WO2022173087A1 - 뇌파측정장치 - Google Patents

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WO2022173087A1
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bridge
unit
measuring device
head
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강승완
정태균
김종명
심보현
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주식회사 아이메디신
주식회사 이엠텍
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Definitions

  • the present invention relates to an EEG measuring device. More specifically, it relates to an EEG measuring device that can be adjusted in size to fit the head of a variety of subjects and can be closely attached to the subject's head.
  • EEG electroencephalogram
  • MEG magnetoencephalography
  • fMRI functional magnetic resonance imaging
  • the double electroencephalogram is an electrical signal that measures the current flow in a living body caused by the synchronized activity of nerve cells occurring on the surface of the brain cortex using electrodes attached to the scalp. Through this analysis of EEG, activity information of cranial nerve cells can be measured non-invasively.
  • brain function research using EEG has various advantages such as a simple measurement method, the least environmental constraints, an inexpensive system configuration, and excellent temporal resolution. And it is being used as the most basic research tool in engineering research.
  • the 10-20 system As much as EEG is used in various research fields, a standard measurement method is designated, and it is called the 10-20 system. A minimum of 19 electrode channels is required for reliable EEG recording, and it is recommended to use a larger number of channels if possible. In the montage of the 10-20 system, the positions of the aforementioned 19 electrodes are assigned based on the regions of the cerebral cortex.
  • Dry EEG measurement uses a method to increase conductivity by coating a conductive polymer. Unlike wet electrodes, there is a high possibility of non-adhesion between the scalp and the electrodes, so it is common to use a brush-type electrode to improve this.
  • An embodiment of the present invention aims to provide an EEG measuring device capable of efficiently measuring EEG regardless of individual head and head size differences.
  • An embodiment of the present invention aims to provide an EEG measuring device whose size can be changed according to differences in individual head and head sizes.
  • One embodiment of the present invention aims to provide an EEG measuring device that can be variously changed in size, particularly on the forehead and the back of the head of the subject.
  • An embodiment of the present invention aims to provide an EEG measuring device that records reliable EEG even if the size of the device is changed according to the head.
  • An embodiment of the present invention aims to provide an EEG measuring device that is in close contact with the head of a subject even though the size of the device is changed according to the head.
  • a body part mounted on the head of the subject, a sensing part provided in the body part to detect an electrical signal generated in the head, and supplying power to the sensing part,
  • the body portion includes a side portion including a first side frame and a second side frame spaced apart from the first side frame, and a bridge portion connecting the first side frame and the second side frame, wherein the adjusting unit is the bridge may be provided in the department.
  • the control unit includes a control housing and a symmetrical movement unit provided inside the control housing to move the bridge unit closer to or farther away from the control housing, wherein the bridge unit includes one side of the control housing and the first It may include a connection frame that connects any one of the side frame and the second side frame and connects the other side of the control housing with the other side of the first side frame and the second side frame.
  • the symmetrical moving part may include a first connecting leg gear connecting one side of the control housing and the connecting frame, and a second connecting leg gear connecting the other side of the adjusting housing and the connecting frame but spaced apart from the first connecting leg gear. and a connecting pinion gear provided to mesh with each of the first connecting leg gear and the second connecting leg gear, wherein when the connecting pinion gear rotates in a forward direction, the first connecting leg gear and the second connecting leg gear are moved closer to each other, and when the connecting pinion gear rotates in the reverse direction, the first connecting leg gear and the second connecting leg gear may be moved away from each other.
  • the symmetrical moving part may further include an adjustment elastic member coupled to the connecting pinion gear to provide a restoring force to the connecting pinion gear when the connecting pinion gear rotates in the reverse direction to rotate the connecting pinion gear in the forward direction.
  • the control unit further includes a stopper for limiting rotation of the connection pinion gear, wherein the stopper includes a stopping member provided at an end of the connection frame and a protrusion provided inside the control housing and provided to come into contact with the stopping member. a member, wherein the protruding member is provided farther to the connecting pinion gear than a first protruding member for limiting the forward rotation of the connecting pinion gear and the first protruding member to limit the reverse rotation of the connecting pinion gear It may include a second protruding member.
  • the control housing includes a 1-1 control housing and a 1-2 control housing that are spaced apart from each other, and the bridge part is a first movable housing provided between the 1-1 control housing and the 1-2 control housing. It further includes a housing, wherein the connection frame comprises: a 1-1 connection frame connecting any one of the first side frame and the second side frame with the 1-1 adjustment housing; and the 1-1 adjustment housing and the 1-2 control housing, but a 1-2 connection frame passing through the first movable housing, and the 1-2 control housing, and the other one of the first side frame and the second side frame are connected It may include a first 1-3 connection frame.
  • the control housing includes a 2-1 control housing, a 2-2 control housing, and a 2-3 control housing that are spaced apart from each other, and the bridge unit includes the 2-1 control housing and the 2-2 control housing.
  • a 2-1 moving housing provided between A 2-1 connection frame connecting any one of the side frame and the second side frame to the 2-1 adjustment housing, and connecting the 2-1 adjustment housing and the 2-2 adjustment housing, but the second -1 A 2-2 connection frame passing through the movable housing, a 2-3 connection frame connecting the 2-2 adjustment housing and the 2-3 adjustment housing but passing through the 2-2 movable housing, and the It may include a 2-3th control housing and a 2-4th connection frame for connecting the other one of the first side frame and the second side frame.
  • the sensing unit includes a sensing housing having one side coupled to the inner circumferential surface of the body portion and having an opening formed on the other side, an electrode coupled inside the sensing housing and protruding through the opening, and one side of the sensing housing and the electrode provided between the electrode It may include an elastic member for providing an elastic force.
  • the sensing unit may further include a vibrating unit provided between the electrode and the elastic member to vibrate, and an LED provided inside the electrode to emit infrared rays.
  • an EEG measuring device having a large range of size change in the forehead and the back of the head of the subject.
  • an EEG measuring device that reliably measures EEG even if the size of the device is changed according to the head.
  • FIG. 1 is a view showing a case in which the size of the EEG measuring device according to an embodiment of the present invention is minimal;
  • Figure 2 is a view showing a case in which the size of the EEG measuring device according to an embodiment of the present invention is maximum;
  • FIG. 3 is a view showing a sensing unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of a control unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a control unit when the size of the EEG measuring device according to an embodiment of the present invention is the minimum;
  • FIG. 6 is a view showing a control unit when the size of the EEG measuring device according to an embodiment of the present invention is maximum;
  • FIG. 7 is a view showing an adjustable elastic part according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a first type of bridge unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view illustrating a second type of bridge unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 (a) is a view showing the EEG measuring device 10 with the smallest size from the front
  • Figure 1 (b) is a view showing the EEG measuring device 10 with the smallest size from below
  • Figure 1 (c) is a view showing a state when the size of the side portion is the minimum.
  • Figure 2 (a) is a view showing the EEG measuring device 10 of the largest size from the front
  • Figure 2 (b) is a view showing the EEG measuring device 10 of the largest size from below
  • Figure 2 (c) is a view showing a state when the size of the side portion is the largest.
  • the EEG measuring device 10 includes a body part 100 mounted on the head of a subject, and a sensing unit 200 provided on the body part 100 to sense an electrical signal generated from the head of the subject. ), which is provided in the control unit 300 and the body unit 100 for supplying power to the sensing unit 200 and converting the electrical signal detected by the sensing unit 200 into an EEG signal to adjust the size of the body unit 100 and a control unit 400 that
  • the adjusting unit 400 may provide a restoring force to the body unit 100 to turn it before the size of the body unit 100 increases, which is shown in FIG. 7 . It will be described later in detail.
  • An increase in the size of the body part 100 may mean that a distance between a plurality of components constituting the body part is increased.
  • the increase in the size of the body part 100 may mean a state in which a component connected to the adjustment unit 400 among components constituting the body part moves away from the adjustment unit 400 relative to the adjustment unit 400 . have.
  • the body part 100 may be provided in a shape to be mounted on the subject's head, and may be provided to surround at least a portion of the subject's head.
  • the body portion 100 includes a side portion 110 including a first side frame 111 and a second side frame 113 spaced apart from the first side frame 111 , a first side frame 111 ). and a bridge part 120 connecting the second side frame 113 and the second side frame 113 .
  • the side part 110 can form a stability when the body part 100 is mounted on the head of the subject by fixing the bridge part 120 from both sides.
  • a plurality of bridge units 120 may be provided to be spaced apart from each other in the front-rear direction.
  • the bridge part 120 is a first bridge part 120a, a second bridge part 120b, a third bridge part 120c, a fourth bridge part 120d, and a fifth spaced apart from each other from the front to the rear, respectively. It may include a bridge part 120e.
  • the bridge unit 120 may be formed in a single piece or may be provided in six or more, but it is preferably provided in five under the 10-20 system described above.
  • the side part 110 may include a branch part for supporting the plurality of bridge parts 120 at both ends.
  • the first side frame 111 may include a first side body 1111 and a first branch portion 1113 branched in plurality from the first side body 1111 .
  • the first branch portion 1113 is provided in plurality ( 1113a to 1113e ), and may be spaced apart from each other and coupled to a plurality of first control housings 410 , which will be described later.
  • the second side frame 113 may include a second side body 1131 and a second branch portion 1133 that is branched in plurality from the second side body 1131 .
  • the second branch part 1133 is provided in plurality (1133a to 1133e), and may be spaced apart from each other and coupled to a plurality of first control housings 410 to be described later.
  • first branch part 1113 may be coupled to one end of the bridge part 120
  • second branch part 1133 may be coupled to the other end of the bridge part 120 .
  • the adjusting unit 400 may be provided on the bridge unit 120 to adjust the size of the bridge unit 120 .
  • each of the plurality of bridge units 120 may be provided with a plurality of frames or housings.
  • the adjusting unit 400 may be provided between the plurality of frames or housings to move the frame or housing away from or closer to the adjusting unit 400 based on the adjusting unit 400 .
