KR101606487B1

KR101606487B1 - Apparatus and method for walking assiatance for patients with parkinson's disease

Info

Publication number: KR101606487B1
Application number: KR1020140102286A
Authority: KR
Inventors: 이호원; 박태준; 안대한; 정혜림
Original assignee: 재단법인대구경북과학기술원; 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2016-04-25
Also published as: KR20160018132A

Abstract

본 발명은 파킨슨병 환자의 보행 기능을 향상시키는 보행 기능 지원 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 장치는 획득한 영상으로부터 보행로에 해당하는 바닥 영역을 분리하고, 바닥 영역에 위치하는 장애물을 검출하는 바닥 및 장애물 검출부와, 보행로에 대한 시각 패턴을 생성하는 시각 패턴 생성부 및 디스플레이 패널에 시각 패턴을 디스플레이 하되, 디스플레이를 통한 환자의 투시 영역 중 장애물이 검출된 영역 외의 보행로 영역에 시각 패턴을 디스플레이 하는 시각 패턴 표시부를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and a method for supporting a walking function to improve a walking function of a patient with Parkinson's disease.
The apparatus for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to an embodiment of the present invention includes a floor and an obstacle detection unit for separating a floor area corresponding to a walkway from an acquired image, And a visual pattern display unit for displaying the visual pattern on the display panel and displaying the visual pattern on the walking path area outside the area where the obstacle is detected in the patient's perspective area through the display.

Description

[0001] APPARATUS AND METHOD FOR WALKING ASSIANCE FOR PATIENTS WITH PARKINSON'S DISEASE [0002]

본 발명은 파킨슨병 환자의 보행 기능을 향상시키는 보행 기능 지원 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for supporting a walking function to improve a walking function of a patient with Parkinson's disease.

파킨슨병(PD, Parkinson’s Disease)은 뇌의 흑질(substantia nigra)에 분포하는 도파민의 신경세포가 점차 소실되어 발생하며 안정떨림, 경직, 운동완만(운동느림) 및 자세 불안정성이 특징적으로 나타나는 신경계의 만성 진행성 퇴행성 질환이다. Parkinson's Disease (PD) is caused by the gradual disappearance of dopaminergic neurons in the substantia nigra of the brain. It is caused by the chronicity of the nervous system, which is characterized by stable tremor, stiffness, slowness of movement It is a progressive degenerative disease.

파킨슨병 환자는 60세 이상에서 인구의 약 1% 정도로 추정되고, 전 세계적으로 1000만명 이상인 것으로 파악되며, 이 중 10 내지 15%의 환자는 50세 이전에 발병하는 경우도 있는데 이를 조기발현 파킨슨병이라고 한다. Patients with Parkinson's disease are estimated to be approximately 1% of the population at age 60 and older, and more than 10 million worldwide, with 10 to 15% of patients presenting before age 50, .

파킨슨병에서의 떨림은 주로 손가락이나 손목 관절과 같은 말단 관절에서 율동적 떨림이 나타나고, 파킨슨병 초기에는 증상들이 주로 신체의 한쪽에서 나타나지만 병이 진행된 경우에는 양측으로 나타나며 다리나 턱, 혹은 혀에서도 떨림이 발생하게 된다. The tremor in Parkinson's disease is rhythmic tremor mainly in the distal joints such as the fingers and the wrist joints. In the early stage of Parkinson's disease, the symptoms appear mainly in one side of the body, but when the disease progresses, it occurs bilaterally and the legs, jaws or tongue .

파킨슨병 환자에게서는 근육의 긴장도가 증가되고 관절을 수동적으로 움직여 보면 경직이 관찰되는데, 특징적으로 자전거 바퀴를 돌릴 때와 같은 톱니바퀴경직(cogwheel rigidity)이 발생할 수 있다.In patients with Parkinson's disease, muscle tension is increased and passive movement of the joints results in stiffness, which can be characterized by cogwheel rigidity, such as when turning a bicycle wheel.

운동완만이란 움직임이 느린 상태를 의미하며 초기 파킨슨병 환자에게서 흔히 나타나는 장애이다. 일상 생활에서 세수, 화장, 목욕, 식사, 옷 입기 등에서 시간이 오래 걸리고 지장이 발생하기 시작하며, 얼굴에 표정이 없는 현상을 초래하기도 하는데 이를 표정감소(hypomimia)라고 부른다.Exercise refers to slow motion and is a common disorder in patients with early Parkinson's disease. In everyday life, it takes a long time to get out of the bathing, cosmetics, bath, meals, clothes, etc., and it causes the phenomenon that there is no expression on the face, which is called hypomimia.

파킨슨병이 어느 정도 진행되면 점차 자세의 변화가 일어나는데, 이는 전형적인 파킨슨병 자세는 모든 관절을 약간 굴곡시키고 중력에 대해 안정감을 얻기 위해 구부정하게 있기 때문으로, 병이 더 진행되면 반사 능력이 떨어져 자주 넘어지게 된다.As Parkinson's disease progresses progressively, the posture changes gradually. This is because the typical Parkinson's position is bent slightly to bend all the joints and to get a sense of stability against gravity. .

파킨슨병 환자 중 약 50%는 발이 땅에 붙은 듯 떨어지지 않는 보행동결(FOG, Freezing Of Gait) 현상을 보이며, 파킨슨병의 진행 정도에 따라 보행동결 현상을 보이는 환자의 비율은 더욱 증가한다. About 50% of patients with Parkinson 's disease have FOG (Freezing Of Gait), which is the same as that of the foot, and the percentage of patients with gait freezing increases according to the progression of Parkinson' s disease.

