[go: up one dir, main page]

KR102471204B1 - Head set appartus for detecting human signal - Google Patents

Head set appartus for detecting human signal Download PDF

Info

Publication number
KR102471204B1
KR102471204B1 KR1020180100684A KR20180100684A KR102471204B1 KR 102471204 B1 KR102471204 B1 KR 102471204B1 KR 1020180100684 A KR1020180100684 A KR 1020180100684A KR 20180100684 A KR20180100684 A KR 20180100684A KR 102471204 B1 KR102471204 B1 KR 102471204B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
human body
body signal
user
signal detection
headset device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020180100684A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200024044A (en
Inventor
박정우
송기봉
Original Assignee
한국전자통신연구원
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 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020180100684A priority Critical patent/KR102471204B1/en
Publication of KR20200024044A publication Critical patent/KR20200024044A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102471204B1 publication Critical patent/KR102471204B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1091—Details not provided for in groups H04R1/1008 - H04R1/1083
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/024—Measuring pulse rate or heart rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/015—Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1025—Accumulators or arrangements for charging
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/033—Headphones for stereophonic communication
    • H04R5/0335—Earpiece support, e.g. headbands or neckrests
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2420/00—Details of connection covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2420/07—Applications of wireless loudspeakers or wireless microphones

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

인체 신호 검출 헤드셋 장치가 개시된다. 인체 신호 검출 헤드셋 장치는, 사용자에게 착용될 시에, 사용자의 뒷목 주위에 위치하는 제1 부분, 사용자의 한쪽 귀에 위치하는 제1 굴곡부, 그리고 사용자의 다른 쪽 귀에 위치하는 제2 굴곡부를 포함하는 헤드셋 밴드, 제 1부분과 연결되고 상기 사용자에게 착용될 시에 상기 뒷목에 위치하여 인체 신호를 센싱하는 제1 전극, 제1 부분과 연결되고 상기 사용자에게 착용될 시에 상기 뒷목에 위치하여 인체 신호를 센싱하는 제2 전극, 그리고 제1 굴곡부의 일단에 위치하여 인체 신호를 센싱하는 제3 전극을 포함할 수 있다. A human body signal detection headset device is disclosed. A human body signal detection headset device, when worn by a user, includes a first part located around the back of the user's neck, a first bent part located on one ear of the user, and a second bent part located on the other ear of the user. A band, a first electrode connected to a first part and located on the back of the neck to sense a human body signal when worn on the user, a first electrode connected to the first part and located on the back of the neck to sense a human body signal when worn on the user It may include a second electrode for sensing, and a third electrode positioned at one end of the first curved portion to sense a human body signal.

Description

인체 신호 검출 헤드셋 장치{HEAD SET APPARTUS FOR DETECTING HUMAN SIGNAL}Human body signal detection headset device {HEAD SET APPARTUS FOR DETECTING HUMAN SIGNAL}

본 발명은 인체 신호 검출 헤드셋 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a human body signal detection headset device.

인체의 심장은 수축할 때마다 미량의 활동 전류를 보내는데, 이러한 심장 박동에 따라 발생하는 전기적 변화를 심전계를 이용하여 곡선으로 기록한 것이 심전도(ECG, electrocardiogram)이다. 이 심전도 검사는 심장 활동에 대한 많은 정보를 줄 수 있으므로 심장의 기능을 알아보는데 필수적인 검사이다. The heart of the human body sends a small amount of active current whenever it contracts, and an electrocardiogram (ECG) is a curve recording of electrical changes that occur according to the heartbeat using an electrocardiogram. This electrocardiogram test can give a lot of information about heart activity, so it is an essential test to find out the function of the heart.

최근에 U-Health/E-Health 분야에서 원격 건강 모니터링 시스템의 부각으로 ECG 신호가 더욱 조명 받고 있다. 원격 건강 모니터링 시스템은 사람의 생존 상태, 스트레스 상태 등을 직접 또는 간접적으로 알려주고, 측정 장비 또한 매우 저가로 소형화하여 제작되고 있다. 예를 들면, 모바일로 또는 원격지에서 ECG 신호를 비롯한 다양한 인체 신호를 수집하여 이를 전송하고, 의사가 전송 받은 인체 신호를 이용하여 진단을 한 후 다시 환자에게 피드백하는 시스템이 있다. Recently, with the emergence of remote health monitoring systems in the U-Health/E-Health field, ECG signals are getting more attention. The remote health monitoring system directly or indirectly informs a person's survival state, stress state, etc., and also manufactures miniaturized measuring equipment at a very low cost. For example, there is a system that collects and transmits various body signals including ECG signals through a mobile device or from a remote location, and a doctor makes a diagnosis using the received body signals and then feeds back to the patient.