  • the plurality of frames or housings may be referred to as bridge frames or bridge housings, respectively.
  • the bridge housing may be of a plurality of types.
  • At least one adjustment unit 400 is provided in each of the plurality of bridge units 120 to elastically adjust the size of the body unit 100 .
  • the sensing unit 200 may be defined as a configuration for sensing an electrical signal generated in a portion of the subject's head. In this case, it is preferable that the sensing unit 200 is provided in plurality. As described above, in the case of the 10-20 system, at least 19 electrode channels are required, and the more the sensing unit 200 is, the more reliable EEG can be measured.
  • each sensing unit 200 may be the same.
  • the sensing unit 200 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 .
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the sensing unit 200 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a view showing the vibrating unit 240 according to an embodiment of the present invention.
  • the sensing unit 200 includes a sensor housing 210 and an electrode unit 220 provided inside the sensor housing 210 to be in contact with the subject's head.
  • the sensor housing 210 may be provided on an inner circumferential surface of the body portion 100 .
  • the inner peripheral surface of the body part 100 may be defined as a surface facing the head of the subject.
  • the sensor housing 210 may be provided on at least one of the side part 110 and the bridge part 120 .
  • the sensor housing 210 may be provided on each of the first side frame 111 and the second side frame 113 , and may be provided on the inner circumferential surface of the bridge unit 120 .
  • the sensing unit 200 is provided in plurality, the sensor housing 210 may also be provided in the adjusting unit 400 .
  • One side of the sensor housing 210 is provided on the inner circumferential surface of the body part 100 or the adjustment part 400 , and an opening 211 is formed on the other side.
  • the electrode part 220 is provided inside the sensor housing 210 , and may protrude to the outside of the sensor housing 210 through the opening 211 . In other words, a portion of the electrode unit 220 may be located inside the sensor housing 210 , and the remainder of the electrode unit 220 may be located outside the sensor housing 210 .
  • the electrode part 220 includes an electrode housing 221 provided inside the sensor housing 210, an electrode provided in the electrode housing 221 and exposed to the outside of the sensor housing 210 through the opening 211. 223) may be included.
  • the electrode housing 221 includes a disc frame 2211 spaced apart from the electrode 223 , a first protrusion 2213 protruding from the disc frame 2211 and coupled to the electrode 223 , and the disc frame 2211 .
  • ) may include a second protrusion 2215 protruding in a direction away from the electrode 223 .
  • the electrode 223 is in contact with the subject's head to sense an electrical signal generated from the subject's head, and may be provided in plurality. When the plurality of electrodes 223 are provided, the plurality of electrodes may be provided to surround the first protrusion 2213 .
  • the electrode 223 may be provided as a single piece and may be provided in a cylindrical shape in which the head and the contact surface of the subject are flat.
  • silver (Ag) or silver chloride (Agcl) may be coated on the electrode 223 regardless of the shape of the electrode 223 .
  • the sensing unit 200 may sense an electrical signal generated from the subject's head, and the sensed electrical signal may be transmitted to the control unit 300 .
  • the sensing unit 200 may further include a PCB 250 that transmits the electrical signal sensed by the electrode unit 220 to the control unit 300 or directly converts it into an EEG signal.
  • the PCB 250 may supply power to the electrode part 220 .
  • the body part 100 may not be in close contact with the subject's head or may be difficult to maintain due to the subject's hair.
  • the sensing unit 200 is provided inside the sensing housing 210 to provide an elastic member 230 for providing elastic force to the electrode unit 220 , and is provided inside the sensing housing 210 to provide the electrode unit 220 . It may further include at least one of the vibrating unit 240 to provide vibration to the.
  • the elastic member 230 may be provided between one side of the sensing housing 210 and the electrode part 220 to provide an elastic force to the electrode part 220 .
  • one end of the elastic member 230 may be provided on the disk frame 2211 , and the other end may be provided on one side of the sensing housing 210 .
  • the elastic member 230 may be provided to surround the second protrusion 2215 .
  • the elastic member 230 is not limited as long as it has a shape capable of providing an elastic force.
  • the elastic member 230 may be provided as a coil-spring.
  • the electrode unit 220 when the electrode unit 220 is in contact with the subject's head, resistance felt by the subject may be reduced.
  • the body portion 100 can be expected to continuously adhere to the head of the examinee.
  • the vibrating unit 240 includes a vibrating frame 241, a vibrating member 243 disposed on one side of the vibrating frame 241, and a vibrating power supply unit 245 for supplying power to the vibrating member 243.
  • a vibrating frame 241 for supplying power to the vibrating member 243.
  • a vibrating power supply unit 245 for supplying power to the vibrating member 243.
  • the vibration power supply unit 245 may receive power from the PCB 250 or the control unit 300 and transmit it to the vibration member 243 .
  • the vibrating unit 240 is provided adjacent to the electrode unit 220 to transmit vibration to the electrode unit 220 . More preferably, the vibrating unit 240 may be provided between the elastic member 230 and the electrode 223 . This is because the change in the position of the electrode part 220 by the elastic member 230 is greater than the change in the position of the electrode part 220 by the vibrating part 240 .
  • the elastic member 230 may primarily adhere the body part 100 to the subject's head, and the vibrating unit 240 may It is possible to minimize the intermittent separation of the subject's head and the body part 100 .
  • the sensing unit 200 may further include an LED 260 provided on the electrode unit 220 to emit infrared (preferably near-infrared).
  • the LED 260 may be provided to be surrounded by a plurality of electrodes 223 .
  • controller 300 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 .
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of a control unit 300 according to an embodiment of the present invention.
  • the control unit 300 may be provided as a separate configuration, and may be provided on the PCB 250 .
  • the PCB 250 may be equipped with a function of the control unit 300 to be described later, but the PCB 250 and the control unit 300 may be separated from each other to exchange information.
  • the PCB 250 receives an electrical signal from the electrode unit 220 and filters or amplifies it, and converts the information processed by the amplifying/filtering unit 251 and the amplifying/filtering unit 251 into digital information. It may include an analog-digital converter (ADC) 253 and a signal output unit 255 for transmitting digital information converted by the ADC 253 to the controller 300 .
  • ADC analog-digital converter
  • the control unit 300 receives information from the signal output unit 255 and converts it into an EEG signal by a stored algorithm (MCU, 310), and receives the EEG signal from the microprocessor 310 to an external device ( It may include a wireless communication unit 320 for transmitting to a mobile device, etc.) and a power supply unit 330 for supplying power to the PCB 250 and the microprocessor 310 .
  • a stored algorithm MCU, 310
  • the control unit 300 receives information from the signal output unit 255 and converts it into an EEG signal by a stored algorithm (MCU, 310), and receives the EEG signal from the microprocessor 310 to an external device ( It may include a wireless communication unit 320 for transmitting to a mobile device, etc.) and a power supply unit 330 for supplying power to the PCB 250 and the microprocessor 310 .
  • the amplification/filter unit 251 , the ADC 253 , and the signal output unit 255 may all be provided in the control unit 300 .
  • the electrical signal generated in the subject's head may be converted into an EEG signal and provided to an external device, and the user may check EEG information of the subject through the external device.
  • the size of the subject's head varies.
  • the size of the body part 100 is constant, it is difficult to be mounted on the head of a specific subject, or it is difficult to trust the measured EEG signal.
  • Figure 5 (a) is a view showing the control unit viewed from the top when the size of the EEG measuring device according to an embodiment of the present invention is the minimum
  • Figure 5 (b) is the adjustment when the size of the EEG measuring device is the minimum It is a cross-section of wealth.
  • Figure 6 (a) is a view showing a view from the top of the control unit when the size of the EEG measuring device according to an embodiment of the present invention is maximum
  • Figure 6 (b) is when the size of the EEG measuring device is the minimum
  • Figure 7 (a) is a view showing a state in which the adjustment elastic unit is provided in the adjustment unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 (b) is a view showing the adjustment elastic portion.
  • the control unit 400 is provided in the control housing 410 and the control housing 410 to move the bridge unit 120 closer to or farther from the control housing 410 based on the control housing 410 . It may include a symmetrical movement unit 420 .
  • the control housing 410 is a configuration formed in the bridge housing, and in some cases, the control housing 410 and the bridge housing may be defined as the same configuration.
  • the bridge part 120 may further include a connection frame 130 for connecting the adjustment housing 410 to the side part 110 .
  • connection frame 130 connects the inner side of the control housing 410 and any one of the first side frame 111 and the second side frame 113 , and the inner side and the first side surface of the control housing 410 .
  • the other one of the frame 111 and the second side frame 113 may be connected.
  • the connection frame 130 may connect one side and the side part 110 of the control housing 410 and connect the other side and the side part 110 of the control housing 410 .
  • connection frame 130 may not be provided as a single frame, but may be provided as a plurality of frames.
  • the connecting frame 130 may be provided with a material having elasticity, and may have an elastic force enough to slightly twist the connecting frame 130 according to the head and size of the user.
  • connection frame 130 A space in which the connection frame 130 can move may be formed inside the control housing 410 .
  • the connection frame 130 may be movable inside the control housing 410 at each of both sides of the control housing 410 . Accordingly, the control housing 410 may be provided inside the connection guide 413 for guiding the movement of the connection frame 130 may be formed.
  • the symmetrical moving part 420 connects the first connecting leg gear 421 connecting one side of the adjusting housing 410 and the connecting frame 130 to the other side of the adjusting housing 410 and the connecting frame 130, but the A second connecting leg gear 423 spaced apart from the first connecting leg gear 421 and a connecting pinion gear provided to mesh with each of the first connecting leg gear 421 and the second connecting leg gear 423 ( 425) may be included.
  • the first connecting leg gear 421 may connect any one of the frames constituting the connecting frame 130 and the inside of the adjusting housing 410
  • the second connecting leg gear 423 may connect the connecting frame 130
  • the inside of the control housing 410 may be connected to the other one of the frames forming.
  • connection frames 130 located on both sides of the adjustment housing 410 can move in a direction closer to each other, and the connection pinion gear 425 is the second When rotating in the direction R2, the connection frames 130 located on both sides of the adjustment housing 410 may move in a direction away from each other.
