KR102468590B1 - 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치 - Google Patents

아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102468590B1
KR102468590B1 KR1020220078010A KR20220078010A KR102468590B1 KR 102468590 B1 KR102468590 B1 KR 102468590B1 KR 1020220078010 A KR1020220078010 A KR 1020220078010A KR 20220078010 A KR20220078010 A KR 20220078010A KR 102468590 B1 KR102468590 B1 KR 102468590B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wearer
display unit
unit
mental health
eye tracking
Prior art date
Application number
KR1020220078010A
Other languages
English (en)
Inventor
석 진
Original Assignee
삼육대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼육대학교산학협력단 filed Critical 삼육대학교산학협력단
Priority to KR1020220078010A priority Critical patent/KR102468590B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102468590B1 publication Critical patent/KR102468590B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/165Evaluating the state of mind, e.g. depression, anxiety
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/163Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state by tracking eye movement, gaze, or pupil change
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/7445Display arrangements, e.g. multiple display units
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0093Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B27/0172Head mounted characterised by optical features

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치에 관한 것으로, 착용자에게 영상을 보여주는 표시부와 착용자의 시선을 측정하기 위한 아이트래킹부를 포함하는 착용본체; 착용자의 머리에 착용되며, 상기 착용본체에 연결되어 상기 착용본체가 착용자의 눈앞에 위치하도록 하는 착용부; 상기 착용부에 결합되며, 검사자에게 영상을 보여주는 외부표시부; 및 표시부와 외부표시부에 표시되는 영상을 제어하고 아이트래킹부에서 측정된 정보를 이용하여 착용자의 정신건강을 진단하는 제어부를 포함하며, 상기 외부표시부에서 착용자의 눈을 촬영한 영상을 표시할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 피검사자의 눈을 실시간으로 확인할 수 있는 외부표시부를 구비함으로써, 아이트래킹에 의한 진단과 함께 피검자의 눈을 직적 살펴볼 수 있기 때문에 정신건강에 대한 진단이 더욱 정확해지는 효과가 있다.
또한, 외부표시부의 위치를 자유롭게 변경할 수 있기 때문에, 공간의 제약 없이 정신건강 진단 장치를 사용할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Description

아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치{DIAGNOSIS DEVICE FOR MENTAL HEALTH BASED ON EYE TRACKING TECHNIQUE}
본 발명은 정신건강을 진단하고 관리하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 아이트래킹 기술을 이용하여 정신건강을 진단하고 관리하는 장치에 관한 것이다.
최근 사회 및 기술의 변화가 급격해지고 경쟁이 심화되면서, 과거에 비해서 일상에서 받는 스트레스가 과도해지고 있으며, 대다수의 현대인들은 경미하거나 중대한 정신적인 질환을 앓고 있다. 이에 따라서 현대사회의 시민들은 자기 자신도 모르게 우울증, 조울증, 공황장애 등의 정신질환을 가진 채 살아가고 있으며, 이러한 정신질환의 대부분은 각종 스트레스와 개별적 생활환경으로부터 유발되는 것이라 할 수 있다.
현대인은 단순히 개인의 생활뿐만 아니라 가족과 직장, 친족, 주변 사람들과 밀접한 관계를 유지하고 있으며, 그로 인한 심리적인 스트레스가 수많은 정서적 질병(자살, 은둔형 외톨이, 대인갈등, 우울, 불안 등)을 유발하고 있다. 이러한 정신적인 문제들이 제대로 관리되지 않는다면 개인의 삶의 질을 떨어뜨릴 뿐 아니라 국가적으로 자원의 효율적 활용 낭비 등 심각한 문제가 초래될 수 있다. 각종 스트레스가 누적되고 있는 현실에서, 적절한 스트레스 관리가 이루어 지지 않는다면 자칫 상호 인간관계에 대한 어려움을 가질 수 있을 뿐만 아니라 관계의 악화로 인해 교류단절과 극단적인 상황까지도 도달할 수 있다.
특히, 2020년 초에 발발한 코로나 사태(COVID-19)의 장기화로 인하여 스트레스 또는 정신적 불안이 증가하고 있으며, 정신건강에 대한 중요성이 대두되고 있다.
