KR101802311B1 - A method and system using 3D virtual reality for treatment of cognitive impairment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 치매, 편측 무시, 실행기능저하증 등의 다양한 인지기능 질환의 치료를 위하여 3차원 가상 현실을 이용하는 정보 제공 방법 및 시스템 관한 것으로서, (a) 제어 모듈(120)의 타깃 생성 모듈(121)이 임의의 위치 좌표를 갖는 타깃을 생성하여 디스플레이부(110)에 전송하고, 상기 디스플레이부(110)가 가상 좌표계에서 상기 타깃을 디스플레이하는 단계; (b) 상기 제어 모듈(120)의 가상 신체 생성 모듈(122)이 다수의 센서(S)의 다수의 위치 좌표를 감지하여 감지된 다수의 위치 좌표를 연결함으로써 상기 가상 좌표계에서 오브젝트(object)를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 제어 모듈(120)의 좌표 조정 모듈(123)이 상기 위치 좌표를 미리 설정된 소정의 거리만큼 각각 이동시킨 조정 좌표를 연산함으로써 상기 오브젝트의 위치를 조정하여 상기 디스플레이부(110)에 전송하고, 상기 디스플레이부(110)가 조정된 상기 오브젝트를 디스플레이하는 단계를 포함하며, 상기 다수의 센서(S)가 감지하는 위치 좌표가 변형됨에 따라 상기 (c) 단계가 실시간으로 반복되어 수행되는, 정보 제공 방법을 제공함으로써, 편향 효과를 보다 적극적으로 활용함으로써, 환자의 접근이 용이하여 환자가 받게 되는 고통은 감소하면서도 더 높은 인지 능력을 자극 받게 되며, 3D 가상 현실을 환자와 친숙한 공간(예를 들어, 환자의 집)으로 설정함으로써 치료 효과가 극대화되는 효과가 있다.The present invention relates to a method and system for providing information using three-dimensional virtual reality for the treatment of various cognitive dysfunctions such as dementia, Generating a target having the arbitrary positional coordinates and transmitting the target to the display unit 110, and displaying the target in the virtual coordinate system; (b) The virtual body creation module 122 of the control module 120 senses a plurality of position coordinates of the plurality of sensors S and connects a plurality of detected position coordinates, thereby obtaining an object in the virtual coordinate system ; And (c) a coordinate adjustment module (123) of the control module (120) adjusts the position of the object by calculating coordinates adjusted by moving the position coordinates by a predetermined distance, And displaying the adjusted object by the display unit 110. The step (c) is repeated in real time as the position coordinates detected by the plurality of sensors S are modified By providing the information providing method, by utilizing the bias effect more positively, it is easy to access the patient, the suffering to the patient is reduced while stimulating the higher cognitive ability, and the 3D virtual reality is changed into the familiar space For example, the patient's home), thereby maximizing the therapeutic effect.

Description

인지기능 질환의 치료를 위하여 3차원 가상 현실을 이용하는 정보 제공 방법 및 시스템{A method and system using 3D virtual reality for treatment of cognitive impairment}[0001] The present invention relates to an information providing method and system using a 3D virtual reality for the treatment of cognitive dysfunction,

본 발명은 치매, 편측 무시, 실행기능저하증 등의 다양한 인지기능 질환의 치료를 위하여 3차원 가상 현실을 이용하는 정보 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for providing information using a three-dimensional virtual reality for the treatment of various cognitive dysfunctions such as dementia, disregard of one side, and impaired executive function.

인지기능 질환 혹은 인지 장애는 운동학습, 주의력과 집중력, 기억력, 시공간 처리능력, 언어, 문제해결 및 추론, 분별 및 계획능력 등과 같은 인지기능과 관련된 여러 영역에서 이루어지는 장애를 의미한다.Cognitive dysfunction or cognitive impairment refers to disorders that occur in many areas related to cognitive functioning, such as motor learning, attention and concentration, memory, time-to-time processing ability, language, problem solving and reasoning,

인지기능 질환의 종류로서, 경미한 인지기능 질환(MCI)은 물론 치매, 편측무시, 실행기능저하증 등을 들 수 있다. 다만, 인지기능 질환을 유발하는 원인이 매우 다양할 뿐만 아니라 환자의 손상 정도 및 회복 정도에 따라 규정하기 어려운 복잡한 양상으로 나타나기에 위의 예시들 이외에도 다양한 종류가 연구되고 보고되고 있다.Types of cognitive dysfunction include mild cognitive dysfunction (MCI) as well as dementia, unilateral disregard, and dysfunctional dysfunction. However, the causes of cognitive dysfunction are not only diverse, but also complex and difficult to define according to the level of damage and recovery of the patient.

먼저, 이 중에서 "치매"를 설명한다.First, "dementia" is explained.

치매는 비교적 흔한 질병으로서, 특히 65세 이상에서는 5%, 80세 이상에서는 20%에서 발생한다.Dementia is a relatively common disease, especially in those over 65 years old and in those over 80 years old.

점진적으로 발생하는 기억력 상실, 판단력과 지남력의 장애, 상대적으로 손상되지 않은 의식과 각성 상태를 지닌 인격의 변화 등이 치매의 특징이다. Dementia is characterized by gradual loss of memory, disruption of judgment and orientation, and changes in personality with relatively unimpaired consciousness and arousal.

치매의 50~60%는 알츠하이머형의 치매이고, 20%는 다발성 경색에 의한다. 그 외에도 여러 치매의 원인들이 존재한다.50-60% of dementia is Alzheimer's type, and 20% is caused by multiple infarction. There are many other causes of dementia.

치매의 치료에서 현재 약물요법 등의 의료기술로는 완치보다 진행을 막는 정도의 제한적인 경우가 많다. 그래서 치매로 인해 발생하는 여러 일상생활에서의 적응장애나 사고 등을 예방하기 위한 재활 치료의 중요성이 부각되고 있다.In the treatment of dementia, medical techniques such as drug therapy are often limited to prevent progression from cure. Thus, the importance of rehabilitation therapy to prevent adaptation disorder and accidents in daily life caused by dementia is emphasized.

특히, 중등도 또는 중증의 치매 환자는 새로 기억하는 능력이 미약하기 때문에 새로 배우는 형태의 재활치료는 한계가 있다. 그날의 생활을 다음 날로 연결시키는 것이 어렵고, 치료 효과를 얻는 데 어려움을 겪게 되는 것이다. 이러한 경우, 환자의 학습 능력을 제대로 평가하는 것, 새로 발생한 장애를 적절히 돌보기 위해 가족을 교육시키는 것 정도가 재활치료에 해당할 것이다. 예를 들어 환자는 말을 통해 배우는 것이 불가능하더라도, 행동을 통해 배우는 능력이 있다는 것을 찾아내는 것이다. In particular, patients with moderate or severe dementia have a limited ability to remember newly, so there is a limit to rehabilitation therapy in the form of new learning. It is difficult to connect the life of the day to the next day, and it is difficult to obtain the therapeutic effect. In such a case, rehabilitation would be enough to properly assess the patient's learning ability and educate the family to properly take care of the new disorder. For example, a patient may be able to learn through action, even if it is impossible to learn through speech.

결국, 치매 환자의 인지 재활 치료를 위하여, 일상 생활에서 과제의 반복적인 수행을 통해 인지능력을 학습시키고 연습시키는 과정이 중요하다고 할 수 있다.Finally, in order to cognitive rehabilitation of dementia patients, the process of learning and practicing cognitive ability through repetitive tasks in daily life is important.

"편측 무시"는 운동기능이나 시각, 감각기관에 문제가 없이 뇌의 병변과 반대쪽에서 자극을 주었을 때 그곳으로 돌아보거나 반응을 하지 않는 것을 뜻한다. 편측 무시는 청각, 시각, 촉각의 세 가지 형태로 나타날 수 있다. 만약 환자가 좌측에 대한 무시가 있다면 환자는 좌측을 돌아보지 않을 뿐만 아니라 눈과 몸은 긴장된 상태로 우측으로 향한다. "Unilateral disregard" refers to not returning to or reacting to a stimulus on the opposite side of the brain lesion without any problems with motor function, vision, or sensory organs. Unilateral neglect can occur in three forms: auditory, visual, and tactile. If the patient has neglected the left side, the patient not only does not look to the left, but also eyes and body are tilted to the right.

편측 무시는 주의력을 관할하는 신경망에 손상이 있을 때 나타나며 우측 두정엽, 전두엽, 띠이랑, 시상, 그물형성체(reticular formation)에 손상이 있을 때 나타난다. Unilateral Ignorance occurs when there is damage to the neural network that undergoes attention and occurs when there is damage to the right parietal lobe, frontal lobe, striatum, sagittal, reticular formation.

초기에는 안정을 위해 자극이 되는 환경을 침대의 마비측에 두지 않으나, 그 이후에는 문이나 간병하는 위치를 마비측에 두어 자극이 충분히 전달될 수 있도록 하는 것이 좋다. 그밖에 유용한 치료법으로는 프리즘 안경 적응훈련, 시청각적 자극 유도, 시각적 스캐닝(visual scanning)법 등이다. In the early stage, the stimulus is not placed on the paralyzed side of the bed for stabilization, but after that, it is recommended that the position of the door or nursing is placed on the paralyzed side so that the stimulation can be sufficiently transmitted. Other useful therapies include adaptation of prism glasses, induction of auditory stimuli, and visual scanning.

특히, 본 발명자는 컴퓨터 프로그램으로 2차원 가상현실을 이용한 프리즘 안경 적응훈련을 구체적으로 연구하여 효과를 확인한 바 있는데, 실제 프리즘 안경 적응훈련과 유사한 3차원 가상현실 환경을 구현하는 경우 편측 무시를 호전시키는 효과가 클 것으로 예상되므로 3차원 가상환경 치료법의 개발과 적용이 필요한 실정이다.Particularly, the inventor of the present invention studied a prism eyeglasses adaptation training using a two-dimensional virtual reality with a computer program, and confirmed the effect thereof. When realizing a three-dimensional virtual reality environment similar to actual prism eyeglasses adaptation training, It is necessary to develop and apply 3D virtual environment treatment method.

"실행기능저하(executive dysfunction)증"이란 문제해결 및 목적지향적인 활동을 수행하기 위하여 새로운 정보를 습득하고 활용할 수 있는 고차원적인 정신기능에 문제가 발생하여, 복합적인 상황 및 과제에 유연하고 체계적으로 대처하고 해결해 나아가는데 어려움을 겪는 것을 말한다. 실행기능저하증은 대개 해부학적으로 실행기능을 담당하는 부위인 전전두엽 피질(prefrontal cortex) 등에 문제가 있는 경우 발생한다. The term "executive dysfunction" refers to the problem of high-level mental function that can acquire and utilize new information in order to solve problems and carry out objective-oriented activities. It is difficult to cope and solve. Hypotrophic dysfunction usually occurs when there is a problem with the prefrontal cortex, which is an anatomical part of the execution function.

실행기능저하증의 증상으로, 목적 지향적 행동(goal directed behavior), 계획, 서열화(sequencing), 과제이행(set shifting), 언어 및 공간 작업기억(verbal and spatial working memory), 자기감독(seof-monitoring) 등 대부분의 실행기능의 영역에서 문제가 발생할 수 있다. 사회적으로 부적절한 행동 수준을 결정하고 충동이나 부적절한 반응을 억제하는 기능이 떨어지기도 한다. 사회적 상호작용의 저하, 정신운동성 지연, 무감동 등의 중상이 나타날 수 있다. These include symptoms of goal-directed behavior, planning, sequencing, set shifting, verbal and spatial working memory, seof-monitoring, The problem can arise in the area of most executive functions, such as. The ability to determine socially inappropriate levels of behavior and to suppress impulses or inappropriate responses may be inadequate. Social interactions, delays in psychomotor retardation, and nausea.

실행기능저하증 환자 치료를 위해서는 적절한 실행 과정에 대한 개념 교육과 일상생활과 업무에 관련된 과제의 반복적인 훈련을 통해 인지능력을 학습시키고 연습시키는 과정이 중요하다고 할 수 있다. In order to treat patients with low functioning performance, it is important to learn conceptual training on proper execution process and to learn and practice cognitive ability through repeated training of tasks related to daily life and work.

이상과 같이, 인지기능 질환을 위하여 행동을 통한 인지능력 향상 치료법은 효과적인 방법임은 틀림 없음을 알 수 있다. As described above, it can be understood that the cognitive enhancement therapy through behavior is an effective method for the cognitive function disorder.

다만, 현재 알려진 치료 방법은 병원 치료실과 같은 제한된 환경에서 이루어지는 인지재활치료와 소수의 컴퓨터 프로그램을 통한 인지기능훈련 등의 실생활과는 다소 동떨어진 제한된 치료 방법에 불과하다.However, currently known treatment methods are limited treatment methods which are somewhat out of the practical life such as cognitive rehabilitation treatment in a limited environment such as a hospital treatment room and cognitive function training through a few computer programs.

이에, 본 발명자들은 3D 가상 현실을 생성하고, 그 안에서 환자가 보다 용이하게 필요한 환경과 타깃에 접근하면서도, 이를 통하여 인지기능 질환에 보다 큰 도움을 줄 수 있는 본 발명을 개발하기에 이르렀다. Accordingly, the inventors of the present invention have developed a 3D virtual reality, in which a patient can more easily access necessary environments and targets, thereby providing a greater help to cognitive dysfunction.

(특허문헌1) WO2010-136718A1(Patent Document 1) WO2010-136718A1

(특허문헌2) US9060747B2(Patent Document 2) US9060747B2

(특허문헌3) US2012-0253431A1(Patent Document 3) US2012-0253431A1

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 인지기능 질환 치료에 도움을 줄 수 있도록 3D 가상 현실을 이용하는 정보 제공 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an information providing method and system using 3D virtual reality to help cognitive function disease.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, (a) 제어 모듈(120)의 타깃 생성 모듈(121)이 임의의 위치 좌표를 갖는 타깃을 생성하여 디스플레이부(110)에 전송하고, 상기 디스플레이부(110)가 가상 좌표계에서 상기 타깃을 디스플레이하는 단계; (b) 상기 제어 모듈(120)의 가상 신체 생성 모듈(122)이 다수의 센서(S)의 다수의 위치 좌표를 감지하여 감지된 다수의 위치 좌표를 연결함으로써 상기 가상 좌표계에서 오브젝트(object)를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 제어 모듈(120)의 좌표 조정 모듈(123)이 상기 위치 좌표를 미리 설정된 소정의 거리만큼 각각 이동시킨 조정 좌표를 연산함으로써 상기 오브젝트의 위치를 조정하여 상기 디스플레이부(110)에 전송하고, 상기 디스플레이부(110)가 조정된 상기 오브젝트를 디스플레이하는 단계를 포함하며, 상기 다수의 센서(S)가 감지하는 위치 좌표가 변형됨에 따라 상기 (c) 단계가 실시간으로 반복되어 수행되는, 정보 제공 방법을 제공한다.In order to solve the above-described problems, (a) a target generating module 121 of the control module 120 generates a target having an arbitrary position coordinate and transmits it to the display unit 110 , The display unit (110) displaying the target in a virtual coordinate system; (b) The virtual body creation module 122 of the control module 120 senses a plurality of position coordinates of the plurality of sensors S and connects a plurality of detected position coordinates, thereby obtaining an object in the virtual coordinate system ; And (c) a coordinate adjustment module (123) of the control module (120) adjusts the position of the object by calculating coordinates adjusted by moving the position coordinates by a predetermined distance, And displaying the adjusted object by the display unit 110. The step (c) is repeated in real time as the position coordinates detected by the plurality of sensors S are modified , And provides an information providing method.

또한, 상기 가상 좌표계는 3차원 가상 현실(virtual reality) 상의 좌표계인 것이 바람직하다. In addition, the virtual coordinate system is preferably a coordinate system on a three-dimensional virtual reality.

또한, 상기 (c) 단계에서 출력되는 오브젝트는 사람의 신체 형상인 것이 바람직하다.It is preferable that the object output in the step (c) is a human body shape.

또한, 상기 디스플레이부(110)는 데이터베이스로부터 로딩되도록 미리 저장되어 있으며 좌표가 고정된 3차원 배경 정보를 더 디스플레이하며, 상기 (a) 단계에서 디스플레이되는 임의의 위치 좌표의 타깃 및 상기 (c) 단계에서 디스플레이되는 사람의 신체 형상의 오브젝트는, 상기 3차원 배경 정보와 함께 출력되되 상기 다수의 센서(S)가 감지하는 좌표가 변화함에 따라 상기 오브젝트의 좌표가 변화되어 디스플레이되는 것이 바람직하다.Also, the display unit 110 may further display three-dimensional background information that is pre-stored to be loaded from the database and has fixed coordinates, and may be a target of any position coordinates displayed in step (a) The object of the body shape of the person displayed on the screen is output together with the three-dimensional background information, and coordinates of the object are changed and displayed as the coordinates sensed by the plurality of sensors S change.

또한, 상기 (c) 단계에서의 미리 설정된 소정의 거리는 인지기능 질환마다 미리 결정된 방법에 의하여 미리 설정된 거리인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the predetermined distance in the step (c) is a predetermined distance for each cognitive function disease by a predetermined method.

또한, 상기 인지기능 질환은, 치매, 편측 무시, 및 실행기능저하증 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, the cognitive function disorder is preferably any one of dementia, disregard of one side, and impaired onset of performance.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 다수의 3차원 배경 정보가 미리 저장된 상기 데이터베이스; 상기 가상 좌표계를 생성하고, 상기 데이터베이스로부터 어느 하나의 3차원 배경 정보를 선택하여 상기 가상 좌표계 상에 디스플레이하며, 상기 가상 좌표계 상에 상기 타깃을 디스플레이하고, 그리고 상기 가상 좌표계 상에 움직이는 상기 오브젝트를 디스플레이하는 상기 디스플레이부(110); 상기 타깃 생성 모듈(121), 상기 가상 신체 생성 모듈(122) 및 상기 좌표 조정 모듈(123)을 포함하는 제어 모듈(120); 및 상기 다수의 센서(S)를 포함하는, 정보 제공 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus including: a database storing a plurality of three-dimensional background information in advance; Displaying the object on the virtual coordinate system, and displaying the object moving on the virtual coordinate system on the virtual coordinate system, displaying the object on the virtual coordinate system, displaying the virtual coordinate system on the virtual coordinate system, The display unit 110; A control module (120) including the target creation module (121), the virtual body creation module (122) and the coordinate adjustment module (123); And a plurality of sensors (S).

또한, 상기 3차원 배경 정보에 포함되는 영상을 촬영하는 영상촬영장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a photographing device that photographs an image included in the three-dimensional background information.

또한, 상기 디스플레이부(110)는 안경 형태인 것이 바람직하다.In addition, the display unit 110 is preferably in the form of a spectacle.

또한, 상기 다수의 센서(S)는 의복의 상지 및 하지 중 어느 하나 이상에 부착된 것이 바람직하다.The plurality of sensors S may be attached to at least one of upper and lower ends of the garment.

또한, 상기 다수의 센서(S)가 의복의 상지에 부착된 경우 상기 오브젝트는 팔 형상이며, 상기 다수의 센서(S)가 의복의 하지에 부착된 경우 상기 오브젝트는 다리 형상인 것이 바람직하다.In addition, when the plurality of sensors S are attached to the upper side of the garment, the object is in the shape of an arm, and when the plurality of sensors S are attached to the lower side of the garment, the object is preferably a leg shape.

상기한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention as described above has the following effects.

첫째, 인지기능 저하 환자에서 3D 가상 현실을 환자와 친숙한 공간(예를 들어, 환자의 집)으로 설정함으로써, 병원 치료실 등의 제한적 환경에서보다 치료 접근도와 실생활에서의 훈련을 가능하게 하여 높은 치료 효과를 얻을 수 있다. First, by setting the 3D virtual reality in a patient-friendly space (for example, a patient's home) in patients with impaired cognitive function, treatment access and real-life training are possible in a limited environment such as a hospital treatment room, Can be obtained.

둘째, 편측 무시 환자에서 프리즘 안경 적응훈련에 적용되는 편향 효과를 3D 가상현실에 구현하여 프리즘 안경치료를 보다 집중적으로 수행할 수 있는 환경을 제공한다. 즉, 치료실에서만 가능한 실제 프리즘 안경 적응치료를 3D 환경에 구현함으로써 시간과 장소, 횟수의 제한 없이 치료를 제공할 수 있다. 이를 통하여 환자에게는 보다 용이하게 접근 가능한 치료법인 동시에 효과 역시 우수하다.Second, the bias effect applied to the prism glasses adaptation training in the unilateral neglected patient is implemented in the 3D virtual reality, thereby providing an environment in which the prism glasses treatment can be performed more intensively. In other words, it is possible to provide therapy without limiting the time, place, and frequency by implementing the actual prism eyeglasses adaptive treatment that is possible only in the treatment room in 3D environment. This is a more accessible approach to the patient and also has an excellent effect.

3D 가상 현실을 환자와 친숙한 공간(예를 들어, 환자의 집)으로 설정함으로써, 치료 효과가 더욱 우수하다. By setting the 3D virtual reality to a space that is familiar to the patient (e.g., the patient's home), the therapeutic effect is better.

셋째, 어떠한 형태의 타깃 또는 배경 정보가 자유롭게 설정될 수 있어서, 환자의 집중도를 높일 수 있으며, 이에 따라 우수한 치료 효과를 가져올 수 있다.Thirdly, any type of target or background information can be set freely, which can increase the concentration of the patient, thereby providing excellent therapeutic effect.

넷째, 알고리즘 또는 프로그램의 설정만으로도 어떠한 가상 현실 기기와도 연동될 수 있어서, 즉각적인 치료가 가능하며 시스템 구축 비용이 저렴한 이점이 있다.Fourth, since the virtual reality apparatus can be interlocked with any virtual reality apparatus only by setting an algorithm or a program, immediate treatment is possible and the system construction cost is low.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 시스템이 적용된 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 정보 제공 방법을 설명하기 위한 개략도로서, 환자의 시각에서 디스플레이 되는 상태를 도시한다.1 is a schematic diagram in which a system is applied to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a system according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a schematic diagram for explaining an information providing method according to the present invention, which shows a state displayed at the time of a patient.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, the definitions of these terms should be described based on the contents throughout this specification.

시스템의 설명Description of the system

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to Figs. 1 and 2. Fig.

본 발명에 따른 시스템(100)은 다수의 센서(S)을 포함하는 센서 유닛(200)에 연결된다.The system 100 according to the present invention is connected to a sensor unit 200 comprising a plurality of sensors S,

다수의 센서(S)는 환자가 착용할 수 있는 의복에 부착되는 것이 바람직하며, 특히 의복의 팔 부분 및 다리 부분 중 어느 하나 이상에 각각 다수개 부착되는 것이 바람직하다. It is preferable that the plurality of sensors S are attached to the clothes that can be worn by the patient, and in particular, a plurality of sensors S are preferably attached to at least one of the arm portion and the leg portion of the clothes.

이를 통하여, 예를 들어 팔 부분에 부착된 센서(S)에 의하여 위치 좌표가 확인되면 팔 형상의 오브젝트가 생성될 수 있고, 다리 부분에 부착된 다수의 센서(S)에 의하여 위치 좌표가 확인되면 다리 형상의 오브젝트가 생성될 수 있다.For example, when the position coordinates are confirmed by the sensor S attached to the arms, an arm-shaped object can be generated. When the position coordinates are confirmed by the sensors S attached to the legs A leg-shaped object can be created.

생성된 오브젝트들은 디스플레이부(110)에서 디스플레이된다. The generated objects are displayed on the display unit 110.

의복을 착용한 사람의 움직임에 따라 디스플레이되는 오브젝트 역시 움직일 것이다. 다만, 후술하는 바와 같이, 오브젝트는 감지된 위치 그대로 디스플레이되는 것이 아니라 다소 이동한 위치로 디스플레이될 것이다.Depending on the person wearing the garment, the displayed object will also move. However, as will be described later, the object will not be displayed as it is in the sensed position but will be displayed in a slightly moved position.

디스플레이부(110)는 3차원 가상의 현실을 시각화하여 편측 무시 환자에게 가상 영상을 보여줄 수 있는 장치로서 어떤 것이든 가능하나, 일반적으로 도 1에 도시되는 바와 같이 안경 형태일 것이다.The display unit 110 may be any type of device capable of visualizing a three-dimensional virtual reality and displaying a virtual image to a one-side neglected patient, but it may be generally in the form of glasses as shown in FIG.

제어 모듈(120)은 디스플레이부(110)와 일체형으로 또는 개별적으로 구비될 수 있으며, 타깃 생성 모듈(121), 가상 신체 생성 모듈(122), 좌표 조정 모듈(123)을 포함한다.The control module 120 may be integrally or separately provided with the display unit 110 and includes a target generating module 121, a virtual body creating module 122, and a coordinate adjusting module 123.

타깃 생성 모듈(121)은 디스플레이부(110)를 통하여 시각적으로 인식할 수 있는 가상의 타깃을 형성한다. 즉, 임의의 위치 좌표를 포함하는 타깃을 생성하여 디스플레이부(110)에서 디스플레이되도록 한다.The target generation module 121 forms a virtual target that can be visually recognized through the display unit 110. That is, a target including arbitrary position coordinates is generated and displayed on the display unit 110.

가상 신체 생성 모듈(122)은 다수의 센서(S)에서 센싱된 위치 좌표를 토대로 오브젝트를 생성한다. The virtual body creation module 122 creates an object based on the position coordinates sensed by the plurality of sensors S. [

전술한 바와 같이 생성되는 오브젝트는 사람의 신체 형상이 바람직하며, 특히 센서(S)가 부착된 위치에 따라 팔 또는 다리 형상일 수 있다.The object generated as described above is preferably a human body shape, and may be in the form of an arm or a leg depending on the position where the sensor S is attached.

이를 위하여, 다수의 센서(S)마다 고유의 식별자(identifier)를 포함하고, 각각의 식별자들은 상지 또는 하지 중 어느 부분에 해당하는 센서인지를 포함하도록 설정되며(예를 들어, 상지1, 상지2 등), 상지에 해당하는 센서의 위치 좌표가 감지된 경우, 각 좌표들을 이은 이후 두께(depth)를 부가하여 사람의 신체 중 팔의 형상의 오브젝트를 해당 좌표에 생성하게 된다.To this end, each of the plurality of sensors S includes an identifier unique to each of the plurality of sensors S, and each of the identifiers is set to include a sensor corresponding to a part of the upper or lower limbs (for example, upper limb 1, upper limb 2 If the position coordinates of the sensor corresponding to the upper limb are sensed, then after the respective coordinates are added, a depth is added to create an object of the shape of the arm of the person in the corresponding coordinates.

좌표 조정 모듈(123)은 가상 신체 생성 모듈(122)에서 생성된 위치 좌표를 미리 결정된 거리만큼 이동시킨다. 이와 같은 이동이 본 발명에 따른 방법의 핵심인데, 이는 아래의 방법 설명에서 함께 설명한다.The coordinate adjustment module 123 moves the position coordinates generated by the virtual body creation module 122 by a predetermined distance. This movement is at the heart of the method according to the invention, which will be described together in the description of the method below.

또한, 제어 모듈(120)은 별도의 데이터베이스(미도시)와 연동할 수 있는데, 여기에는 다양한 3D 배경 정보가 미리 포함되어 있을 수 있다. In addition, the control module 120 may interoperate with a separate database (not shown), which may include various 3D background information in advance.

한편, 본 발명에 따른 시스템은, 3D 배경 정보를 구축하기 위한 별도의 영상촬영장치(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 스캐너, 카메라, 캠코더 등일 수 있다. 본 발명에 따른 시스템의 사용자는 환자의 집에 방문하여 환자에게 익숙한 환경인 환자의 집을 스캐닝한 후, 이를 3D 배경 정보로 구축하여 전술한 데이터베이스(미도시)에 저장하게 된다. Meanwhile, the system according to the present invention may further include a separate image photographing device (not shown) for constructing 3D background information, which may be a scanner, a camera, a camcorder, and the like. The user of the system according to the present invention visits the patient's home, scans the patient's home, which is an environment familiar to the patient, and builds the 3D background information into the database (not shown).

이와 같이 환자의 집에 대한 정보를 3D 배경 정보로 설정함으로써, 환자는 자신에게 익숙한 환경에서 본 발명에 따른 방법을 수행하여 치료를 받게 되기에, 치료 효과를 상승시킬 수 있다. Thus, by setting the information of the patient's house as the 3D background information, the patient can be treated by performing the method according to the present invention in an environment familiar to him / herself, thereby increasing the therapeutic effect.

방법의 설명Explanation of method

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 환자는 다수의 센서(S)를 직접 착용하거나 다수의 센서(S)가 부착된 의복을 착용한다. 또한, 3D 가상 현실을 디스플레이하는 안경 형태의 디스플레이부(110)도 함께 착용한다. First, as shown in FIG. 1, the patient wears a plurality of sensors S directly or wears a plurality of sensors S attached thereto. In addition, a glasses-type display unit 110 for displaying a 3D virtual reality is also worn.

이제, 제어 모듈(120)의 타깃 생성 모듈(121)이 임의의 위치 좌표를 갖는 타깃을 생성하여 디스플레이부(110)에 전송하면, 도 3에 도시되는 바와 같이 디스플레이부(110)가 가상 좌표계에서 상기 타깃을 디스플레이한다. 3, when the target generating module 121 of the control module 120 generates a target having an arbitrary position coordinate and transmits the target to the display unit 110, the display unit 110 displays the target in the virtual coordinate system And displays the target.

즉, 환자는 디스플레이부(110)를 통하여 타깃을 육안으로 확인할 수 있다.That is, the patient can visually confirm the target through the display unit 110.

여기서, 가상 좌표계는 3D 가상 현실을 반영한 좌표계일 것이며, 특히 단지 타깃만 생성되는 것이 아니라 도 3에 도시되는 바와 같이 3차원 배경 정보와 함께 디스플레이되는 것이 바람직하다.Here, the virtual coordinate system will be a coordinate system that reflects the 3D virtual reality, and is preferably displayed together with the three-dimensional background information as shown in FIG. 3, rather than just the target.

이를 위하여, 별도의 데이터베이스(미도시)가 제어 모듈(120)과 전기적으로 연결되어 미리 저장되어 있는 3차원 배경 정보를 디스플레이부(110)로 전송한다.To this end, a separate database (not shown) is electrically connected to the control module 120 and transmits the previously stored three-dimensional background information to the display unit 110.

여기에서, 디스플레이부(110)를 통해 가상 좌표계에서 디스플레이되는 3차원 배경 정보는 데이터베이스(미도시)에 미리 저장된 정보들 중 어느 하나가 선택된 것이다. 즉, 치료를 받는 환자는 개별적으로 자신이 원하는 배경을 선택할 수 있다.Here, the three-dimensional background information displayed in the virtual coordinate system through the display unit 110 is one selected from information previously stored in a database (not shown). That is, the patient receiving the treatment can individually select the desired background.

이러한 3D 배경 정보는 환자에게 익숙한 배경을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 환자가 거주하는 환자의 집의 정보를 포함하는 3D 배경 정보를 생성하여, 이를 해당 환자의 치료 과정에서의 가상현실 배경으로 설정함이 바람직하다.Such 3D background information preferably includes a background familiar to the patient. For example, it is preferable to generate 3D background information including information of a patient's residence and set it as a virtual reality background in the course of the patient's treatment.

디스플레이부(110)에서는 타깃과 3D 배경 정보의 디스플레이와 함께 사람의 신체 형상인 오브젝트도 함께 디스플레이된다. In the display unit 110, an object, which is a human body shape, is displayed together with the display of the target and 3D background information.

제어 모듈(120)의 가상 신체 생성 모듈(122)이 다수의 센서(S)의 다수의 위치 좌표를 감지하여 감지된 다수의 위치 좌표를 연결함으로써 가상 좌표계에서 오브젝트를 생성할 수 있다.The virtual body creation module 122 of the control module 120 may detect a plurality of position coordinates of the plurality of sensors S and connect the plurality of detected position coordinates to generate an object in the virtual coordinate system.

생성되는 오브젝트는 사람의 신체 형상인데, 예를 들어 센서(S)의 식별자를 통하여 감지되는 위치가 환자의 팔의 위치임이 확인된 경우, 생성되는 오브젝트는 팔의 형상일 것이다.For example, when the position sensed through the identifier of the sensor S is confirmed to be the position of the patient's arm, the generated object may be the shape of the arm.

생성된 오브젝트는 생성된 좌표에서 그대로 디스플레이되지 않고 위치가 조정되어 디스플레이되는 것이 중요하다.It is important that the generated objects are displayed as they are adjusted, not displayed as they are in the generated coordinates.

즉, 제어 모듈(120)의 좌표 조정 모듈(123)이 오브젝트의 위치 좌표 각각을 미리 설정된 소정의 거리만큼 각각 이동시킨 조정 좌표를 연산함으로써 상기 오브젝트의 위치를 조정하여 디스플레이부(110)에 전송하고, 디스플레이부(110)는 조정된 위치에 오브젝트를 디스플레이한다.That is, the coordinate adjusting module 123 of the control module 120 adjusts the coordinate of the object by moving each of the position coordinates of the object by a predetermined distance, and transmits the coordinates to the display unit 110 , The display unit 110 displays the object at the adjusted position.

예를 들어, 좌측으로의 행동에 제약이 있는 인지기능 질환 환자의 경우, 도 3에 도시되는 바와 같이, 실제 팔의 위치보다 우측으로 소정의 거리만큼 이동시킨 오브젝트를 디스플레이한다.For example, in the case of a patient with cognitive dysfunction who is restricted in the action to the left, an object moved to the right by a predetermined distance from the actual arm position is displayed, as shown in Fig.

다음, 환자가 타깃을 잡기 위하여 팔 또는 다리를 움직일 것이다.Next, the patient will move the arm or leg to catch the target.

이 경우, 다수의 센서(S)에서 확인되는 위치 좌표가 변화하는데, 좌표 조정 모듈(123)이 감지되는 위치 좌표 역시 상기의 미리 설정된 소정의 거리만큼 각각 이동시킨 조정 좌표를 실시간으로 연산함으로써 오브젝트의 위치를 조정하여 디스플레이부(110)에 전송하고, 디스플레이부(110)는 조정된 위치에 오브젝트를 디스플레이한다.In this case, the position coordinates identified by the plurality of sensors S change, and the position coordinates at which the coordinate adjustment module 123 is sensed are also computed in real time by moving the adjustment coordinates moved by the predetermined distance, And transmits the adjusted position to the display unit 110, and the display unit 110 displays the object at the adjusted position.

즉, 환자가 팔을 움직임에 따라 디스플레이부(110)에서 디스플레이되는 가상 신체 역시 움직이는 것으로 디스플레이된다.That is, as the patient moves his or her arm, the virtual body displayed on the display unit 110 is also displayed as moving.

이와 같은 작동으로 환자는 인지능력이 개선될 수 있다.Such an operation may improve the cognitive ability of the patient.

예를 들어, 도 3에 도시되는 바와 같이, 좌측으로의 행동에 제약이 있는 인지기능 질환 환자의 경우, 스스로 좌측으로의 행동에 제약이 있는 것으로 스스로 인지하고 있기에, 실존하는 물건 잡기 운동을 하는 경우 팔을 좌측으로 움직이기 어려워하기에 더욱 좌측에 있는 물건을 잡는 것이 어렵다. For example, as shown in FIG. 3, in the case of a patient with cognitive dysfunction who is restricted in the action toward the left side, he / she perceives herself as having a restriction to the left side. Therefore, It is difficult to hold the object on the left side further because it is difficult to move the arm to the left side.

그러나, 본 발명에 의하여, 가상 현실에서 디스플레이되는 자신의 신체 형상의 오브젝트는 실제 위치보다도 더 우측에 있는 것이므로, 디스플레이부(110)에서 디스플레이되는 화면을 보면서 스스로 인지하고 있는 정도까지만 팔을 움직이는 경우 팔을 조금 더 좌측으로 움직일 수 있는 것이다.However, according to the present invention, since the object of the body shape of the body displayed in the virtual reality is located on the right side of the actual position, when the arm is moved to the extent that it recognizes itself while watching the screen displayed on the display unit 110, Can be moved to the left a little more.

좌표 조정 모듈(123)이 이동시키는 미리 설정된 거리는 이에 따라 조금씩 크게 함으로써 더욱 더 효과를 거둘 수도 있다.The predetermined distance moved by the coordinate adjusting module 123 may be further increased by slightly increasing the distance.

물론, 좌표 조정 모듈(123)이 이동시키는 미리 설정된 소정의 거리는, 환자마다, 구체적으로는 인지기능 질환마다 미리 결정된 방법에 의하여 미리 설정될 것이다.Of course, the predetermined distance set by the coordinate adjusting module 123 will be set in advance for each patient, specifically, for each cognitive dysfunction by a predetermined method.

예를 들어, 도 3에 도시되는 바와 같이, 좌측으로의 행동에 제약이 있는 인지기능 질환 환자의 경우 좌표 조정 모듈(123)은 좌표를 우측으로 소정의 거리만큼 이동시켰으나, 우측으로의 행동에 제약이 있는 인지기능 질환 환자의 경우 좌측으로 소정의 거리만큼 이동시킬 수도 있다.For example, as shown in FIG. 3, in the case of a cognitive dysfunction patient who is restricted in the action toward the left side, the coordinate adjustment module 123 moves the coordinates to the right by a predetermined distance. However, A patient with cognitive dysfunction may be moved to the left by a predetermined distance.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않은 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the present invention can be changed.

110: 디스플레이부
120: 제어모듈
121: 타깃 생성 모듈
122: 가상 신체 생성 모듈
123: 좌표 조정 모듈
200: 센서 유닛110:
120: Control module
121: target generation module
122: virtual body creation module
123: coordinate adjustment module
200: Sensor unit

Claims (11)

(a) 제어 모듈(120)의 타깃 생성 모듈(121)이 임의의 위치 좌표를 갖는 타깃을 생성하여 디스플레이부(110)에 전송하고, 상기 디스플레이부(110)가 가상 좌표계에서 상기 타깃을 디스플레이하는 단계;
(b) 상기 제어 모듈(120)의 가상 신체 생성 모듈(122)이 사용자의 신체에 장착된 다수의 센서(S) 각각에 상응하는 다수의 위치 좌표를 감지하고, 감지된 다수의 위치 좌표를 연결함으로써 상기 가상 좌표계에서 오브젝트(object)를 생성하는 단계; 및
(c) 상기 제어 모듈(120)의 좌표 조정 모듈(123)이 상기 다수의 위치 좌표를 인지기능 질환마다 미리 결정된 방법에 의하여 미리 설정된 소정의 거리만큼 각각 이동시킨 조정 좌표를 연산함으로써 상기 오브젝트의 위치를 조정하여 상기 디스플레이부(110)에 전송하고, 상기 디스플레이부(110)가 위치 조정된 상기 오브젝트를 디스플레이하는 단계를 포함하며,
상기 인지기능 질환은 편측 무시를 포함하고,
상기 디스플레이부(110)는 데이터베이스로부터 로딩되도록 미리 저장되어 있으며 좌표가 고정된 3차원 배경 정보를 더 디스플레이하고,
상기 (a) 단계에서 디스플레이되는 임의의 위치 좌표의 타깃 및 상기 (c) 단계에서 디스플레이되는 오브젝트는, 상기 3차원 배경 정보와 함께 출력되되 상기 다수의 센서(S)가 감지하는 좌표가 변화함에 따라 상기 오브젝트의 좌표만이 변화되어 디스플레이되며,
상기 다수의 센서(S)가 감지하는 위치 좌표가 변형됨에 따라 상기 (c) 단계가 실시간으로 반복되어 수행되는,
정보 제공 방법.
(a) The target generating module 121 of the control module 120 generates a target having arbitrary positional coordinates and transmits the target to the display unit 110, and the display unit 110 displays the target in the virtual coordinate system step;
(b) The virtual body creation module 122 of the control module 120 detects a plurality of position coordinates corresponding to each of the plurality of sensors S mounted on the user's body, and connects the detected plurality of position coordinates Creating an object in the virtual coordinate system; And
(c) calculating coordinate coordinates of the object by moving the coordinate coordinates of the plurality of position coordinates by a predetermined distance previously determined by a predetermined method for each cognitive function disease, To the display unit (110), and displaying the object whose position is adjusted by the display unit (110)
The cognitive dysfunction includes unilateral neglect,
The display unit 110 further displays three-dimensional background information that is pre-stored to be loaded from the database and has fixed coordinates,
The target of the arbitrary position coordinates displayed in the step (a) and the object displayed in the step (c) are output together with the three-dimensional background information, and as the coordinates detected by the plurality of sensors S change Only the coordinates of the object are changed and displayed,
Wherein the step (c) is repeated in real time as the position coordinates detected by the plurality of sensors (S) are deformed,
Information delivery method.
제 1 항에 있어서,
상기 가상 좌표계는 3차원 가상 현실(virtual reality) 상의 좌표계인,
정보 제공 방법.
The method according to claim 1,
The virtual coordinate system is a coordinate system on a three-dimensional virtual reality,
Information delivery method.
제 2 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 출력되는 오브젝트는 사람의 신체 형상인,
정보 제공 방법.
3. The method of claim 2,
The object output in the step (c) may be a human body shape,
Information delivery method.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 인지기능 질환은, 치매 및 실행기능저하증을 더 포함하는,
정보 제공 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cognitive dysfunction is selected from the group consisting of dementia,
Information delivery method.
제 1 항에 따른 방법을 수행하기 위한 시스템으로서,
다수의 3차원 배경 정보가 미리 저장된 상기 데이터베이스;
상기 가상 좌표계를 생성하고, 상기 데이터베이스로부터 어느 하나의 3차원 배경 정보를 선택하여 상기 가상 좌표계 상에 디스플레이하며, 상기 가상 좌표계 상에 상기 타깃을 디스플레이하고, 그리고 상기 가상 좌표계 상에 움직이는 상기 오브젝트를 디스플레이하는 상기 디스플레이부(110);
상기 타깃 생성 모듈(121), 상기 가상 신체 생성 모듈(122) 및 상기 좌표 조정 모듈(123)을 포함하는 제어 모듈(120); 및
상기 다수의 센서(S)를 포함하는,
정보 제공 시스템.
15. A system for performing the method according to claim 1,
The database in which a plurality of three-dimensional background information is stored in advance;
Displaying the object on the virtual coordinate system, and displaying the object moving on the virtual coordinate system on the virtual coordinate system, displaying the object on the virtual coordinate system, displaying the virtual coordinate system on the virtual coordinate system, The display unit 110;
A control module (120) including the target creation module (121), the virtual body creation module (122) and the coordinate adjustment module (123); And
And a plurality of sensors (S)
Information providing system.
제 7 항에 있어서,
상기 3차원 배경 정보에 포함되는 영상을 촬영하는 영상촬영장치를 더 포함하는,
정보 제공 시스템.
8. The method of claim 7,
Further comprising a video photographing device for photographing a video included in the three-dimensional background information,
Information providing system.
제 7 항에 있어서,
상기 디스플레이부(110)는 안경 형태인,
정보 제공 시스템.
8. The method of claim 7,
The display unit 110 includes a display unit 110,
Information providing system.
제 7 항에 있어서,
상기 다수의 센서(S)는 의복의 상지 및 하지 중 어느 하나 이상에 부착된 것인,
정보 제공 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the plurality of sensors (S) are attached to at least one of an upper limb and a lower limb of the garment,
Information providing system.
제 10 항에 있어서,
상기 다수의 센서(S)가 의복의 상지에 부착된 경우 상기 오브젝트는 팔 형상이며,
상기 다수의 센서(S)가 의복의 하지에 부착된 경우 상기 오브젝트는 다리 형상인,
정보 제공 시스템.
11. The method of claim 10,
When the plurality of sensors S are attached to the upper limb of the garment, the object is arm-
When the plurality of sensors S are attached to the base of the garment,
Information providing system.
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