KR20210070652A - System For Rehabilitation Training Using Network Game Type Virtual Reality Contents - Google Patents
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Abstract
Description
본 명세서에 개시된 내용은 재활 훈련 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 인지 재활 훈련이 필요한 대상자가 VR디스플레이부와 콘트롤러를 착용하고 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용하여 재활 훈련을 하는 시스템에 관한 것이다.The present disclosure relates to a rehabilitation training system, and more specifically, to a system in which a subject in need of cognitive rehabilitation training wears a VR display unit and a controller and performs rehabilitation training using network-type game-based VR contents.
가상현실이란 컴퓨터를 이용하여 구축한 가상공간(Virtual Environmental)속에서 인간감각계(sensory system)와의 상호작용을 통해 물리적, 공간적 제약에 의해 현실세계에서는 직접 경험하기 어려운 상황을 간접체험 할 수 있도록 만든 정보활동 분야이다. 가상현실을 구현해 내는 시스템들이 사용자의 시점과 동작이 실현되는 가상의 환경을 제공하게 되면 일반적으로 사용자의 시점이나 동작의 변화를 가상의 공간에서 실제로 행하거나 가상현실공간에서 인간의 신체를 대신하여 행위를 수행하는 존재를 통하여 그 환경을 경험한다.Virtual reality is information created to indirectly experience situations that are difficult to directly experience in the real world due to physical and spatial constraints through interaction with the human sensory system in a virtual environment built using a computer. is the field of activity. When the systems that implement virtual reality provide a virtual environment in which the user's viewpoint and movement are realized, the change of the user's viewpoint or movement is generally performed in the virtual space or on behalf of the human body in the virtual reality space. experience the environment through beings who perform
가상·증강현실 전문가들과 경제학자들은 이 시장규모를 52억 달러에서 2020년 1620억 달러(190조 원)까지 증가할 것으로 예측한다. 또 인공지능과 함께 4차 산업혁명을 이끌 수 있는 유망기술로 전망한다. 가상현실 환경에서 인터랙션 디바이스들은 입력용 센서 장치를 기반으로 사용자의 다양한 정보를 인식하기 위해 사용되어져 왔다. 예를 들어, 가상 스크린에서 공이 골프채에 맞자마자, 골프채에 부착된 공간 인지 모션 센서가 사용자의 스윙 각도와 퍼팅 자세 등을 바로 분석하고, 분석된 사용자 정보는 곧바로 스마트폰으로 전송되며, 사용자는 해당 정보를 활용해 자세를 교정해 나갈 수 있다.Virtual and augmented reality experts and economists predict that this market will grow from $5.2 billion to $162 billion by 2020. It is also expected to be a promising technology that can lead the 4th industrial revolution along with artificial intelligence. In a virtual reality environment, interaction devices have been used to recognize various information of a user based on a sensor device for input. For example, as soon as the ball hits the golf club on the virtual screen, the spatial awareness motion sensor attached to the golf club immediately analyzes the user's swing angle and putting posture, and the analyzed user information is directly transmitted to the smartphone, and the user You can use the information to correct your posture.
다만, 사용자에게 반력이나 촉각, 자극정보와 같은 피드백 신호를 생성하여 역으로 정보를 전달하기 위한 출력용 장치는 이제 걸음마 단계에 있다. 이를 응용한 기술 개발의 성장가능성이 크다.However, an output device for generating feedback signals such as reaction force, tactile sensation, and stimulus information to the user and transmitting information in reverse is in its infancy. The growth potential of technology development applying this is great.
한편, 우리나라는 2000년에 65세 이상 노인인구의 비율이 전체의 7.2%에 달하는 고령화 사회에 진입하였고, 2026년에는 초고령화사회(고령인구 21%)에 도달할 것으로 예상된다. 이에 따라 인지 강화, 인지 재활 훈련의 중요성이 날로 증대하고 있다.On the other hand, Korea entered an aging society in which the proportion of the population aged 65 and over accounted for 7.2% of the total in 2000, and is expected to reach a super-aging society (21% of the elderly population) by 2026. Accordingly, the importance of cognitive strengthening and cognitive rehabilitation training is increasing day by day.
이에 HMD(Head Mount Display) 같은 VR(Virtual Reality, 가상현실) 장치에 인지 강화, 인지 재활을 돕는 콘텐츠를 탑재하면 참여자가 원하는 시간과 장소에서 개별적으로 재활 프로그램을 이수할 수 있으므로 재활 치료효과가 매우 클 것으로 판단된다.Therefore, if VR (Virtual Reality) devices such as HMD (Head Mount Display) are loaded with content that helps cognitive reinforcement and cognitive rehabilitation, participants can individually complete the rehabilitation program at the desired time and place, so the rehabilitation treatment effect is very high. considered to be large.
본 개시의 실시예에 의한 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템은 VR장치를 활용하여 재활 훈련이 필요한 복수의 사람들이 함께 참여하여 재활 프로그램을 이수할 수 있는 재활 훈련 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The purpose of the rehabilitation training system using a network-type game-based VR content according to an embodiment of the present disclosure is to provide a rehabilitation training system in which a plurality of people who need rehabilitation training can participate together and complete a rehabilitation program using a VR device. There is this.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 개시의 실시예에 의한 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템은,Rehabilitation training system using network-type game-based VR content according to an embodiment of the present disclosure for solving the above problems,
인지 재활 훈련에 관한 프로그램을 포함하는 VR콘텐츠(100); 상기 VR콘텐츠(100)를 구동시켜 사용자에게 가상 현실 화면을 제공하는 VR디스플레이부(200); 상기 VR디스플레이부(200)에 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 VR콘텐츠(100)를 조작하는 VR콘트롤러(300); 및 상기 VR디스플레이부(200)에 유선 또는 무선으로 연결되어 모니터링하는 중앙관제부(400); 를 포함하고,
사용자는 상기 VR디스플레이부(200)와 상기 VR콘트롤러(300)를 착용하고, VR디스플레이부(200)에서 구현되는 VR콘텐츠(100)에 따라 재활 훈련을 하면, 상기 중앙관제부(400)에서 상기 재활 훈련이 모니터링되고, 상기 재활 훈련이 종료되면 훈련 결과가 DB화되는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.When a user wears the
또한, 상기 VR디스플레이부(200)는 상기 VR콘텐츠(100)를 구동할 수 있는 VR콘텐츠구동모듈(210)을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 VR콘트롤러(300)는 트래킹감지모듈(310)과 버튼입력모듈(320)을 포함하되,In addition, the
상기 트래킹감지모듈(310)은 상기 VR콘트롤러(300)의 이동 궤적을 감지하여 상기 VR콘텐츠(100)에 반영하고, 상기 버튼입력모듈(320)은 적어도 하나 이상의 입력값을 상기 VR콘텐츠(100)에 반영할 수 있는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.The
또한, 상기 중앙관제부(400)는 상기 VR디스플레이부(200)로부터 데이터를 전송받아 이를 모니터링할 수 있는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 중앙관제부(400)는 적어도 하나 이상의 상기 VR디스플레이부(200)로부터 데이터를 전송받아 이를 연동하고, 상기 연동된 데이터를 상기 VR디스플레이부(200)로 전송하여 상기 VR콘텐츠(100)에 반영하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.In addition, the
이에 따라, 본 개시의 실시예에 따른 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템은 가상현실 프로그램을 활용하여 사용자가 원하는 시간과 장소에서 재활 훈련을 할 수 있다는 이점이 있다.Accordingly, the rehabilitation training system using a network-type game-based VR content according to an embodiment of the present disclosure has an advantage in that a user can perform rehabilitation training at a desired time and place by utilizing a virtual reality program.
또한, 재활 치료를 위해 병원에 다니는 것에 비해 상대적으로 적은 비용과 시간이 들어서 병원에 다니기 어려운 환자들도 저비용으로 재활 훈련을 할 수 있다는 이점이 있다.In addition, compared to going to the hospital for rehabilitation treatment, there is an advantage that patients who are difficult to go to the hospital can do rehabilitation training at a low cost because it takes relatively less cost and time.
또한, 복수의 참여자가 함께 재활 프로그램을 이용할 수 있어 기존에 혼자 재활 훈련하는 것에 비해 집중도를 높여 재활 훈련 효과를 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.In addition, since a plurality of participants can use the rehabilitation program together, there is an advantage that the rehabilitation training effect can be improved by increasing the concentration compared to the existing rehabilitation training alone.
또한, 특정의 뇌파를 수집하여 뇌파 분석을 통해 멀미를 감지하고 조치함으로써 VR기기를 이용함에 따른 사이버멀미를 저감시킬 수 있다는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that cybersickness caused by using a VR device can be reduced by collecting specific EEG and detecting and taking action through EEG analysis.
도 1은 본 개시에 따른 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도.
도 2는 본 개시에 따른 VR콘텐츠와 VR디스플레이부의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도.
도 3은 본 개시에 따른 VR콘트롤러와 중앙관제부의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도.
도 4는 본 개시에 따른 멀미저감부의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도.
도 5는 본 개시에 따른 VR콘텐츠의 실시예.
도 6은 본 개시에 따른 제1 콘텐츠를 구체적으로 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 개시에 따른 제2 콘텐츠를 구체적으로 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 개시에 따른 제3 콘텐츠를 쿠체적으로 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 개시에 따른 제4 콘텐츠를 구체적으로 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 개시에 따른 VR콘텐츠의 훈련 결과의 실시예.
도 11은 본 개시에 따른 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a rehabilitation training system using a network-type game-based VR content according to the present disclosure.
2 is a block diagram schematically illustrating the configuration of VR content and a VR display unit according to the present disclosure.
3 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a VR controller and a central control unit according to the present disclosure.
4 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a motion sickness reducing unit according to the present disclosure.
5 is an embodiment of VR content according to the present disclosure.
6 is a diagram for describing in detail first content according to the present disclosure;
7 is a diagram for describing in detail second content according to the present disclosure;
8 is a diagram for describing third content according to the present disclosure.
9 is a diagram for describing in detail fourth content according to the present disclosure;
10 is an embodiment of a training result of VR content according to the present disclosure.
11 is a view for specifically explaining a rehabilitation training system using a network-type game-based VR content according to the present disclosure.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, this is for easier understanding of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto, the present invention is defined by the scope of the claims will only be
본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성요소를 지칭한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted, and the same reference numerals refer to the same elements throughout the specification. do.
도 1은 본 개시에 따른 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도, 도 2는 본 개시에 따른 VR콘텐츠와 VR디스플레이부의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도, 도 3은 본 개시에 따른 VR콘트롤러와 중앙관제부의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도, 도 4는 본 개시에 따른 멀미저감부의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도, 도 5는 본 개시에 따른 VR콘텐츠의 실시예, 도 6은 본 개시에 따른 제1 콘텐츠를 구체적으로 설명하기 위한 도면, 도 7은 본 개시에 따른 제2 콘텐츠를 구체적으로 설명하기 위한 도면, 도 8은 본 개시에 따른 제3 콘텐츠를 쿠체적으로 설명하기 위한 도면, 도 9는 본 개시에 따른 제4 콘텐츠를 구체적으로 설명하기 위한 도면, 도 10은 본 개시에 따른 VR콘텐츠의 훈련 결과의 실시예, 도 11은 본 개시에 따른 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a rehabilitation training system using network-type game-based VR contents according to the present disclosure, FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of VR contents and a VR display unit according to the present disclosure, and FIG. 3 is the present disclosure A block diagram schematically showing the configuration of a VR controller and a central control unit according to FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a motion sickness reducing unit according to the present disclosure, FIG. 5 is an embodiment of VR content according to the present disclosure, FIG. 6 is A diagram for specifically explaining the first content according to the present disclosure, FIG. 7 is a diagram for describing the second content according to the present disclosure in detail, and FIG. 8 is a diagram for describing the third content according to the present disclosure in detail Figure 9 is a diagram for explaining in detail the fourth content according to the present disclosure, Fig. 10 is an embodiment of a training result of VR content according to the present disclosure, and Fig. 11 is a network-type game-based VR content according to the present disclosure. It is a diagram for specifically explaining the rehabilitation training system used.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 개시에 따른 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템은 VR콘텐츠(100); VR디스플레이부(200); VR콘트롤러(300); 및 중앙관제부(400); 를 포함하여 구성될 수 있다.1 to 3, the rehabilitation training system using a network-type game-based VR content according to the present disclosure includes a
<VR콘텐츠><VR content>
도 2의 (a)에 도시된 것과 같이 상기 VR콘텐츠(100)는 가상현실을 이용한 재활 훈련에 관한 프로그램으로서, 제1 콘텐츠(110), 제2 콘텐츠(120), 제3 콘텐츠(130) 및 제4 콘텐츠(140)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in (a) of FIG. 2 , the
이러한 상기 VR콘텐츠(100)는 후술될 VR디스플레이부(200)의 VR콘텐츠구동모듈(210)에서 구동되고 상기 VR디스플레이부(200)의 디스플레이모듈(220)에서 구현되어 가상환경에서 인지 강화, 인지 재활 훈련을 하는 것을 특징으로 한다.The
상기 VR콘텐츠(100)는 종래의 콘텐츠와는 달리 복수의 사용자가 함께 재활 훈련을 할 수 있도록 구성되는 특징이 있다.The
이하 도 5 내지 도 10을 참조하여 상기 VR콘텐츠(100)를 설명한다.Hereinafter, the
도 5는 상기 VR콘텐츠(100)의 일 실시예를 나타낸 도면으로, 상기 VR콘텐츠(100)는 바닷가 모래사장을 배경으로 복수의 물체가 화면상에 움직이고 있다. 사용자는 후술될 VR콘트롤러(300)를 조작하여 날아다니는 물체를 맞히는 게임기반의 콘텐츠이다.5 is a view showing an embodiment of the
이러한 상기 VR콘텐츠(100)는 비교적 간단한 배경화면을 적용하여 사용자의 멀미 현상을 최소화하고, 간단한 규칙에 따른 점수 부여 방식을 통해 노인과 경도인지장애 초기 환자의 적응성을 향상시키도록 구성될 수 있다.The
도 6은 상기 제1 콘텐츠(110)를 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 상기 제1 콘텐츠(110)는 상기 콘텐츠(110, 120, 130, 140) 중 가장 쉬운 난이도의 프로그램으로 구성될 수 있다.FIG. 6 is a diagram for describing the
도 6을 참조하면, 상기 제1 콘텐츠(110)는 바닷가 모래사장을 배경으로 까마귀 형상 물체와 갈매기 형상 물체가 화면상에 날아다니게 되고, 사용자는 후술될 VR콘트롤러(300)를 통해 소정 시간 동안 상기 제1 콘텐츠(110)에서의 사냥총을 조작하며, 사용자가 까마귀 형상 물체를 맞히면 점수포인트는 상승하고, 갈매기 형상 물체를 맞히면 점수포인트는 하강하는 방식의 게임기반 콘텐츠이다.Referring to FIG. 6 , in the
상기 제1 콘텐츠(110)의 사용자는 날아다니는 까마귀 형상 물체와 갈매기 형상 물체를 구별하고, 후술될 VR콘트롤러(300)를 조작하여 표적 물체를 맞히는 것을 반복함으로써 인지 강화, 인지 재활 훈련을 하는 효과를 얻게 된다.The user of the
도 7은 상기 제2 콘텐츠(120)를 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 상기 제2 콘텐츠(120)는 상기 콘텐츠(110, 120, 130, 140) 중 두번째로 쉬운 난이도의 프로그램으로 구성될 수 있다.FIG. 7 is a diagram for describing the
도 7을 참조하면, 상기 제2 콘텐츠(120)는 바닷가 모래사장을 배경으로 까마귀 형상 물체와 갈매기 형상 물체가 화면상에 날아다니게 되고, 사용자는 후술될 VR콘트롤러(300)를 통해 소정 시간 동안 상기 제2 콘텐츠(120)에서의 사냥총을 조작하게 된다.Referring to FIG. 7 , in the
한편, 사용자가 까마귀 형상 물체를 맞히면 점수포인트는 상승하고, 갈매기 형상 물체를 맞히면 점수포인트는 하강하는 방식은 제1 콘텐츠(110)와 동일하나, 추가적으로 황금색 까마귀 형상 물체가 더 제공되고, 사용자가 상기 황금색 까마귀 형상의 물체를 맞히면 기존 까마귀 형상의 물체를 맞혔을 때 보다 더욱 큰 점수포인트가 상승하는 방식의 게임기반 콘텐츠이다.On the other hand, if the user hits a crow-shaped object, the score point rises, and if the user hits a chevron-shaped object, the score point falls. The method is the same as that of the
상기 제2 콘텐츠(120)의 사용자는 날아다니는 까마귀 형상 물체와 갈매기 형상 물체를 구별하고, 또한 까마귀 형상 물체의 색상을 고려하여 후술될 VR콘트롤러(300)를 조작하여 표적 물체를 맞히는 것을 반복함으로써 인지 강화, 인지 재활 훈련을 하는 효과를 얻게 된다.The user of the
도 8은 상기 제3 콘텐츠(130)를 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 상기 제3 콘텐츠(130)는 상기 콘텐츠(110, 120, 130, 140) 중 두번째로 어려운 난이도의 프로그램으로 구성될 수 있다.FIG. 8 is a diagram for describing the
도 8을 참조하면, 상기 제3 콘텐츠(130)는 바닷가 모래사장을 배경으로 까마귀 형상 물체와 갈매기 형상 물체가 화면상에 날아다니게 되고, 사용자는 후술될 VR콘트롤러(300)를 통해 소정 시간 동안 상기 제3 콘텐츠(130)에서의 사냥총을 조작하게 된다.Referring to FIG. 8 , in the
상기 제3 콘텐츠(130)에는 사용자가 순서대로 총으로 맞혀야 할 물체가 표시되는 UI가 제공되고, 사용자는 상기 UI를 바탕으로 순서대로 해당 물체를 구분하여 맞히면 점수포인트가 상승하는 방식의 게임기반 콘텐츠이다.The
예를 들어 UI에 까마귀 형상 물체, 까마귀 형상 물체, 갈매기 형상 물체의 순으로 표시되는 경우, 사용자는 후술될 VR콘트롤러(300)를 조작하여 첫번째로 까마귀 형상 물체를 맞힌 다음, 두번째로 까마귀 형상 물체를 맞히고, 마지막으로 갈매기 형상 물체를 맞히는 경우에 점수포인트가 상승하게 된다. 한편, 사용자가 총을 조작하여 발사입력을 할 때마다, 상기 UI에 올바른 표적대상을 맞혔는지에 대해 동그라미와 엑스로 표시되도록 구성될 수 있다. 이에 의해 사용자는 올바른 표적대상을 맞혔는지 즉시 알 수 있게 된다.For example, if a crow-shaped object, a crow-shaped object, and a seagull-shaped object are displayed in the UI in the order, the user manipulates the
상기 제3 콘텐츠(130)의 사용자는 날아다니는 까마귀 형상 물체와 갈매기 형상 물체를 구별하여, 후술될 VR콘트롤러(300)를 조작하여 UI에 제공되는 순서에 맞게 표적 물체를 맞히는 것을 반복함으로써 인지 강화, 인지 재활 훈련을 하는 효과를 얻게 된다.The user of the
도 9는 상기 제4 콘텐츠(140)를 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 상기 제4 콘텐츠(140)는 상기 콘텐츠(110, 120, 130, 140), 중 가장 어려운 난이도의 프로그램으로 구성될 수 있다.9 is a diagram for describing the
도 9를 참조하면, 상기 제4 콘텐츠(140)는 바닷가 모래사장을 배경으로 까마귀 형상 물체와 갈매기 형상 물체가 화면상에 날아다니게 되고, 사용자는 후술될 VR콘트롤러(300)를 통해 소정 시간 동안 한손으로는 상기 제4 콘텐츠(140)에서의 사냥총을 조작하고, 다른 손으로는 제4 콘텐츠(140)에서의 방패를 조작하게 된다.Referring to FIG. 9 , in the
한편, 사용자가 까마귀 형상 물체를 맞히면 점수포인트가 상승하고, 갈매기 형상 물체를 맞히면 점수포인트가 하강하는 방식은 제1 콘텐츠(110)와 동일하나, 추가적으로 상기 까마귀 형상 물체와 상기 갈매기 형상 물체로부터 사용자에게 새똥이 날아오게 되고, 상기 날아오는 새똥을 사용자가 맞게 되면 상기 소정 시간이 줄어들게 된다. 사용자는 소정 시간 동안 상기 날아오는 새똥을 방패로 막으면서 까마귀 형상 물체를 맞혀 포인트를 획득하는 방식의 게임기반 콘텐츠이다.On the other hand, if the user hits a crow-shaped object, the score points increase, and if the user hits a chevron-shaped object, the score points decrease. The method is the same as that of the
상기 제4 콘텐츠(140)의 사용자는 날아다니는 까마귀 형상 물체와 갈매기 형상 물체를 구별하고, 후술될 VR콘트롤러(300)를 조작하여 사용자에게 향하는 새똥을 막으면서 표적 물체를 맞히는 것을 반복함으로써 인지 강화, 인지 재활 훈련을 하는 효과를 얻게 된다.The user of the
이후, 훈련 결과는 도 10과 같은 화면으로 제공되고, 사용자는 기록을 확인하고 콘텐츠를 종료하거나 훈련을 계속 이어서 할 수 있다.Thereafter, the training result is provided on a screen as shown in FIG. 10 , and the user can check the record and end the content or continue the training.
한편 전술한 콘텐츠(110, 120, 130, 140)는 바닷가 모래사장 배경과 까마귀 형상 물체, 갈매기 형상 물체로 설명되었으나 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양하게 변경가능하도록 구성될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the above-described
<VR디스플레이부><VR display unit>
도 2의 (b)에 도시된 것과 같이 상기 VR디스플레이부(200)는 VR콘텐츠구동모듈(210), 디스플레이모듈(220), 움직임감지모듈(230), 스피커모듈(240) 및 통신모듈(250)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in (b) of FIG. 2 , the
상기 VR콘텐츠구동모듈(210)은 전술한 VR콘텐츠(100)를 구동시키는 것으로, 상기 VR콘텐츠(100)의 데이터를 저장할 수 있는 저장유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 한편 상기 VR디스플레이부(100)를 통해 직접적으로 상기 VR콘텐츠(100)를 구동할 수 있게 구성됨에 따라 사용자의 접근성과 편의성을 향상시킬 수 있을 것이다.The VR
이러한 상기 VR콘텐츠구동모듈(210)은 사용자의 재활훈련 DB를 분석하여 사용자에게 적합한 재활훈련을 위한 콘텐츠(110, 120, 130, 140)를 선택하여 구동할 수 있도록 구성될 수 있다.The VR
예를 들면, 상기 VR콘텐츠구동모듈(210)은 상기 콘텐츠(110, 120, 130, 140)의 난이도를 바탕으로 재활훈련 점수포인트 구간을 분류한 후, 사용자의 재활훈련 DB를 바탕으로 상기 사용자의 평균 점수포인트가 속하는 구간의 콘텐츠가 구동되도록 구성될 수 있다.For example, the VR
이렇게 구동된 VR콘텐츠(100)는 상기 디스플레이모듈(220)에서 구현되어 사용자에게 가상 현실 화면이 제공되도록 구성될 수 있다.The
상기 움직임감지모듈(230)은 사용자의 머리 움직임을 감지하고 상기 VR콘텐츠(100)에 반영하여 상기 VR콘텐츠(100)가 사용자의 머리 움직임에 따라 가상현실 환경이 변하도록 구성될 수 있다.The
이러한 상기 움직임감지모듈(230)은 더욱 정밀한 감지를 위해 위해 노이즈제거 유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어 상기 노이즈제거 유닛에서는 소정의 시간 간격으로 노이즈가 포함된 데이터를 샘플링하고, 샘플링된 데이터에 대해 그 직전에 샘플링된 데이터와 비교하여 그 값들간의 차이가 소정의 범위 내에 있는 경우에는 후에 샘플링된 데이터를 채택하고, 상기 값들간의 차이가 소정의 범위를 벗어나는 경우에는 그 직전에 샘플링한 데이터를 채택하도록 구성될 수 있다.The
구체적으로 상기 소정의 범위를 A라고 하는 경우, 샘플링된 데이터의 차의 절댓값이 A보다 작은 경우에는 후에 샘플링된 데이터는 노이즈가 없는 것으로 판단하여 채택하나, 샘플링된 데이터의 차의 절댓값이 A보다 큰 경우에는 후에 샘플링된 데이터는 노이즈가 포함된 것으로 판단하여 채택하지 않고 전에 샘플링된 데이터를 채택하도록 구성할 수 있을 것이다.Specifically, when the predetermined range is A, if the absolute value of the difference between the sampled data is smaller than A, the data sampled later is determined to be free of noise and adopted, but the absolute value of the difference between the sampled data is larger than A In this case, it may be configured to adopt the previously sampled data rather than determining that the data sampled later contains noise.
한편, 샘플링 시간 간격과 데이터의 차의 절댓값은 변경 가능하며, 일반적으로 신호 처리에서 쓰이는 밴드패스 필터 등을 이용하여 노이즈를 제거할 수도 있을 것이다.Meanwhile, the absolute value of the difference between the sampling time interval and the data may be changed, and noise may be removed by using a bandpass filter generally used in signal processing.
상기 스피커모듈(240)은 상기 VR콘텐츠(100)의 사운드를 제공할 뿐만 아니라 후술될 중앙관제부(400)로부터 신호를 받아 사용자에게 청각적 알림을 제공하도록 구성될 수 있다.The
상기 통신모듈(250)을 통해 상기 VR디스플레이부(200)는 후술될 VR콘트롤러(300), 중앙관제부(400)와 데이터를 주고받을 수 있도록 구성될 수 있다.Through the
<VR콘트롤러><VR Controller>
도 3의 (a)에 도시된 것과 같이 상기 VR콘트롤러(300)는 트래킹감지모듈(310), 버튼입력모듈(320), 진동모듈(330) 및 통신모듈(340)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in (a) of FIG. 3 , the
상기 VR콘트롤러(300)는 전술한 VR디스플레이부(200)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 통신모듈(340)을 통해 데이터를 주고받을 수 있다.The
상기 트래킹감지모듈(310)은 상기 VR콘트롤러(300)의 3차원 이동 궤적을 감지하여 상기 VR콘텐츠(100)에 반영하도록 구성될 수 있다. 이러한 상기 트래킹감지모듈(310)은 더욱 정밀한 감지를 위해 전술한 노이즈제거 유닛을 포함할 수 있다. The tracking
상기 버튼입력모듈(320)은 적어도 하나 이상의 입력값을 상기 VR콘텐츠(100)에 반영하도록 구성될 수 있다. 이러한 상기 버튼입력모듈(320)은 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 물리식 버튼 입력 뿐만 아니라 터치식 버튼 입력으로 구성될 수 있다.The
상기 진동모듈(330)은 소정의 신호에 따라 사용자에게 진동 촉각 경험을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들면 전술한 VR콘텐츠(100)에서 사용자가 표적대상물을 맞히는 경우 등에 진동이 제공되도록 구성될 수 있다.The
한편, 상기 VR콘트롤러(300)는 음성인식모듈(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 소정의 음성 신호를 인식하여 상기 버튼입력모듈(320)이 제어되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 버튼입력에 익숙하지 않은 사용자의 경우에는 음성인식을 통해 입력값을 입력할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 버튼 사용이 익숙하지 않은 사용자의 경우라도 다양한 방식으로 재활 훈련을 할 수 있을 것이다.Meanwhile, the
<중앙관제부><Central Control Department>
도 3의 (b)에 도시된 것과 같이 상기 중앙관제부(400)는 데이터저장모듈(410), VR콘텐츠연동모듈(420), 모니터링모듈(430) 및 통신모듈(440)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in (b) of FIG. 3 , the
상기 중앙관제부(400)는 전술한 VR디스플레이부(200)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 통신모듈(440)을 통해 데이터를 주고받을 수 있다.The
상기 데이터저장모듈(410)은 상기 통신모듈(440)을 통해 전송받은 데이터가 DB화되어 저장되도록 구성될 수 있다.The
상기 VR콘텐츠연동모듈(420)은 적어도 하나 이상의 VR디스플레이부(200)로부터 데이터를 전송받아 이를 연동하고, 상기 연동된 데이터를 상기 VR디스플레이부(200)로 전송하여 상기 VR콘텐츠(100)에 반영되도록 구성될 수 있다.The VR
도 11을 참조하여 상기 VR콘텐츠연동모듈(420)을 조금더 구체적으로 설명한다.The VR
상기 VR콘텐츠연동모듈(420)은 복수의 사용자의 VR디스플레이부(200)로부터 상기 VR콘텐츠(100)에서 획득한 점수포인트를 각각 전송받아 이를 하나의 화면에 표시되도록 연동하고, 상기 연동된 데이터를 상기 각각의 사용자의 VR디스플레이부(200)에 전송하여 상기 VR콘텐츠(100)에 반영되도록 구성될 수 있다. 이에 의해 복수의 사용자가 함께 재활 훈련에 참여할 수 있으며, 상기 훈련에 따른 점수결과가 연동되어 화면에 표시됨으로써 사용자에 경쟁심을 불러일으켜 재활 훈련 효과를 더욱 높이는 효과를 얻을 수 있다.The VR
한편, 상기 모니터링모듈(430)에 의해 상기 VR디스플레이부(200)로부터 전송받은 데이터가 모니터링되도록 구성될 수 있다. 도 11에 도시된 것과 같이 관리자는 복수의 사용자의 재활 훈련에 대해 동시에 모니터링할 수 있을 것이다.Meanwhile, data transmitted from the
<멀미저감부><Sickness Reduction Unit>
한편, 본 개시에 따른 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템은 사이버멀미를 저감하기 위한 멀미저감부(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the rehabilitation training system using the network-type game-based VR content according to the present disclosure may be configured to further include a motion
도 4에 도시된 것과 같이 멀미저감부(500)는 뇌파감지모듈(510), 뇌파분석모듈(520), 시야각조절모듈(530) 및 통신모듈(550)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the motion
상기 멀미저감부(500)는 전술한 VR디스플레이부(200)와 전술한 중앙관제부(400)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 통신모듈(550)을 통해 데이터를 주고받을 수 있다.The motion
상기 뇌파감지모듈(510)은 사용자의 뇌파를 감지하는 것으로 상기 사용자 머리의 서로 다른 위치에 부착되는 복수개의 전극을 포함하며, 상기 복수의 전극으로부터 뇌파를 수신하도록 구성될 수 있다.The
상기 뇌파 측정에 사용되는 전극으로는 느린 전압의 변화도 정확히 측정 가능한 Ag-AgCl 디스크를 사용함이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.As the electrode used for the EEG measurement, an Ag-AgCl disk capable of accurately measuring even a slow voltage change is preferably used, but is not limited thereto.
이러한 전극을 이용하면 뇌파를 검출할 수 있는데, 일반적으로 뇌파의 주파수는 델타파(Delta wave), 세타파(Theta wave), 알파파(Alpha wave), 베타파(Beta Wave), 감마파(Gamma wave)로 분류되고, 델타파는 0.2 ~ 4Hz 주파수의 신호, 세타파는 4 ~ 8Hz 주파수의 신호, 알파파는 8 ~ 12Hz 주파수의 신호, 베타파는 12 ~ 30Hz 주파수의 신호, 감마파는 30Hz 이상 주파수의 신호이다.Using these electrodes, EEG can be detected. In general, EEG frequencies are delta waves, theta waves, alpha waves, beta waves, and gamma waves. ), delta waves are signals with a frequency of 0.2 to 4 Hz, theta waves are signals with a frequency of 4 to 8 Hz, alpha waves are signals with a frequency of 8 to 12 Hz, beta waves are signals with a frequency of 12 to 30 Hz, and gamma waves are signals with a frequency of 30 Hz or higher.
구체적으로 델타파는 깊은 잠에 빠져 있을 때 관측되는 뇌파이며, 세타파는 정신을 집중하여 두뇌 내부의 정보를 활용할 때나 논리적 사고 문제 풀이를 집중할 때 발생하는 뇌파이다. 그리고 알파파는 정신을 집중하여 두뇌 내부의 정보를 활용할 때 발생하는 뇌파이고, 베타파는 육체활동을 할 때나 어떠한 것에 몰두할 때 주로 발생하는 뇌파이며, 감마파는 긴장과 능동적 고도의 복합 정신 기능을 수행할 때 발생하는 뇌파이다.Specifically, the delta wave is an EEG observed when a person is in deep sleep, and the theta wave is an EEG generated when one is concentrating on using information inside the brain or concentrating on solving a logical thinking problem. And alpha waves are generated when the mind is concentrated and the information inside the brain is utilized, beta waves are mainly generated when physically active or immersed in something, and gamma waves are when tension and active highly complex mental functions are performed. brain waves that occur.
한편, 멀미는 뇌파 중에 특히 알파파와 관련되므로, 상기 수신된 뇌파에서 알파파 영역의 뇌파를 추출하여 파워 스펙트럼을 측정하고, 측정된 파워 스펙트럼을 FFT(Fast Fourier Transform)으로 변환하여 파워 스펙트럼 밀도를 산출한다.On the other hand, since motion sickness is particularly related to alpha waves among EEG, the power spectrum is measured by extracting EEG in the alpha wave region from the received EEG, and the power spectrum density is calculated by converting the measured power spectrum into FFT (Fast Fourier Transform). do.
상기 뇌파감지모듈(510)은 더욱 정밀한 감지를 위해 노이즈 제거 및 신호 증폭 등 데이터 전처리 유닛을 포함하고, 데이터 수집 장치로 Emotive Epoc+ 장치를 사용함이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.The brain
상기 뇌파분석모듈(520)은 전술한 뇌파감지모듈(510)로부터 데이터를 전송받아 사용자가 멀미 상태인지 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.The
이러한 상기 뇌파분석모듈(520)은 상기 VR디스플레이부(200)를 이용 중인 사용자가 멀미 상태인지 여부를 판단하기 위한 사용자별 기준값을 미리 구비할 수 있다.The
예를 들어 상기 뇌파분석모듈(520)은 사용자가 VR콘텐츠(100)를 이용 중일 때의 알파파가 VR콘텐츠(100)를 이용하기 전의 알파파와 비교될 수 있도록 베이스라인 파워를 사용자별로 설정할 수 있다.For example, the brain
구체적으로 상기 뇌파분석모듈(520)은 미리 설정된 기준영상이 출력되는 상태에서 측정되는 사용자의 뇌파를 이용하여 베이스라인 파워를 설정할 수 있다.Specifically, the
상기 기준영상은 사용자가 가상현실 디스플레이 장치를 이용하더라도 멀미 현상을 느낄 수 없는 영상을 의미하며, 이는 정지된 영상 또는 고정된 이미지일 수 있다.The reference image refers to an image in which a user cannot feel motion sickness even when using a virtual reality display device, and may be a still image or a fixed image.
즉, 상기 뇌파분석모듈(520)은 상기 뇌파감지모듈(510)로부터 데이터를 전송받고, 상기 전송받은 데이터를 미리 측정된 베이스라인 파워와 비교하여 파워 변화량을 산출하며, 상기 산출된 파워 변화량을 미리 정해진 임계구간과 비교하여 사용자가 멀미 상태인지 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.That is, the
상기 시야각조절모듈(530)은 전술한 뇌파분석모듈(520)에 의해 사용자가 멀미 상태로 판단된 경우에 상기 멀미 상태를 감소시키기위해 전술한 VR디스플레이부(200)에서 구현되는 VR콘텐츠(100)의 시야각을 조절하도록 구성될 수 있다. The viewing
구체적으로 상기 시야각조절모듈(530)은 전술한 VR디스플레이부(200)에서 구현되는 VR콘텐츠(100)의 시야각을 제한함으로써 멀미를 저감하도록 구성될 수 있다.Specifically, the viewing
한편, 상기 멀미저감부(500)는 사용자의 멀미 상태를 해소하기 위해 대체영상재생모듈(540)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the motion
상기 대체영상재생모듈(540)은 전술한 VR디스플레이부(200)에 연결되어 외부를 촬영하는 카메라유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.The alternative
상기 카메라유닛(미도시)은 사용자가 상기 VR디스플레이부(200)를 착용 시 사용자의 시선 방향을 촬영하도록 상기 VR디스플레이부(200)의 외주면에 연결될 수 있고, 이에 의해 상기 카메라유닛(미도시)은 사용자가 상기 VR디스플레이부(200)를 착용하지 않은 상태에서 바라보는 것과 같은 영상을 촬영하도록 구성될 수 있다.The camera unit (not shown) may be connected to the outer peripheral surface of the
이러한 대체영상재생모듈(540)은 전술한 시야각조절모듈(530)에 의해서도 상기 뇌파분석모듈(520)이 사용자가 멀미 상태라고 판단하는 경우에, 상기 VR콘텐츠(100) 대신에 상기 카메라유닛(미도시)이 촬영하고 있는 영상이 상기 VR디스플레이부(200)에서 제공되도록 구성될 수 있다. 이에 의해 사용자는 VR디스플레이부(200)를 착용하지 않은 것과 같은 효과로 멀미 상태를 신속히 벗어날 수 있을 것이다.When the
이에 따라, 본 개시의 실시예에 따른 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템은 가상현실 프로그램을 활용하여 사용자가 원하는 시간과 장소에서 재활 훈련을 할 수 있다는 이점이 있으며, 재활 치료를 위해 병원에 다니는 것에 비해 상대적으로 적은 비용과 시간이 들어서 병원에 다니기 어려운 환자들도 저비용으로 재활 훈련을 할 수 있다는 이점이 있다.Accordingly, the rehabilitation training system using the network-type game-based VR content according to the embodiment of the present disclosure has the advantage that the user can perform rehabilitation training at the desired time and place by using the virtual reality program, and for rehabilitation treatment, the hospital It has the advantage of being able to do rehabilitation training at low cost even for patients who are difficult to go to the hospital because of the relatively low cost and time compared to going to the hospital.
또한, 복수의 참여자가 함께 재활 프로그램을 이용할 수 있어 기존에 혼자 재활 훈련하는 것에 비해 집중도를 높여 재활 훈련 효과를 향상시킬 수 있다는 이점이 있고, 특정의 뇌파를 수집하여 뇌파 분석을 통해 멀미를 감지하고 조치함으로써 VR기기를 이용함에 따른 사이버멀미를 저감시킬 수 있다는 이점이 있다.In addition, as multiple participants can use the rehabilitation program together, there is an advantage that the rehabilitation training effect can be improved by increasing the concentration compared to the existing rehabilitation training alone. This has the advantage of reducing cybersickness caused by using VR devices.
이상 본 개시의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the drawings according to the embodiment of the present disclosure, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above content.
1000 : 본 개시에 따른 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템
100 : VR콘텐츠
110 : 제1 콘텐츠
120 : 제2 콘텐츠
130 : 제3 콘텐츠
140 : 제4 콘텐츠
200 : VR디스플레이부
210 : VR콘텐츠구동모듈
220 : 디스플레이모듈
230 : 움직임감지모듈
240 : 스피커모듈
250 : 통신모듈
300 : VR콘트롤러
310 : 트래킹감지모듈
320 : 버튼입력모듈
330 : 진동모듈
340 : 통신모듈
400 : 중앙관제부
410 : 데이터저장모듈
420 : VR콘텐츠연동모듈
430 : 모니터링모듈
440 : 통신모듈
500 : VR멀미저감부
510 : 뇌파감지모듈
520 : 뇌파분석모듈
530 : 시야각조절모듈
540 : 대체영상재생모듈
550 : 통신모듈1000: Rehabilitation training system using network-type game-based VR contents according to the present disclosure
100: VR content 110: first content
120: second content 130: third content
140: fourth content 200: VR display unit
210: VR content driving module 220: display module
230: motion detection module 240: speaker module
250: communication module 300: VR controller
310: tracking detection module 320: button input module
330: vibration module 340: communication module
400: central control unit 410: data storage module
420: VR content interworking module 430: monitoring module
440: communication module 500: VR motion sickness reduction unit
510: EEG detection module 520: EEG analysis module
530: viewing angle control module 540: alternative image playback module
550: communication module
Claims (5)
상기 VR콘텐츠(100)를 구동시켜 사용자에게 가상 현실 화면을 제공하는 VR디스플레이부(200);
상기 VR디스플레이부(200)에 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 VR콘텐츠(100)를 조작하는 VR콘트롤러(300); 및
상기 VR디스플레이부(200)에 유선 또는 무선으로 연결되어 모니터링하는 중앙관제부(400); 를 포함하고,
사용자는 상기 VR디스플레이부(200)와 상기 VR콘트롤러(300)를 착용하고, VR디스플레이부(200)에서 구현되는 VR콘텐츠(100)에 따라 재활 훈련을 하면, 상기 중앙관제부(400)에서 상기 재활 훈련이 모니터링되고, 상기 재활 훈련이 종료되면 훈련 결과가 DB화되는 것을 특징으로 하는 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템.
VR contents 100 including a program related to cognitive rehabilitation training;
a VR display unit 200 for providing a virtual reality screen to a user by driving the VR contents 100;
a VR controller 300 connected to the VR display unit 200 by wire or wirelessly to manipulate the VR contents 100; and
a central control unit 400 for monitoring by being connected to the VR display unit 200 by wire or wirelessly; including,
When a user wears the VR display unit 200 and the VR controller 300 and performs rehabilitation training according to the VR content 100 implemented in the VR display unit 200, the central control unit 400 displays the Rehabilitation training system using a network-type game-based VR content, characterized in that the rehabilitation training is monitored, and when the rehabilitation training is finished, the training result is converted into a DB.
상기 VR디스플레이부(200)는 상기 VR콘텐츠(100)를 구동할 수 있는 VR콘텐츠구동모듈(210)을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템.
According to claim 1,
The VR display unit 200 is a network-type game-based rehabilitation training system using VR contents, characterized in that it includes a VR contents driving module 210 capable of driving the VR contents 100 .
상기 VR콘트롤러(300)는 트래킹감지모듈(310)과 버튼입력모듈(320)을 포함하되,
상기 트래킹감지모듈(310)은 상기 VR콘트롤러(300)의 이동 궤적을 감지하여 상기 VR콘텐츠(100)에 반영하고, 상기 버튼입력모듈(320)은 적어도 하나 이상의 입력값을 상기 VR콘텐츠(100)에 반영할 수 있는 것을 특징으로 하는 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템.
According to claim 1,
The VR controller 300 includes a tracking detection module 310 and a button input module 320,
The tracking detection module 310 detects the movement trajectory of the VR controller 300 and reflects it in the VR content 100, and the button input module 320 applies at least one input value to the VR content 100. Rehabilitation training system using network-type game-based VR contents, characterized in that it can be reflected in
상기 중앙관제부(400)는 상기 VR디스플레이부(200)로부터 데이터를 전송받아 이를 모니터링할 수 있는 것을 특징으로 하는 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템.
According to claim 1,
The central control unit 400 receives data from the VR display unit 200 and can monitor it. A rehabilitation training system using a network-type game-based VR content.
상기 중앙관제부(400)는 적어도 하나 이상의 상기 VR디스플레이부(200)로부터 데이터를 전송받아 이를 연동하고, 상기 연동된 데이터를 상기 VR디스플레이부(200)로 전송하여 상기 VR콘텐츠(100)에 반영하는 것을 특징으로 하는 네트워크형 게임기반 VR콘텐츠를 이용한 재활 훈련 시스템.
According to claim 1,
The central control unit 400 receives data from at least one or more of the VR display unit 200 and interlocks it, and transmits the interlocked data to the VR display unit 200 to reflect the data in the VR content 100 . Rehabilitation training system using network-type game-based VR contents, characterized in that
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