KR20220154322A - Brain wave anaylsis method for determining physical and mental condition - Google Patents

Brain wave anaylsis method for determining physical and mental condition Download PDF

Info

Publication number
KR20220154322A
KR20220154322A KR1020210061687A KR20210061687A KR20220154322A KR 20220154322 A KR20220154322 A KR 20220154322A KR 1020210061687 A KR1020210061687 A KR 1020210061687A KR 20210061687 A KR20210061687 A KR 20210061687A KR 20220154322 A KR20220154322 A KR 20220154322A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wave
waves
user
physical
brain
Prior art date
Application number
KR1020210061687A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김용훈
박주영
Original Assignee
주식회사 옴니씨앤에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 옴니씨앤에스 filed Critical 주식회사 옴니씨앤에스
Priority to KR1020210061687A priority Critical patent/KR20220154322A/en
Publication of KR20220154322A publication Critical patent/KR20220154322A/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/372Analysis of electroencephalograms
    • A61B5/374Detecting the frequency distribution of signals, e.g. detecting delta, theta, alpha, beta or gamma waves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

The present invention relates to an EEG analysis method to understand physical and mental states. The EEG analysis method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: receiving an EEG signal of a user measured by an EEG measuring device; separating the received EEG signal into frequency-specific EEG; and comparing at least one EEG of a lower frequency with at least one EEG of a frequency higher than a reference frequency based on the preset reference frequency to determine the physical and mental state of the user. The step of determining the user's physical and mental state can determine the user's physical and mental state based on a difference and a ratio change between a combined value of the delta wave and theta wave and a combined value of the alpha wave, beta wave, and gamma wave.

Description

신체 및 정신 상태를 파악하기 위한 뇌파 분석 방법{BRAIN WAVE ANAYLSIS METHOD FOR DETERMINING PHYSICAL AND MENTAL CONDITION}EEG analysis method for determining physical and mental conditions {BRAIN WAVE ANAYLSIS METHOD FOR DETERMINING PHYSICAL AND MENTAL CONDITION}

본 발명은 신체 및 정신 상태를 파악하기 위한 뇌파 분석 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 뇌파 측정 장치로부터 수신되는 사용자의 뇌파들을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 파악할 수 있는 뇌파 분석 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an EEG analysis technique for identifying physical and mental states, and more particularly, to an EEG analysis method and device capable of identifying a user's physical and mental states by comparing brain waves of a user received from an EEG measuring device. It is about.

인간의 사고와 행동은 대뇌의 기능에 의해 조절되고 대뇌의 기능은 많은 뇌 신경세포들의 활동에 달려 있다. 이러한 뇌 신경세포들의 활동을 뇌파(EEG: electroencephalogram) 또는 '뇌전위'라 한다. 이러한 뇌파는 뇌 활동의 변동을 공간적, 시간적으로 파악할 수 있는 지표로 신경생리학 분야에서 사용되고 있다. 뇌 신경세포의 활동에 의해 변하는 것이기 때문에 의식 상태와 정신활동에 따라 변화하는 특정한 패턴을 보인다. 따라서 뇌파를 검사한다는 것은 뇌의 활동수준을 객관적인 지표로 나타내어 뇌의 활동성이 높아지는지 약해지는지를 공간적, 시간적으로 파악하는 것을 의미한다. 특히 일반적으로 뇌파는 주파수 대역에 따라 델타파(δ, 0.5~4Hz), 쎄타파(θ, 4~8Hz), 알파파(α, 8~13Hz), 베타파(β, 13~30Hz), 감마파(γ, 30~50Hz)로 분류된다. 또한 알파파를 기준으로 해서 8Hz 미만을 서파(Slow Wave), 13Hz이상을 속파(Fast Wave)라고 구분한다. 뇌파에 의해 연구되어 온 자발뇌파는 일반적 생리현상에서 감각 등 뇌 활동으로 나타나며, 유발뇌파는 뇌 활동 상태를 알아보기 위해 인위적으로 뇌 활동을 유도하여 관찰할 수 있다. Human thinking and behavior are controlled by the function of the cerebrum, and the function of the cerebrum depends on the activity of many brain neurons. The activity of these brain neurons is called an EEG (electroencephalogram) or 'brain potential'. These EEGs are used in the field of neurophysiology as indicators that can spatially and temporally grasp fluctuations in brain activity. Because it is changed by the activity of brain nerve cells, it shows a specific pattern that changes according to the state of consciousness and mental activity. Therefore, examining the EEG means that the level of brain activity is expressed as an objective indicator and spatially and temporally grasping whether the activity of the brain is increasing or weakening. In particular, brain waves are generally divided into delta waves (δ, 0.5~4Hz), theta waves (θ, 4~8Hz), alpha waves (α, 8~13Hz), beta waves (β, 13~30Hz), and gamma waves according to the frequency band. It is classified as a wave (γ, 30~50Hz). In addition, based on the alpha wave, less than 8 Hz is classified as slow wave and 13 Hz or more as fast wave. Spontaneous brain waves, which have been studied by brain waves, appear as brain activities such as sensations in general physiological phenomena, and induced brain waves can be observed by artificially inducing brain activities to find out the state of brain activity.

델타파(Delta Wave)는 두뇌기능이 완전히 이완된 깊은 수면상태에서 우세하게 나타나는 0.5~4Hz 대역의 뇌파로 정상 성인의 경우 각성시에 델타파가 나타나면 뇌종양, 뇌염 등의 병적 요인의 판단 근거가 되기도 한다. 전방 전두부에서는 안구운동 등의 영향을 받기 때문에 델타파의 활성이 높게 나타난다. Delta Wave is a brain wave in the 0.5~4Hz band that appears predominantly in a state of deep sleep in which brain functions are completely relaxed. In the case of normal adults, when delta waves appear at awakening, they can serve as a basis for determining pathological factors such as brain tumors and encephalitis. do. In the anterior frontal region, delta wave activity is high because it is affected by eye movements and the like.

