KR20160117882A

KR20160117882A - 사용자 일정 맞춤형 뇌파유도장치

Info

Publication number: KR20160117882A
Application number: KR1020150045860A
Authority: KR
Inventors: 이소정; 김민지
Original assignee: 이소정; 김민지
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2016-10-11

Abstract

본 발명은 뇌파유도장치에 관한 것으로서, 사용자의 하루동안의 복수개의 일정들을 시간별로 입력받는 입력부와; 각 일정별 목적에 대응되는 뇌파를 유도하는 바이노럴비트 음원이 저장되는 저장부와;상기 바이노럴비트 음원을 출력하는 청각자극 출력부와; 상기 입력부를 통해 입력한 복수개의 일정들의 목적에 맞는 뇌파를 유도하는 바이노럴비트 음원을 일정별로 조합하여 청각자극스케쥴을 생성하는 청각자극스케쥴 생성부와; 상기 청각자극스케쥴 생성부에서 생성된 상기 청각자극스케쥴이 상기 청각자극 출력부를 통해 출력되도록 상기 청각자극 출력부와 상기 청각자극 스케쥴생성부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 입력부와 상기 저장부, 상기 청각자극스케쥴 생성부 및 상기 제어부는 휴대단말기로 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

사용자 일정 맞춤형 뇌파유도장치{BRAINWAVE INDUCING APPARATUS CUSTOMIZED INDIVIDUAL SCHEDULE}

본 발명은 뇌파유도장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 사용자의 하루동안의 일정들의 목적에 맞는 뇌파를 유도할 수 있는 복수개의 바이노럴비트를 조합한 후 연속하여 출력하여 모든 일정의 집중도를 높일 수 있게 하는 뇌파유도장치에 관한 것이다.

개개인은 각자의 일정에 따른 정해진 일과를 매일 반복한다. 이러한 정해진 일과는 개인의 나이, 신분, 직업, 직책 등에 따라 정해지며, 개인이 임의로 변경하기 힘든 경우가 많다.

그런데, 각자 개인은 자신마다의 생체리듬과 생활습관이 있는데, 이것이 정해진 일과와 최적화되어 있지 않다면 집중도가 떨어질 뿐만 아니라, 휴식의 효용성도 떨어져 전체적으로 자신의 능력을 극대화할 수 없게 된다.

최근에는 전자 기술의 발달로 각 개인의 뇌파를 안정시키는 바이노럴비트(binaural beat)라는 주파수를 발생시켜, 사용자의 집중력을 증진시키는 바이노럴비트 발생장치가 개발되고 있다. 바이노럴비트 발생장치의 일례가 공개특허 제2001-0092622호 "바이노럴비트 발생장치를 내장한 엠피3 플레이어"에 개시된 바 있다.

개시된 바와 같은 종래 바이노럴비트 발생장치는 개인이 수행하고자 하는 하나의 목적에 적합한 뇌파를 유도할 수 있는 바이노럴비트 음원을 발생시킨다. 즉, 사용자가 학생인 경우, 학습의 능률을 올리기 위해 미드 베타파를 유도하는 바이노럴비트 음원을 발생시키게 된다.

그러나, 각각의 개인은 하루동안 다양한 일정을 가지며, 각 일정이 갖는 목적도 상이하다. 일례로, 학생의 경우 아침에 일어나서, 학교에서 생활할 때 수업시간에는 집중을 요하게 되고, 쉬는 시간에는 충분한 휴식을 취해야 한다. 따라서, 수업시간에는 집중을 할 수 있도록 미드 베타파를 유도해야 하고, 쉬는 시간에는 충분히 쉴 수 있도록 알파파를 유도해야 한다. 또한, 이러한 학습과 휴식은 반복적으로 이루어지므로 일시적으로 어느 특정 시간에만 바이노럴비트 발생장치를 사용할 경우, 나머지 시간에는 집중력을 잃을 수 있게 되는 단점이 있다.

한편, 공장 노동자의 경우, 아침에 일어나서 공장에 도착한 후 근로시간 동안에는 업무에 집중해야 하고, 휴식시간에는 충분한 휴식을 취해야 한다. 이러한 공장 노동자의 하루 일정은 앞서 설명한 학생과는 상이하다.

따라서, 일정이 서로 다른 각 개인별로 하루 동안의 복수개의 일정들에 모두 집중력을 잃지 않도록 개인별로 바이노럴비트를 일련의 스케쥴화하여 제공할 수 있는 ,새로운 형태의 바이노럴비트 발생장치가 요구된다.

한편, 종래 바이노럴비트 발생장치는 수면상태, 이완 및 휴식상태, 집중활동상태 등의 목적 별로 세타파, 알파파, 미드-베타파의 뇌파가 유도되도록 하여, 사용자의 두뇌상태가 해당 목적에 적합한 상태로 유지되도록 한다.

