KR100452093B1 - Virtual reality apparatus for curing mental disorder - Google Patents

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Abstract

정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치는 개인 및 집단을 대상으로 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치에 있어서, 시야 이동 감지 수단을 포함하는 HMD 수단과, 환자의 양 손에 착용되어 위치파악 정보를 감지하여 전송하는 데이터 글로버 수단과, 방향 성분에 대한 컴퓨터수단의 디지털 신호를 화학적인 신호로 변환시키는 아로마 수단과, 적어도 환자의 위치 및 동작 등을 받아들이는 입력 수단과, 상기 HMD 수단으로부터 위치 정보를 전송받아 제어 장치로 전송하는 위치 파악 수단과, 환자의 신체에 부착되어 신체로부터 검출되는 생체 신호 정보를 감지하는 생체 신호 감지 입력 수단, 및 가상 환경에서 구현되는 모든 환경을 제어하며 가상 환경에서 시연될 객체 라이브러리를 저장하는 컴퓨터수단을 포함한다.A virtual environment apparatus for treating a mentally ill patient is disclosed. A virtual environment apparatus for treating a mental disorder patient according to the present invention is a virtual environment apparatus for treating a mental disorder patient for an individual and a group, comprising: HMD means including visual field movement sensing means and both hands of a patient. Wearable data glover means for sensing and transmitting location information, aroma means for converting a digital signal of a computer means for directional components into a chemical signal, input means for accepting at least the position and operation of a patient, and Location means for receiving location information from the HMD means and transmitting it to the control device, bio signal sensing input means attached to the body of the patient to detect biosignal information detected from the body, and all environments implemented in the virtual environment And computer means for storing an object library to be demonstrated in a virtual environment.

본 발명에 따르면, 정신과적 증상을 호소하는 환자에게 증상과 연관된 실제 상황을 가상환경을 통해 그대로 재현시킴으로써 실제의 상황 속에서 느끼는 증상과 동일한 증상을 가상 환경 속에서 경험할 수 있도록 함에 있어서, 가상 환경과의 반복적 상호 작용을 통한 증상의 호전을 유도하며, 이로써, 일상 생활에서의 적응으로 이어져 결국 실제 경험이 아닌 가상 체험만으로도 실생활에서 고통스러워하는 증상을 효과적으로 치료 가능할 수 있게 하는 혁신적인 치료장치를 제공한다.According to the present invention, in a virtual environment, a patient who complains of a psychiatric symptom is reproduced in a virtual environment by directly reproducing a real situation associated with the symptom through a virtual environment. It leads to improvement of symptoms through repeated interactions of, which leads to adaptation in daily life, thus providing an innovative treatment device that can effectively treat the painful symptoms in real life only with virtual experiences, not real experiences.

Description

정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치{VIRTUAL REALITY APPARATUS FOR CURING MENTAL DISORDER}VIRTUAL REALITY APPARATUS FOR CURING MENTAL DISORDER}

본 발명은 정신 질환 환자를 치료하는 가상 환경 장치에 관한 것으로서 특히, 가상 환경과의 반복적 상호 작용을 통한 증상이 호전되도록 하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual environmental apparatus for treating a mental disorder patient, and more particularly, to a virtual environmental apparatus for treating a mental disorder patient to improve symptoms through repeated interaction with the virtual environment.

과학과 산업이 발전할수록 정신 질환자 수는 증가하고 있다. 또한 불안, 공포증, 강박증, 우울증 등 정신 질환 자체도 다양해지고 있다. 그러나, 다양한 정신과 환자를 치료하는데 있어 필요한 정신 치료 기법은 프로이드의 정신 치료 방법이 발표된 이후 획기적인 테크놀로지의 개발은 거의 없었다. 즉, 정신 치료의 일종인 행동 치료 기법으로 최근 많이 사용되는 것은 체계적 탈감(systematic desensitization)방법이다. 이것은 공포를 유발하는 상황의 상상과 함께 근육 이완 방법을 함께 사용함으로써 공포 유발 상황에 대한 공포를 점점 줄이는 것이다.As science and industry develop, the number of people with mental illness increases. In addition, mental illnesses such as anxiety, phobias, compulsions, and depression are also diversifying. However, there has been little development of breakthrough technology since Freud's psychotherapy method was announced. In other words, the method of behavioral therapy, which is a kind of psychotherapy, is a systematic desensitization method. This is to reduce the fear of the fear-inducing situation by using the muscle relaxation method together with the imagination of the fear-inducing situation.