쎄타파(Theta Wave)는 4~8Hz 대역의 뇌파를 말하며, 일반적으로 몸과 의식이 몽롱한 상태나 졸림과 깨어있음의 중간 상태 정도를 의미한다. 쎄타파 상태에서는 꿈과 같은 이미지를 동반하고 그 이미지는 생생한 기억으로 경험되기도 한다. 각성 시에 나타나는 쎄타파는 주의 각성을 시켜 문제해결의 아이디어를 제공하기도 하고 창조적인 힘으로 연결되기도 한다. 시간과 공간의 제한을 뛰어넘는 영역으로 들어가 번뜩임이나 영감(Inspiration)으로 발생하는 경우가 발생하기도 한다. 또한 쎄타파는 깊이 내면화되고 조용한 상태의 육체, 감정 및 사고 활동과 관련된다. Theta Wave refers to brain waves in the 4 to 8 Hz band, and generally means a state in which the body and consciousness are in a hazy state or a state between sleepiness and wakefulness. In the theta wave state, dream-like images are accompanied, and the images are experienced as vivid memories. Theta waves that appear at the time of awakening awaken the mind, provide ideas for problem solving, and are also linked to creative power. In some cases, it goes beyond the limitations of time and space and arises as a flash or inspiration. Theta waves are also associated with deeply internalized and quiet physical, emotional, and thought activity.

알파파(Alpha Wave)는 8~13Hz 대역의 뇌파로 신경생리학적으로 두뇌의 안정 상태를 반영하는 기본파이며 잡파의 영향을 적게 받으므로 전통적으로 인간 행동에 대한 두뇌 좌우반구의 기능상태를 판정하는 데 이용되어 왔다. Alpha Wave is a brain wave in the 8~13Hz band, which is a basic wave that reflects the stable state of the brain neurophysiologically. has been used to

베타파(Beta Wave)는 13~30Hz 대역의 뇌파로 각성상태, 활동상태, 스트레스 상태에서 나타나며 청각, 촉각, 정서적 자극에 의해서도 영향을 받는다. 베타파는 정상적으로 전두엽에서 잘 기록되며 주의를 집중하여 정신활동을 할 때 뇌 전체에서 광범위하게 나타난다. Beta Wave is a brain wave in the 13-30Hz band, which appears in a state of arousal, activity, and stress, and is also affected by auditory, tactile, and emotional stimuli. Beta waves are normally recorded well in the frontal lobe and appear widely throughout the brain when mental activity is focused on.

감마파(Gamma Wave)는 30~50Hz 대역으로 외적 의식으로 불안, 흥분의 강한 스트레스 상태에서 전두엽과 두정엽에서 비교적 많이 발생하는 뇌파이다. 또한 감마파는 초월적 마음상태 또는 이완으로 벗어나서 새로운 의식 상태, 신경자원(Neural Resources)을 활성화시켜 총동원할 때, 즉 정신적으로 총력 집중할 때 발생하는 특징적인 뇌파이기도 하다. Gamma Wave is a brain wave that occurs relatively frequently in the frontal lobe and parietal lobe in a state of intense stress of anxiety and excitement as an external consciousness with a band of 30 to 50 Hz. In addition, gamma waves are also characteristic brain waves that are generated when a new state of consciousness, neural resources, are activated and mobilized after escaping from a transcendental state of mind or relaxation, that is, when mentally concentrating on all-out efforts.

본 발명의 실시예들은, 뇌파 측정 장치로부터 수신되는 사용자의 뇌파들을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 파악할 수 있는 뇌파 분석 방법 및 그 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide an EEG analysis method and device capable of determining a user's physical and mental state by comparing EEGs of a user received from an EEG measuring device.

본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 분석 방법은 뇌파 측정 장치에 의해 측정된 사용자의 뇌파 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 뇌파 신호를 주파수별 뇌파들로 분리하는 단계; 및 미리 설정된 기준 주파수를 기준으로 낮은 주파수의 적어도 하나의 뇌파와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 적어도 하나의 뇌파를 비교하여 상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 단계를 포함한다.An EEG analysis method according to an embodiment of the present invention includes receiving an EEG signal of a user measured by an EEG measuring device; Separating the received brain wave signal into frequency-specific brain waves; and comparing at least one brain wave of a lower frequency with at least one brain wave of a frequency higher than the reference frequency based on a preset reference frequency to determine the physical and mental state of the user.

상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 단계는 상기 주파수별 뇌파들 중 델타파와 쎄타파 중 적어도 하나와 알파파, 베타파와 감마파 중 적어도 하나를 비교하여 상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수 있다.The determining of the physical and mental states of the user may include comparing at least one of delta waves and theta waves with at least one of alpha waves, beta waves, and gamma waves among the brain waves for each frequency to determine the user's physical and mental states. have.

상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 단계는 상기 델타파와 쎄타파 중 적어도 하나의 값과 상기 알파파, 베타파와 감마파 중 적어도 하나의 값에 대한 차이와 비율 변화에 기초하여 상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수 있다.The determining of the physical and mental states of the user may include determining the user's body and mental state based on a difference and ratio change between at least one value of the delta wave and theta wave and at least one value of the alpha wave, beta wave, and gamma wave. mental state can be assessed.

상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 단계는 상기 델타파와 쎄타파의 조합 값과 상기 알파파, 베타파와 감마파의 조합 값에 대한 차이와 비율 변화에 기초하여 상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수 있다.Determining the user's physical and mental state may include determining the user's physical and mental state based on a difference and a ratio change between the combined value of the delta wave and theta wave and the combined value of the alpha wave, beta wave and gamma wave. can do.

본 발명의 실시예들에 따르면, 뇌파 측정 장치로부터 수신되는 사용자의 뇌파들을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 파악할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the user's physical and mental states may be identified by comparing the user's brain waves received from the brain wave measuring device.

