뇌 영역 간 연결 강도에 기초하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 장치 및 방법
APPARATUS AND METHOD FOR PREDICTING BRAIN-COMPUTER INTERFACE PERFORMANCE BASED ON CONNECTIVITY STRENGTH BETWEEN BRAIN REGIONS
특허 요약
뇌 신호를 수집하는 수집부; 머리 또는 안구의 움직임에 의한 잡음을 제거하고, 주파수 대역을 통과시키는 필터에 입력하여 주파수 정보를 추출하는 전처리부; 주파수 정보에 따라 연결 강도를 산출하는 연결 강도 산출부; 연결 강도에서의 성능 정보를 생성하는 성능 예측부; 및 상기 성능 정보를 출력하는 성능 출력부를 포함하는, 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 장치를 제공한다.
청구항
번호청구항
1

복수개의 뇌 영역으로부터 나타나는 뇌 신호를 수집하는 수집부;상기 뇌 신호에서 나타나는 머리 또는 안구의 움직임에 의한 잡음을 제거하고, 잡음이 제거된 뇌 신호를 사전에 설정되는 주파수 대역을 통과시키는 필터에 입력하여 주파수 정보를 추출하는 전처리부;복수개의 뇌 영역 중 적어도 하나의 영역에서 수집된 뇌 신호에 대한 주파수 정보에 따라 연결 강도를 산출하는 연결 강도 산출부;상기 연결 강도에서의 뇌-컴퓨터 인터페이스의 성능을 예측하여 성능 정보를 생성하는 성능 예측부; 및상기 성능 정보를 출력하는 성능 출력부를 포함하고,상기 성능 정보가 사전에 설정되는 성능 임계 정보 미만으로 예측된 경우, 사전에 설정되는 시간 간격 동안 휴식 상태 활성 모드로 동작하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는, 뇌 영역 간 연결 강도에 기초하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 장치.

2

삭제

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제1항에 있어서,상기 휴식 상태 활성 모드로 동작하는 동안, 상기 복수개의 뇌 영역 중 적어도 하나의 영역으로부터 나타나는 연결 강도가 사전에 설정되는 자극 임계 정보 이상으로 예측되는 경우에, 알림을 출력하는 알림 출력부를 더 포함하는, 뇌 영역 간 연결 강도에 기초하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 장치.

4

제1항에 있어서, 상기 수집부는,쐐기앞소엽(Prec: Precuneus), 우측 두정엽(rLP: Lateral Parietal Area), 우측 전운동피질(rPMC: Right Premotor Cortex), 좌측 전운동피질(lPMC: Left Premotor Cortex) 및 보조 운동영역(SMA: Supplementary Motor Area) 중 적어도 하나의 영역으로부터 나타나는 뇌 신호를 수집하는, 뇌 영역 간 연결 강도에 기초하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 장치.

5

제1항에 있어서, 상기 성능 예측부는,적어도 하나의 뇌 영역에 대한 연결 강도에 따라 선택되는 뇌 연결 모델에서의 연결 강도의 기준치를 나타내는 기준 연결 강도에 대해, 복수개의 뇌 영역 중 적어도 하나의 영역으로부터 수집되는 뇌 신호에 따른 연결 강도에 따라 성능 정보를 예측하는, 뇌 영역 간 연결 강도에 기초하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 장치.

6

제1항에 있어서, 상기 연결 강도 산출부는,복수개의 뇌 연결 모델에서의 연결 강도를 각각 산출하고, 가장 높은 연결 강도를 나타내는 뇌 연결 모델을 선택하는, 뇌 영역 간 연결 강도에 기초하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 장치.

7

제1항에 있어서, 상기 연결 강도 산출부는,상기 뇌 신호로부터 추출되는 주파수 정보가 도달 가능한 임계치를 나타내는 기준 강도에 대해, 복수개의 뇌 영역 중 적어도 하나의 영역으로부터 수집되는 뇌 신호에 따른 주파수 정보의 강도에 따라 연결 강도를 산출하는, 뇌 영역 간 연결 강도에 기초하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 장치.

8

뇌 영역 간 연결 강도에 기초한 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 장치를 이용하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 방법에 있어서,수집부에서 복수개의 뇌 영역으로부터 나타나는 뇌 신호를 수집하는 단계;전처리부에서 상기 뇌 신호에서 나타나는 머리 또는 안구의 움직임에 의한 잡음을 제거하고, 잡음이 제거된 뇌 신호를 사전에 설정되는 주파수 대역을 통과시키는 필터에 입력하여 주파수 정보를 추출하는 단계;연결 강도 산출부에서 복수개의 뇌 영역 중 적어도 하나의 영역에서 수집된 뇌 신호에 대한 주파수 정보에 따라 연결 강도를 산출하는 단계;성능 예측부에서 상기 연결 강도에서의 뇌-컴퓨터 인터페이스의 성능을 예측하여 성능 정보를 생성하는 단계; 및성능 출력부에서 상기 성능 정보를 출력하는 단계를 포함하고,제어부에서 상기 성능 정보가 사전에 설정되는 성능 임계 정보 미만으로 예측된 경우, 사전에 설정되는 시간 간격 동안 휴식 상태 활성 모드로 동작하도록 제어하는 단계를 더 포함하는, 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 방법.

9

삭제

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제8항에 있어서,알림 출력부에서 상기 휴식 상태 활성 모드로 동작하는 동안, 상기 복수개의 뇌 영역 중 적어도 하나의 영역으로부터 나타나는 연결 강도가 사전에 설정되는 자극 임계 정보 이상으로 예측되는 경우에, 알림을 출력하는 단계를 더 포함하는, 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 방법.

11

제8항에 있어서, 수집부에서 상기 뇌 신호를 수집하는 단계는,쐐기앞소엽(Prec: Precuneus), 우측 두정엽(rLP: Lateral Parietal Area), 우측 전운동피질(rPMC: Right Premotor Cortex), 좌측 전운동피질(lPMC: Left Premotor Cortex) 및 보조 운동영역(SMA: Supplementary Motor Area) 중 적어도 하나의 영역으로부터 나타나는 뇌 신호를 수집하는, 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 방법.

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제8항에 있어서, 성능 예측부에서 상기 성능 정보를 생성하는 단계는,적어도 하나의 뇌 영역에 대한 연결 강도에 따라 선택되는 뇌 연결 모델에서의 연결 강도의 기준치를 나타내는 기준 연결 강도에 대해, 복수개의 뇌 영역 중 적어도 하나의 영역으로부터 수집되는 뇌 신호에 따른 연결 강도에 따라 성능 정보를 예측하는, 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 방법.

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제8항에 있어서, 연결 강도 산출부에서 상기 연결 강도를 산출하는 단계는,복수개의 뇌 연결 모델에서의 연결 강도를 각각 산출하고, 가장 높은 연결 강도를 나타내는 뇌 연결 모델을 선택하는, 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 방법.

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제8항에 있어서, 연결 강도 산출부에서 상기 연결 강도를 산출하는 단계는,상기 뇌 신호로부터 추출되는 주파수 정보가 도달 가능한 임계치를 나타내는 기준 강도에 대해, 복수개의 뇌 영역 중 적어도 하나의 영역으로부터 수집되는 뇌 신호에 따른 주파수 정보의 강도에 따라 연결 강도를 산출하는, 뇌-컴퓨터 인터페이스 성능 예측 방법.