KR102365613B1 - A concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video game and use method of thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템으로서, 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 디스플레이 장치; 상기 디스플레이 장치를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘을 적절히 조작함에 따라 P300 파형이 유발될 수 있도록 하는 움직임 장치; 환자의 머리에 착용되며, 상기 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 뇌파 측정 장치; 및 상기 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 피드백 장치를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법은, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법으로서, (1) 디스플레이 장치가 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 단계; (2) 움직임 장치가 상기 디스플레이 장치를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따른 움직임에 따라 아이콘이 적용되면서 P300을 유발하도록 작동되는 단계; (3) 뇌파 측정 장치가 환자의 머리에 착용되며, 상기 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 단계; 및 (4) 피드백 장치가 상기 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법에 따르면, 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 디스플레이 장치와, 디스플레이 장치를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘으로 적용되는 움직임 장치와, 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 뇌파 측정 장치와, 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 피드백 장치를 포함하여 구성함으로써, 재활 운동 중인 환자의 집중 정도를 정량적으로 측정하여 판단하고, 이러한 환자의 집중 정도에 기초하여 집중도 피드백을 제공하여 재활 운동 중인 환자의 집중도가 꾸준히 유지될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법에 따르면, 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 측정된 집중도가 낮아질 경우 운동게임이나 가상현실을 통해 피드백 함으로써, 환자들이 운동 재활을 하는 동안 꾸준한 집중도를 유지함에 따른 재활 운동 효과가 더욱 극대화되고, 그에 다른 집중도가 향상된 상태에서 재활 운동을 함에 따른 재활 치료에 소요되는 시간 단축이 가능하도록 할 수 있다.The present invention relates to a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video games and a method of using the same, and more particularly, to a concentration feedback exercise system using brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video games. A concentration feedback exercise system using measurement, comprising: a display device that provides a virtual reality or video game for participation in a patient's rehabilitation exercise; a motion device for generating a P300 waveform as a virtual reality or video game provided and executed through the display device appropriately manipulates an icon that moves according to a patient's joint motion; an EEG measuring device that is worn on the patient's head and measures the patient's EEG P300 generated during a virtual reality or video game of the display device through joint movement of the patient through the movement device; And it is characterized in that it comprises a feedback device for measuring the concentration while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's brain wave P300 measured by the EEG measurement device, and providing a concentration feedback accordingly.
In addition, the method of using the concentration feedback exercise system using concentration measurement through EEG during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to a feature of the present invention is to measure concentration through EEG during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation. A method of using a concentration feedback exercise system using a method comprising: (1) providing, by a display device, virtual reality or a video game for a patient's participation in rehabilitation exercise; (2) a step in which a motion device is provided through the display device, and a virtual reality or video game executed is operated to trigger P300 while applying an icon according to the motion according to the patient's joint motion; (3) the EEG measuring device is worn on the patient's head, measuring the patient's EEG P300 generated during the virtual reality or video game of the display device by the patient's joint movement through the movement device; and (4) a feedback device measuring the concentration level while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured from the EEG measuring device, and providing concentration feedback accordingly. characteristic of the top.
According to the concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video game proposed in the present invention and a method for using the same, providing a virtual reality or video game for a patient's participation in rehabilitation exercise A display device, a motion device in which a virtual reality or video game provided and executed through the display device is applied as an icon that moves according to the patient's joint motion, and a virtual reality or video game of the display device through the patient's joint movement through the motion device An EEG measuring device that measures the EEG P300 of the patient that occurs during the course of By including the feedback device that provides, quantitatively measuring and judging the concentration level of the patient during rehabilitation exercise, and providing concentration feedback based on the concentration level of the patient so that the concentration of the patient during rehabilitation exercise can be maintained steadily can do.
In addition, according to the concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video game of the present invention and a method for using the same, the concentration during exercise is measured, and when the measured concentration decreases, exercise By giving feedback through games or virtual reality, the effect of rehabilitation exercise is further maximized as patients maintain a steady concentration during exercise rehabilitation, and the time required for rehabilitation treatment is reduced by performing rehabilitation exercises in a state of improved concentration. can make it possible
Description
본 발명은 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a concentration feedback exercise system and a method of using the same, and more particularly, to a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, and a method of using the same.
일반적으로 뇌졸중이라는 질병은 대개 편마비를 동반하는 질병으로, 뇌로 공급되는 혈액이 혈관의 막힘 등으로 인하여 전달되지 못해 발생한다. 뇌졸중으로 인한 편마비 환자는 운동 기능장애, 인지 및 지각장애, 감각장애, 언어장애 등의 많은 장애를 동반하기 마련인데, 장애로 인해 식사, 착탈의 등의 일상생활 동작의 제한이 발생하고, 발병 후 약 66%에서 신체기능 장애, 약 75%에서 일상생활의 장애를 갖는다.In general, a disease called stroke is a disease that is usually accompanied by hemiplegia, and occurs because blood supplied to the brain is not delivered due to blockage of blood vessels, etc. Hemiplegic patients due to stroke are usually accompanied by many disorders such as motor dysfunction, cognitive and perceptual disorders, sensory disorders, and speech disorders. About 66% have impairment of physical function, and about 75% have impairment of daily life.
이러한 편마비 환자들의 재활을 돕기 위하여 여러 가지 재활 치료방법으로 물리치료, 약물치료, 전기 자극이 있다. 특히, 물리치료를 이용한 재활 훈련에 있어서, 환자의 의지에 의해 능동적으로 치료를 하는 경우가 재활 훈련의 효과가 높은 것으로 보고되고 있으나, 근육 마비로 인해 동작에 제한이 있는 환자들에게 이러한 재활 훈련은 물리치료사에 의하여 수동적으로 이루어질 수밖에 없는 한계가 있다. 또한, 전기 자극의 치료 방법은, 마비환자의 운동기능 회복 및 마비환자의 보행능력을 향상하기 위해 여러 가지 전기자극기가 개발되고 있으며, 이러한 기능적 전기자극기는 마비된 근육에 적절한 강도의 전기 자극을 가하여 주어진 기능을 수행하도록 할 수 있다.In order to help the rehabilitation of these hemiplegic patients, various rehabilitation treatment methods include physical therapy, drug therapy, and electrical stimulation. In particular, in the rehabilitation training using physical therapy, it is reported that the effect of rehabilitation training is high when the patient is actively treated by the will of the patient. There is a limit that can only be done passively by a physical therapist. In addition, as for the treatment method of electrical stimulation, various electrical stimulators have been developed to recover motor function of paralyzed patients and improve walking ability of paralyzed patients. It can be used to perform a given function.
