KR101691720B1 - 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템은, 통신 기능을 구비한 것으로, 이미지 입력 및 저장 처리가 가능한 터치스크린을 구비한 터치스크린 장치; 피험자가 그린 이미지를 입력받아 저장 처리하고 이를 전문가 서버에 전송하는 이미지 처리모듈; 상기 터치스크린 장치와 통신 가능한 카메라를 통하여 상기 이미지를 그리는 피험자의 행동을 촬영한 영상을 저장 처리하고 이를 전문가 서버에 전송하는 영상 처리모듈; 전문가 서버에 연결된 클라이언트 서버를 통해 상기 이미지와 영상을 전문가에게 전달하여 전문가의 진단이 수록된 진단 결과를 생성하고 이를 피험자의 관리자에게 전송 처리하는 진단 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템에 의하면, 대부분의 현대인이 소지하는 보편적인 디바이스 중 하나인 터치스크린 장치를 통하여 ADHD 진단을 실행할 수 있어 저렴한 비용으로 장소와 시간에 구애받지 않고 진단할 수 있는 편의성이 있다.

Description

터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템{SYSTEM DIAGNOSING ADHD USING TOUCHSCREEN}

본 발명은 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템으로서, 보다 상세히는 특히 아동에서 많이 발생하는 ADHD를 전문가(진단자)를 통해 진단하되 통신 기능을 구비한 터치스크린 장치를 통해 피험자로 하여금 이미지를 그리게 하거나 이미지를 그리는 피험자의 행동을 촬영한 정보를 진단자에게 전송하여 진단 결과를 얻도록 함으로써 저렴한 비용으로 보다 간편하되 정밀한 방식으로 ADHD 여부를 진단할 수 있는 시스템에 관한 것이다.

주의력결핍 과잉행동은 일명 ADHD((Attention Deficit/Hyperactivity Disorder)로 더 잘 알려진 증상으로서, 주로 아동기에 많이 나타나는 장애이다.

이러한 ADHD 증상의 특성은 지속적으로 주의력이 부족하여 산만하고 과다활동, 충동성을 보이는 상태로 나타나며, 이러한 증상들을 치료하지 않고 방치할 경우 아동기 성장 과정 내내 여러 행동에서 어려움이 지속되고, 일부의 경우 청소년기와 성인기가 되어서도 증상이 남게 된다.

따라서 주의력 결핍 장애를 갖는 아동들을 위한 치료약이 개발되어 특허까지 획득한 경우가 있지만, 치료약의 처방만으로는 완치가 불가능하여 지속적으로 일정량의 연습과 훈련이 필요한 현실이다.

더불어, ADHD 증상이 의심되거나 걱정되는 경우 이를 진단해야 하는데, 진료실에서 단순히 특정 행동 하나만으로 판단하기에 부족함이 따라 연속성을 갖는 데이터들이 의사 등의 진단자에게 제공될 필요가 있다.

그런데 ADHD 진단을 위해서 일정한 회수를 반복하여 병원 등의 진단 장소에 직접 방문을 해야 하는 불편함이 따르고 진단비도 싸지 않을 뿐 아니라 특히 지방의 경우 이러한 진단 시설조차 미미하여 진단조차 받기 힘든 문제점이 따랐다.

이러한 문제를 인식하여, 국내 공개 특허 제 10-2002-0058145호 '학습 장애 및 주의력 결핍 장애를 진료하기 위한 원격진료 시스템'은 인터넷을 이용하여 환자의 읽기 장애, 쓰기 장애 또는 셈 장애의 유무를 진단하는 진단 프로그램과 상기 진단 프로그램의 수행 결과를 분석 및 해석하여 환자의 병명 및 상태를 진단하는 진단 결과 해석부와, 상기 진단 결과 해석부에 의한 진단에 따라 각 유형에 맞는 치료 방법을 제공하는 치료 프로그램과, 상기 환자에 대한 진단 자료 및 치료 방법에 관한 자료를 저장하는 진료 데이터베이스를 구비하는 것을 특징으로 하여, 원격 진료를 추구하는 효과를 제공한다고 게시되어 있다.

하지만, 진단 프로그램의 진단 수행 과제가 읽기 장애, 쓰기 장애 등의 ADHD 와 구별되는 학습장애 판단을 위한 내용이 수록되어 ADHD 진단에 맞지 않을 수 있을 뿐 아니라 단지 설문에 의하여 진단을 수행하기 때문에 주의력 결핍으로 설문에 제대로 응하지 않는 잔행 과정의 문제를 해결하기 위한 수단이 아예 제시되어 있지 아니 하다.