그러나 체계적 탈감 방법을 활용함에 있어서 여러 가지 연구 보고들은 많은 수의 환자들이 미리 정해진 불안 유발 장면을 상상하는데 어려움이 많다는 점을 지적하고 있다. 더욱이, 그들은 실제 상황을 체험하는 것에 대해서도 강한 혐오감을 가지고 있다고 알려져 있다. 최근들어, 컴퓨터를 이용한 치료법과, 가상 현실(virtual reality) 기술을 이용한 정신과 질환 치료법이 개발되고 있다.However, in using systematic desensitization methods, several studies report that a large number of patients have difficulty imagining predetermined scenes of anxiety. Moreover, they are known to have a strong aversion to experiencing real situations. In recent years, computer-based treatments and psychiatric disease treatments using virtual reality techniques have been developed.

1990년 초반부터 공포, 고소 공포, 기타 상황에 대한 두려움 등을 치료하는데 있어서 가상 현실 테크놀로지를 이용한 몇몇의 예비 연구들이 성공적으로 수행되어 왔다. 이와 같은 연구 활동들은 컴퓨터 과학, 심리학, 정신 의학 분야의 진지한 과학자들의 주의를 끌게 되었고, 현재의 연구들은 이전의 업적들을 확대하여 보다 많은 환자들을 상대로 한 컴퓨터를 이용한 치료법과 방대한 영역의 가상 현실을 이용하려는 체계적인 연구를 모색하고 있다.Since the early 1990s, several preliminary studies using virtual reality technology have been successfully conducted to treat fear, fear of heights, and fear of other situations. These research activities have attracted the attention of serious scientists in the fields of computer science, psychology, and psychiatry, and current research has expanded on previous achievements to take advantage of computerized therapies and a vast range of virtual reality for more patients. I am looking for systematic research.

컴퓨터를 이용한 치료를 위한 컴퓨터 소프트웨어가 영국 런던에 있는 정신병연구소의 주디 프라우드푸트 박사에 의해 개발되었는데, 이러한 컴퓨터를 이용한 치료 방법은 런던 북부의 프라이어리 병원에서 우울증 환자를 대상으로 임상실험이 시작될 것이라고 알려져 있다. 상기 소프트웨어는 정신요법사들이 우울증 치료에 사용하는 인식행동요법(CBT)을 환자가 손쉽게 사용할 수 있는 컴퓨터 프로그램으로 변형시킨 것이다.Computer software for computerized treatment was developed by Judy Proudfoot, Ph.D., of the Institute of Psychiatry in London, UK, which will begin clinical trials for patients with depression at the Priory Hospital in northern London. Known. The software transforms the cognitive behavioral therapy (CBT) that psychiatrists use to treat depression into computer programs that can be easily used by patients.

또 다른 치료 방법으로서 가상 환경을 적용한 치료 방법이 있다. 상기 가상 현실을 적용한 치료 방법은 사용자로 하여금 컴퓨터가 만드는 세계에 몰입하도록 하여 시각, 청각 및 촉각을 통하여 컴퓨터와 상호 작용하는 방식을 채택하고 있다. 가상 환경은 컴퓨터 그래픽과 다양한 디스플레이, 입력 테크놀로지들이 통합되어 사용자에게 존재감 또는 몰입을 제공한다는 점에서 기존의 전통적인 디스플레이와는 구분이 된다.Another treatment method is a treatment method using a virtual environment. The treatment method using the virtual reality adopts a method of interacting with a computer through visual, auditory, and tactile senses by immersing a user in a world made by a computer. Virtual environments differ from traditional displays in that computer graphics, various displays, and input technologies are integrated to provide presence or immersion to the user.

가상 환경은 새로운 인간과 컴퓨터가 상호 작용하는 패러더임을 제공하며, 여기서, 사용자는 더 이상 컴퓨터 화면상의 정보나 이미지를 단순히 외적으로 관찰하는 존재가 아니고, 컴퓨터가 생산한 3차원 가상 세계에 적극적으로 참여하게 된다. 가상 환경은 가상 현실, 원격 실재, 인공세계, 사이버 공간 또는 다감각 입력 공간으로 불린다.The virtual environment provides a paradigm where new humans and computers interact, where the user is no longer simply an external observer of information or images on the computer screen, but is actively involved in the three-dimensional virtual world produced by the computer. Participate The virtual environment is called virtual reality, remote reality, artificial world, cyber space or multisensory input space.