보행동결 현상에 의하여 환자는 보행 중 낙상의 위험에 노출되어 있으며, 이러한 환자는 반사 능력이 떨어지므로 넘어지는 경우 일반인보다 더 큰 상해를 입게 되는 문제점이 있다. Patients are exposed to the risk of falling during walking due to the gait freezing phenomenon, and these patients suffer from greater damage than the general public if they fall because they are less reflective.

최근 바닥에 그려진 패턴(라인)이 파킨슨병 환자의 보행 기능을 지원할 수 있다는 연구 결과가 발표됨으로써, 파킨슨병 환자용 보행 보조 안경이 제안되었다. Recent research has shown that a pattern on the floor (line) can support the gait function of patients with Parkinson's disease, suggesting walking aids for Parkinson's patients.

즉, 파킨슨병 환자의 보행로 상에 일일이 실제로 패턴을 표시하기에는 현실적인 어려움이 있으므로, 파킨슨병 환자가 착용하는 안경을 통하여 가상의 시각 패턴을 도시함으로써, 보행동결 현상을 보이는 파킨슨병 환자에게 보행 기능을 지원하는 기술이 제안되고 있다. In other words, there is a real difficulty in actually displaying the pattern on the walking path of a patient with Parkinson's disease. Therefore, by showing a virtual visual pattern through the glasses worn by Parkinson's patients, Is proposed.

그러나, 이러한 종래의 기술에 따른 PD Glasses는 안경을 착용한 자가 아래를 바라볼 때에만 활성화(activate)되고 시각적 패턴이 표시되어, 시각적 패턴이 시야를 가리게 되므로, 파킨슨병 환자가 보행 동결 시 전방을 주시하지 못하여 정상적인 보행이 어려우며, 아래를 바라 볼 때에만 작동되므로 주변 물체와 충돌하게 될 위험성이 큰 문제점이 있다. However, PD glasses according to this conventional technique are activated only when the wearer wears the glasses and visual patterns are displayed, and the visual pattern covers the visual field. Therefore, It is difficult to walk normally and it is operated only when looking downward, so there is a great risk of collision with surrounding objects.

또한, 종래의 기술에 따른 Gait Aid는 환자가 착용한 안경을 통하여 화면을 디스플레이하되, 화면 상에 항시 바둑판 문양의 불투명한 규칙적 패턴을 표시함으로써, 환자의 보행 기능을 지원하기 위한 패턴이 환자의 시야를 가리게 되어, 정상적인 보행이 어려우며 주변 물체와 충돌하게 될 위험성이 큰 문제점이 있다.
The Gait Aid according to the related art displays a screen through the glasses worn by the patient and displays an opaque regular pattern of the checkered pattern at all times on the screen so that the pattern for supporting the patient's gait function So that it is difficult to perform normal walking and there is a great risk of collision with surrounding objects.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파킨슨병 환자의 보행 시 환자의 시야 중 장애물을 제외한 바닥 영역에 시각적 패턴을 부가하여 증강현실로 디스플레이 함으로써, 환자의 보행 기능을 지원하고, 환자의 시야를 확보하여 주변 장애물과의 충돌을 방지하는 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a walking function of a patient by displaying a visual pattern on a floor area, And an object of the present invention is to provide an apparatus and method for securing a field of view of a patient to prevent collision with surrounding obstacles.

본 발명의 일면에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 장치는 획득한 영상으로부터 보행로에 해당하는 바닥 영역을 분리하고, 바닥 영역에 위치하는 장애물을 검출하는 바닥 및 장애물 검출부와, 보행로에 대한 시각 패턴을 생성하는 시각 패턴 생성부 및 투명 디스플레이 패널에 시각 패턴을 디스플레이 하되, 투명 디스플레이를 통한 환자의 투시 영역 중 장애물이 검출된 영역 외의 보행로 영역에 시각 패턴을 디스플레이 하는 시각 패턴 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The apparatus for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to an embodiment of the present invention includes a floor and an obstacle detection unit for separating a floor area corresponding to a walkway from an acquired image, And a visual pattern display unit for displaying the visual pattern on the transparent display panel and displaying the visual pattern on the walking path area outside the area where the obstacle is detected in the patient's perspective area through the transparent display .

본 발명의 다른 면에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 방법은 획득한 영상으로부터 보행로에 해당하는 바닥 영역을 분리하고, 바닥 영역에 위치하는 장애물을 검출하는 단계와, 보행로에 대한 시각 패턴을 생성하는 단계 및 생성된 시각 패턴을 투명 디스플레이 패널에 디스플레이 하되, 투명 디스플레이 패널을 통한 환자의 투시 영역 중 장애물이 검출된 영역 외의 보행로 영역에 시각 패턴을 디스플레이 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease, the method comprising: separating a floor area corresponding to a walkway from the acquired image; detecting an obstacle located in the floor area; And displaying the generated visual pattern on the transparent display panel, wherein the visual pattern is displayed on the walkway area outside the area where the obstacle is detected in the patient's viewing area through the transparent display panel.

본 발명에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 장치 및 방법은 파킨슨병 환자의 시야에 들어오는 바닥 영역에 시각 패턴을 부가하여 증강 현실로 디스플레이 함으로써, 보행동결 현상 등으로 인하여 정상적인 보행이 어려운 환자의 보행 기능을 향상시키는 효과가 있다. The apparatus and method for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to the present invention can display a gait pattern on a floor area entering the field of view of a patient with Parkinson's disease and display it as an augmented reality, .

바닥 영역에 시각 패턴을 부가하여 디스플레이 하되, 바닥 영역에 위치한 장애물을 검출하여, 이러한 장애물이 위치하는 영역에는 시각적 패턴을 부가하지 않음으로써, 장애물의 위치 파악이 용이하므로, 환자의 보행 시 장애물과의 충돌 및 충돌에 따른 낙상을 방지하는 효과가 있다. It is possible to easily recognize the position of the obstacle by not adding the visual pattern to the area where the obstacle is located by detecting the obstacle located at the bottom area by displaying the visual pattern added to the floor area, There is an effect of preventing falling due to collision and collision.