구체적으로, 본 발명은 사용자의 뇌파들, 즉 델타파, 쎄타파, 알파파, 베타파 및 감마파 중 기준 주파수 예를 들어, 8Hz보다 낮은 델타파와 쎄타파의 조합 값과 8Hz보다 높은 알파파, 베타파 및 감마파의 조합 값을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 파악할 수 있다.Specifically, the present invention is a user's brain waves, that is, delta waves, theta waves, alpha waves, beta waves, and gamma waves, for example, a combination value of a delta wave and a theta wave lower than 8 Hz, an alpha wave higher than 8 Hz, It is possible to determine the user's physical and mental state by comparing the combined values of beta waves and gamma waves.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 시스템에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 분석 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 5는 신체 및 정신 상태로 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 예시도들을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 분석 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.
1 shows an exemplary diagram of a system for illustrating the present invention.
2 is an operation flowchart of an EEG analysis method according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 show exemplary diagrams for explaining a method for determining physical and mental states.
6 shows the configuration of an EEG analysis device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various forms different from each other, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상 의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terms used in this specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" means that a stated component, step, operation, and/or element is one or more other components, steps, operations, and/or elements. Existence or additions are not excluded.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.

본 발명의 실시예들은, 뇌파 측정 장치로부터 수신되는 사용자의 뇌파들을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 파악하는 것으로, 사용자의 뇌파들, 즉 델타파, 쎄타파, 알파파, 베타파 및 감마파 중 기준 주파수 예를 들어, 8Hz보다 낮은 델타파와 쎄타파의 조합 값과 8Hz보다 높은 알파파, 베타파 및 감마파의 조합 값을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 파악하는 것을 그 요지로 한다.Embodiments of the present invention compare the user's brain waves received from the brain wave measuring device to grasp the user's physical and mental state, and the user's brain waves, that is, delta waves, theta waves, alpha waves, beta waves, and gamma waves Among the reference frequencies, for example, a combination of delta waves and theta waves lower than 8 Hz and a combination value of alpha waves, beta waves, and gamma waves higher than 8 Hz are compared to determine the user's physical and mental state.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 시스템에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.1 shows an exemplary diagram of a system for illustrating the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 시스템은 뇌파 측정 장치(100)와 뇌파 분석 장치(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the system includes an EEG measuring device 100 and an EEG analyzing device 200 .

뇌파 측정 장치(100)는 사용자의 두상 예를 들어, 사용자의 이마에 밀착되어 사용자의 뇌파 신호(EEG 신호)를 측정하고, 측정된 뇌파 신호를 뇌파 분석 장치로 제공한다.The brain wave measuring device 100 is attached to the user's head, for example, the user's forehead, measures the user's brain wave signal (EEG signal), and provides the measured brain wave signal to the brain wave analysis device.

여기서, 뇌파 측정 장치(100)는 사용자의 뇌파 신호를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 EEG 센서를 포함하고, 무선 통신 수단 예를 들어, 블루투스 모듈을 통해 측정된 사용자의 뇌파 신호를 뇌파 분석 장치로 제공할 수 있다.Here, the brain wave measuring device 100 includes at least one EEG sensor for measuring the user's brain wave signal, and provides the measured user's brain wave signal to the brain wave analysis device through a wireless communication means, for example, a Bluetooth module. can

나아가, 뇌파 측정 장치(100)는 뇌파 분석 장치(200)로부터 제공되는 바이노럴비트를 수신하여 사용자에게 제공하기 위한 수단 예를 들어, 스피커 또는 이어폰 등을 추가로 구비할 수도 있다. 물론, 뇌파 측정 장치는 이러한 바이노럴비트를 수신하기 위한 블루투스 모듈을 추가로 구비할 수도 있다.Furthermore, the EEG measuring apparatus 100 may additionally include means for receiving binaural beats provided from the EEG analyzing apparatus 200 and providing the received binaural beats to the user, for example, a speaker or an earphone. Of course, the brain wave measuring device may additionally include a Bluetooth module for receiving such binaural beats.

뇌파 분석 장치(200)는 뇌파 측정 장치(100)에 의해 측정된 사용자의 뇌파 신호를 무선 또는 유선으로 수신하고, 수신된 사용자의 뇌파 신호를 주파수별 뇌파들로 분리한 후 분리된 뇌파들 각각의 값에 기초하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단한다.The brain wave analysis device 200 receives the user's brain wave signal measured by the brain wave measurement device 100 wirelessly or wired, separates the received user's brain wave signal into frequency-specific brain waves, and then separates the brain waves for each of the separated brain waves. Based on the value, the physical and mental state of the user is determined.

여기서, 뇌파 분석 장치(200)는 뇌파들 중 미리 설정된 기준 주파수 예를 들어, 8Hz보다 낮은 뇌파들 즉, 델타파와 쎄타파 중 적어도 하나의 뇌파 값과 8Hz보다 높은 뇌파들 즉, 알파파, 베타파 및 감마파 중 적어도 하나의 뇌파 값을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수 있다.Here, the brain wave analysis device 200 is a preset reference frequency among brain waves, for example, brain waves lower than 8 Hz, that is, at least one brain wave value of delta waves and theta waves, and brain waves higher than 8 Hz, that is, alpha waves and beta waves The user's physical and mental state may be determined by comparing the EEG value of at least one of the gamma wave and the gamma wave.

일 예로, 뇌파 분석 장치(200)는 뇌파들 중 쎄타파와 알파파의 비중을 비교하여 쎄타파의 값이 알파파의 값보다 미리 설정된 임계값(Threshold) 이상 클 경우 사용자가 신체 및 정신 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다.For example, the brain wave analysis device 200 compares the ratios of theta waves and alpha waves among brain waves, and if the value of theta waves is greater than the value of alpha waves by a preset threshold or more, the user is affected by physical and mental states. It can be judged that there is

다른 일 예로, 뇌파 분석 장치(200)는 델타파와 쎄타파 중 적어도 하나의 값과 알파파, 베타파와 감마파 중 적어도 하나의 값에 대한 차이와 비율 변화에 기초하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수 있다. 예컨대, 뇌파 분석 장치는 델타파와 쎄타파 중 적어도 하나의 값과 알파파, 베타파와 감마파 중 적어도 하나의 값에 대한 차이와 비율 변화 중 어느 하나의 값이 다른 하나의 값보다 크거나 작은 경우 사용자가 신체 및 정신 상태 또는 각성 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다. 물론, 뇌파 분석 장치는 차이와 비율 변화의 비교를 통해 신체 및 정신 상태 또는 각성 상태를 판단할 수 있을 뿐만 아니라 두 값의 차이에 따른 각성 정도나 수면 정도를 알 수도 있다.As another example, the brain wave analysis apparatus 200 determines the physical and mental states of the user based on the difference and ratio change between at least one value of delta wave and theta wave and at least one value of alpha wave, beta wave and gamma wave can do. For example, the EEG analyzer may use the user when any one value of the difference and ratio change between at least one value of delta wave and theta wave and at least one value of alpha wave, beta wave and gamma wave is greater than or less than the other value. can be judged to be in a state of physical and mental state or awakening. Of course, the EEG analyzer can determine the physical and mental state or arousal state through comparison of the difference and the ratio change, and also know the degree of arousal or sleep according to the difference between the two values.