도 1은 일반적인 가상 현실 시스템의 개념적 구성도로서, 가상 현실 시스템은 크게 입출력장치와 컴퓨터 시스템으로 구분된다.1 is a conceptual diagram of a general virtual reality system, which is largely divided into an input / output device and a computer system.

상기 입출력장치는 시각, 청각, 촉각, 후각 등을 느끼게 하는 감각 장치(91)와 위치, 방향, 음성 등을 입력하기 위한 입력 장치(92)로 구성된다. 상기 감각 출력장치(91)는 시각, 청각, 촉각, 후각 등 사용자의 감각기관에 따라 달라진다. 구체적으로 시각정보 출력장치로는 HMD(head mounted display), 모니터, (입체) 프로젝터(projector), 셔터형 전자 안경(electronic shuttering eyewear), 도움(Dome)형 디스플레이장치, CAVE 등이 있고, 청각정보 출력장치로는 스피커, 이어폰 등이 있으며, 촉각정보 출력장치로는 진동기(vibrator), 압력 패드(pressure pad), 모션 베이스(motion base)장치 등이 있다.The input / output device is composed of a sensor device 91 that makes sense of sight, hearing, touch, smell, and the like, and an input device 92 for inputting a position, a direction, a voice, and the like. The sensory output device 91 may vary depending on the user's sensory organs such as visual, auditory, tactile and olfactory. Specifically, the visual information output apparatus includes a head mounted display (HMD), a monitor, a (three-dimensional) projector, an electronic shuttering eyewear, a dome display device, a CAVE, and the like. The output device includes a speaker, an earphone, and the like, and the tactile information output device includes a vibrator, a pressure pad, and a motion base device.

상기 입력장치(92)는 사용자의 위치, 동작 등을 받아들이는 기능을 수행하는 것으로서, 사용자의 위치를 받아들이는 3차원 위치 추적장치(3D position tracker), 사용자의 눈동자 위치를 추적하는 아이 트랙커(eye tracker), 사용자의 머리 위치에 따라 시점을 달리하여 영상을 보여주는 BOOM(binocular omni-orientatonal monitors), 글로브(glove)에 부착되어 머리와 손의 위치를 감지하는 센서, 평면 혹은 입체 좌표 데이타를 입력하는 마우스, 조이스틱, 스페이스 볼 등이 있다.The input device 92 performs a function of accepting a user's position, motion, etc., a 3D position tracker that accepts the user's position, and an eye tracker that tracks the user's eye position. tracker), BOOM (binocular omni-orientatonal monitors) that show images according to the position of the user's head, and sensors attached to a glove to detect head and hand position, and input plane or stereo coordinate data. Mouse, joystick, space ball, etc.

또한, 상기 컴퓨터 시스템의 하드웨어(93)는 그래픽 가속기(93a), 사운드 프로세서(93b), 입출력포트(93c)를 포함하고, 소프트웨어(94)는 시뮬레이션 엔진(94a), 가상 세계 편집 콘트롤러(Controller)(94b), 가상 세계 데이터베이스(DB, 94c) 등이 구비되어 있다.In addition, the hardware 93 of the computer system includes a graphics accelerator 93a, a sound processor 93b, an input / output port 93c, and the software 94 includes a simulation engine 94a and a virtual world editing controller. 94b, virtual world databases DB, 94c, etc. are provided.

상기 그래픽 가속기는 실감 있는 영상을 제공하기 위하여 초당 15 프레임 이상의 스테레오 영상을 짧은 지연시간으로 처리해 주며, 사용자의 시점이 변화할 때마다 그 상황에 영상을 다이내믹하게 제공한다.The graphic accelerator processes a stereo image of 15 frames or more per second with a short delay time to provide a realistic image, and dynamically provides an image to the situation whenever the user's viewpoint changes.

상기 시뮬레이션 엔진(94a)는 가상 세계 편집 컨트롤러(Controller)에 의해 가상 세계가 정의되면 모델링 결과를 가상 세계 데이터베이스로부터 읽어 들여 초기 가상 세계를 제공하고, 사용자가 가상 세계에서 어떤 행위를 하는가를 모니터링하여, 가상 세계 시나리오에 따라 가상 세계로 하여금 그 행위에 해당하는 반응을 하도록 가상 세계를 운영해준다.When the virtual world is defined by the virtual world editing controller, the simulation engine 94a reads the modeling result from the virtual world database to provide an initial virtual world, and monitors what the user does in the virtual world. According to the virtual world scenario, the virtual world is operated to make the virtual world respond to the action.

상기 가상 세계 편집 컨트롤러(Controller)(94b)는 가상 세계를 구성하는 모든 객체들에 대한 기하학적 모델과, 그 객체가 실세계의 객체와 유사한 행위를 가질 수 있도록 각 객체의 물리적인 성질을 부여하고, 가상 세계와 그것을 구성하는 객체들간에 적용되는 역학 및 객체와 사용간의 상호 작용 방식을 정의하는 방법을 지원해준다.The virtual world editing controller 94b gives a geometrical model of all the objects constituting the virtual world, and gives the physical properties of each object so that the object can have a behavior similar to that of the real world. It supports the mechanics applied between the world and the objects that make up it, and how to interact with objects and their use.

일례로, 종래에는 인간의 신체, 즉, 팔이나 머리에 위치 센서와 방향 센서 등을 부착하여 팔이나 머리 위치와 움직임 방향 등을 파악한 후 이를 실감 있는 3차원 영상 음향으로 재구성하고, 그 3차원 영상 음향을 헬멧, HMD 등을 이용하여 인간의 눈이나 귀에 전달하여 줌으로써 인간이 가상의 현실 속에서 실제로 움직이고 있는 듯한 느낌을 가질 수 있도록 하였다.For example, in the related art, a position sensor and a direction sensor are attached to a human body, that is, an arm or a head, and the arm, the head position and the direction of movement are identified, and then reconstructed into a realistic 3D image sound, and the 3D image. The sound is delivered to human eyes or ears using helmets, HMDs, etc., so that humans can feel as if they are actually moving in virtual reality.

그러나, 종래의 가상 현실 시스템을 이용한 정신 질환 치료 방법은 질환에 따른 일률적인 가상환경을 설정하여 동일 질환에 대해서는 동일한 가상환경만을 획일적으로 제시함으로써 같은 질환이라도 증상과 관련된 환경이 개별적으로 다른 특수상황에 대한 치료는 이루어지기가 어렵다는 문제점이 있다. 일례로 외상후 스트레스 장애를 앓는 환자와 교통사고 후유증을 앓고 있는 환자 및 전쟁 후유증을 앓고 있는 환자에게 동일한 가상환경을 적용하는 것은 무리가 있기 때문이다.However, the conventional method for treating mental disorders using the virtual reality system sets up a uniform virtual environment according to a disease and uniformly presents the same virtual environment for the same disease, so that even if the same disease is associated with a particular situation, the environment related to the symptoms is individually different. There is a problem that the treatment is difficult to achieve. For example, it is difficult to apply the same virtual environment to a patient suffering from post-traumatic stress disorder, a patient suffering from a traffic accident, and a patient suffering from a war aftereffect.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정신질환자의 증상과 관련된 실제 환경이 제각기 다양할 수 있는데 이러한 개인별 특수상황을 치료하기 위해 기존의 일률적 가상환경 제시를 탈피하고 개개인의 상황에 맞는 가상환경을 맞춤 제작하여 차별 시연함으로써 증상별 치료효과를 극대화 할 수 있고, 가상 환경 시연으로 인한 환자의 생체의 변화를 적절하게 감지하며, 증상이 호전될때까지 반복 실행하는(생체 되먹이기 효과 : biofeedback effect) 가상 현실 장치을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved in the present invention may vary in the actual environment associated with the symptoms of mental illness, each of them to avoid the existing uniform virtual environment to treat such individual special situation by customizing the virtual environment for each individual situation By demonstrating differentiation, it is possible to maximize the treatment effect by symptom, to detect the change of the patient's living body due to the demonstration of the virtual environment, and to execute it repeatedly (biofeedback effect) until the symptom is improved. It is.