환자의 머리 움직임, 이동 거리에 대한 정보를 획득하고, 이와 연계하여 시각 패턴을 보정하여 디스플레이 함으로써, 바닥 영역에 부가되는 시각 패턴의 현실감을 높이는 것이 가능하여, 환자에게 제공되는 보행 기능 지원 효과를 높인다. It is possible to enhance the sense of reality of the visual pattern added to the floor area by acquiring information on the head movement and movement distance of the patient and correcting and displaying the visual pattern in association with the information, thereby improving the effect of supporting the walking function provided to the patient .

파킨슨병 환자의 보행동결 상태를 검출하여, 이러한 보행동결이 발생하는 경우에만 시각 패턴을 디스플레이 함으로써, 웨어러블 디바이스의 저전력화를 실현하고, 시간과 장소에 구애 받지 않고 파킨슨병 환자의 보행 기능을 향상시키는 효과가 있다. By detecting the gait freezing state of a patient with Parkinson's disease and displaying the visual pattern only when such gait freezing occurs, low power consumption of the wearable device can be realized and the gait function of patients with Parkinson's disease can be improved without any time and place It is effective.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1 내지 3은 본 발명의 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 바닥 및 장애물 검출부의 바닥 영역 분리 결과를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시각 패턴 생성부가 생성한 시각 패턴 및 이를 디스플레이하는 시각 패턴 표시부에 의하여 환자의 시야에 제공되는 화면을 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 바닥 및 장애물 검출부의 장애물 검출 결과를 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 움직임 검출부의 환자 머리의 움직임 정보 획득 및 이에 따른 시각 패턴 생성부의 시각 패턴 보정 결과를 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 움직임 검출부가 획득하는 보행 시 시선의 각도에 따른 움직임 정보를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 움직임 검출부가 획득하는 환자 머리의 움직임 정보를 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 움직임 검출부의 움직임 정보 분석 과정을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 움직임 검출부의 이동 거리 정보 획득 과정을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 보행동결 검출부의 보행동결 증상 발생 판단 기준을 나타내는 예시도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 방법을 나타내는 순서도이다. 1 to 3 are block diagrams showing an apparatus for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating an example of floor area separation results of the floor and obstacle detection unit according to the embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of a visual pattern generated by a visual pattern generating unit according to an embodiment of the present invention and a screen provided in a visual field of a patient through a visual pattern display unit for displaying the visual pattern.
FIG. 6 is a diagram illustrating an obstacle detection result of a floor and an obstacle detection unit according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is an exemplary view showing a result of acquiring motion information of a head of a motion detector according to an embodiment of the present invention and a result of correcting a visual pattern in the visual pattern generator according to the motion information. FIG.
8 is a diagram illustrating motion information according to an angle of a walking visual axis obtained by a motion detector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an exemplary diagram showing motion information of a patient's head acquired by a motion detector according to an embodiment of the present invention. FIG.
10 is a diagram illustrating a process of analyzing motion information of a motion detector according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a process of acquiring movement distance information of a motion detection unit according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating an example of a gait freezing symptom occurrence criterion of a walking and freezing detection unit according to an embodiment of the present invention.
13 to 15 are flowcharts illustrating a method for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. And the present invention is defined by the description of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.

이하에서는 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명은 파킨슨병 환자의 시야 중 바닥 영역에 시각 패턴을 부가하여 증강 현실로 디스플레이 함으로써 파킨슨병 환자의 보행 기능을 지원하되, 바닥 영역에 위치한 장애물에는 시각 패턴을 오버라이트(overwrite)하지 않음으로써 장애물과의 충돌을 방지하고, 검출한 환자의 움직임 정보와 시각 패턴을 연계함으로써 현실감 있는 시각 패턴을 제공하여 파킨슨병 환자의 보행 기능을 향상시키기 위하여 제안된 것이다.
The present invention provides a walking function of a patient with Parkinson's disease by displaying a visual pattern on a floor area of a patient with Parkinson's disease by displaying it as an augmented reality and does not overwrite a visual pattern on an obstacle located in a floor area, And provides a realistic visual pattern by correlating the motion information of the detected patient with the visual pattern, thereby improving the walking function of the patient with Parkinson's disease.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행기능 지원 장치를 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating an apparatus for supporting a walking function of a patient with Parkinson's disease according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행기능 지원 장치는 획득한 영상으로부터 바닥 및 장애물을 검출하는 바닥 및 장애물 검출부(100)와, 보행로에 대한 시각 패턴을 생성하는 시각 패턴 생성부(200) 및 투명 디스플레이 패널에 시각 패턴을 디스플레이 하되, 투명 디스플레이를 통한 환자의 투시 영역 중 장애물이 검출된 영역 외의 보행로 영역에 시각 패턴을 디스플레이 하는 시각 패턴 표시부(300)를 포함한다. The apparatus for supporting a walking function of a patient with Parkinson's disease according to an embodiment of the present invention includes a floor and an obstacle detection unit 100 for detecting a floor and an obstacle from an acquired image, a visual pattern generation unit 200 for generating a visual pattern for a walkway, And a visual pattern display unit (300) for displaying a visual pattern on the transparent display panel, wherein the visual pattern display unit (300) displays a visual pattern on a walkway area outside the area where the obstacle is detected in the patient's perspective area through the transparent display.