그런데, 종래 바이노럴비트 발생장치는 기존에 임상실험 결과나 연구를 통해서 사용 목적별로 미리 정해진 패턴(일례로서, 바이노럴비트 이론에 따른 청각 신호의 주파수 차이)으로 형성된 청각 자극을 일방적으로 제공하는 방식이기 때문에, 사용자 개개인의 자극에 대한 뇌활성화도 차이 또는 동일 사용자의 경우에도 현재의 신체 상태에 따른 뇌활성화도 차이는 전혀 고려하지 못하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 개인별 하루동안의 정해진 일정들의 목적에 맞는 뇌파가 연속하여 유도되어 하루종일 집중력을 유지할 수 있게 하는 뇌파유도장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 장시간동안 착용하고 있더라도 일상생활과 업무 일정에 지장을 초래하지 않는 뇌파유도장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 각 개인의 뇌활성화도에 적합한 맞춤형 뇌파유도신호를 생성하여 출력하는 뇌파유도장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 휴대와 사용이 편리한 뇌파유도장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 뇌파유도장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 뇌파유도장치는, 사용자의 하루동안의 복수개의 일정들을 시간별로 입력받는 입력부와; 각 일정별 목적에 대응되는 뇌파를 유도하는 바이노럴비트 음원이 저장되는 저장부와;상기 바이노럴비트 음원을 출력하는 청각자극 출력부와; 상기 입력부를 통해 입력한 복수개의 일정들의 목적에 맞는 뇌파를 유도하는 바이노럴비트 음원을 일정별로 조합하여 청각자극스케쥴을 생성하는 청각자극스케쥴 생성부와; 상기 청각자극스케쥴 생성부에서 생성된 상기 청각자극스케쥴이 상기 청각자극 출력부를 통해 출력되도록 상기 청각자극 출력부와 상기 청각자극 스케쥴생성부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 입력부와 상기 저장부, 상기 청각자극스케쥴 생성부 및 상기 제어부는 휴대단말기로 구비되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 청각자극 출력부는 이어폰으로 구비될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 이어폰은 골전도 이어폰으로 구비될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 청각자극스케쥴은 상기 바이노럴비트 음원을 출력하지 않는 식사시간을 기준으로 오전, 오후, 저녁으로 구분되어 생성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 미리 저장된 자극신호의 특성값을 단계적으로 변화시켜 생성한 뇌활성화도 획득신호를 상기 청각자극 출력부를 통해 사용자에게 출력하면서 상기 뇌파측정부를 통해 사용자의 뇌파를 측정하고, 상기 측정된 뇌파의 뇌활성화도가 상기 일정별 목적에 대응되는 주파수 대역에서 최대가 되는 뇌활성화도 획득신호의 특성값인 최적 특성값을 분석할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 최적 특성값을 이용하여 맞춤형 뇌파유도신호를 생성하는 맞춤형 뇌파유도신호 생성부를 더 포함하고, 상기 청각자극스케쥴 생성부는 상기 맞춤형 뇌파유도신호 생성부에서 생성된 각 목적별 맞춤형 뇌파유도신호를 사용자의 일정에 맞게 조합하여 맞춤형 청각자극스케쥴을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 휴대단말기는 사용자의 일정을 입력받는 스케쥴러가 포함된 스마트폰 또는 태블릿PC이고, 상기 입력부는 상기 스케쥴러와 연동하여 사용자의 일정을 입력받을 수 있다.

본 발명에 따른 뇌파측정장치는 개인별 하루동안의 정해진 일정들의 목적에 맞는 뇌파가 연속하여 유도되도록 복수개의 바이노럴비트음원이 조합된 청각자극스케쥴을 출력한다. 이에 따라 사용자의 일정에 맞게 하루종일 집중력을 유지할 수 있어, 업무나 학습에는 더 집중할 수 있고, 휴식시간에는 효과적으로 휴식을 취할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 뇌파유도장치를 착용한 상태로 4-5일이 경과하면, 사용자의 신체가 일정에 맞게 적응되어 뇌파유도장치를 착용하지 않더라도 해당 일정에 맞는 뇌파가 유도되어 집중력이 높아질 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 뇌파측정장치는 골밀도 이어폰을 사용하므로 일상생활과 업무 일정에 지장을 초래하지 않으며, 장시간 착용하더라도 귀의 피로감을 최소화할 수 있다

또한, 본 발명의 뇌파측정장치는 사용자 개인의 뇌활성화도에 적합한 맞춤형 뇌파유도신호를 생성하여 출력하므로, 뇌파유도 효과를 최대화할 수 있다.