한편, 시선의 지점 또는 안구의 움직임을 측정하여, "어느 곳을 보고 있는지"를 알아내는 과학적 기술인 아이트래킹(EyeTracking) 기술은 광고, 마케팅, 교육 등에서 활용 범위를 넓혀가고 있으며, 사람의 시선은 집중력이나 심리상태를 반영하기 때문에 집중력 판단과 인지장애 판단 등에 적용하려는 시도가 이어지고 있다. 하지만 아직까지 전반적인 정신건강을 정확하게 진단하지는 못하고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허 10-2021-0081559
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 아이트래킹을 이용하여 정신건강의 진단 정확도가 높아진 정신건강 진단 및 관리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치는, 착용자에게 영상을 보여주는 표시부와 착용자의 시선을 측정하기 위한 아이트래킹부를 포함하는 착용본체; 착용자의 머리에 착용되며, 상기 착용본체에 연결되어 상기 착용본체가 착용자의 눈앞에 위치하도록 하는 착용부; 상기 착용부에 결합되며, 검사자에게 영상을 보여주는 외부표시부; 및 표시부와 외부표시부에 표시되는 영상을 제어하고 아이트래킹부에서 측정된 정보를 이용하여 착용자의 정신건강을 진단하는 제어부를 포함하며, 상기 외부표시부에서 착용자의 눈을 촬영한 영상을 표시할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 외부표시부는 상기 착용부를 따라서 위치를 변경할 수 있는 것이 바람직하다.
이를 위하여 상기 착용부의 외면에 이동레일이 형성되고, 상기 외부표시부는 이동레일을 따라서 위치를 이동할 수 있도록 구성할 수 있다.
상기 외부표시부는 스마트기기이고, 상기 이동레일을 따라서 움직이는 스마트기기 결합부에 상기 스마트기기를 탈부착하도록 구성할 수 있다.
상기 이동레일에는 배터리부가 더 결합되어, 배터리부도 이동레일을 따라서 위치를 이동할 수 있는 것이 바람직하다.
착용자의 머리를 둘러싸도록 위치하는 상기 착용부의 내부 중심점을 기준으로 하여 상기 착용본체의 반대쪽 방향으로 측정된 상기 외부표시부와 상기 배터리부 사이의 각도가 180도 이하가 되도록 상기 외부표시부와 상기 배터리부가 위치 될 수 있다.
상기 착용부의 내부 중심점을 기준으로 하여 상기 착용본체의 반대쪽 방향으로 측정된 상기 외부표시부와 상기 배터리부 사이의 각도가 45도 이상이 되도록 상기 외부표시부와 상기 배터리부가 위치 될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 피검사자의 눈을 실시간으로 확인할 수 있는 외부표시부를 구비함으로써, 아이트래킹에 의한 진단과 함께 피검자의 눈을 직접 살펴볼 수 있기 때문에 정신건강에 대한 진단이 더욱 정확해지는 효과가 있다.
또한, 외부표시부의 위치를 자유롭게 변경할 수 있기 때문에, 공간의 제약 없이 정신건강 진단 장치를 사용할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치의 모습을 도시한 도면이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치에서 외부표시부와 배터리부의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치의 모습을 도시한 도면이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.
또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치의 모습을 도시한 도면이다.
본 실시예의 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치는 착용본체(100), 착용부(200), 외부표시부(300) 및 제어부(미도시)를 포함한다.
착용본체(100)는 착용자의 눈앞에 배치되어 착용자에게 영상을 보여주는 표시부와 착용자의 시선을 측정하기 위한 아이트래킹부를 포함한다. 착용부(200)는 착용본체(100)에 연결되며, 착용본체(100)의 표시부가 착용자의 눈앞에 배치되도록 본 실시예의 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치를 착용자가 머리에 착용하기 위한 부분이다.
표시부는 특별히 제한되지 않고 착용자에게 영상을 보여주는 다양한 구성이 적용될 수 있으며, 고글형 또는 머리 착용 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)의 기술이 다양하게 적용될 수 있다. 표시부에서 표시되는 영상은 착용자에게 보이며, 정신건강의 진단을 위한 영상이나 정신건강의 관리를 위한 영상이 표시될 수 있고, 장치를 제어하기 위한 메뉴가 표시될 수도 있다.