도 1은 일반적인 가상 환경 시스템의 개념적 구성도.1 is a conceptual configuration diagram of a general virtual environment system.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치의 구조를 도시한 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the structure of a virtual environment device for treating a patient with mental illness according to an embodiment of the present invention.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치는 개인 및 집단을 대상으로 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치에 있어서, 가상 몰입 효과를 극대화하기 위한 시야 이동 감지 수단을 포함하는 HMD 수단; 환자의 양 손에 착용되어 위치파악 정보를 감지하여 전송하는 데이터 글로버 수단; 방향 성분에 대한 컴퓨터수단의 디지털 신호를 화학적인 신호로 변환시키는 아로마 수단; 적어도 환자의 위치 및 동작 등을 받아들이는 입력 수단; 상기 HMD 수단으로부터 위치 정보를 전송받아 제어 장치로 전송하는 위치 파악 수단; 환자의 신체에 부착되어 신체로부터 검출되는 생체 신호 정보를 감지하는 생체 신호 감지 입력 수단; 및 가상 환경에서 구현되는 모든 환경을 제어하며 가상 환경에서 시연될 객체 라이브러리를 저장하는 컴퓨터수단을 포함한다.A virtual environment apparatus for treating a mental disorder patient according to the present invention for achieving the above technical problem is a virtual environment apparatus for treating a mental disorder patient for individuals and groups, the visual field movement detection for maximizing the virtual immersion effect HMD means comprising means; Data glover means worn on both hands of the patient to detect and transmit location information; Aroma means for converting the digital signal of the computer means for the aromatic component into a chemical signal; Input means for accepting at least the position and movement of the patient and the like; Location detecting means for receiving location information from the HMD means and transmitting the location information to a control device; Biosignal sensing input means attached to a body of a patient to sense biosignal information detected from the body; And computer means for controlling all environments implemented in the virtual environment and storing object libraries to be demonstrated in the virtual environment.

또한, 상기 입력 수단은, 환자의 양 손을 통하여 3차원 위치를 검출하여 전송하는 스페이스 볼, 공간 마우스, 또는 조이스틱 수단 중의 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the input means preferably comprises at least one of a space ball, a space mouse, or a joystick means for detecting and transmitting a three-dimensional position through both hands of the patient.

또한, 상기 생체 신호 감지 입력 수단은 적어도 환자로부터 심전도, 혈압, 맥박, 뇌파를 측정하기 위한 수단중의 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the biosignal sensing input means preferably includes at least one of means for measuring electrocardiogram, blood pressure, pulse rate, and brain wave from at least a patient.

또한, 상기 컴퓨터수단는 생체 신호 정보를 유,무선으로 전송받아서 표시할 수 있는 출력 및 디스플레이 매체를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the computer means preferably comprises an output and display medium capable of receiving and displaying the bio-signal information by wire or wireless.

또한, 상기 컴퓨터수단은 가상 환경 라이브러리를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the computer means preferably comprises a database for storing the virtual environment library.

또한, 상기 위치파악 수단은, 환자의 머리에 착용된 상기 HMD 수단의 상단에 구비된 시야 이동 감지 수단를 통하여 위치를 파악하게 되고 상기 위치 정보를 전송받아 컴퓨터수단으로 전송하는 것이 바람직하다.In addition, the position detecting means, it is preferable to determine the position through the field of view detecting means provided on the upper end of the HMD means worn on the patient's head and transmit the position information to the computer means.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상 환경 장치이다. 컴퓨터수단(S)은 일반적인 구조인 시뮬레이션 엔진과 가상세계 편집기 및 가상 환경 저장 장치(DB)(2)로 구성되는 소프트웨어부와 그래픽 가속기와 사운드 프로세서와 입출력 포트로 구성된다. 상기 컴퓨터수단(S)을 가상 현실에 구현되는 모든 환경을 제어하고 통제함과 더불어, 환자의 상태를 관찰하도록 디스플레이하는 모니터링 모니터(1)와 출력된 정보를 프린터(3) 등의 인쇄 매체와, 가상 환경 라이브러리(library)를 저장한 저장 장치(2)로 연결된다. 상기 저장 장치(2)는 가상 공간에서 시연될 객체 라이브러리를 편집하여 저장된다.2 is a virtual environment device according to an embodiment of the present invention. The computer means (S) is composed of a software unit consisting of a simulation engine, a virtual world editor, and a virtual environment storage device (DB) 2 having a general structure, a graphic accelerator, a sound processor, and an input / output port. A printing monitor such as a printer 3 and a monitoring monitor 1 for displaying and controlling the computer means S for controlling and controlling all environments implemented in virtual reality, and observing the patient's condition; It is connected to the storage device 2 that stores the virtual environment library. The storage device 2 is stored by editing the object library to be demonstrated in the virtual space.

