KR102402055B1 - 뇌기능 향상용 훈련 시스템 - Google Patents

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KR102402055B1 KR1020210183183A KR20210183183A KR102402055B1 KR 102402055 B1 KR102402055 B1 KR 102402055B1 KR 1020210183183 A KR1020210183183 A KR 1020210183183A KR 20210183183 A KR20210183183 A KR 20210183183A KR 102402055 B1 KR102402055 B1 KR 102402055B1
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진상욱
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(주)피앤제이파트너스
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Abstract

본 발명은 디스플레이부와 이격되어 바닥면에 설치되고, 상기 화면에 온라인 뇌기능 향상 프로그램의 정보가 표시될 때 활성화되며, 복수의 반응 버튼 중 사용자가 조작한 반응 버튼에 대응하는 반응신호를 출력하는 반응부; 상기 디스플레이부와 상기 반응부 사이의 바닥면에 설치되어 오프라인 뇌기능 향상 프로그램을 위한 오프라인 게임을 수행할 수 있게 하는 바닥 표시부; 상기 바닥 표시부 및 상기 바닥 표시부의 주변에 설치된 복수의 센서를 포함하며, 상기 오프라인 게임을 진행시에 사용자 발의 위치를 감지하고 감지 신호를 출력하는 바닥 센서부; 상기 반응부의 반응신호를 해당 온라인 뇌기능 향상 프로그램의 제1 타겟반응과 비교하여 상기 반응신호가 상기 제1 타겟반응과 일치하는 경우에 점수를 부여하고, 상기 바닥 센서부의 감지신호를 오프라인 뇌기능 향상 프로그램의 제2 타겟반응과 비교하여 상기 감지신호가 상기 제2 타겟반응과 일치하는 경우에 점수를 부여하는 점수 산출부; 및 사용자의 선택에 따라 상기 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 상기 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 중 하나를 실행시키며, 상기 온라인 뇌기능 향상 프로그램 실행시에 상기 반응부를 활성화시키고 상기 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 실행시에 상기 바닥 센서부를 활성화시키는 테스트 수행부를 포함하는 뇌기능 향상용 훈련 시스템에 관한 것이다.

Description

뇌기능 향상용 훈련 시스템{Training system for improving brain function}
본 발명은 뇌기능 향상용 테스트 시스템에 관한 것으로, 특히, 활발한 신체 활동을 유도하여 뇌기능을 향상시키는 뇌기능 향상용 테스트 시스템에 관한 것이다.
고령화 및 개인화에 따라서 노인성 정신질환 중 대표적인 치매에 대한 예방과 유아나 청소년 등을 위한 뇌 기능 향상에 대한 요구가 늘어나고 있다.
이에 따라 뇌 기능 향상을 위한 다양한 프로그램 및 시스템이 개발되고 있다. 예컨대, 뇌기능 향상 프로그램은 온라인 또는 오프라인 게임을 이용하거나, 미술도구를 이용하거나 음악을 이용하거나 스트룹 테스트판을 이용하는 프로그램 등이 있다.
대부분의 뇌기능 향상을 위한 프로그램은 손이나 발을 움직여 뇌 기능을 활성화함으로써 뇌 기능 향상 효과를 가지도록 하고 있다.
그러나, 현재의 뇌기능 향상 프로그램이나 시스템은 한 가지의 프로그램을 이용하거나 온라인 프로그램만을 이용하거나 오프라인 프로그램만을 이용하는 형태이고, 단순히 손이나 발 만을 움직이게 하여 대상자의 활동성이 낮은 단점이 있다.
한국공개특허 제10-2021-0075758호(공개일 2021.06.23.자) 한국공개특허 제10-2021-0050782호(공개일 2021.05.10.자)
본 발명은 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 오프라인 뇌기능 향상 프로그램인을 혼용하여 사용할 수 있게 하는 뇌기능 향상용 훈련 시스템을 제공하는 목적이 있다.
또한, 본 발명은 신체활동을 유도하여 체력을 향상시키는 동시에 뇌를 활성화시키는 놀이를 제공하는 뇌기능 향상용 훈련 시스템을 제공하는 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템은 화면을 통해 각종 정보를 표시하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부와 이격되어 바닥면에 설치되고, 상기 화면에 온라인 뇌기능 향상 프로그램의 정보가 표시될 때 활성화되며, 복수의 반응 버튼 중 사용자가 조작한 반응 버튼에 대응하는 반응신호를 출력하는 반응부; 상기 디스플레이부와 상기 반응부 사이의 바닥면에 설치되어 오프라인 뇌기능 향상 프로그램을 위한 오프라인 게임을 수행할 수 있게 하는 바닥 표시부; 상기 바닥 표시부 및 상기 바닥 표시부의 주변에 설치된 복수의 센서를 포함하며, 상기 오프라인 게임을 진행시에 사용자 발의 위치를 감지하고 감지 신호를 출력하는 바닥 센서부; 상기 반응부의 반응신호를 해당 온라인 뇌기능 향상 프로그램의 제1 타겟반응과 비교하여 상기 반응신호가 상기 제1 타겟반응과 일치하는 경우에 점수를 부여하고, 상기 바닥 센서부의 감지신호를 오프라인 뇌기능 향상 프로그램의 제2 타겟반응과 비교하여 상기 감지신호가 상기 제2 타겟반응과 일치하는 경우에 점수를 부여하는 점수 산출부; 및 사용자의 선택에 따라 상기 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 상기 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 중 하나를 실행시키며, 상기 온라인 뇌기능 향상 프로그램 실행시에 상기 반응부를 활성화시키고 상기 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 실행시에 상기 바닥 센서부를 활성화시키는 테스트 수행부를 포함한다.
상기 온라인 뇌기능 향상 프로그램은 스트룹 테스트일 수 있다.
상기 오프라인 뇌기능 향상 프로그램은 5색 4다리고, 상기 바닥 표시부는 복수개의 분할단위로 구성된 사다리의 모양을 표시하되, 각 분할단위는 제1 사이드부재와 제2 사이드부재 및 상기 제1 및 제2 사이드부재에 연결된 수평부재로 구성되어 전체적으로 알파벳 "H"의 형태를 나타내며, 상기 수평부재에 의해 구분되는 5개의 직선파트가 서로 다른 색깔로 표시될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템은 상기 바닥 센서부와 연동하여 사용자의 신체활동을 감지하고 감지신호를 상기 점수 산출부에 제공하는 모션 감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 모션 감지부는 상기 신체활동이 음향을 발생하는 경우이면, 음향을 수집하는 스피커 및 상기 스피커에 의해 수집된 음향에서 원하는 음향을 추출하는 음향 추출장치일 수 있다.
상기 스트룹 테스트 실행에 의해 상기 화면을 통해 제공되는 스트룹 테스트판은 제1 바탕면에 M×N의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 인지검사마커를 가지는 검사마커부, 및 상기 제1 바탕면에 떨어진 제2 바탕면에 표시된 복수의 인지방향마커를 가지는 검사순서부를 포함하며, 상기 복수의 인지검사마커는 서로 다른 색깔을 명명하는 N개의 글자를 포함하며, 상기 N개의 글자 각각은 복수개이고 상기 N개의 글자가 나타내는 색으로 표시되며, 상기 복수의 인지방향마커 각각은 상기 복수의 인지검사마커에 대한 서로 다른 검사방향을 나타내는 방향패턴과, 상기 복수의 인지검사마커에 대한 서로 다른 검사스케줄을 나타내는 스케줄패턴을 포함할 수 있다.
상기 복수의 인지방향마커 중 적어도 하나는 상기 방향패턴과 상기 스케줄마커가 중첩되어 표시될 수 있다.
상기 복수의 인지방향마커 중 적어도 하나는 하나의 구획영역 내에 상기 방향패턴과 상기 스케줄마커가 중첩되지 않게 표시될 수 있다.
상기 복수의 인지방향마커 중 적어도 하나는 상기 방향패턴과 상기 스케줄마커가 서로 다른 영역에 표시될 수 있다.
상기 반응부는 본체판에 설치되어 사용자의 손에 의해 터치되는 복수의 터치부를 포함하고, 상기 터치부의 개수는 상기 N개일 수 있다.
상기 반응부는 본체판에 설치되어 사용자의 손에 의해 두드려지는 복수의 타악부를 포함하고, 상기 타악부의 개수는 상기 N개일 수 있다.
상기 반응부는 지면에 위치한 본체판에 설치되어 사용자의 발에 의해 두드려지는 복수의 터치부를 포함하고, 상기 터치부의 개수는 상기 N개일 수 있다.
상기 반응부는 지면에 위치한 본체판에 설치되어 사용자의 발에 의해 타격되는 복수의 타격부를 포함하고, 상기 타격부의 개수는 상기 N개일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템은 사용자가 적어도 하나의 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 하나의 오프라인 뇌기능 향상 프로그램을 선택적으로 할 수 있도록 하여 뇌기능 향상 프로그램의 사용율을 높일 수 있게 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템은 신체활동을 유도하여 체력을 향상시키는 동시에 뇌를 활성화시키는 놀이를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템의 주요 구성의 설치 상태를 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 오프라인 뇌기능 향상 프로그램인 5색 4다리의 구성을 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 5색 4다리를 위한 센서의 배치를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 5색 4다리의 게임 방식을 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반응부의 구성을 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반응부의 구성을 보인 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 반응부의 구성을 보인 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 반응부의 구성을 보인 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 온라인 뇌기능 향상 프로그램인 스트룹 테스트를 위한 화면 구성을 보인 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 온라인 뇌기능 향상 프로그램인 스트룹 테스트를 위한 화면 구성을 보인 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
설명에 앞서, 본 발명의 전반에 기재된 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 오프라인 뇌기능 향상 프로그램의 차이는 뇌기능 향상을 위한 매개체(예; 게임, 그림, 스트룹 테스트판, 음악 등)를 디스플레이장치를 통해 제공되는 경우에 온라인 뇌기능 향상 프로그램이라 하고, 오프라인 공간을 통해 제공되는 경우에 오프라인 뇌기능 향상 프로그램이라 한다. 이때 온라인 또는 오프라인 뇌기능 향상 프로그램을 사용자가 수행한 결과를 채점하는 방식은 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 오프라인 뇌기능 향상 프로그램의 차이를 구분하는 조건에서 제외된다. 즉, 오프라인 공간에서 뇌 기능 향상을 위한 게임을 한 후 게임 결과를 센서 등으로 감지하고 프로세서가 자동으로 채점하는 경우에는 오프라인 공간에서 게임을 하였으므로 오프라인 뇌기능 향상 프로그램이 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템의 블록 구성도이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템(1000)은 디스플레이부(1010), 반응부(1020), 바닥 표시부(1030), 바닥 센서부(1040), 모션 감지부(1050), 점수 산출부(1060), 입력부(1070), 테스트 수행부(1080) 및 저장부(1090)를 포함한다.
