KR20070031180A

KR20070031180A - 멜로디 칩이 내장된 휴대 단말기에서의 뇌파유도시스템

Info

Publication number: KR20070031180A
Application number: KR1020050085934A
Authority: KR
Inventors: 송정기; 김영주; 김좌진; 신현수; 김경태
Original assignee: (주)코아젬
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2005-09-14
Publication date: 2007-03-19

Abstract

본 발명은 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도장치 및 뇌파유도 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멜로디 칩이 내장된 휴대 단말기(이동통신 단말기, MP3플레이어, PMP, 휴대용 전자사전등)에 뇌파 유도를 위한 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 뇌파유도 음원화일을 저장하여 플레이 하고 이 뇌파음원과 동기된 광원을 광안경 장치를 통해 출력시킬 수 있는 멜로디 칩이 내장된 휴대 단말기에서의 뇌파유도시스템에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 뇌파 유도를 위한 전용프로그램을 설치하고 뇌파를 발생시키기 위하여 뇌파에 해당하는 음원과 광원을 동시에 출력하게 되는 휴대 단말기와 이 휴대 단말기의 외부에 설치되고 이어폰 잭과 I/O포트에 각기 접속되는 오디오 출력단자의 이어폰및 광안경장치가 설치되도록 구비하여; 상기 음원신호와 동기된 광원신호가 동시에 이어폰과 광안경장치로 출력되는 것을 그 특징으로 한다.

뇌파유도장치, 광안경, 뇌파, 휴대 단말기, 디지털 오디오포멧의 뇌파유도 음원, PCM, MIDI, SMAF, MP3, OGG, 멜로디 칩, 이어폰, 뇌파유도시스템

Description

멜로디 칩이 내장된 휴대 단말기에서의 뇌파유도시스템{BRAINWAVE INDUCING SYSTEM Of PORTABLE TERMINAL Having MELODY CHIP}

도 1 은 종래의 뇌파유도장치를 도시해 놓은 구성도,

도 2 는 본 발명의 실시예에 관한 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도유도시스템을 도시해 놓은 설치도,

도 3 은 본 발명의 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도 시스템을 설명하기 위한 구성도,

도 4 는 도 3 의 휴대장치내에서 음원과 광원의 동기와, 광원 레벨을 조절하는 단계를 도시해 놓은 타이밍 도,

도 5 는 도 2 에 도시된 광안경장치를 상세히 도시해 놓은 블록다이어그램,

도 6 은 도 5 의 광안경 장치에서 도용을 방지하기 위한 광안경 장치를 상세히 도시해 놓은 블록다이어그램,

도 7 은 도 6 에서의 광안경 장치와 휴대단말기와의 통신 패킷 데이터 포맷도,

도 8 은 본 발명의 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도시스템을 설명하기 위한 흐름도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 멜로디칩이 내장된 휴대단말기

21 : 광안경장치 22 : 이어폰(헤드폰)

일반적으로, 뇌파는 뇌에서 자발적으로 발생하는 전위변동으로 뇌전도라고도 한다. 즉, 뇌파는 뇌의 활동에 따라 발생하는 전압및 전류를 주파수에 따라 구분한 것으로 뇌의 상태를 나타낼 수 있으며, 델타파와 쎄타파, 알파파, 베타파, 그리고 감마파등이 여기에 속하고 있다. 따라서, 뇌파는 대뇌피질에 있는 신경세포의 전기적 활동에서 비롯된다고 여겨진다. 대뇌피질의 표면에 존재하는 추체(錐體)세포의 수상돌기(樹狀突起)에 일어나는 시냅스 후전위가 뇌파의 구성요소로 간주되고 있다.

인간의 뇌는 외부 자극에 의해 민감하게 반응하여 어떤 특정 상태 가령, 집중상태나 숙면상태, 명상상태, 또는 흥분상태등으로 만들어 질 수 있다. 이 외부자 극은 사람의 오감 중 특히 시각과 청각이 가장 예민하게 반응하는 바 소리신호와 빛 신호를 상기 뇌파에 해당하는 영역의 주기를 이용하여 동시에 청각과 시각을 자극하면 뇌를 자신이 원하는 어떤 특정 상태로 만들 수 있는것이다.

도 1 은 종래의 뇌파유도장치를 도시해 놓은 구성도로서, 종래의 뇌파유도장치는 뇌파의 적절한 통제를 목적으로 개발된 장치인 바, 이 뇌파유도장치에는 헤드폰(16)과 광안경(17)이 각각 연결되어 사용 상태로 있는 것이다. 상기 뇌파유도장치는 I/O인터페이스부(14)를 통해 마이컴제어부(15)가 연결되고 있는 바, 이 마이컴제어부(15)는 음원발생부(10)와 헤드폰앰프(11)를 통해 상기 헤드폰(16)이, 광원발생부(12)와 광원(LED)전류증폭부(13)를 통해 상기 광안경(17)이 각기 연결되고 있다.

