KR20230086009A - Model car capable of driving control using brain signal - Google Patents

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KR20230086009A
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model car
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driving control
brain
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조수범
김종찬
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동의과학대학교산학협력단
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Abstract

A model car capable of driving control using brain waves is disclosed. In a model car that has a drive system and can be controlled to drive straight ahead, backward, left turn, and right turn, the model car capable of driving control using brain waves comprises: a brain wave measurement unit that measures the user's brain waves; an analysis unit that analyzes signals from the brain wave measurement unit; a conversion unit that converts the analysis results of the analysis unit into a digital signal; and a control unit that receives the digital signal and controls the drive system. The analysis unit filters and analyzes only the front, rear, left, and right signals among the signals received from the brain wave measurement unit. According to the present invention, provided is a model car capable of driving control using brain waves that is a useful tool capable of driving control using brain waves that can control the basic driving of a vehicle using brain waves and repeatedly performing driving control based on brave wave analysis, which has relatively low accuracy, using a model car to efficiently remove noise.

Description

뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차{MODEL CAR CAPABLE OF DRIVING CONTROL USING BRAIN SIGNAL}Model car capable of driving control using brain waves {MODEL CAR CAPABLE OF DRIVING CONTROL USING BRAIN SIGNAL}

본 발명은 모형 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 뇌파를 이용하여 주행 제어가 가능한 모형 자동차에 관한 것이다. The present invention relates to a model car, and more particularly, to a model car capable of driving control using brain waves.

기술이 발전함에 따라 차량이 제공할 수 있는 기능도 점차 진화하고 있다. 예를 들어, 최근의 차량은 단순히 탑승자를 목적지까지 이동시켜주는 것에 그치지 않고, 탑승자의 니즈를 고려하여 보다 더 편안하고 안전하고 빠르게 목적지까지 이동시켜줄 수 있도록 개발되고 있다. 또한 탑승자의 심미감, 편안함 등을 충족시켜주기 위한 새로운 장치가 차량 시스템에 추가되고 있다. 또한 핸들, 변속기, 가속/감속 장치 등과 같은 기존의 장치들도 조작을 통해 더 많은 기능을 사용자에게 제공할 수 있도록 개발되고 있다. 이에 따라 최근 탑승자의 의도나 심리상태를 이해하고 이를 반영하여 차량을 제어하는 연구가 시도되고 있다.As technology develops, the functions that vehicles can provide are gradually evolving. For example, recent vehicles are being developed to move occupants to their destinations more comfortably, safely and quickly in consideration of the needs of the occupants, rather than simply moving them to their destinations. In addition, new devices are being added to vehicle systems to satisfy aesthetics and comfort of occupants. In addition, existing devices such as a steering wheel, transmission, acceleration/deceleration device, etc. are being developed to provide more functions to users through manipulation. Accordingly, studies have recently been attempted to understand the intention or psychological state of the occupant and to control the vehicle by reflecting it.

한편, 뇌-컴퓨터 인터페이스 또는 뇌-기계 인터페이스(BMI, Brain-Machine-Interface)는 뇌파 신호를 이용하여 사람의 의도에 따라 컴퓨터 또는 기계를 제어하는 분야로서, 주로 인지 기능과 밀접한 관련이 있는 사건유발전위(ERP, Event-Related Potential)가 상기 연구를 수행하는데 이용되고 있다.On the other hand, brain-computer interface or brain-machine interface (BMI, Brain-Machine-Interface) is a field that uses EEG signals to control computers or machines according to human intentions, and mainly causes events closely related to cognitive functions. Event-Related Potential (ERP) is being used to conduct the study.

기존에는 뇌파를 이용하여 신체 마비환자를 위한 보철 기구 제어, 의사소통을 위한 스펠러, 또한 주의력 결핍이나 과잉활동 장애(ADD/ADHD)와 같은 의료 분야에서 주로 기술이 사용되었다. 그러나, 최근에는 뇌파를 이용하여 로봇이나 차량, 텔레비젼을 인간 친화적으로 제어하기 위한 기술 개발 및 연구 활동이 활발하게 진행되고 있다.In the past, technologies using brain waves have been mainly used in medical fields such as control of prosthetic devices for physically paralyzed patients, spellers for communication, and attention deficit or hyperactivity disorder (ADD/ADHD). However, in recent years, technology development and research activities for human-friendly control of robots, vehicles, and televisions using brain waves have been actively conducted.