또 다른 일 예로, 뇌파 분석 장치(200)는 델타파(D)와 쎄타파(T)의 조합(D, T, D+T) 값과 알파파(A), 베타파(B)와 감마파(G)의 조합 값에 대한 차이 예를 들어, (D+T)-(A+B+G)와 비율 변화 예를 들어, (D+T)/(A+B+G)에 기초하여 사용자의 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 뇌파 분석 장치는 (D+T)-(A+B+G)와 (D+T)/(A+B+G) 중 어느 하나의 값이 다른 하나의 값보다 크거나 작은 경우 사용자가 신체 및 정신 상태 또는 각성 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 뇌파 분석 장치는 (D+T)-(A+B+G)의 값이 (D+T)/(A+B+G)의 값보다 큰 경우 신체 및 정신 상태로 판단할 수 있고, (D+T)-(A+B+G)의 값이 (D+T)/(A+B+G)의 값보다 작은 경우 각성 상태로 판단할 수 있다. 물론, 뇌파 분석 장치는 차이와 비율 변화의 비교를 통해 신체 및 정신 상태 또는 각성 상태를 판단할 수 있을 뿐만 아니라 두 값의 차이에 따른 각성 정도나 수면 정도를 알 수도 있다.As another example, the EEG analysis device 200 is a combination (D, T, D+T) values of delta waves (D) and theta waves (T), alpha waves (A), beta waves (B), and gamma waves Based on the difference for the combination value of (G), eg, (D+T)-(A+B+G) and the ratio change, eg, (D+T)/(A+B+G), the user can determine whether or not the physical and mental state of For example, the brain wave analysis device is configured to allow the user to select when one value of (D+T)-(A+B+G) and (D+T)/(A+B+G) is larger or smaller than the other value. It can be judged to be in a state of physical and mental state or awakening. For example, if the value of (D+T)-(A+B+G) is greater than the value of (D+T)/(A+B+G), the EEG analysis device may determine the physical and mental state, When the value of (D+T)-(A+B+G) is smaller than the value of (D+T)/(A+B+G), it may be determined that the state is aroused. Of course, the EEG analyzer can determine the physical and mental state or arousal state through comparison of the difference and the ratio change, and also know the degree of arousal or sleep according to the difference between the two values.

나아가, 본 발명의 뇌파 분석 장치(200)는 상술한 분석 방법으로 한정하지 않으며, 다양한 분석 방법을 통해 사용자의 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수 있다.Furthermore, the brain wave analysis device 200 of the present invention is not limited to the above-described analysis method, and can determine whether or not the user's physical and mental state is present through various analysis methods.

예컨대, 뇌파 분석 장치(200)는 SEF를 활용하여 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있고, 알파파 비중을 활용하여 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있으며, 쎄타파의 비중을 활용하여 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있고, 알파파와 쎄타파의 비교를 통해 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있다.For example, the brain wave analysis device 200 may determine physical and mental states by using SEF, determine physical and mental states by using alpha wave weights, and use theta wave weights to determine physical and mental states. It is possible to determine whether a person is in a mental state or not, and to determine whether a person is in a physical or mental state by comparing an alpha wave with a theta wave.

SEF를 활용하는 방법은 델타파와 쎄타파의 합이 거의 전체 뇌파 신호에 대한 파워 스펙트럼의 90% 정도를 이루며, SEF 90(뇌파의 각성 정도를 평가 할 수 있는 지표) 값은 쎄타파 대역 후반부와 알파파 대역 초반부 즉, 대략 6~10 Hz에 위치하는데, 이러한 SEF90의 평균값을 활용하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있다. 물론, 상황에 따라 델타파 구간 대략 1Hz에 위치하는 SEF50를 활용할 수도 있다.In the method using SEF, the sum of delta waves and theta waves constitutes about 90% of the power spectrum for the entire brain wave signal, and the value of SEF 90 (an indicator that can evaluate the degree of arousal of brain waves) is equal to the second half of the theta wave band. It is located in the early part of the wave band, that is, approximately 6 to 10 Hz, and the user's physical and mental state can be determined by using the average value of SEF90. Of course, depending on circumstances, the SEF50 located at approximately 1 Hz in the delta wave section may be used.

알파파 비중을 활용하는 방법은 델파타와 알파파는 반비례하는데, 이러한 알파파의 변화 폭 10% 내외를 이용하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있다.In the method of using the alpha wave weight, the delta and alpha waves are in inverse proportion, and the user's physical and mental state can be determined by using the range of change of about 10% of the alpha wave.

쎄타파 비중을 활용하는 방법은 쎄타파의 변화 폭 10% 내외를 이용하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있다.A method of using the theta wave weight may determine the user's physical and mental state by using a variation range of about 10% of theta wave.

알파파와 쎄타파의 비교를 활용하는 방법은 쎄타파의 값이 알파파의 값보다 상향된 구간을 신체 및 정신 상태에 진입한 것으로 판단할 수 있고, 반대 구간이 순간적 각성 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 알파파와 쎄타파의 분당 비율을 활용하여 쎄타파가 알파파의 비중보다 큰 경우 신체 및 정신 상태에 돌입한 것으로 판단할 수 있다.In the method of utilizing the comparison between alpha wave and theta wave, the interval in which the value of theta wave is higher than the value of alpha wave can be judged as entering the physical and mental state, and the opposite interval can be judged as being in a momentary awakening state. have. That is, when the ratio of alpha waves and theta waves per minute is used, when the ratio of theta waves is greater than the ratio of alpha waves, it can be determined that the person has entered a physical and mental state.