따라서, 원격으로 피험자의 ADHD 증상을 진단할 수 있는 인터페이스를 제공하되, 읽기/쓰기와 같이 테스트 진행 자체가 어려운 대상이 아니고 보다 손쉽고 편리한 테스트 환경 및 진단 대상을 결정함과 동시에 주의력이 심히 결힙되어 집중이 되지 않아 테스트가 실행되지 않을 때 이를 자연스럽게 유도할 수 있도록 하는 신규하고 진보한 ADHD 진단 시스템이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 피험자가 이미지를 입력할 수 있는 이미지 입력창을 구비한 터치스크린 장치를 통하여 피험자가 직접 그린 이미지와 이미지를 그리는 행동을 촬영한 영상을 생성하고 이를 진단 능력이 있는 전문가에게 전송하여 진단 및 진단 결과를 피험자의 부모 등에 전달하는 시스템을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 피험자가 그린 이미지를 물리적으로 분석한 정보를 진단자에게 추가 제공하여 진단 결과를 객관적으로 도출하기 위한 진단 대상의 다양성을 추구하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 피험자가 이미지를 그리지 않고 집중력이 떨어지는지 여부를 관찰하는 관찰 수단을 구비하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 관찰 결과 집중력이 떨어진 피험자에게 자극을 부여하여 이미지를 다시 그릴 수 있도록 가이드 내지 유도하는 자극 제공 수단을 구비하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템은, 통신 기능을 구비한 것으로, 이미지 입력 및 저장 처리가 가능한 터치스크린을 구비한 터치스크린 장치; 피험자가 그린 이미지를 입력받아 저장 처리하고 이를 전문가 서버에 전송하는 이미지 처리모듈; 상기 터치스크린 장치와 통신 가능한 카메라를 통하여 상기 이미지를 그리는 피험자의 행동을 촬영한 영상을 저장 처리하고 이를 전문가 서버에 전송하는 영상 처리모듈; 전문가 서버에 연결된 클라이언트 서버를 통해 상기 이미지와 영상을 전문가에게 전달하여 전문가의 진단이 수록된 진단 결과를 생성하고 이를 피험자의 관리자에게 전송 처리하는 진단 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

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더불어, 상기 시스템은, 피험자가 상기 이미지를 그릴 때 동공 및 행동 패턴, 터치 인터벌 중 어느 하나를 관찰하는 관찰부와, 상기 동공의 움직임, 행동 패턴, 터치 인터벌 중 어느 하나가 기 설정된 기준치 이상의 결과로 나타난 경우 자극 정보를 생성하는 판단부를 구비한, 관찰 모듈;을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 시스템은 상기 자극 정보를 전송받아 피험자에게 시각, 청각, 촉각 중 어느 하나의 신체적 자극을 제공하는 자극 제공 어셈블리;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템에 의하면,

1) 대부분의 현대인이 소지하는 보편적인 디바이스 중 하나인 터치스크린 장치를 통하여 ADHD 진단을 실행할 수 있어 저렴한 비용으로 장소와 시간에 구애받지 않고 진단할 수 있는 편의성이 있고,

2) 피험자가 그린 이미지와, 이미지를 그리는 피험자의 행동을 촬영한 영상을 진단 대상으로 설정하여 진단 과정의 간편함을 추구하면서도 객관성을 담보할 수 있으며,

3) 피험자의 집중도를 파악하여 집중력이 떨어진 경우 다시 이미지를 그릴 수 있는 가이드 역할을 제공함과 동시에,

4) 단순 자극에 의해서 피험자가 이미지를 그리도록 유도하는 것이 아니라, 의학적 정보를 바탕으로 하여 피험자의 또 다른 성향을 파악할 수 있는 발전된 자극을 제공함으로써 진단의 구체성을 도모할 수 있다는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 기본 구현 원리를 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 이미지 분석 모듈에서 색분해를 수행하는 일례를 도시한 개념도.
도 4는 본 발명의 자극 제공 연동 의복의 개략적인 구조를 도시한 개념도.
도 5는 이미지 자극 제공모듈에 의한 이미지 자극의 일례를 도시한 개념도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 기본 구현 원리를 도시한 개념도이다.

본 발명의 시스템은 도 1을 보아 알 수 있듯이 일명 터치스크린 장치(10)를 통하여 피험자로 하여금 이미지를 입력하도록 함과 동시에 이미지를 그리는 피험자의 행동과 모션을 촬영한 영상을 전문가 서버(3)에 전송하여 전문가 서버와 연결된 전문가를 통해 이미지와 영상을 분석한 전문가의 진단 결과 정보를 피험자의 학부모/지도자에게 제공하는 것을 핵심으로 한다.

즉, 피험자가 그린 이미지는 현재 다양한 연구가 활발히 이루어지고 있는 미술심리치료이론을 근거로 해당 피험자의 심리상태와 성향을 분석하는 정보로 활용되고, 피험자가 이미지를 그리는 동안의 행동을 촬영한 영상은 피험자의 집중 상태, 과잉 행동 여부 및 회수를 파악하는 정보로 활용될 수 있다.

본 발명에서 터치스크린 장치(10)라 함은, 피험자가 손가락이나 스타일러스 펜으로 그림을 그릴 수 있는 터치스크린을 구비한 제반 장치를 의미한다.

이러한 터치스크린 장치(10)는 전문가 서버(3)와의 통신을 위한 통신 수단과 피험자가 이미지를 그리는 모션을 촬영 및 저장할 수 있는 카메라(2)를 기본적으로 구비하며, 현재 가장 보편적인 예로서는 스마트폰과 통신 기능을 구비한 태블릿 PC라 할 수 있다. 하지만 반드시 터치스크린 장치(10)가 상술한 2개의 장치에 한정되는 것은 아닌바, 터치스크린(1)을 이용하여 이미지를 그릴 수 있고 이미지를 그리는 피험자의 모션, 즉 영상을 촬영하는 기능을 구비하는 다양한 장치를 포함할 수 있는 것은 물론이다.

또한, 본 발명에서 의미하는 이미지는 ADHD 여부를 진단받는 피험자가 그리는 모든 1,2차원적 표현 객체를 포함하는 개념으로서, 그 예로서는 그림, 기호, 형상, 문자, 숫자와 같은 다양한 시각적 개체를 포함한다. 다만, 다양한 분석 결과를 도출하기 위하여 이미지는 특정 형상이나 피험자의 사상, 사물, 풍경, 기분을 표현한 그림인 것이 바람직하다.

더불어, 본 발명에서 진단하는 대상을 ADHD라 표현하였지만 이 역시 이에 한정되는 것은 아니고 주의력이 결핍되거나 산만한 행동 양식을 가진 일반 학습자는 물론, 이와 유사하거나 학습에 지장을 초래할 양태를 보이는 특정한 학습장애 여부를 진단할 수 있다.

더불어 피험자의 연령대에 대해서 특별히 한정을 둘 필요는 없지만, 주로 아동이 대상인 경우가 많다 할 것이고 이와 같이 아동이 대상일 경우에는 후술하겠으나 집중력을 위해 자극을 제공하는 수단에서 아동만이 인지할 수 있는 특유의 자극을 제공할 수 있다.

도 2는 본 발명의 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.

도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 시스템은 이미지 처리모듈(110), 영상 처리모듈(120), 진단 모듈(130)을 기본적으로 포함하고, 추가적으로 이미지 분석모듈(140), 관찰 모듈(150), 자극 제공 어셈블리(200)를 포함하는 것이 가능하다. 이하, 본 발명의 기본 구성에 대해서 우선적으로 설명한다.

본 발명의 이미지 처리모듈(110)은 피험자로부터 피험자의 신체(손가락) 또는 스타일러스 펜을 통하여 터치스크린에서 제공되는 이미지 입력창을 통해 피험자의 이미지를 입력받아 이를 저장 처리 및 전송하는 기능을 수행한다.

구체적으로 이미지 처리모듈(110)은 이미지 입력부(111)와 이미지 전송부(112)를 포함하며 추가적으로 이미지 작성 가이드부(113)를 포함한다.

이미지 입력부(111)는 이미지 입력창을 통하여 피험자가 그리는 이미지를 입력받는 기능을 수행하는 것으로서, 본 발명의 이미지 입력창은 이미지를 그리는 공지의 웹/모바일 어플리케이션과 같이 다양한 이미지 표현을 위한 도구와 툴을 구비할 수 있다. 가령, 붓/두께/색상/터치효과 등의 여러 소도구를 이용할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

더불어, 이미지 입력부(111)는 이미지 입력창 또는 터치스크린 장치(10)에 구비된 스피커를 통하여 피험자가 그려야 할 이미지 종류(풍경, 특정 사물)을 텍스트나 음성 등으로 미리 제공하는 것이 가능하여, 피험자가 무슨 이미지를 그려야 할지 혼란스러운 분위기가 초래되는 문제를 방지할 수도 있다.

이미지 전송부(112)는 저장 기능을 구비하여 피험자가 그린 이미지를 저장함과 아울러 해당 피험자의 이미지를 전문가 서버(3)에 전송하는 기능을 수행한다.

이미지 작성 가이드부(113)는 피험자가 이미지 입력창에 곧바로 그림을 그리지 못하는 개연성을 예측하여 피험자가 이미지를 그리기 전/도중에 이미지 입력창이나 기타 출력 수단(예를 들어, 터치스크린 장치에 구비된 스피커)을 통해 가이드 정보를 디스플레이하는 역할을 수행한다.

본 발명에서 언급된 가이드 정보는 피험자가 편안한 분위기에서 자연스럽게 이미지를 그릴 수 있는 정보를 피험자에게 제공하는 것으로서, 그 형식은 텍스트, 소리(음성/음악), 가이드 이미지, 동영상과 같은 것들이 존재할 수 있다. 특히 소리의 경우 피험자가 이미지를 그리는 동안 지속적 제공이 가능하며 클래식 뮤직이나 명상 음악과 같은 것들이 그 예라 할 수 있다. 더불어 부모의 음성을 미리 녹음하여 이를 출력하는 것도 가능하다.

또한, 동영상의 경우 해당 피험자의 연령대에서 널리 알려진 캐릭터가 등장하여 이미지를 그리는 과정을 유도하는 내용이 수록된 만화일 수 있으며, 주로 ADHD 아동에게 긍정적 유도 역할을 할 수 있는 컨텐츠나 내용이 수록된 것들이 바람직할 것이다. 더불어, 피험자가 이미지 작성을 완료해야 할 정해진 시간이 있을 경우 종료 시간에 근접하였을 때 이미지 완료를 요청하는 육성 정보를 스피커를 통해 출력하는 기능을 포함할 수 있다. 더불어, 피험자 기본 정보 입력 파트를 추가로 구비하여 피험자의 성별/나이/취향과 같은 정보를 입력받아 이를 분석하여 해당 피험자에게 적합한 가이드 정보를 제공하는 것도 가능하다.

본 발명의 영상 처리모듈(120)은 터치스크린 장치(10)와 연동된 카메라(2)를 통해 피험자가 이미지를 그리는 장면을 영상으로 촬영 및 저장하여 전문가 서버(3)에 전송하는 기능을 수행한다.

피험자의 영상은 카메라(2)의 위치와 터치스크린 장치(10)와의 이격 거리에 따라 달라질 수 있는바, 본 발명의 카메라(2)는 반드시 터치스크린 장치(10) 내에 부착되어 있는 것에 한정된 것이 아니라 일정 거리 이격된 위치에서 터치스크린 장치(10)와 유무선 통신이 가능한 것을 포함한다.

예를 들어, 터치스크린 장치(10)에 부착된 카메라(2)일 경우에는 화각이 좁기 때문에 피험자의 얼굴 영상을 위주로 촬영할 수 있으며, 터치스크린 장치(10)와 통신을 유지하되 3~5m 거리 이격된 곳에 위치한 카메라(2)의 경우 피험자의 신체 일부/전부를 수록함과 동시에 얼굴에서 나타나지 않는 특정 모션, 이미지가 완성되는 과정을 촬영할 수 있는 기반을 제공할 수 있다.

본 발명의 진단 모듈(130)은 전문가 서버(3)와 연동되어 구현되는 것으로, 상기 피험자의 이미지와 영상을 전문가 서버(3)를 통해 전송받아 이를 전문가 서버(3)와 연동된 클라이언트 서버(4)(전문가 클라이언트 서버. 예를 들어 전문가 PC)에 전송하여 이 클라이언트 서버(4)에 연결된 전문가의 진단을 받아 그 진단 결과를 피험자의 관리자(학부모, 선생님 등)에게 제공하는 역할을 수행한다.

구체적으로 진단 모듈(130)은 전문가 진단부(131)와 진단결과 제공부(132)로 이루어져 있다.

전문가 진단부(131)는 피험자의 이미지와 영상을 클라이언트 서버(4)에 전송하여 전문가로 하여금 진단 결과를 입력받아 저장하는 역할을 수행한다.

여기서, 전문가는 정신과 전문의와 같은 의사, 미술심리치료사, 심리분석가 등의 진단 능력을 갖춘 평가자를 의미하며 이러한 전문가는 반드시 1인으로 이루어지는 것에 한정되는 것이 아니라 복수 개의 클라이언트 서버(4)와 각각 연동된 복수의 전문가 그룹으로 이루어지는 것도 가능하다.

진단 결과 제공부(132)는 전문가가 입력한 진단 결과를 전문가 서버(3)를 통해 피험자의 관리자가 미리 정한 통신장치(모바일 기기, 본 발명의 시스템의 관리 하에 있는 웹 사이트의 개인 공간)로 제공하는 기능을 수행한다.

진단 결과는 전문가가 이미지 및 영상을 분석한 결과 정보로서, 이미지/영상을 분석 결과를 구분하여 이루어지거나 통합 결과를 병행할 수 있고, 다양한 진단지표와 기준을 근거로 그래프 등을 가미하여 자세한 진단 내용 내지 ADHD 여부, 치료 기관 추천 정보, 구체적인 치료 방법 등을 수록하는 것도 가능하다.

본 발명의 시스템에 대한 이러한 구성 및 작용에 의하여, 피험자의 관리자는 전문 진단 기관에 굳이 피험자와 동행하는 번거로움 없이 편리한 장소와 시간대를 통해 합리적인 진단 결과를 제공받을 수 있는 편의성을 부가할 수 있다.

도 3은 본 발명의 이미지 분석 모듈에서 색분해를 수행하는 일례를 도시한 개념도이다.

상술한 기능에서 전문가는 피험자가 그린 이미지와, 이미지를 그리는 피험자의 모션을 촬영한 영상을 기본 정보로 진단을 내리는데 물론 전문가 고유의 경험과 식견에 의하여 전문적 진단을 내릴 수 있겠지만, 전문가의 개인적 견해가 가미될 수도 있다.

따라서 보다 객관적인 진단을 담보하기 위하여 피험자의 이미지를 분석한 일명 이미지 분석정보를 전문가에게 추가로 제공하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 본 발명의 시스템은 이미지 분석모듈(140)을 추가로 포함하고 있다. 이미지 분석모듈(140)은 피험자의 이미지에서 얻을 수 있는 이미지 분석정보를 생성하여 전문가 서버(3)에 전송하는 역할을 한다.

이미지 분석정보라 함은 다양한 파라미터에 의해 이미지를 분석하여 피험자의 심리상태 파악을 보조할 수 있는 기능을 수행하는 것으로, 본 발명에서는 이미지를 대표하는 지배색상 정보, 이미지를 완료하기까지 피험자가 터치스크린(1)을 터치한 회수 정보, 각각의 터치 시 터치스크린(1)에 가해진 압력을 파악하고 세부 압력 수치 범위 별로 발생된 압력 분포를 나타내는 정보를 포함한다.

구체적으로, 이미지 분석모듈(140)은 전체 지배색상 파악부(141), 포커스 지배색상 파악부(142), 터치회수 파악부(143), 터치압력 파악부(144), 이미지 분석정보 전송부(145)를 구비한다.

지배색상이라 함은 피험자가 그린 이미지를 대표하는 색상으로서, 특정 색상이 가진 고유 의미를 기준으로 피험자의 심리 또는 ADHD 여부 등을 설명할 수 있는 기반을 제공할 수 있다. 이 지배색상은 객관적으로 널리 분포된 색상 비율로 결정하거나 아니면 피험자의 주관적 견해로 간접 결정하는 구성이 있다.

전체 지배색상 파악부(141)는 색상 분포 비율에 의해 지배색상을 결정하는 기능을 제공하는 것으로, 구획 처리 파트(141a), 색상 분석 파트(141b), 지배 색상 결정 파트(141c)로 이루어져 있다.

도 3을 참조하여 알 수 있듯이, 구획 처리 파트(141a)는 피험자가 그린 이미지를 특정 사이즈 단위로 구획하는 기능을 수행한다. 이는 색상 분석의 편의성을 위한 전제 기반을 제공하기 위함이다.

색상 분석 파트(141b)는 색상 분석기의 색분해 기능을 이용하여 각 구획 별로 분포된 색상들의 면적비와 종류를 파악하는 기능을 수행한다. 이 때, 정밀성을 요구할 경우 1,024 칼라(색상) 등을 분류 기준 색상 수로 결정할 수도 있으나 분석 기간이 너무 길 뿐 아니라 수 천 가지 색상 기준을 분류할 당위성도 약하기 때문에 바람직하게는 8~32 칼라 기준 이내에서 색상을 파악/결정하는 것이 바람직하다.

지배 색상 결정 파트(141c)는 상기 색상 분석 파트(141b)에서 파악한 구획 별 색상 면적과 종류를 종합적으로 분석하여 전체 구획을 종합하였을 때 가장 많은 분포(면적)을 나타는 색상을 추출하여 이를 피험자가 그린 이미지의 전체 지배 색상으로 결정하는 역할을 담당한다.

포커스 지배색상 파악부(142)는 피험자가 스스로 지정한 영역을 기준으로 한 일명 포커스 지배 색상을 파악하는 기능을 제공하는 것으로서, 포커스 영역 입력 파트(142a), 색상 분석 파트(142c), 포커스 지배색상 결정 파트(142d)를 포함한다.

포커스 영역 입력 파트(142a)는 피험자에게 한 안내 음성 또는 메시지를 전달하여 피험자로 하여금 자신이 그린 이미지에서 중요한 영역을 입력받는 기능을 수행한다. 예를 들어 자신의 얼굴을 그린 피험자는 안내 메시지를 통해 눈 영역을 포커싱(손가락 등을 이용하여 폐곡선으로 연결)하여 눈 영역을 포커스 영역으로 구획/구분할 수 있다.

색상 분석 파트(142c)와 포커스 지배색상 결정 파트(142d)는 상술한 전체 지배색상 파악부(141)의 대응 구성과 동일한 기능을 수행하기 때문에 별도의 설명은 생략하도록 한다. 이러한 포커스 지배색상 파악부(142)는 피험자의 의사가 개입되기 때문에 진단의 또 다른 팩터를 제공할 수 있을 뿐 아니라 실제 피험자가 중요하게 여기는 포커스 영역이라는 세부 구획을 통해 지배 색상을 파악할 수 있기 때문에 시간과 계산량이 단축되고 피험자의 내적 의도와 심리 상태를 디테일하게 반영할 수 있는 특성을 제공할 수 있다.

터치회수 파악부(143)는 터치스크린 장치(10)에 구비된 터치 센서의 기능에 의해 피험자가 이미지를 그리는 동안 터치스크린(1)을 터치한 회수를 파악하는 역할을 수행한다. 터치 회수는 피험자의 집중력이나 성격의 폭 등을 파악할 수 있는 보조 기반을 제공할 수 있는 것으로, 터치 회수를 결정하는 일명 '1획'의 기준은 터치스크린(1)에 피험자의 손가락이나 스타일러스 펜을 닿아 떼기까지의 연속선을 의미한다.

터치압력 파악부(144)는 역시 터치스크린 장치(10)에 구비된 터치 센서의 기능에 의해 피험자가 이미지를 그리는 동안 압력 범위 별로 압력의 강약을 분류하는 역할을 담당한다.

터치센서는 터치스크린(1)이 감압식인 경우 압력센서이고 정전식인 경우 저항센서로 이루어져, 피험자의 터치의 세기/강약을 파악하는 역할을 수행하는바, 이는 1획의 굵기의 광협을 파악하는 것으로 보조 정보를 추가로 포함시킬 수도 있다.

이와 같이 터치 압력을 파악하는 이유는 터치의 세기에 따라 피험자의 집중력, 공격성 등의 성향을 파악하는 보조 정보가 될 수 있기 때문이다.

이미지 분석정보 전송부(145)는 상술한 각각의 이미지 분석정보를 전문가 서버에 전송하여 전문가가 이를 참조 정보로 활용할 수 있도록 한다.

즉, 이미지 분석정보는 이미지 자체의 느낌과 내용에 의존했던 진단 기준의 다양성을 추구할 뿐 아니라 실제 보다 정확하고 객관적인 진단 결과를 도출하도록 하는 특성을 제공할 수 있다.

본 발명의 관찰 모듈(150)은 피험자가 이미지를 그리는 동안 집중이 되지 않아 이미지 완성 자체가 어려울 정도에 이르거나 아니면 필요 이상으로 시간이 지연되는 등으로 전문가에게 전송할 진단 대상인 이미지 완성에 지장이 초래되는지 여부를 관찰 및 판단하는 기능을 수행한다.

물론 상기 영상 처리모듈(120)에서 피험자의 영상이 촬영되기는 하나, 관찰 모듈(150)은 피험자의 특정 행동에 집중하여 이를 캐치(관찰)함으로써 해당 특정 행동의 반복회수 등이 기준치 이내인지 아닌지 여부를 판단하여 해당 피험자에게 이미지를 계속 그릴 수 있도록 자극을 주기 위한 기준을 수립하는 특수 기능을 수행하도록 하는 것이다. 즉, 관찰 모듈(150)은 피험자가 이미지를 완성하도록 후술할 자극 제공 어셈블리(200)에서 자극을 부여하기 위한 기준 설정을 수립하는 역할을 수행한다.

구체적으로 관찰 모듈(150)은 동공 관찰부(151), 모션 관찰부(152), 인터벌 관찰부(153), 판단부(154)를 포함한다.

동공 관찰부(151)는 본 발명의 시스템에 추가로 구비되는 동공관찰수단에 의하여 피험자의 동공 움직임을 관찰하는 기능을 수행한다. 여기서 동공관찰수단은 스마트폰 또는 태블릿 PC에 구비된 동공센서이거나, 터치스크린 장치(10)에 정보 전송 가능하게 연결된 아이 트랙커(eye tracker)와 같은 장치가 될 수 있다. 이때의 기준치는 이미지 입력창과 상관없는 방향을 응시하는 특정 횟수와 시간으로 설정할 수 있다.

모션 관찰부(152)는 피험자의 본 발명의 시스템에 역시 추가적으로 구비되는 영상분석수단에 의하여 피험자의 영상 중에서 피험자 신체의 특정 부위의 움직임, 떨림 등을 관찰하는 역할을 담당한다. 영상분석수단은 피험자가 정지 자세에서 이미지를 기린다는 가정 하에 가량 피험자의 손 흔들기, 큰 모션으로 움직이기(등 돌리거나 일어났다 앉았다 하는 행동) 등의 특정 행동을 관찰 기준으로 삼고 해당 행동의 특정 반복 회수를 기준치로 설정하여 해당 행동의 반복이 기준치 이하인지 이상인지 여부를 관찰하는 기능을 제공한다.

인터벌 관찰부(153)는 터치센서와 연동하여 피험자가 1획을 그린 이후, 다음 획까지 소요되는 시간, 즉 터치 인터벌을 측정하는 기능을 수행한다.

즉, 이미지를 그리지 않고 멍하게 있거나 다른 행동을 하는지 여부를 직관적으로 파악할 수 있는 기능을 제공하는 것으로, 이때의 기준치는 30초와 같이 특정 시간으로 설정할 수 있다.

판단부(154)는 상기 관찰 기능에 의하여 피험자의 행동이 기준치 이상 반복 여부를 판단하는 것으로 만일 기준치 이상인 경우에는 자극 정보를 생성하여 후술할 자극 제공 어셈블리(200)에 전송하는 역할을 수행한다.

즉, 관찰 모듈(150)은 피험자의 특정 행동의 반복 회수를 관찰하여 이미지를 그리지 못할 정도로 산만한 분위기를 반전하고자 자극을 제공할 기준을 설정하는 것으로 영상 처리모듈(120)에서 피험자의 영상을 진단 대상으로 설정하는 것과는 차별적인 기능을 제공한다.

본 발명의 자극 제공 어셈블리(200)는 상기 터치스크린 장치(10)와 통신 기능을 수행할 수 있는 것으로, 상기 관찰 모듈(150)에서 피험자가 산만한 것으로 판단하였을 경우 피험자가 이미지를 완성할 수 있도록 자극을 주어 다시 집중할 수 있도록 하는 기능을 제공한다.

즉, 본 발명에서 진단 대상 중 중요한 하나인 이미지가 완성되지 않을 경우 단순히 피험자의 행동만으로 심리 상태를 진단하기에 부족함이 따르기 때문에 ADHD 아동의 특성에 적합할 수 있는 자극을 순간적으로 제공하여 피험자가 이미지를 그리는 것에 다시 집중을 시키는 것이 중요하다.

이를 위해, 자극 제공 어셈블리(200)는 자극 제공 의복(210), 이미지 자극 제공모듈(220), 청각 자극 제공모듈(230)을 포함한다.

도 4는 본 발명의 자극 제공 의복의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.

도 4를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 자극 제공 의복(210)은 터치스크린 장치(10)와 유무선 통신 연결이 가능한 통신 기능을 구비한 것으로서, 피험자가 이미지를 그리기 전에 미리 착용을 시킬 수 있으며, 그 예로서 조끼, 카디건, 점퍼와 같은 의복 종류가 될 수 있다.

자극 제공 의복(210)은 특정 부위, 즉 내피 또는 외피에 진동 블록(vibration block)(211) 및 스피커(212), 제어부가 구비되어 있다.

진동 블록(211) 및 스피커(212)는 의복의 외피(제 1 원단)와 내피(제 2 원단) 사이에서 특정 형상(구형 내지 타원형 등의 형상)을 가지도록 형성되되 배터리 또는 외피와 내피 사이로 연장된 케이블과 연결된 전원 공급 장치(의복의 일 측에 소형 사이즈로 구비 가능)로부터 전원을 공급받아 구동되는 것으로서, 제 1 원단과 제 2 원단은 다양한 봉제 기법으로 제작될 수 있는테 특히 무봉제 웰딩(seamless welding) 공정을 이용하여 접합되는 것이 가능하고 공지되어 있는 웰딩 필름을 매개로 접합을 할 수가 있다.

진동 블록(211)은 전원 공급에 따라 진동을 발생하는 진동체를 구비하며, 스피커(212)는 터치스크린 장치(10)에서 구비된 음성저장수단으로부터 사운드 또는 음성을 통신 기능에 의하여 전달받아 해당 음성을 출력하는바, 이 음성저장수단은 의복에 자체 구비될 수도 있다.

제어부는 상기 자극 정보를 전달받아 상기 진동 블록(211)을 진동 처리하거나 스피커(212)를 통해 음성저장수단에 기 저장된 특정 사운드를 출력하는 기능을 수행한다.

즉, 자극 제공 의복(210)은 상기 관찰 모듈(150)에서 생성한 자극 정보를 통신부를 통해 전달받아 진동 블록(211)을 구동 처리하여 진동을 발생시킴과 동시에 스피커(212)를 통해 음성저장수단에 기 저장된 특정 음성을 출력하는 기능을 수행한다. 이 때, 특정 음성은 하나의 예로서 진동에 의해 피험자의 반감이나 두려움이 발생되는 것을 방지하기 위하여 부드러운 육성으로 집중해서 이미지를 다시 그리라는 내용을 수록할 수 있다.

도 5는 이미지 자극 제공모듈에 의한 이미지 자극의 일례를 도시한 개념도이다.

이미지 자극 제공모듈(220)은 상기 관찰 모듈(150)에서 생성된 자극 정보를 제공받아 이미지 입력창을 통하여 순간적으로 자극 이미지를 디스플레이하는 것으로서, 피험자에게 가벼운 놀라움을 제공하는 역할을 한다.

자극 이미지는 터치스크린 장치(10)에 기 저장된 이미지로, 다양한 의미와 내용을 수록한 이미지가 저장될 수 있다. 가령, 깜짝 놀랄만한 사진이나 동영상, 만화 영상, 흰색 정지 화면이 일정 시간 연속되는 동영상 등이 있을 수 있고 이 때 음성이 함께 출력될 수도 있다.

이미지 자극 제공모듈(220)은 추가적으로 보색 자극 제공부(221)를 구비한다. 보색 자극 제공부(221)는 상기 피험자가 그린 이미지를 복사 및 저장하여 해당 이미지를 표현한 색상의 보색으로서 다시 그려진 피험자의 이미지, 즉 보색 이미지를 이미지 입력창에 표현하는 기능을 수행한다.

예를 들어, 빨간색으로 처리한 이미지 부위를 빨간색의 보색인 녹색으로 표시하고, 노란색의 경우 이의 보색인 파란색으로 표시한다는 의미이다.

즉, 보색 자극 제공부(211)는 사용자가 그린 이미지에 사용된 색상과 반대의 색상을 피험자에게 보여줌으로서 단순히 피험자를 놀라게 하는 자극 기능을 넘어 피험자의 차후 반응이나 특이 특성을 살펴볼 수 있는 기회를 제공할 수 있다.

청각 자극 제공모듈(230)은 상기 관찰 모듈(150)의 자극 정보를 전달받아 터치스크린 장치(10)에 구비된 스피커(212)를 통해 음성을 출력하여 피험자에게 음성 자극을 제공하는 역할을 한다.

특히, 청각 자극 제공모듈(230)은 일반적인 사운드를 스피커를 통해 출력하는 수준을 넘어서 피험자 자신의 음성을 녹음한 후 변조하되 성인이 들을 수 없는 주파수 대역으로 변조하여 출력하는 특성을 제공한다.

가청주파수라 함은 사람이 들을 수 있는 음파의 주파수로서, 보통 그 주파수 대역은 16Hz에서 20kHz로 알려져 있다. 하지만, 여기서 최대 20kHz에 해당하는 주파수 대역에 대해서는 일반인의 건강상태보다 연령대에 상관관계가 보다 밀접한 것으로 조사되고 있는바, 나이가 들수록 가청주파수 대역 범위가 줄어들게 되며 특히 고대역 주파수(대략 17~20kHz)에서 이러한 현상이 두드러진다 할 수 있다.

즉, 사람의 귀는 일반적으로 약 9세 때부터 노화되기 시작하여 20대 이상인 경우에는 고역대의 주파수에 대한 가청 주파수가 낮아지는 경향을 보이는 것으로 조사되었는바, 통상 30대는 16kHz, 40대는 14kHz, 50대는 12kHz 이상 듣기 어렵다는 연구 결과가 있다. 따라서 나이를 먹을수록 사용자는 본래의 주파수 대역 안에 있는 오디오 신호를 다 들을 수 없고 어느 일부분만 들을 수 있으므로, 본 발명자는 바로 이러한 점을 이용하여 주로 낮은 연령대, 즉 5~11세 아동의 피험자 자신만이 들을 수 있는 음성을 출력하여 피험자에게 새로운 자극을 전달할 수 있을 뿐 아니라 청취 능력을 파악할 수 있는 척도도 제공할 수 있다.

이를 구현하기 위하여, 청각 자극 제공모듈(230)은 피험자 음성 녹음부(231), 음성 변조부(232), 출력부(233)로 구성되어 있다.

피험자 음성 녹음부(231)는 터치스크린 장치(10)에 구비된 마이크와 음성 저장부를 이용하여 마이크를 통해 피험자의 음성을 녹음하여 저장 수단에 저장하는 기능을 수행한다.

이 때, 저장되는 피험자의 음성은 이미지를 그리기 이전에 사전 학습을 통하여 관리자가 "피험자 자신이 집중하지 않고 이미지를 그리지 않을 때 어떻게 말해주고 싶어요?" 라는 질문을 한 다음 피험자로부터 "집중해", "머하니?", "빨리 해!"와 같은 내용으로 저장되는 것이 가능하다.

음성 변조부(232)는 상기 피험자 음성 녹음부(231)에 의해 녹음된 피험자 음성을 성인(20세)이 들을 수 없는 주파수 대역(18kHz - 20kHz)으로 변조한 변조 음성을 생성 및 저장 처리하는 기능을 제공한다. 물론 이러한 음성 변조부(232)에 의해 변조된 사용자 음성은 피험자 음색을 갖지 못하고 일반적으로 높은 주파수 영역대(하이 톤)로 변조되겠으나 우선 자신이 말한 내용과 동일한 내용이 출력되기 때문에 피험자 자신만 알아들을 수 있는 신선한 자극을 제공할 수 있다.

출력부(233)는 상기 관찰 모듈(150)의 자극 정보를 전달받아 상기 변조된 음성을 출력하는 기능을 수행한다.

이와 같은 세부 구성을 구비한 자극 제공 어셈블리(200)에 의하면, 피험자가 집중하지 못하고 이미지를 그리지 않고 다른 행동을 할 때 이미지 작성을 가이드할 수 있는 자극을 제공하여 이미지 작성 과정이 원활하게 진행될 수 있도록 하되, 특히 일반적인 소리, 이미지와 차별화되어 피험자의 고유 특성도 부차적으로 파악할 수 있는 자극 수단을 피험자에게 제공하여 이를 통해 부가적인 피험자 진단 대상 자료로 활용할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

1: 터치스크린 2: 카메라
3 : 전문가 서버 4: 클라이언트 서버
10: 터치스크린 장치 110: 이미지 처리모듈
111: 이미지 입력부 112: 이미지 전송부
113: 이미지 작성 가이드부 120: 영상 처리모듈
130: 진단 모듈 131: 전문가 진단부
132: 진단결과 제공부 140: 이미지 분석모듈
141: 전체 지배색상 파악부 141a : 구획처리 파트
141b : 색상분석 파트 141c: 지배 색상 결정 파트
142: 포커스 지배색상 파악부 142a : 포커스 영역 입력 파트
142b : 포커스 영역 구획 파트 142c : 색상 분석 파트
142d : 포커스 지배색상 결정 파트 143: 터치회수 파악부
144: 터치압력 파악부 145: 이미지 분석정보 전송부
150: 관찰 모듈 151: 동공 관찰부
152: 모션 관찰부 153: 인터벌 관찰부
154: 판단부 200: 자극 제공 어셈블리
210: 자극 제공 의복 211: 진동 블록
212: 스피커 220: 이미지 자극 제공모듈
221: 보색 자극 제공부 230: 청각 자극 제공모듈
231: 피험자 음성 녹음부 232: 음성 변조부
233: 출력부

Claims (8)

1. 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템으로서,
   통신 기능을 구비한 것으로, 이미지 입력 및 저장 처리가 가능한 터치스크린을 구비한 터치스크린 장치;
   피험자가 그린 이미지를 입력받아 저장 처리하고 이를 전문가 서버에 전송하는 이미지 처리모듈;
   상기 터치스크린 장치와 통신 가능한 카메라를 통하여 상기 이미지를 그리는 피험자의 행동을 촬영한 영상을 저장 처리하고 이를 전문가 서버에 전송하는 영상 처리모듈;
   전문가 서버에 연결된 클라이언트 서버를 통해 상기 이미지와 영상을 전문가에게 전달하여 전문가의 진단이 수록된 진단 결과를 생성하고 이를 피험자의 관리자에게 전송 처리하는 진단 모듈;
   피험자가 상기 이미지를 그릴 때 동공 및 행동 패턴, 터치 인터벌 중 어느 하나를 관찰하는 관찰부와, 상기 동공의 움직임, 행동 패턴, 터치 인터벌 중 어느 하나가 기 설정된 기준치 이상의 결과로 나타난 경우 자극 정보를 생성하는 판단부를 구비한, 관찰 모듈;
   상기 자극 정보를 전송받아 피험자에게 시각, 청각, 촉각 중 어느 하나의 신체적 자극을 제공하되, 마이크를 통해 피험자의 음성을 녹음 및 저장하는 피험자 음성 녹음부와, 상기 피험자의 음성을 성인이 들을 수 없는 18kHz 내지 20kHz의 주파수 대역으로 변조 및 저장 처리한 음성 변조부 및, 상기 자극 정보를 전달받아 상기 터치스크린 장치와 연결된 스피커를 통하여 상기 변조된 음성을 출력하는 출력부를 구비한 청각 자극 제공모듈을 포함하는 자극 제공 어셈블리;로 이루어진 것을 특징으로 하는, 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 시스템은,
   피험자가 그린 상기 이미지에서 피험자로 하여금 포커스 영역을 입력받는 포커스 영역 입력 파트와,
   상기 포커스 영역에 분포된 색상의 면적비와 종류를 파악하는 색상 분석 파트 및,
   상기 색상 분석을 통해 상기 이미지의 지배 색상을 결정하는 지배 색상 결정 파트를 구비한 포커스 지배 색상 파악부;
   상기 지배 색상을 이미지 분석정보로 생성하여 이를 전문가 서버에 전송 처리하는 이미지 분석정보 전송부를 구비한, 이미지 분석모듈;을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 시스템은,
   피험자가 상기 이미지를 그리면서 상기 터치스크린을 터치한 회수를 파악하는 터치회수 파악부와,
   상기 터치회수를 이미지 분석정보로 생성하여 이를 전문가 서버에 전송 처리하는 이미지 분석정보 전송부를 구비한, 이미지 분석모듈;을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 자극 제공 어셈블리는,
   피험자에게 착용되는 것으로,
   내피 및 외피 중 어느 하나의 부위에 진동체의 진동으로 진동을 발생하는 진동 블록과,
   특정 사운드가 저장된 음성저장수단 및 스피커;
   상기 자극 정보를 전달받아 상기 진동 블록을 구동하거나 상기 스피커를 통해 상기 음성저장수단에 저장된 사운드를 출력 제어하는 제어부를 포함한 자극 제공 의복;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 자극 제공 어셈블리는,
   상기 자극 정보를 받아 상기 이미지를 구성하는 세부 색상과 반대의 색상인 보색으로 재처리된 보색 이미지를 상기 터치스크린에 디스플레이하는 이미지 자극 제공모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치스크린을 이용한 주의력결핍 과잉행동 진단 시스템.
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