또한, 본 발명의 뇌파측정장치는 스마트폰과 같은 휴대단말기에 연동하여 사용될 수 있어 사용자의 휴대와 사용이 편리할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 뇌파유도장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 뇌파유도장치의 구성을 도시한 사시도,
도 3은 사용목적별 두뇌의 뇌파 성분과 주파수명을 도시한 도표,
도 4는 본 발명의 뇌파유도장치의 사용상태를 도시한 예시도,
도 5a는 본 발명의 뇌파유도장치를 학생의 일정에 적용한 사용예시도,
도 5b는 본 발명의 뇌파유도장치를 학생의 일정에 적용했을 때의 청각자극스케쥴의 일례를 도시한 예시도,
도 6은 본 발명의 뇌파유도장치를 공장근로자의 일정에 적용한 사용예시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌파유도장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌파유도장치에서 생성된 맞춤형 뇌파유도신호 주파수와 기존의 바이노럴비트 주파수를 비교한 예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 뇌파유도장치(1)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 뇌파유도장치(1)의 실제 구현예를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 뇌파유도장치(1)는 사용자의 일정을 입력받는 입력부(110)와, 각 일정별 사용목적에 적합한 뇌파를 유도하는 바이노럴비트음원이 저장되는 저장부(120)와, 입력부(110)를 통해 입력된 일정 순서에 맞게 일련의 바이노럴비트음원을 조합하여 청각자극스케쥴을 생성하는 청각자극스케쥴 생성부(130)와, 바이노럴비트음원과 같은 청각자극을 출력하는 청각자극 출력부(200)와, 입력부(110)를 통해 입력된 일정 순서에 맞게 청각자극스케쥴을 생성하고, 생성된 청각자극스케쥴이 청각자극 출력부(200)로 출력되도록 하는 제어부(140)를 포함한다.

여기서, 입력부(110), 저장부(120), 청각자극스케쥴 생성부(130) 및 제어부(140)는 사용자가 휴대가능한 휴대단말기(100)로 구현된다. 휴대단말기(100)는 스마트폰, 태블릿 PC이거나, 뇌파유도장치(1)를 위해 별도로 제작된 전자기기일 수 있다. 또한, 청각자극 출력부(200)는 사용자의 귀로 청각자극을 출력하는 이어폰으로 구비될 수 있다.

입력부(110)는 사용자의 하루동안의 일정들을 입력받는다. 사용자는 도 4에 도시된 바와 같이 휴대단말기(100)의 입력패널을 이용하여 본인의 하루 일정들을 입력한다. 하루 일정들은 아침 기상부터, 등교시간, 식사시간, 수업시간, 근무시간, 하교, 퇴근 등과 같이 매일 규칙적으로 반복되는 일정을 포함한다.

일례로, 도 5a는 고등학생의 하루 일정을 나타낸 일정표이고, 도 6은 공장노동자의 하루 일정을 나타낸 일정표이다. 고등학생은 도 5a에 나타난 일정표 대로 도 4에 도시된 바와 같이 입력부(110)를 통해 일정을 입력한다. 입력되는 일정은 시작시간부터 종료시점을 명확하게 하며, 차순위 일정을 시간의 공백없이 순차적으로 입력한다.

그리고, 각 일정들은 목적을 인지할 수 있도록 내용을 분명히 기재한다. 즉, 수업이나 학업, 강의, 근무, 운동과 같이 집중을 요하는 일정인지, 휴식, 취침, 자유시간과 같이 이완을 요하는 일정인지 분명히 기재한다.

입력부(110)에는 경우에 따라 각 일정의 목적을 사용자로부터 추가적으로 입력받을 수 있다. 이는 동일한 일정이라도 사용자의 직업과 직책, 연령에 따라 다른 목적으로 사용될 수 있기 때문이다. 일례로, 운동의 경우 학생들은 학업에 대한 스트레스를 풀기 위한 휴식목적으로 사용될 수 있으나, 운동선수의 경우 집중해야하는 목적으로 사용되기 때문이다.

저장부(120)는 각 일정의 목적을 집중하여 수행할 수 있는 뇌파를 유도하기 위한 바이노럴비트음원이 저장된다. 바이노럴비트는 사용자의 양쪽 귀에 주파수 차이가 있는 1kHz 이하의 청각신호를 동시에 들려주면(일례로 사용자의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 각각 300Hz 신호와 311Hz 신호를 동시에 들려줌), 주파수 차이에 해당하는 뇌파, 즉 11Hz의 알파파가 뇌에 유도되도록 한다.

바이노럴비트는 학습, 휴식, 또는 수면과 같은 사용자의 특정 목적에 따라 미리 정해진 청각자극을 제공하여 사용자의 뇌파가 각 목적에 부합되는 주파수 대역으로 유도되도록 함으로써, 사용자의 두뇌상태가 각 목적에 적합한 상태로 유지되도록 한다.

바이노럴비트음원은 각 목적에 맞는 뇌파를 유도할 수 있는 주파수가 포함된 음원이다. 바이노럴비트음원은 귀로 들을 수 있는 클랙식, 째즈 등의 음악에 바이노럴비트 주파수를 포함하여 형성되거나, 사람이 인지할 수 있는 음악은 없이 모노타입 주파수만 있는 형태로 형성될 수 있다.