이러한 뇌파 분석 장치(200)는 뇌파를 이용한 사용자의 신체 및 정신 상태 분석 결과 사용자가 신체 및 정신 상태가 아닌 깨어 있는 상태 즉, 각성 상태에 있는 것으로 판단되면, 사용자의 수면을 유도하기 위해 미리 설정된 바리노럴비트를 뇌파 측정 장치(100)를 통해 사용자에게 제공함으로써, 사용자를 신체 및 정신 상태 예를 들어, 낮잠으로 유도할 수도 있다.When the user's body and mental state analysis results using brain waves are determined that the user is in an awake state, that is, in an awake state, the brain wave analysis device 200 is set in advance to induce sleep of the user. By providing the linaural beat to the user through the brain wave measuring device 100, the user may be induced to take a nap, for example, in a physical and mental state.

여기서, 바이노럴비트는 주파수가 상이한 두가지 음을 뇌간의 핵으로 전달함으로써, 뇌파 변화를 일으키게 되는 원리로 양쪽이 주파수의 차이 파동만큼 뇌파를 조절하는 음향심리치료법을 의미한다.Here, the binaural beat refers to a psychoacoustic therapy method in which two sounds of different frequencies are transmitted to the nuclei of the brainstem, thereby causing changes in the brain waves, and in which both sides control the brain waves as much as the difference in frequency.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 분석 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 뇌파 분석 장치에서의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.FIG. 2 is an operation flow chart of an EEG analysis method according to an embodiment of the present invention, and shows an operation flow chart of the EEG analysis apparatus shown in FIG. 1 .

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 분석 방법은 사용자의 머리 부분 예를 들어, 이마에 착용된 뇌파 측정 장치에 의해 측정된 사용자의 뇌파 신호를 뇌파 측정 장치로부터 수신하면 수신된 사용자의 뇌파 신호를 주파수별 뇌파들 즉, 델타파, 쎄타파, 알파파, 베타파 및 감마파로 분리한다(S210, S220).Referring to FIG. 2, in the EEG analysis method according to an embodiment of the present invention, when an EEG signal measured by the EEG measurement device worn on the user's head, for example, the forehead, is received from the EEG measurement device, the received EEG signal is received. The user's brain wave signal is divided into brain waves for each frequency, that is, delta wave, theta wave, alpha wave, beta wave, and gamma wave (S210 and S220).

여기서, 단계 S220은 뇌파 신호에 대한 신호 처리 예를 들어, 노이즈 제거 등과 같은 처리 과정을 수행한 후 뇌파 신호를 뇌파들 각각으로 분리하기 위한 신호 처리 과정을 수행함으로써, 사용자의 뇌파 신호를 델타파, 쎄타파, 알파파, 베타파 및 감마파로 분리할 수 있다. 물론, 본 발명은 사용자의 뇌파 신호를 뇌파들로 분리할 수 있는 모든 방법을 사용할 수 있다.Here, step S220 performs signal processing on the EEG signal, for example, noise removal, and then performs a signal processing process to separate the EEG signal into EEG signals, thereby converting the EEG signal of the user into delta waves, It can be separated into theta, alpha, beta and gamma waves. Of course, the present invention can use any method capable of separating the user's brain wave signal into brain waves.

단계 S220에 의해 뇌파 신호가 주파수별 뇌파들로 분리되면 미리 설정된 기준 주파수 예를 들어, 8Hz보다 낮은 주파수의 뇌파들 즉, 델타파 및 쎄타파의 값과 기준 주파수 예를 들어, 8Hz보다 높은 주파수의 뇌파들 즉, 알파파, 베타파 및 감마파의 값을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태 여부를 판단한다(S230).When the brain wave signal is divided into frequency-specific brain waves by step S220, the values of the brain waves of frequencies lower than a preset reference frequency, for example, 8 Hz, that is, delta waves and theta waves, and the reference frequency, for example, of a frequency higher than 8 Hz The user's physical and mental states are determined by comparing values of brain waves, that is, alpha waves, beta waves, and gamma waves (S230).

이 때, 단계 S230은 델타파(D)와 쎄타파(T) 중 적어도 하나의 값과 알파파(A), 베타파(B)와 감마파(G) 중 적어도 하나의 값에 대한 차이와 비율 변화에 기초하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있고, 델타파(D)와 쎄타파(T)의 조합(D, T, D+T) 값과 알파파(A), 베타파(B)와 감마파(G)의 조합 값에 대한 차이 예를 들어, (D+T)-(A+B+G)와 비율 변화 예를 들어, (D+T)/(A+B+G)에 기초하여 사용자의 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있다.At this time, step S230 is a difference and ratio between at least one value of delta wave (D) and theta wave (T) and at least one value of alpha wave (A), beta wave (B) and gamma wave (G) Based on the change, the user's physical and mental state can be determined, and the combination (D, T, D+T) values of delta waves (D) and theta waves (T), alpha waves (A), and beta waves (B ) and gamma wave (G), e.g., (D+T)-(A+B+G) and ratio change, e.g., (D+T)/(A+B+G) Based on this, it is possible to determine whether or not the user's physical and mental state is present.

나아가, 단계 S220은 SEF를 활용하여 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있고, 알파파 비중을 활용하여 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있으며, 쎄타파의 비중을 활용하여 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있고, 알파파와 쎄타파의 비교를 통해 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 단계 S220은 SEF 90의 평균값을 활용하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있고, 알파파의 변화 폭 10% 내외를 이용하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있으며, 쎄타파의 변화 폭 10% 내외를 이용하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있고, 쎄타파의 값이 알파파의 값보다 상향된 구간을 신체 및 정신 상태에 진입한 것으로 판단할 수 있다.Furthermore, in step S220, physical and mental states may be determined using SEF, physical and mental states may be determined using the alpha wave weight, and physical and mental states may be determined using the theta wave weight It is also possible to determine the state of the body and mind through comparison of alpha waves and theta waves. For example, in step S220, the user's physical and mental state may be determined using the average value of SEF 90, or the user's physical and mental state may be determined using an alpha wave variation of around 10%. The user's physical and mental state may be determined using a change width of around 10% of the tap wave, and a section in which the theta wave value is higher than the alpha wave value may be determined to have entered the physical and mental state.

여기서, 단계 S230의 판단 결과 사용자가 신체 및 정신 상태가 아닌 각성 상태에 있는 것으로 판단되면 사용자의 수면을 유도하기 위해 미리 설정된 바이노럴비트를 사용자에게 제공함으로써, 사용자를 신체 및 정신 상태로 유도할 수 있다(S240, S250).Here, as a result of the determination in step S230, if it is determined that the user is in an arousal state rather than a physical and mental state, a preset binaural beat is provided to the user to induce the user to sleep, thereby inducing the user to a physical and mental state. It can be (S240, S250).

단계 S230에서 사용자의 신체 및 정신 상태 여부를 판단하는 방법에 대해 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of determining whether or not the user's physical and mental state is present in step S230 will be described with reference to FIGS. 3 to 5 .

도 3은 쎄타파(T)의 값과 알파파(A), 베타파(B)와 감마파(G)의 조합(A+B+G) 값의 차이 즉, T-(A+B+G)와 비율 변화 즉, T/(A+B+G)를 나타낸 것으로, 해당 구간에서 T-(A+B+G) 값이 T/(A+B+G) 값보다 큰 구간 비중과 T-(A+B+G) 값이 T/(A+B+G) 값보다 작은 구간 비중의 비교를 통해 T-(A+B+G) 값이 T/(A+B+G) 값보다 큰 구간 비중이 미리 설정된 임계값 이상인 것을 알 수 있으며, 따라서 사용자가 신체 및 정신 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다. 물론, 도 3의 그래프가 반대인 경우에는 사용자가 각성 상태인 것을 판단할 수 있다.3 shows the difference between the value of theta wave (T) and the value of the combination (A+B+G) of alpha wave (A), beta wave (B) and gamma wave (G), that is, T-(A+B+G ) and the ratio change, that is, T/(A+B+G), the proportion of the section where the T-(A+B+G) value is greater than the T/(A+B+G) value and the T- Through comparison of the proportions of sections where the value of (A+B+G) is smaller than the value of T/(A+B+G), the value of T-(A+B+G) is greater than the value of T/(A+B+G) It can be known that the proportion of the section is equal to or greater than a preset threshold, and thus it can be determined that the user is in a physical and mental state. Of course, when the graph of FIG. 3 is reversed, it can be determined that the user is in an awakening state.

도 4는 델파타(D)와 쎄타파(T)의 조합(D+T) 값과 알파파(A)의 값 차이 즉, (D+T)-A와 비율 변화 즉, (D+T)/A를 나타낸 것으로, 모든 구간에서 (D+T)-A 값이 (D+T)/A 값보다 큰 것을 알 수 있고, 따라서 사용자가 신체 및 정신 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다. 물론, 도 4의 그래프가 반대인 경우에는 사용자가 각성 상태인 것을 판단할 수 있다.4 shows the difference between the value of the combination of delta wave (D) and theta wave (T) (D+T) and the value of alpha wave (A), that is, (D+T)-A and the ratio change, that is, (D+T) /A, it can be seen that the value of (D+T)-A is greater than the value of (D+T)/A in all sections, and thus it can be determined that the user is in a physical and mental state. Of course, when the graph of FIG. 4 is reversed, it can be determined that the user is in an awakening state.

도 5는 쎄타파(T)의 값과 알파파(A)의 값 차이 즉, T-A와 비율 변화 즉, T/A를 나타낸 것으로, 해당 구간에서 T-A 값이 T/A 값보다 큰 구간 비중과 T-A 값이 T/A 값보다 작은 구간 비중의 비교를 통해 T-A 값이 T/A 값보다 큰 구간 비중이 미리 설정된 임계값 이상인 것을 알 수 있으며, 따라서 사용자가 신체 및 정신 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다. 물론, 도 5의 그래프가 반대인 경우에는 사용자가 각성 상태인 것을 판단할 수 있다.5 shows the difference between the value of theta wave (T) and the value of alpha wave (A), that is, T-A, and the ratio change, that is, T/A. Through comparison of the proportions of sections where the value is smaller than the T/A value, it can be seen that the proportion of sections in which the T-A value is greater than the T/A value is greater than or equal to a preset threshold value, and thus it can be determined that the user is in a physical and mental state. . Of course, when the graph of FIG. 5 is reversed, it can be determined that the user is in an awakening state.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 분석 방법은 뇌파 측정 장치에 의해 측정된 사용자의 뇌파들, 즉 델타파, 쎄타파, 알파파, 베타파 및 감마파 중 기준 주파수 예를 들어, 8Hz보다 낮은 델타파와 쎄타파의 값과 8Hz보다 높은 알파파, 베타파 및 감마파의 값을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 파악할 수 있다.As described above, the brain wave analysis method according to an embodiment of the present invention selects the user's brain waves measured by the brain wave measuring device, that is, delta waves, theta waves, alpha waves, beta waves, and gamma waves at a reference frequency, for example, higher than 8 Hz. The user's physical and mental state can be identified by comparing values of low delta waves and theta waves with values of alpha waves, beta waves, and gamma waves higher than 8 Hz.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 측정된 사용자의 뇌파 신호에 포함된 뇌파들의 값 비교를 통해 사용자의 신체 및 정신 상태에 대한 정확성을 향상시킬 수 있으며, 이러한 신체 및 정신 상태 분석을 통해 사용자의 신체 및 정신 상태를 유도할 수 있는 바이노럴비트를 제공할 수도 있고, 상황에 따라 뇌파 분석을 통해 신체 및 정신 상태의 유도가 아닌 뇌파의 변화를 눈으로 확인하면서 스스로 두뇌 기능을 조절할 수 있는 능력을 터득하는 뉴로피드백을 제공할 수도 있다.That is, the method according to the embodiment of the present invention can improve the accuracy of the user's physical and mental state through the comparison of values of the brain waves included in the measured user's brain wave signal, and through the analysis of the user's physical and mental state It is possible to provide binaural beats that can induce the physical and mental state of the body, and depending on the situation, through brain wave analysis, it is possible to control the brain function by itself while visually checking the change of the brain wave rather than the induction of the physical and mental state. It can also provide neurofeedback to learn the ability.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 분석 장치에 대한 구성을 나타낸 것으로, 도 2 내지 도 5의 뇌파 분석 방법을 수행하는 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.6 shows the configuration of an EEG analysis device according to an embodiment of the present invention, and shows the configuration of a device for performing the EEG analysis method of FIGS. 2 to 5 .