ECG 신호를 측정하는 방법으로는 사지유도법(Standard Leam Lead)이 있다. 사지유도법은 심장 주변의 흉곽에서 6개의 전극을 사용하고 양 팔과 한쪽 다리에 각각 하나의 전극을 부착하여, 총 10개의 전극을 사용한다. 10개의 전극을 사용하나, 각 전극에서 얻어진 전압을 더하고 빼서 총 12개의 신호를 만들어내므로, 이를 12-리드라고 부른다. As a method of measuring the ECG signal, there is a limb induction method (Standard Leam Lead). In the limb induction method, 6 electrodes are used in the ribcage around the heart, and one electrode is attached to both arms and one leg, for a total of 10 electrodes. It uses 10 electrodes, but adds and subtracts the voltages from each electrode to create a total of 12 signals, so it is called 12-lead.

12개의 신호들은 그 형태가 서로 조금씩 다르고 극성도 다르다. 심장은 3차원의 부피를 가지므로, 이에 의해 발생되는 전기신호인 ECG도 실제로 3차원이고 각 전극에서 얻어진 신호는 3차원 신호의 해당 방향으로의 프로젝션이다. 심장의 중앙에서 3차원 전기 신호를 만들어내면, 각 방향의 전극에서 그 방향에 해당하는 신호를 얻어내는 것이다. 따라서, 12개의 1차원 신호를 이용하여 분석하면 심장의 어느 부분에 이상이 있는지를 대략적으로 파악할 수 있다. The 12 signals have slightly different shapes and different polarities. Since the heart has a three-dimensional volume, the ECG, which is an electrical signal generated thereby, is actually three-dimensional, and a signal obtained from each electrode is a projection of the three-dimensional signal in a corresponding direction. If a three-dimensional electrical signal is generated from the center of the heart, the signal corresponding to that direction is obtained from the electrodes in each direction. Therefore, by analyzing 12 one-dimensional signals, it is possible to roughly determine which part of the heart has an abnormality.

이러한 사지유도법은 병원 내에서 고가의 의료장비를 사용하여 정밀 측정하는 방법이다. ECG 신호를 일반 사용자가 병원 밖에서 간편하게 스마트와치 등의 웨어러블 기기를 이용하여 측정하기 위해서는 최소 3개의 전극이 필요한 것으로 알려져 있다. 3개의 전극 중 첫 번째 전극은 오른쪽 손목에 두 번째 전극은 오른쪽 팔꿈치의 안쪽에, 그리고 세 번째 전극은 왼쪽 팔꿈치의 안쪽에 각각 부착하는 것이 일반적인 ECG 장비의 센서 부착 방법이다. This limb induction method is a precise measurement method using expensive medical equipment in a hospital. It is known that at least three electrodes are required in order for a general user to easily measure an ECG signal outside a hospital using a wearable device such as a smart watch. Among the three electrodes, the first electrode is attached to the right wrist, the second electrode is attached to the inside of the right elbow, and the third electrode is attached to the inside of the left elbow.

한편, 이러한 심박 신호뿐만 아니라 뇌파 신호를 웨어러블 디바이스를 통해 간편하게 검출할 수 있다면, 이를 적절하게 활용함으로써 다양한 정신적, 신체적 건강증진 서비스를 개발할 수 있다. 그러나 종래의 일반적인 웨어러블 기기의 경우에 뇌파 및 심박 신호를 취득하기 위해서는 각각 독립적인 센서 및 기기를 통해 검출하였다. 사용자의 머리 근처에서만 취득 가능한 뇌파의 특성상 사용자가 착용하기 거추장스러울 뿐만 아니라 사용하기에도 번거롭다는 불편이 있었다. On the other hand, if these heartbeat signals as well as brain wave signals can be easily detected through a wearable device, various mental and physical health promotion services can be developed by appropriately utilizing them. However, in the case of conventional general wearable devices, in order to acquire brain wave and heart rate signals, they were detected through independent sensors and devices, respectively. Due to the nature of brain waves that can only be obtained near the user's head, it is cumbersome for the user to wear and cumbersome to use.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간편한 구조를 통해 심박 신호 및 뇌파 신호를 검출할 수 있는 헤드셋 장치를 제공하는 것이다. An object to be solved by the present invention is to provide a headset device capable of detecting a heartbeat signal and an EEG signal through a simple structure.