바닥 및 장애물 검출부(100)는 카메라가 획득한 영상을 입력 받고, 이러한 입력 영상 내에서 바닥 영역을 분리하여 검출한다. 이 때, 바닥 및 장애물 검출부(100)는 바닥(floor) 인식 알고리즘을 이용하여 라인 추출(line extraction), 영상 분할(image segmentation), 바닥 영역 감지(floor boundary detection)를 통하여 바닥 영역을 분리하여 검출한다. The floor and obstacle detection unit 100 receives the image acquired by the camera and separates and detects the floor area within the input image. At this time, the floor and obstacle detection unit 100 separates the floor area by line extraction, image segmentation, and floor boundary detection using the floor recognition algorithm, do.

바닥 및 장애물 검출부(100)는 라인 추출 과정에 있어서, 에지 디텍션(egde detection) 알고리즘(예: canny 알고리즘)을 이용하여 에지(egde) 정보를 검출하거나, 화면에 나타나는 모든 라인(line)을 검출하거나, 라인(line)의 투시선이 만나는 소실점(vanishing point)를 찾아 라인의 오리엔테이션(orientation)을 판별하여, 라인을 추출한다. The floor and obstacle detecting unit 100 may detect edge information by using an edge detection algorithm (e.g., a canny algorithm) in the line extracting process, detect all lines appearing on the screen , The vanishing point at which the line of sight of the line meets the vanishing point is determined, and the line is extracted by determining the orientation of the line.

또한, 바닥 및 장애물 검출부(100)는 영상 분할 과정에 있어서, 화면의 각 픽셀(pixel)들을 라인(line)을 기준으로 라벨링(labeling)하거나, 세그멘테이션 알고리즘(segmentation algorithm)을 사용하여 파티션(partition)을 생성하여 평면으로 그룹화한다. The floor and obstacle detection unit 100 may label each pixel of the screen on the basis of a line or partition it using a segmentation algorithm in an image segmentation process, And group them into planes.

또한, 바닥 및 장애물 검출부(100)는 바닥 영역 감지 과정에 있어서, 파티션으로 분류된 평면에서 바닥 영역을 분리하여 검출한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 바닥 및 장애물 검출부(100)는 도 4의 (a)에 도시된 실제 영상을 입력 받고, 그로부터 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 바닥 영역을 검출한다. In addition, the floor and obstacle detecting unit 100 separates and detects the floor area on a plane classified as a partition in the floor area sensing process. That is, the floor and obstacle detection unit 100 according to the embodiment of the present invention receives the actual image shown in FIG. 4 (a), and detects the floor area as shown in FIG. 4 (b).

본 발명의 실시예에 따른 바닥 및 장애물 검출부(100)는 바닥 인식 알고리즘을 이용하여 획득한 라벨링 정보를 통하여, 물체 면의 수직 벡터를 구하고, 분리된 바닥 영역에서 바닥 면과 상이한 라벨링 정보를 찾아 장애물을 검출한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 벽(wall)과 바닥(floor)의 라벨링(labeling) 정보를 이용하여, 바닥 영역에 위치하는 장애물을 검출하는 것이 가능하다. The floor and obstacle detection unit 100 according to the embodiment of the present invention obtains the vertical vector of the object plane through the labeling information obtained using the floor recognition algorithm and finds the labeling information different from the floor surface in the separated floor area, . As shown in FIG. 6, it is possible to detect an obstacle located in the bottom area by using labeling information of walls and floor.

본 발명의 실시예에 따른 시각 패턴 생성부(200)는 보행로 영역에 디스플레이 되는 시각 패턴을 생성하되, 보행로의 진로에 따라 기설정된 이격 거리를 두고 배치되는 복수의 라인 형상 시각 패턴을 생성한다. The visual pattern generator 200 according to the embodiment of the present invention generates a visual pattern to be displayed in the walkway area and generates a plurality of line shaped visual patterns arranged at a predetermined distance according to the course of the walkway.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 시각 패턴 생성부(200)는 보행 진로의 원근감에 따라 환자의 위치로부터 멀어질수록 모양이 변형되는 복수의 라인 형상 시각 패턴을 생성한다. 이 때, 복수의 라인 형상 시각 패턴은 환자의 위치로부터 멀어질수록 굵기 및 길이 중 적어도 어느 하나가 변형되며, 예를 들어 시각 패턴 생성부(200)는 환자의 위치로부터 멀어질수록 라인 형상 시각 패턴의 굵기가 가늘어지고, 길이가 짧아지도록 시각 패턴을 생성한다. In addition, the visual-pattern generating unit 200 according to the embodiment of the present invention generates a plurality of line-shaped visual patterns whose shapes are deformed in accordance with the perspective of the walking course away from the patient. At this time, as the plurality of line-shaped visual patterns are moved away from the patient's position, at least one of the thickness and the length is deformed. For example, as the visual pattern generator 200 moves away from the patient's position, And the visual pattern is generated so that the length is shortened.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 시각 패턴 생성부(200)는 파킨슨병 환자에게 바닥에 시각 패턴이 새겨진 것과 같은 증강 현실 디스플레이를 제공하여 보행 기능을 지원하기 위한 시각 패턴을 생성한다. That is, the visual pattern generator 200 according to the embodiment of the present invention generates a visual pattern for supporting a walking function by providing an augmented reality display such as a visual pattern is engraved on a floor for a patient with Parkinson's disease.

본 발명의 실시예에 따른 시각 패턴 표시부(300)는 투명 디스플레이 패널에 시각 패턴을 디스플레이 하되, 장애물 검출 영역 외의 보행로 영역에 대하여 시각 패턴을 디스플레이 함으로써, 환자와 장애물의 충돌을 예방한다. The visual pattern display unit 300 according to the embodiment of the present invention displays a visual pattern on the transparent display panel and displays a visual pattern on a walkway area outside the obstacle detection area to prevent collision between the obstacle and the patient.

도 5에 도시된 바와 같이, 시각 패턴 표시부(300)는 환자가 착용한 안경의 렌즈(투명 디스플레이 패널) 상에 복수의 라인 형상 패턴인 시각 패턴(210)을 부가하여 표시함으로써, 환자는 실제로 투명 디스플레이 패널을 통하여 보는 실상과 이에 겹쳐진 시각 패턴을 함께 볼 수 있다.
5, the visual pattern display unit 300 displays a visual pattern 210, which is a plurality of line-shaped patterns, on the lens (transparent display panel) of glasses worn by the patient, so that the patient is actually transparent The actual image viewed through the display panel and the overlapping visual pattern can be seen together.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 장치를 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating an apparatus for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 장치는 환자의 움직임 정보를 획득하는 움직임 검출부(400)를 더 포함한다. As shown in FIG. 2, the apparatus for supporting a walking function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention further includes a motion detector 400 for obtaining motion information of a patient.

움직임 검출부(400)는 환자가 착용한 안경에 장착되어 환자 머리의 움직임 정보 및 환자의 이동 거리에 대한 정보를 획득하고, 이에 따른 시각 패턴 보정 명령 신호를 생성하여 시각 패턴 생성부(200)로 송신한다. The motion detection unit 400 is mounted on the glasses worn by the patient to obtain information on the motion information of the patient's head and the travel distance of the patient, generates a visual pattern correction command signal corresponding to the information, and transmits the visual pattern correction command signal to the visual pattern generation unit 200 do.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 장치는 환자의 움직임 중 머리의 움직임 및 신체의 움직임(이동)에 대한 정보를 검출하여, 이에 따라 시각적 패턴을 보정시킴으로써, 환자의 움직임과 연계되어 보정된 시각 패턴을 환자에게 제공하는 것이 가능한 효과가 있다. That is, according to another embodiment of the present invention, an apparatus for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease detects information on movement of a head and movement of a body during movement of a patient, thereby correcting a visual pattern, It is possible to provide the patient with a corrected visual pattern in association with the motion.

움직임 검출부(400)의 환자 머리의 움직임 정보 검출 결과는 도 7에 도시된 바와 같으며, 움직임 검출부(400)에 포함되는 자이로센서는 환자의 고개가 돌아가는 경우 자이로 센서값을 획득하고, 이를 누적하여 환자의 고개가 어느 정도(예: 30도) 회전하였는지에 관한 움직임 정보를 획득한다. 또한, 움직임 검출부(400)가 획득한 움직임 정보 및 이에 따른 시각 패턴 보정 명령 신호를 송신하면, 시각 패턴 생성부(200)는 환자의 움직임 정보(환자의 고개가 회전된 각도)와 연계하여 시각 패턴을 회전시켜 보정한다. 또한, 시각 패턴 표시부(300)는 보정된 시각 패턴을 디스플레이 함으로써, 환자의 움직임과 연계된 현실감 있는 시각 패턴을 디스플레이 한다.
7, the gyro sensor included in the motion detector 400 acquires the gyro sensor value when the head of the patient turns around and accumulates the gyro sensor value And acquires motion information on how much the patient's head has rotated (e.g., 30 degrees). In addition, when the motion detection unit 400 transmits the motion information and the corresponding time pattern correction command signal, the time pattern generation unit 200 generates a time pattern in synchronization with the motion information of the patient (the angle at which the patient's head is rotated) To correct it. Further, the visual pattern display unit 300 displays a corrected visual pattern, thereby displaying a realistic visual pattern associated with the movement of the patient.

파킨슨병 환자가 전진 보행할 때, 시각적 패턴이 환자가 진행한 만큼 환자에게 다가오도록 디스플레이 하기 위한 전제조건으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 움직임 검출부(400)는 환자의 이동 거리를 산출한다. The motion detection unit 400 according to another embodiment of the present invention calculates the moving distance of the patient as a precondition for displaying the visual pattern as the patient approaches the patient as the Parkinson's disease patient advances.

도 8에 도시된 바와 같이, 환자가 고개를 똑바로 들고 걸어가는 경우와, 환자가 바닥을 보면서 걸어가는 경우는 시선의 방향(z축, 환자의 진행방향과 같음)이 상이하다. As shown in Fig. 8, the direction of the gaze (z axis, the same as the direction of the patient) is different when the patient is carrying the head straight up and when the patient is walking while looking at the floor.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 움직임 검출부(400)가 포함하는 가속도 센서가 획득한 가속도 값은 환자의 머리 움직임(시선 방향)에 따라 각 축(x축, z축)의 중력 성분이 달라지므로, 출력값에 대한 보정이 필요하다. That is, the acceleration value acquired by the acceleration sensor included in the motion detector 400 according to another embodiment of the present invention is different in the gravity component of each axis (x axis, z axis) according to the head movement Therefore, it is necessary to correct the output value.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 움직임 검출부(400)는 도 9에 도시된 바와 같이 자이로 센서가 획득한 값을 누적하여 환자의 머리가 움직인 각도를 획득하고, 이를 이용하여 도 10에 도시된 바와 같이 실시간으로 환자의 머리가 움직인 각도만큼 가속도 값을 회전시켜, 절대 좌표계에서 각 축(x축, z축)의 보정된 가속도 값을 획득하는 것이 가능하다. Therefore, the motion detector 400 according to another embodiment of the present invention accumulates the values acquired by the gyro sensor as shown in FIG. 9 to acquire the angle at which the head of the patient moves, It is possible to obtain the corrected acceleration value of each axis (x axis, z axis) in the absolute coordinate system by rotating the acceleration value by the angle at which the head of the patient moves in real time.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 움직임 검출부(400)는 절대 좌표계에서 획득한 가속도 값으로부터, 환자의 진행 방향(z축)에 대한 가속도 값을 적분 연산하여, 환자가 이동한 거리를 산출한다. 이 때, 필터(예: butterworth)를 적용하여 정지상태에서 미세한 떨림으로 인한 이동거리 산출의 오차를 줄이는 것이 가능하다. 11, the motion detector 400 according to another embodiment of the present invention integrates the acceleration value with respect to the moving direction (z axis) of the patient from the acceleration value obtained in the absolute coordinate system, The distance traveled is calculated. At this time, it is possible to reduce the error of calculation of the travel distance due to the minute tremble in the stationary state by applying a filter (for example, butterworth).