디스플레이부(1010)는 화면을 통해 각종 정보를 표시한다. 예컨대, 디스플레이부(1010)는 온라인 뇌기능 향상 프로그램(예; 스트룹 테스트, 뇌기능 향상에 이용되는 기존의 색깔 표시 게임 등)의 출력 또는 오프라인 뇌기능 향상 프로그램의 게임 방법 등을 표시한다.
반응부(1020)는 디스플레이부(1010)와 이격되어 바닥면에 설치되고, 화면에 온라인 뇌기능 향상 프로그램의 정보가 표시될 때 활성화된다. 반응부(102)는 복수의 반응 버튼을 가지며, 복수의 반응 버튼 중 사용자가 조작한 반응 버튼에 대응하는 반응신호를 점수 산출부(1060)로 출력한다. 반응부(1020)는 화면에 표시되는 온라인 뇌기능 향상 프로그램의 출력에 대응하여 사용자가 정확히 반응하는지를 테스트하기 위한 장치이다. 이러한 반응부(1020)는 손으로 조작되는 장치이거나 발로 조작되는 장치일 수 있다.
바닥 표시부(1030)는 오프라인 뇌기능 향상 프로그램을 진행할 수 있도록 바닥면(지면)에 오프라인 게임을 표시한다. 오프라인 게임은 바닥면이나 지면에 특정 형상이 그려져 있고 특정 형상을 이용하여 혼자서 게임을 하는 5색 4다리 게임이거나 사방치기 등이 있다.
바닥 센서부(1040)는 복수개의 센서를 포함하며, 사용자가 바닥 표시부(1030)에 의해 표시된 게임을 이용하여 신체활동을 하는 경우에 신체활동에 따른 발의 이동 위치를 감지하고 감지 신호를 출력한다. 바닥 센서부(104)의 센서들은 바닥 표시부(1030) 및 바닥 표시부(1030)에 근접하여 바닥면이나 지면에 설치된다. 바닥 센서부(1040)에 이용되는 센서는 압력센서이거나 피에조 센서(piezoelectric sensor) 등일 수 있다.
모션 감지부(1050)는 바닥 센서부(1040)와 함께 사용자의 신체활동을 감지한다. 신체활동은 박수를 치는 행위, 손을 드는 행위, 고개를 끄덕이는 행위, 목을 돌리는 행위, 구령을 외치는 행위 등이다. 여기서, 여기서, 박수를 치는 행위나 구령을 하는 행위와 같이 음향(목소리 포함)이 발생되는 경우이면, 모션 감지부(1050)는 박수 소리를 수집하는 스피커 및 스피커에 의해 수집된 음향에서 박수소리를 추출하는 음향 추출장치일 수 있다.
점수 산출부(1060)는 반응부(1020)의 반응신호(즉, 실제 반응)를 해당 온라인 뇌기능 향상 프로그램의 타겟반응(즉, 정답)과 비교하여 사용자의 제1 반응점수를 산출한다. 제1 반응점수는 해당 게임방식에서 타겟반응과 실제 반응이 동일하면 점수를 부여하여 얻어진 결과이다. 예컨대, "파랑"이라는 타겟반응에 대하여, 사용자가 "파랑"에 해당하는 실제반응을 하면, 점수 산출부(1060)는 점수를 부여한다.
또한, 점수 산출부(1060)는 바닥 센서부(1040) 또는/및 모션 감지부(1050)의 출력을 수신하고, 수신한 출력(즉, 실제 반응)을 오프라인 뇌기능 향상 프로그램의 타겟반응(정답)와 비교하여 사용자의 제2 반응점수를 산출한다. 제2 반응점수는 제1 반응점수와 동일한 방법으로 산출된다.
여기서, 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 오프라인 뇌기능 향상 프로그램은 동시에 실행되지 않으며, 선택적으로 하나씩 수행된다. 그에 따라 온라인 뇌기능 향상 프로그램 수행시에 제1 반응점수가 산출되고, 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 수행시에 제2 반응점수가 산출된다. 점수 산출부(1060)에 의해 산출된 제1 또는 제2 반응점수는 디스플레이부(1010)에 의해 화면에 표시된다.
입력부(1070)는 검사자 또는 사용자의 입력에 대응하는 신호를 출력하며, 사용자의 입력은 정보를 입력하거나, 온라인 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 중 하나의 실행을 지시하는 등의 전처리 동작에 대한 입력이다. 반응부(1020)에 대응한 사용자의 입력은 후처리 동작에 대한 입력이라 할 수 있다.