이때, 표시부와 착용본체(100)는 착용자에게 확장현실(Extended Reality, XR) 영상을 제공하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 확장현실 영상에 적합하도록 표시부의 형태와 배치를 구성할 수 있으며, 착용본체(100)의 전체적인 형태도 확장현실 영상에 적합하도록 이어폰이나 헤드폰과 같은 음향기기와 마이크 등을 추가로 구비할 수도 있다. 착용본체(100)의 형태는 도시된 형태로 제한되지 않으며, 본 발명의 특징을 해치지 않는 범위에서 착용자에게 확장현실 영상을 제공할 수 있는 다양한 형태의 기술이 모두 적용될 수 있다. 단순히 눈앞에서 영상이 표시되는 것에 비하여, 확장현실을 적용하면 착용자의 정신건강 관리를 위한 프로그램과 진단을 위한 프로그램의 효율이 향상된다.
아이트래킹부는 표시부를 통해서 영상이 재생되는 동안에 착용자의 시선을 측정하며, 본 발명의 특징을 해치지 않는 범위에서 착용형으로 구성된 아이트래킹 기술이 모두 적용될 수 있다. 아이트래킹 기술은 위치가 고정된 장치에서 사람의 시선을 측정할 수도 있지만, 최근 안경이나 고글 또는 머리 착용형 디스플레와 같이 사람이 착용하는 구조물에 아이트래킹 기술을 적용한 착용형 아이트래킹이 다수 적용되고 있으며, 본 발명은 착용부(200)에 연결된 착용본체(100)가 착용자의 눈앞에 위치하기 때문에 착용형으로 구성된 다양한 아이트래킹 기술을 적용할 수 있다. 예를 들면, 보이지 않는 근적외선 조명 및 고화질 카메라를 사용하여 눈에 빛을 투사하고 각막에서 반사되는 방향을 기록하고, 분석 알고리즘을 사용하여 안구의 위치를 계산하고 초점이 맞춰진 위치를 정확하게 판단하는 구성이 적용될 수 있다. 이러한 방식은 안구의 위치를 초당 여러 번 기록할 수 있으므로 시각적인 동작과 안구의 미세한 움직임을 측정하고 분석할 수 있는 형태이다.
이러한 아이트래킹 기술은 제품 디자인과 시장조사 분야에서도 많이 사용되고 있다. 예를 들면, 항공기의 조종 공간 내 제어장치의 위치를 결정하는데 활용되고, 포털 사이트의 화면배치에도 사용되며, 패션 및 외식업 등에서 아이트래킹으로 확인된 소비자의 시선 정보를 이용하고 있다. 또한, 아이트래킹 기술은 눈을 통한 글씨 입력을 대화로 출력(Eye-Typing)하여 장애인들의 의사소통에 사용되기도 하고, TV 및 휠체어의 방향등을 제어하는 등 장애인의 기기제어를 위한 수단으로 사용되기도 한다. 나아가 눈의 상처 혹은 뇌 손상 환자의 기능 진단 및 안과 수술(라식, 라섹 등)시 정확한 안구의 움직임에 따라 정밀도가 높은 수술을 위해 활용되는 등 의학 진단과 수술 분야에서 활용되고 있다. 이외에도 아이트래킹 기술을 통한 시선의 분석을 이용하여 집중력과 인지능력 등을 판단할 수 있으며, 본 발명은 이를 이용하여 착용자의 정신건강을 진단하거나 정신건강 진단 프로그램의 효과를 확인하는 용도로 이용한다.
아이트래킹 기술에서 얻어지는 분석 정보는 대표적으로, '고정(Fixation)', '순간적 이동(Saccade)', '시선추적(Gaze Pursuit)', '주시 경로(Gaze Path)' 등이 있다.