구동 드라이버 인터페이스(4)는 컴퓨터수단(S)과 환자로 상호 연결되며, 회로선을 통해서 가상 환경을 제공한다. 위치파악 수단(5)은 환자의 머리에 착용된 HMD 수단(14)의 상단에 시야 이동 감지 수단(16)를 통하여 위치를 파악하게 되며 상기 위치 정보를 유,무선으로 전송받아서 컴퓨터수단(S)에 전송하는 역할을 한다. HMD 수단(14)는 초대형 화면을 보는 듯한 효과를 내는 디스플레이 장치와 시야 이동 감지 수단(16) 과 음향 수단(13)을 별도로 구비된다. 데이터 글로버 수단(10)은 정신 질환자의 손에 삽입되며, 손의 위치와 방향에 따른 정보를 컴퓨터수단(S)으로 전송한다. 스페이스 볼, 공간 마우스 혹은 죠이스틱 수단(9)은 X,Y,Z의 값을 읽어 3차원에서의 손 위치를 검출하고 상기 정보를 전송하여 위치파악을 위한 도구로 사용된다.The drive driver interface 4 is interconnected with the computer means S and the patient, and provides a virtual environment via circuit lines. The positioning means 5 detects the position of the HMD means 14 worn on the head of the patient through the field of view detecting means 16 and receives the position information by wire or wireless to the computer means S. To transmit to. The HMD means 14 is provided with a display device, a view movement detecting means 16, and an acoustic means 13, which produce the effect of viewing an extra-large screen. The data glover means 10 is inserted into the hand of the mentally ill and transmits information according to the position and direction of the hand to the computer means S. The space ball, space mouse or joystick means 9 reads the values of X, Y and Z to detect the hand position in three dimensions and transmits the information to be used as a tool for positioning.

AROMA 수단(6)은 방향 성분에 대한 컴퓨터수단의 디지털 신호를 화학적인 신호로 변환시킬 수 있는 장치이다. 환자의 후각을 이용하여 긴장감을 풀고 몰입효과를 극대화하기 위한 특정 종류의 방향성분을 포함한다. 생체 신호 감지 입력 수단(7,8)은 환자의 생체로부터 검출되는 심전도, 혈압, 맥박 및 뇌파를 측정하고, 상기 측정 정보를 컴퓨터수단(S)으로 전송한다. 상기 생체 신호 정보는 정신 질환자의 증상 호전을 판별하는 근거가 되며 환자가 착용하는 HMD와 컴퓨터수단(S)의 모니터에 동시에 디스플레이된다.The AROMA means 6 is a device capable of converting the digital signal of the computer means for the aromatic component into a chemical signal. It uses a patient's sense of smell to contain certain types of fragrances to relieve tension and maximize immersion. The biosignal sensing input means 7 and 8 measure the electrocardiogram, blood pressure, pulse and brain wave detected from the patient's living body, and transmit the measurement information to the computer means S. The biosignal information serves as a basis for determining symptom improvement of the mentally ill and is simultaneously displayed on the monitor of the HMD worn by the patient and the computer means S.

본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어 질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.The inventive concepts and embodiments disclosed in the present invention may be used by those skilled in the art as a basis for modifying or designing other structures for carrying out the same purposes of the present invention. In addition, such modifications or altered equivalent structures by those skilled in the art may be variously changed, substituted and changed without departing from the spirit or scope of the invention described in the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 정신과적 증상을 호소하는 환자에게 증상과 연관된 실제 상황을 가상환경을 통해 그대로 재현시킴으로써 실제의 상황 속에서 느끼는 증상과 동일한 증상을 가상 환경 속에서 경험할 수 있도록 함에 있어서, 가상 환경과의 반복적 상호 작용을 통한 증상의 호전을 유도하며, 이로써, 일상 생활에서의 적응으로 이어져 결국 실제 경험이 아닌 가상 체험만으로도 실생활에서 고통스러워하는 증상을 효과적으로 치료 가능할 수 있게 하는 혁신적인 치료장치를 제공한다.As described above, according to the present invention, the patient who complains of the psychiatric symptoms can be reproduced in the virtual environment with the same symptoms as those felt in the actual situation by reproducing the actual situation associated with the symptoms through the virtual environment. Innovative treatment that induces improvement of symptoms through repetitive interaction with virtual environment, which leads to adaptation in daily life, and thus enables effective treatment of painful symptoms in real life with virtual experience instead of real experience. Provide the device.

Claims (12)

개인 및 집단을 대상으로 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치에 있어서,What is claimed is: 1. A virtual environment apparatus for treating mental disorders for individuals and groups. 가상 몰입 효과를 극대화하기 위한 시야 이동 감지 수단을 포함하는 HMD 수단;HMD means including visual field movement sensing means for maximizing the virtual immersion effect; 환자의 양 손에 착용되어 위치파악 정보를 감지하여 전송하는 데이터 글로버 수단;Data glover means worn on both hands of the patient to detect and transmit location information; 방향 성분에 대한 컴퓨터수단의 디지털 신호를 화학적인 신호로 변환시키는 아로마 수단;Aroma means for converting the digital signal of the computer means for the aromatic component into a chemical signal; 적어도 환자의 위치 및 동작 등을 받아들이는 입력 수단;Input means for accepting at least the position and movement of the patient and the like; 상기 HMD 수단으로부터 위치 정보를 전송받아 제어 장치로 전송하는 위치 파악 수단;Location detecting means for receiving location information from the HMD means and transmitting the location information to a control device; 환자의 신체에 부착되어 신체로부터 검출되는 생체 신호 정보를 감지하는 생체 신호 감지 입력 수단; 및Biosignal sensing input means attached to a body of a patient to sense biosignal information detected from the body; And 가상 환경에서 구현되는 모든 환경을 제어하며 가상 환경에서 시연될 객체 라이브러리를 저장하는 컴퓨터수단을 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치.A virtual environment apparatus for treating a mentally ill patient, comprising computer means for controlling all environments implemented in the virtual environment and storing object libraries to be demonstrated in the virtual environment. 제1항에 있어서, 상기 입력 수단은,The method of claim 1, wherein the input means, 환자의 양 손을 통하여 3차원 위치를 검출하여 전송하는 스페이스 볼, 공간마우스, 또는 조이스틱 수단 중의 적어도 하나를 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치.And at least one of a space ball, a space mouse, or a joystick means for detecting and transmitting a three-dimensional position through both hands of the patient. 제1항에 있어서, 상기 생체 신호 감지 입력 수단은 적어도 환자로부터 심전도, 혈압, 맥박, 뇌파를 측정하기 위한 수단중의 적어도 하나를 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치.2. The virtual environment apparatus of claim 1, wherein the biosignal sensing input means comprises at least one of means for measuring electrocardiogram, blood pressure, pulse rate, and brain wave from at least a patient. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터수단은,The method of claim 1, wherein the computer means, 생체 신호 정보를 유,무선으로 전송받아서 표시할 수 있는 출력 및 디스플레이 매체를 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치.And a virtual environment device for treating a mentally ill patient including an output and a display medium capable of receiving and displaying biosignal information through wired and wireless communication. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컴퓨터수단은,The computer means according to any one of claims 1 to 3, wherein 가상 환경 라이브러리를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치.Virtual environment device for treating a mentally ill patient comprising a database storing a virtual environment library. 제1항에 있어서, 상기 위치파악 수단은,The method of claim 1, wherein the positioning means, 환자의 머리에 착용된 상기 HMD 수단의 상단에 구비된 시야 이동 감지 수단를 통하여 위치를 파악하게 되고 상기 위치 정보를 전송받아 컴퓨터수단으로 전송하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 장치.The virtual environment device for treating a mental disorder patient to determine the position through the field of view movement detection means provided on the upper end of the HMD means worn on the head of the patient and to transmit the position information to the computer means. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101528559B1 (en) * 2014-12-15 2015-06-15 박찬석 Caring and relieving machine for ptsd
KR20180068611A (en) * 2016-12-14 2018-06-22 전자부품연구원 Learning disorder diagnosing/cure apparatus and method using virtual reality
KR20190105788A (en) 2018-03-06 2019-09-18 서울대학교병원 System for providing experience of medical treatment based on virtual reality or augmented reality in hospital
KR102104202B1 (en) * 2019-03-13 2020-05-29 영산대학교산학협력단 Behavioral therapy apparatus for recovering psychological problems using virtual reality
KR20210024971A (en) 2019-08-26 2021-03-08 주식회사 글로브포인트 VR contents providing system and server for patient treatment, and operating method of the server

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040037608A (en) * 2002-10-29 2004-05-07 한국전자통신연구원 A system and method for implementing cyber theme park for virtual therapy treatment it
FI20145809A (en) * 2014-09-16 2016-03-17 Satavision Oy Virtual environment utilizing neurophysiological analysis and analysis method for use therein
EP3376950A4 (en) * 2015-11-16 2019-04-17 Cognifisense, Inc. Representation of symptom alleviation
KR20170130204A (en) * 2016-05-18 2017-11-28 주식회사 메딕션 Mental illness improvement system using virtual reality contents and bio-signal analysis
KR101881986B1 (en) * 2016-11-29 2018-07-26 주식회사 에스와이이노테크 virtual Reality rehabilitation system for improving mild cognitive impairment of old person, and method thereof
KR101944489B1 (en) * 2017-10-25 2019-01-31 주식회사 에스와이이노테크 VR cognitive rehabilitation training system and method for improving cognitive ability of elderly with mild cognitive impairment
KR102052800B1 (en) * 2017-11-28 2019-12-05 (주)블라우비트 System and method for evaluation of mental disorder cure content using complex biometric data
KR101953612B1 (en) * 2017-12-22 2019-03-04 동아대학교 산학협력단 Panic disorder treatment device through exposure training using wirtual reality
KR102021848B1 (en) * 2018-11-09 2019-09-17 가천대학교 산학협력단 Virtual Reality System for User's Perception and Emotion Enhancement and Psychological Understanding
KR102023024B1 (en) * 2018-11-09 2019-11-04 가천대학교 산학협력단 Virtual Reality System With Feedback according to User's State Information for User's Perception and Emotion Enhancement and Psychological Understanding
KR20220161557A (en) * 2020-04-29 2022-12-06 주식회사 에스알파테라퓨틱스 Antiviral digital device
KR102239494B1 (en) * 2020-08-06 2021-04-14 정덕환 Method for providing adaptive vr content based on virtual reality technology and adaptive vr content controlling device using the same
KR20220153953A (en) * 2021-05-12 2022-11-21 주식회사 메가웍스 Virtual reality system for treating post-traumatic stress disorder due to traffic accident

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980023727A (en) * 1996-09-30 1998-07-06 배순훈 Virtual Reality System for Displaying Panoramic Images
JPH11155955A (en) * 1997-11-26 1999-06-15 Hisanobu Kaitani Phobia treatment equipment
KR20010037127A (en) * 1999-10-14 2001-05-07 김선일 System and method for psychotherapy by using virtual reality technique
KR20010099277A (en) * 2001-09-18 2001-11-09 김연준 A Public Speaking Simulator for treating anthropophobia

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980023727A (en) * 1996-09-30 1998-07-06 배순훈 Virtual Reality System for Displaying Panoramic Images
JPH11155955A (en) * 1997-11-26 1999-06-15 Hisanobu Kaitani Phobia treatment equipment
KR20010037127A (en) * 1999-10-14 2001-05-07 김선일 System and method for psychotherapy by using virtual reality technique
KR20010099277A (en) * 2001-09-18 2001-11-09 김연준 A Public Speaking Simulator for treating anthropophobia

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101528559B1 (en) * 2014-12-15 2015-06-15 박찬석 Caring and relieving machine for ptsd
KR20180068611A (en) * 2016-12-14 2018-06-22 전자부품연구원 Learning disorder diagnosing/cure apparatus and method using virtual reality
KR102235716B1 (en) * 2016-12-14 2021-04-05 한국전자기술연구원 Learning disorder diagnosing/cure apparatus and method using virtual reality
KR20190105788A (en) 2018-03-06 2019-09-18 서울대학교병원 System for providing experience of medical treatment based on virtual reality or augmented reality in hospital
KR102104202B1 (en) * 2019-03-13 2020-05-29 영산대학교산학협력단 Behavioral therapy apparatus for recovering psychological problems using virtual reality
KR20210024971A (en) 2019-08-26 2021-03-08 주식회사 글로브포인트 VR contents providing system and server for patient treatment, and operating method of the server

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