테스트 수행부(1080)는 입력부(1070)를 통해 입력된 사용자의 입력에 따라 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 중 하나를 선택하고 실행시킨다. 테스트 수행부(1080)는 온라인 뇌기능 향상 프로그램 실행시에 반응부(1020)를 활성화하고, 바닥 표시부(1030), 바닥 센서부(1040) 및 모션 감지부(150)를 비활성화한다. 반면에, 테스트 수행부(1080)는 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 실행시에 반응부(1020)를 비활성화하고, 바닥 표시부(1030), 바닥 센서부(1040) 및 모션 감지부(150)를 활성화한다.
저장부(1090)는 각종 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 게임 안내멘트, 사용자의 개인정보 등을 저장한다.
한편, 각 구성은 다양한 형태로 구성이 가능하다. 예컨대, 디스플레이부(1010)는 모니터 장치로 하여 별도로 구성되고, 반응부(102)를 디스플레이부(1010)에 별도로 분리되어 구성되며, 모션 감지부(1050), 입력부(1070), 테스트 수행부(1080) 및 저장부(1090)가 하나의 제1 장치(예; 콘솔 장치)로 구성될 수 있다. 이 경우에 반응부(1020)는 제1 장치의 점수 산출부(1060)와 유선 또는 무선으로 데이터 통신을 하도록 제작되고, 디스플레이부(1010)는 제1 장치의 테스트 수행부(1080)와 유선 또는 무선으로 데이터 통신을 하도록 제작된다. 또한 바닥 표시부(1030)와 바닥 센서부(1040) 또한 제1 장치의 점수 산출부(1060)와 유선 또는 무선으로 데이터 통신을 하도록 제작된다.
다른 예로서, 디스플레이부(1010)와 모션 감지부(1050), 입력부(1070), 테스트 수행부(1080) 및 저장부(1090)가 일체로 구성될 수 있다. 또 다른 예로서, 저장부(1090)는 USB 메모리 카드나 SD 메모리 카드 등 휴대가 가능하며, 제1 장치에 착탈이 가능하도록 제작될 수 있다. 이외에 각 구성은 전술한 실시 예 이외에 다양하게 제작될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템의 주요 구성의 설치 상태를 보인 도면으로, 오프라인 뇌기능 향상 프로그램이 5색 4다리인 경우를 일 예로 한 것이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 뇌기능 향상용 훈련 시스템(1000)의 디스플레이부(1010)는 모니터 장치이다. 이때 모션 감지부(1050), 입력부(1070), 테스트 수행부(1080) 및 저장부(1090)가 모니터 장치에 내장되거나 일체화로 설치되어 있을 수 있다.
바닥 표시부(1030)는 모니터 장치의 화면에 대해 수직되게 정면의 바닥면에 설치된다.
사용자가 모니터 장치의 화면을 보면서 반응부(1020)를 조작할 수 있도록 하기 위하여, 반응부(1020)는 모니터 장치의 화면에 대해 정면에 설치되며, 바닥 표시부(1030)가 설치되는 공간을 확보하기 위하여 발바닥 표시가 그려진 시작위치(A)보다 앞쪽에 설치되어 게임을 수행할 5색 4다리 영역을 침범하지 않게 한다. 즉, 반응부(1020)의 설치위치는 시작위치(A)보다 모니터 장치에 대해 더 멀리 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 오프라인 뇌기능 향상 프로그램인 5색 4다리의 구성을 보인 도면이다. 도 3을 참고하면, 바닥 표시부(1030)는 오프라인 뇌기능 향상 프로그램인 5색 4다리를 표시한다. 5색 4다리는 5가지 색으로 표현된 부분에 대하여 해당 색에서 사용자가 미리 지시한 내용대로 발을 움직이게 하는 프로그램이다.
이러한 5색 4다리는 복수의 단위구성으로 구성되며 전체적으로 사다리 형태를 나타낸다. 일 예로 도 3에서는 5색 4다리가 4개의 분할단위(100A, 100B, 100C, 100D)로 구성된 일 예를 보여주고 있다.
하나의 분할단위는 모니터 장치를 바라보는 기준으로 모니터 장치에 대해 수직방향으로 설치된 좌측 사이드부재와 우측 사이드부재, 및 모니터 장치에 대해 수평방향으로 설치되어 좌측 사이트부재와 우측 사이드부재를 연결하는 수평부재를 포함한다. 즉, 하나의 분할단위는 알파벳 "H"의 형태를 나타낸다.
가장 하위에 위치한 제1 분할단위(100A)를 일 예로 하면, 제1 분할단위(100A)는 디스플레이부(1010) 즉, 모니터 장치를 바라보는 기준으로 모니터 장치에 대해 수직방향으로 설치된 좌측 사이드부재(120A)와 우측 사이드부재(130A), 및 모니터 장치에 대해 수평방향으로 설치되어 좌측 사이트부재와 우측 사이드부재를 연결하는 수평부재(110A)를 포함한다.
하나의 분할단위는 수평부재에 의해 5개의 직선파트로 구분된다. 5개의 직선파트는 수평부재, 수평부재보다 위쪽에 위치한 상부 좌측 사이드부재와 상부 우측 사이드부재, 수평부재보다 아래쪽에 위치한 하부 좌측 사이드부재 및 하부 우측 사이드부재이다. 제2 분할단위(100B)를 일 예로 하면, 제2 분할단위(100B)는 수평부재(110B), 상부 좌측 사이드부재(121B), 상부 우측 사이드부재(131B), 하부 좌측 사이드부재(122B) 및 하부 우측 사이드부재(132B)로 구성된다.