본 발명의 실시예에 따르면, 인체 신호 검출 헤드셋 장치가 제공된다. 상기 인체 신호 검출 헤드셋 장치는, 사용자에게 착용될 시에, 상기 사용자의 뒷목 주위에 위치하는 제1 부분, 상기 사용자의 한쪽 귀에 위치하는 제1 굴곡부, 그리고 상기 사용자의 다른 쪽 귀에 위치하는 제2 굴곡부를 포함하는 헤드셋 밴드, 상기 제 1부분과 연결되고, 상기 사용자에게 착용될 시에 상기 뒷목에 위치하여, 인체 신호를 센싱하는 제1 전극, 상기 제1 부분과 연결되고, 상기 사용자에게 착용될 시에 상기 뒷목에 위치하여, 인체 신호를 센싱하는 제2 전극, 그리고 상기 제1 굴곡부의 일단에 위치하여 인체 신호를 센싱하는 제3 전극을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a human body signal detection headset device is provided. The human body signal detection headset device, when worn by a user, has a first part located around the back of the user's neck, a first bent part located on one ear of the user, and a second bent part located on the other ear of the user. A headset band comprising a, connected to the first part, located on the back of the neck when worn by the user, a first electrode for sensing a human body signal, connected to the first part, when worn by the user A second electrode positioned at the back of the neck to sense a human body signal, and a third electrode positioned at one end of the first bent portion to sense a human body signal may be included.

상기 인체 신호 검출 헤드셋 장치는 상기 제2 굴곡부의 일단에 위치하는 제어부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 전극을 통해 센싱한 인체 신호를 이용하여 건강 관련 지수를 계산할 수 있다. The human body signal detection headset device may further include a controller located at one end of the second curved portion, and the controller may calculate a health-related index using the human body signals sensed through the first to third electrodes. .

상기 인체 신호 검출 헤드셋 장치는 상기 제1 굴곡부의 일단에 위치하며 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리부를 더 포함할 수 있다. The human body signal detection headset device may further include a battery unit located at one end of the first curved portion and supplying power to the control unit.

상기 제1 부분과 상기 제1 전극 사이에 위치하는 제1 밴드 연결선, 그리고A first band connection line located between the first part and the first electrode, and

상기 인체 신호 검출 헤드셋 장치는 상기 제1 부분과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 제2 밴드 연결선을 더 포함할 수 있다. The human body signal detection headset device may further include a second band connection line positioned between the first part and the second electrode.

상기 제1 밴드 연결선의 일단은 집게나 클립 형태를 가지어, 상기 제1 전극을 집고 있을 수 있으며, 상기 제2 밴드 연결선의 일단은 집게나 클립 형태를 가지어, 상기 제2 전극을 집고 있을 수 있다. One end of the first band connection line may have a tongs or clip shape to hold the first electrode, and one end of the second band connection line may have tongs or a clip shape to hold the second electrode. have.

상기 제1 굴곡부는 상기 한쪽 귀의 위쪽에 배치되며, 상기 제2 굴곡부는 상기 다른 쪽 귀의 위쪽에 배치될 수 있다. The first bent part may be disposed above the one ear, and the second bent part may be disposed above the other ear.

상기 제3 전극은 상기 한쪽 귀의 옆 부분에 부착되어 인체 신호를 검출할 수 있다. The third electrode may be attached to a side portion of the one ear to detect a human body signal.

상기 헤드셋 밴드는, 상기 제1 부분과 상기 제1 굴곡부를 연결하는 제1 연결부, 그리고 상기 제1 부분과 상기 제2 굴곡부를 연결하는 제2 연결부를 더 포함할 수 있다. The headset band may further include a first connection part connecting the first part and the first bent part, and a second connection part connecting the first part and the second bent part.

상기 인체 신호 검출 헤드셋 장치는 상기 굴곡부의 일단에 위치하며 상기 건강 관련 지수를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다. The human body signal detection headset device may further include a display unit located at one end of the curved portion and displaying the health-related index.

상기 인체 신호 검출 헤드셋 장치는 상기 건강 관련 지수를 사용자 단말로 전송하는 무선 통신부를 더 포함할 수 있다. The human body signal detection headset device may further include a wireless communication unit transmitting the health-related index to a user terminal.

상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이며, 상기 제3 전극은 기준 전극일 수 있다. The first electrode may be an anode, the second electrode may be a cathode, and the third electrode may be a reference electrode.

상기 인체 신호는 뇌파 신호 또는 심박 신호일 수 있다. The body signal may be an brain wave signal or a heartbeat signal.

본 발명의 실시예에 따르면, 귀걸이형의 웨어러블 기기를 통해 사용자의 청음을 방해하지 않고 간단하게 인체 신호를 획득할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a human body signal can be simply obtained through an ear-shaped wearable device without disturbing the user's hearing.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용자의 가슴 부위나 팔, 다리 등 다른 신체 부위를 센싱하지 않고 귀와 목 주위의 신체 부위만으로도 뇌파 신호 또는 심박 신호를 센싱할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to sense an EEG signal or a heartbeat signal only with body parts around the ears and neck without sensing other body parts such as the user's chest, arms, or legs.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 센서를 통해서 뇌파 신호 및 심박 신호를 동시에 획득할 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, an EEG signal and a heartbeat signal may be simultaneously acquired through a single sensor.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치가 사용자에게 장착 시의 사용자 뒷모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치가 사용자에게 장착 시의 사용자 앞모습을 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the structure of a human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a user's rear view when a human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention is worn on the user.
4 is a view showing a user's front view when a human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention is worn on the user.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치는 하나의 통합센서를 통해 뇌파 또는 심박 신호를 검출할 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치는 사용자의 후두부에 착용하는 귀걸이형으로 구현될 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치 및 그 동작 방법에 대해서 설명한다. The human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention may detect brain waves or heartbeat signals through a single integrated sensor. In addition, the human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention may be implemented as an earring type worn on the back of the user's head. A human body signal detection headset device and an operation method thereof according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치의 블록 구성도이다. 1 is a block diagram of a human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치(100)는 센서부(110), 아날로그프런트엔드(Analog Front End, AFE)(120), 제어부(130), 무선 통신부(140), 디스플레이부(150), 그리고 배터리부(160)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the human body signal detection headset device 100 according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit 110, an analog front end (AFE) 120, a control unit 130, and a wireless communication unit. 140, a display unit 150, and a battery unit 160.

센서부(110)는 인체 신호를 센싱한다. 본 발명의 실시예에 따른 센서부(110)는 단일의 통합 센서를 통해 뇌파 신호 또는 심박 신호를 검출할 수 있다. 뇌파 신호 또는 심박 신호를 검출하기 위해서는 최소한 3개의 전극이 필요하다. 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치(100)는 웨어러블 기기에 적용될 수 있으므로, 설명의 편의상 센서부(110)는 3개의 전극으로 구성된 것으로 가정한다. 센서부(110)의 3개 전극은 양극, 음극, 기준(reference) 전극을 포함한다. 양극, 음극 및 기준 전극의 기능은 ECG 측정에 사용되는 전극으로서 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있는 바 구체적인 설명은 생략한다. The sensor unit 110 senses a human body signal. The sensor unit 110 according to an embodiment of the present invention may detect an EEG signal or a heartbeat signal through a single integrated sensor. At least three electrodes are required to detect brain wave signals or heartbeat signals. Since the human body signal detection headset device 100 according to an embodiment of the present invention can be applied to a wearable device, it is assumed that the sensor unit 110 is composed of three electrodes for convenience of explanation. The three electrodes of the sensor unit 110 include an anode, a cathode, and a reference electrode. The functions of the anode, cathode, and reference electrode are electrodes used for ECG measurement and are known to those skilled in the art to which the present invention belongs, so detailed descriptions thereof will be omitted.

AFE(120)는 센서부(110)에서 센싱한 뇌파 신호 또는 심박 신호를 전처리하는 아날로그 회로이다. AFE(120)는 증폭기, 필터 등으로 구성되어, 센싱한 뇌파 신호 또는 심박 신호를 증폭하고 필터링할 수 있다. The AFE 120 is an analog circuit that pre-processes an EEG signal or a heartbeat signal sensed by the sensor unit 110 . The AFE 120 is composed of an amplifier, a filter, etc., and may amplify and filter the sensed brain wave signal or heart rate signal.

제어부(130)는 AFE(120)로부터 출력되는 전처리된 뇌파 신호 또는 심박 신호를 이용하여, 건강 관련 지수를 산출한다. 제어부(130)는 MCU(Micro Controller Unit)로 구현될 수 있으며, 뇌파 신호 또는 심박 신호를 이용하여 건강 관련 지수를 계산한다. 즉, 제어부(130)는 센싱한 뇌파 신호에 대해서 주파수 분석을 통해 뇌파를 감마파, 베타파, 알파파, 세타파, 델타파 등으로 구분하여 추출한다. 그리고 제어부(130)는 추출한 뇌파로부터 집중도, 이완도 등 정신건강 관련 지수를 산출하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 뇌파 신호 또는 심박 신호를 이용하여 건강 관련 지수를 계산하는 구체적인 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자라면 알 수 있는 바 구체적인 설명은 생략한다. The controller 130 calculates a health-related index using the preprocessed brain wave signal or heartbeat signal output from the AFE 120 . The controller 130 may be implemented as a Micro Controller Unit (MCU), and calculates a health-related index using an EEG signal or a heartbeat signal. That is, the control unit 130 classifies and extracts brain waves into gamma waves, beta waves, alpha waves, theta waves, and delta waves through frequency analysis on the sensed brain wave signals. In addition, the controller 130 may include an algorithm for calculating mental health related indexes such as concentration and relaxation from the extracted brain waves. A specific method of calculating a health-related index using an EEG signal or a heartbeat signal is known to those skilled in the art to which the present invention belongs, and thus a detailed description thereof will be omitted.

제어부(130)가 산출한 건강 관련 지수는 무선 통신부(140)로 입력되며, 무선 통신부(140)는 입력 받은 건강 관련 지수를 무선 통신을 통해 사용자 단말(도시 하지 않음)로 전송한다. 무선 통신부(140)는 블루투스 등 근거리 통신 모듈일 수 있다. 한편, 사용자 단말(도시 하지 않음)은 스마트폰 또는 PC 일 수 있다. The health-related index calculated by the control unit 130 is input to the wireless communication unit 140, and the wireless communication unit 140 transmits the received health-related index to a user terminal (not shown) through wireless communication. The wireless communication unit 140 may be a short-range communication module such as Bluetooth. Meanwhile, the user terminal (not shown) may be a smart phone or a PC.

제어부(130)가 산출한 건강 관련 지수는 디스플레이부(150)로 입력되며, 디스플레이부(150)는 건강 관련 지수를 사용자가 볼 수 있도록 표시한다. 디스플레이부(150)는 LCD, LED, OLED 등으로 구현될 수 있다. The health related index calculated by the controller 130 is input to the display unit 150, and the display unit 150 displays the health related index so that the user can see it. The display unit 150 may be implemented as an LCD, LED, OLED, or the like.

배터리부(160)는 전원을 생성하고 생성한 전원을 제어부(130)로 공급한다. 제어부(130)는 배터리부(160)로부터 공급 받은 전원을 통해 동작한다. 한편, 배터리부(160)는 센서부(110), AFE(120), 무선 통신부(140), 그리고 디스플레이부(150)로도 각 유닛의 동작을 위한 동작 전원을 공급할 수 있다. 배터리부(160)는 충전 가능한 2차 전지로 구현될 수 있다. The battery unit 160 generates power and supplies the generated power to the controller 130 . The controller 130 operates using power supplied from the battery unit 160 . Meanwhile, the battery unit 160 may also supply operating power for operation of each unit to the sensor unit 110, the AFE 120, the wireless communication unit 140, and the display unit 150. The battery unit 160 may be implemented as a rechargeable secondary battery.

한편, 상기의 설명한 바와 달리, 제어부(130)는 건강 관련 지수를 직접 산출하지 않고 센싱한 뇌파 신호 또는 심박 신호를 무선 통신부(140)를 통해 사용자 단말로 전송할 수 있다. 이때, 사용자 단말(스마트 폰, PC)이 건강 관련 지수 산출 프로그램을 가지고 있어, 수신한 뇌파 신호 또는 심박 신호를 이용하여 정신건강 관련 지수를 산출할 수 있다. Meanwhile, unlike the above description, the control unit 130 may transmit the sensed brain wave signal or heart rate signal to the user terminal through the wireless communication unit 140 without directly calculating the health-related index. At this time, the user terminal (smart phone, PC) has a health-related index calculation program, and the mental health-related index can be calculated using the received brain wave signal or heart rate signal.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치의 외형 구조를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치는 사용자의 후두부에 착용하는 귀걸이형으로 구현될 수 있는데, 도 2는 이러한 외부 구조를 나타낸다. 2 is a diagram showing the external structure of a human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention. The human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention may be implemented as an ear-ear type worn on the back of the user's head, and FIG. 2 shows such an external structure.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치는 헤드셋 밴드(170)를 포함한다. 헤드셋 밴드(170)는 사용자의 후두부에 착용되는 제1 부분(171), 사용자의 오른쪽 귀에 착용되는 제1 굴곡부(172a), 그리고 사용자의 왼쪽 귀에 착용되는 착용되는 제2 굴곡부(172b)를 포함할 수 있다. 제1 부분(171)은 직선 또는 굴곡진 모양으로 구성될 수 있다. 제1 굴곡부(172a) 및 제2 굴곡부(172b)는 귀 위에 배치될 수 있도록 굴곡진 모양으로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 2 , the human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention includes a headset band 170 . The headset band 170 may include a first part 171 worn on the back of the user, a first bent part 172a worn on the user's right ear, and a second bent part 172b worn on the user's left ear. can The first part 171 may have a straight or curved shape. The first bent part 172a and the second bent part 172b may be configured in a curved shape so as to be disposed on the ear.

그리고 헤드셋 밴드(170)는 제1 부분(171)과 제1 굴곡부(172a)를 연결하는 제1 연결부(173a), 그리고 제1 부분과(171)과 제2 굴곡부(172b)를 연결하는 제2 연결부(173b)를 더 포함할 수 있다. In addition, the headset band 170 includes a first connection portion 173a connecting the first portion 171 and the first bent portion 172a, and a second connecting portion 173a connecting the first portion 171 and the second bent portion 172b. A connecting portion 173b may be further included.

제1 부분(171)에는 센서부(110)의 양극(111)과 센서부(110)의 음극(112)이 연결된다. 양극(111)과 제1 부분(171) 사이에는 제1 밴드 연결선(114)이 위치하며, 음극(112)과 제1 부분(171) 사이에도 제2 밴드 연결선(115)이 위치한다. 제1 밴드 연결선(114)의 끝단은 집게나 클립 형태를 가지어, 양극(111)을 집을 수 있는 구조이다. 제2 밴드 연결선(115)의 끝단도 집게나 클립 형태를 가지어, 음극(112)을 집을 수 있는 구조이다. 양극(111)과 음극(112)은 젤 타입의 습식 패드로 구현될 수 있다. The anode 111 of the sensor unit 110 and the cathode 112 of the sensor unit 110 are connected to the first part 171 . A first band connection line 114 is positioned between the anode 111 and the first part 171, and a second band connection line 115 is also positioned between the cathode 112 and the first part 171. The end of the first band connection line 114 has a tongs or clip shape, and is a structure capable of holding the anode 111. The end of the second band connection line 115 also has a tongs or clip shape, and is a structure capable of holding the negative electrode 112. The positive electrode 111 and the negative electrode 112 may be implemented as a gel-type wet pad.

제1 굴곡부(172a)의 끝단에는 기준 전극(113)이 장착된다. 그리고 제1 굴곡부(172a)의 끝단에는 배터리부(160)도 위치할 수 있다. The reference electrode 113 is mounted at the end of the first bent portion 172a. The battery unit 160 may also be located at the end of the first bent portion 172a.

한편, 제2 굴곡부(172b)의 끝단에는 제어부(130)가 장착된다. 한편, 제2 굴곡부(172b)에는 제어부(130) 뿐만 아니라 무선 통신부(140), AFE(120), 그리고 디스플레이부(150)가 장착될 수 있다. Meanwhile, the controller 130 is mounted at the end of the second bent portion 172b. Meanwhile, the controller 130 as well as the wireless communication unit 140, the AFE 120, and the display unit 150 may be mounted on the second bent portion 172b.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치가 사용자에게 장착되었을 때의 사용자 뒷모습을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치가 사용자에게 장착되었을 때의 사용자 앞모습을 나타내는 도면이다. 3 is a view showing a user's back when a human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention is mounted on the user, and FIG. 4 is a view showing a human body signal detection headset device according to an embodiment of the present invention when worn on the user. It is a drawing showing the user's front view.

도 3에 나타낸 바와 같이, 헤드셋 밴드(170)의 제1 부분(171)은 뒷목 부위에 위치하며, 양극(111)과 음극(112)은 사용자의 뒷목(후두부) 주위로 좌우에 각각 접촉된다. 즉, 양극(111)과 음극(112)은 사용자의 뒷 목 주위에 각각 접촉되어 뇌파 신호 또는 심박 신호를 센싱한다. As shown in FIG. 3, the first part 171 of the headset band 170 is located on the back of the neck, and the positive electrode 111 and the negative electrode 112 are in contact with each other on the left and right around the back of the user's neck (back of the head). That is, the positive electrode 111 and the negative electrode 112 are respectively contacted around the back of the user's neck to sense the brain wave signal or the heartbeat signal.

도 4에 나타낸 바와 같이, 헤드셋 밴드(170)의 제1 굴곡부(172a)는 우측 귀의 윗부분에 배치되며, 배터리부(160) 및 기준 전극(113)은 오른쪽 귀 옆 부분에 접촉된다. 그리고 헤드셋 밴드(170)의 제2 굴곡부(172b)는 왼쪽 귀의 윗부분에 배치되며, 제어부(130)는 왼쪽 귀의 옆 부분에 위치한다. As shown in FIG. 4 , the first bent portion 172a of the headset band 170 is disposed above the right ear, and the battery unit 160 and the reference electrode 113 are in contact with the portion next to the right ear. And the second bent part 172b of the headset band 170 is disposed above the left ear, and the controller 130 is located at the side of the left ear.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치(100)는 사용자의 청음을 방해하지 않고 간단하게 인체 신호(뇌파 신호 또는 심박 신호)를 획득할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치(100)는 사용자의 가슴 부위나 팔, 다리 등 다른 신체 부위를 센싱하지 않고 귀와 목 주위의 신체 부위만으로도 뇌파 신호 또는 심박 신호를 센싱할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 인체 신호 검출 헤드셋 장치(100)는 하나의 센서를 통해서 뇌파 신호 및 심박 신호를 동시에 획득할 수 있다. The human body signal detecting headset device 100 according to the embodiment of the present invention can easily obtain a human body signal (brain wave signal or heartbeat signal) without disturbing the user's hearing. The human body signal detection headset device 100 according to an embodiment of the present invention can sense brain wave signals or heartbeat signals only with body parts around the ears and neck without sensing other body parts such as the user's chest, arms, or legs. The human body signal detection headset device 100 according to an embodiment of the present invention may simultaneously acquire an EEG signal and a heartbeat signal through a single sensor.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.

Claims (12)

사용자에게 착용될 시에, 상기 사용자의 뒷목 주위에 위치하는 제1 부분, 상기 사용자의 한쪽 귀에 위치하는 제1 굴곡부, 그리고 상기 사용자의 다른 쪽 귀에 위치하는 제2 굴곡부를 포함하는 헤드셋 밴드,
상기 제 1부분과 연결되고, 상기 사용자에게 착용될 시에 상기 뒷목에 위치하여, 인체 신호를 센싱하는 양극,
상기 제1 부분과 연결되고, 상기 사용자에게 착용될 시에 상기 뒷목에 위치하여, 인체 신호를 센싱하는 음극, 그리고
상기 제1 굴곡부의 일단에 위치하여 인체 신호를 센싱하는 기준 전극을 포함하며,
상기 기준 전극은 상기 한쪽 귀로부터 상기 사용자의 얼굴 쪽에 부착되어 인체 신호를 검출하는 인체 신호 검출 헤드셋 장치. When worn by a user, a headset band including a first portion located around the back of the user's neck, a first bent portion located on one ear of the user, and a second bent portion located on the other ear of the user;
An anode connected to the first part and located on the back of the neck when worn by the user to sense a human body signal;
A negative electrode connected to the first part and located on the back of the neck when worn by the user to sense a human body signal, and
A reference electrode located at one end of the first bent portion and sensing a human body signal,
The reference electrode is attached to the face of the user from the one ear to detect a human body signal. 제1항에 있어서,
상기 제2 굴곡부의 일단에 위치하는 제어부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 양극, 음극, 기준 전극을 통해 센싱한 인체 신호를 이용하여 건강 관련 지수를 계산하는 인체 신호 검출 헤드셋 장치. According to claim 1,
Further comprising a control unit located at one end of the second bent portion,
The control unit calculates a health-related index using the human body signal sensed through the anode, cathode, and reference electrode. 제2항에 있어서,
상기 제1 굴곡부의 일단에 위치하며 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리부를 더 포함하는 인체 신호 검출 헤드셋 장치. According to claim 2,
The human body signal detection headset device further comprising a battery unit located at one end of the first bent portion and supplying power to the control unit. 제1항에 있어서,
상기 제1 부분과 상기 양극 사이에 위치하는 제1 밴드 연결선, 그리고
상기 제1 부분과 상기 음극 사이에 위치하는 제2 밴드 연결선을 더 포함하는 인체 신호 검출 헤드셋 장치. According to claim 1,
A first band connection line located between the first part and the anode, and
The human body signal detection headset device further comprising a second band connection line positioned between the first part and the cathode. 제4항에 있어서,
상기 제1 밴드 연결선의 일단은 집게나 클립 형태를 가지어, 상기 양극을 집고 있으며,
상기 제2 밴드 연결선의 일단은 집게나 클립 형태를 가지어, 상기 음극을 집고 있는 인체 신호 검출 헤드셋 장치. According to claim 4,
One end of the first band connection line has a tongs or clip shape and holds the anode,
One end of the second band connection line has a tongs or clip shape, and the human body signal detection headset device holding the negative electrode. 제1항에 있어서,
상기 제1 굴곡부는 상기 한쪽 귀의 위쪽에 배치되며, 상기 제2 굴곡부는 상기 다른 쪽 귀의 위쪽에 배치되는 인체 신호 검출 헤드셋 장치. According to claim 1,
The first bent part is disposed above the one ear, and the second bent part is disposed above the other ear. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 헤드셋 밴드는,
상기 제1 부분과 상기 제1 굴곡부를 연결하는 제1 연결부, 그리고
상기 제1 부분과 상기 제2 굴곡부를 연결하는 제2 연결부를 더 포함하는 인체 신호 검출 헤드셋 장치. According to claim 1,
The headset band,
A first connection portion connecting the first portion and the first bent portion, and
The human body signal detection headset device further comprising a second connection portion connecting the first portion and the second bent portion. 제2항에 있어서,
상기 굴곡부의 일단에 위치하며 상기 건강 관련 지수를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 인체 신호 검출 헤드셋 장치. According to claim 2,
The human body signal detection headset device further comprising a display unit positioned at one end of the curved portion and displaying the health-related index. 제2항에 있어서,
상기 건강 관련 지수를 사용자 단말로 전송하는 무선 통신부를 더 포함하는 인체 신호 검출 헤드셋 장치. According to claim 2,
The human body signal detection headset device further comprising a wireless communication unit transmitting the health-related index to a user terminal. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 인체 신호는 뇌파 신호 또는 심박 신호인 인체 신호 검출 헤드셋 장치. According to claim 1,
The human body signal detection headset device is an brain wave signal or a heartbeat signal.
KR1020180100684A 2018-08-27 2018-08-27 Head set appartus for detecting human signal Active KR102471204B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180100684A KR102471204B1 (en) 2018-08-27 2018-08-27 Head set appartus for detecting human signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180100684A KR102471204B1 (en) 2018-08-27 2018-08-27 Head set appartus for detecting human signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200024044A KR20200024044A (en) 2020-03-06
KR102471204B1 true KR102471204B1 (en) 2022-11-25

Family

ID=69802485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180100684A Active KR102471204B1 (en) 2018-08-27 2018-08-27 Head set appartus for detecting human signal

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102471204B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770291C2 (en) * 2020-10-12 2022-04-15 Общество с ограниченной ответственностью "БИСЕНС" Method for taking signals for assessment of person's emotional reaction using headphones

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200235823Y1 (en) * 2001-03-05 2001-10-29 안일환 headset

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100958106B1 (en) * 2006-08-02 2010-05-17 정기삼 Multifunctional headset with bone conduction speaker and neck microphone
KR20120046367A (en) * 2010-11-02 2012-05-10 문재철 The apparatus and method for changing brainwaves using sounds and images
KR20180079122A (en) * 2016-12-31 2018-07-10 주식회사 라이프사이언스테크놀로지 Headset for EEG Measure

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200235823Y1 (en) * 2001-03-05 2001-10-29 안일환 headset

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200024044A (en) 2020-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12357219B2 (en) Electrocardiogram measurement apparatus
KR102309022B1 (en) Artificial intelligence-based bio-signal remote monitoring system
US20210327576A1 (en) Common display unit for a plurality of cableless medical sensors
KR100981137B1 (en) Wrist Health Care Device
US20170319082A1 (en) Phono-Electro-Cardiogram Monitoring Unit
US11771319B2 (en) Interface for two-part wearable patient monitoring device
CA3036168A1 (en) Leadless electrocardiogram monitor
US20200113454A1 (en) Vibration sensing device
US20110071412A1 (en) Belt Type Bio-Signal Detecting Device
WO2019015595A1 (en) Blood pressure monitoring watch
KR102568715B1 (en) Apparatus for Measuring Complex Biological Signals
KR102471204B1 (en) Head set appartus for detecting human signal
US20240099633A1 (en) Electrocardiogram measurement apparatus
KR101849857B1 (en) Wearable living body diagnosis device
KR20210013742A (en) Electrocardiography Device
US20240065606A1 (en) Electrocardiogram measurement apparatus
KR20200000406A (en) Electrocardiography Device
HK40102772A (en) Electrocardiogram measurement apparatus
CN119768113A (en) Electrocardiogram measuring equipment

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20180827

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20210628

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20180827

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20220629

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20221021

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20221122

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20221122

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration