 따라 유기 되는 안전도 잡음, 사용되는 증폭기의 전자 특성에 의한 열잡음 및 전력선에서 유기 되는 60헤르츠 잡음 등이 대표적이다. 이때 기저선 변동과 같은 잡음은 고역통과 필터를 구현하고 근전도 잡음, 60헤르츠 잡음 같은 것은 저역통과 필터를 사용하여 쉽게 제거할 수 있다. 따라서 이러한 잡음 제거 방식과 본 고안에서는 특히 눈동자에 의한 안전도와 눈 주위 근육의 움직임에 의한 잡음이 다른 잡음 성분에 비해 뇌파신호 해석에 큰 영향을 미치는 것을 확인되어 안전도 잡음과 관련된 제거회로를 구현한다. 상기 버퍼1(212)과 버퍼2(213)는 상기 인공잡음 제거회로(211)의 출력과 상기 인스트루멘테이션 증폭기(214) 입력 사이에 놓여 상기 인스트루멘테이션 증폭기(214)의 차동 입력단 사이의 비정합으로 인한 직류변동, 온도에 대한 직류전압의 변동, 누설 전류, 유도 전류에 의한 분극 현상 등에 의한 동상제거비가 열화를 막기 위한 것이다. 상기 인스트루멘테이션 증폭기(214)는 일반적으로 버퍼 증폭기 두 단과 차동 증폭기 한 단으로 구성되고 인가되는 뇌파 성분 중 포함된 반전위 전압을 제거한 순수 뇌파만을 추출하는 역할을 한다. 사용되는 상기 인스트루멘테이션 증폭기(214)의 동상제거비는 110dB이고 공통입력 신호는 300,000배 감소한다. 상기 대역통과 필터(216)의 역할은 추출하고자하는 뇌파 대역 즉, 0.5헤르츠에서 40헤르츠에 이르는 뇌파 성분만을 통과시키고 그 외 직류전압 성분과 고주파 성분은 제거한다. 상기 증폭기(216)는 상기 인스트루멘테이션 증폭기(214)를 통과한 뇌파신호의 크기를 추가적으로 올려주는 기능을 수행한다. 다시 말해서 상기 인스트루멘테이션 증폭기(214)를 통과한 뇌파신호의 레벨은 수 밀리볼트 정도의 아주 적은 값이기 때문에 실제 데이터 값으로 사용할 정도의 크기, 즉 수십 밀리볼트에서 수백 밀리볼트 정도의 레벨로 증폭하는 기능을 수행한다. 상기 분리 증폭기(217)의 용도는 다음과 같다. 상기 증폭기(216)의 출력은 상기 디지털 신호 처리부(220)로 인가가 되는데 상기 뇌파 전처리부(210)의 전원선과 접지간에는 고주파 디지털 스위칭 잡음이 포함된다. 이러한 잡음이 아날로그 뇌파 처리부에 영향을 주지 않도록 상기 분리 증폭기(217)가 부가되는 것이다.

또한, 도 9는 상기 뇌파신호 처리부(200)안의 상기 디지털 신호 처리부(220)상에서 인가된 뇌파의 해석과 상기 송신부 알에프 모뎀(230)을 위한 통신 프로토콜을 위한 알고리듬으로서, 디지털 신호 처리부(220)는 전체 장치를 초기화(S100)시킨 후, 상기 뇌파 전처리부(210)에서 입력되는 아날로그 뇌파 신호를 디지털 뇌파 데이터로 변환(S110)시키고, 상기 뇌파 데이터를 미리 설정된 뇌파 데이터 레벨과비교하여 사용자의 뇌파 데이터 레벨을 인식하여 분류(S110)한다. 그리고 디지털 신호 처리부(220)는 송신부 알에프 모뎀(230)으로 제어신호를 출력(S120)하여 상기 뇌파 데이터가 상기 뇌파 수신장치(300)인 장난감으로 송신되도록 한다.

상기 디지털 신호 처리부(220)는 송신부 알에프 모뎀(230)을 통해 24비트의 프리앰블 데이터를 출력(S130)하고, 8비트의 패턴 데이터를 출력(S140)하고, 8비트의 뇌파 데이터를 출력(S150)하고, 8비트의 순환중복검사(CRC) 데이터를 출력한다(S160).

그리고, 도 10은 상기 수신 데이터 처리부(310)안의 상기 수신부 알에프 모뎀(313)상에서 인가된 무선 뇌파 데이터 신호를 분석하고 상기 장난감 구동부(314)의 하드웨어를 제어하여 상기 장난감(300)을 동작시키기 위한 알고리듬으로서, 수신부 마이크로콘트롤러(313)는 전체 장치를 초기화시킨 후(S200), 헤드세트(100)에서 송출되는 제어신호를 수신부 안테나(311)를 통해 수신받아 전체 장치를 제어한다(S210).

그리고, 헤드세트(100)로부터 수신된 프리앰플 데이터를 미리 설정된 프리앰플 데이터와 비교하여 일치하는지를 판단(S220)하고, 판단 결과 수신된 프리앰플 데이터와 미리 설정된 프리앰플 데이터가 일치하는 경우 수신된 패턴 데이터를 미리 설정된 패터 데이터와 비교하여 일치하는 지를 판단(S230)한다.

상기 S230 과정의 판단 결과, 헤드세트(100)로부터 수신된 패턴 데이터와 미리 설정된 패턴 데이터가 일치하는 경우 상기 헤드세트(100)로부터 수신되는 뇌파데이터를 수신한다(S240).

그리고, 상기 헤드세트(100)로부터 수신된 순환중복검사(CRC) 데이터가 미리 설정된 순환중복검사(CRC) 데이터를 비교하여 일치하는지를 판단(S250)하고, 판단 결과 일치하는 경우 상기 수신부 마이크로 콘트롤러(313)는 수신부 알에프 모뎀(312)을 제어하여(S260), 장난감(300)의 각부가 상기 뇌파 데이터에 대응되어 구동되도록 장난감 구동부(314)를 제어한다(S270).

이와 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치는 기존 뉴로피드백 장치의 단점을 보완하여 먼저 사용자가 공간적인 구속감을 느끼지 않으면서 뇌파측정에 별 거부감 없이 자신의 뇌파를 확인할 수 있도록 하는 효과를 달성하는데 있다. 즉 사용자는 상기 뇌파신호 처리부가 내장된 헤드세트만을 착용한 상태에서 최대 반경 수 미터 떨어진 지점에서도 자신의 뇌파상태를 움직이는 물체, 즉 상기 장난감을 통해서 피드백 받을 수 있다. 그리고 고안된 피드백 장치가 움직이는 상기 장난감이기 때문에 사용자가 장시간 사용을 하여도 지루하거나 싫증나는 일이 적을 것으로 기대된다.

또한, 본 고안은 단순한 뉴로피드백 장치의 기능에 특정한 뇌파를 향상시킬 수 있는 훈련 기능의 형태를 추가하여, 그것들을 하나의 모듈로 통합함으로써 사용자가 큰 부담감 없이 사용할 수 있도록 하는 효과를 달성하는데 있다.

또한, 본 고안은 인체의 뇌파를 측정하여 그 의식 상태를 피드백 해줌으로써 사용자가 자신의 뇌파 상태를 파악하고 사용자의 의지에 따라 특정 뇌파 상태를 증진시킬 수 있도록 하는 효과를 달성하는데 있다.

또한 본 고안은 두피의 좌/우 전두전부에서 발생하는 뇌파를 추출하여 조건화한 후 알에프 무선을 통해서 그 뇌파의 특성에 따른 단순한 모니터링을 통한 피드백이 아닌 움직이는 물체를 통해 사용자의 뇌파 상태를 알려 줌으로써 사용자가 게임을 하듯 즐겁게 자신의 뇌파를 파악할 수 있도록 하는 효과를 달성하는데 있다.

또한 본 고안은 무선으로 움직이는 물체를 구동함으로써 원거리에서 공간적 제약이 없이 사용자의 뇌파 상태를 피드백 받을 수 있도록 하는 동시에 상기 좌/우 스피커(120,121)를 통해서 자신의 뇌파 상태를 음성으로 피드백 받고, 그 후 사용자가 원하는 뇌파를 증진시키고자 하는 경우 미리 설정된 프로그램에 의해서 청각적으로 뇌파 유발에 도움이 되는 자극을 피드백 받을 수 있도록 하는 효과를 달성하는데 있다.

이상을 통해 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니고 실용신안등록청구의 범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (8)

1. 소정 사용자의 뇌파 신호를 검출하는 뇌파검출용 전극과;

   상기 뇌파검출용 전극들을 통해 추출된 뇌파 신호를 분석하여 뇌파 데이터를 생성하고, 상기 뇌파 데이터를 RF 무선방식에 의해 전송하는 뇌파 신호 처리부와;

   상기 뇌파 신호 처리부에 의해 분석된 상기 사용자의 뇌파 신호 레벨에 대응되는 음성을 출력시켜 상기 사용자가 특정한 뇌파의 상태를 증진시키는 소리를 들을 수 있도록 출력하는 스피커;

   로 구성된 헤드세트와,

   상기 RF 무선방식에 의해 송출되는 뇌파 데이터를 수신하고, 수신된 뇌파 데이터에 응하여 구동되는 뇌파 수신장치,

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드세트의 뇌파 신호 처리부는,

   상기 뇌파 검출용 전극들로부터 입력되는 신호를 정형화시키고, 잡음을 제거하여 뇌파 신호만을 추출하는 뇌파 전처리부와;

   상기 뇌파 전처리부에서 추출된 뇌파 신호로부터 인공잡음을 제거한 후 디지털 신호로 변환된 뇌파 데이터를 출력하고, 전체 장치를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 디지털 신호 처리부와;

   상기 디지털 신호 처리부의 제어신호에 응하여 상기 뇌파 데이터를 알에프 신호로 변조하여 무선 전송방식에 따라 송출하는 송신부 알에프 모뎀;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 뇌파 신호 처리부는,

   사용자의 전두전부(Fp1, Fp2)에서 발생되는 뇌파를 수신받는 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 뇌파 신호 처리부는,

   상기 헤드세트에 착탈 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 뇌파 전처리부는,

   상기 뇌파검출전극들로부터 입력되는 뇌파 신호로부터 인공잡음을 제거하는 인공잡음 제거회로와;

   상기 인공잡음 제거회로에서 출력되는 뇌파 신호에 포함되어 있는 반전위 전압을 제거시키고, 순수 뇌파 신호만을 추출하는 인스트루멘테이션 증폭기와;

   상기 뇌파 신호로부터 직류성분과 고주파 성분이 제거되도록 미리 설정된 대역의 뇌파 신호만 출력되도록 하는 대역통과 필터와;

   상기 대역통과 필터를 통해 필터링된 뇌파 신호를 미리 설정된 레벨만큼 증폭시키는 아날로그 증폭기와;

   상기 아날로그 증폭기에서 증폭된 뇌파 신호가 상기 디지털 신호 처리부로 입력될 수 있도록 하는 분리증폭기;

   로 구성되되,

   상기 인공잡음 제거회로의 출력단과 인스트루멘테이션 증폭기의 입력단사이에는,

   버퍼1 및 버퍼2가 연결되어, 상기 인스트루멘데이터션 증폭기의 차동 입력단 사이의 비정합으로 인한 직류변동, 온도에 대한 직류전압의 변동, 누설 전류, 및 유도 전류에 의한 분극 현상에 의해 동상제거비가 열화되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리부는,

   상기 뇌파 전처리부로부터 입력된 뇌파 신호의 레벨을 체크한 결과 체크된 뇌파 신호의 레벨이 미리 설정된 뇌파 신호 레벨 이하인 경우 뇌파를 증진시키기 위해 미리 설정된 청각적인 피드백 신호가 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 뇌파 수신장치는,

   상기 헤드세트에서 송출되는 뇌파 신호를 수신하고, 수신된 뇌파 신호의 레벨에 따라서 미리 설정된 구동방식에 따라 구동되는 장난감인 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치.
8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 뇌파 수신장치는,

   상기 뇌파신호 처리부의 송신 안테나를 통해 출력된 뇌파 데이터가 포함된 알에프 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환시키는 수신부 RF 모뎀과;

   상기 수신부 RF 모뎀을 통해 수신된 디지털 신호에 대응하여 상기 장난감이 구동될 수 있도록 제어하는 구동신호를 출력하는 한편, 장난감 전체 장치를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 수신부 마이크로 컨트롤러와;

   상기 수신부 마이크로 컨트롤러의 구동신호에 응하여 장난감의 각부가 구동되도록 하는 장난감 구동부;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 뉴로피드백 기반 무선 조종 장치를 이용한 집중력 증대 장치.