상기 마이컴제어부(15)를 통한 음원발생부(10)는 뇌파 음원을 출력하고 있고, 이 뇌파 음원을 증폭시키는 헤드폰증폭부(11)가 헤드폰(16)에 접속되고 있다. 이와 더불어 상기 음원에 동기된 광원을 출력하는 광원발생부(12), 상기 광원을 광안경(17)에 내장된 발광다이오드를 구동하기 위한 광원전류 증폭부(13), 키입력및 뇌파유도장치의 상태를 표시하기 위한 I/O인터페이스부(14)및, 상기 음원발생부(10)와 광원발생부(12)및 입출력 제어를 위한 마이컴제어부(15)등이 포함되고 있다.

종래의 뇌파유도장치에는 필수적으로 뇌파 유도를 위한 신호음과 신호광을 출력하는 이어폰이나 헤드폰(16)과 광안경(17)이 각기 결합되고 있는 바, 이 헤드폰(16)과 광안경(17)을 사용자가 착용하게 되면 그 사용자의 시각과 청각의 감각기 관을 통해 미리 설정된 뇌파유도의 신호음과 신호광이 사용자의 뇌로 전달되어 실제로 사용자의 뇌파를 원하는 상태로 동조시킬수 있다.

그러나 종래의 뇌파 유도 장치는 시장이 제한적이고 따라서 소량으로 생산되고 판매되어 가격이 고가인바, 대중적인 보급이 사실상 어려운게 현실이었다.

또한, 종래의 기술중에는 이동통신 단말기에서 뇌파신호 발생 장치가 개발되어 있는 바, 이 장치는 이동통신 단말기의 주파수 발생장치에서 뇌파유도 신호를 발생하여 이어폰을 통해 뇌파를 구현하는 장치로서 음원 신호만으로 뇌파를 유도하도록 되어 있다.

그런데, 뇌파는 음원신호에 동기된 광원신호가 동시에 청각및 시각을 자극하게 되므로써 그 효과를 극대화시킬 수 있다. 상기 뇌파신호 발생 장치는 음원 신호만을 출력하기 때문에 그 효과를 신뢰할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 뇌파유도장치가 가지고 있는 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 뇌파유도 음원신호와 광원신호와의 동기정보, 레벨의 크기및 보완을 위한 인증 확인등의 과정을 거쳐 휴대단말기에 설치되어 있던 뇌파유도프로그램의 유저인터페이스로부터 간단히 뇌파 유도기능을 실행하여 사용자가 원하는 뇌파를 만들 수 있는 휴대단말기에 내장된 멜로디 칩을 이용한 뇌 파유도시스템을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 별도의 하드웨어 추가 없이 뇌파의 음원 신호와 광원 신호의 동기를 쉽게 맞추고 기존의 휴대 단말기를 이용함으로써 저렴한 비용으로 고가의 뇌파유도장치를 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 뇌파 유도와 I/O 통신을 위한 전용프로그램을 설치하고 뇌파를 발생시키기 위하여 뇌파에 해당하는 음원과 광원을 동시에 출력하게 되는 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기와, 이 휴대단말기의 외부에 설치되고 이어폰 잭과 I/O포트에 각기 접속되는 오디오 출력단자의 이어폰및 I/O 드라이버의 광안경장치가 설치되도록 구비하여; 상기 뇌파를 해당 음원신호에 동기된 광원신호가 동시에 이어폰과 광안경장치를 자극한 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 관한 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도시스템을 도시해 놓은 설치도로서, 본 발명은 멜로디칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도 장치 및 뇌파유도 방법인 바, 이는 휴대단말기에 뇌파 유도와 I/O 통신을 위한 전용프로그램을 설치하고 뇌파를 발생시키기 위하여 뇌파에 해당하는 음원과 광원을 오디오 출력단자(27)의 이어폰(22)과 광안경장치(21)를 통해 각기 출력시킬 수 있는 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도시스템인 것이다.

도 3 은 본 발명의 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도장치를 설 명하기 위한 구성도이고, 도 2 에 도시된 휴대단말기(20)에서 이어폰(22)과 광안경장치(21)가 각기 연결되어 간편히 사용할 수 있도록 그래픽유저 인터페이스(32), 타이머 처리루틴(36), 인터럽트 처리루틴(37)이 포함된 프로그램을 구동하는 CPU(33)와 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 뇌파유도 음원화일이 저장될 메모리(31), 상기 음원 파일을 재생하고 상기 음원에 동기된 광원 데이터를 출력하는 멜로디 칩(35), 상기 음원을 증폭하여 이어폰에 출력하는 이어폰엠프(34), CPU(33)로부터 광원신호를 입력받아 광안경으로 출력하는 I/O인터페이스(30)가 각기 연결되어져 있다.

도 4 는 상기 휴대장치내에서 음원과 광원의 동기와 광원 레벨을 조절하는 단계를 도시해 놓은 것으로 멜로디 칩에서 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 뇌파유도 음원신호(40)와 상기 음원 신호에 동기되어 구형파 펄스열(41)이 출력된다. 상기 구형파 펄스열은 CPU의 인터럽트 처리루틴으로 보내지고 그래픽유저인터페이스에서 정해진 광량 레벨 값을 참조하여 타이머 처리 루틴에서 펄스타임을 적용한 후(42) I/O 인터페이스를 통해 광안경으로 출력된다. 여기서 더 간단하게는 상기 멜로디 칩에서 음원 신호에 동기되어 출력되는 구형파 펄스열을 CPU를 거치지 않고 직접 I/O인터페이스를 통해 광안경을 출력할수도 있는데 이 경우 별도로 가변저항을 부착하여 광안경의 광량을 조절할수도 있다.

도 5 는 도 2 에 도시된 광안경장치를 상세히 도시해 놓은 블록다이어그램이다. 도 5 에 도시된 광안경장치는 I/O인터페이스(50)를 통해 연결된 도 3 의 휴대단말기로부터 출력되는 광원 신호를 입력받아 LED드라이버(51)를 통해 광원신호출 력부(52)가 연결되도록 구성되어 있다.

상기에 적용된 광안경 장치는 간단하게 제작할 수 있어서 복제와 도용의 우려가 있는바 도 6과 도 7은 이러한 도용을 방지하기 위한 광안경 장치를 상세히 도시해 놓은 블록다이어그램과 광안경장치의 통신 패킷 데이터 포맷도이다. 도 6 에 도시된 광안경장치(21)는 I/O드라이버(60)를 통해 연결된 마이컴프로그램(63)에 제어및 통제되는 바, 이는 순차적으로 명령디코딩부(64), CRC코드 체크부(65)및 인증코드체크부(66)를 통해 다시 연결되는 한편, LED 드라이버(61)를 통해 광원신호출력부(62)가 연결되도록 구성되어 있다. 또 광안경 장치의 좌 우 LED를 별도로 각각 제어하여 스테레오로 구성하려면 I/O포트가 2개가 필요한데 상기 휴대단말기의 I/O포트가 하나밖에 여유가 없을 경우에 휴대단말기와의 정해진 프로토콜에 의해 I/O포트 하나로도 상기 광안경 장치의 좌 우 LED를 별도로 제어가 가능하여 스테레오로 광안경장치를 구현할 수 있다.

도용 방지를 위해 도 2 에 도시된 멜로디칩이 내장된 휴대단말기(20)와 광안경장치(21)와 통신하기 위해서는, 도 7 에 도시된 바와 같이 헤더, 인증코드, 뇌파데이터및 CRC체크로 이루어진 통신패킷 데이터포맷을 갖게 된다.

도 8 은 본 발명의 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도시스템을 설명하기 위한 흐름도로서, 도 2 에 도시된 휴대단말기(20)에 뇌파유도 전용프로그램을 실행하게 되고, I/O드라이버가(60)가 내장된 광안경장치(21)를 휴대단말기(20)의 I/O포트에 연결하면 DRM및 암호화를 위한 인증과정을 거치게 된다. 휴대단말기(20)의 오디오 포트를 통해 이어폰이나 이어폰(22)으로 뇌파의 음원신호가 출 력되고, I/O인터페이스를 통해 상기 음원신호에 동기된 광원데이터가 광안경장치(21)에 전달되면 이 광안경장치(21)에서는 입력된 광원신호를 출력하도록 되어 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도시스템은 도 2 내지 도 3, 도 6 에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 휴대단말기에 광안경 장치와 이어폰을 연결하고 뇌파유도 전용 프로그램을 실행하게 되면 상기 휴대단말기와 광안경 장치와의 인증과정을 통해 기등록된 ID(IDENTIFICATION) 인지를 확인하게 되고, 기등록된 ID가 맞으면 상기 휴대단말기내에 내장된 멜로디 칩에서 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 해당 뇌파유도 음원화일을 메모리로부터 로드해서 재생하여 이어폰 엠프를 거쳐 이어폰으로 음원 신호를 출력하고, 동시에 이 음원신호에 동기된 광원신호가 멜로디 칩에서 출력되는 바 그래픽 유저인터페이스로부터 입력된 광량 레벨에 맞게 CPU에서 인터럽트와 타이머 루틴을 거쳐 LED ON 타임이 계산 된 후 광량 레벨에 맞게 I/O인터페이스를 통해 광안경장치(21)에 출력되도록 구비되어 있다.