도 3은 사람의 각 사용목적에 따른 뇌파성분과 주파수명을 나타낸 도표이다. 도시된 바와 같이 사람이 깊은 수면상태나 뇌 이상상태에서는 델타파, 수면상태일 때는 세타파, 이완 및 휴식상태에서는 알파파, 주의상태에서는 SMR파, 집중이나 활동상태에서는 미드-베타파, 긴장이나 흥분상태에서는 베타파, 불안이나 초조등 강한 스트레스 상태에서는 감마파를 나타낸다.

저장부(120)는 각 목적의 뇌파를 유도할 수 있는 복수개의 바이노럴비트음원이 저장된다. 바이노럴비트음원은 알파파를 유도하는 "relaxing rain", "Euphoric Relaxation", "Mood Elevation", 베타파를 유도하는 "Chakra Balance", 세타파를 유도하는 "Mental Clarity", "Study Aid", "Creativityf& Focus" 등일 수 있다.

저장부(120)에 저장되는 바이노럴비트음원은 사용자의 취향에 따라 본인이 선택하여 지정하거나 음원사이트 등에서 추가로 다운받아 사용될 수 있다.

청각자극스케쥴 생성부(130)는 입력부(110)를 통해 입력받은 사용자의 하루동안의 일정들에 맞는 뇌파를 유도할 수 있는 바이노럴비트음원을 저장부(120)에서 검색한 후 조합하여, 청각자극스케쥴을 생성한다. 청각자극스케쥴 생성부(130)는 도 5a에 도시된 바와 같이 사용자의 일정들, 등교에는 알파파를 유도하기 위한 바이노럴비트음원인 "euphoric relaxation", 1교시 수업시간에는 집중할 수 있는 미드베타파를 유도할 수 있는 "Study Aid", 휴식시간에는 이완을 위한 알파파를 유도하기 위한 "Relaxing Rain"을 조합하여 전체 스케쥴 동안 연속하여 사용자의 귀로 인가될 청각자극스케쥴을 형성한다.

사용자가 식사를 하는 시간에는 청각자극 출력부(200)를 귀에서 분리하고, 바이노럴비트음원을 듣지 않으므로, 청각자극스케쥴은 식사시간을 기준으로 하루 동안 복수개로 구분하여 형성될 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이 김영희라는 고등학생의 하루동안의 일정 중에 점심식사시간과 저녁식사시간을 기준으로 "김영희_바이노럴비트_오전", "김영희_바이노럴비트_오후", "김영희_바이노럴비트_저녁"의 세 개의 청각자극스케쥴이 형성된다. 각 청각자극스케쥴은 음원파일로 저장되고, 제어부(140)의 제어에 의해 청각자극 출력부(200)를 통해 사용자의 귀로 전달된다.

도 5b는 "김영희_바이노럴비트_오전"의 청각자극스케쥴의 주파수를 나타낸 일례이다. 도시된 바와 같이 등교, 1교시수업, 휴식, 2교시수업, 휴식, 3교시수업, 휴식의 연속된 일정에 맞도록 연속하여 바이노럴비트음원이 출력된다. 이에 따라 사용자가 각 일정을 수행할 때, 각 일정의 목적을 수행하기에 가장 적합한 뇌파가 유도되어 모든 일정을 집중하여 수행할 수 있다. 즉, 공부할 때는 열심히 공부하고, 놀때는 열심히 놀 수 있게 한다.

제어부(140)는 청각자극스케쥴 생성부(130)에서 생성된 청각자극스케쥴을 각 시간에 맞게 청각자극 출력부(200)로 출력한다. 제어부(140)는 휴대단말기 내부에 구비된 시계(미도시)의 시간을 판단하여, 일정에 맞는 청각자극스케쥴이 청각자극 출력부(200)로 출력되도록 한다.

즉, 휴대단말기(100)의 전원이 들어와 있는 상태에서 제어부(140)는 도 5a의 일정을 소화하는 사용자의 경우 아침 7:40분이 되면 "김영희_바이노럴비트_오전"의 청각자극스케쥴이 청각자극 출력부(200)로 출력되도록 제어한다. 그리고, 오후 13:10분이 되면 "김영희_바이노럴비트_오후"가 청각자극 출력부(200)로 출력되도록 제어한다. 그리고, 저녁 20:00시가 되면 "김영희_바이노럴비트_저녁"이 청각자극 출력부(200)로 출력되도록 제어한다.

도면에 도시되지 않았으나 제어부(140)는 뇌파측정부(미도시)를 이용해 사용자가 청각자극 출력부(200)를 머리에 착용하고 있는지 감지하여, 청각자극 출력부(200)를 착용하고 있는 경우에만 청각자극스케쥴을 청각자극 출력부(200)로 출력할 수도 있다.