한편, 운동 재활의 적극적인 참여는 재활의 효과에 직접적인 영향을 미치고, 이를 증대시키기 위하여 가상현실이나 비디오 게임을 통하여 참여도를 높이는 방법이 제안되고 있다. 또한, 치료사들이 옆에서 집중을 격려함으로써, 환자들의 재활 운동에 집중할 수 있도록 하고 있다. 이와 같이, 재활 운동에 대한 집중도가 중요하여 이를 개선하기 위한 많은 노력들이 있어 왔고, 뇌파를 통한 집중력 측정의 방법도 여러 파라미터를 도출하는 등의 시도가 있어 왔지만, 아직 충분하지 않은 실정이다. 이러한 파라다임으로 집중력을 평가하는 것은 환자의 집중력을 정확히 측정하여 반영하는 것이 아니기 때문에 한계가 존재하였다. 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0124357호(2018.11.21. 공개)는 뇌파 감지를 기반으로 하는 인지 재활 시스템을 선행기술 문헌을 개시하고 있다.On the other hand, active participation in exercise rehabilitation directly affects the effect of rehabilitation, and in order to increase this, a method of increasing participation through virtual reality or video games has been proposed. In addition, by encouraging therapists to concentrate on the side, they are able to focus on the patients' rehabilitation exercises. As described above, the concentration on rehabilitation exercise is important, and many efforts have been made to improve it, and there have been attempts such as deriving various parameters for the method of measuring concentration through EEG, but it is still not sufficient. Evaluating concentration with this paradigm has limitations because it does not accurately measure and reflect a patient's concentration. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0124357 (published on November 21, 2018) discloses a prior art document on a cognitive rehabilitation system based on EEG sensing.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 디스플레이 장치와, 디스플레이 장치를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘으로 적용되는 움직임 장치와, 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 뇌파 측정 장치와, 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 피드백 장치를 포함하여 구성함으로써, 재활 운동 중인 환자의 집중 정도를 정량적으로 측정하여 판단하고, 이러한 환자의 집중 정도에 기초하여 집중도 피드백을 제공하여 재활 운동 중인 환자의 집중도가 꾸준히 유지될 수 있도록 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the previously proposed methods, and a display device that provides virtual reality or a video game for a patient's participation in a rehabilitation exercise, and a display device that is provided and executed through the display device EEG that measures the patient's EEG P300 generated during virtual reality of a display device or video game with a motion device that is applied as an icon that moves in reality or video game according to the patient's joint motion, and the patient's joint movement through the motion device By configuring a measuring device and a feedback device that measures concentration while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured from the EEG, and a feedback device that provides concentration feedback accordingly, during rehabilitation exercise EEG during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, which quantitatively measures and judges the patient's concentration level, and provides concentration feedback based on the patient's concentration level so that the patient's concentration during rehabilitation exercise can be maintained steadily. It is an object of the present invention to provide a concentration feedback exercise system using concentration measurement and a method for using the same.
또한, 본 발명은, 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 측정된 집중도가 낮아질 경우 운동게임이나 가상현실을 통해 피드백 함으로써, 환자들이 운동 재활을 하는 동안 꾸준한 집중도를 유지함에 따른 재활 운동 효과가 더욱 극대화되고, 그에 다른 집중도가 향상된 상태에서 재활 운동을 함에 따른 재활 치료에 소요되는 시간 단축이 가능하도록 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention measures the concentration during exercise, and when the measured concentration is low, by giving feedback through an exercise game or virtual reality, the rehabilitation exercise effect as patients maintain a steady concentration during exercise rehabilitation is more Concentration feedback exercise system using concentration measurement through EEG during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, which enables shortening of the time required for rehabilitation treatment according to rehabilitation exercise in the state of maximized and improved concentration, and the same Another purpose is to provide a method of use.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템은,Concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to a feature of the present invention for achieving the above object,
가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템으로서,As a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation,
환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 디스플레이 장치;A display device that provides a virtual reality or video game for participation in the patient's rehabilitation exercise;
상기 디스플레이 장치를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘을 적절히 조작함에 따라 P300 파형이 유발될 수 있도록 하는 움직임 장치;a motion device for generating a P300 waveform as a virtual reality or video game provided and executed through the display device appropriately manipulates an icon that moves according to a patient's joint motion;
환자의 머리에 착용되며, 상기 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 뇌파 측정 장치; 및an EEG measuring device that is worn on the patient's head and measures the patient's EEG P300 generated during a virtual reality or video game of the display device through joint movement of the patient through the movement device; and
상기 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 피드백 장치를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.It is characterized in that it includes a feedback device that measures the concentration while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's brainwave P300 measured by the brainwave measuring device, and provides a concentration feedback accordingly.
바람직하게는, 상기 디스플레이 장치는,Preferably, the display device,
재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 재활 게임을 제공하되, TV, 컴퓨터, 노트북, 스마트 TV, 및 태블릿 PC 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.A rehabilitation game to be executed by the patient in response to the rehabilitation exercise is provided so that the patient can concentrate during the rehabilitation exercise, and may be composed of at least one of a TV, a computer, a laptop computer, a smart TV, and a tablet PC.
바람직하게는, 상기 디스플레이 장치는,Preferably, the display device,
재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 가상현실(VR)을 제공하되, 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스로 구성될 수 있다.Provide a virtual reality (VR) that the patient executes in response so that the patient can focus during the rehabilitation exercise, but may be composed of a head mounted display (HMD) device.
바람직하게는, 상기 움직임 장치는,Preferably, the movement device,
환자의 팔꿈치 관절 부위에 착용되어, 상기 디스플레이 장치를 통해 실행되는 재활 게임을 수행하는 팔꿈치 움직임을 측정하기 위한 모션 측정부; 및a motion measuring unit worn on the patient's elbow joint to measure the elbow movement for performing a rehabilitation game executed through the display device; and
상기 모션 측정부의 팔꿈치 관절 부위의 움직임을 상기 디스플레이 장치의 재활 게임의 커서 또는 캐릭터의 아이콘에 적용하는 움직임 변환부를 포함하여 구성할 수 있다.The motion measuring unit may include a motion converting unit that applies the motion of the elbow joint to the cursor or character icon of the rehabilitation game of the display device.
바람직하게는, 상기 뇌파 측정 장치는,Preferably, the EEG measuring device,
환자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 뇌파 획득부;an EEG acquisition unit that acquires a patient's EEG in real time;
상기 뇌파 획득부에서 획득되는 뇌파를 분석하는 뇌파 분석부; 및an EEG analysis unit for analyzing the EEG obtained by the EEG acquisition unit; and
상기 뇌파 분석부를 통해 분석된 뇌파 중 P300을 카운트 하는 뇌파 검출부를 포함하여 구성할 수 있다.It may be configured to include an EEG detection unit that counts P300 among EEG analyzed through the EEG analysis unit.
더욱 바람직하게는, 상기 뇌파 측정 장치는,More preferably, the EEG measuring device,
상기 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 재활 게임 속 변화 이벤트에 대한 환자의 집중 시에 발생하는 뇌파 P300을 측정할 수 있다.With the joint movement of the patient through the movement device, the EEG P300 generated when the patient concentrates on a change event in a rehabilitation game that occurs during virtual reality of the display device or a video game may be measured.
더욱 바람직하게는, 상기 피드백 장치는,More preferably, the feedback device,
상기 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수 및 P300파형의 크기, 지연시간(latency) 등의 파라미터에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하되, 집중도는 반복 수행되는 가상현실이나 비디오 게임에서 반복 수행하여 전체 바뀐 이벤트가 발생한 구간에서의 자극 개수에 대한 P300이 검출된 횟수로 구할 수 있다.The concentration while the patient is exercising is measured based on parameters such as the number of detections of the patient's EEG P300 and the size and latency of the P300 waveform measured from the EEG measurement device, but the concentration is repeatedly performed. Alternatively, in a video game, the number of times P300 is detected for the number of stimuli in the section in which the entire changed event occurs by repeatedly performing it can be obtained.
더욱 더 바람직하게는, 상기 피드백 장치는,Even more preferably, the feedback device comprises:
상기 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안에 측정된 집중도가 미리 설정된 이하로 낮아질 경우, 상기 디스플레이 장치의 운동 게임이나 가상현실을 통하여 변화 이벤트를 자극으로 피드백 하여 환자의 집중도가 유지될 수 있도록 할 수 있다.When the concentration measured while the patient is exercising on the basis of the number of detections of the EEG P300 of the patient measured from the EEG measurement device is lower than a preset level, a change event is stimulated through an exercise game or virtual reality of the display device. Feedback can be provided so that the patient's concentration can be maintained.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법은,A method of using a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to a feature of the present invention for achieving the above object,
가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법으로서,As a method of using a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video games,
(1) 디스플레이 장치가 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 단계;(1) the display device providing a virtual reality or video game for the patient to participate in the rehabilitation exercise;
(2) 움직임 장치가 상기 디스플레이 장치를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따른 움직임에 따라 아이콘이 적용되면서 P300을 유발하도록 작동되는 단계;(2) a step in which a motion device is provided through the display device, and a virtual reality or video game executed is operated to trigger P300 while applying an icon according to the motion according to the patient's joint motion;
(3) 뇌파 측정 장치가 환자의 머리에 착용되며, 상기 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 단계; 및(3) the EEG measuring device is worn on the patient's head, measuring the patient's EEG P300 generated during the virtual reality or video game of the display device by the patient's joint movement through the movement device; and
(4) 피드백 장치가 상기 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.(4) the feedback device measures the concentration while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured from the EEG measuring device, and provides a concentration feedback accordingly. characterized.
바람직하게는, 상기 디스플레이 장치는,Preferably, the display device,
재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 재활 게임을 제공하되, TV, 컴퓨터, 노트북, 스마트 TV, 및 태블릿 PC 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.A rehabilitation game to be executed by the patient in response to the rehabilitation exercise is provided so that the patient can concentrate during the rehabilitation exercise, and may be composed of at least one of a TV, a computer, a laptop computer, a smart TV, and a tablet PC.
바람직하게는, 상기 디스플레이 장치는,Preferably, the display device,
재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 가상현실(VR)을 제공하되, 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스로 구성될 수 있다.Provide a virtual reality (VR) that the patient executes in response so that the patient can focus during the rehabilitation exercise, but may be composed of a head mounted display (HMD) device.
바람직하게는, 상기 움직임 장치는,Preferably, the movement device,
환자의 팔꿈치 관절 부위에 착용되어, 상기 디스플레이 장치를 통해 실행되는 재활 게임을 수행하는 팔꿈치 움직임을 측정하기 위한 모션 측정부; 및a motion measuring unit worn on the patient's elbow joint to measure the elbow movement for performing a rehabilitation game executed through the display device; and
상기 모션 측정부의 팔꿈치 관절 부위의 움직임을 상기 디스플레이 장치의 재활 게임의 커서 또는 캐릭터의 아이콘에 적용하는 움직임 변환부를 포함하여 구성할 수 있다.The motion measuring unit may include a motion converting unit that applies the motion of the elbow joint to the cursor or character icon of the rehabilitation game of the display device.
바람직하게는, 상기 뇌파 측정 장치는,Preferably, the EEG measuring device,
환자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 뇌파 획득부;an EEG acquisition unit that acquires a patient's EEG in real time;
상기 뇌파 획득부에서 획득되는 뇌파를 분석하는 뇌파 분석부; 및an EEG analysis unit for analyzing the EEG obtained by the EEG acquisition unit; and
상기 뇌파 분석부를 통해 분석된 뇌파 중 P300을 카운트 하는 뇌파 검출부를 포함하여 구성할 수 있다.It may be configured to include an EEG detection unit that counts P300 among EEG analyzed through the EEG analysis unit.
더욱 바람직하게는, 상기 뇌파 측정 장치는,More preferably, the EEG measuring device,
상기 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 재활 게임 속 변화 이벤트에 대한 환자의 집중 시에 발생하는 뇌파 P300을 측정할 수 있다.With the joint movement of the patient through the movement device, the EEG P300 generated when the patient concentrates on a change event in a rehabilitation game that occurs during virtual reality of the display device or a video game may be measured.
더욱 바람직하게는, 상기 피드백 장치는,More preferably, the feedback device,
상기 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수 및 P300파형의 크기, 지연시간(latency) 등의 파라미터에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하되, 집중도는 반복 수행되는 가상현실이나 비디오 게임에서 반복 수행하여 전체 바뀐 이벤트가 발생한 구간에서의 자극 개수에 대한 P300이 검출된 횟수로 구할 수 있다.The concentration while the patient is exercising is measured based on parameters such as the number of detections of the patient's EEG P300 and the size and latency of the P300 waveform measured from the EEG measurement device, but the concentration is repeatedly performed. Alternatively, in a video game, the number of times P300 is detected for the number of stimuli in the section in which the entire changed event occurs by repeatedly performing it can be obtained.
더욱 더 바람직하게는, 상기 피드백 장치는,Even more preferably, the feedback device comprises:
상기 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안에 측정된 집중도가 미리 설정된 이하로 낮아질 경우, 상기 디스플레이 장치의 운동 게임이나 가상현실을 통하여 변화 이벤트를 자극으로 피드백 하여 환자의 집중도가 유지될 수 있도록 할 수 있다.When the concentration measured while the patient is exercising on the basis of the number of detections of the EEG P300 of the patient measured from the EEG measurement device is lower than a preset level, a change event is stimulated through an exercise game or virtual reality of the display device. Feedback can be provided so that the patient's concentration can be maintained.
본 발명에서 제안하고 있는 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법에 따르면, 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 디스플레이 장치와, 디스플레이 장치를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘으로 적용되는 움직임 장치와, 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 뇌파 측정 장치와, 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 피드백 장치를 포함하여 구성함으로써, 재활 운동 중인 환자의 집중 정도를 정량적으로 측정하여 판단하고, 이러한 환자의 집중 정도에 기초하여 집중도 피드백을 제공하여 재활 운동 중인 환자의 집중도가 꾸준히 유지될 수 있도록 할 수 있다.According to the concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video game proposed in the present invention and a method for using the same, providing a virtual reality or video game for a patient's participation in rehabilitation exercise A display device, a motion device in which a virtual reality or video game provided and executed through the display device is applied as an icon that moves according to the patient's joint motion, and a virtual reality or video game of the display device through the patient's joint movement through the motion device An EEG measuring device that measures the EEG P300 of the patient that occurs during the course of By including the feedback device that provides, quantitatively measuring and judging the concentration level of the patient during rehabilitation exercise, and providing concentration feedback based on the concentration level of the patient so that the concentration of the patient during rehabilitation exercise can be maintained steadily can do.
또한, 본 발명의 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법에 따르면, 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 측정된 집중도가 낮아질 경우 운동게임이나 가상현실을 통해 피드백 함으로써, 환자들이 운동 재활을 하는 동안 꾸준한 집중도를 유지함에 따른 재활 운동 효과가 더욱 극대화되고, 그에 다른 집중도가 향상된 상태에서 재활 운동을 함에 따른 재활 치료에 소요되는 시간 단축이 가능하도록 할 수 있다.In addition, according to the concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video game of the present invention and a method for using the same, the concentration during exercise is measured, and when the measured concentration decreases, exercise By giving feedback through games or virtual reality, the effect of rehabilitation exercise is further maximized as patients maintain a steady concentration during exercise rehabilitation, and the time required for rehabilitation treatment is reduced by performing rehabilitation exercises in a state of improved concentration. can make it possible
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 디스플레이 장치의 적용 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 움직임 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 뇌파 측정 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 재활 게임의 일례를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 팔꿈치 움직임의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법의 흐름을 도시한 도면.1 is a diagram showing, as functional blocks, the configuration of a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an application configuration of a display device of a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating the configuration of a movement device of a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the configuration of an EEG measuring device of a concentration feedback exercise system using EEG-based concentration measurement during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment of the present invention as a functional block.
5 is a diagram illustrating an example of a rehabilitation game of a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or a video game according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating the configuration of an elbow movement of a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a flow of a method of using a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, in describing the preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' with another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element interposed therebetween. include In addition, "including" a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
P300 뇌파는 소리나 사진 등 특정한 자극을 받은 후 0.3초 후의 반응으로, 자극에 대한 개인별 주의력, 인지력, 기역력을 반영하며, 주의력 등이 높을 시 P300 뇌파가 커지고 빨라진다. 이러한 P300은 보통 오드볼(oddball) 패러다임에서 측정할 수 있다. 여기서, 오드볼 패러다임은 시간적으로 제시되는 여러 자극들 중에 집중하는 특정 자극(target stimuli)이 나타나게 되면 그에 반응하여 사건유발전위에서 P300 뇌파가 나타나는 것을 의미한다. 예를 들면, non-target, non-target,...,target, non-target...등과 같이 자극 행렬에서 특정 자극(target stimuli)이 나타나게 되면 P300 파형이 나타나게 된다.The P300 EEG is a response 0.3 seconds after receiving a specific stimulus such as a sound or photo, and reflects individual attention, cognition, and energy to the stimulus. These P300s can usually be measured in an oddball paradigm. Here, the Oddball paradigm means that P300 EEG appears at the event triggering potential in response to the appearance of a specific stimuli to focus on among several stimuli presented in time. For example, when a specific stimuli appears in the stimulus matrix, such as non-target, non-target, ..., target, non-target ..., the P300 waveform appears.
본 발명에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템은, 위에 설명하고 있는 P300의 특성에 기초하여, 운동에 연동되어 움직이는 커서의 모양을 오드볼 패러다임과 유사하게 간헐적으로 target이 나타나게 함으로써, 커서에 집중하고 있는 피험자의 유발전위에서 P300을 유도할 수 있고, 피험자가 집중을 하고 있다면 P300을 명확하게 분류할 수 있게 되며, 이를 바탕으로 피험자의 집중력 점수를 도출해낼 수 있게 된다. 이하에서는 피험자의 P300을 유도하여 명확하게 분류하고, 피험자의 집중력을 도출하는 과정을 설명하기로 한다.The concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to the present invention, based on the characteristics of the P300 described above, changes the shape of the cursor moving in association with exercise in an odd ball paradigm By making the target appear intermittently similar to can be derived. Hereinafter, a process of inducing and clearly classifying the subject's P300 and deriving the subject's concentration will be described.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 디스플레이 장치의 적용 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 움직임 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 뇌파 측정 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템(100)은, 디스플레이 장치(110), 움직임 장치(120), 뇌파 측정 장치(130), 및 피드백 장치(140)를 포함하여 구성될 수 있다.1 is a diagram showing the configuration of a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video game according to an embodiment of the present invention as a functional block, and FIG. It is a diagram showing an application configuration of a display device of a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment, and FIG. 3 is virtual reality according to an embodiment of the present invention. Alternatively, it is a diagram showing the configuration of a movement device of a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on a video game as a functional block, and FIG. 4 is a virtual reality or video game-based diagram according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing the configuration of the brain wave measuring device of the concentration feedback exercise system using the concentration measurement through the brain wave during the exercise rehabilitation of the functional block. 1 to 4, the concentration
디스플레이 장치(110)는, 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 표시장치의 구성이다. 이러한 디스플레이 장치(110)는 재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 재활 게임을 제공하되, TV, 컴퓨터, 노트북, 스마트 TV, 및 태블릿 PC 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.The
또한, 디스플레이 장치(110)는 재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 가상현실(VR)을 제공하되, 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스로 구성될 수도 있다.In addition, the
움직임 장치(120)는, 디스플레이 장치(110)를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘을 적절히 조작함에 따라 P300 파형이 유발될 수 있도록 하는 구성이다. 이러한 움직임 장치(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 환자의 팔꿈치 관절 부위에 착용되어, 디스플레이 장치(110)를 통해 실행되는 재활 게임을 수행하는 팔꿈치 움직임을 측정하기 위한 모션 측정부(121)와, 모션 측정부(121)의 팔꿈치 관절 부위의 움직임을 디스플레이 장치(110)의 재활 게임의 커서 또는 캐릭터의 아이콘에 적용하는 움직임 변환부(122)를 포함하여 구성할 수 있다.The
또한, 움직임 장치(120)는 환자들이 재활을 수행하는 게임이나 가상현실에 무작위적인 간격으로 그 모양이나 색깔을 바꾸게 되는 피험자의 관절 운동에 따라 움직이는 게임 속의 아이콘(커서 또는 캐릭터)을 적용할 수 있다. 이러한 움직임 장치(120)는 환자의 관절 부위에 착용된 상태에서 게임이나 가상현실 속의 움직이는 게임 속의 아이콘 실행을 환자가 조작할 수 있도록 할 수 있다. 여기서, 움직임 장치(120)는 디스플레이 장치(110)에서 운동에 연동되어 움직이는 커서의 모양을 오드볼 패러다임과 유사하게 간헐적으로 target이 나타나게 제공되는 게임 속의 아이콘(커서 또는 캐릭터)에 집중하고 있는 환자의 유발전위에서 P300을 유도할 수 있게 된다. 이후 후술하게 될 뇌파 측정 장치(130)와 피드백 장치(140)를 통해 환자가 집중함에 따라 측정된 P300을 명확하게 분류할 수 있게 되고, 피험자의 집중력 점수를 도출해낼 수 있게 된다.In addition, the
뇌파 측정 장치(130)는, 환자의 머리에 착용되며, 움직임 장치(120)를 통한 환자의 관절 운동으로 디스플레이 장치(110)의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 구성이다. 이러한 뇌파 측정 장치(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 환자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 뇌파 획득부(131)와, 뇌파 획득부(131)에서 획득되는 뇌파를 분석하는 뇌파 분석부(132)와, 뇌파 분석부(132)를 통해 분석된 뇌파 중 P300을 카운트 하는 뇌파 검출부(133)를 포함하여 구성할 수 있다.The
또한, 뇌파 측정 장치(130)는 움직임 장치(120)를 통한 환자의 관절 운동으로 디스플레이 장치(110)의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 재활 게임 속 변화 이벤트에 대한 환자의 집중 시에 발생하는 뇌파 P300을 측정할 수 있다. 즉, 뇌파 측정 장치(130)는 환자들이 재활을 수행하는 게임이나 가상현실에 무작위적인 간격으로 그 모양이나 색깔을 바꾸게 되는 피험자의 관절 운동에 따라 움직이는 게임 속의 아이콘(커서 또는 캐릭터)을 적용할 때, 게임에서의 커서 또는 캐릭터의 아이콘이 바뀔 때 환자에게서 발생하는 변화 이벤트에 대응한 환자의 뇌파 P300을 측정할 수 있다.In addition, the
피드백 장치(140)는, 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 구성이다. 이러한 피드백 장치(140)는 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수 및 P300파형의 크기, 지연시간(latency) 등의 파라미터에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하되, 집중도는 반복 수행되는 가상현실이나 비디오 게임에서 반복 수행하여 전체 바뀐 이벤트가 발생한 구간에서의 자극 개수에 대한 P300이 검출된 횟수로 구할 수 있다. 즉, 환자의 P300의 검출 횟수 이외에도 P300의 파형 크기, 및 지연시간 등의 파라미터도 사용할 수 있다.The
또한, 피드백 장치(140)는 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안에 측정된 집중도가 미리 설정된 이하로 낮아질 경우, 디스플레이 장치(110)의 운동 게임이나 가상현실을 통하여 변화 이벤트를 자극으로 피드백 하여 환자의 집중도가 유지될 수 있도록 할 수 있다.In addition, when the concentration measured while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured by the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 재활 게임의 일례를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 팔꿈치 움직임의 구성을 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템(100)에 적용되는 재활 게임의 예시 및 환자의 관절 움직임을 나타내고 있다. 즉, 도 5는 게임 속의 동그라미는 계속 앞으로 움직이고, 사용자의 팔꿈치의 움직임을 통하여 경계를 벗어나지 않도록 요구하는 재활 게임으로, 동그라미의 색깔이 간헐적으로 바뀌게 되고, 사용자가 집중하고 있다면 P300 파형이 발생된다. 이와 같이, 화면의 좌측에서 우측으로 가는 동안 n번의 P300이 발생되어야 하고, 실제 관측된 P300의 수와의 비를 계산하여 일정 시간 동안의 집중도를 계산할 수 있다. 본 일례에서는 2번의 이벤트가 발생했고, 만약 한 번의 이벤트에 대해서 P300이 검출되었다면 그 구간에서의 집중도는 50%로 할 수 있다.5 is a diagram illustrating an example of a rehabilitation game of a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing the configuration of the elbow movement of the concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment. 5 and 6, the rehabilitation game applied to the concentration
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법은, 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 단계(S110), 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘으로 적용되는 단계(S120), 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 단계(S130), 및 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 단계(S140)를 포함하여 구현될 수 있다.7 is a diagram illustrating a flow of a method of using a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7 , the method of using the concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation according to an embodiment of the present invention is to provide a virtual reality or video game. Step (S110), step (S120) of applying an icon that moves according to the patient's joint motion, step (S130) of measuring the patient's EEG P300 generated during virtual reality or video game (S130), and detection of the patient's EEG P300 It may be implemented including a step (S140) of measuring concentration while the patient is exercising based on the number of times and providing concentration feedback accordingly.
단계 S110에서는, 디스플레이 장치(110)가 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공한다. 이러한 단계 S110에서의 디스플레이 장치(110)는 재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 재활 게임을 제공하되, TV, 컴퓨터, 노트북, 스마트 TV, 및 태블릿 PC 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.In step S110, the
또한, 디스플레이 장치(110)는 재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 가상현실(VR)을 제공하되, 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스로 구성될 수도 있다.In addition, the
단계 S120에서는, 움직임 장치(120)가 디스플레이 장치(110)를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따른 움직임에 따라 아이콘이 적용되면서 P300을 유발하도록 작동된다. 이러한 단계 S120에서의 움직임 장치(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 환자의 팔꿈치 관절 부위에 착용되어, 디스플레이 장치(110)를 통해 실행되는 재활 게임을 수행하는 팔꿈치 움직임을 측정하기 위한 모션 측정부(121)와, 모션 측정부(121)의 팔꿈치 관절 부위의 움직임을 디스플레이 장치(110)의 재활 게임의 커서 또는 캐릭터의 아이콘에 적용하는 움직임 변환부(122)를 포함하여 구성할 수 있다.In step S120, the
또한, 움직임 장치(120)는 환자들이 재활을 수행하는 게임이나 가상현실에 무작위적인 간격으로 그 모양이나 색깔을 바꾸게 되는 피험자의 관절 운동에 따라 움직이는 게임 속의 아이콘(커서 또는 캐릭터)을 적용할 수 있다. 이러한 움직임 장치(120)는 환자의 관절 부위에 착용된 상태에서 게임이나 가상현실 속의 움직이는 게임 속의 아이콘 실행을 환자가 조작할 수 있도록 할 수 있다.In addition, the
단계 S130에서는, 뇌파 측정 장치(130)가 환자의 머리에 착용되며, 움직임 장치(120)를 통한 환자의 관절 운동으로 디스플레이 장치(110)의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정한다. 이러한 단계 S130에서의 뇌파 측정 장치(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 환자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 뇌파 획득부(131)와, 뇌파 획득부(131)에서 획득되는 뇌파를 분석하는 뇌파 분석부(132)와, 뇌파 분석부(132)를 통해 분석된 뇌파 중 P300을 카운트 하는 뇌파 검출부(133)를 포함하여 구성할 수 있다.In step S130, the
또한, 뇌파 측정 장치(130)는 움직임 장치(120)를 통한 환자의 관절 운동으로 디스플레이 장치(110)의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 재활 게임 속 변화 이벤트에 대한 환자의 집중 시에 발생하는 뇌파 P300을 측정할 수 있다. 즉, 환자들이 재활을 수행하는 게임이나 가상현실에서 무작위적인 간격으로 그 모양이나 색깔을 바꾸게 되는 피험자의 관절 운동에 따라 움직이는 게임 속의 아이콘(커서 또는 캐릭터)을 적용할 때, 게임에서의 커서 또는 캐릭터의 아이콘이 바뀔 때 환자에게서 발생하는 변화 이벤트에 대응한 환자의 뇌파 P300을 측정하게 된다.In addition, the
단계 S140에서는, 피드백 장치(140)가 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공한다. 이러한 단계 S140에서의 피드백 장치(140)는 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수 및 P300파형의 크기, 지연시간(latency) 등의 파라미터에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하되, 집중도는 반복 수행되는 가상현실이나 비디오 게임에서 반복 수행하여 전체 바뀐 이벤트가 발생한 구간에서의 자극 개수에 대한 P300이 검출된 횟수로 구할 수 있다.In step S140 , the
또한, 피드백 장치(140)는 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안에 측정된 집중도가 미리 설정된 이하로 낮아질 경우, 디스플레이 장치(110)의 운동 게임이나 가상현실을 통하여 변화 이벤트를 자극으로 피드백 하여 환자의 집중도가 유지될 수 있도록 할 수 있다.In addition, when the concentration measured while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured by the
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템 및 그 이용 방법은, 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 디스플레이 장치와, 디스플레이 장치를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘으로 적용되는 움직임 장치와, 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 뇌파 측정 장치와, 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 피드백 장치를 포함하여 구성함으로써, 재활 운동 중인 환자의 집중 정도를 정량적으로 측정하여 판단하고, 이러한 환자의 집중 정도에 기초하여 집중도 피드백을 제공하여 재활 운동 중인 환자의 집중도가 꾸준히 유지될 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 측정된 집중도가 낮아질 경우 운동게임이나 가상현실을 통해 피드백 함으로써, 환자들이 운동 재활을 하는 동안 꾸준한 집중도를 유지함에 따른 재활 운동 효과가 더욱 극대화되고, 그에 다른 집중도가 향상된 상태에서 재활 운동을 함에 따른 재활 치료에 소요되는 시간 단축이 가능하도록 할 수 있게 된다.As described above, the concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video game according to an embodiment of the present invention and a method for using the same, virtual reality for the participation of a patient in rehabilitation exercise A display device providing a video game or a video game, a motion device in which a virtual reality or video game provided and executed through the display device is applied as an icon that moves according to the patient's joint motion, and a display device using the patient's joint motion through the motion device An EEG measuring device that measures the patient’s EEG P300 generated during virtual reality or video games of , by configuring it to include a feedback device that provides concentration feedback accordingly, quantitatively measuring and judging the concentration level of the patient during rehabilitation exercise, and providing concentration feedback based on the patient's concentration level based on the concentration level of the patient during rehabilitation exercise In particular, by measuring the concentration during exercise and providing feedback through exercise games or virtual reality when the measured concentration is low, patients can maintain a steady concentration during exercise rehabilitation. Accordingly, the effect of the rehabilitation exercise is further maximized, and it is possible to shorten the time required for the rehabilitation treatment according to the rehabilitation exercise in a state where the concentration is improved.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.Various modifications and applications of the present invention described above are possible by those skilled in the art to which the present invention pertains, and the scope of the technical idea according to the present invention should be defined by the following claims.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 집중력 피드백 운동 시스템
110: 디스플레이 장치
120: 움직임 장치
121: 모션 측정부
122: 움직임 변환부
130: 뇌파 측정 장치
131: 뇌파 획득부
132: 뇌파 분석부
133: 뇌파 검출부
140: 피드백 장치
S110: 디스플레이 장치가 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 단계
S120: 움직임 장치가 디스플레이 장치를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘으로 적용되는 단계
S130: 뇌파 측정 장치가 움직임 장치를 통한 환자의 관절 운동으로 디스플레이 장치의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 단계
S140: 피드백 장치가 뇌파 측정 장치로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 단계100: concentration feedback exercise system according to an embodiment of the present invention
110: display device
120: movement device
121: motion measurement unit
122: motion conversion unit
130: EEG measuring device
131: EEG acquisition unit
132: EEG analysis unit
133: EEG detection unit
140: feedback device
S110: the display device provides a virtual reality or video game for participation in the patient's rehabilitation exercise
S120: A step in which a motion device is provided through a display device and a virtual reality or video game executed is applied as an icon that moves according to the patient's joint motion
S130: Step of the EEG measuring device measuring the patient's EEG P300 generated during the virtual reality of the display device or the video game by the patient's joint movement through the movement device
S140: The feedback device measures the concentration while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured by the EEG measuring device, and provides concentration feedback accordingly
Claims (16)
환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 디스플레이 장치(110);
상기 디스플레이 장치(110)를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따라 움직이는 아이콘을 조작함에 따라 P300 파형이 유발될 수 있도록 하는 움직임 장치(120);
환자의 머리에 착용되며, 상기 움직임 장치(120)를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치(110)의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 뇌파 측정 장치(130); 및
상기 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 피드백 장치(140)를 포함하되,
상기 디스플레이 장치(110)는,
재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 재활 게임을 제공하되, TV, 컴퓨터, 노트북, 스마트 TV, 및 태블릿 PC 중 적어도 어느 하나이고,
상기 움직임 장치(120)는,
환자의 팔꿈치 관절 부위에 착용되어, 상기 디스플레이 장치(110)를 통해 실행되는 재활 게임을 수행하는 팔꿈치 움직임을 측정하기 위한 모션 측정부(121)와, 상기 모션 측정부(121)의 팔꿈치 관절 부위의 움직임을 상기 디스플레이 장치(110)의 재활 게임의 커서 또는 캐릭터의 아이콘에 적용하는 움직임 변환부(122)를 포함하여 구성하며,
상기 뇌파 측정 장치(130)는,
환자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 뇌파 획득부(131)와, 상기 뇌파 획득부(131)에서 획득되는 뇌파를 분석하는 뇌파 분석부(132)와, 상기 뇌파 분석부(132)를 통해 분석된 뇌파 중 P300을 카운트 하는 뇌파 검출부(133)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템.
As a concentration feedback exercise system 100 using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation,
Display device 110 for providing a virtual reality or video game for participation in the patient's rehabilitation exercise;
a motion device 120 for generating a P300 waveform as a virtual reality or video game provided and executed through the display device 110 manipulates an icon that moves according to the patient's joint motion;
An EEG measuring device 130 that is worn on the patient's head and measures the patient's EEG P300 generated during the virtual reality or video game of the display device 110 through joint movement of the patient through the movement device 120 ) ; and
A feedback device 140 that measures concentration while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured from the EEG measuring device 130, and provides a concentration feedback accordingly;
The display device 110,
Provide a rehabilitation game that the patient responds to so that the patient can focus during the rehabilitation exercise, at least one of a TV, a computer, a laptop computer, a smart TV, and a tablet PC,
The movement device 120,
A motion measuring unit 121 for measuring an elbow movement that is worn on the patient's elbow joint and performing a rehabilitation game executed through the display device 110, and the elbow joint of the motion measuring unit 121 and a motion conversion unit 122 for applying the motion to the icon of the character or the cursor of the rehabilitation game of the display device 110,
The brain wave measuring device 130,
An EEG acquisition unit 131 that acquires the patient's EEG in real time, an EEG analyzer 132 that analyzes the EEG obtained from the EEG acquisition unit 131, and the EEG analyzed through the EEG analysis unit 132 Concentration feedback exercise system using concentration measurement through EEG during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, characterized in that it comprises an EEG detector 133 that counts P300.
재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 가상현실(VR)을 제공하되, 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스로 구성되는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템.
According to claim 1, wherein the display device 110,
A virtual reality or video game-based exercise rehabilitation that provides a virtual reality (VR) that the patient executes in response so that the patient can focus during the rehabilitation exercise, characterized in that it is composed of a head mounted display (HMD) device Concentration feedback exercise system using concentration measurement through middle EEG.
상기 움직임 장치(120)를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치(110)의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 재활 게임 속 변화 이벤트에 대한 환자의 집중 시에 발생하는 뇌파 P300을 측정하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템.
According to claim 1, wherein the EEG measuring device 130,
Measuring EEG P300 generated when the patient concentrates on a change event in a rehabilitation game that occurs during virtual reality or video game of the display device 110 with the patient's joint movement through the movement device 120 A concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, characterized.
상기 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수 및 P300의 크기, 지연시간(latency)의 파라미터에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하되, 집중도는 반복 수행되는 가상현실이나 비디오 게임에서 반복 수행하여 전체 바뀐 이벤트가 발생한 구간에서의 자극 개수에 대한 P300이 검출된 횟수로 구하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템.
According to claim 1, wherein the feedback device 140,
Based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured from the EEG measuring device 130, the size of P300, and the parameters of latency, the concentration while the patient is exercising is measured, but the concentration is a virtual Concentration using concentration measurement through brain waves during exercise rehabilitation based on virtual reality or video game, characterized in that it is repeatedly performed in reality or video games and obtained as the number of times P300 was detected for the number of stimuli in the section where the entire changed event occurred feedback movement system.
상기 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안에 측정된 집중도가 미리 설정된 이하로 낮아질 경우, 상기 디스플레이 장치(110)의 운동 게임이나 가상현실을 통하여 변화 이벤트를 자극으로 피드백 하여 환자의 집중도가 유지될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템.
The method of claim 7, wherein the feedback device 140,
When the concentration measured while the patient is exercising based on the number of detections of the EEG P300 of the patient measured from the EEG measuring device 130 is lower than a preset level, the display device 110 displays an exercise game or virtual reality. A concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, characterized in that the patient's concentration can be maintained by feeding back the change event as a stimulus.
(1) 디스플레이 장치(110)가 환자의 재활 운동의 참여를 위한 가상현실이나 비디오 게임을 제공하는 단계;
(2) 움직임 장치(120)가 상기 디스플레이 장치(110)를 통해 제공되어 실행되는 가상현실이나 비디오 게임이 환자의 관절 운동에 따른 움직임에 따라 아이콘이 적용되면서 P300을 유발하도록 작동되는 단계;
(3) 뇌파 측정 장치(130)가 환자의 머리에 착용되며, 상기 움직임 장치(120)를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치(110)의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 환자의 뇌파 P300을 측정하는 단계; 및
(4) 피드백 장치(140)가 상기 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하고, 그에 따른 집중력 피드백을 제공하는 단계를 포함하되,
상기 디스플레이 장치(110)는,
재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 재활 게임을 제공하되, TV, 컴퓨터, 노트북, 스마트 TV, 및 태블릿 PC 중 적어도 어느 하나이고,
상기 움직임 장치(120)는,
환자의 팔꿈치 관절 부위에 착용되어, 상기 디스플레이 장치(110)를 통해 실행되는 재활 게임을 수행하는 팔꿈치 움직임을 측정하기 위한 모션 측정부(121)와, 상기 모션 측정부(121)의 팔꿈치 관절 부위의 움직임을 상기 디스플레이 장치(110)의 재활 게임의 커서 또는 캐릭터의 아이콘에 적용하는 움직임 변환부(122)를 포함하여 구성하며,
상기 뇌파 측정 장치(130)는,
환자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 뇌파 획득부(131)와, 상기 뇌파 획득부(131)에서 획득되는 뇌파를 분석하는 뇌파 분석부(132)와, 상기 뇌파 분석부(132)를 통해 분석된 뇌파 중 P300을 카운트 하는 뇌파 검출부(133)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법.
As a method of using the concentration feedback exercise system 100 using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation,
(1) providing a virtual reality or video game for the display device 110 to participate in the patient's rehabilitation exercise;
(2) operating the movement device 120 to trigger P300 while applying an icon according to the movement of a virtual reality or video game provided and executed through the display device 110 according to the patient's joint movement;
(3) The EEG measuring device 130 is worn on the patient's head, and the patient's EEG generated during the virtual reality or video game of the display device 110 due to the patient's joint movement through the movement device 120 . measuring P300; and
(4) the feedback device 140 measures the concentration while the patient is exercising based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured from the EEG measuring device 130, and provides concentration feedback accordingly. including,
The display device 110,
Provide a rehabilitation game that the patient responds to so that the patient can focus during the rehabilitation exercise, at least one of a TV, a computer, a laptop computer, a smart TV, and a tablet PC,
The movement device 120,
A motion measuring unit 121 for measuring an elbow movement that is worn on the patient's elbow joint and performing a rehabilitation game executed through the display device 110, and the elbow joint of the motion measuring unit 121 and a motion conversion unit 122 for applying the motion to the icon of the character or the cursor of the rehabilitation game of the display device 110,
The brain wave measuring device 130,
An EEG acquisition unit 131 that acquires the patient's EEG in real time, an EEG analyzer 132 that analyzes the EEG obtained from the EEG acquisition unit 131, and the EEG analyzed through the EEG analysis unit 132 Method of using a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, characterized in that it comprises an EEG detection unit 133 that counts P300.
재활 운동을 하는 동안의 환자가 집중할 수 있도록 환자가 대응하여 실행하는 가상현실(VR)을 제공하되, 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스로 구성되는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법.
The method of claim 9, wherein the display device 110,
A virtual reality or video game-based exercise rehabilitation that provides a virtual reality (VR) that the patient executes in response so that the patient can focus during the rehabilitation exercise, characterized in that it is composed of a head mounted display (HMD) device A method of using a concentration feedback exercise system using concentration measurement through middle EEG.
상기 움직임 장치(120)를 통한 환자의 관절 운동으로 상기 디스플레이 장치(110)의 가상현실이나 비디오 게임의 진행 중 발생하는 재활 게임 속 변화 이벤트에 대한 환자의 집중 시에 발생하는 뇌파 P300을 측정하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법.
The method of claim 9, wherein the EEG measuring device 130,
Measuring EEG P300 generated when the patient concentrates on a change event in a rehabilitation game that occurs during virtual reality or video game of the display device 110 with the patient's joint movement through the movement device 120 A method of using a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, characterized in that.
상기 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수 및 P300파형의 크기, 지연시간(latency)의 파라미터에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안의 집중도를 측정하되, 집중도는 반복 수행되는 가상현실이나 비디오 게임에서 반복 수행하여 전체 바뀐 이벤트가 발생한 구간에서의 자극 개수에 대한 P300이 검출된 횟수로 구하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법.
The method of claim 9, wherein the feedback device 140,
Based on the number of detections of the patient's EEG P300 measured from the EEG measuring device 130, the size of the P300 waveform, and the parameters of latency, the concentration is measured while the patient is exercising, but the concentration is repeatedly performed Using concentration measurement through EEG during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, characterized in that the P300 for the number of stimuli in the section where the entire changed event occurred by repeatedly performing in virtual reality or video game How to use the concentration feedback exercise system.
상기 뇌파 측정 장치(130)로부터 측정되는 환자의 뇌파 P300의 검출 횟수에 기초하여 환자가 운동을 하는 동안에 측정된 집중도가 미리 설정된 이하로 낮아질 경우, 상기 디스플레이 장치(110)의 운동 게임이나 가상현실을 통하여 변화 이벤트를 자극으로 피드백 하여 환자의 집중도가 유지될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 또는 비디오 게임 기반의 운동 재활 중 뇌파를 통한 집중력 측정을 이용한 집중력 피드백 운동 시스템의 이용 방법.The method of claim 15, wherein the feedback device (140),
When the concentration measured while the patient is exercising based on the number of detections of the EEG P300 of the patient measured from the EEG measuring device 130 is lower than a preset level, the display device 110 displays an exercise game or virtual reality. A method of using a concentration feedback exercise system using concentration measurement through brain waves during virtual reality or video game-based exercise rehabilitation, characterized in that the patient's concentration can be maintained by feeding back the change event as a stimulus.
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