음원신호를 출력할 때, 별도의 하드웨어가 필요없이 휴대단말기(20)자체에서 프로그램에 의한 뇌파유도신호를 출력하게 한다. I/O인터페이스가 내장된 광안경장치(21)는 상기 I/O가 USB가 포함된 시리얼 통신과 일반 GPIO 모두 적용될수 있는 장치이면 어떤 장치이던지 이식이 가능한 것이다.

따라서, 본 발명은 휴대단말기(20)에 뇌파유도 전용프로그램을 실행하면 I/O 인터페이스가 내장된 광안경장치(21)를 휴대단말기(20)의 I/O포트에 연결하여 그래 픽유저 인터페이스(32)에서 간단히 음량 및 광량을 조절 한 후 사용자가 원하는 뇌파를 구현할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기의 하드웨어를 이용하기 때문에 하드웨어구성의 비용이 절감되고, 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 뇌파유도 음원화일을 단지 재생함으로써 음원 신호와 광원 신호의 동기를 쉽게 구현 할 수 있고 따라서 mmf나 mp3파일을 재생할수 있는 멜로디칩이 내장된 휴대단말기라면 어떤 제품도 쉽게 업그레이드와 다른 기기에 이식할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 뇌파유도시스템은 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도시스템을 이용하여 이어폰과 광안경장치를 동시에 사용하도록 설명했지만, 기술적 요지가 벗어나지 않는 범위내에서 상기 휴대단말기를 이용하여 이어폰 또는 광안경장치를 각기 사용할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 별도의 하드웨어 변경 없이 멜로디 칩이 내장된 휴대 단말기에서 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 뇌파유도 음원을 이어폰으로 출력하고 이 음원에 동기되어 나오는 광원 신호를 광안경을 통해 시각과 청각을 동시에 자극시켜 주므로써 효과를 극대화 할 수 있다.

본 발명의 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도장치 및 뇌파유도 방법에 대한 기술사상을 예시도면에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

뇌파 유도와 I/O통신을 위한 전용 프로그램이 설치되고 뇌파를 발생기키기 위하여 뇌파에 해당하는 음원과 광원을 동시에 출력하게 하는 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기(이동통신 단말기, MP3플레이어, PMP, 휴대용 전자사전등)와 ; 이 휴대단말기에 연결되고 오디오 포트와 I/O포트에 각기 접속되는 오디오 출력단자의 이어폰 및 I/O인터페이스의 광안경 장치가 설비되도록 구비하여; 해당 뇌파를 선택하여 음원 신호에 동기된 광원신호가 동시에 이어폰과 광안경장치로 출력한 것을 특징으로 하는 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 휴대단말기의 멜로디 칩에서 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 뇌파유도 음원신호를 재생할 때 출력되는 동기신호를 이용하여 뇌파 광원 신호의 동기를 쉽게 맞추는 방법과, 멜로디 칩에서 출력되는 음원신호에 동기된 광원신호를 직접 광안경으로 출력하여 광량은 가변저항을 이용하여 조절하는 광안경이 연결된 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기의 멜로디 칩에서 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 뇌파유도 음원신호를 재생할 때 출력되는 동기신호를 광원의 레벨 조절을 위하여 CPU의 인터럽트 루틴과 타이머 루틴을 거쳐 펄스폭의 ON타임을 제어함으로써 광량을 조절하는 광안경이 연결된 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 휴대단말기와 광안경 장치가 연결되는데 있어 USB를 포함한 시리얼 통신과 GPIO를 필요에 따라 적용 할 수 있는 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파 유도 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 광안경장치는 마이컴이 필요없이 쉽게 구현될수 있는바, 보완을 위한 마이컴프로그램으로부터 제어및 통제되고, 순차적으로 명령디코딩부, CRC코드 체크부및 인증코드체크부를 통해 다시 연결되고 LED 드라이버를 통해 광원신호출력부가 연결된 것을 특징으로 하는 멜로디 칩이 내장된 휴대단말기에서의 뇌파유도시스템.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 광안경 장치의 좌, 우 LED를 별도로 제어 하려면 스테레오로 구성하여야 하며 따라서 I/O포트가 2개가 필요한데 상기 광안경 장치에 마이컴이 사용될 경우 I/O포트 하나를 이용하더라도 휴대단말기와의 통신 프로토콜에 의해 좌, 우 LED를 별로로 각각 제어 할 수 있는 것을 특징으로 하는 광안경 장치
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 휴대단말기에 내장된 멜로디 칩에서 재생 가능한 디지털오디오 포멧(PCM, WAV, MIDI, SMAF, MP3, OGG등)으로 만들어진 뇌파유도 음원화일.