BMI 기술에 사용하기 위한 뇌의 신호는 뇌자도, fMRI, 뇌전도 등의 방법을 이용하여 검출할 수 있다. 뇌자도(MEG, Magneto encephalo graphy)는 뇌의 활동에 의해 생기는 미세한 생체 자기의 변화를 검출하기 위해 초전도 상태의 코일을 이용하므로, 주변의 전자기기로부터 일어나는 자기장 변화를 완전히 차단해야 하는 불편함이 있다. 그리고 뇌의 혈류 변화를 측정하는 기능적 자기공명영상(fMRI, functional Magnetic Resonanace Imaging)는 고가의 기계를 필요로 하며, 기계가 자기장 펄스를 지속적으로 발생시키는 과정에서 소음이 발생한다.Brain signals for use in BMI technology can be detected using methods such as electroencephalography, fMRI, and electroencephalography. Magneto encephalography (MEG) uses superconducting coils to detect minute changes in biomagnetism caused by brain activity, so it is inconvenient to completely block magnetic field changes from nearby electronic devices. . In addition, functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI), which measures changes in blood flow in the brain, requires an expensive machine, and noise is generated while the machine continuously generates magnetic field pulses.

반면, 뇌전도(EEG, Electro Encephalo Graphy)는 두피에 전극을 부착하는 간단한 방법을 통하여 뇌파를 측정할 수 있으며, BMI 기술에는 주로 EEG를 적용한다. 여기서, EEG는 뇌의 활동으로 인해 발생하는 전기적 활동을 머리 표면에 부착하거나 머리에 삽입한 전극으로 측정한 전기적 신호를 의미한다. 즉, 뇌파에 반영된 전기적 신호를 측정한 것이다.On the other hand, EEG (Electro Encephalo Graphy) can measure brain waves through a simple method of attaching electrodes to the scalp, and EEG is mainly applied to BMI technology. Here, EEG means an electrical signal that measures electrical activity generated by brain activity with electrodes attached to the surface of the head or inserted into the head. That is, the electrical signal reflected in the brain wave is measured.

상술한 뇌파를 이용하여 로봇, 차량, 텔레비전을 제어하기 위한 기술들은 크게 세가지 문제점이 있다. 첫째, 긴급 상황(위험 상황)이라는 시각적인 자극에서 오는 유발적인 뇌파만을 이용하여 차량 제동을 하기 때문에 긴급 상황(위험 상황)을 제외한 훨씬 다양한 차량 제동 상황에서 운전자의 의도를 제대로 반영하지 못하고 제동하게 되어 오히려 더 많은 위험을 뒤따르게 만든다.The above-described technologies for controlling robots, vehicles, and televisions using brain waves have three major problems. First, since the vehicle is braked using only the evoked brain waves from the visual stimulus called an emergency (hazardous situation), the driver's intention is not reflected properly and the driver's intention is braked in a much more diverse vehicle braking situation except for an emergency (dangerous situation). Rather, it leads to more risks.

또한, 개개인마다 뇌파의 차이가 있으며 뇌파 측정에 노이즈가 많이 반영되나, 이를 제대로 고려하지 않고 고정된 판별 시스템을 사용함으로써 운전자 개개인에 적합한 최적의 시스템을 제공하지 못하는 문제를 가지고 있다.In addition, there is a difference in brain waves for each individual and a lot of noise is reflected in the measurement of brain waves, but there is a problem in that an optimal system suitable for each driver is not provided because a fixed discrimination system is used without properly considering this.

또한, 뇌파를 이용한 차량 제어의 목적이 차량의 제동에 초점이 맞춰져 있어, 주행과 관련되어서는 뇌파를 이용한 차량 제어 기술의 발전이 더딘 실정이다.In addition, since the purpose of vehicle control using brain waves is focused on braking of the vehicle, development of vehicle control technology using brain waves is slow in relation to driving.