한편, 제어부(140)는 사용자의 하루 일정이 완료되는 시간, 즉 수면에 드는 24:00가 되면 청각자극 출력부(200)와 휴대단말기(100)의 전원이 종료되도록 할 수 있다. 경우에 따라 깊은 수면상태를 유지할 수 있도록 수면시간에도 청각자극스케쥴이 출력될 수도 있다.

여기서, 입력부(110), 저장부(120), 청각자극스케쥴 생성부(130) 및 제어부(140)는 휴대단말기(100)가 스마트폰이나 태블릿 PC일 경우 어플리케이션의 형태로 구현될 수 있다. 제어부(140)는 스마트폰에 활성되어 사용자로부터 휴대단말기(100)의 입력패널 또는 입력UI를 이용해 하루의 일정을 입력받고, 휴대단말기(100)에 결합된 청각자극 출력부(200)로 청각자극스케쥴을 출력하는 형태로 동작할 수 있다.

여기서, 휴대단말기(100)가 스마트폰인 경우, 스마트폰에 기본어플리케이션으로 구비되어 있는 스케쥴러에 사용자가 하루동안의 일정을 입력하면(일례로, 구글 캘린더) 스케쥴러에 입력된 일정을 입력부(110)가 인식하고, 청각자극스케쥴 생성부(130)는 스케쥴러에 입력된 일정에 맞게 청각자극스케쥴을 생성할 수 있다.

청각자극 출력부(200)는 휴대단말기(100)에 결합되어 청각자극스케쥴 생성부(130)에서 생성된 청각자극스케쥴을 사용자의 귀로 출력한다. 여기서, 청각자극 출력부(200)는 이어폰의 형태로 구현된다. 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이 청각자극 출력부(200)는 장시간 사용자의 머리에 안정적으로 착용될 수 있는 형태로 구비된다.

본 발명에 따른 청각자극 출력부(200)는 아침부터 저녁까지 장시간 사용자가 착용하고 있어야 하므로 착용자의 귀에 부담을 최소화할 수 있는 골전도 이어폰을 사용하는 것이 바람직하다.

일반적인 이어폰은 공기전도 방식으로 귀구멍에 직접 꽂아 사용한다. 즉, 이어폰은 귓바퀴와 외이도를 통해 소리 진동이 들어가면 고막과 이소골을 진동시켜 달팽이관 내의 청감각세포로 진동에너지를 전달한다. 달팽이관으로 들어온 진동에너지는 청감각세포를 통해 전기신호로 바뀌어 뇌로 전달된다.

반면, 골전도 이어폰은 귀가 아닌 귓바퀴에 집게처럼 걸리게 결합하여 사용한다. 골전도 이어폰은 소리의 진동을 두개골에 주어 고막과 이소골을 거치지 않고 직접 달팽이관 내의 청감각세포로 전달한다.

골전도 이어폰을 사용하면 귀가 개방되어 있으므로, 주변의 소리를 모두 들을 수 있어 수업참여와 같이 일상생활이 가능해진다.

청각자극 출력부(200)는 머리에 착용되는 머리고정밴드(210)와, 귀바퀴에 걸쳐지며 청각자극스케쥴을 두개골로 출력하는 출력본체(220)로 구비된다. 머리고정밴드(210)는 장시간 안정적으로 착용될 수 있도록 뒷머리를 감싸는 형태로 구비된다.

청각자극 출력부(200)는 휴대단말기(100)에 출력라인(미도시)을 통해 연결되어 청각자극스케쥴을 전송받거나, 도 2에 도시된 바와 같이 블루투스와 같은 근거리 무선통신(T)을 이용해 무선으로 휴대단말기(100)에 연결될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 뇌파유도장치(1)의 사용과정을 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이 사용자는 휴대단말기(100)의 입력부(110)를 통해 본인의 일정을 입력한다. 여기서, 사용자의 하루동안의 생활에 매일 반복되는 일정부분을 입력한다. 일례로, 학생의 경우, 아침에 일어나서 취침할 때까지의 일정들을 입력하고, 공장노동자의 경우 아침에 일어나서 근무 후 취침할 때까지의 일정, 운동선수의 경우 아침에 일어나서 운동연습을 하는 동안의 일정 등을 입력한다.

도 5a에 도시된 바와 같이 사용자가 학생인 경우, 기상, 아침식사, 등교, 수업과 휴식시간의 반복, 점심식사, 오후 수업, 저녁식사, 저녁 자율시간과 수면시간이 입력된다.

청각자극스케쥴 생성부(130)는 사용자가 입력한 각 일정들의 목적에 맞는 뇌파를 유도할 수 있는 바이노럴비트음원을 저장부(120)에서 찾고, 복수개의 바이노럴비트음원을 사용자의 일정에 맞게 배열한 후 조합하여 청각자극스케쥴을 생성한다.

