뇌파 집중력 분석을 이용한 제어 신호 발생 (Generation of Control Signal based on Concentration Detection using EEG signal)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 50권 / 12호 / 254 ~ 260페이지
· 저자명 : 강병근, 윤길원

초록

뇌전도 분석에 의한 제어신호의 검출은 다양한 분야에 활용될 수 있다. 다채널 뇌파 연구는 측정 시스템이 복잡해지고 착용이 불편해진다는 단점이 있어서 본 논문에서는 실용적인 응용을 우선으로 하였고 단 채널 기반으로 집중에 의한 on/off 제어 신호를 신뢰성 있게 검출할 수 있는 방법을 연구하였다. 평상시 휴식 상태와 집중하였을 때의 알파, 베타 및 세타파의 대역 신호를 분석하였으며 이 때 파워스펙트럼과 히스토그램에서의 차이를 검출하였다. 세타파를 이용하였을 때 보다 베타/세타를 이용해 집중력 검출을 하는 것이 더 좋은 결과를 나타내었다. 세타파만을 이용하였을 때보다 평균 검출 시간이 단축되었으며 또한 집중 전 휴식시간이 길어질수록 검출 성공률이 낮아지며, 검출 시간도 상대적으로 길어졌다. 휴식시간 10초의 경우 개인마다 검출 성능의 차이는 있었지만 평균 91%의 검출 성공률과 검출 시간은 평균 20.2초의 결과를 얻었다.

영어초록

Control signal generated from EEG (electro-encephalogram) can be used in many applications. In our study, for the purpose of developing practical instruments, a single channel system of providing reliable on/off signals was investigated since a multi-channel system can be bulky and expensive. Brainwaves in alpha, beta and theta bands were analyzed in order to extract reliable control signals when the concentration state reached. Rest and concentration states were differentiated based on power spectrum and histogram analysis. A better performance was obtained when the ratio between the beta and theta bands was used compared to the theta band only. In general, the longer the rest period before concentration, the lower success rate was. In addition, longer rest time produced longer detection time. Though there were individual differences, in case of 10-second rest time, a success rate of 91% and a detection time of 20.2 seconds was achieved on average.

참고자료

· 없음