여기서, 하나의 분할단위를 이루는 5개의 직선파트는 서로 다른 색으로 표시되며, 각 분할단위마다 표시되는 색의 위치가 동일하다. 즉, 각 분할단위의 동일 직선파트는 동일한 색으로 표시된다. 따라서, 각 분할단위는 5개의 서로 다른 색을 가진 5개의 직선파트를 가진다.
서로 연결되는 하위 분할단위와 상위 분할단위 간에는 내부 영역(S1, S2, S3)이 구획되고, 이외에 외부영역(T)이 구획된다. 여기서, 시작 위치(A)는 하나의 외부영역(T)에 위치한다.
한편, 각 직선파트는 종이나 플라스틱 또는 금속 등에 해당 색을 코팅하거나 색칠하여 제작되거나, 투명소재의 재질 내부에 색깔을 표시하는 광원(예; LED 등)이 위치하여 테스트 수행부(1080)가 각 광원의 온 또는 오프를 제어하도록 할 수 있다. 또는 광이 투과되는 재질에 해당 색깔을 입히고 해당 재질의 내부에 광을 위치시키고 테스트 수행부(1080)가 각 광원의 온 또는 오프를 제어하도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 5색 4다리를 위한 센서의 배치를 보인 도면이다. 도 4의 (a)를 참고하면, 분할단위에서 수평부재의 직선파트를 제외한 나머지 4개의 직선파트 각각은 해당 직선파트의 왼쪽 영역에 대응하는 활동영역(Z1)과, 오른쪽 영역에 대응하는 활동영역(Z2)을 가진다. 여기서 활동영역(Z1, Z2)이란 해당 직선파트에 대응하여 사용자의 발이 위치하는 영역이다.
따라서, 하나의 분할단위는 4개의 직선파트에 대하여 각각 2개의 활동영역을 가지므로, 총 8개의 활동영역을 가진다.
도 4의 (b)를 참고하면, 바닥 센서부(1040)는 사용자의 발의 위치를 파악하기 위하여 복수의 센서로 구성된다. 각 센서는 각 직선파트에 대응하는 활동영역(Z1, Z2)에 설치된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 5색 4다리의 게임 방식을 보인 도면이다. 도 5의 (a)를 참고하면, 5색 4다리의 게임 방식은 '4의 배수에서 박수치기'이다. 이 게임 방식에 따르면, 디스플레이부(1010)는 화면상에 '4의 배수에서 박수치기'라는 안내문구를 표시하고, 영상으로 직선파트별 발의 위치 및 손벽치기를 나타내는 이미지를 표시한다.
이에 사용자는 시작위치(A)에서 표시 이미지에 맞게 오른쪽발을 1번 발의 위치로 이동시키고, 다음으로 왼쪽발을 2번 발의 위치로 이동시키며, 다음으로 오른발을 3번 발의 위치로 이동시키고, 그 다음으로 왼쪽발을 4번 발의 위치로 이동시킨 후 손벽을 치는 신체활동을 한다.
이때, 바닥 센서부(1040)의 각 센서 중 발의 터치를 감지한 센서는 감지 신호를 점수 산출부(1060)에 제공한다. 이에 점수 산출부(1060)는 수신한 감지 신호를 통해 어떤 위치에 있는 센서인지를 파악하고, 해당 위치가 지시한 위치가 맞는지를 파악한 후 해당 위치가 맞으면 점수를 부여한다.
도 5의 (b)를 참고하면, 다른 종류의 5색 4다리의 게임 방식은 '2와 5에서한발을 사다리 밖으로 내기'이다. 이 게임 방식에 따르면, 디스플레이부(1010)는 화면상에 '2와 5에서한발을 사다리 밖으로 내기'라는 안내문구를 표시하고, 영상으로 직선파트별 발의 위치를 나타내는 이미지를 표시한다.
이에 사용자는 시작위치(A)에서 표시 이미지에 맞게 오른쪽발을 1번 발의 위치로 이동시키고, 다음으로 왼쪽발을 해당 직선파트의 왼쪽인 2번 발의 위치로 이동시키며, 다음으로 오른발을 3번 발의 위치로 이동시키고, 다음으로 왼쪽발을 4번 발의 위치로 이동시키고, 그 다음으로 오른발을 해당 직선파트의 오른쪽인 5번 발의 위치는 신체활동을 한다.
여기서, 안내문구에는 발자국에 표시된 숫자에 해당하는 안내문구를 표시하지만, 숫자 대신에 색깔로 표시할 수 있다. 예컨대, 도 5의 (a)의 경우에 초록색 우측에서 박수치기로 변경이 가능하다.
이하에서는 도 6 내지 도 9를 참고하여 반응부(1020)를 보다 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반응부의 구성을 보인 도면이다. 도 6을 참고하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반응부(1020)는 본체판(200)에 복수의 터치부(10 내지 50)가 설치되고, 본체판(200)에 연결된 지지대(210)가 지면에 고정 설치된 핸드 터치기이다. 이때 지지대(210)는 힌지로 연결된 다수의 관절로 구성되고, 각 관절은 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 반응부(1020)는 사용시 본체판(200)을 디스플레이부(1010)의 화면에 정면으로 위치시키고, 사용을 하지 않는 경우에 각 관절을 회전시켜 본체판(200)을 화면을 보지 않는 방향으로 위치시킬 수 있다.