본 발명의 다른 실시예에 따른 시각 패턴 생성부(200)는 움직임 검출부(400)가 획득한 환자의 이동거리에 대한 정보 및 이에 따른 시각 패턴 보정 명령 신호를 수신하여, 생성한 시각 패턴이 환자의 이동에 따라 환자에게 다가오는 방향으로 이동하는 것으로 보정하고, 시각 패턴 표시부(300)는 이러한 보정된 시각 패턴을 안경의 렌즈 상에 디스플레이 함으로써, 환자에게 이동 상태에 따라 연계되어 움직이는 시각 패턴을 제공하는 것이 가능하다.
The visual pattern generator 200 according to another embodiment of the present invention receives the information on the movement distance of the patient acquired by the motion detector 400 and the visual pattern correction command signal corresponding thereto, And the visual pattern display unit 300 displays the corrected visual pattern on the lens of the eyeglasses to provide the patient with a visual pattern to move in accordance with the movement state It is possible.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 장치를 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating an apparatus for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 장치는 환자의 보행동결 증상이 발생하였음을 검출하는 보행동결 검출부(500)를 더 포함한다. As shown in FIG. 3, the apparatus for supporting the gait function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention further includes a gait / freeze detector 500 for detecting that a patient has gait freezing symptoms.

보행동결 검출부(500)는 센서가 획득한 환자의 떨림 현상에 대한 센서값을 분석하여, 센서값이 기설정값 이상인 경우 환자의 보행동결 증상을 인식하고, 시각 패턴 생성을 활성화시키는 명령 신호를 송신한다. The walking and freezing detection unit 500 analyzes the sensor value of the patient's tremor phenomenon acquired by the sensor and recognizes the patient's gait freezing symptom when the sensor value is equal to or greater than a predetermined value and transmits a command signal for activating the visual pattern generation do.

즉, 보행동결 검출부(500)는 안경에 탑재된 가속도 센서가 획득한 가속도 값을 분석하여, 가속도 값이 기설정값 이상인 경우 환자의 보행동결 증상이 발생하였음을 검출한다. That is, the gait / freezing detector 500 analyzes the acceleration value acquired by the acceleration sensor mounted on the spectacles, and detects that the patient has developed a gait freezing symptom when the acceleration value is equal to or greater than a predetermined value.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시각 패턴 활성화부(600)는 보행동결 검출부(500)로부터 명령 신호를 수신한 경우, 시각패턴 생성부로 시각 패턴 생성을 활성화하는 명령 신호를 송신한다. The visual pattern activating unit 600 according to another embodiment of the present invention transmits a command signal for activating the visual pattern generation to the visual pattern generating unit when receiving the command signal from the walking and freezing detecting unit 500. [

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시각 패턴 생성부(200)는 명령 신호를 수신한 경우 보행로에 대한 시각 패턴을 생성하고, 시각 패턴 표시부(300)는 이를 안경의 렌즈 상에 디스플레이 한다. In addition, the visual pattern generator 200 according to another embodiment of the present invention generates a visual pattern for the walkway when the command signal is received, and the visual pattern display unit 300 displays the visual pattern on the lens of the glasses.

즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 보행동결 검출부(500)가 환자의 보행동결 증상이 발생하였음을 감지한 경우에만 시각 패턴을 생성 및 표시함으로써, 웨어러블 디바이스의 저전력화를 실현하는 효과가 있으므로, 파킨슨병 환자는 시간과 장소에 구애 받지 않고 보행동결 증상이 발생한 경우 즉각적으로 시각 패턴을 제공받아 보행 기능에 대한 지원을 제공받는 효과가 있다.
That is, according to another embodiment of the present invention, the effect of realizing the low power consumption of the wearable device by generating and displaying the visual pattern only when the gait / freezing detector 500 senses that the patient has experienced the gait freezing symptom Therefore, patients with Parkinson's disease are provided with support for gait function by providing immediate visual pattern in the event of a gait freezing regardless of time and place.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 방법을 나타내는 순서도이다. 13 is a flowchart illustrating a method of supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 방법은 획득한 영상으로부터 보행로에 해당하는 바닥 영역을 분리하고, 바닥 영역에 위치하는 장애물을 검출하는 단계(S100)와, 보행로에 대한 시각 패턴을 생성하는 단계(S300) 및 생성된 시각 패턴을 투명 디스플레이 패널에 디스플레이 하되, 투명 디스플레이 패널을 통한 환자의 투시 영역 중 장애물이 검출된 영역 외의 보행로 영역에 시각 패턴을 디스플레이 하는 단계(S400)를 포함한다. As shown in FIG. 13, in the method for supporting the gait function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention, a floor area corresponding to a walkway is separated from an acquired image, and an obstacle located in a floor area is detected (S100), generating a visual pattern for the walkway (S300), and displaying the generated visual pattern on the transparent display panel, And displaying the pattern (S400).

S100단계는 투명 디스플레이 패널을 통한 투시 영역 중 파킨슨병 환자의 보행로에 해당하는 보행로 영역에 시각 패턴을 디스플레이 하되, 장애물 영역에는 오버라이트(overwrite)하지 않고 디스플레이 하기 위한 전제가 되는 단계로서, 획득한 영상으로부터 바닥 영역을 분리하여 검출하고, 바닥 영역에 위치하는 장애물을 검출한다. In step S100, a visual pattern is displayed on a walkway area corresponding to a walking path of a patient with Parkinson's disease, and the obstacle area is displayed on the display area without overwriting. And detects an obstacle located in the bottom area.

S100 단계는 전술한 도 4 및 도 6에 대한 설명에서와 같이, 획득한 영상에 대하여 에지 검출 알고리즘을 이용하여 바닥 영역을 분리 검출하고, 바닥 영역에 위치한 장애물을 검출한다. As described above with reference to FIGS. 4 and 6, in step S100, an edge detection algorithm is used to separately detect the floor area and an obstacle located in the floor area is detected.

S300 단계는 보행로의 진로에 따라 기설정된 이격 거리를 두고 배치되는 복수의 라인 형상으로 시각 패턴을 형성한다. In step S300, a visual pattern is formed in a plurality of line shapes arranged at a predetermined distance according to the course of the walkway.

이 때, S300 단계는 보행 진로의 원근감에 따라 환자로부터 멀어질수록 시각 패턴의 모양을 변형시켜 생성하되, 시각 패턴의 굵기 및 길이 중 적어도 어느 하나를 변형시킨다. 일례로서, S300 단계는 환자로부터 멀어질수록 굵기가 가늘고 길이가 짧아지도록 라인 형상의 시각 패턴을 생성한다. At this time, in step S300, the shape of the visual pattern is deformed according to the perspective of the walking course, and at least one of the thickness and the length of the visual pattern is deformed. As an example, in step S300, a line-shaped visual pattern is generated such that the thickness is thinner and the length becomes shorter as the distance from the patient increases.

S400단계는 이러한 시각 패턴을 환자가 착용한 안경의 렌즈 상에 디스플레이 함으로써, 환자는 안경을 통하여 실상 및 이에 증강된 시각 패턴을 함께 보게 된다. In step S400, the visual pattern is displayed on the lens of the glasses worn by the patient, so that the patient can see the real image and the augmented visual pattern together through the glasses.

S400 단계는 생성된 시각 패턴을 투명 디스플레이 패널에 디스플레이 하되, 투명 디스플레이 패널을 통한 투시 영역 중 장애물이 검출된 영역 외의 보행로 영역에 시각 패턴을 디스플레이 하므로, 환자는 안경을 통해 장애물의 위치를 용이하게 파악하는 것이 가능하고, 장애물과 환자의 충돌을 예방하는 효과가 있다.
In step S400, the generated visual pattern is displayed on the transparent display panel, and the visual pattern is displayed on the walking path area outside the area where the obstacle is detected in the perspective area through the transparent display panel. Thus, It is possible to prevent collision between the obstacle and the patient.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 방법을 나타내는 순서도이다. 14 is a flowchart illustrating a method for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 방법은 S100 단계 이후 및 S300 단계 이전에, 환자의 움직임 정보를 검출하는 단계(S200)를 더 포함한다. As shown in FIG. 14, the method for supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention further includes a step (S200) of detecting motion information of a patient after steps S100 and S300 .

S200 단계는 환자 머리의 움직임 정보 및 환자의 이동 거리에 대한 정보를 획득하고, 이에 따른 시각 패턴 보정 명령 신호를 송신한다. In operation S200, information on motion information of the patient's head and information on the travel distance of the patient are acquired, and a visual pattern correction command signal corresponding thereto is transmitted.

S300 단계는 환자 머리의 움직임 정보 및 시각 패턴 보정 명령 신호를 수신하여, 환자 머리의 움직임 정보(예: 회전 각도)와 연계하여, 시각 패턴을 회전시켜 보정한다. Step S300 receives the motion information of the patient's head and the visual pattern correction command signal, and corrects the visual pattern by rotating the visual pattern in association with motion information (e.g., rotation angle) of the patient's head.

또한, S300 단계는 환자의 이동 거리 정보 및 이에 따른 시각 패턴 보정 명령 신호를 수신하고, 환자의 이동 거리에 따라 시각 패턴이 환자 측으로 다가오는 것처럼 보여지도록 시각 패턴을 보정하여, 이동에 따라 환자가 느끼는 원근감을 조절하는 것이 가능하다. In addition, the step S300 receives the moving distance information of the patient and the visual pattern correcting command signal corresponding thereto, corrects the visual pattern so that the visual pattern appears to approach the patient according to the moving distance of the patient, . &Lt; / RTI >

S400 단계는 S300단계에서 보정된 시각 패턴, 즉 환자의 움직임 정보와 연계되어 보정된 시각 패턴을 투명 디스플레이 패널에 디스플레이 함으로써, 환자에게 머리의 움직임 및 이동 거리에 따라 현실감 있는 시각 패턴을 제공하는 것이 가능하다.
In step S400, the visual pattern corrected in step S300, i.e., the visual pattern corrected in association with the motion information of the patient, is displayed on the transparent display panel, thereby providing a realistic visual pattern to the patient according to the movement of the head and movement distance Do.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 방법을 나타내는 순서도이다. 15 is a flowchart showing a method of supporting a gait function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention.

도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파킨슨병 환자의 보행 기능 지원 방법은 S100 단계 이후 및 S200 단계 이전에, 환자의 보행동결 증상이 나타나는지 여부를 판단하는 단계(S120) 및 환자의 보행동결 증상이 나타난 경우 시각 패턴 생성을 활성화시키는 단계(S140)를 더 포함한다. As shown in FIG. 15, in the method for supporting the gait function of a patient with Parkinson's disease according to another embodiment of the present invention, it is determined whether the gait freezing symptom of the patient is present (S 120) And activating the visual pattern generation when the patient has a gait freezing symptom (S140).

즉, 본 발명의 또 다른 실시예는 웨어러블 디바이스(스마트 안경)에 적용되어 환자에게 보행 기능을 지원하며 저전력화를 실현하기 위한 것으로, 환자의 보행동결 증상이 나타난 경우에만 시각 패턴을 생성하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것이다. That is, another embodiment of the present invention is applied to a wearable device (smart glasses) to support a walking function to a patient and realize low power consumption, and it is controlled to generate a visual pattern only when a patient's gait freezing symptom appears The method comprising the steps of:

S120단계는 획득한 떨림 정보값(예: 가속도 값)이 기설정된 값(일반적으로 보행동결 증상 발생 시 획득되는 가속도 값)이상인지 여부를 비교하여, 환자의 보행동결 증상이 발생하였는지 모니터링한다. In step S120, whether or not the obtained vibration information value (e.g., acceleration value) is greater than or equal to a preset value (generally, an acceleration value obtained in the case of a gait freezing symptom) is monitored to see if a patient's gait freezing symptom has occurred.

이 때, 가속도 값이 기설정된 값보다 큰 경우, S140단계는 환자에게 디스플레이할 시각 패턴의 생성을 활성화시키는 활성화 명령 신호를 송신한다. At this time, if the acceleration value is larger than the predetermined value, step S140 transmits an activation command signal for activating generation of the visual pattern to be displayed to the patient.

따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지속적으로 모니터링한 환자의 상태 정보에 따라 보행동결 증상이 발생한 것으로 인식한 경우, 시각 패턴을 생성하여 환자에게 제공함으로써, 저전력화를 실현하고, 정상적인 보행 시에는 시각 패턴을 생성 및 표시하지 아니함으로써 사용자의 시야를 확보하는 효과가 있다.
Therefore, according to another embodiment of the present invention, when it is recognized that the gait freezing symptom is generated according to the state information of the patient continuously monitored, a visual pattern is generated and provided to the patient, thereby achieving low power consumption, The visual pattern is not generated and displayed, thereby securing the view of the user.

이제까지 본 발명의 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments of the present invention have been described above. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

100: 바닥 및 장애물 검출부 200: 시각 패턴 생성부
300: 시각 패턴 표시부 400: 움직임 검출부
500: 보행동결 검출부 600: 시각 패턴 활성화부100: floor and obstacle detecting unit 200: visual pattern generating unit
300: visual pattern display section 400:
500: walking and freezing detection unit 600: visual pattern activation unit

Claims

A bottom and an obstacle detector for separating a floor area corresponding to a walkway from the acquired image and detecting an obstacle located in the bottom area;
A visual pattern generating unit that displays a plurality of line-shaped visual patterns which are displayed on the walking path area and which are spaced apart from each other according to the perspective of the walking course and whose at least one of the thickness and the length is deformed as the distance from the patient is changed;
A motion detector for obtaining information on motion information of a patient's head and a travel distance of a patient and generating a visual pattern correction command signal according to the motion information; And
A visual pattern display device for displaying the visual pattern on a display panel, the visual pattern display device displaying the visual pattern on a walkway area outside the area where the obstacle is detected,
A device for supporting the gait of a patient with Parkinson's disease.

The apparatus as claimed in claim 1, wherein the bottom and the obstacle detecting unit
Detecting edge information of the acquired image, separating and recognizing the bottom region in the acquired image using the detected edge information, and detecting the obstacle separately from the bottom region
A device for supporting the gait function of patients with Parkinson 's disease.

delete

The apparatus of claim 1, wherein the visual pattern generator
Receiving the motion information of the head of the patient and the visual pattern correcting command signal corresponding thereto from the motion detecting section, and correcting the generated visual pattern by rotating
A device for supporting the gait function of patients with Parkinson 's disease.

The apparatus of claim 1, wherein the visual pattern generator
Receiving the information on the moving distance of the patient and the visual pattern correcting command signal corresponding thereto from the motion detecting unit and correcting the generated visualpattern by moving the generated visual pattern in the direction opposite to the moving direction of the patient
A device for supporting the gait function of patients with Parkinson 's disease.

The method according to claim 1,
A gait freezing detector for detecting a gait freezing symptom of the patient when the sensor value is equal to or greater than a predetermined value and generating a command signal for activating a visual pattern generation by analyzing the obtained sensor value for the shaking phenomenon of the patient,
Wherein the device further comprises:

(a) separating a floor area corresponding to a walkway from the acquired image, and detecting an obstacle located in the floor area;
(a-1) detecting information on head movement information and movement distance of a patient;
(b) generating a visual pattern for the walkway, the plurality of line-shaped patterns being arranged at predetermined distances according to the perspective of the walking course, and deforming at least one of the thickness and the length of the line pattern, Generating a visual pattern; And
(c) displaying the generated visual pattern on a transparent display panel, wherein the visual pattern is displayed on a walkway area outside the area where the obstacle is detected, of the patient's perspective area through the transparent display panel
/ RTI > a method of supporting a gait function in a Parkinson's disease patient.

10. The method of claim 9, wherein step (a)
Detecting edge information in the acquired image, separating and recognizing the bottom region using the detected edge information, and separating the obstacle from the bottom region
A method of supporting gait function in patients with Parkinson 's disease.

delete

10. The method of claim 9, wherein step (b)
And rotating and correcting the visual pattern according to motion information of the head of the patient
A method of supporting gait function in patients with Parkinson 's disease.

10. The method of claim 9, wherein step (b)
Correcting the visual pattern by shifting it to the patient side in proportion to the moving distance of the patient
A method of supporting gait function in patients with Parkinson 's disease.

10. The method of claim 9,
After the step (a) and before the step (a-1)
Acquiring and analyzing a sensor value of the patient's tremor phenomenon information, recognizing the occurrence of a gait freezing symptom of the patient when the sensor value is equal to or greater than a predetermined value, and generating a command signal for generating a visual pattern
&Lt; / RTI >