대한민국 등록특허 제10-1999211호(2019.07.05.) " 뇌파를 이용한 운전자 상태 검출 장치 및 그 방법"Republic of Korea Patent Registration No. 10-1999211 (2019.07.05.) "Device and method for detecting driver's condition using brain waves" 대한민국 등록특허 제10-1851642호(2018.04.18.) "뇌파를 이용한 능동 다감각 사용자 선호도 평가 장치 및 방법"Korean Patent Registration No. 10-1851642 (2018.04.18.) "Active multisensory user preference evaluation device and method using brain waves"

본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용하여 주행 제어가 가능한 모형 자동차는, 뇌파를 이용하여 차량의 기본적인 주행을 제어할 수 있는 뇌파를 이용하여 주행 제어가 가능한 모형 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.A model car capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention aims to provide a model car capable of driving control using brain waves capable of controlling basic driving of a vehicle using brain waves. .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용하여 주행 제어가 가능한 모형 자동차는, 정확도가 상대적으로 낮은 뇌파 분석에 의한 주행 제어에 대해, 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있도록 모형 자동차를 이용하여 반복 수행할 수 있는 유용한 도구로서, 뇌파를 이용하여 주행 제어가 가능한 모형 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in the model car capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention, it is repeated using the model car to efficiently remove noise for driving control based on brain wave analysis with relatively low accuracy. As a useful tool that can be performed, an object of this study is to provide a model car capable of driving control using brain waves.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the technical tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차는, 구동계를 가지며 직진, 후진, 좌회전, 우회전 구동 제어가 가능한 모형 자동차에 있어서, 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파 측정부; 상기 뇌파 측정부의 신호를 분석하는 분석부; 상기 분석부의 분석 결과를 디지털 신호로 변환하는 변환부; 및 상기 디지털 신호를 수신하여 상기 구동계를 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 분석부는, 상기 뇌파 측정부로부터 수신된 신호 중 전,후,좌,우의 신호만 필터링하여 분석한다.A model car capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention is a model car having a driving system and capable of driving straight ahead, backward, turning left, and turning right, including: an brain wave measuring unit for measuring brain waves of a user; an analysis unit that analyzes a signal of the brain wave measuring unit; a conversion unit for converting the analysis result of the analysis unit into a digital signal; and a controller configured to receive the digital signal and control the driving system, wherein the analysis unit filters and analyzes only front, rear, left, and right signals among the signals received from the brain wave measurement unit.

여기서, 상기 모형 자동차는 다수 개의 블럭이 레고 조립식으로 조립될 수 있다.Here, the model car may be assembled with a plurality of blocks in a Lego prefabricated manner.

여기서, 상기 분석부는 뇌파 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 노이즈를 필터링하는 필터 및 상기 뇌파 신호를 분할 및 평균화하는 전처리부를 포함하며, 상기 변환부는 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있다.Here, the analysis unit may include a signal amplifier for amplifying the EEG signal, a filter for filtering noise, and a pre-processing unit for dividing and averaging the EEG signal, and the conversion unit may include an analog-to-digital converter.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiments of the present invention, there are at least the following effects.

본 발명에 따른 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차에 의하면, 뇌파를 이용하여 차량의 기본적인 주행을 제어할 수 있는 뇌파를 이용하여 주행 제어가 가능한 모형 자동차가 제공된다.According to the model car capable of driving control using brain waves according to the present invention, a model car capable of driving control using brain waves capable of controlling basic driving of a vehicle using brain waves is provided.

또한, 정확도가 상대적으로 낮은 뇌파 분석에 의한 주행 제어에 대해, 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있도록 모형 자동차를 이용하여 반복 수행할 수 있는 유용한 도구로 이용될 수 있다.In addition, it can be used as a useful tool that can be repeatedly performed using a model car to efficiently remove noise for driving control by brain wave analysis with relatively low accuracy.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차의 개략적인 장치도
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차의 뇌파 신호의 처리 흐름도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차의 디지털 신호의 예시도이다.1 is a schematic device diagram of a model car capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are flowcharts of EEG signal processing of a model car capable of driving control using EEG according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram of a digital signal of a model car capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 이에 대해 상세한 설명에 상세하게 설명한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

설명에 앞서 상세한 설명에 기재된 용어에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. Prior to the description, the terms described in the detailed description will be described. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention. Also, expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as 'include' or 'have' mean that features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and that one or more other features or components are present. It does not preclude the possibility of being added.

또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, in the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

이하, 본 발명에 따른 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 의한 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차는, 뇌파를 이용하여 차량의 기본적인 주행을 제어할 수 있는 뇌파를 이용하여 주행 제어가 가능하며, 정확도가 상대적으로 낮은 뇌파 분석에 의한 주행 제어에 대해, 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있도록 모형 자동차를 이용하여 반복 수행할 수 있는 유용한 도구로서의 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차에 관한 것이다.A model car capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention can control driving by using brain waves capable of controlling the basic driving of the vehicle using brain waves, and is suitable for brain wave analysis with relatively low accuracy. The present invention relates to a model car capable of driving control using brain waves as a useful tool that can be repeatedly performed using a model car to efficiently remove noise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차의 개략적인 장치도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차의 뇌파 신호의 처리 흐름도이다.1 is a schematic device diagram of a model car capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a model car capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention. It is a processing flow chart of the EEG signal of .