  • first direction R1 may be defined as a forward or clockwise direction
  • second direction R2 may be defined as a reverse or counterclockwise direction.
  • the connecting pinion gear 425 rotates in the forward direction
  • the first connecting leg gear 421 and the second connecting leg gear 423 are moved to approach each other
  • the connecting pinion gear 425 rotates in the reverse direction
  • the first The connecting leg gear 421 and the second connecting leg gear 423 may move apart from each other.
  • the adjusting unit 400 may further include a stopper 430 for limiting the rotation of the connecting pinion gear 425 .
  • the stopper 430 may include a protrusion member 433 provided to be in contact with the first connecting leg gear 421 and the second connecting leg gear 423 .
  • the protrusion member 433 includes a surface (a first surface) of the first connecting leg gear 421 facing the second connecting leg gear 423 and a second connecting leg gear 423 of the first connecting leg gear 421 . ) and the other surface (second surface) of the first protruding member 4331 and the first connecting leg gear 421 and the second connecting leg gear 423 provided to be in contact with the surface (the first surface), respectively. ) and a second protrusion member 4333 provided to be in contact with another surface (second surface), respectively.
  • the first protruding member 4331 is configured to limit the maximum moving distance in the direction in which the moving housings 140 at both ends approach the adjusting unit 400 by the rotation of the connecting pinion gear 425, and the second protrusion
  • the member 4333 is configured to limit the maximum movement distance in the direction away from the moving housing 140 at both ends with respect to the adjusting unit 400 by rotation of the connecting pinion gear 425 in the opposite direction.
  • One or two or more movable housings 140 may be provided for each bridge according to the type of bridge.
  • the first protruding member 4331 may limit the forward rotation of the connecting pinion gear 425
  • the second protruding member 4333 may restrict the reverse rotation of the connecting pinion gear 425 .
  • the first protruding member 4331 may be provided inside the control housing 410 to be adjacent to the connection pinion gear 425 .
  • a plurality of first protruding members 4331 may be provided to be in contact with the first connecting leg gear 421 or in contact with the second connecting leg gear 423 .
  • the second protruding member 4331 is provided inside the control housing 410 , and may be located farther from the connecting pinion gear 425 than the first protruding member 4331 .
  • the second protrusion member 4331 may be a part of the adjustment housing 410 .
  • openings 411 through which the connection frame 130 can move may be formed on both sides of the control housing 410 .
  • the second protruding member 4331 may be in contact with a portion of both sides of the control housing 410 , excluding the opening 411 .
  • the symmetrical movement unit 420 may change the size of the bridge unit 120 , and may ultimately change the size of the body unit 100 . Therefore, even if the size of the subject's head varies, the body part 100 may be mounted on the subject's head by the symmetrical movement unit 420 .
  • the sensing unit 200 may include a configuration (eg, an elastic member or a vibrating unit) for close contact. It is a composition that adheres to the head of
  • the symmetrical moving part 420 may further include an adjustable elastic member 427 coupled to the connection pinion gear 425 to bring the body part 100 into close contact with the subject's head.
  • the elastic adjustment member 427 is configured to provide a restoring force (restoring force) to the body portion (100).
  • the adjustable elastic member 427 may be defined as a configuration that returns the size of the body portion 100 back to before the size is changed when the body portion 100 becomes larger than a predetermined size.
  • the adjustable elastic member 427 may be provided as a spiral spring or a flat spring.
  • the adjustable elastic member 427 is provided as a spring spring, there is no significant limitation in shape as long as it is a means capable of providing a restoring force.
  • the adjustment elastic member 427 may be coupled to the connection pinion gear 425 to provide a restoring force to the connection pinion gear 425 .
  • the connecting pinion gear 425 includes a pinion housing 4253, a gear portion 4251 coupled to one side of the pinion housing 4253 and meshing with the connecting rack gears 421 and 423, the pinion housing ( It may include a fastening part 4255 coupled to the other side of 4253 and coupled to the adjustable elastic member 427 .
  • the fastening part 4255 may be configured to form a rotation shaft of the gear part 4251 and to provide displacement to the adjustable elastic member 427 .
  • the fastening part 4255 which is the rotation shaft of the connecting pinion gear 425 , is coupled with the connecting pinion gear 425 .
  • the rotated fastening part 4255 rotates the elastic adjustment member 427, and the rotated adjustment elastic member 427 may provide a restoring force.
  • the elastic adjustment member 427 may include a fixing part 4271 fixed to the adjustment housing 410 . As the fixing part 4271 is fixed to the adjustment housing 410 , the elastic adjustment member 427 may provide a restoring force to the connection pinion gear 425 .
  • the elastic adjustment member 427 may provide a restoring force to the connecting pinion gear 425 to rotate the connecting pinion gear 425 in the forward direction.
  • the adjusting unit 400 may provide restoring force to the body part 100 so that the body part 100 is in close contact with the subject's head.
  • the position of each of the plurality of sensing parts 200 may be important. This is because the change in the size of the body part 100 causes a change in the position of the sensing unit 200 , and the change in the position of the sensing unit 200 may reduce the reliability of the EEG signal.
  • an embodiment of the present invention may classify the bridge unit 120 into two types and arrange the sensing units 200 respectively.
  • FIG. 8 is a view illustrating a first type of bridge unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a view showing a second type of bridge unit according to an embodiment of the present invention.
  • the control housing may be interpreted as a part of the bridge housing or described as the same concept as the bridge housing.
  • the first type of bridge unit 121 may include two control housings 410 and three connection frames 130 .
  • Each of the first type of bridge unit 121 and the second type of bridge unit 123 may include a movable housing 140 .
  • the movable housing 140 is configured to be movable based on the control housing 410 , and the sensing unit 200 may be coupled thereto.
  • connection frame 130 is fixed to the movable housing 140 and can move together.
  • the adjustment unit 400 can move the connection frames 130 disposed on both sides based on the adjustment housing 410, and the movable housing 140 is fixed to the connection frame 130 to the connection frame ( 130) and can move at the same time.
  • the sensing unit 200 coupled to the moving housing 140 may move away from or closer to the control housing 410 .
  • the adjustment housing 410 may include a 1-1 adjustment housing 410a and a 1-2 adjustment housing 410b spaced apart from the 1-1 adjustment housing 410a.
  • the bridge unit 120 may include a first movable housing 140a provided between the 1-1 adjustment housing 140a and the 1-2 adjustment housing 140b.
  • connection frame 130 is a 1-1 connection frame 130a connecting any one of the first side frame 111 and the second side frame 113 and the 1-1 adjustment housing 410a.
  • a 1-2 connection frame 130b that connects the 1-1 adjustment housing 140a and the 1-2 adjustment housing 140b but passes through the first movable housing 140a, and the 1- It may include a second control housing (140b) and a 1-3 connection frame (130c) for connecting the other one of the first side frame 111 and the second side frame (113).
  • the first type of bridge part 121 includes the 1-1 adjustment housing 410a, the 1-2 adjustment housing 410b, the first movable housing 140a, and the 1-1 connection frame ( 130a), the 1-2 connection frame 130b and the 1-3 connection frame 130c may be included.
  • the second type of the control housing 410 shown in FIG. 9 is a 2-1 control housing (410c), a 2-2 control housing (410d) and a 2-3 control housing (410d) which are spaced apart from each other. 410e).
  • the bridge unit 130 includes a 2-1 moving housing 140b, a 2-2 adjusting housing ( 410d) and the second-second movable housing 140c provided between the second-third control housing 410e.
  • connection frame 130 is a 2-1 connection frame (130d) connecting any one of the first side frame 111 and the second side frame 113 and the 2-1 adjustment housing 410c, A 2-2 connection frame 130e that connects the 2-1 adjustment housing 410c and the 2-2 adjustment housing 410d, but passes through the 2-1 movable housing 140b, and the second -Connecting the second adjusting housing (410d) and the second adjusting housing (410e) to the second 2-3 connecting frame (130f) passing through the second moving housing (140c), the second adjusting housing (410e) A housing 410e and a 2-4th connection frame 130g connecting the other one of the first side frame 111 and the second side frame 113 may be included.
  • the second type of the bridge part 123 includes the 2-1 adjustment housing 410c, the 2-2 adjustment housing 410d, the 2-3 adjustment housing 410e, and the 2-1 movement.
  • the housing 140b, the 2-2 moving housing 140c, the 2-1 connection frame 130d, the 2-2 connection frame 130e, the 2-3 connection frame 130f, and the It may include a 2-4 connection frame (130g).
  • the reason why the bridge part 120 is classified into the first type 121 and the second type 123 is that the body part 100 is more smoothly mounted on the head of the subject. Accordingly, when five bridge parts are provided, it is preferable that some of the five bridge parts are provided as the first type 121 , and the rest are provided as the second type 123 .
  • the first bridge part 120a and the fifth bridge part 120e are provided in the second type 123
  • the second bridge part to the fourth bridge part 120b to 120d are the first type 121 . It is preferable to be provided with This is due to the fact that parts of the subject's head, in particular, vary in size, in the forehead and the back of the head. In this case, first, the second bridge part to the fourth bridge part 120b to 120d are mounted on the subject's head, and then the first bridge part 120a and the fifth bridge part 120e are adjusted to be in close contact with the subject's head. can do it
  • the sensing unit 200 provided in each of the side part 110 , the control housing 410 and the moving housing 140 may measure a reliable EEG signal from the subject's head.
  • the sensing unit 200 provided in the moving housing 140 is preferably located in the center of one surface facing the head of the subject among the surfaces forming the first moving housing 140a. do.
  • the 1-1 adjustment housing 410a and the 1-2 adjustment housing 410b respectively located on both sides based on the first moving housing 140a are provided in the same shape, respectively, and the first moving housing 140a It is preferable to be symmetrical with respect to the reference.
  • the sensing part 200 provided in the 2-2 adjustment housing 410d is one surface facing the head of the subject among the surfaces forming the 2-2 adjustment housing 410d. It is preferably located in the center.
  • the 2-1 moving housing 140b and the 2-2 moving housing 140c have the same shape and are symmetrical with respect to the 2-2 adjustment housing 140d.
  • the 2-1 th adjustment housing 410c and the 2-3 th adjustment housing 410e are provided in the same shape and are preferably symmetrical with respect to the 2-2 adjustment housing 410d.
  • the sensing unit 200 provided in the 2-1 moving housing 140b is provided in the sensing unit 200 provided in the 2-2 moving sensing unit 140c and the 2-2 adjusting housing 410d. It is preferable to be symmetrical with respect to the sensing unit 200 . Accordingly, the distances D1 and D2 between the sensing unit 200 provided in the 2-2 adjustment housing 410 and the sensing unit 200 provided in the 2-1 moving housing 140b are 2-2 The distances D1 and D2 between the sensing unit 200 provided in the control housing 410 and the sensing unit 200 provided in the 2-2 moving housing 140c may be formed to be the same.
  • the 2-1 moving housing (140b) may be provided with a first extension extending from one surface facing the subject's head toward the 2-2 adjustment housing (410d), the first extension has a sensing unit (200) may be combined.
  • the 2-2 housing (140c) may be provided with a second extension portion extending toward the 2-2 adjustment housing (140d) from one surface facing the subject's head, the second extension portion has a sensing
  • the unit 200 may be coupled.
  • the 2-2 adjustment housing 410d may have a recess 415 concavely formed to accommodate the first extension part and the second extension part on one surface facing the subject's head.
  • the present invention can be utilized in the field of measuring EEG in contact with a user's body, and providing various prediction information based thereon.

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Abstract

본 발명은 피검자의 머리에 맞도록 크기가 조절됨과 동시에 피검자의 머리에 밀착되는 뇌파측정장치에 관한 것으로, 상기 뇌파측정장치는, 피검자의 머리에 장착되는 바디부, 상기 바디부에 구비되어 머리에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 센싱부, 상기 센싱부에 전원을 공급하며, 상기 센싱부에서 감지된 전기적 신호를 뇌파 신호로 변환하는 제어부 및 상기 바디부에 구비되어 상기 바디부의 크기를 조절하는 조절부를 포함하며, 상기 조절부는 상기 바디부에 복원력을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

뇌파측정장치
본 발명은 뇌파측정장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다양한 피검자의 머리에 맞도록 크기를 조절하며 피검자의 머리에 밀착 가능한 뇌파측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 뇌의 기능적 메커니즘을 규명하기 위하여 뇌파(Electroencephalogram, EEG), 뇌자도(Magnetoencephalography, MEG), 기능적자기공명영상(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI) 등의 다양한 비침습적 측정방법이 활용되고 있다.
이중 뇌파(EEG)는 뇌 피질 표면에서 발생하는 신경 세포들의 동기화된 활동으로 인하여 발생하는 생체 내부의 전류 흐름을 두피에 부착된 전극(electrode)을 이용하여 측정하는 전기 신호이다. 이러한 뇌파의 분석을 통해 뇌신경 세포들의 활동 정보를 비침습적으로 측정할 수 있다.
뇌파를 이용한 뇌기능 연구는 다른 뇌기능 매핑 방법에 비해 측정방법이 단순하고, 환경에 대한 제약조건이 가장 적으며, 시스템의 구성이 저렴하고, 시간분해능이 뛰어나다는 다양한 장점을 보유하고 있어 뇌 과학 및 공학 연구에서 가장 기본적인 연구수단으로 활용되고 있다.
최근에는 뇌파를 단순 뇌의 전기생리학적 메커니즘을 이해하는 용도로 사용하는 것을 넘어, 기계학습 및 딥 러닝을 이용하여, 사람의 인지, 감정 혹은 심리상태를 간접적으로 측정, 알츠하이머, 불안장애, 정신분열병, 우울증 등 다양한 신경정신질환을 진단, 사용자가 직접 자신의 뇌파상태를 파악하면서 원하는 뇌파상태로 자가 조절하는 방법을 익히는 뉴로피드백(Neurofeedback), 뇌파를 이용하여 외부기기를 조작하거나 의사소통을 보조하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer interface, BCI), 전자기장을 이용하여 뇌의 신경세포를 자극하여 치료목적으로 이용하는 등 다양한 응용기술이 연구 및 적용되고 있다.
이처럼 다양한 연구분야에서 사용되는 뇌파이니만큼, 표준 측정법이 지정되어 있으며, 이를 10-20 시스템이라고 칭한다. 신뢰 가능한 뇌파를 기록하기 위해서는 최소 19개 전극 채널이 필요하며, 가능하다면 더 많은 수의 채널을 사용하는 것이 권장된다. 10-20 시스템의 몽타주(montage)에서는 앞서 언급된 19개 전극의 위치를 대뇌피질(Cerebral cortex)의 구역에 의거하여 지정해준다.
기존에 사용화된 뇌파 측정계는 전도성 겔(Conductive gel)을 이용하여 두피와 전극 사이에서 발생하는 온저항(Electrical impedance)을 최소화하는 습식 전극(Wet electrode)을 사용한다. 이는 피험자(또는 피검자)에게 상당한 불쾌감을 초래할 수 있는 요소이며, 뇌파 검사 후 머리를 감아야 한다는 단점 또한 있다.
이러한 단점들에 대한 개선안으로 건식 전극(Dry electrode)을 사용한 뇌파 측정계 발명이 대두되었다.
건식 뇌파 측정은 전도성 폴리머(Conductive polymer)를 코팅하여 전도성을 높이는 방법을 사용한다. 습식 전극과 달리 두피와 전극 간 비 밀착이 발생할 여지가 높아, 이를 개선하기 위해 Brush 형 전극을 사용하는 것이 일반적이다.
하지만, 이러한 노력해도 불구하고, 전극 발(brush)에 의한 통증, 인종, 개개인의 두상 및 머리크기 차이에서 발생하는 두피 전극 간 비밀착, 머리카락에 의한 전극 비 접촉 문제를 극복하지 못하고 있다.
따라서, 건식 전극 기반의 다중채널 뇌파 측정 장치에서, 전술한 문제점을 극복할 필요성이 대두된다.
본 발명의 일 실시예는 개개인의 두상 및 머리크기 차이와 무관하게 효율적으로 뇌파를 측정할 수 있는 뇌파측정장치 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 개개인의 두상 및 머리크기 차이에 따라 크기가 변경될 수 있는 뇌파측정장치 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 피검자의 머리 중 특히 이마와 뒤통수 부분에 크기가 다양하게 변경될 수 있는 뇌파측정장치 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 두상에 따라 장치의 크기가 변경되더라도 신뢰할 수 있는 뇌파를 기록하는 뇌파측정장치 제공에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는 두상에 따라 장치의 크기가 변경되더라도 피검자의 머리에 밀착되는 뇌파측정장치 제공에 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는 상기 목적을 달성하기 위해, 피검자의 머리에 장착되는 바디부, 상기 바디부에 구비되어 머리에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 센싱부, 상기 센싱부에 전원을 공급하며, 상기 센싱부에서 감지된 전기적 신호를 뇌파 신호로 변환하는 제어부 및 상기 바디부에 구비되어 상기 바디부의 크기를 조절하는 조절부를 포함하며, 상기 조절부는 상기 바디부의 크기가 커진 경우 상기 바디부에 복원력을 제공하는 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
상기 바디부는, 제1측면프레임 및 상기 제1측면프레임과 이격되는 제2측면프레임을 포함하는 측면부 및 상기 제1측면프레임과 상기 제2측면프레임을 연결하는 브릿지부를 포함하며, 상기 조절부는 상기 브릿지부에 구비될 수 있다.
상기 조절부는, 조절하우징 및 상기 조절하우징의 내부에 구비되어 상기 조절하우징을 기준으로 상기 브릿지부를 가깝거나 멀어지도록 이동시키는 대칭이동부를 포함하며, 상기 브릿지부는, 상기 조절하우징의 일측과 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 어느 하나를 연결하고 상기 조절하우징의 타측과 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 나머지 하나를 연결하는 연결프레임을 포함할 수 있다.
상기 대칭이동부는, 상기 조절하우징의 일측과 상기 연결프레임을 연결하는 제1연결렉기어, 상기 조절하우징의 타측과 상기 연결프레임을 연결하되 상기 제1연결렉기어와 이격되는 제2연결렉기어 및 상기 제1연결렉기어 및 상기 제2연결렉기어의 각각에 맞물리도록 구비되는 연결피니언기어를 포함하며, 상기 연결피니언기어가 정방향으로 회전 시 상기 제1연결렉기어와 상기 제2연결렉기어는 서로 가까워지도록 이동되며, 상기 연결피니언기어가 역방향으로 회전 시 상기 제1연결렉기어와 상기 제2연결렉기어는 서로 멀어지도록 이동될 수 있다.
상기 대칭이동부는 상기 연결피니언기어에 결합되어, 상기 연결피니언기어가 역방향으로 회전 시 상기 연결피니언기어에 복원력을 제공하여 상기 연결피니언기어를 정방향으로 회전시키는 조절탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 조절부는 상기 연결피니언기어의 회전을 제한하는 스토퍼를 더 포함하며, 상기 스토퍼는, 상기 연결프레임의 단부에 구비되는 걸림부재 및 상기 조절하우징의 내부에 구비되되 상기 걸림부재와 접촉되도록 구비되는 돌출부재를 포함하며, 상기 돌출부재는, 상기 연결피니언기어의 정방향 회전을 제한하는 제1돌출부재 및 상기 제1돌출부재보다 상기 연결피니언기어에 더 멀리 구비되어 상기 연결피니언기어의 역방향 회전을 제한하는 제2돌출부재를 포함할 수 있다.
상기 조절하우징은 서로 이격되는 제1-1조절하우징 및 제1-2조절하우징을 포함하며, 상기 브릿지부는 상기 제1-1조절하우징과 상기 제1-2조절하우징의 사이에 구비되는 제1이동하우징을 더 포함하며, 상기 연결프레임은, 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 어느 하나와 상기 제1-1조절하우징을 연결하는 제1-1연결프레임, 상기 제1-1조절하우징과 상기 제1-2조절하우징을 연결하되 상기 제1이동하우징을 관통하는 제1-2연결프레임 및 상기 제1-2조절하우징과 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 다른 하나를 연결하는 제1-3연결프레임을 포함할 수 있다.
상기 조절하우징은 서로 이격되는 제2-1조절하우징, 제2-2조절하우징 및 제2-3조절하우징을 포함하며, 상기 브릿지부는, 상기 제2-1조절하우징과 상기 제2-2조절하우징의 사이에 구비되는 제2-1이동하우징 및 상기 제2-2조절하우징과 상기 제2-3조절하우징의 사이에 구비되는 제2-2이동하우징을 포함하며, 상기 연결프레임은, 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 어느 하나와 상기 제2-1조절하우징을 연결하는 제2-1연결프레임, 상기 제2-1조절하우징과 상기 제2-2조절하우징을 연결하되 상기 제2-1이동하우징을 관통하는 제2-2연결프레임, 상기 제2-2조절하우징과 상기 제2-3조절하우징을 연결하되 상기 제2-2이동하우징을 관통하는 제2-3연결프레임 및 상기 제2-3조절하우징과 상기 제1측면프레임 및 상기 제2측면프레임 중 다른 하나를 연결하는 제2-4연결프레임을 포함할 수 있다.
상기 센싱부는, 일측이 상기 바디부의 내주면에 결합되고 타측에 개구부가 형성된 센싱하우징, 상기 센싱하우징 내부에서 결합되어 상기 개구부를 통해 돌출되는 전극 및 상기 센싱하우징의 일측과 상기 전극 사이에 구비되어 상기 전극에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 전극과 상기 탄성부재 사이에 구비되어 진동하는 진동부 및 상기 전극의 내측에 구비되어 적외선을 발산하는 LED를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개개인의 두상 및 머리크기 차이와 무관하게 효율적으로 뇌파측정이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 크기가 변경되는 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 피검자의 머리 중 이마와 뒤통수 부분에서 크기 변화의 범위가 큰 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 두상에 따라 장치의 크기가 변경되더라도 신뢰할 수 있는 뇌파를 측정하는 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 두상에 따라 장치의 크기가 변경되더라도 피검자의 머리에 밀착되는 뇌파측정장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최소인 경우가 도시된 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 뇌파측정장치의 크기가 최대인 경우가 도시된 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부가 도시된 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 개념도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최소일 때의 조절부가 도시된 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최대일 때의 조절부가 도시된 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조절탄성부가 도시된 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1타입의 브릿지부가 도시된 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2타입의 브릿지부가 도시된 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
한편, 제 1, 제 2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
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. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치(10)의 전반적 구성을 설명한다.
도 1(a)는 크기가 최소인 뇌파측정장치(10)를 정면에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 1(b)는 크기가 최소인 뇌파측정장치(10)를 아래에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 1(c)는 측면부의 크기가 최소일 때 모습이 도시된 도면이다.
도 2(a)는 크기가 최대인 뇌파측정장치(10)를 정면에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 2(b)는 크기가 최대인 뇌파측정장치(10)를 아래에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 2(c)는 측면부의 크기가 최대일 때 모습이 도시된 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치(10)는 피검자의 머리에 장착되는 바디부(100), 바디부(100)에 구비되어 피검자의 머리에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 센싱부(200), 센싱부(200)에 전원을 공급하며 센싱부(200)에서 감지된 전기적 신호를 뇌파 신호로 변환하는 제어부(300) 및 바디부(100)에 구비되어 바디부(100)의 크기를 조절하는 조절부(400)를 포함한다.
상기 조절부(400)는 바디부(100)의 크기가 커진 경우 바디부(100)에 복원력(restoring force)를 제공하여 바디부(100)의 크기가 커지기 전으로 돌릴 수 있는데, 이는 도 7에서 상세히 후술한다. 바디부(100)의 크기가 커졌다는 의미는 바디부를 구성하는 다수의 구성들 사이의 거리가 멀어진 것을 의미할 수 있다. 또한 바디부(100)의 크기가 커졌다는 의미는 바디부를 구성하는 구성들 중 조절부(400)와 연결된 구성이 조절부(400)로부터 상대이동하여 조절부(400)로부터 멀어진 상태를 의미할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바디부(100)는 피검자의 머리에 장착되기 위한 형상으로 구비되어, 피검자의 머리 중 적어도 일부를 감싸도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 바디부(100)는 제1측면프레임(111) 및 상기 제1측면프레임(111)과 이격된 제2측면프레임(113)을 포함하는 측면부(110), 제1측면프레임(111)과 제2측면프레임(113)을 연결하는 브릿지부(120)를 포함한다.
측면부(110)는 브릿지부(120)를 양측에서 고정시켜, 바디부(100)가 피검자의 머리에 장착될 때 안정감을 형성할 수 있다.
브릿지부(120)는 복수 개로 구비되어 전후 방향으로 이격 배치될 수 있다. 달리 말해, 브릿지부(120)는 전방에서 후방으로 각각 이격되는 제1브릿지부(120a), 제2브릿지부(120b), 제3브릿지부(120c), 제4브릿지부(120d) 및 제5브릿지부(120e)를 포함할 수 있다. 물론, 브릿지부(120)는 단일 개로 형성되거나 6개 이상으로 구비될 수도 있으나, 전술한 10-20시스템 하에서 5개로 구비됨이 바람직하다.
브릿지부(120)가 복수 개로 구비되는 경우, 측면부(110)에는 복수 개의 브릿지부(120)를 양단에서 지지하기 위한 분지부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1측면프레임(111)은 제1측면바디(1111) 및 상기 제1측면바디(1111)에서 복수 개로 분지되는 제1분지부(1113)을 포함할 수 있다. 상기 제1분지부(1113)는 복수 개로 구비되되(1113a 내지 1113e), 서로 이격되어 후술하는 복수 개의 제1조절하우징(410)과 각각 결합될 수 있다.
유사하게, 제2측면프레임(113)은 제2측면바디(1131) 및 상기 제2측면바디(1131)에서 복수 개로 분지되는 제2분지부(1133)을 포함할 수 있다. 상기 제2분지부(1133)은 복수 개로 구비되되(1133a 내지 1133e), 서로 이격되어 후술하는 복수 개의 제1조절하우징(410)과 각각 결합될 수 있다.
달리 말해, 제1분지부(1113)는 브릿지부(120)의 일단에 결합될 수 있고, 제2분지부(1133)는 브릿지부(120)의 타단에 결합될 수 있다.
상기 조절부(400)는 상기 브릿지부(120)에 구비되어 상기 브릿지부(120)의 크기를 조절할 수 있다.
이를 위해, 복수 개의 브릿지부(120) 각각은 복수 개의 프레임 또는 하우징으로 구비될 수 있다. 이 때, 조절부(400)는 복수 개의 프레임 또는 하우징 사이에 구비되어 조절부(400)를 기준으로 프레임 또는 하우징을 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 복수 개의 프레임 또는 하우징을 각각 브릿지프레임 또는 브릿지하우징이라고 지칭할 수 있다. 브릿지하우징은 복수개의 종류로 구성될 수 있다.
이로써, 조절부(400)는 복수 개의 브릿지부(120)의 각각에 적어도 1개 이상씩 구비되어 바디부(100)의 크기를 탄력적으로 조절할 수 있다.
한편, 센싱부(200)는 피검자의 머리 중 일 부분에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 구성으로 정의될 수 있다. 이 경우, 센싱부(200)는 복수 개로 구비됨이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 10-20시스템의 경우 최소 19개의 전극 채널이 필요하며, 센싱부(200)가 많을수록 신뢰 가능한 뇌파를 측정할 수 있기 때문이다.
다만, 센싱부(200)가 복수 개로 구비되더라도 센싱부(200) 각각의 전반적 구성은 동일하게 형성될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(200)를 설명한다.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(200)의 단면도이며, 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동부(240)가 도시된 도면이다.
센싱부(200)는 센서하우징(210), 상기 센서하우징(210)의 내부에서 피검자의 머리에 접촉되도록 구비되는 전극부(220)를 포함한다.
상기 센서하우징(210)은 상기 바디부(100)의 내주면에 구비될 수 있다. 한편, 바디부(100)의 내주면은 피검자의 머리를 향하는 면으로 정의될 수 있다.
구체적으로, 상기 센서하우징(210)은 측면부(110) 및 브릿지부(120) 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다. 예컨대, 센서하우징(210)은 제1측면프레임(111) 및 제2측면프레임(113) 각각에 구비될 수 있고, 브릿지부(120)의 내주면에 구비될 수 있다.
다만, 센싱부(200)가 복수 개로 구비됨에 따라 상기 센서하우징(210)은 조절부(400)에도 구비될 수 있다.
센서하우징(210)은 일측이 상기 바디부(100)의 내주면 또는 상기 조절부(400)에 구비되고 타측에 개구부(211)가 형성된다.
상기 전극부(220)는 상기 센서하우징(210)의 내부에 구비되되, 상기 개구부(211)를 통해 상기 센서하우징(210)의 외부로 돌출될 수 있다. 달리 말해, 전극부(220)의 일부는 센서하우징(210)의 내부에 위치하며 전극부(220)의 나머지는 센서하우징(210)의 외부에 위치할 수 있다.
전극부(220)는 센서하우징(210)의 내부에 구비되는 전극하우징(221), 상기 전극하우징(221)에 구비되며 상기 개구부(211)를 통해 센서하우징(210)의 외부로 노출되는 전극(223)을 포함할 수 있다.
상기 전극하우징(221)은 상기 전극(223)과 이격되는 원판프레임(2211), 상기 원판프레임(2211)에서 돌출되어 상기 전극(223)과 결합되는 제1돌출부(2213) 및 상기 원판프레임(2211)에서 상기 전극(223)과 멀어지는 방향으로 돌출되는 제2돌출부(2215)를 포함할 수 있다.
*상기 전극(223)은 피검자의 머리에 접촉되어 피검자의 머리에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 구성으로, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 전극(223)이 복수 개로 구비되는 경우, 복수 개의 전극은 상기 제1돌출부(2213)를 둘러싸도록 구비될 수 있다.
다만, 상기 전극(223)은 단일 개로 구비되어 피검자의 머리와 접촉면이 평평한(flat) 원기둥 형상으로 구비될 수도 있다.
더하여, 상기 전극(223)의 형상과 무관하게 전극(223)에는 은(Ag) 또는 염화은(Agcl)이 코팅(coating)될 수 있다.
이로써, 피검자의 머리에 바디부(100)가 장착될 경우, 센싱부(200)는 피검자의 머리로부터 발생하는 전기적 신호를 감지할 수 있고, 감지된 전기적 신호는 제어부(300)로 전달될 수 있다. 이 때, 센싱부(200)는, 전극부(220)에서 감지된 전기적 신호를 제어부(300)로 전달하거나 직접 뇌파 신호로 변환시키는 PCB(250)를 더 포함할 수 있다. 상기 PCB(250)는 상기 전극부(220)에 전원을 공급할 수 있다.
다만, 피검자의 머리털 등에 의해 상기 바디부(100)는 피검자의 머리에 밀착되지 않거나 밀착이 유지되기 어려울 수 있다.
이를 위해, 센싱부(200)는 센싱하우징(210) 내부에 구비되어 상기 전극부(220)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(230), 센싱하우징(210) 내부에 구비되어 상기 전극부(220)에 진동을 제공하는 진동부(240) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성부재(230)는 상기 센싱하우징(210)의 일측과 상기 전극부(220)의 사이에 구비되어 상기 전극부(220)에 탄성력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 탄성부재(230)의 일단은 상기 원판프레임(2211)에 구비되고 타단은 상기 센싱하우징(210)의 일측에 구비될 수 있다. 이 때, 상기 탄성부재(230)는 상기 제2돌출부(2215)를 둘러싸도록 구비될 수 있다.
상기 탄성부재(230)는 탄성력을 제공할 수 있는 형상이면 그 제한이 없다. 예컨대 상기 탄성부재(230)는 코일 스프링(coil-spring)으로 구비될 수 있다.
이로써, 피검자의 머리에 전극부(220)가 접촉될 때, 피검자가 느끼는 저항은 줄어들 수 있다. 또한, 피검자가 바디부(100)를 장착한 후에 바디부(100)가 피검자의 머리에 지속적으로 밀착되는 효과를 기대할 수 있다.
상기 진동부(240)는, 진동프레임(241), 상기 진동프레임(241)의 일측에 배치되어 진동하는 진동부재(243) 및 상기 진동부재(243)에 전원을 공급하는 진동전원부(245)를 포함할 수 있다.
상기 진동전원부(245)는 상기 PCB(250) 또는 상기 제어부(300)로부터 전원을 공급받아 상기 진동부재(243)에 전달할 수 있다.
상기 진동부(240)는 상기 전극부(220)와 인접하게 구비되어 상기 전극부(220)에 진동을 전달함이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상기 진동부(240)는 상기 탄성부재(230)와 상기 전극(223)의 사이에 구비될 수 있다. 이는 탄성부재(230)에 의한 전극부(220)의 위치변화가 상기 진동부(240)에 의한 전극부(220)의 위치변화보다 크기 때문이다.
이로써, 피검자의 머리에 상기 바디부(100)가 장착될 때, 상기 탄성부재(230)는 1차적으로 피검자의 머리에 상기 바디부(100)를 밀착시킬 수 있고, 상기 진동부(240)는 피검자의 머리와 상기 바디부(100)가 간헐적으로 이탈되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 센싱부(200)는 상기 전극부(220)에 구비되어 적외선(바람직하게는 근적외선)을 발산하는 LED(260)를 더 포함할 수 있다. 상기 LED(260)는 복수 개의 전극(223)에 의해 둘러싸이도록 구비될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(300)를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(300)의 개념도이다.
상기 제어부(300)는 별도의 구성으로 구비될 수 있고, 상기 PCB(250)에 구비될 수 있다. 달리 말해, 상기 PCB(250)에는 후술하는 제어부(300)의 기능이 탑재될 수도 있지만, PCB(250)와 제어부(300)는 서로 분리되어 상호 정보를 교환할 수 있다.
상기 PCB(250)는 전극부(220)로부터 전기적 신호를 전달받아 이를 필터링(filtering)하거나 증폭하는 증폭/필터부(251), 상기 증폭/필터부(251)에서 처리된 정보를 디지털 정보로 변환하는 ADC(analog-digital converter, 253) 및 상기 ADC(253)에서 변환된 디지털 정보를 상기 제어부(300)로 전송하는 신호출력부(255)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(300)는 상기 신호출력부(255)로부터 정보를 전달받아 저장된 알고리즘에 의해 뇌파 신호로 변환하는 마이크로프로세서(MCU, 310), 상기 마이크로프로세서(310)로부터 뇌파 신호를 전달받아 외부 기기(모바일 장치 등)에 전달하는 무선통신부(320) 및 상기 PCB(250)와 상기 마이크로프로세서(310)에 전원을 공급하는 전원부(330)를 포함할 수 있다.
다만, 전술한 바와 같이, 상기 증폭/필터부(251), 상기 ADC(253) 및 상기 신호출력부(255)는 모두 제어부(300)에 구비될 수도 있다.
이로써, 피검자의 머리에서 발생한 전기적 신호는 뇌파 신호로 변환되어 외부 기기에 제공될 수 있고, 사용자는 피검자의 뇌파 정보를 외부 기기를 통해 확인할 수 있다.
한편, 피검자의 머리에 바디부(100)가 밀착되는 것과 별개로, 피검자의 머리 크기는 다양하다. 달리 말해, 바디부(100)의 크기가 일정할 경우, 특정 피검자의 머리에는 장착되기 어렵거나, 측정된 뇌파 신호를 신뢰하기 어려운 문제가 발생한다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 상기 문제를 해결하기 위한 조절부(400)를 설명한다.
도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최소일 때 조절부를 상부에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 5(b)는 뇌파측정장치의 크기가 최소일 때 조절부의 단면도이다.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파측정장치의 크기가 최대일 대, 조절부를 상부에서 바라본 모습이 도시된 도면, 도 6(b)는 뇌파측정장치의 크기가 최소일 때 조절부의 단면도이다.
도 7(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절탄성부가 조절부에 구비된 모습이 도시된 도면이며, 도 7(b)는 조절탄성부가 도시된 도면이다.
도 5 내지 6을 참조하면, 조절부(400)는 조절하우징(410), 조절하우징(410)의 내부에 구비되어 조절하우징(410)을 기준으로 상기 브릿지부(120)를 가깝거나 멀어지도록 이동시키는 대칭이동부(420)를 포함할 수 있다. 조절하우징(410)은 브릿지하우징 내에 형성되는 구성이며, 경우에 따라 조절하우징(410)과 브릿지하우징을 같은 구성으로 정의내릴 수도 있다.
이 때, 상기 브릿지부(120)는 조절하우징(410)을 측면부(110)와 연결시키는 연결프레임(130)을 더 포함할 수 있다.
상기 연결프레임(130)은 조절하우징(410)의 내측과 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 어느 하나를 연결하고 조절하우징(410)의 내측과 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 나머지 하나를 연결할 수 있다. 달리 말해, 연결프레임(130)은 상기 조절하우징(410)의 일측과 측면부(110)를 연결하고 조절하우징(410)의 타측과 측면부(110)를 연결할 수 있다.
즉, 연결프레임(130)은 하나의 프레임으로 구비되지 않고 복수 개의 프레임으로 구비될 수 있다.
한편, 연결프레임(130)은 탄성을 가진 소재로 구비될 수 있으며, 사용자의 두상 및 크기에 따라 연결프레임(130)이 약간 뒤틀릴 수 있을 정도의 탄성력을 가질 수 있다.
조절하우징(410)의 내부에는 상기 연결프레임(130)이 이동할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 후술하겠지만, 연결프레임(130)은 조절하우징(410)의 양측 각각에서 조절하우징(410)의 내부를 이동 가능할 수 있다. 따라서, 상기 조절하우징(410)은 내부에 구비되어 상기 연결프레임(130)의 이동을 안내하는 연결가이드(413)가 형성될 수 있다.
상기 대칭이동부(420)는 조절하우징(410)의 일측과 연결프레임(130)을 연결하는 제1연결렉기어(421), 조절하우징(410)의 타측과 연결프레임(130)을 연결하되 상기 제1연결렉기어(421)와 이격되는 제2연결렉기어(423) 및 상기 제1연결렉기어(421)와 상기 제2연결렉기어(423)의 각각에 맞물리도록 구비되는 연결피니언기어(425)를 포함할 수 있다.
상기 제1연결렉기어(421)는 연결프레임(130)을 이루는 프레임들 중 어느 하나와 조절하우징(410)의 내측을 연결할 수 있고, 제2연결렉기어(423)는 연결프레임(130)을 이루는 프레임들 중 나머지 하나와 조절하우징(410)의 내측을 연결할 수 있다.
이로써, 연결피니언기어(425)가 제1방향(R1) 회전 시 조절하우징(410)의 양측에 위치한 연결프레임(130)은 서로 가까워지는 방향으로 이동할 수 있고, 연결피니언기어(425)가 제2방향(R2) 회전 시 조절하우징(410)의 양측에 위치한 연결프레임(130)은 서로 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
여기에서 제1방향(R1)은 정방향 또는 시계방향으로 정의될 수 있고, 제2방향(R2)은 역방향 또는 반시계방향으로 정의될 수 있다. (도면 기준)
따라서, 연결피니언기어(425)가 정방향으로 회전 시 제1연결렉기어(421)와 제2연결렉기어(423)는 서로 가까워지도록 이동되며, 연결피니언기어(425)가 역방향으로 회전 시 제1연결렉기어(421)와 제2연결렉기어(423)는 서로 멀어지도록 이동할 수 있다.
다만, 연결피니언기어(425)가 정방향 또는 역방향으로 지속 회전 시, 제1연결렉기어(421)와 제2연결렉기어(423)가 서로 충돌하거나 조절하우징(410)의 내부에서 이탈되는 문제가 생길 수 있다.
상기 문제를 해결하기 위해, 조절부(400)는 연결피니언기어(425)의 회전을 제한하는 스토퍼(430)를 더 포함할 수 있다.
상기 스토퍼(430)는 제1연결렉기어(421) 및 제2연결렉기어(423)와 접촉되도록 구비되는 돌출부재(433)를 포함할 수 있다.
돌출부재(433)는 제1연결렉기어(421)가 제2연결렉기어(423)와 마주보는 면(제1면)과 및 제2연결렉기어(423)가 제1연결렉기어(421)와 마주보는 면(제1면)과 각각 접촉가능하게 구비되는 제1돌출부재(4331)와 제1연결렉기어(421)의 또 다른 면(제2면)과 제2연결렉기어(423)의 또 다른 면(제2면)과 각각 접촉 가능하게 구비되는 제2돌출부재(4333)를 포함한다.
제1돌출부재(4331)는 연결피니언기어(425)의 회전에 의해 조절부(400)에 대하여 양단의 이동하우징(140)이 가까워지는 방향으로의 최대 이동거리를 제한하는 구성이며, 제2돌출부재(4333)는 연결피니언기어(425)의 반대방향 회전에 의해 조절부(400)에 대하여 양단의 이동하우징(140)이 멀어지는 방향으로의 최대 이동거리를 제한하는 구성이다. 이동하우징(140)은 브릿지 종류에 따라 각 브릿지마다 1개 또는 2개 이상이 구비될 수 있다.
제1돌출부재(4331)는 연결피니언기어(425)의 정방향 회전을 제한하며 제2돌출부재(4333)는 연결피니언기어(425)의 역방향 회전을 제한할 수 있다.
상기 제1돌출부재(4331)는 상기 조절하우징(410)의 내부에 구비되어 연결피니언기어(425)와 인접하게 구비될 수 있다. 더불어, 제1돌출부재(4331)는 복수 개로 구비되어, 제1연결렉기어(421)와 접촉되거나 제2연결렉기어(423)에 접촉되도록 구비될 수 있다.
상기 제2돌출부재(4331)는 상기 조절하우징(410)의 내부에 구비되되 상기 제1돌출부재(4331)보다 상기 연결피니언기어(425)로부터 멀리 위치할 수 있다. 이 때, 상기 제2돌출부재(4331)는 조절하우징(410)의 일 부분일 수 있다. 보다 구체적으로, 조절하우징(410)의 양측면에는 연결프레임(130)이 이동할 수 있는 개구부(411)가 형성될 수 있다. 이 때, 상기 제2돌출부재(4331)는 조절하우징(410)의 양측면 중 상기 개구부(411)를 제외한 부분과 접촉될 수 있다.
이로써, 상기 대칭이동부(420)는 상기 브릿지부(120)의 크기를 변경시킬 수 있고, 종국적으로 바디부(100)의 크기를 변경시킬 수 있다. 따라서, 피검자의 머리 크기가 다양하더라도, 대칭이동부(420)에 의해 바디부(100)가 피검자의 머리에 장착될 수 있다.
다만, 바디부(100)가 피검자의 머리에 장착되더라도, 바디부(100)를 피검자의 머리에 밀착시킬 필요성이 있다. 달리 말해, 바디부(100)가 피검자의 머리에 장착되더라도 밀착이 유지되지 않으면, 신뢰성 있는 뇌파 신호를 생성하기 어려울 수 있다.
물론, 전술한 바와 같이 센싱부(200)는 밀착을 위한 구성(예컨대, 탄성부재 또는 진동부)을 포함할 수 있으나, 이는 정해진 바디부(100)의 크기 한도 내에서 전극부(220)를 피검자의 머리에 밀착시키는 구성이다.
따라서, 전극부(220)에 한정되지 않고 바디부(100) 자체를 피검자의 머리에 밀착시킬 필요가 있다.
도 7을 참조하면, 대칭이동부(420)는 연결피니언기어(425)와 결합되어 상기 바디부(100)를 피검자의 머리에 밀착시키는 조절탄성부재(427)를 더 포함할 수 있다.
상기 조절탄성부재(427)는 바디부(100)에 복원력(restoring force)를 제공하는 구성이다. 달리 말해, 상기 조절탄성부재(427)는 바디부(100)가 소정의 크기 이상으로 커질 경우 바디부(100)의 크기를 크기가 변경되기 전으로 되돌리는 구성으로 정의될 수 있다.
상기 조절탄성부재(427)는 태엽 스프링(spiral spring) 또는 판 스프링(flat spring)으로 구비될 수 있다.
도 7은 상기 조절탄성부재(427)가 태엽 스프링으로 구비된 경우가 도시되나, 복원력을 제공할 수 있는 수단이면 형상에 큰 제한은 없다.
조절탄성부재(427)는 연결피니언기어(425)에 결합되어 연결피니언기어(425)에 복원력을 제공할 수 있다. 이를 위해, 연결피니언기어(425)는 피니언하우징(4253), 상기 피니언하우징(4253)의 일측에 결합되어 상기 연결렉기어들(421, 423)과 맞물리는 기어부(4251), 상기 피니언하우징(4253)의 타측에 결합되어 상기 조절탄성부재(427)와 결합되는 체결부(4255)를 포함할 수 있다.
상기 체결부(4255)는 기어부(4251)의 회전축을 형성함과 동시에, 상기 조절탄성부재(427)에 변위를 제공하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 연결피니언기어(425)가 상기 연결렉기어들(421, 423)에 의해 회전하게 되면, 연결피니언기어(425)의 회전축인 체결부(4255)는 상기 연결피니언기어(425)와 함께 회전한다. 이 때, 회전된 체결부(4255)는 상기 조절탄성부재(427)를 회전시키고, 회전된 조절탄성부재(427)는 복원력을 제공할 수 있다.
이 때, 조절탄성부재(427)는 조절하우징(410)에 고정되는 고정부(4271)를 포함할 수 있다. 상기 고정부(4271)가 조절하우징(410)에 고정됨에 따라 조절탄성부재(427)는 연결피니언기어(425)에 복원력을 제공할 수 있다.
이로써, 조절탄성부재(427)는 상기 연결피니언기어(425)가 역방향으로 회전 시, 연결피니언기어(425)에 복원력을 제공하여 연결피니언기어(425)를 정방향으로 회전시킬 수 있다.
이로써, 조절부(400)는 바디부(100)의 크기를 변경시키면서도, 바디부(100)가 피검자의 머리에 밀착되도록 바디부(100)에 복원력을 제공할 수 있다.
한편, 바디부(100)의 크기가 변경됨에 따라, 복수 개의 센싱부(200) 각각의 위치가 중요할 수 있다. 바디부(100)의 크기가 변경됨은, 센싱부(200)의 위치 변경을 야기하며, 센싱부(200)의 위치 변경은 뇌파신호의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예는 브릿지부(120)를 2개의 타입으로 분류하여 센싱부(200)를 각각 배치할 수 있다.
이하, 도 1 내지 2, 도 5 내지 6, 도 8 내지 9를 참조하여, 2개의 타입의 브릿지부(120)를 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1타입의 브릿지부가 도시된 도면, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2타입의 브릿지부가 도시된 도면이다. 조절하우징은 브릿지하우징의 일부 구성으로 해석되거나 브릿지하우징과 같은 개념으로 설명될 수 있다.
제1타입의 브릿지부(121)는 2개의 조절하우징(410), 3개의 연결프레임(130)을 포함할 수 있다.
제1타입의 브릿지부(121)와 제2타입의 브릿지부(123) 각각은 이동하우징(140)을 포함할 수 있다. 상기 이동하우징(140)은 상기 조절하우징(410)을 기준으로 이동 가능하게 구비되는 구성으로, 센싱부(200)가 결합될 수 있다.
상기 연결프레임(130)은 상기 이동하우징(140)에 고정되어 이동을 함께 할 수 있다.
즉, 조절부(400)는 조절하우징(410)을 기준으로 양측에 배치된 연결프레임(130)을 이동시킬 수 있고, 상기 이동하우징(140)은 상기 연결프레임(130)에 고정되어 연결프레임(130)과 동시에 이동할 수 있다.
따라서, 이동하우징(140)에 결합된 센싱부(200)는 조절하우징(410)을 기준으로 멀어지거나 가까워지게 이동할 수 있다.
구체적으로, 조절하우징(410)은 제1-1조절하우징(410a) 및 상기 제1-1조절하우징(410a)과 이격되는 제1-2조절하우징(410b)를 포함할 수 있다.
상기 브릿지부(120)는 상기 제1-1조절하우징(140a) 및 상기 제1-2조절하우징(140b)의 사이에 구비되는 제1이동하우징(140a)을 포함할 수 있다.
상기 연결프레임(130)은 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 어느 하나와 상기 제1-1조절하우징(410a)를 연결하는 제1-1연결프레임(130a), 상기 제1-1조절하우징(140a)과 상기 제1-2조절하우징(140b)을 연결하되 상기 제1이동하우징(140a)을 관통하는 제1-2연결프레임(130b), 상기 제1-2조절하우징(140b)과 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 나머지 하나를 연결하는 제1-3연결프레임(130c)를 포함할 수 있다.
상기 제1타입의 브릿지부(121)는 상기 제1-1조절하우징(410a) 및 상기 제1-2조절하우징(410b), 상기 제1이동하우징(140a), 상기 제1-1연결프레임(130a), 상기 제1-2연결프레임(130b) 및 상기 제1-3연결프레임(130c)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 달리, 도 9에 도시된 제2타입의 조절하우징(410)은 서로 이격되는 제2-1조절하우징(410c), 제2-2조절하우징(410d) 및 제2-3조절하우징(410e)를 포함할 수 있다.
상기 브릿지부(130)는 제2-1조절하우징(410c)과 상기 제2-2조절하우징(410d)의 사이에 구비되는 제2-1이동하우징(140b), 상기 제2-2조절하우징(410d)과 상기 제2-3조절하우징(410e)의 사이에 구비되는 제2-2이동하우징(140c)를 포함할 수 있다.
상기 연결프레임(130)은 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 어느 하나와 상기 제2-1조절하우징(410c)를 연결하는 제2-1연결프레임(130d), 상기 제2-1조절하우징(410c)과 상기 제2-2조절하우징(410d)를 연결하되 상기 제2-1이동하우징(140b)을 관통하는 제2-2연결프레임(130e), 상기 제2-2조절하우징(410d) 및 상기 제2-3조절하우징(410e)를 연결하되 상기 제2-2이동하우징(140c)를 관통하는 제2-3연결프레임(130f), 상기 제2-3조절하우징(410e)과 상기 제1측면프레임(111) 및 상기 제2측면프레임(113) 중 나머지 하나를 연결하는 제2-4연결프레임(130g)를 포함할 수 있다.
상기 제2타입의 브릿지부(123)는 상기 제2-1조절하우징(410c), 상기 제2-2조절하우징(410d), 상기 제2-3조절하우징(410e), 상기 제2-1이동하우징(140b), 상기 제2-2이동하우징(140c), 상기 제2-1연결프레임(130d), 상기 제2-2연결프레임(130e), 상기 제2-3연결프레임(130f), 상기 제2-4연결프레임(130g)를 포함할 수 있다.
브릿지부(120)가 제1타입(121)과 제2타입(123)으로 분류되는 것은, 바디부(100)가 피검자의 머리에 보다 원활하게 장착되기 위함이다. 따라서, 브릿지부가 5개로 구비될 경우, 5개의 브릿지부 중 일부는 제1타입(121)으로 구비되고, 나머지는 제2타입(123)으로 구비됨이 바람직하다.
바람직하게, 제1브릿지부(120a)와 제5브릿지부(120e)는 제2타입(123)으로 구비되며, 제2브릿지부 내지 제4브릿지부(120b 내지 120d)는 제1타입(121)으로 구비됨이 바람직하다. 이는, 피검자의 머리 중 크기가 특히 다양한 부분이 이마와 뒤통수 부분에 있다는 점에서 비롯된다. 이 경우, 우선 제2브릿지부 내지 제4브릿지부(120b 내지 120d)를 피검자에 머리에 장착한 후, 제1브릿지부(120a) 및 제5브릿지부(120e)를 조절하여 피검자의 머리에 밀착시킬 수 있다.
이로써, 측면부(110), 조절하우징(410) 및 이동하우징(140)에 각각 구비된 센싱부(200)는 피검자의 머리로부터 신뢰성 있는 뇌파 신호를 측정할 수 있다.
이하는, 신뢰성 있는 뇌파신호를 감지하기 위한 구성을 설명한다.
제1타입의 브릿지부(121)의 경우, 이동하우징(140)에 구비되는 센싱부(200)는 제1이동하우징(140a)를 형성하는 면들 중 피검자의 머리를 향하는 일면 중앙에 위치함이 바람직하다. 더불어, 제1이동하우징(140a)을 기준으로 양측에 각각 위치한 제1-1조절하우징(410a) 및 제1-2조절하우징(410b)은 각각 동일한 형상으로 구비되고 제1이동하우징(140a)을 기준으로 대칭됨이 바람직하다.
제2타입의 브릿지부(123)의 경우, 제2-2조절하우징(410d)에 구비되는 센싱부(200)는 제2-2조절하우징(410d)을 형성하는 면들 중 피검자의 머리를 향하는 일면 중앙에 위치함이 바람직하다.
제2-1이동하우징(140b) 및 제2-2이동하우징(140c)은 서로 동일한 형상으로 구비되어 상기 제2-2조절하우징(140d)을 기준으로 대칭됨이 바람직하다.
제2-1조절하우징(410c) 및 제2-3조절하우징(410e)는 동일한 형상으로 구비되되 상기 제2-2조절하우징(410d)를 기준으로 대칭됨이 바람직하다.
더불어, 제2-1이동하우징(140b)에 구비된 센싱부(200)는 제2-2이동센싱부(140c)에 구비된 센싱부(200)와 제2-2조절하우징(410d)에 구비된 센싱부(200)를 기준으로 대칭됨이 바람직하다. 이로써, 제2-2조절하우징(410)에 구비된 센싱부(200)와 제2-1이동하우징(140b)에 구비된 센싱부(200) 사이의 거리(D1, D2)는 제2-2조절하우징(410)에 구비된 센싱부(200)와 제2-2이동하우징(140c)에 구비된 센싱부(200) 사이의 거리(D1, D2)와 동일하게 형성될 수 있다.
한편, 제2-1이동하우징(140b)은 피검자의 머리를 향하는 일면에서 상기 제2-2조절하우징(410d)를 향해 연장되는 제1연장부가 구비될 수 있고, 상기 제1연장부에는 센싱부(200)가 결합될 수 있다.
이와 유사하게, 제2-2하우징(140c)은 피검자의 머리를 향하는 일면에서 상기 제2-2조절하우징(140d)을 향해 연장되는 제2연장부가 구비될 수 있고, 상기 제2연장부에는 센싱부(200)가 결합될 수 있다.
위의 경우, 상기 제2-2조절하우징(410d)은 피검자의 머리를 향하는 일면에서 상기 제1연장부와 상기 제2연장부를 수용하도록 오목하게 형성된 리세스(415)가 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상기와 같은 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 관련 내용을 기술하였다.
본 발명은 사용자의 신체에 접촉하여 뇌파를 측정하고, 이에 기반하여 다양한 예측 정보를 제공하는 분야에서 활용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 피검자의 머리에 장착되는 바디부;
    상기 바디부에 구비되어 머리에서 발생하는 전기적 신호를 감지하는 센싱부;
    상기 센싱부에 전원을 공급하며, 상기 센싱부에서 감지된 전기적 신호를 뇌파 신호로 변환하는 제어부; 및
    상기 바디부에 구비되어 상기 바디부의 크기를 조절하는 조절부;를 포함하며,
    상기 조절부는 상기 바디부에 복원력을 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디부는,
    제1측면프레임 및 상기 제1측면프레임과 이격되는 제2측면프레임을 포함하는 측면부; 및
    상기 제1측면프레임과 상기 제2측면프레임을 연결하는 복수의 브릿지부;를 포함하며,
    각각의 상기 브릿지부는,
    복수 개의 브릿지하우징;
    상기 브릿지하우징와 연결되되 상기 브릿지하우징에 대하여 이동 가능하게 구비되는 하나 이상의 이동하우징; 및,
    상기 브릿지하우징과 상기 측면부를 연결하거나 상기 브릿지하우징과 상기 이동하우징을 연결하는 연결프레임;을 포함하며,
    상기 조절부는 상기 복수 개의 브릿지하우징에 형성되는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조절부는,
    상기 브릿지하우징에 구비되는 조절하우징; 및
    상기 조절하우징의 내부에 구비되며 상기 조절하우징에 양단에 연결된 각각의 상기 연결프레임을 이동시키는 대칭이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 대칭이동부는,
    상기 조절하우징의 일측과 상기 연결프레임을 연결하는 제1연결렉기어;
    상기 조절하우징의 타측과 또 다른 상기 연결프레임을 연결하되 상기 제1연결렉기어와 이격되는 제2연결렉기어; 및
    상기 제1연결렉기어 및 상기 제2연결렉기어의 각각에 맞물리도록 구비되는 연결피니언기어;를 포함하며,
    상기 제1연결렉기어 및 상기 제2연결렉기어는 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 대칭이동부는, 상기 연결피니언기어에 결합되며 상기 연결피니언기어의 일방향 회전 시 상기 연결피니언기어에 대하여 반대 방향 복원력을 제공하는 조절탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 조절부는 상기 연결피니언기어의 회전을 제한하는 스토퍼를 더 포함하며,
    상기 스토퍼는,
    상기 제1연결렉기어의 일면 및 상기 제2연결렉기어의 일면과 각각 접촉 가능하게 구비되는 제1돌출부재; 및
    상기 제1연결렉기어의 타면 및 상기 제2연결렉기어의 타면과 각각 접촉 가능하게 구비되는 제2돌출부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 브릿지부 중 일부에 있어서,
    상기 브릿지하우징은,
    상기 제1측면프레임과 연결되는 제1브릿지하우징; 및
    상기 제2측면프레임과 연결되는 제2브릿지하우징;을 포함하고,
    상기 이동하우징은,
    상기 제1브릿지하우징과 상기 제2브릿지하우징을 연결하는 제1이동하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 브릿지부 중 일부에 있어서,
    상기 브릿지하우징은,
    상기 제1측면프레임과 연결되는 제1브릿지하우징;
    상기 제2측면프레임과 연결되는 제2브릿지하우징; 및
    제3브릿지하우징;을 포함하고,
    상기 이동하우징은,
    상기 제1브릿지하우징과 상기 제3브릿지하우징을 연결하는 제1이동하우징; 및
    상기 제2브릿지하우징과 상기 제3브릿지하우징을 연결하는 제2이동하우징; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    일측이 상기 바디부의 내주면에 결합되고 타측에 개구부가 형성된 센싱하우징;
    상기 센싱하우징 내부에서 결합되어 상기 개구부를 통해 돌출되는 전극; 및
    상기 센싱하우징의 일측과 상기 전극 사이에 구비되어 상기 전극에 탄성력을 제공하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 전극과 상기 탄성부재 사이에 구비되어 진동하는 진동부; 및
    상기 전극의 내측에 구비되어 적외선을 발산하는 LED;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파측정장치.
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