도 6을 참조하면, 뇌파 분석 장치(600)는 수신부(610), 처리부(620), 판단부(630) 및 제공부(640)를 포함한다.Referring to FIG. 6 , the EEG analysis device 600 includes a receiving unit 610 , a processing unit 620 , a determining unit 630 and a providing unit 640 .

수신부(610)는 사용자의 머리 부분 예를 들어, 이마에 착용된 뇌파 측정 장치에 의해 측정된 사용자의 뇌파 신호를 뇌파 측정 장치로부터 수신한다.The receiving unit 610 receives the user's EEG signal measured by the EEG measurement device worn on the user's head, for example, the forehead, from the EEG measurement device.

이 때, 수신부(610)는 뇌파 측정 장치와 블루투스 모듈을 이용한 무선 통신을 통해 뇌파 측정 장치로부터 사용자의 뇌파 신호를 수신할 수 있다.At this time, the receiving unit 610 may receive the user's brain wave signal from the brain wave measuring device through wireless communication using the brain wave measuring device and the Bluetooth module.

처리부(620)는 수신부(610)를 통해 수신된 사용자의 뇌파 신호를 주파수별 뇌파들 즉, 델타파, 쎄타파, 알파파, 베타파 및 감마파로 분리한다.The processing unit 620 separates the user's brain wave signal received through the receiver 610 into frequency-specific brain waves, that is, a delta wave, a theta wave, an alpha wave, a beta wave, and a gamma wave.

여기서, 처리부(620)는 뇌파 신호에 대한 신호 처리 예를 들어, 노이즈 제거 등과 같은 처리 과정을 수행한 후 뇌파 신호를 뇌파들 각각으로 분리하기 위한 신호 처리 과정을 수행함으로써, 사용자의 뇌파 신호를 델타파, 쎄타파, 알파파, 베타파 및 감마파로 분리할 수 있다.Here, the processing unit 620 performs signal processing on the EEG signal, for example, noise removal, and then performs a signal processing process for separating the EEG signal into EEG signals, thereby converting the EEG signal of the user into a delta. It can be separated into waves, theta waves, alpha waves, beta waves, and gamma waves.

판단부(630)는 뇌파 신호가 주파수별 뇌파들로 분리되면 미리 설정된 기준 주파수 예를 들어, 8Hz보다 낮은 주파수의 뇌파들 즉, 델타파 및 쎄타파의 값과 기준 주파수 예를 들어, 8Hz보다 높은 주파수의 뇌파들 즉, 알파파, 베타파 및 감마파의 값을 비교하여 사용자의 신체 및 정신 상태 여부를 판단한다.When the brain wave signal is divided into frequency-specific brain waves, the determination unit 630 determines the values of the brain waves of frequencies lower than a preset reference frequency, for example, 8 Hz, that is, delta waves and theta waves, and the reference frequency, for example, higher than 8 Hz. The physical and mental states of the user are determined by comparing values of frequency brain waves, that is, alpha waves, beta waves, and gamma waves.

이 때, 판단부(630)는 델타파와 쎄타파 중 적어도 하나의 값과 알파파, 베타파와 감마파 중 적어도 하나의 값에 대한 차이와 비율 변화에 기초하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있고, 델타파와 쎄타파의 조합 값과 알파파, 베타파와 감마파의 조합 값에 대한 차이와 비율 변화에 기초하여 사용자의 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있다.At this time, the determination unit 630 may determine the physical and mental state of the user based on the difference and ratio change between at least one value of delta wave and theta wave and at least one value of alpha wave, beta wave, and gamma wave. In addition, it is possible to determine whether or not the physical and mental state of the user is based on the difference and ratio change of the combined value of delta wave and theta wave and the combined value of alpha wave, beta wave and gamma wave.

나아가, 판단부(630)는 상술한 분석 방법 뿐만 아니라 SEF를 활용하여 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있고, 알파파 비중을 활용하여 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있으며, 쎄타파의 비중을 활용하여 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있고, 알파파와 쎄타파의 비교를 통해 신체 및 정신 상태 여부를 판단할 수도 있다. 예컨대, 판단부는 SEF 90의 평균값을 활용하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있고, 알파파의 변화 폭 10% 내외를 이용하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있으며, 쎄타파의 변화 폭 10% 내외를 이용하여 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단할 수도 있고, 쎄타파의 값이 알파파의 값보다 상향된 구간을 신체 및 정신 상태에 진입한 것으로 판단할 수 있다.Furthermore, the determination unit 630 may determine physical and mental states by using not only the above-described analysis method but also SEF, and may determine physical and mental states by using the alpha wave weight, and theta wave weight Physical and mental states can be determined by using, or physical and mental states can be determined by comparing alpha waves and theta waves. For example, the judgment unit may determine the user's physical and mental state using the average value of SEF 90, or may determine the user's physical and mental state using around 10% of the alpha wave change, and theta wave change The user's physical and mental state may be determined using a width of about 10%, and a section in which the theta wave value is higher than the alpha wave value may be determined to have entered the physical and mental state.

