KR20100113426A

KR20100113426A - 뇌파 분석 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20100113426A
Application number: KR1020090032008A
Authority: KR
Inventors: 이민호
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2010-10-21
Also published as: KR101032913B1

Abstract

뇌파 분석 시스템이 개시된다. 본 뇌파 분석 시스템은, 대상체의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부, 측정된 뇌파 신호를 분석하여 창의성 성분을 검출하는 검출부, 검출된 창의성 성분을 기초로, 대상체의 호감도를 계산하는 판단부, 및, 사용자에게 대상체의 호감도 상태를 알리는 사용자 인터페이스부를 포함한다. 이에 따라, 유아 완구의 창의성 효능을 판별하는 호감도를 용이하게 파악할 수 있게 된다.

뇌파, 창의성, 완구, 호감도, 측정

Description

뇌파 분석 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR ANALYZING BRAIN WAVES AND METHOD THEREOF}

본 발명은 뇌파 분석 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유아의 뇌파를 측정하여 유아 완구의 창의성 효능을 판별하는 뇌파 분석 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

완구는 일반적으로 '장난감', '놀잇감'으로 불리는데 이미 오랜 전부터 아동의 지능개발과 정서 함양에 필수적인 도구로 인식되어왔다. 더욱이 최근에는 아동 및 유아의 상상력 개발 및 교육적 의미를 강조한 학습도구로서의 완구 개발이 다양하게 이루어지고 있는 실정이다.

그럼에도 불구하고, 이러한 완구에 대하여 구매자인 부모는 환경적인 영향 및 정보의 부족으로 인하여 어떠한 제품이 개별 아동 및 유아에게 가장 적합하며 창의성 개발에 도움이 되는 제품인지를 판단하기 어려운 문제가 있어왔다.

또한 활용자인 아동 및 유아 역시 아직 자신의 의사표시를 분명히 할 수 있는 정도의 신체 발달이 미숙한 점에 미루어 볼 때, 자신이 흥미를 잃은 완구에 대하여 부모들에게 표현하기에 한계가 있으며, 이를 인식하지 못하는 부모들이 적절 한 시기에 아동 및 유아의 지능발달 정도에 적합하고 더불어 호기심 자극을 유도할 수 있는 완구를 선택하는 것이 용이하지 않은 것으로 보인다.

현실적으로 시중에서 개발되어 있는 완구 제품들은 정형적으로 연령에 따라 이용단계가 나누어져 있으나, 이는 개별 아동 및 유아의 지능 및 창의성에 따라 충분히 바뀔 수 있는 부분이며, 따라서 부모의 입장에서는 자신의 아이에 대한 구체적인 지적 능력 및 창의성 개발을 위하여도 아동 및 유아 개개인의 인지능력에 따른 완구를 선택할 수 있는 방법이 요구되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 유아의 뇌파를 측정하여 유아 완구의 창의성 효능을 판별하는 뇌파 분석 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 뇌파 분석 시스템은, 대상체의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부, 상기 측정된 뇌파 신호를 분석하여 창의성 성분을 검출하는 검출부, 상기 검출된 창의성 성분을 기초로, 상기 대상체의 호감도를 계산하는 판단부, 및, 사용자에게 상기 대상체의 호감도 상태를 알리는 사용자 인터페이스부를 포함한다.

이 경우, 상기 뇌파 측정부는, 전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 상기 대상체의 전두엽 및 우뇌의 활성도 중 적어도 하나를 측정하는 뇌파 감지모듈, 및, 상기 감지 센서를 통해 검출된 뇌의 전기적 신호를 기 설정된 무선 통신 프로토콜 을 이용하여 상기 검출부에 전달하는 통신부를 포함하며, 상기 뇌파 측정부는 상기 대상체의 머리에 착용 가능한 형태의 독립적인 유닛으로 형성된 것이 바람직하다.

한편, 상기 검출부는, 상기 측정된 뇌파 신호 중 세타파를 이용하여 논리적 창의성 성분을 검출하고, 상기 측정된 뇌파 신호 중 베타파를 이용하여 운동적 창의성 성분을 검출하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 사용자 인터페이스부는, 상기 판단된 대상체의 호감도가 기설정된 값 이하인 경우 또는 이전 분석 결과보다 낮아진 경우, 상기 대상체의 호감도가 저하되었음을 기 설정된 방식으로 상기 사용자에게 인식시키는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 사용자 인터페이스부는, 상기 대상체의 호감도가 저하되었음을 알리는 메시지를 출력하거나, 상기 사용자가 구비한 단말기로 상기 메시지를 전송하는 것이 바람직하다.

한편, 다른 실시예에 따른 본 뇌파 분석 시스템은, 대상체의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부, 상기 측정된 뇌파 신호를 분석하여 상기 대상체의 현재 상태를 분석하여, 상기 분석 결과에 매칭되는 대응 방안을 결정하는 뇌파 처리부, 및, 상기 결정된 대응방안을 사용자에게 알리는 사용자 인터페이스부를 포함한다.

이 경우, 상기 대상체에게 발생 가능한 이벤트, 상기 이벤트 발생시의 뇌파 변화 정보, 상기 이벤트에 대응되는 대응 방안에 대한 정보가 저장된 저장부를 더 포함하며, 상기 뇌파 처리부는 상기 저장부에 저장된 정보를 이용하여 상기 대응 방안을 결정하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 사용자 인터페이스부는, 음성 메시지 출력, 화상 메시지 출 력, SMS 전송, 전자 메일 전송 중 적어도 하나의 방식으로 상기 대응방안을 상기 사용자에게 통지하는 것이 바람직하다.

한편, 본 뇌파 분석 시스템의 동작 방법은, 대상체에 부착된 뇌파 측정부를 통해, 상기 대상체의 뇌파 신호를 측정하는 단계, 상기 측정된 뇌파 신호를 분석하여 창의성 성분을 검출하는 검출 단계, 상기 검출된 창의성 성분을 기초로, 상기 대상체의 호감도를 계산하는 판단 단계, 및, 사용자에게 상기 대상체의 호감도 상태를 알리는 단계를 포함한다.

이 경우, 상기 뇌파 측정부는, 상기 대상체의 머리에 착용 가능한 형태의 독립적인 유닛으로 형성되어, 전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 상기 대상체의 전두엽 및 우뇌의 활성도 중 적어도 하나를 측정하며, 측정 결과를 기 설정된 무선 통신 프로토콜을 이용하여 외부 모듈로 전달하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 검출 단계는, 상기 측정된 뇌파 신호 중 세타파를 이용하여 논리적 창의성 성분을 검출하고, 상기 측정된 뇌파 신호 중 베타파를 이용하여 운동적 창의성 성분을 검출하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 사용자에게 상기 대상체의 호감도 상태를 알리는 단계는, 상기 판단된 대상체의 호감도가 기설정된 값 이하인 경우 또는 이전 분석 결과보다 낮아진 경우, 상기 대상체의 호감도가 저하되었음을 기 설정된 방식으로 상기 사용자에게 인식시키는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 방식은, 음성 메시지 출력, 화상 메시지 출력, SMS 전송, 전자 메일 전송 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.

한편, 다른 실시예에 따른 본 뇌파 분석 시스템의 동작 방법은, 대상체의 뇌파 신호를 측정하는 단계, 상기 측정된 뇌파 신호를 분석하여 상기 대상체의 현재 상태를 분석하여, 상기 분석 결과에 매칭되는 대응 방안을 결정하는 단계, 및, 상기 결정된 대응방안을 사용자에게 알리는 단계를 포함한다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 분석 시스템을 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 뇌파 분석 시스템(100)은 뇌파 측정부(110), 제2 통신부(120), 뇌파 처리부(130), 사용자 인터페이스부(140) 및 저장부(150)를 포함한다.

뇌파 측정부(110)는 대상체의 뇌파 신호를 측정한다. 구체적으로, 뇌파 측정부(110)는 뇌파 감지 모듈(111) 및 통신부(112)를 포함할 수 있다.

뇌파 감지 모듈(111)은 전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 뇌의 전기적 신호를 측정한다. 구체적으로, 뇌파 감지 모듈(111)은 대상체의 전두엽의 우뇌 영역의 활성도를 측정하기 위한 감지 센서를 이용하여 대상체 뇌의 전기적 신호를 측정한다.

여기서 감지 센서란 대상체의 두피 표면의 전류를 검출하기 위한 전극으로, 델타파(Delta wave), 세타파(Theta wave), 알파파(alpha wave), 베타파(Beta wave), 감마파(Gamma wave)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 델타파는 깊은 잠에 빠져 있을 때 관측되는 뇌파이며, 세타파는 정신을 집중하여 두뇌 내부의 정보를 활 용할 때나, 논리적 사고 문제 풀이를 집중할 때 발생하는 뇌파이다. 그리고, 알파파는 정신을 집중하여 두뇌 내부의 정보를 활용할 때 발생하는 뇌파이고, 베타파는 육체활동을 할 때, 어떠한 것에 몰두할 때 주로 발생하는 뇌파이며, 감마파는 긴장과 능동적 고도의 복합 정신 기능을 수행할 때 발생하는 뇌파이다.

이중 세타파는 뇌파의 안정화에 기여하고 창의성과 학습능력에 공헌하는 뇌파로 알려져 있으며, 베타파는 피질각성과 관련되어 사람이 정신활동을 수행할 때나, 외부의 문자 정보를 받아들이는 활동이 주로 일어나는 교과서의 정독, 쓰기 등 육체적인 활동을 할 때 높게 나타나는 뇌파로 알려져 있다.

즉, 세타파는 창의성 사고에서 나타나는 뇌파이기 때문에 정적인 창의성 사고를 수행하는지 판단할 때 이용할 수 있다. 그리고, 베타파는 활동과 관련하여 표출되는 동적인 창의성과 관련되어 있으므로 동적 창의성 사고를 수행하는지 판단할 때 이용할 수 있다.

이러한 세타파는 우뇌 영역에서 많이 검출되는 것으로 알려져 있으며, 베타파는 뇌의 전두엽 영역에서 많이 검출되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 감지 센서는 세타파와 베타파를 용이하게 감지할 수 있는 대상체의 전두엽 및 우뇌 영역에 배치될 수 있다. 이러한 감지 센서는 하나로 구현될 수 있으며, 복수개로 구현될 수 있다. 복수개의 감지 센서로 뇌파 감지 모듈을 구현하는 경우에는 대상체의 전두엽 및 우뇌 영역 전반에 걸쳐 배치되는 형태로 구현될 수 있다.

제1 통신부(112)는 감지 센서를 통해 뇌파 감지 모듈(111)에서 검출된 뇌의 전기적 신호를 제2 통지부(120)에 전달할 수 있다. 구체적으로, 제1 통신부(112)는 감지 센서를 통해 검출된 뇌의 전기적 신호를 뇌파 처리부(130)에 전달할 수 있다.

구현시에 뇌파 감지 모듈(111)에서 감지된 뇌파의 전기적 신호가 직접 뇌파 처리부(130)에 전달되는 형태로 구현될 수 있으며, 제1 통신부(112)가 블루투스 등과 같은 다양한 무선 통신 규격을 이용하여 제2 통신부(120)를 걸쳐 뇌파 처리부(130)로 전달하는 형태로도 구현될 수 있다. 뇌파 측정부(110), 뇌파 처리부(130), 및 사용자 인터페이스부(140)는 다양한 연결 형태로 구현될 수 있으며, 이와 관련하여서는 도 2 및 도 3을 참고하여 후술한다.

제2 통신부(120)는 뇌파 측정부(110)와 연결되며, 뇌파 측정부(110)에서 측정된 뇌파 신호를 뇌파 처리부(130)에 제공한다. 구체적으로, 제2 통신부(120)는 뇌파 처리부(110)와 뇌파 처리부(130)를 상호 연결하며, 유선망 또는 블루투스 및 무선랜 등의 무선 사설망(WPAN)을 통해 연결될 수도 있다. 또한, 제2 통신부(120)는 외부 전화망 또는 외부 인터넷 망과 연결될 수 있으며, 이하의 처리 과정을 거쳐 산출된 호감도 또는 메시지를 휴대폰 메시지(SMS)로 송출할 수도 있다.

뇌파 처리부(130)는 측정된 뇌파 신호를 분석하여 창의성 성분을 검출하고, 검출된 창의성 성분을 기초로 대상체 선호도 또는 호감도를 계산할 수 있다. 구체적으로, 뇌파 처리부(130)는 검출부(131) 및 판단부(132)를 포함할 수 있다.

검출부(131)는 측정된 뇌파 신호를 분석하여 창의성 성분을 검출할 수 있다. 구체적으로, 검출부(131)는 측정된 뇌파 신호 중 세타파를 이용하여 논리적 창의성 성분을 검출하고, 측정된 뇌파 신호 중 베타파를 이용하여 운동적 창의성 성분을 검출할 수 있다.

창의성 발달 과정에서 대상체가 어떠한 사물에 몰두하거나 집중하면서 놀이를 하면 문제 해결 능력과 새로운 상상력이 생겨나 사고력의 발달로 이어지는데 이를 창의성의 기본원리라고 한다. 즉, 대상체가 놀이를 통하여 흥미가 유발할 때 그것에 몰두하게 되므로 집중력과 아울러 적극적이고 창의적인 사고력이 형성된다.

따라서, 대상체가 하는 완구놀이가 세타파와 베타파를 많이 활성화시킬 수 이도록, 사고력과 동작에 의한 창의성을 향상시키는 도움을 주는 완구 놀이로 판단할 수 있다.

이에 따라, 검출부(131)는 측정된 뇌파 신호 중 세타파와 베타파를 창의성 성분으로 하여, 세타파 및 베타파가 어느 정도 발생하고 있는지를 검출하고, 이를 수치화할 수 있다.

판단부(132)는 검출된 창의성 성분을 기초로 대상체의 호감도를 계산할 수 있다. 구체적으로, 대상체가 완구 놀이를 함에 있어서, 세타파와 베타파가 활성되고 있는 경우, 완구에 대한 호감도를 가지고 완구 놀이를 하는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 판단부(132)는 검출부(131)에서 검출된 창의성 성분인 세타파 및 베타파의 크기 및 비율 등을 고려하여 대상체의 호감도를 계산할 수 있다.

또한, 판단부(132)는 저장부(150)에 기저장된 데이터 베이스와 현재 검출된 창의성 성분을 상호 비교하여 대상체의 호감도를 계산할 수 있다. 구체적으로, 연령별 및 성별로 구분된 기준 세타파 및 베타파와 현재 측정된 대상체의 세타파 및 베타파를 비교하여 대상체의 호감도를 계산할 수 있다. 이에 따라, 다양한 완구에 대한 대상체의 호감도를 계산하여, 어떠한 완구가 대상체의 창의성을 증진하는데 도움이 되는 완구인지를 판단할 수 있다. 또한, 구현시에는 대상체의 기저장된 뇌파 측정 데이터를 이용하여 대상체의 호감도를 계산할 수도 있다.

또한, 판단부(132)는 실시간으로 대상체의 호감도를 계산하고, 계산된 대상체 호감도가 기설정된 값 이하인 경우 또는 이전 분석 결과보다 낮아진 경우, 특정 메시지가 표시되도록 사용자 인터페이스부(140)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 대상체가 흥미를 잃은 완구를 가지고 놀이를 계속하는 경우, 앞서 설명한 바와 같은 창의성 및 학습 능력이 저하되며, 자신의 의사 표시를 분명히 할 수 없는 아동 및 유아의 경우 자신이 가지고 폭력적으로 변활 수 있다. 따라서, 판단부(132)는 대상체에게 휴식 또는 완구의 변경이 필요함을 알리는 메시지가 표시되도록 사용자 인터페이스부(140)를 제어할 수 있다.

이에 따라, 사용자는 자신의 아동 및 유아들(즉, 대상체)이 해당 완구에 대해서 흥미를 잃은 경우 즉각적인 대처를 할 수 있게 된다. 또한, 사용자는 대상체가 가지고 노는 완구의 학습 효과 등에 대하여 정확하게 인식할 수 있게 된다. 따라서, 장난감 판단의 기준으로 활용할 수도 있다.

저장부(150)는 대상체에게 발생 가능한 이벤트, 이벤트 발생시의 뇌파 변화 정보, 이벤트에 대응되는 대응 방안에 대한 정보나, 대상체에 대하여 뇌파를 측정한 측정 결과 등의 다양한 정보를 저장할 수 있다.

그리고, 사용자 인터페이스부(140)는 사용자에게 대상체의 호감도를 표시할 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(140)는 실시간으로 대상체의 호감도를 표시하는 UI창을 생성할 수 있다. 구체적인 UI 창과 관련하여서는 도 4를 참고하여 후술한다.

또한, 사용자 인터페이스부(140)는, 대상체의 호감도가 기설정된 값 이하인 경우, 도 5에 도시된 바와 같은 기설정된 메시지를 통지할 수 있다. 구현시에 이와 같은 메시지는 UI 창에 표시될 수 있으며, 휴대폰 문자 메시지(SMS) 형태로도 대상체의 부모 등에게 통지되는 형태로 구현할 수 있다. 예를 들어, 대상체의 평균 호감도가 50점 정도이나 20점 이하로 낮아진 경우, 도 5에 도시된 바와 같은 문자 메시지가 부모 등에게 통지될 수 있다.

한편, 도 1의 각 구성요소들은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 적어도 하나 이상의 유닛으로 구현될 수 있다. 즉, 도 1의 뇌파 측정부(110)는 대상체에 착용 가능한 형태, 예를 들어, 헤어 밴드, 캡, 머리 핀, 안경, 헤드 셋 등과 같은 다양한 형태의 독립적인 유닛으로 구현될 수 있다. 이 경우, 제2 통신부(120), 뇌파 처리부(130), 사용자 인터페이스부(140)는 또 다른 독립적인 유닛, 예를 들어, PC, 서버, 사용자 휴대전화 등으로 구현될 수 있다. 또는, 제2 통신부(120)와 뇌파 처리부(130)가 하나의 독립적인 유닛(예를 들어 중계 기기)으로 구현되고, 사용자 인터페이스부(140)가 또 다른 독립적인 유닛(예를 들어, 사용자 휴대폰이나, PC)으로 구현될 수도 있다.

또는, 전체 구성들이 대상체에 착용되는 하나의 유닛, 즉, 헤어 밴드, 캡, 머리핀, 안경, 헤드 셋 등에 포함되어 하나의 단일 유닛으로 구현될 수도 있다. 이 경우, 사용자 인터페이스부(140)는 음성 메시지를 출력하여, 대상체가 자신의 현재 상태를 정확하게 이해하게 하거나, 대상체가 현재 상태를 개선시킬 수 있는 대응 방안을 취하도록 유도할 수도 있다.

한편, 도 1의 각 구성요소들은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 일부가 삭제될 수도 있고, 더 추가될 수도 있다.

즉, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 뇌파 분석 시스템은, 대상체의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부(110), 측정된 뇌파 신호를 분석하여 대상체의 현재 상태를 분석하여, 분석 결과에 매칭되는 대응 방안을 결정하는 뇌파 처리부(130), 및 결정된 대응방안을 사용자에게 알리는 사용자 인터페이스부(140)를 포함할 수 있다.

이 경우, 사용자 또는 제품 제작 자는 대상체에게 발생 가능한 각종 이벤트, 예를 들어, 용변 배설, 발열, 집중력 저하, 호감도 저하, 피로, 졸림, 과도한 흥분 상태, 통증 등을 미리 정하여, 그 상황 하에서의 뇌파 분석 결과 및 그 대응 방안을 마련하여 저장부(150)에 저장하여 둘 수 있다. 저장부(150)는 뇌파 분석 시스템 내부에 마련되는 것이 바람직하지만, 필요에 따라서는 원격 저장 소로 구현될 수도 있다.

이러한 실시 예에 따르면, 대상체의 현재 상태를 실시간으로 확인하여, 그에 맞는 적절한 대응 방안을 사용자에게 알려줄 수 있다. 따라서, 대상체가 의사 표시를 할 수 없는 어린아이이거나, 동물인 경우에도, 사용자는 대상체가 원하는 액션, 예를 들어, 수유, 기저귀 갈기, 잠자기, 휴식 등을 적절히 취해줄 수 있게 된다.

도 2 내지 도 3은 도 1의 뇌파 측정부(110) 및 뇌파 처리부(130)의 구성의 다양한 연결형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 2의 (a)를 참고하면, 뇌파 측정부(110)는 헤드셋(210)과 같은 형태로 구현된 경우를 나타난다. 이 경우, 헤드셋(210)에는 도 1의 뇌파 측정부(110), 뇌파 처리부(130) 구성이 모두 포함될 수 있다. 이에 따라, 헤드셋(210)은 대상체의 뇌파를 측정 한 후, 직접 그 뇌파를 분석하여 그에 따른 대상체 호감도나 대상체 상태를 개선할 수 있는 대응 방안 등을 원격으로 떨어진 사용자 인터페이스부(220)에 메시지만으로 전달하는 형태이다.

도 2의 (b)는, 뇌파 측정부(110)는 헤드셋(210)과 같은 형태로 구현되며, 헤드셋(210)에는 도1의 뇌파 측정부(110) 구성만을 구비한다. 따라서, 헤드셋(210)은 대상체의 뇌파를 측정하여 이를 무선 방식으로 제2 통신부(120), 뇌파 처리부(150) 및 사용자 인터페이스부(140) 구성을 구비하는 장치(240)에 전달한다. 뇌파 측정부(110)는 대상체에게 용이하게 착용될 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 대상체가 뇌파 측정부(110)가 착용된 상태를 불편해 하거나, 이질감을 느끼는 경우에는 뇌파 측정을 통한 호감도 분석이 어려워진다. 따라서, 도 2의 (b)에서와 같이 최소한의 구성만으로 뇌파 측정부(110)를 설계함으로써, 뇌파 측정부(110)의 무게나 부피를 줄이는 실시 예도 바람직하다. 이 경우, 뇌파 측정부(110)와 일정 거리 이상 떨어진 사용자 단말로 뇌파 분석 결과 또는 뇌파 측정 결과를 전송하기 위한 구성은 별도의 중계 기기로 구현할 수 있다.

도 3은 뇌파 측정부(110)는 헤드셋(210)와 같은 형태로 구현되며, 제2 통신부(120) 및 뇌파 처리부(130)는 목걸이와 같은 형태로 구현된다. 이에 따라, 헤드셋(210)는 대상체의 뇌파를 측정하여, 중간 서버 또는 중계 기기 역할을 하는 뇌파 처리부(320)에 측정된 뇌파를 전달하고, 뇌파 처리부(320)에서 대상체 호감도를 측정하여 그 결과를 사용자 인터페이스부 기능을 구비한 구성(330)에 전달한다.

상술한 바와 같이, 뇌파 측정부(110)는 대상체에 착용된 상태를 유지하여야 하므로, 대상체가 뇌파 측정부(110)를 친밀하게 느낄 수 있는 디자인이나 형태로 뇌파 측정부(110)를 제작할 수도 있다.

도 4는 본 호감도 판단 장치에서의 사용자 인터페이스 창의 예를 나타내는 모식도이다.

도 4는 복수의 완구에 대해서 창의성을 향상시키는데 유익한 완구를 결정하는 과정을 테스트하는데 사용되는 UI창(400)이 도시된다. 구체적으로, UI창(400)은 현재 진행중이 복수의 완구에 대한 진행사항을 표시하는 영역(410) 및 대상체의 창의력 성분을 파형 형태로 표시하는 영역(420)를 포함한다.

이에 따라, 복수의 완구에 대해서 대상체의 호감도(창의성 지수)를 비교할 수 있는바, 대상체의 부모는 객과적인 자료를 가지고 완구를 선택할 수 있게 된다.

도 4는 본 호감도 판단장치에서의 발송할 수 있는 휴대폰 메시지의 예를 나타내는 모식도이다.

도 4를 참고하면, 대상체가 완구에 대한 호감도가 낮아진 경우, 대상체의 부모에게 통지될 수 있는 문자 메시지의 예가 도시되어 있다. 도 4에서는 "아이의 호감도가 낮아졌습니다. 완구를 바꿔 주세요"라는 간략한 문자 메시지만을 통지하는 것으로 도시하였지만, 별도의 촬상장치를 통해 촬상된 아이의 이미지 또는 동영상이 메시지와 함께 통지되는 형태로도 구현할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호감도 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 대상체의 뇌파 신호를 측정한다(S610). 구체적으로, 전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 대상체의 뇌의 전기적 신호를 측정할 수 있다. 여기서 감지 센서는 대상체의 전두엽 및 우뇌의 활성도 중 적어도 하나를 측정하는 전극으로 이루어진 센서이다.

그리고, 측정된 뇌파 신호를 분석하여 창의성 성분을 검출한다(S620). 구체적으로, 측정된 뇌파 신호 중 세타파를 이용하여 논리적 창의성 성분을 검출하고, 측정된 뇌파 신호 중 베타파를 이용하여 운동적 창의성 성분을 검출할 수 있다. 측정된 뇌파 신호를 분석하여 창의성 성분을 검출하는 동작에 대해서 도 1의 검출부(131) 와 관련하여 앞서 설명하였는바, 구체적인 설명은 생략한다.

그 다음, 검출된 창의성 성분을 기초로, 대상체의 호감도를 계산하여(S630), 이를 표시할 수 있다(S640). 구체적으로, 대상체가 완구 놀이를 함에 있어서, 세타파와 베타파가 활성되고 있는 경우, 완구에 대한 호감도를 가지고 완구 놀이를 하는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 검출된 창의성 성분이 세타파 및 베타파의 크기 및 비중등을 고려하여 대상체의 호감도를 계산할 수 있다.

또한, 구현시에 호감도를 계산하는 단계는, 기저장된 데이터 베이스와 현재 검출된 창의성 성분을 상호 비교하여 대상체의 호감도를 계산할 수 있다. 구체적으로, 연령별, 성별로 구분된 기준 세타파 및 베타파와 현재 측정된 대상체의 세타파 및 베타파를 비교하여 대상체의 호감도를 계산할 수 있다. 이에 따라, 다양한 완구 에 대해서 대상체의 호감도를 계산하여, 어떠한 완구가 대상체의 창의성을 증진하는데 도움이 되는 완구인지를 판단할 수 있으며, 현재 대상체가 연령 대비 적절한 완구를 사용하는지를 판단할 수 있게 된다.

구현시에는 실시간으로 대상체 호감도를 계산하고, 계산된 대상체 호감도가 기설정된 값 이하인지를 판단하여, 기설정된 값 이하인 경우, 특정 메시지가 표시되도록 할 수 있다. 구체적으로, 대상체가 흥미를 잃은 완구를 가지고 놀이를 계속하는 경우, 앞서 설명한 바와 같은 창의성 및 학습 능력이 저하되며, 자신의 의사 표시를 분명히 할 수 없는 아동 및 유아의 경우 자신이 가지고 노는 완구에 대해서 폭력적 성향이 될 수 있다는 점에서, 대상체에게 휴식 또는 완구의 변경이 필요함을 알리는 메시지가 표시할 수 있다. 그리고, 이와 같은 메시지는 대상체의 부모 또는 보육자에게 전달되는 휴대폰 메시지 형태 일 수 있다.

따라서, 대상체의 호감도를 실시간으로 확인할 수 있으며, 다양한 완구에 대한 호감도를 측정하여 어느 완구가 대상체의 창의성을 증진하는데 도움이 되는 완구 인지를 파악할 수 있게 된다. 도 6과 같은 호감도 판별 방법은 도 1의 구성을 가지는 호감도 판별 장치상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 다른 구성을 가지는 인쇄 단말장치상에서도 실행될 수 있다.

도 6에서는 본 발명의 일 실시 예 하에서의 뇌파 분석 시스템의 동작 방법에 대해서만 설명하였으나, 상술한 바와 같이 본 발명은 다양한 실시 예로 변형될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 뇌파 분석 시스템의 동작 방법에서는, 대상체의 뇌파 신호를 측정하는 단계, 측정된 뇌파 신호를 분석하여 대상체의 현재 상태를 분석하여, 분석 결과에 매칭되는 대응 방안을 결정하는 단계 및, 결정된 대응방안을 사용자에게 기 설정된 방식으로 알리는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 현재 상태란 상술한 바와 같이, 배고픔, 용변 배설, 집중력 저하, 호감도 저하 등의 다양한 상태가 될 수 있다. 그리고, 이에 대한 대응 방안은 수유, 기저귀 갈기, 장난감 교체 등의 다양한 방안이 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 여러 실시 예에 따른 뇌파 분석 시스템 및 그 구동 방법은 대상체와 사용자 간의 의사 소통 도구로 활용될 수도 있다. 즉, 대상체가 표현하고 싶어하는 사항을 그 뇌파를 통해 간접적으로 표현하여, 사용자가 이해할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 사용자가 자신의 행위가 대상체에게 작용하였음을 확인할 수 있는 도구로 활용될 수도 있다.

또한, 대응 방안을 사용자에게 알리는 방식도, SMS 전송, 전자 메일 전송 뿐만 아니라 음성 메시지 출력, 화상 메시지 출력 등이 될 수 있다. 이 경우, 반드시 하나의 사용자 단말에게만 알릴 필요는 없다. 즉, 대상체가 있는 환경 하에서 배치된 주변 기기들, 예를 들어, TV, 오디오, PC 등과 같이 영상 또는 음성 출력이 가능한 기기들로 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 대상체가 과도한 흥분 상태에 있는 경우, 대상체를 진정시킬 수 있는 음악이나 영상을 주변 기기를 통해 출력하여, 사용자가 적절한 대응 방안을 취하지 않더라도 대상체의 상태를 개선시킬 수 있다. 또는, 대상체가 피로한 상태에 있다고 분석된 경우, 자장가 등을 출력하여 대상체가 수면을 취하도록 유도해 줄 수도 있다.

그 밖에, 대상체가 특정 장난감에만 장시간 집중하고 있는 경우라면, 다른 장난감에 대한 광고 영상 등을 출력하여, 대상체가 스스로 장난감을 교체하도록 유 도할 수도 있다. 또는, 정해진 사용자 이외에 다른 사용자가 대상체의 현재 상태를 파악하도록 구현할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 뇌파 분석 시스템의 구성을 나타내는 블록도,

도 2 내지 도 3은 본 뇌파 분석 시스템의 다양한 연결 상태를 나타내는 모식도,

도 4는 본 뇌파 분석 시스템에서의 사용자 인터페이스 창의 예를 나타내는 모식도,

도 5는 본 뇌파 분석 시스템에서의 발송할 수 있는 휴대폰 메시지의 예를 나타내는 모식도, 그리고,

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 뇌파 분석 시스템의 동작 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

100: 뇌파 분석 시스템 110: 뇌파 측정부

120: 제2 통신부 130: 뇌파 처리부

140: 사용자 인터페이스부 150: 저장부

Claims

대상체의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부;

상기 측정된 뇌파 신호를 분석하여 창의성 성분을 검출하는 검출부;

상기 검출된 창의성 성분을 기초로, 상기 대상체의 호감도를 계산하는 판단부; 및

사용자에게 상기 대상체의 호감도 상태를 알리는 사용자 인터페이스부;를 포함하는 뇌파를 이용한 뇌파 분석 시스템.
제1항에 있어서,

상기 뇌파 측정부는,

전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 상기 대상체의 전두엽 및 우뇌의 활성도 중 적어도 하나를 측정하는 뇌파 감지모듈; 및

상기 감지 센서를 통해 검출된 뇌의 전기적 신호를 기 설정된 무선 통신 프로토콜을 이용하여 상기 검출부에 전달하는 통신부;를 포함하며,

상기 뇌파 측정부는 상기 대상체의 머리에 착용 가능한 형태의 독립적인 유닛으로 형성된 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템.
제1항에 있어서,

상기 검출부는,

상기 측정된 뇌파 신호 중 세타파를 이용하여 논리적 창의성 성분을 검출하고, 상기 측정된 뇌파 신호 중 베타파를 이용하여 운동적 창의성 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템.
제1항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스부는,

상기 판단된 대상체의 호감도가 기설정된 값 이하인 경우 또는 이전 분석 결과보다 낮아진 경우, 상기 대상체의 호감도가 저하되었음을 기 설정된 방식으로 상기 사용자에게 인식시키는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템.
제4항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스부는,

상기 대상체의 호감도가 저하되었음을 알리는 메시지를 출력하거나, 상기 사용자가 구비한 단말기로 상기 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템.
대상체의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부;

상기 측정된 뇌파 신호를 분석하여 상기 대상체의 현재 상태를 분석하여, 상기 분석 결과에 매칭되는 대응 방안을 결정하는 뇌파 처리부; 및,

상기 결정된 대응방안을 사용자에게 알리는 사용자 인터페이스부;를 포함하 는 뇌파 분석 시스템.
제6항에 있어서,

상기 대상체에게 발생 가능한 이벤트, 상기 이벤트 발생시의 뇌파 변화 정보, 상기 이벤트에 대응되는 대응 방안에 대한 정보가 저장된 저장부;를 더 포함하며,

상기 뇌파 처리부는 상기 저장부에 저장된 정보를 이용하여 상기 대응 방안을 결정하는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스부는,

음성 메시지 출력, 화상 메시지 출력, SMS 전송, 전자 메일 전송 중 적어도 하나의 방식으로 상기 대응방안을 상기 사용자에게 통지하는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템.
뇌파 분석 시스템의 동작 방법에 있어서,

대상체에 부착된 뇌파 측정부를 통해, 상기 대상체의 뇌파 신호를 측정하는 단계;

상기 측정된 뇌파 신호를 분석하여 창의성 성분을 검출하는 검출 단계;

상기 검출된 창의성 성분을 기초로, 상기 대상체의 호감도를 계산하는 판단 단계; 및

사용자에게 상기 대상체의 호감도 상태를 알리는 단계;를 포함하는 뇌파 분석 시스템의 동작 방법.
제9항에 있어서,

상기 뇌파 측정부는,

상기 대상체의 머리에 착용 가능한 형태의 독립적인 유닛으로 형성되어, 전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 상기 대상체의 전두엽 및 우뇌의 활성도 중 적어도 하나를 측정하며, 측정 결과를 기 설정된 무선 통신 프로토콜을 이용하여 외부 모듈로 전달하는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템의 동작 방법.
제9항에 있어서,

상기 검출 단계는,

상기 측정된 뇌파 신호 중 세타파를 이용하여 논리적 창의성 성분을 검출하고, 상기 측정된 뇌파 신호 중 베타파를 이용하여 운동적 창의성 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템의 동작 방법.
제9항에 있어서,

상기 사용자에게 상기 대상체의 호감도 상태를 알리는 단계는,

상기 판단된 대상체의 호감도가 기설정된 값 이하인 경우 또는 이전 분석 결 과보다 낮아진 경우, 상기 대상체의 호감도가 저하되었음을 기 설정된 방식으로 상기 사용자에게 인식시키는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템의 동작 방법.
제12항에 있어서,

상기 방식은, 음성 메시지 출력, 화상 메시지 출력, SMS 전송, 전자 메일 전송 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 시스템의 동작 방법.
대상체의 뇌파 신호를 측정하는 단계;

상기 측정된 뇌파 신호를 분석하여 상기 대상체의 현재 상태를 분석하여, 상기 분석 결과에 매칭되는 대응 방안을 결정하는 단계; 및,

상기 결정된 대응방안을 사용자에게 알리는 단계;를 포함하는 뇌파 분석 시스템의 동작 방법.