일례로, 도 5a에 도시된 바와 같이 등교시에는 최적뇌파가 알파파이므로, 청각자극스케쥴 생성부(130)는 저장부(120)에서 알파파를 유도할 수 있는 음원인 "Euphoric Relaxation"을 검색한다. 그리고, 1교시 수업시간에는 공부에 집중할 수 있는 최적뇌파인 미드베타를 유도할 수 있는 음원인 "Study Aid"를 검색한다. 휴식시간에는 알파파를 유도하는 "Relaxaing Rain"을 검색한다. 이후 수업시간과 휴식시간의 일정에도 동일한 방식으로 해당하는 목적에 최적뇌파를 유도할 수 있는 바이노럴비트음원을 검색한다.

그리고, 청각자극스케쥴 생성부(130)는 도 5b에 도시된 바와 같이 일정들의 시간순서대로 "Euphoric Relaxation(a)","Study Aid(b)","Relaxing Rain(c)","Study Aid(b)","Relaxing Rain(c)", "Study Aid(b)","Relaxing Rain(c)"를 연결하여 오전동안 사용자가 청취하게 될 청각자극스케쥴 "김영희_바이노럴비트_오전"을 생성한다.

동일한 방식으로 점심시간 이후의 일정들에 대응되는 "김영희_바이노럴비트_오후"를 생성하고, "김영희_바이노럴비트_저녁"을 생성한다.

여기서, 고등학생의 경우 점심시간, 저녁시간이 매일 일정하게 반복되므로, 청각자극스케쥴이 오전, 오후, 저녁으로 세 개가 나뉘어 생성된다. 그러나, 경우에 따라 식사시간이 불규칙한 사용자의 경우 매일 반복적으로 일어나는 일상들에서만 사용할 수 있도록 한 개의 청각자극스케쥴만 생성될 수도 있다.

한편, 도 6은 사용자(김영철)가 공장노동자인 경우에 청각자극스케쥴이 생성된 일례를 도시한 도표이다. 이 경우에는 사용자가 출근해서 작업시작, 휴식, 작업시작, 휴식의 반복되는 일정들에 집중할 수 있는 최적뇌파가 유도되도록 바이노럴비트음원이 조합된 청각자극스케쥴이 생성된다. 여기에서 청각자극스케쥴이라 함은 바이노럴비트음원이 조합되어 새로이 생성된 하나의 음원파일일 수도 있지만, 일정에 의해 조합된 일군의 바이노럴비트음원파일 또는 스트림의 집합일 수도 있다.

출근할 때는 알파파가 유도되도록 "Euphoric Relaxation", 작업시간에는 미드베타파가 유도되도록 "Working Aid", 휴식시간에는 알파파가 유도되도록 "Relaxing Rain"의 음원이 조합되어 청각자극스케쥴이 생성된다.

이 때, 동일한 미드베타파가 유도되더라도, 사용자의 취향에 따라 학생은 "Study Aid"의 바이노럴비트 음원을 사용하고, 공장노동자는 "Working Aid"와 같이 다른 음원이 사용될 수 있다.

청각자극스케쥴 생성부(130)에서 생성된 청각자극스케쥴은 사용자가 사용한 후, 본인의 취향에 따른 동일한 뇌파를 유도할 수 있는 다른 바이노럴비트 음원으로 대체하여 생성될 수 있다.

이렇게 청각자극스케쥴이 생성되면, 저장부(120)에 저장되고, 제어부(140)는 해당 일정시간이 되면 청각자극스케쥴이 청각자극 출력부(200)를 통해 출력되도록 제어한다. 사용자는 도 4에 도시된 바와 같이 청각자극 출력부(200)를 머리(H)에 착용하고, 출력본체(220)가 귀바퀴(E)에 결합되도록 착용한다. 이 상태로 일상생활을 수행하면서 각 시간별 일정들에 맞는 바이노럴비트음원을 귀로 들으면서 해당 일정의 목적에 맞는 최적뇌파가 유도된다. 따라서, 공부하는 시간에는 집중하여 공부를 하게 되고, 노는 시간에는 편안하게 휴식을 취할 수 있게 된다. 이에 하루 일정을 능률적으로 수행할 수 있게 된다.

또한, 이렇게 본 발명의 뇌파유도장치(1)를 이용해 4-5일동안 청각자극스케쥴을 귀로 청취하게 되면 청각자극 출력부(200)를 통해 청각자극스케쥴을 듣지 않더라도 자연스럽게 해당시간에 해당일정의 목적에 맞는 최적뇌파가 유도될 수 있게 된다.

한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌파유도장치(1a)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.

앞서 설명한 바람직한 실시예에 따른 뇌파유도장치(1)는 각 사용자별 하루동안의 일정들의 목적에 맞게 바이노럴비트음원이 조합되어 청각자극스케쥴이 생성된다. 이 때, 바이노럴비트음원은 각 목적별 최적뇌파를 유도하는 것으로 알려진 음원들이다. 즉, 임상실험을 통해 다수의 사람들에게 해당 바이노럴비트음원을 들려주었을 때 최적뇌파가 유도되는 것으로 알려진 음원이다.

그러나, 사람은 개인차가 있으므로 대다수의 사람들에게 알파파가 유도된다고 알려진 바이노럴비트음원을 들려주어도 알파파가 유도되지 않는 사람도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌파유도장치(1a)는 이러한 개개인의 자극에 대한 뇌활성화도 차이를 고려하여 개인별 맞춤형 뇌파유도신호를 생성하여 청각자극스케쥴을 생성한다.

뇌파유도장치(1a)는 앞서 설명한 바람직한 실시예의 구성들 외에 추가적인 구성이 요구된다. 뇌파유도장치(1a)는 사용자 개인의 뇌파를 측정하는 뇌파측정부(115)와, 뇌파측정부(115)에서 측정된 사용자의 뇌파 데이터가 저장되는 뇌파저장부(123)와, 뇌파저장부(123)에 저장된 뇌파 데이터를 기초로 주요 주파수 대역의 뇌파에 대한 사용자의 뇌활성화도 변화에 관한 데이터가 저장되는 뇌활성화도 저장부(125)와, 뇌활성화도 저장부(125)에 저장된 각 일정별 목적에 부합되는 뇌파를 유도하기 위한 맞춤형 뇌파유도신호를 생성하는 맞춤형 뇌파유도신호 생성부(150)를 포함한다.

뇌파측정부(115)는 청각자극 출력부(200)를 통해 출력되는 청각자극에 따라 유도되는 사용자의 뇌파 데이터를 검출한다. 뇌파측정부(115)는 공지된 통상의 뇌파측정기기가 사용될 수 있다.

제어부(140)는 뇌파측정부(115)에서 측정된 사용자의 뇌파 데이터를 수신하고, 이를 뇌파저장부(123)에 저장한다. 그리고, 수신된 뇌파 데이터를 이용하여 청각자극신호의 특성값 변화에 따른 주요 주파수 대역의 뇌파에서 사용자의 뇌활성화도 변화를 분석하고, 그 결과를 뇌활성화도 저장부(125)에 저장한다. 이 때, 좌뇌와 우뇌의 뇌파를 각각 측정하겨 그 결과를 저장한다.

제어부(140)는 뇌활성화도 데이터 획득을 위해 미리 정해진 주파수 범위(일례로, 20Hz 내지 20kHz)에서 주파수를 변화시켜가면서(일례로, 30초마다 500Hz씩 변화시킴) 뇌활성화도 획득신호를 생성한다. 뇌활성화도 획득신호가 청각신호 출력부(200)를 통해 사용자의 뇌로 전달되고, 뇌파측정부(115)에서 사용자의 뇌파를 측정하여 제어부(140)로 전송한다. 제어부(140)는 전송된 사용자의 뇌파 데이터를 이용하여 뇌활성화도 변화를 주요 주파수 대역의 뇌파별로 분석하고, 분석결과를 뇌활성화도 저장부(125)에 저장한다.

제어부(140)의 분석결과를 이용해 맞춤형 뇌파유도신호 생성부(150)는 사용목적에 대응되는 주파수 대역의 뇌파를 유도하기 위한 맞춤형 뇌파유도신호를 생성한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 뇌파유도장치(1a)를 사용하는 사용자에게 최적화된 델타파, 세타파, 알파파, SMR파, 미드-베타파, 베타파, 감마파를 유도할 수 있는 맞춤형 뇌파유도신호를 생성한다.

도 8은 기존의 바이노럴비트를 이용한 뇌파유도 주파수와, 맞춤형 뇌파 유도신호 주파수의 차이를 나타낸 그래프이다.

기존 바이노럴비트를 이용한 뇌파유도의 자극신호가 50Hz인 경우에, 동일한 뇌파를 유도하기 위해 사용자 A는 5kHz, 사용자 B는 10kHz에서 뇌활성화도가 가장 크게 나타나는 것으로 뇌파유도장치(1a)를 통해 분석되었다.

즉, 설명한 바람직한 실시예에 따른 뇌파유도장치(1)는 목적에 맞은 뇌파를 유도하기 위해 50Hz의 자극신호가 인가되는 바이노럴비트음원을 사용자 A와 사용자 B에게 공통으로 인가한다. 반면, 다른 실시예의 뇌파유도장치(1)는 동일한 뇌파를 유도하기 위해 사용자 A에게는 최적의 뇌활성화도를 나타내는 5kHz의 맞춤형 뇌파유도신호를 인가하고, 사용자 B에게는 최적의 뇌활성화도를 나타내는 10kHz의 맞춤형 뇌파유도신호를 인가한다. 즉, 각 개인별로 동일한 목적을 수행할 수 있는 최적의 뇌파를 유도할 수 있는 맞춤형 뇌파유도신호를 인가한다.

이는 동일한 개인일 경우라도 컨디션에 따라 달라질 수 있으므로, 주기적으로 뇌파를 분석하여 맞춤형 뇌파유도신호를 조절할 수 있다.

청각자극스케쥴 생성부(130)는 맞춤형 뇌파유도신호 생성부(150)에서 생성된 각 사용목적별 맞춤형 뇌파유도신호를 조합하여 맞춤형 청각자극스케쥴을 생성하고, 제어부(140)는 해당 일정시간에 맞춤형 청각자극스케쥴을 청각자극 출력부(200)로 출력한다.

앞서 설명한 바람직한 실시예의 뇌파유도장치(1)가 각 목적별 최적뇌파를 유도하는 것으로 알려진 바이노럴비트음원을 이용하여 청각자극스케쥴을 생성하는데 반해, 다른 실시예의 뇌파유도장치(1)는 뇌파측정부(115)를 이용해 측정한 후 분석한 사용자에게 최적화된 맞춤형 뇌파유도신호를 조합하여 맞춤형 청각자극스케쥴을 생성한다.

따라서, 다른 실시예에 따른 뇌파유도장치(1a)는 바람직한 실시예의 뇌파유도장치(1)에 비해 사용자의 뇌활성화도가 가장 크게 나타나는 자극신호를 이용해 청각자극을 제공하므로 뇌파유도의 효과를 보다 더 향상시킬 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 뇌파측정장치는 개인별 하루동안의 정해진 일정들의 목적에 맞는 뇌파가 연속하여 유도되도록 복수개의 바이노럴비트음원이 조합된 청각자극스케쥴을 출력한다. 이에 따라 사용자의 일정에 맞게 하루종일 집중력을 유지할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 뇌파유도장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 뇌파유도장치 100 : 휴대단말기
110 : 입력부 115 : 뇌파측정부
120 : 저장부 121 : 바이노럴비트음원 저장부
123 : 뇌파저장부 125 : 뇌활성화도 저장부
130 : 청각자극스케쥴 생성부 140 : 제어부
150 : 맞춤형뇌파유도신호 생성부 200 : 청각자극 출력부
210 : 머리고정밴드 220 : 출력본체

Claims

사용자의 하루동안의 복수개의 일정들을 시간별로 입력받는 입력부와;
각 일정별 목적에 대응되는 뇌파를 유도하는 바이노럴비트 음원이 저장되는 저장부와;
상기 바이노럴비트 음원을 출력하는 청각자극 출력부와;
상기 입력부를 통해 입력한 복수개의 일정들의 목적에 맞는 뇌파를 유도하는 바이노럴비트 음원을 일정별로 조합하여 청각자극스케쥴을 생성하는 청각자극스케쥴 생성부와;
상기 청각자극스케쥴 생성부에서 생성된 상기 청각자극스케쥴이 상기 청각자극 출력부를 통해 출력되도록 상기 청각자극 출력부와 상기 청각자극 스케쥴생성부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 입력부와 상기 저장부, 상기 청각자극스케쥴 생성부 및 상기 제어부는 휴대단말기로 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파유도장치.
제1항에 있어서,
상기 청각자극 출력부는 이어폰으로 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파유도장치.
제2항에 있어서,
상기 이어폰은 골전도 이어폰으로 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파유도장치.
제3항에 있어서,
상기 청각자극스케쥴은 상기 바이노럴비트 음원을 출력하지 않는 식사시간을 기준으로 오전, 오후, 저녁으로 구분되어 생성되는 것을 특징으로 하는 뇌파유도장치.
제4항에 있어서,
사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정부를 더 포함하고,
상기 제어부는 미리 저장된 자극신호의 특성값을 단계적으로 변화시켜 생성한 뇌활성화도 획득신호를 상기 청각자극 출력부를 통해 사용자에게 출력하면서 상기 뇌파측정부를 통해 사용자의 뇌파를 측정하고, 상기 측정된 뇌파의 뇌활성화도가 상기 일정별 목적에 대응되는 주파수 대역에서 최대가 되는 뇌활성화도 획득신호의 특성값인 최적 특성값을 분석하는 것을 특징으로 하는 뇌파유도장치.
제5항에 있어서,
상기 최적 특성값을 이용하여 맞춤형 뇌파유도신호를 생성하는 맞춤형 뇌파 유도신호 생성부를 더 포함하고,
상기 청각자극스케쥴 생성부는 상기 맞춤형 뇌파 유도신호 생성부에서 생성된 각 목적별 맞춤형 뇌파유도신호를 사용자의 일정에 맞게 조합하여 맞춤형 청각자극스케쥴을 생성하는 것을 특징으로 하는 뇌파유도장치.
제6항에 있어서,
상기 휴대단말기는 사용자의 일정을 입력받는 스케쥴러가 포함된 스마트폰 또는 태블릿PC이고,
상기 입력부는 상기 스케쥴러와 연동하여 사용자의 일정을 입력받는 것을 특징으로 하는 뇌파유도장치.