여기서, 본체판(200)에 설치되는 터치부의 개수는 스트룹 테스트에 사용되는 글자색의 개수와 동일하다. 예컨대, 도 10과 같이 스트룹 테스트 시에 화면에 표시되는 테스트판(110)에 표시되는 글자색이 '노랑색', '파랑색', '초록색', '빨강색' 및 하얀색" 총 5개이면, 본체판(200)에 설치되는 터치부의 개수 또한 5개이다.
그리고 각 터치부는 서로 다른 색을 가지는데, 각각의 색은 스트룹 테스트에 사용되는 글자색과 동일하다(도 10의 110 참조).
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반응부인 핸드 터치기는 지면 고정설치되는 형태가 아닌 이동이 가능한 형태로 제작될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반응부의 구성을 보인 도면이다. 도 7을 참고하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반응부(1020)는 본체판(200a)에 복수의 타악부(10 내지 50)가 설치되고, 지지판(220a)이 지면에 맞닿아 위치하며 지지판(220a)에 연결된 지지대(210a)가 본체판(200a)에 연결되어 본체판(200a)을 지지하는 핸드 타악기이다. 이때 지지대(210a)는 힌지로 연결된 다수의 관절로 구성되고, 각 관절은 회전이 가능하도록 구성될 수 있다.
여기서, 본체판(200)에 설치되는 타악부의 개수 및 각 타악부가 표시하는 색깔은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반응부의 핸드 터치기와 마찬가지로, 스트룹 테스트에 사용되는 글자색 및 글자색의 개수와 동일하다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 반응부의 구성을 보인 도면이다. 도 8을 참고하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 반응부(1020)는 지면에 설치된 본체판(200b)에 사용자가 발로 터치하는 복수의 터치부(12 내지 52)가 설치된 풋(foot) 터치기이다. 본체판(200b)에 설치되는 터치부의 개수 및 각 터치부가 표시하는 색깔은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반응부의 핸드 터치기와 마찬가지로, 스트룹 테스트에 사용되는 글자색 및 글자색의 개수와 동일하다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 반응부의 구성을 보인 도면이다. 도 9를 참고하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 반응부(1020)는 지면에 설치된 본체판(200c)에 사용자가 발로 차는 복수의 타격부(12 내지 52)가 설치되고, 본체판(200c)의 양측단에 손을 잡을 수 있도록 설치된 손잡이(230)를 가지는 풋(foot) 타격기이다. 본체판(200c)에 설치되는 타격부의 개수 및 각 터치부가 표시하는 색깔은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반응부의 핸드 터치기와 마찬가지로, 스트룹 테스트에 사용되는 글자색 및 글자색의 개수와 동일하다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 온라인 뇌기능 향상 프로그램인 스트룹 테스트를 위한 화면 구성을 보인 도면이다. 도 10을 참고하면, 사용자가 입력부(1070)를 조작하여 스트룹 테스트를 요청하면, 테스트 수행부(1080)는 디스플레이부(1010)에게 스트룹 테스트판의 정보를 제공하고, 디스플레이부(1010)는 화면상에 스트룹 테스트판을 화면상에 표시한다.
스트룹 테스트판은 제1 바탕화면에 표시된 복수의 인지검사마커(111)를 가지는 검사마커부(110), 제2 바탕화면에 표시된 복수의 인지방향마커(121)를 가지는 검사순서부(120) 및 검사안내문구가 표시되는 안내부(130)를 포함한다. 여기서 경우에 따라, 검사순서부(120)와 안내부(130) 중 적어도 하나가 생략될 수 있다.
각 인지검사마커(111)는 색을 명명하는 글자이며 글자에 색이 표시되어 있다. 글자는 한글, 영어, 프랑스어 등 중 하나이며, 글자의 색은 검사마커부(110)에 표시된 글자가 나타내는 색에 한정된다. 예컨대, 인지검사마커(111)의 글자가 노랑, 파랑, 빨강의 3가지 색에 대한 글자이면, 각 글자의 색은 노랑, 파랑, 빨강에 한정된다. 따라서 "노랑"이라는 글자에 파랑의 색이 표시되거나, "노랑"이라는 글자에 빨강의 색이 표시되거나, "노랑"이라는 글자에 노랑의 색이 표시될 수 있다. 여기서, "노랑"이라는 글자에 노랑의 색이 표시된 인지검사마커(111)는 스트룹 효과가 저하되므로, 생략될 수 있다. 즉, 글자의 색이 해당 글자가 나타내는 색과 동일한 경우에는 스트룹 효과가 저하되므로 생략될 수 있다.
복수의 인지검사마커(111)는 M×N의 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 즉, 제1 복수개가 가로 방향(행 방향)으로 배열되어 있고, 제2 복수개가 세로 방향으로 배열되어 있다. 여기서 M과 N은 2 이상의 자연수이며, 서로 동일할 수 있다. 예컨대, 도 2와 같이 검사마커부(110)는 가로 방향으로 5개의 인지검사마커(111)가 배열될 수 있고, 세로 방향으로 5개의 인지검사마커(111)가 배열될 수 있다.
스트룹 효과를 높이기 위하여, 가로방향에 배열되는 각 인지검사마커(111)의 글자는 서로 다른 색을 나타내는 글자로 하고, 가로 방향에 배열되는 각 인지검사마커(111)의 글자색은 서로 다른 색으로 표시될 수 있다. 그리고 세로방향에 배열되는 각 인지검사마커(111)의 글자는 서로 다른 색을 나타내는 글자로 하고, 세로 방향에 배열되는 각 인지검사마커(111)의 글자색은 서로 다른 색으로 표시될 수 있다.
검사순서부(120)는 검사마커부(110)에 독립된 위치에 형성되며, 각 인지검사마커(111)의 글자 또는 글자색에 대응하는 반응부(1020)의 동작을 지시하는 복수의 인지방향마커(121)를 포함한다.
구체적으로, 각 인지방향마커(121)는 검사방향을 나타내는 방향패턴을 가진다.
방향패턴은 적어도 하나의 일방향 화살표로 구성되며, 화상표의 방향으로 인지검사마커(111)를 인지하여 반응부(1020)를 동작시키라고 지시한다. 방향패턴의 예로는, 좌측에서 우측으로 진행하는 제1 화살표, 위에서 아래로 진행하는 제2 화살표, 좌측 맨위에서 시작하고 기본적으로 가로 방향으로 진행하되 우측 또는 좌측 맨끝에서는 아래로 진행하는 제3 화살표, 좌측 맨위에서 시작하고 기본적으로 세로 방향으로 진행하되 하측 또는 상측 맨끝에서는 아래로 진행하는 제4 화살표, 좌측 맨위에서 시작하고 가로방향 진행을 먼저하되 소용돌이 형태로 진행하는 제5 화살표 등이 있다.
제1 화살표에 따른 검사순서는 행을 기준으로 하되 좌측시작을 규칙으로 하는 것으로, 행의 좌측 첫번째 글자 또는 색을 먼저 인지하고 마지막으로 우측 맨끝 글자 또는 색을 인지하여 해당 행에 대한 검사를 끝낸다. 그런 다음 이웃하는 다음의 행에 대해서도 첫번째와 마찬가지로 좌측에서 우측으로 인지하여 검사를 진행한다. 이때 맨위 행을 먼저 읽을 것인지 또는 맨아래 행을 먼저 읽을 것인지는 화살표의 시작하는 부분에 별도의 표시를 하여 정할 수 있다.
제2 화살표에 따른 검사순서는 열을 기준으로 하되 좌측시작을 기준으로 하는 것으로, 열의 상측 첫번째 글자 또는 색을 먼저 읽고 마지막으로 하측 맨끝 글자 또는 색을 읽어 해당 열에 대한 인지를 마친다. 그런 다음 이웃하는 다음의 행에 대해서도 첫번째와 마찬가지로 상측에서 하측으로 인지한다. 이때 좌측 열을 먼저 읽을 것인지 또는 우측 열을 먼저 읽을 것인지는 화살표의 시작하는 부분에 별도의 표시를 하여 정할 수 있다.
제3 화살표에 따른 검사순서는 행을 기준으로 하되 교번시작을 규칙으로 하는 것으로, 행의 좌측 첫번째 글자 또는 색을 먼저 인지하고 마지막으로 우측 맨끝 글자 또는 색을 읽어 해당 행에 대한 인지를 끝낸다. 그런 다음 이웃하는 다음의 행에 대해서는 우측 첫번째 글자부터 좌측으로 인지한다.
제4 화살표에 따른 검사순서는 열을 기준으로 하되 교번시작을 규칙으로 하는 것으로, 열의 상측 첫번째 글자 또는 색을 먼저 인지하고 마지막으로 하측 맨끝 글자 또는 색을 읽어 해당 열에 대한 인지를 끝낸다. 그런 다음 이웃하는 다음의 열에 대해서는 하측 첫번째 글자부터 우측으로 인지한다.
제5 화살표에 따른 검사순서는 행과 열에 대한 교번을 규칙으로 하는 것으로, 행의 첫번째 글자나 색에서부터 시작하여 행의 마지막 글자나 색을 인지하면, 다음으로 열에 대하여 검사를 진행하여 마치고 다시 행에 대하여 인지를 진행한다.
따라서, 사용자는 디스플레이부(1010)의 화면에 표시된 스트룹 테스트판(110)에서 해당 글자색 또는 글자를 인지하면, 반응부(102)를 조작하여 즉, 인지한 글자색 또는 글자가 나타내는 색깔의 터치기 또는 타악기를 손으로 조작하거나, 풋 터치기 또는 풋 타격기를 조작하여 인지에 대응 반응을 표출한다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 온라인 뇌기능 향상 프로그램인 스트룹 테스트를 위한 화면 구성을 보인 도면이다. 도 11을 참고하면, 사용자가 입력부(1070)를 조작하여 스트룹 테스트를 요청하면, 테스트 수행부(1080)는 디스플레이부(1010)에게 스트룹 테스트판의 정보를 제공하고, 디스플레이부(1010)는 스트룹 테스트판의 인지검사마커(111)를 인지 순서에 따라 순차적으로 하나씩 화면상에 표시한다. 여기서, 인지 순서는 사용자에 의해 선택되거나, 테스트 수행부(1080)가 임의로 선택할 수 있다.
본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.
따라서, 각 실시예에서는 각각의 기술적 특징을 위주로 설명하지만, 각 기술적 특징이 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 서로 병합되어 적용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1000: 훈련 시스템 1010: 디스플레이부
1020: 반응부 1030: 바닥 표시부
1040: 바닥 센서부 1050: 모션 감지부
1060: 점수 산출부 1070: 입력부
1080: 테스트 수행부 1090: 저장부

Claims (13)

  1. 화면을 통해 각종 정보를 표시하는 디스플레이부;
    상기 디스플레이부와 이격되어 바닥면에 설치되고, 상기 화면에 온라인 뇌기능 향상 프로그램의 정보가 표시될 때 활성화되며, 복수의 반응 버튼 중 사용자가 조작한 반응 버튼에 대응하는 반응신호를 출력하는 반응부;
    상기 디스플레이부와 상기 반응부 사이의 바닥면에 설치되어 오프라인 뇌기능 향상 프로그램을 위한 오프라인 게임을 수행할 수 있게 하는 바닥 표시부;
    상기 바닥 표시부 및 상기 바닥 표시부의 주변에 설치된 복수의 센서를 포함하며, 상기 오프라인 게임을 진행시에 사용자 발의 위치를 감지하고 감지 신호를 출력하는 바닥 센서부;
    상기 반응부의 반응신호를 해당 온라인 뇌기능 향상 프로그램의 제1 타겟반응과 비교하여 상기 반응신호가 상기 제1 타겟반응과 일치하는 경우에 점수를 부여하고, 상기 바닥 센서부의 감지신호를 오프라인 뇌기능 향상 프로그램의 제2 타겟반응과 비교하여 상기 감지신호가 상기 제2 타겟반응과 일치하는 경우에 점수를 부여하는 점수 산출부; 및
    사용자의 선택에 따라 상기 온라인 뇌기능 향상 프로그램과 상기 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 중 하나를 실행시키며, 상기 온라인 뇌기능 향상 프로그램 실행시에 상기 반응부를 활성화시키고 상기 오프라인 뇌기능 향상 프로그램 실행시에 상기 바닥 센서부를 활성화시키는 테스트 수행부를 포함하며,
    상기 오프라인 뇌기능 향상 프로그램은 5색 4다리고,
    상기 바닥 표시부는,
    복수개의 분할단위로 구성된 사다리의 모양을 표시하되,
    각 분할단위는 제1 사이드부재와 제2 사이드부재 및 상기 제1 및 제2 사이드부재에 연결된 수평부재로 구성되어 전체적으로 알파벳 "H"의 형태를 나타내며, 상기 수평부재에 의해 구분되는 5개의 직선파트가 서로 다른 색깔로 표시되어 있는,
    뇌기능 향상용 훈련 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 온라인 뇌기능 향상 프로그램은 스트룹 테스트인,
    뇌기능 향상용 훈련 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 바닥 센서부와 연동하여 사용자의 신체활동을 감지하고 감지신호를 상기 점수 산출부에 제공하는 모션 감지부를 더 포함하는,
    뇌기능 향상용 훈련 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 모션 감지부는,
    상기 신체활동이 음향을 발생하는 경우이면, 음향을 수집하는 스피커 및 상기 스피커에 의해 수집된 음향에서 원하는 음향을 추출하는 음향 추출장치인,
    뇌기능 향상용 훈련 시스템.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 스트룹 테스트 실행에 의해 상기 화면을 통해 제공되는 스트룹 테스트판은,
    제1 바탕면에 M×N의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 인지검사마커를 가지는 검사마커부, 및
    상기 제1 바탕면에 떨어진 제2 바탕면에 표시된 복수의 인지방향마커를 가지는 검사순서부를 포함하며,
    상기 복수의 인지검사마커는 서로 다른 색깔을 명명하는 N개의 글자를 포함하며, 상기 N개의 글자 각각은 복수개이고 상기 N개의 글자가 나타내는 색으로 표시되며,
    상기 복수의 인지방향마커 각각은 상기 복수의 인지검사마커에 대한 서로 다른 검사방향을 나타내는 방향패턴을 포함하는,
    뇌기능 향상용 훈련 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 반응부는,
    본체판에 설치되어 사용자의 손에 의해 터치되는 복수의 터치부를 포함하고, 상기 터치부의 개수는 상기 N개인,
    뇌기능 향상용 훈련 시스템.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 반응부는,
    본체판에 설치되어 사용자의 손에 의해 두드려지는 복수의 타악부를 포함하고, 상기 타악부의 개수는 상기 N개인,
    뇌기능 향상용 훈련 시스템.
  12. 제6 항에 있어서,
    상기 반응부는,
    지면에 위치한 본체판에 설치되어 사용자의 발에 의해 두드려지는 복수의 터치부를 포함하고, 상기 터치부의 개수는 상기 N개인,
    뇌기능 향상용 훈련 시스템.
  13. 제6 항에 있어서,
    상기 반응부는,
    지면에 위치한 본체판에 설치되어 사용자의 발에 의해 타격되는 복수의 타격부를 포함하고, 상기 타격부의 개수는 상기 N개인,
    뇌기능 향상용 훈련 시스템.
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KR102468972B1 (ko) * 2022-08-05 2022-11-18 홍성혁 압력센서를 이용한 인지능력향상용 인지재활운동장치

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