본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차(100)(1000)는, 모형 자동차(100)와, 뇌파 측정부(200)와, 분석부(300)와, 변환부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.A model car 100 or 1000 capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention includes a model car 100, an EEG measurement unit 200, an analysis unit 300, a conversion unit ( 400) and a control unit 500.

본 실시예에서 모형 자동차(100)는 다수 개의 블럭이 레고 조립식으로 조립되는 것을 특징으로 한다. 즉 본 실시예에서 모형 자동차(100)는 레고™사 브릭스(bricks) 들로 조립될 수 있으며, 특히 MINDSTORMS™ 제품으로 마련될 수 있다. In this embodiment, the model car 100 is characterized in that a plurality of blocks are assembled in a Lego prefabricated manner. That is, in this embodiment, the model car 100 may be assembled with Lego™ company bricks, and in particular, it may be prepared as a MINDSTORMS™ product.

모형 자동차(100)는 제어·동력 모듈 등을 통해 주행 및 제어될 수 있는 구동계를 포함한다.The model car 100 includes a driving system that can be driven and controlled through a control/power module and the like.

뇌파 측정부(200)는 헤드셋 타입으로 마련되어 사용자가 머리에 착용하도록 마련된다.The brain wave measuring unit 200 is provided as a headset type and is provided to be worn on the head by the user.

뇌파 측정부(200)는, 측정유닛(210)과, 근접센서(220)를 포함한다. 측정 유닛은 복수 개의 측정 전극을 포함하며, 측정 전극은 양(+),음(-) 및 접지(GND) 전극부로 구성되며, 부에 접촉하여 전류신호를 측정하고, 측정된 전류신호를 전송하도록 마련될 수 있다.The brain wave measurement unit 200 includes a measurement unit 210 and a proximity sensor 220 . The measuring unit includes a plurality of measuring electrodes, and the measuring electrode is composed of positive (+), negative (-) and ground (GND) electrode parts, measures a current signal by contacting the part, and transmits the measured current signal. can be provided.

근접센서(220)는 사용자가 뇌파 측정부(200)를 착용하였는지 여부를 감지하기 위한 것으로서, 적외선을 두피나 모발 방향으로 방사하고 반사를 감지하여 장착여부를 인지하도록 마련될 수 있다.The proximity sensor 220 is for detecting whether or not the user is wearing the brain wave measuring unit 200, and may be provided to recognize whether or not it is worn by emitting infrared rays in the direction of the scalp or hair and detecting the reflection.

분석부(300)는 뇌파 측정부(200)로부터 사용자의 뇌파 신호를 수신한다. 뇌파 신호는 통신모듈을 통해 수신될 수 있으며, 유선 통신, 또는 블루투스, 3G, LTE, 와이파이(Wi-Fi) 등의 무선통신을 이용하여 뇌파 신호를 수신할 수 있다.The analysis unit 300 receives the user's EEG signal from the EEG measuring unit 200 . The EEG signal may be received through a communication module, and the EEG signal may be received using wired communication or wireless communication such as Bluetooth, 3G, LTE, and Wi-Fi.

분석부(300)가 수신한 뇌파 신호는 아날로그 형태이며, 주변 노이즈, 원치 않는 뇌의 활동, 근육의 긴장 등 다양한 요인으로 인하여 뇌파 신호에는 잡음이 유입되어 있다.The EEG signal received by the analyzer 300 is analog, and noise is introduced into the EEG signal due to various factors such as ambient noise, unwanted brain activity, and muscle tension.

본 실시예에서 분석부(300)는 신호 증폭기(310), 필터(320), 전처리부(330) 등을 포함할 수 있다. 분석부(300)는 뇌파 측정부(200)로부터 수신된 뇌파 신호를 증폭시키고, 증폭된 뇌파 신호를 필터링하며, 뇌파 신호에 포함된 노이즈를 제거한다. In this embodiment, the analyzer 300 may include a signal amplifier 310, a filter 320, a preprocessor 330, and the like. The analyzer 300 amplifies the EEG signal received from the EEG measurement unit 200, filters the amplified EEG signal, and removes noise included in the EEG signal.

사용자의 호흡이나 근육의 움직임, 전원, 각종 케이블이나 전극에 의하여 잡음이 발생하며, 뇌파 신호를 해석하기 전에 뇌파 신호에 포함된 노이즈를 제거하여야 정확한 뇌파 분석을 할 수 있다.Noise is generated by the user's breathing, muscle movement, power supply, various cables or electrodes, and noise included in the EEG signal must be removed before interpreting the EEG signal so that an accurate EEG analysis can be performed.

이에 노이즈를 제거하기 위해 대역통과 필터(BPF, band-pass filter)를 사용하며, FIR(finite impulse response)필터를 사용하여 저대역 통과필터(low-pass filter, LPF)와 고대역 통과필터(high-pass filter, HPF)를 동시에 구현하여 대역통과 필터(BPF)처럼 사용할 수도 있다. Therefore, to remove noise, a band-pass filter (BPF) is used, and a finite impulse response (FIR) filter is used to reduce the noise by using a low-pass filter (LPF) and a high-pass filter (high pass filter). -pass filter (HPF) can be implemented at the same time and used like a band pass filter (BPF).

또한 전처리부(330)를 통해 뇌파 신호를 분할(Segmentation) 및 평균화(Averaging) 할 수 있다. 분할은 자극 또는 반응에 대하여 일정 구간으로 뇌파 신호를 나누는 것을 의미하고, 평균화는 특정한 자극의 종류에 대하여 평균을 구하는 것을 의미한다.In addition, the EEG signal may be segmented and averaged through the pre-processing unit 330 . Segmentation means dividing EEG signals into predetermined sections with respect to stimuli or responses, and averaging means obtaining averages for specific types of stimuli.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차의 디지털 신호의 예시도이다.4 is an exemplary diagram of a digital signal of a model car capable of driving control using brain waves according to an embodiment of the present invention.

변환부(400)는 분석부(300)가 분석한 아날로드 형태의 뇌파 신호를 아날로그-디지털 변환기(ADC, analog-digital converter)를 이용하여 디지털 형태로 변환한다.The conversion unit 400 converts the analog-type EEG signal analyzed by the analysis unit 300 into a digital form using an analog-digital converter (ADC).

본 실시예에서 분석부(300)가 분석하는 뇌파 신호는 전/후/좌/우 이다.In this embodiment, the EEG signals analyzed by the analyzer 300 are front/back/left/right.

즉, 본 실시에에서는 모형 자동차(100)의 직진, 후진, 좌회전, 우회전 제어를 목적으로 하며, 뇌파 신호로부터 노이즈를 제거하여 모형 자동차(100)의 정확한 주행 제어를 하는 것이 주된 목적으로 하는 바, 뇌파 신호의 노이즈를 제거하여 전/후/좌/우에 해당하는 아날로그 신호인지 여부를 분석하고 이를 디지털 신호로 변환한다.That is, in this embodiment, the purpose is to control the straight ahead, backward, left turn, and right turn of the model car 100, and the main purpose is to accurately control the driving of the model car 100 by removing noise from the brain wave signal. By removing the noise of the EEG signal, it analyzes whether it is an analog signal corresponding to the front/back/left/right and converts it into a digital signal.

디지털 신호는 이진법으로 표현되며, 본 실시예에서 직진은 11, 후진은 00, 좌회전은 10, 우회전은 01 일 수 있다.The digital signal is expressed in binary, and in this embodiment, straight forward is 11, backward is 00, left turn is 10, and right turn is 01.

제어부(500)는 변환부(400)로부터 디지털 신호를 수신하여 구동계를 제어한다. 제어부(500)는 변환분와 무선 통신 연결되며, 본 실시예에서는 블루투스 모듈을 통해 서로 연결된다.The control unit 500 receives a digital signal from the conversion unit 400 and controls the driving system. The control unit 500 is connected to the conversion unit through wireless communication, and in this embodiment, they are connected to each other through a Bluetooth module.

변환부(400)는 뇌파 측정부(200)로부터 분석부(300)를 거쳐 수신되는 아날로그 신호들을 지속적으로 디지털 신호로 변환하여 제어부(500)로 전송하며, 제어부(500)는 이를 통해 구동계를 제어하여 모형 자동차(100)가 직진, 후진, 좌회전, 우회전 중 어느 하나로 제어되도록 한다.The conversion unit 400 continuously converts the analog signals received from the brain wave measurement unit 200 through the analysis unit 300 into digital signals and transmits them to the control unit 500, and the control unit 500 controls the drive system through this. Thus, the model car 100 is controlled by one of straight ahead, backward, left turn, and right turn.

이를 통해, 뇌파 측정부(200)로부터 측정되는 신호를 직진, 후진, 좌회전, 우회전 신호만 분석하여 필터링을 하고, 이를 모형 자동차(100)에 적용함으로써, 노이즈 등에 의해 상대적으로 정확도가 낮은 뇌파 신호의 분석 및 노이즈 제거를 반복 수행함으로써 정확도를 향상시킬 수 있다. 나아가 이로부터 실제 차량의 주행 적용의 밑바탕이 될 수도 있다.Through this, the signal measured from the EEG measurement unit 200 is filtered by analyzing only the straight forward, backward, left turn, and right turn signals, and applied to the model car 100, thereby generating the EEG signal with relatively low accuracy due to noise. Accuracy can be improved by repeating analysis and noise removal. Furthermore, this may serve as a basis for application of driving of an actual vehicle.

본 발명에 의하면, 뇌파를 이용하여 차량의 기본적인 주행을 제어할 수 있는 뇌파를 이용하여 주행 제어가 가능하며, 정확도가 상대적으로 낮은 뇌파 분석에 의한 주행 제어에 대해, 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있도록 모형 자동차를 이용하여 반복 수행할 수 있는 유용한 도구로서의 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차가 제공된다.According to the present invention, driving control is possible using brain waves, which can control the basic driving of a vehicle using brain waves, and noise can be efficiently removed for driving control based on brain wave analysis with relatively low accuracy. A model car capable of driving control using brain waves as a useful tool that can be repeatedly performed using a model car is provided.

본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the present invention is simply to explain the present invention in detail, and the scope of the present invention is limited due to the examples or exemplary terms unless limited by the claims. it is not going to be In addition, those skilled in the art will know that various modifications, combinations and changes can be made according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라, 이 청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all ranges equivalent to or equivalent to these claims shall fall within the scope of the spirit of the present invention. would be said to belong.

1000 : 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차
100 : 모형 자동차 200 : 뇌파 측정부
210 : 측정 유닛 220 : 근접센서
300 : 분석부 310 : 신호 증폭기
320 : 필터 330 : 전처리부
400 : 변환부 500 : 제어부1000: A model car capable of driving control using brain waves
100: model car 200: brain wave measuring unit
210: measuring unit 220: proximity sensor
300: analysis unit 310: signal amplifier
320: filter 330: pre-processing unit
400: conversion unit 500: control unit

Claims (3)

구동계를 가지며 직진, 후진, 좌회전, 우회전 구동 제어가 가능한 모형 자동차에 있어서,
사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파 측정부;
상기 뇌파 측정부의 신호를 분석하는 분석부;
상기 분석부의 분석 결과를 디지털 신호로 변환하는 변환부; 및
상기 디지털 신호를 수신하여 상기 구동계를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 분석부는, 상기 뇌파 측정부로부터 수신된 신호 중 전,후,좌,우의 신호만 필터링하여 분석하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차.
In a model car having a driving system and capable of drive control of going straight, backward, turning left, turning right,
EEG measuring unit for measuring the user's brain waves;
an analysis unit that analyzes a signal of the brain wave measuring unit;
a conversion unit that converts the analysis result of the analysis unit into a digital signal; and
And a control unit for receiving the digital signal and controlling the driving system.
The model car capable of driving control using brain waves, characterized in that the analysis unit filters and analyzes only the front, rear, left, and right signals among the signals received from the brain wave measurement unit.
 제1항에 있어서,
상기 모형 자동차는 다수 개의 블럭이 레고 조립식으로 조립되는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차.
According to claim 1,
The model car is a model car capable of driving control using brain waves, characterized in that a plurality of blocks are assembled in a Lego prefabricated manner.
 제2항에 있어서,
상기 분석부는 뇌파 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 노이즈를 필터링하는 필터 및 상기 뇌파 신호를 분할 및 평균화하는 전처리부를 포함하며,
상기 변환부는 아날로그-디지털 변환기를 포함하는 뇌파를 이용한 주행 제어가 가능한 모형 자동차.
According to claim 2,
The analysis unit includes a signal amplifier for amplifying the EEG signal, a filter for filtering noise, and a preprocessor for dividing and averaging the EEG signal,
A model car capable of driving control using brain waves, wherein the conversion unit includes an analog-to-digital converter.
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