제공부(640)는 판단부(630)에 의한 사용자의 신체 및 정신 상태 여부 판단 결과, 사용자가 깨어있는 상태 즉, 각성 상태로 판단되면 사용자의 수면을 유도하기 위한 미리 설정된 바이노럴비트를 사용자에게 제공한다.The provision unit 640 sends a pre-set binaural beat for inducing the user to sleep when it is determined that the user is in an awake state, that is, an awake state, as a result of the determination of the user's physical and mental state by the determination unit 630. provide to

여기서, 제공부(640)는 사용자의 수면을 유도하기 위한 바이노럴비트를 제공하는 것으로 한정되지 않으며, 뇌파 분석을 통해 신체 및 정신 상태의 유도가 아닌 뇌파의 변화를 눈으로 확인하면서 사용자 스스로 두뇌 기능을 조절할 수 있는 능력을 터득하는 뉴로피드백을 제공할 수도 있다. Here, the provision unit 640 is not limited to providing binaural beats for inducing the user to sleep, and through EEG analysis, the user's own brain while visually checking changes in EEG rather than induction of physical and mental states. It can also provide neurofeedback to learn the ability to control function.

비록, 도 6의 장치에서 그 설명이 생략되었더라도, 도 6에 도시된 장치는 도 1 내지 도 5에서 설명한 모든 내용을 포함할 수 있다는 것을 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.Although the description of the device of FIG. 6 is omitted, it is obvious to those skilled in the art that the device shown in FIG. 6 may include all of the contents described in FIGS. 1 to 5.

이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 시스템, 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The system or apparatus described above may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, systems, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) ), programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable media.

실시예들에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

Claims (4)

뇌파 측정 장치에 의해 측정된 사용자의 뇌파 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 뇌파 신호를 주파수별 뇌파들로 분리하는 단계; 및
미리 설정된 기준 주파수를 기준으로 낮은 주파수의 적어도 하나의 뇌파와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 적어도 하나의 뇌파를 비교하여 상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 단계
를 포함하는 뇌파 분석 방법.
Receiving an EEG signal of a user measured by an EEG measuring device;
Separating the received brain wave signal into frequency-specific brain waves; and
Determining physical and mental states of the user by comparing at least one brain wave of a lower frequency with at least one brain wave of a frequency higher than the reference frequency based on a preset reference frequency
EEG analysis method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 단계는
상기 주파수별 뇌파들 중 델타파와 쎄타파 중 적어도 하나와 알파파, 베타파와 감마파 중 적어도 하나를 비교하여 상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 방법.
According to claim 1,
The step of determining the physical and mental state of the user
EEG analysis method characterized in that the physical and mental state of the user is determined by comparing at least one of delta waves and theta waves with at least one of alpha waves, beta waves, and gamma waves among the frequency-specific brain waves.
제2항에 있어서,
상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 단계는
상기 델타파와 쎄타파 중 적어도 하나의 값과 상기 알파파, 베타파와 감마파 중 적어도 하나의 값에 대한 차이와 비율 변화에 기초하여 상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 방법.
According to claim 2,
The step of determining the physical and mental state of the user
EEG analysis method characterized in that the physical and mental state of the user is determined based on the difference and ratio change between the value of at least one of the delta wave and theta wave and the value of at least one of the alpha wave, beta wave and gamma wave .
제2항에 있어서,
상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 단계는
상기 델타파와 쎄타파의 조합 값과 상기 알파파, 베타파와 감마파의 조합 값에 대한 차이와 비율 변화에 기초하여 상기 사용자의 신체 및 정신 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 뇌파 분석 방법.






According to claim 2,
The step of determining the physical and mental state of the user
The brain wave analysis method characterized in that the physical and mental state of the user is determined based on the difference and ratio change of the combined value of the delta wave and theta wave and the combined value of the alpha wave, beta wave and gamma wave.






KR1020210061687A 2021-05-13 2021-05-13 Brain wave anaylsis method for determining physical and mental condition KR20220154322A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210061687A KR20220154322A (en) 2021-05-13 2021-05-13 Brain wave anaylsis method for determining physical and mental condition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210061687A KR20220154322A (en) 2021-05-13 2021-05-13 Brain wave anaylsis method for determining physical and mental condition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220154322A true KR20220154322A (en) 2022-11-22

Family

ID=84236013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210061687A KR20220154322A (en) 2021-05-13 2021-05-13 Brain wave anaylsis method for determining physical and mental condition

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220154322A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3102094B1 (en) System and method for determining timing of sensory stimulation delivered to a subject during a sleep session
Käthner et al. Effects of mental workload and fatigue on the P300, alpha and theta band power during operation of an ERP (P300) brain–computer interface
EP3007755B1 (en) Sound-induced sleep method and a system therefor
US8326408B2 (en) Method and apparatus of neurological feedback systems to control physical objects for therapeutic and other reasons
US10537704B2 (en) System and method for increasing the restorative value of a nap
KR101518575B1 (en) Analysis method of user intention recognition for brain computer interface
KR20160110807A (en) Headset apparatus for detecting multi bio-signal
Kjaer et al. Detection of paroxysms in long-term, single-channel EEG-monitoring of patients with typical absence seizures
On et al. Binaural beat effect on brainwaves based on EEG
JP2022526343A (en) Methods and systems for giving sensory stimuli based on quantification of evoked responses
KR102231979B1 (en) Wearable device and method for determining concentration degree of user
KR102254458B1 (en) Brain wave anaylsis method for determining sleep state and apparatus therefore
KR101667102B1 (en) Apparatus and Method for Inducing User Adaptive Brainwave using Motion Sensor
KR101693716B1 (en) brain function analysis method and apparatus to detect attention reduction
KR101138740B1 (en) Brain wave detecting headset and method for judging whether brain wave detecting headset is worn
KR20220154322A (en) Brain wave anaylsis method for determining physical and mental condition
Tai et al. Exploration of multi-brainwave system mainframe design
KR20170016136A (en) Device and method to determine a biological state
KR102324332B1 (en) Biological signal measurement apparatus and system
KR102563041B1 (en) Concentration and relaxation service method using real-time eeg analysis, and system therefor
Yang et al. Long-Term Cognitive Tasks Impair the Ability of Resource Allocation in Working Memory: A Study of Time-Frequency Analysis and Event-Related Potentials
KR102282881B1 (en) Biological signal measurement apparatus and system
Hemakom et al. Ear-eeg for detecting inter-brain synchronisation in continuous cooperative multi-person scenarios
KR20180049282A (en) Apparatus for analyzing sleeping pattern using brain wave
Aoyama et al. Parasympathetic activation enhanced by slow respiration modulates early auditory sensory gating