'고정(Fixation)'은 피험자가 어느 특정한 위치를 계속해서 응시할 때 발생하며, 한 지점을 응시할 때 발생되는 눈의 미세한 떨림과 물체를 명확하게 유지하기 위해 발생되는 눈의 조절 움직임이 포함된다. 고정(Fixation)이 나타난 곳은 피험자의 관심과 흥미의 대상으로도 해석되어 계속적 주시를 파악함으로써 집중도 및 주시 빈도를 분석하는 용도로 사용될 수 있다.
'순간적 이동(Saccade)'은 눈의 빠른 움직임으로써 급격한 시점의 변화를 의미한다. 눈은 자극물(피험자에게 제공된 이미지)을 접하면 즉시 움직임이 일어하며, 이후 그 주시지점에서 다른 주시지점으로의 시선이 이동할 때 발생하는 시선의 순간적 움직임을 나타낸다.
'시선추적(Gaze Pursuit)'은 눈에서 발생하는 움직임, 즉 시선의 이동을 의미한다. 눈은 움직이는 자극물을 자연스럽게 보며 따라가게 되는데 어떤 경우에는 그 자극물을 재확인하기 위해 급격한 시선의 움직임을 발생시키며, 이와 같은 시선의 이동을 파악하는 것이 시선추적이다.
'주시 경로(Gaze Path)'는 이미지를 보는 동안 발생된 시선 경로의 전체적 경로 패턴을 의미한다. 시선이 머문 상태와 시선 이동의 패턴을 시간적인 순서로 나타내며, 주시 이동에 대한 포괄적 범주를 나타낸다.
상기한 분석 정보를 이용하여 도출할 수 있는 분석 결과는 'AOI (Areas Of Interest) Sequence', 'Scan path', 'Attention map' 및 'Binning Chart' 등이 있다.
'AOI (Areas Of Interest) Sequenc'는 사용자 지정, 분석 영역을 의미하는 AOI 영역을 실험 목적에 따라서 설정하고, 시선 응시 시간에 따른 통계수치를 보여주는 다이어그램을 의미한다.
'Scan path'는 시선이 지나간 궤적을 나타내며, 시선이 머문 곳은 원으로 표시되고, 시선이 머문 시간에 따라서 원의 크기 등이 달라지며, 시선이 빠르게 스치고 지나간 곳은 선으로 표시된다.
'Attention map'은 피험자의 시선응시 집중분포를 한눈에 알기 쉽도록 나타내어 주는 분포도이며, 색상과 밝기 등을 통해서 시선응시 집중분포를 표시한다.
'Binning Chart'는 AOI 영역별 시선응시 시간에 따른 통계수치를 보여주는 다이어그램이며, 시선이 많이 머문 영역은 그 분포를 넓게 나타내고 그렇지 않은 영역은 좁게 나타낸다.
관심이 있는 부분에 시선이 고정되는 점을 이용한 '오래 응시한 순위(Fixation)', 관심이 있는 부분에 여러 번 반복해서 응시하는 점을 이용한 '횟수 값(Entries)' 및 관심이 있는 부분에 오랜 시간 집중하는 점을 이용한 '집중도(Dwell-ms)'를 통해서 피측정자의 관심도를 분석할 수 있다.
이상에서 살펴본 아이트래킹의 분석 정보와 결과는, 앞서 살펴본 것과 같이, 시장 및 산업 분야에서 이용될 수도 있지만, 본 발명은 착용자의 인지 장애 또는 집중도 등을 통해서 착용자의 정신건강을 판단하고 정신건강 프로그램의 효과를 확인하는 목적으로 이용한다.
본 발명은 표시부에 표시된 영상과 아이트래킹부에서 측정된 정보를 이용하여 착용자의 정신건강을 판단하는 것과 함께, 착용자의 눈을 촬영한 영상을 표시할 수 있는 외부표시부(300)를 추가로 구비함으로써, 정신건강에 대한 판단의 정확도와 정신건강 관리 효과에 대한 판단의 정확도를 높이는 것에 특징이 있다.
고글 또는 HMD의 형태로 구성된 본 발명의 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치는, 착용본체(100)의 표시부에 진단 또는 관리를 위한 영상이 표시된 상태에서 착용자의 눈을 직접 관찰하기 어렵다는 단점을 가질 수 있다. 이에 본 발명의 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치는 착용부(200)에 부착되어 착용자의 눈을 촬영한 영상을 외부로 표시할 수 있는 외부표시부(300)를 추가로 구비함으로써, 착용본체(100)의 표시부에 진단 또는 관리를 위한 영상이 표시된 상태에서 착용자의 눈을 직접 관찰할 수 있다. 이를 위하여 아이트래킹부에서 착용자의 눈을 촬영하기 위한 카메라에서 촬영된 영상을 외부표시부에 표시할 수 있다. 이때, 아이트래킹부가 착용자의 눈을 촬영하기 위한 카메라를 포함하지 않거나 아이트래킹부에 포함된 카메라에서 촬영된 영상이 착용자의 눈을 확인하기에 적합하지 않은 경우, 착용본체(100)에 착용자의 눈을 촬영하기 위한 별도의 카메라가 추가로 설치될 수 있다.
또한, 외부표시부(300)를 이용하면, 착용본체(100)의 표시부에 진단 또는 관리를 위한 영상이 표시되지 않는 상태에서도, 착용자의 머리에 착용된 장치를 벗지 않고 착용자의 눈을 촬영하여 외부표시부(300)에 표시하여 착용자의 눈을 관찰할 수 있다. 이때, 표시부 자체를 조명으로 이용하거나 아이트래킹부에 포함된 조명을 이용하여 착용자의 눈을 촬영할 수도 있으나, 착용자의 눈을 촬영하기 위한 별도의 조명을 구비할 수도 있다.
다만, 외부표시부(300)의 설치 위치가 고정되는 경우에 특정의 방향에서만 외부표시부(300)를 확인할 수 있기 때문에, 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치를 사용할 수 있는 위치 또는 공간이 제한되는 문제가 있다. 이에 본 실시예에서는 외부표시부(300)의 위치를 자유롭게 변경하기 위하여, 착용부(200)에 레일(210)을 형성하고 외부표시부(300)가 레일(210)을 따라서 이동할 수 있게 설치하였다. 레일(210)의 설치 범위는 특별히 제한되지 않지만, 착용부(200)를 따라서 외부표시부(300)가 360도 회전이 가능하도록 레일(210)을 형성할 수 있다.
이때, 레일(210)을 따라서 외부표시부(300)의 위치가 변경됨에 따라서 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치의 무게 배분에 변동이 생기며, 이는 머리에 착용하는 형태의 장치에서 착용자에게 불편함을 유발할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위하여, 본 실시예는 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치에 전원을 공급하기 위한 배터리부(400)도 착용부(200)의 레일(210)을 따라서 이동하도록 구성하였으며, 외부표시부(300)와 배터리부(400)가 함께 이동함으로써 무게가 한쪽으로 쏠리지 않고 전체적으로 분산된 상태를 유지할 수 있게 하였다.
외부표시부(300)와 배터리부(400)의 위치는 다양하게 조절될 수 있으며, 착용자의 머리를 둘러싸도록 위치하는 착용부(200)의 내부 중심점을 기준으로 하여 반대 방향에 위치하는 경우가 무게 분산에 적합할 가능성이 높지만 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 도 2에 도시된 것과 같이, 착용부(200)의 내부 중심점을 기준으로 착용본체(100)의 반대방향으로 측정된 외부표시부(300)와 배터리부(400) 사이의 각도(α)가 180도 이하가 되도록 위치되는 것이 바람직하다. 이보다 각도가 커지면, 착용본체(100)로 인하여 무게가 한쪽으로 쏠리는 문제가 발생한다. 또한, 도 3에 도시된 것과 같이, 착용부(200)의 내부 중심점을 기준으로 착용본체(100)의 반대방향으로 측정된 외부표시부(300)와 배터리부(400) 사이의 각도(α)가 45도 이상이 되도록 위치되는 것이 바람직하다. 이보다 작은 경우에는 외부표시부(300)와 배터리부(400)가 한쪽에 몰리면서 무게가 쏠리는 문제가 발생한다.
한편, 외부표시부(300)는 디스플레이를 구비한 스마트 기기일 수 있으며, 도 4에 도시된 것과 같이, 착용부(200)의 레일(210)에는 스마트기기 결합부(310)가 위치하고 스마트기기(320)를 스마트기기 결합부(310)에 탈부착하는 것도 가능하다.
나아가 외부표시부(300)는 터치스크린 또는 별도의 조작버튼을 구비하여, 장치를 제어하는 과정에 사용될 수 있다. 착용자가 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치를 착용하기 전에 외부표시부(300)의 화면을 터치하거나 조작버튼을 이용하여 장치 설정 등을 제어할 수 있고, 착용자가 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 및 관리 장치를 착용한 상태에서는 외부의 검사자가 외부표시부(300)의 화면을 터치하거나 조작버튼을 이용하여 장치 설정 등을 제어할 수 있다.
제어부는 표시부와 외부표시부에 표시되는 영상을 제어하고 아이트래킹부에서 측정된 정보를 이용하여 착용자의 정신건강을 진단하는 구성이며, 착용본체(100)에 위치할 수도 있고, 별도의 외부 장치에 위치할 수도 있으며, 스마트기기로 구성된 외부표시부(300)에 위치할 수도 있다. 제어부가 별도의 외부 장치나 외부표시부(300)에 위치하는 경우에는 각 구성부분들 사이의 데이터 송수신이 유선 또는 무선의 방식으로 수행될 수 있다. 특히, 아이트래킹부에서 측정된 정보의 분석이나 이를 이용하여 착용자의 정신건강을 진단하는 과정은 별도의 외부 서버에서 수행될 수도 있다.
아이트래킹부에서 측정된 정보를 이용하여 착용자의 정신건강을 진단하는 과정은 특별히 제한되지 않으며, 착용자의 인지장애를 판단하는 다양한 방법이나 집중력을 판단하는 다양한 방법 등과 같은 여러 가지 방법들이 단독 또는 함께 사용될 수 있다. 예를 들면, 진단을 위한 영상이나 관리를 위한 영상이 표시부에 표시될 때에 일반적으로 사람들에게서 관찰되는 아이트래킹 정보와 착용자에게 얻어진 아이트래킹 정보를 비교하여 정신건강 상태를 판단할 수 있다. 또한, 긍정적, 부정적, 중립적 정서 이미지를 보여주고, 이에 대한 착용자의 반응을 수집하여 정신건강을 진단할 수도 있다. 구체적으로, 우울 및 불안을 느끼는 경우에는 시선의 고정점이 더 많으나 머무는 시간은 짧고 눈의 빠른 움직임이 부족한 것으로 측정되며, 정서표정 찾기 과제에서는 부정적 이미지에 시선이 더 오래 머무르고 긍정적 얼굴을 찾는데 어려움을 겪는 것을 확인할 수 있다.
이때, 본 발명에서는 아이트래킹부에서 측정된 정보에 더하여, 외부표시부(300)를 통해서 표시된 착용자의 눈에 대한 영상을 반영하여 정신건강에 대한 진단을 수행하게 됨으로써 정신건강에 대한 판단 정확도가 향상된다.
나아가 정신건강의 진단에 대한 정확도를 높이기 위하여, 착용자의 신체 상태에 대한 정보를 추가로 수집하고, 이를 진단에 반영할 수도 있다. 예를 들면, 착용자의 얼굴 색상 변화를 촬영할 수 있는 추가적인 카메라를 장착본체에 구비하며, 여기서 촬영된 영상을 이용하여 착용자의 얼굴 색상 변화에 따른 착용자의 감정 또는 심장 반응 등을 도출하여 정신건강의 진단에 적용할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 착용본체
200: 착용부
210: 레일
300: 외부표시부
310: 스마트기기 결합부
320: 스마트기기
400: 배터리부

Claims (5)

  1. 착용자에게 영상을 보여주는 표시부와 착용자의 시선을 측정하기 위한 아이트래킹부를 포함하는 착용본체;
    착용자의 머리에 착용되며, 상기 착용본체에 연결되어 상기 착용본체가 착용자의 눈앞에 위치하도록 하는 착용부;
    상기 착용부에 결합되며, 검사자에게 영상을 보여주는 외부표시부; 및
    표시부와 외부표시부에 표시되는 영상을 제어하고 아이트래킹부에서 측정된 정보를 이용하여 착용자의 정신건강을 진단하는 제어부를 포함하며,
    상기 외부표시부에서 착용자의 눈을 촬영한 영상을 표시할 수 있고,
    상기 착용부의 외면에 이동레일이 형성되고, 상기 외부표시부는 이동레일을 따라서 위치를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부표시부는 스마트기기이고, 상기 이동레일을 따라서 움직이는 스마트기기 결합부에 상기 스마트기기를 탈부착할 수 있는 것을 특징으로 하는 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동레일에는 배터리부가 더 결합되어, 배터리부도 이동레일을 따라서 위치를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치.
KR1020220078010A 2022-06-27 2022-06-27 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치 KR102468590B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220078010A KR102468590B1 (ko) 2022-06-27 2022-06-27 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220078010A KR102468590B1 (ko) 2022-06-27 2022-06-27 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102468590B1 true KR102468590B1 (ko) 2022-11-17

Family

ID=84233247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220078010A KR102468590B1 (ko) 2022-06-27 2022-06-27 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102468590B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3205359U (ja) * 2015-11-30 2016-07-21 中強光電股▲ふん▼有限公司 ヘッドマウント式表示装置
JP2019114050A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 セイコーエプソン株式会社 処理装置、表示システム、及びプログラム
KR20210081559A (ko) 2019-12-24 2021-07-02 (주)블라우비트 아이 트래킹을 이용한 공포 및 인지 장애 질환 치료의 평가 시스템 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3205359U (ja) * 2015-11-30 2016-07-21 中強光電股▲ふん▼有限公司 ヘッドマウント式表示装置
JP2019114050A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 セイコーエプソン株式会社 処理装置、表示システム、及びプログラム
KR20210081559A (ko) 2019-12-24 2021-07-02 (주)블라우비트 아이 트래킹을 이용한 공포 및 인지 장애 질환 치료의 평가 시스템 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cognolato et al. Head-mounted eye gaze tracking devices: An overview of modern devices and recent advances
US9101312B2 (en) System for the physiological evaluation of brain function
US8668337B2 (en) System for the physiological evaluation of brain function
CN109219386B (zh) 显示系统和方法
US20180173319A1 (en) Systems and methods for gaze-based media selection and editing
JP5926210B2 (ja) 自閉症診断支援システム及び自閉症診断支援装置
JP6129161B2 (ja) 頭部、眼、眼瞼および瞳孔の反応を測定するためのシステムおよび方法
EP1799105B1 (en) System and method for mental workload measurement based on rapid eye movement
CA2909785C (en) Monitoring neurological functional status
Kumar et al. SmartEye: Developing a novel eye tracking system for quantitative assessment of oculomotor abnormalities
Bloss Wearable sensors bring new benefits to continuous medical monitoring, real time physical activity assessment, baby monitoring and industrial applications
US20180249941A1 (en) Oculometric Neurological Examination (ONE) Appliance
IL268575B2 (en) A system and method for monitoring a patient
Liu et al. Measuring visually induced motion sickness using wearable devices
KR102295587B1 (ko) 가상현실 기반의 시야검사 방법 및 시스템
KR102468590B1 (ko) 아이트래킹 기술 기반의 정신건강 진단 장치
KR102494464B1 (ko) 안구인식 데이터를 이용한 뇌신경계 질환 모니터링용 스마트 글래스
JP2013255742A (ja) 感性評価装置、方法、及びプログラム
US20200405172A1 (en) Device for exploring the visual system
WO2020118201A1 (en) Refraction measurement of the human eye with a reverse wavefront sensor
KR102665504B1 (ko) Vr 콘텐츠 기반 무자각 안과검사 제공 방법 및 시스템
EP4197425A1 (en) Determining a visual performance of an eye of a person
Geethalakshmi et al. A Study of Glaucoma Diagnosis Using Brain–Computer Interface Technology
KR102377135B1 (ko) 노인의 인지 기능 측정 방법 및 시스템
Li The Pre-attentive Processing under Background of Industrial Automatic Control: Evidence from the vMMN

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant