KR101736452B1 - 자극 반응 분석 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아동에 가해지는 자극에 따라 반응하는 아동의 반응 정보에 기초하여 아동의 상태를 진단하고 치료하는 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 자극 신호 또는 자극 신호의 조합을 순차적으로 아동에 제공하며, 제공한 자극 신호에 반응하는 반응 정보의 조합으로부터 진단/치료 정보를 생성하며, 진단/치료 정보의 조합으로부터 아동의 상태를 판단함으로써 아동의 상태를 정확하게 판단할 수 있으며, 선택된 프로그램에 따라 자극 신호를 제공하는 중에도 선택적으로 사용자가 필요한 추가 자극 신호를 제공하도록 함으로써 아동 상태의 진단/치료를 유동적으로 진행할 수 있으며 사용자의 노하우 또는 지식을 활용하여 아동의 상태를 진단 또는 치료할 수 있는 자극 반응 분석 시스템에 관한 것이다.

Description

자극 반응 분석 시스템{Apparatus for analyzing stimulus reaction}
본 발명은 아동에 가해지는 자극에 따라 반응하는 아동의 반응 정보에 기초하여 아동의 상태를 진단하고 치료하는 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 자극 신호 또는 자극 신호의 조합을 순차적으로 아동에 제공하며, 제공한 자극 신호에 반응하는 반응 정보의 조합으로부터 진단/치료 정보를 생성하며, 진단/치료 정보의 조합으로부터 아동의 상태를 판단함으로써 아동의 상태를 정확하게 판단할 수 있으며, 선택된 프로그램에 따라 자극 신호를 제공하는 중에도 선택적으로 사용자가 필요한 추가 자극 신호를 제공하도록 함으로써 아동 상태의 진단/치료를 유동적으로 진행할 수 있으며 사용자의 노하우 또는 지식을 활용하여 아동의 상태를 진단 또는 치료할 수 있는 자극 반응 분석 시스템에 관한 것이다.
자폐증이란 3세 이전부터 언어 표현과 이해, 어머니와의 애착 행동, 사람들과의 놀이에 대한 관심이 저조해지는 양상으로 나타난다. 이는 3세 이후에 또래에 대한 관심의 현저한 부족, 반복행동, 놀이 행동의 심한 위축, 인지 발달의 저하 등이 함께 나타나는 발달상의 장애로 전반적 발달장애라는 이름으로도 알려졌으며, 대부분의 자폐증 환자들의 감각 기관은 일반인의 감각기관과는 큰 차이가 있다. 자폐증 환자 중 75%는 정신 지체 문제를 보이고 있으며, 기분과 정서가 불안정하고 감정을 표현하는 데에 어려움을 느낀다. 투레트 증후군(틱장애), 강박장애, 우울증 등이 합병되기도 하며, 망상이나 환청, 수면 장애 등이 나타나기도 한다.
전세계 자폐증 환자는 3,500만 명이 넘는다. 그리고 이 숫자는 매년 늘고 있다. 특히 아동 환자의 증가세는 무서울 정도다. 10여 년 전만 해도 어린이 1만명당 1명이 자폐아 판정을 받았지만 지금은 100명당 1명 수준으로 100배나 증가했다. 이에 따라 자폐아를 지속적으로 간호하고 치료할 전문 치료사 부족이 심각한 상태이다. 이 같은 난제를 해소할 해결사로 주목받고 있는 것이 바로 자폐아 치료 도구로서의 로봇 개발이다.
놀랍게도 자폐아들은 인간보다 오히려 로봇에게 더 친근한 반응을 보이며 기대 이상의 상호작용을 한다는 연구결과들이 보고되고 있다. 전문가들은 로봇의 단순한 행동 패턴에서 원인을 찾는다. 일정한 규칙에 따라 행동하는 로봇은 그만큼 예측이 쉬워 자폐아들이 한층 편안하게 상호작용을 하게 된다는 것이다.
또한, 로봇을 이용한 자폐아 치료 방식은 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.
(1) 자폐아는 로봇이 같은 자극에 대해 늘 똑같이 반응하니 반응을 예측할 수 있어 안전하다고 느끼고 함께 놀기를 좋아한다.
(2) 돌발 상황에 대한 대처 능력이 없는 자폐아들은 일정한 규칙에 따라 행동하는 로봇과 편안하게 상호작용한다.
(3) 자폐아는 사람의 얼굴이나 눈을 잘못 보는데 로봇하고는 가능하다.
(4) 자폐아 능력에 맞게 아주 간단한 프로그램에서 시작해 더 복잡하게 단계적으로 프로그램을 개발할 수 있다.
(5) 로봇은 자폐아와의 자극-반응의 반복적인 수행 과정에 대해 피로나 공포감을 느끼지 않는다.
(6) 음악요법, 놀이요법, 역할극 등 치료 기법에 맞춰 프로그램화할 수 있다.
로봇을 이용한 자폐아 치료 효과를 극대화하기 위해서는, 로봇을 통해 자폐아에 제공되는 자극에 대한 자폐아의 반응 패턴을 실시간으로 수신하여 정확하게 분석할 수 있어야 하며, 이를 통해 자폐아의 현재 상태를 진단하거나 자폐아에 제공할 다음 자극의 형태를 결정하여야 한다.
종래 자폐아 진단/치료 시스템의 경우 단순히 자폐아에 가해지는 자극에 대한 자폐아의 반응 세기에 따라 자폐아의 반응을 긍정, 부정, 무관심으로 분류한다. 그러나 동일한 자극에 대해 동일한 반응 세기로 반응을 보일지라도 자폐아에 따라 제공된 자극에 긍정적으로 반응하거나 또는 부정적으로 반응하는 것으로 서로 상이할 수 있다.
또한, 종래 자폐아 진단/치료 시스템의 경우 제공된 1개의 자극에 대한 반응만을 기준으로 자폐아의 반응을 긍정 또는 부정으로 판단함으로써, 실제 자폐아의 상태를 정확하게 진단할 수 없으며, 따라서 자폐아의 상태에 적합한 치료를 제공하지 못한다는 문제점을 가진다.
또한, 종래 자폐아 진단/치료 시스템의 경우, 자폐아의 자극/반응 데이터를 실시간으로 수신하여 저장하거나, 저장한 자극/반응 데이터에 기초하여 자폐아 상태를 분석하며 피드백으로 자폐아의 자극/반응에 상응하는 자극을 제공하지 못한다는 문제점을 가진다.
본 발명은 위에서 언급한 종래 자폐아 진단/치료 시스템이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 아동의 자극에 대한 반응 정보를 로봇으로부터 실시간으로 수신하여 저장하며, 저장한 자극 정보와 반응 정보에 기초하여 아동 상태를 분석하며 피드백으로 아동의 자극/반응에 상응하는 자극을 제공하는 자극 반응 분석 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 동일한 자극에 대해 보이는 아동의 반응들로 이루어진 반응 정보 조합에 기초하여 아동의 반응을 긍정적 또는 부정적으로 정확하게 판단할 수 있는 자극 반응 분석 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 제공된 1개의 자극에 대한 반응만을 기준으로 자폐아의 반응을 긍정 또는 부정으로 판단하는 것이 아니라 순차적으로 제공되는 다수의 자극에 대한 아동의 반응에 기초하여 가장 유사한 패턴을 가지는 사례에 기초하여 실제 아동의 상태를 정확하게 진단하거나 아동의 상태에 적합한 치료를 제공할 수 있는 자극 반응 분석 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자극 반응 시스템은 수신한 자극 신호에 따라 시각적 자극, 청각적 자극, 촉각적 자극 또는 행동적 자극 중 어느 하나의 자극 또는 자극의 조합을 아동에 제공하며, 제공한 자극에 대한 아동의 반응 정보를 실시간으로 획득하는 반응 정보 획득부와, 선택한 프로그램에 따라 순차적으로 설정된 자극 신호를 반응 정보 획득부로 송신하며 자극 신호에 대한 아동의 반응 정보를 반응 정보 획득부로부터 수신하여 반응 정보에 해당하는 아동 상태를 분석하는 분석 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 반응 정보 획득부는 수신한 자극 신호에 따라 시각적 자극, 청각적 자극, 촉각적 자극 또는 행동적 자극 중 어느 하나의 자극 또는 자극의 조합을 아동에 제공하며, 제공한 자극에 대한 상기 아동의 반응 정보를 실시간으로 획득하는 로봇인 것을 특징으로 한다.
여기서 분석 장치는 선택한 프로그램에 따라 순차적으로 설정된 자극 신호를 로봇으로 송신하며, 자극 신호에 대한 아동의 반응 정보를 로봇으로부터 수신하여 아동의 자폐증 여부를 진단하거나 또는 자폐증 치료 상태를 분석하는 분석 장치인 것을 특징으로 한다.
여기서 분석 장치는 입력된 사용자 명령에 따라 프로그램의 진행 중 일시적으로 프로그램을 중단하고 추가 자극 신호를 상기 로봇으로 송신하며, 추가 자극 신호에 대한 아동의 반응 정보를 로봇으로부터 수신하는 것을 특징으로 한다.
여기서 분석 장치는 추가 자극 신호를 로봇으로 송신 후, 중단한 프로그램을 다시 연속 진행하여 순차적으로 설정된 자극 신호를 로봇으로 송신하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 분석 장치는 로봇으로 자극 신호를 송신하거나 로봇으로부터 아동의 반응 신호를 수신하는 송수신부와, 아동의 자폐증을 진단하기 위한 순차적인 자극 신호로 이루어진 진단 프로그램이 저장되어 있거나 아동의 자폐증을 치료하기 위한 순차적인 자극 신호로 이루어진 치료 프로그램이 저장되어 있는 치료/진단 프로그램 데이터베이스와, 선택된 진단 프로그램 또는 치료 프로그램에 따라 자극 신호를 생성하거나 사용자 명령에 따라 자극 신호를 생성하여 송수신부를 통해 로봇으로 송신 제어하는 자극 신호 생성부와, 선택한 진단 프로그램 또는 치료 프로그램에 따라 아동에 제공한 자극 정보와 자극에 대한 아동의 반응 정보를 저장하고 있는 치료/진단 정보 데이터베이스와, 치료/진단 정보 데이터베이스에 저장되어 있는 자극 정보와 반응 정보에 기초하여 아동의 자폐증을 진단하거나 치료 프로그램을 판단하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 분석부는 자극에 대한 아동의 반응 정보로부터 부정 관심, 긍정 관심, 무관심 중 어느 하나로 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
여기서 분석부는 1개의 자극에 대한 아동의 다수 반응들로 이루어진 반응 정보 조합으로부터 부정 관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하거나, 긍정 관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 분석부는 선택된 진단 프로그램 또는 치료 프로그램에 따라 순차적으로 제공되는 각 자극에 대한 반응 정보 조합을 생성하는 반응 조합 생성부와, 각 자극에 대한 반응 정보 조합으로부터 각 자극에 대한 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하는 정보 생성부와, 순차적으로 제공되는 자극에 대한 진단 정보 또는 치료 정보에 일치하는 정보 패턴을 가지는 사례를 검색하고 검색한 사례로부터 자폐증을 판단하거나 치료 프로그램을 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자극 반응 분석 시스템은 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 자극 반응 분석 시스템은 아동의 자극에 대한 반응 정보를 로봇으로부터 실시간으로 수신하여 저장하며, 저장한 자극 정보와 반응 정보에 기초하여 아동 상태를 분석함으로써, 피드백으로 아동의 자극/반응에 상응하는 자극을 제공할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 자극 반응 분석 시스템은 아동에게 선택된 진단 프로그램 또는 치료 프로그램에 따라 순차적으로 기설정된 자극을 제공하는 중 필요에 따라 추가적인 자극을 제공하며, 추가적인 자극 이후 중단된 진단 프로그램 또는 치료 프로그램을 실행함으로써, 실시간으로 수신한 아동의 반응 정보에 따라 필요한 자극을 추가적으로 제공하여 아동의 자폐증을 정확하게 판단하거나 효과적인 자폐증 치료를 제공할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 자극 반응 분석 시스템은 동일한 자극에 대해 보이는 아동의 반응들로 이루어진 반응 정보 조합에 기초하여 아동의 반응을 긍정적 또는 부정적으로 정확하게 판단함으로써, 자극에 대한 아동이 부정적으로 반응하는지 또는 긍정적으로 반응하는지 정확하게 진단할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따른 자극 반응 분석 시스템은 제공된 1개의 자극에 대한 반응만을 기준으로 자폐아의 반응을 긍정 또는 부정으로 판단하는 것이 아니라 순차적으로 제공되는 다수의 자극에 대한 아동의 반응에 기초하여 가장 유사한 패턴을 가지는 사례에 기초하여 실제 아동의 상태를 판단함으로써, 정확하게 아동의 자폐증 여부를 진단하거나 아동의 상태에 적합한 치료를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자극 반응 분석 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분석 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 진단/치료 프로그램 데이터베이스(130)에 저장되어 있는 진단/치료 프로그램의 일 예를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 분석부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 자극 신호와 자극 신호에 대한 아동의 반응 정보 또는 반응 정보의 조합의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 사레 데이터베이스의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 반응 정보 획득부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 자극 반응 분석 시스템에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자극 반응 분석 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 1을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 네트워크(200)에는 분석 장치(100)와 반응 정보 획득부(300)가 접속되어 있다. 분석 장치(100)는 입력된 사용자 명령에 따라 선택된 프로그램에 해당하는 자극 신호 또는 자극 신호의 조합을 생성하며 생성한 자극 신호를 네트워크(200)를 통해 반응 정보 획득부(300)로 송신하며, 반응 정보 획득부(300)는 분석 장치(100)로부터 네트워크(200)를 통해 수신한 자극 신호에 따라 자극 신호에 해당하는 자극 또는 자극 조합을 생성하여 아동(1)에게 제공한다.
반응 정보 획득부(300)는 아동(1)에 제공한 자극 또는 자극 조합에 대해 아동이 보이는 반응 정보를 획득하여 네트워크(200)를 통해 분석 장치(100)로 송신한다. 분석 장치(100)는 반응 정보 획득부(300)로 송신한 자극 신호 및 자극 신호에 대해 반응 정보 획득부(300)로부터 수신한 반응 정보에 기초하여 아동의 상태를 분석한다.
여기서 네트워크(200)는 분석 장치(100)로부터 자극 신호를 반응 정보 획득부(300)로 송신하거나, 반응 정보 획득부(300)로부터 반응 정보를 분석 장치(100)로 송신하는 다양한 유선/무선 네트워크가 사용될 수 있다.
여기서 분석 장치(100)는 사용자 명령을 입력받아 사용자 명령에 해당하는 프로그램을 선택하여 자극 신호 또는 자극 신호의 조합을 생성하며, 자극 신호에 대해 아동이 보이는 반응 정보로부터 아동의 상태를 진단하거나 진단한 아동 상태에 해당하는 진료 프로그램을 판단하는 장치로, 자극 신호를 생성하기 위한 프로그램, 진단 프로그램, 진료 프로그램이 저장되어 있으며 수신한 아동의 반응 정보에 해당하는 아동의 상태를 진단하거나 반응 정보에 해당하는 진료 방법을 결정하는 스마트 단말기, 개인용 컴퓨터, 해당 분석 프로그램을 수행하는 전용 단말기 등이 사용될 수 있다.
한편, 반응 정보 획득부(300)는 분석 장치(100)로부터 수신한 자극 신호에 따라 시각적 자극, 청각적 자극, 촉각적 자극 또는 행동적 자극 중 어느 하나의 자극 또는 자극의 조합을 아동에 제공하며, 제공한 자극에 대한 아동의 반응 정보를 실시간으로 획득하는 장치로, 본 발명이 자폐아 진단 및 치료에 적용되는 경우 반응 정보 획득부(300)는 자폐아가 친근함을 보이는 로봇으로 제작될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 분석 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 사용자 인터페이스(미도시)를 통해 사용자 명령이 입력되는 경우, 제어부(110)는 입력된 사용자 명령에 따라 자극 신호를 생성하기 위한 생성 제어 신호를 자극 신호 생성부(120)로 제공한다.
자극 신호 생성부(120)는 생성 제어 신호에 기초하여 진단/치료 프로그램 데이터베이스(130)에 저장되어 있는, 생성 제어 신호에 해당하는 진단 프로그램 또는 치료 프로그램을 검색하고, 검색한 진단 프로그램 또는 치료 프로그램에 따라 자극 신호 또는 자극 신호의 조합을 생성한다. 송수신부(140)는 생성한 자극 신호 또는 자극 신호의 조합을 네트워크를 통해 반응 정보 획득부(300)로 송신한다.
도 3은 본 발명에 따른 진단/치료 프로그램 데이터베이스(130)에 저장되어 있는 진단/치료 프로그램의 일 예로, 프로그램 1을 선택하기 위한 사용자 명령이 입력되는 경우 자극 신호 생성부(120)는 프로그램 1을 진단/치료 프로그램 데이터베이스(130)에서 검색하여 프로그램 1에 해당하는 a1, a3, a4, a6의 자극을 순차적으로 생성한다. 한편, 프로그램 2를 선택하기 위한 사용자 명령이 입력되는 경우, 자극 신호 생성부(120)는 프로그램 2를 진단/치료 프로그램 데이터베이스(130)에서 검색하여 프로그램 2에 해당하는 b1, b2, b5, b7의 자극을 순차적으로 생성한다.
이와 같은 프로그램은 본 발명이 적용되는 분야, 예를 들어 자폐아 진단/치료에 적용되는 경우 자폐아 전문가에 의해 기생성되어, 진단/치료 프로그램 데이터베이스에 저장될 수 있다.
다시 도 2를 참고로 살펴보면, 반응 정보 획득부(300)는 분석 장치(100)로부터 수신한 자극 신호에 해당하는 자극을 생성하여 아동에게 제공하며, 아동에 제공한 자극에 대한 반응 정보를 획득하여 실시간으로 분석 장치(100)로 송신하는데, 송수신부(140)는 반응 정보 획득부(300)로부터 반응 정보를 수신하여 자극/반응 정보 데이터베이스(150)에 저장한다. 바람직하게, 자극/반응 정보 데이터베이스(150)에는 자극 신호 생성부(120)에서 생성되어 반응 정보 획득부(300)로 송신한 자극 신호와 송신한 자극 신호에 대한 아동의 반응 정보를 서로 매핑하여 저장 관리한다.
분석부(160)는 자극 신호와 자극 신호에 대한 아동의 반응 정보의 조합으로 아동의 상태를 분석하고, 분석한 아동의 상태에 따른 치료 프로그램을 판단한다. 바람직하게, 분석부(160)는 사례 기반으로 자극 신호와 자극 신호에 대한 아동의 반응 정보의 조합과 일치하는 상태 분석 사례를 검색하며, 검색한 상태 분석 사례로 아동의 상태를 분석한다.
분석부(160)에서 분석한 아동의 상태 또는 분석한 아동 상태에 따른 치료 프로그램에 대한 정보는 제어부(110)로 제공되며, 제어부(110)는 아동의 상태 또는 분석한 아동 상태에 따른 치료 프로그램을 출력부(170)를 통해 사용자에 출력한다.
바람직하게, 제어부(110)는 사용자 명령에 따라 반응 정보 획득부(300)로 제공한 자극 신호 및 제공한 반응 신호에 대한 아동의 반응 정보를 자극/반응 정보 데이터베이스(150)로부터 추출하여 출력부(170)로 출력한다. 사용자는 출력부(170)로 출력되는, 자극 신호에 대한 아동의 실시간 반응 정보에 기초하여 선택적으로 추가 자극 신호를 생성 제어할 수 있다. 사용자 명령에 따라 선택된 프로그램에 해당하는 자극 신호 또는 자극 신호의 조합을 생성하여 아동에 제공하는 중, 아동이 자극에 보이는 반응에 따라 사용자는 프로그램의 진단을 일시적으로 중단하고 추가 자극 신호를 생성하기 위한 사용자 명령을 입력하며 제어부(110)는 사용자 명령에 따라 추가 자극 신호를 생성하여 반응 정보 획득부(300)로 제공할 수 있다. 추가 자극에 대한 아동의 반응 정보에 기초하여 선택적으로 연속하여 다른 추가 자극 신호를 생성 제어할 수 있다.
제어부(110)는 추가 자극 신호를 반응 정보 획득부(300)로 송신 후, 중단한 진단 프로그램 또는 치료 프로그램을 다시 연속 진행하여 순차적으로 설정된 자극 신호를 반응 정보 획득부(300)로 송신 제어한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 분석 장치는 자극 신호에 따른 아동의 반응 정보를 실시간으로 획득하여 아동의 상태를 판단할 수 있으며, 이에 추가하여 자극 신호에 따른 아동의 반응 정보에 기초하여 진행 중인 프로그램을 일시 중단하여 새로운 추가 자극 신호를 생성하여 아동에 제공함으로써, 프로그램에 따라 자동으로 아동의 상태를 판단할 뿐만 아니라 사용자의 지식 또는 노하우에 따라 선택적으로 추가 자극을 아동에 제공하여 보다 정확하게 아동의 상태를 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 분석부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 4를 참고로 살펴보면, 반응 조합 생성부(161)는 선택된 진단 프로그램 또는 치료 프로그램에 따라 순차적으로 제공되는 각 자극 신호에 대한 아동의 반응 정보로부터 반응 정보 조합을 생성한다. 정보 생성부(163)는 각 자극 신호에 대한 반응 정보 조합으로부터 각 자극에 대한 진단 정보 또는 치료 정보를 생성한다.
정보 생성부(163)는 자극에 대한 아동의 반응 정보로부터 부정 관심, 긍정 관심, 무관심 중 어느 하나로 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하는데, 바람직하게 1개의 자극 신호에 대한 아동의 다수 반응들로 이루어진 반응 정보 조합으로부터 부정 관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하거나, 긍정 관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하거나, 무관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성한다.
자극 신호와 자극에 대한 아동의 반응 정보 또는 반응 정보의 조합의 일 예를 설명하기 위한 도 5를 참고로 살펴보면, 1개의 자극 신호1을 아동에 제공하는 경우 아동은 소리를 하의 크기로 지르고 반응 자극 획득부(예를 들어, 강아지 로봇)를 쓰다듬는 반응을 보이는 경우, 반응 조합 생성부(161)은 자극 신호1에 대한 아동의 반응 정보의 조합으로 {소리(하), 쓰다듬음}을 생성하며, 정보 생성부(163)는 생성한 반응 정보의 조합으로부터 긍정(사랑함)이라는 긍정 관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성한다.
한편, 1개의 자극 신호3을 아동에 제공하는 경우 아무런 반응을 보이지 않는 경우, 정보 생성부(163)는 무관심이라는 진단 정보 또는 치료 정보를 생성한다.
한편, 1개의 자극 신호2를 아동에 제공하는 경우 아동은 소리를 상의 크기로 지르고 반응 자극 획득부(예를 들어, 강아지 로봇)를 중의 세기로 때리는 반응을 보이는 경우, 반응 조합 생성부(161)은 자극 신호2에 대한 아동의 반응 정보의 조합으로 {소리(상), 때림(중)}을 생성하며, 정보 생성부(163)는 생성한 반응 정보의 조합으로부터 긍정(즐거워함)이라는 긍정 관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성한다.
1개의 자극 신호4을 아동에 제공하는 경우 아동은 소리를 상의 크기로 지르고 반응 자극 획득부(예를 들어, 강아지 로봇)를 강의 세기로 때리는 반응을 보이는 경우, 반응 조합 생성부(161)은 자극 신호4에 대한 아동의 반응 정보의 조합으로 {소리(상), 때림(상)}을 생성하며, 정보 생성부(163)는 생성한 반응 정보의 조합으로부터 부정(화남)이라는 부정 관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성한다.
이와 같이, 본 발명에서는 1개의 자극 신호를 아동에 제공할 때 아동이 보이는 반응의 다양성에 기초하여 다양한 반응 정보의 조합으로부터 자극 신호에 대한 아동의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하기 때문에, 정확하게 아동의 상태를 판단할 수 있다.
본 발명이 적용되는 분야에 따라 아동의 반응을 긍정 관심, 부정 관심, 무관심으로 판단하는 이외에 분노, 불안, 즐거움 등으로 변경하여 아동의 상태를 진할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.
다시 도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 판단부(169)는 순차적으로 제공되는 자극 신호에 대한 진단 정보 또는 치료 정보에 일치하는 정보 패턴을 가지는 사례를 사례 데이터베이스(167)에서 검색하고, 검색한 사례로부터 아동의 상태를 판단하거나 판단한 아동의 상태에 대한 치료 프로그램을 판단한다.
본 발명에 따른 사레 데이터베이스의 일 예를 설명하기 위한 도 6을 참고로 살펴보면, 순차적으로 아동에 자극 신호1, 자극 신호2, 자극 신호3 및 자극 신호4를 제공하는 경우, 자극 신호1, 자극 신호2, 자극 신호3 및 자극 신호4에 대한 진단 정보 또는 치료 정보가 긍정 관심, 긍정 관심, 긍정 관심, 긍정 관심인 경우 진단1로 아동의 상태를 진단하며, 진단1에 해당하는 치료 프로그램을 아동에 제공하도록 조언할 수 있다.
한편, 순차적으로 아동에 자극 신호1, 자극 신호2, 자극 신호3 및 자극 신호4를 제공하는 경우, 자극 신호1, 자극 신호2, 자극 신호3 및 자극 신호4에 대한 진단 정보 또는 치료 정보가 긍정 관심, 긍정 관심, 무관심, 긍정 관심인 경우 진단2로 아동의 상태를 진단하며, 진단2에 해당하는 치료 프로그램을 아동에 제공하도록 조언할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 반응 정보 획득부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 7에서 반응 정보 획득부의 일 예로 로봇이 될 수 있으며, 이하에서는 반응 정보 획득부를 로봇으로 설명한다.
도 7을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 송수신부(310)는 분석 장치(100)로부터 자극 신호를 수신하는 경우, 로봇 제어부(330)는 자극 신호에 해당하는 자극 생성부(350)를 선택하여 자극 신호를 생성하기 위한 자극 제어 신호를 생성한다. 바람직하게, 자극 신호에는 자극 생성부를 선택하기 위한 식별자가 구비되어 있으며, 로봇 제어부는 식별자에 기초하여 자극 생성부를 선택한다.
선택된 자극 생성부(350)는 로봇 제어부(330)로부터 수신한 자극 제어 신호에 따라 자극을 생성하여 아동에 제공한다. 여기서 자극 생성부(350)는 소리 자극을 발생하는 스피커, 빛 자극을 발생하는 조명, 움직임 자극을 발생하는 동작 모터, 화면을 통해 이미지 자극을 발생하는 디스플레이가 구비될 수 있는데, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 다양한 다른 종류의 자극을 제공하기 위한 자극 생성부가 사용될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.
한편, 반응 감지부(370)는 아동에 제공한 자극에 대한 아동의 반응을 감지하며, 감지한 반응 정보를 로봇 제어부(330)로 제공한다. 로봇 제어부(330)는 감지한 반응 정보를 저장부(390)에 저장 관리하며 분석 장치로부터 요청이 있는 경우 분석 장치로 송신 제어하거나, 감지한 반응 정보를 송수신부(310)를 통해 실시간으로 분석 장치로 송신 제어한다. 여기서 반응 감지부(370)는 소리 반응 정보를 감지하는 마이크, 때림 또는 쓰다듬음의 반응 정보를 감지하는데 터치 센서와 이동 센서(자이로스코프 센서, 가속도 센서 등), 얼굴 변화를 촬영하기 위한 카메라가 사용될 수 있는데, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 라양한 다른 종류의 반응 정보를 감지하기 위한 반응 감지부가 사용될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
따라서 본 발명은 아동의 자폐증 진단 이외에 로봇에 대한 아동의 반응에 기초하여 아동의 불안 장애, 외상 후 스트레스, ADHD 등 진단 및 치료에 사용될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.
100: 분석 장치 200: 네트워크
300: 반응 정보 획득부 110: 제어부
120: 자극 신호 생성부 130: 진단/치료 프로그램 DB
140: 송수신부 150: 자극/반응 정보 DB
160: 분석부 170: 출력부
161: 반응 조합 생성부 163: 정보 생성부
165: 치료/진단 정보 DB 167: 저장부
169: 판단부 310: 송수신부
330: 로봇 제어부 350: 자극 생성부
370: 반응 감지부 390: 저장부

Claims (9)

  1. 사용자에 의해 선택된 프로그램에 따라 설정된 자극 신호를 순차적으로 생성하는 분석 장치; 및
    상기 분석 장치로부터 수신한 자극 신호에 따라 시각적 자극, 청각적 자극, 촉각적 자극 또는 행동적 자극 중 어느 하나의 자극으로 이루어진 자극 조합을 생성하여 순차적으로 아동에 제공하며, 상기 자극 조합을 구성하는 각 자극에 대한 상기 아동의 반응 정보 조합을 실시간으로 획득하고 상기 반응 정보 조합을 상기 분석 장치로 제공하는 반응 정보 획득부를 포함하며,
    상기 분석 장치는 상기 자극 조합을 구성하는 각 자극에 대한 상기 아동의 반응 정보 조합으로부터 각 자극에 대한 진단 정보를 판단하고, 상기 자극 조합을 구성하는 각 자극에 대한 진단 정보들로 이루어진 진단 정보 패턴를 생성하며, 상기 진단 정보 패턴과 일치하는 패턴을 가지는 동일 사례를 사례 데이터베이스에서 검색하여 동일 사례에 해당하는 아동 상태 또는 치료 프로그램을 상기 아동의 상태 정보 또는 치료 프로그램으로 제공하며,
    상기 분석 장치는 상기 선택된 프로그램에 따라 설정된 자극 신호를 순차적으로 생성 중 입력된 사용자 명령에 따라 순차적인 자극 신호의 생성을 중단하고 추가 자극 신호를 생성하여 상기 반응 정보 획득부로 송신하며, 상기 추가 자극 신호를 상기 반응 정보 획득부로 송신 후 상기 자극 신호를 다시 연속하여 순차적으로 생성하는 것을 특징으로 하는 자극 반응 분석 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반응 정보 획득부는
    수신한 자극 신호에 따라 시각적 자극, 청각적 자극, 촉각적 자극 또는 행동적 자극 중 어느 하나의 자극 또는 자극의 조합을 아동에 제공하며, 제공한 자극에 대한 상기 아동의 반응 정보를 실시간으로 획득하는 로봇인 것을 특징으로 하는 자극 반응 분석 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 분석 장치는
    상기 선택한 프로그램에 따라 순차적으로 설정된 자극 신호를 상기 로봇으로 송신하며, 상기 자극 신호에 대한 상기 아동의 반응 정보를 상기 로봇으로부터 수신하여 상기 아동의 자폐증 여부를 진단하거나 또는 자폐증 치료 상태를 분석하는 분석 장치인 것을 특징으로 하는 자극 반응 분석 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 분석 장치는 입력된 사용자 명령에 따라 상기 프로그램의 진행 중 일시적으로 상기 프로그램을 중단하고 상기 추가 자극 신호를 상기 로봇으로 송신하며,
    상기 추가 자극 신호에 대한 상기 아동의 반응 정보를 상기 로봇으로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 자극 반응 분석 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 분석 장치는 추가 자극 신호를 상기 로봇으로 송신 후, 중단한 상기 프로그램을 다시 연속 진행하여 순차적으로 설정된 자극 신호를 상기 로봇으로 송신하는 것을 특징으로 하는 자극 반응 분석 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 분석 장치는
    상기 로봇으로 자극 신호를 송신하거나 상기 로봇으로부터 아동의 반응 신호를 수신하는 송수신부;
    아동의 자폐증을 진단하기 위한 순차적인 자극 신호로 이루어진 진단 프로그램이 저장되어 있거나, 아동의 자폐증을 치료하기 위한 순차적인 자극 신호로 이루어진 치료 프로그램이 저장되어 있는 치료/진단 프로그램 데이터베이스;
    선택된 진단 프로그램 또는 치료 프로그램에 따라 자극 신호를 생성하거나, 사용자 명령에 따라 자극 신호를 생성하여 상기 송수신부를 통해 상기 로봇으로 송신 제어하는 자극 신호 생성부;
    선택한 진단 프로그램 또는 치료 프로그램에 따라 아동에 제공한 자극 정보와 자극에 대한 아동의 반응 정보를 저장하고 있는 치료/진단 정보 데이터베이스; 및
    상기 치료/진단 정보 데이터베이스에 저장되어 있는 자극 정보와 반응 정보에 기초하여 상기 아동의 자폐증을 진단하거나 치료 프로그램을 판단하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자극 반응 분석 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 분석부는
    상기 자극에 대한 아동의 반응 정보로부터 부정 관심, 긍정 관심, 무관심 중 어느 하나로 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 자극 반응 분석 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 분석부는
    1개의 자극에 대한 아동의 다수 반응들로 이루어진 반응 정보 조합으로부터 부정 관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하거나, 긍정 관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하거나, 무관심의 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 자극 반응 분석 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 분석부는
    선택된 진단 프로그램 또는 치료 프로그램에 따라 순차적으로 제공되는 각 자극에 대한 반응 정보 조합을 생성하는 반응 조합 생성부;
    상기 각 자극에 대한 반응 정보 조합으로부터 각 자극에 대한 진단 정보 또는 치료 정보를 생성하는 정보 생성부; 및
    순차적으로 제공되는 자극에 대한 진단 정보 또는 치료 정보에 일치하는 정보 패턴을 가지는 동일 사례를 검색하고, 검색한 동일 사례로부터 자폐증을 판단하거나 치료 프로그램을 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자극 반응 분석 시스템.
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