KR102473738B1 - 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발달장애아동의 인지기능 테스트와 사회성 테스트 및 체력 테스트 결과를 근거로 발달장애아동의 발달장애 및 체력상태에 대응되는 운동종목과 운동순서를 결정하여 발달장애아동에게 확장현실을 이용한 운동을 수행하기 위한 개인 맞춤형의 운동프로그램을 제공하는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템 및 방법은, 발달장애아동에 대한 인지기능 테스트와 사회성 테스트 및 체력 테스트를 수행하여 발달장애아동의 테스트 응답정보를 운동프로그램 제공장치로 제공하는 테스트 단말과, 테스트 단말로부터 수집된 정보를 근거로 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과 및 체력 평가결과를 산출하고, 산출된 각 평가결과에 따라 운동종목 및 운동순서를 결정하여 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성함과 더불어, 이를 확장현실 운동장치로 제공하는 운동프로그램 제공장치 및, 일정 공간을 갖는 운동실내에 설치되어 운동프로그램에 따라 각 운동종목별 확장현실(eXtended Reality) 형태의 서로 다른 운동환경을 출력하되, 발달장애아동의 운동활동에 대응되는 상호작용을 통해 해당 운동을 수행하도록 제공하는 확장현실 운동장치를 포함하여 구성되고, 상기 운동프로그램 제공장치는 기 설정된 운동종목 중에서 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과가 낮은 기능과 관련된 대상 운동종목을 선택함과 더불어, 대상 운동종목을 다수의 운동강도별로 그룹화하고, 각 운동강도 그룹에서 체력 평가결과에 의해 설정된 개수의 운동종목을 추출하며, 추출된 운동종목을 체력 평가결과에 의해 설정된 운동강도 순서로 배치하여 해당 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템 및 방법은, 발달장애아동에 대한 인지기능 테스트와 사회성 테스트 및 체력 테스트를 수행하여 발달장애아동의 테스트 응답정보를 운동프로그램 제공장치로 제공하는 테스트 단말과, 테스트 단말로부터 수집된 정보를 근거로 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과 및 체력 평가결과를 산출하고, 산출된 각 평가결과에 따라 운동종목 및 운동순서를 결정하여 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성함과 더불어, 이를 확장현실 운동장치로 제공하는 운동프로그램 제공장치 및, 일정 공간을 갖는 운동실내에 설치되어 운동프로그램에 따라 각 운동종목별 확장현실(eXtended Reality) 형태의 서로 다른 운동환경을 출력하되, 발달장애아동의 운동활동에 대응되는 상호작용을 통해 해당 운동을 수행하도록 제공하는 확장현실 운동장치를 포함하여 구성되고, 상기 운동프로그램 제공장치는 기 설정된 운동종목 중에서 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과가 낮은 기능과 관련된 대상 운동종목을 선택함과 더불어, 대상 운동종목을 다수의 운동강도별로 그룹화하고, 각 운동강도 그룹에서 체력 평가결과에 의해 설정된 개수의 운동종목을 추출하며, 추출된 운동종목을 체력 평가결과에 의해 설정된 운동강도 순서로 배치하여 해당 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 발달장애아동의 인지기능 테스트와 사회성 테스트 및 체력 테스트 결과를 근거로 발달장애아동의 발달장애 및 체력상태에 대응되는 운동종목과 운동순서를 결정하여 발달장애아동에게 확장현실(eXtended Reality)을 이용한 운동을 수행하기 위한 개인 맞춤형의 운동프로그램을 제공하는 기술에 관한 것이다.
발달 장애란 어느 특정 질환 또는 장애를 지칭하는 것이 아니라, 해당하는 나이에 이루어져야 할 발달이 성취되지 않은 상태로, 발달 선별검사에서 해당 연령의 정상 기대치보다 25% 이상 뒤쳐져 있는 경우를 말한다.
대한민국의 경우 2016년을 기존으로 장애 인구가 250만 명을 넘어섰고, 이 중 발달 장애인 범주에 속하는 지적장애인, 자폐성 장애인의 인구는 총 22만 5천 명에 이른다고 보고되었으며, 다른 장애 유형과는 달리 발달 장애인의 수는 매년 꾸준하게 증가하고 있다.
특히, 전체 아동 및 학령기 장애 인구 중 발달장애 유형은 77%의 수준으로 인지, 사회성을 중심으로 판별되는 발달장애아동은 또래에 비해 낮은 수준의 운동능력을 가지며, 지연된 운동 발달로 인해 발달장애아동이 일상생활과 학교생활에서 소외되는 등 부정적인 영향을 받고 있다.
이러한 발달장애는 나이에 비해 지연된 것이므로 몸으로 익히고 학습함으로써 개선될 수 있다.
이에, 발달장애아동의 현재 발달상태를 향상시킬 수 있는 운동을 수행하여 발달장애아동의 운동능력을 향상시킬 필요가 있다.
그러나 현재 발달장애아동을 위한 운동은 기존의 특수 체육 프로그램이나, 승마, 수영, 요가, 댄스와 같은 다양한 매개를 통해 이루어지고 있으며, 발달 장애아동의 여러 가지 운동 능력 중 단일 부분에 대한 상태만을 평가하여 운동을 할 수 있도록 제공하고 있는 실정이다.
또한, 발달장애아동은 주의력이 상대적으로 떨어져 일정 시간 이상 지속적으로 운동을 수행하기가 힘들기 때문에, 발달장애아동의 운동 능력을 향상시키기에 어려움이 있다.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 발달장애아동의 인지기능 테스트 결과와 사회성 테스트 결과 및 체력 테스트 결과를 근거로 발달장애아동의 발달장애상태에 대응되는 다수의 운동종목을 추출하고, 이를 체력 테스트 결과에 대응되는 순서로 배치하여 확장현실(eXtended Reality) 기반의 운동을 수행하기 위한 해당 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 제공함으로써, 발달장애아동이 일정 시간 지속적으로 운동할 수 있는 환경을 제공하여 발달장애아동의 운동능력을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있도록 해 주는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템 및 그 방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 발달장애아동에 대한 인지기능 테스트와 사회성 테스트 및 체력 테스트를 수행하여 발달장애아동의 테스트 응답정보를 운동프로그램 제공장치로 제공하는 테스트 단말과, 테스트 단말로부터 수집된 정보를 근거로 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과 및 체력 평가결과를 산출하고, 산출된 각 평가결과에 따라 운동종목 및 운동순서를 결정하여 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성한 후 이를 확장현실 운동장치로 제공하되, 기 설정된 운동종목 중에서 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과가 낮은 기능과 관련된 대상 운동종목을 선택함과 더불어, 대상 운동종목을 다수의 운동강도별로 그룹화하고, 각 운동강도 그룹에서 체력 평가결과에 의해 설정된 개수의 운동종목을 추출하며, 각 운동강도 그룹별로 추출된 운동종목을 체력 평가결과에 의해 설정된 운동강도 순서로 배치하여 해당 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성하는 운동프로그램 제공장치 및, 일정 공간을 갖는 운동실내에 설치되어 운동프로그램에 따라 각 운동종목별 확장현실(eXtended Reality) 형태의 서로 다른 운동환경을 출력하되, 발달장애아동의 운동활동에 대응되는 상호작용을 통해 해당 운동을 수행하도록 제공하는 확장현실 운동장치를 포함하여 구성되고, 상기 운동프로그램 제공장치는 평가결과가 낮은 인지기능 및 사회성 기능과 관련된 대상 운동종목을 저강도, 중강도, 고강도 그룹별 운동종목으로 분류하고, 이 대상 운동종목 중에서 운동프로그램을 구성하는 기 설정된 운동종목 개수만큼 저강도, 중강도, 고강도 그룹의 운동종목이 혼합되게 추출하되, 체력 평가결과가 낮을수록 저강도 그룹의 운동종목 개수를 보다 많이 추출하여 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성하는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 융합지표 기반의 운동프로그램 제공시스템이 제공된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일측면에 따르면, 운동프로그램 생성장치에서 발달장애아동에 대한 인지기능 테스트와 사회성 테스트를 근거로 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과를 산출하고, 산출된 각 평가결과를 근거로 기 등록된 운동종목 중 평가점수가 낮은 기능과 관련된 대상 운동종목을 결정하는 제1 단계와, 운동프로그램 생성장치에서 발달장애아동에 대한 체력 테스트를 근거로 저강도, 중강도, 고강도별 운동종목 개수와 운동강도 순서를 설정하되, 체력 평가 결과가 낮을수록 저강도 운동종목의 개수를 보다 많이 설정하는 제2 단계, 운동프로그램 제공장치에서 상기 제1 단계에서 결정된 대상 운동종목을 저강도, 중강도, 고강도의 각 운동강도별로 그룹화하는 제3 단계, 운동프로그램 제공장치에서 각 운동강도 그룹의 운동종목 중에서 상기 제2 단계에서 결정된 운동종목 개수에 해당하는 개수의 운동종목을 각 운동강도별로 선택하는 제4 단계, 운동프로그램 제공장치에서 상기 제4 단계에서 선택된 각 운동강도별 운동종목을 상기 제2 단계에서 결정된 운동강도 순서로 혼합되게 배치하여 해당 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성하는 제5 단계 및, 운동프로그램 제공장치에서 일정 공간을 갖는 운동실에 설치된 확장현실 운동장치로 운동프로그램을 제공하고, 확장현실 운동장치에서 운동프로그램에 따라 해당 운동종목에 대응되는 서로 다른 운동환경정보를 확장현실(eXtended Reality) 형태로 출력하여 발달장애아동이 화면을 통해 상호작용하면서 해당 운동을 수행하도록 제공하는 제6 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법이 제공된다.
이때, 상기 인지기능 평가결과는 시공간작업기억, 시각작업기억, 시 지각처리, 계획기능, 반응억제기능, 주의력기능 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 인지기능별 평가점수를 산출하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사회성 평가결과는 지시 따르기, 모방, 주의공유, 전상기적행동, 상징행동, 규칙 이해하기, 감정지각, 조망수용 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 사회성 기능별 평가점수를 산출하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 체력 평가결과는 순발력, 근력, 심폐지구력, 조화능력, 유연성 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 체력 기능별 평가점수를 산출하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 운동종목은 인지기능 테스트에 포함된 인지 기능과 사회성 테스트에 포함된 사회성 기능과 관련된 운동종목으로 설정되고, 상기 운동프로그램 제공장치는 평가점수가 낮은 인지 기능 또는 사회성 기능과 관련된 운동종목을 대상 운동종목으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 운동프로그램 제공장치는 각 운동강도에 해당하는 N(자연수) 개의 대상운동종목 중에서 M(N보다 작은 자연수) 개의 운동종목을 선택하는 경우, 각 인지기능과 각 사회성기능 중 평가점수가 보다 낮은 기능과 관련된 운동종목을 선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 운동프로그램은 준비운동파트와 본운동파트 및 정리운동파트의 순서로 이루어지되, 본운동파트는 상기 인지기능평가와 사회성평가에 의해 결정된 운동종목을 체력평가에 의해 결정된 운동강도의 순서로 배치하여 이루어지고, 준비운동파트와 정리운동파트의 운동종목은 평가점수가 높은 인지기능과 관련된 운동종목과 평가점수가 높은 사회성기능과 관련된 운동종목이 혼합되게 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 확장현실 운동장치는 각 운동종목별로 확장현실 형태의 운동환경에서 이루어지는 발달장애아동의 운동수행정보를 수집하여 운동프로그램 제공장치로 전송하고, 상기 운동프로그램 제공장치는 상기 확장현실 운동장치로부터 수신되는 운동수행정보와 운동프로그램을 포함하는 운동정보를 출력하거나 기 등록된 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 운동프로그램 제공장치는 인지기능 평가점수와 사회성 평가점수 및 체력 평가점수를 근거로 기 설정된 유형평가기준에 따라 인지 발달상태와 사회성 발달상태 및 체력 발달상태를 판단하고, 인지-사회성-체력 발달상태에 대응되는 발달유형정보를 생성하여 출력하거나, 기 등록된 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 발달장애아동의 인지기능 테스트와 사회성 테스트 및 체력 테스트 결과를 근거로 발달장애아동의 발달장애 및 체력상태에 대응되는 운동종목과 운동순서를 결정하여 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 제공함으로써, 운동프로그램을 통해 발달장애아동의 운동능력을 보다 효율적으로 향상시킴과 동시에 이를 통해 발달상태가 낮은 지표에 대한 발달장애 치료효과를 얻을 수 있다.
특히 본 발명에 의하면, 확장현실 기반의 운동환경을 제공하여 발달장애아동이 지속적으로 운동을 할 수 있도록 유도함은 물론, 캐릭터와의 상호작용을 통해 보다 확장된 경험을 부여함으로써, 신체적 활동에 대한 주의집중력을 향상시키고, 다양한 피드백의 지속적인 제공으로 운동수행력을 향상시킴과 더불어, 보다 향상된 사회적 정신적 회복 및 치료 효과를 기대할 수 있다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도2는 도1에 도시된 운동프로그램 제공장치(200)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도3은 도2에 도시된 운동프로그램 생성부(250)에서 생성되는 운동프로그램을 구성하는 운동종목별 운동강도정보를 예시한 도면.
도4는 도2에 도시된 운동프로그램 생성부(250)에서 생성되는 운동프로그램 구성을 예시한 도면.
도5는 도1에 도시된 확장현실 운동장치(300)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 불록구성도.
도6은 도5에 도시된 확장현실 운동장치(300)에서 재현되는 확장현실 형태의 운동환경을 예시한 도면.
도7은 도1에 도시된 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도8은 도7에서 운동프로그램 생성을 위한 인지기능 및 사회성기능과 관련된 운동종목을 예시한 도면.
도9는 도7에서 생성된 발달장애아동 맞춤형 운동프로그램을 예시한 도면.
도10은 도7에서 생성된 발달장애아동의 융합지표 평가유형을 예시한 도면.
도2는 도1에 도시된 운동프로그램 제공장치(200)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도3은 도2에 도시된 운동프로그램 생성부(250)에서 생성되는 운동프로그램을 구성하는 운동종목별 운동강도정보를 예시한 도면.
도4는 도2에 도시된 운동프로그램 생성부(250)에서 생성되는 운동프로그램 구성을 예시한 도면.
도5는 도1에 도시된 확장현실 운동장치(300)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 불록구성도.
도6은 도5에 도시된 확장현실 운동장치(300)에서 재현되는 확장현실 형태의 운동환경을 예시한 도면.
도7은 도1에 도시된 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도8은 도7에서 운동프로그램 생성을 위한 인지기능 및 사회성기능과 관련된 운동종목을 예시한 도면.
도9는 도7에서 생성된 발달장애아동 맞춤형 운동프로그램을 예시한 도면.
도10은 도7에서 생성된 발달장애아동의 융합지표 평가유형을 예시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도1을 참조하면 본 발명에 따른 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템은 테스트 단말(100)과, 운동프로그램 제공장치(200) 및 확장현실(eXtended Reality) 운동장치(300)를 포함한다.
테스트 단말(100)은 발달장애아동의 운동프로그램을 위한 다양한 발달상태 지표를 테스트하기 위한 장비로서, 인지 테스트 단말(110)과, 사회성 테스트 단말(120) 및 체력 테스트 단말(130)을 포함하며, 인지 테스트 단말(110)과 사회성 테스트 단말(120) 및 체력 테스트 단말(130)은 다수개가 구비될 수 있다.
이때, 인지 테스트 단말(110)과 사회성 테스트 단말(120)은 발달장애아동의 인지기능 수준과 사회성 수준을 평가하기 위한 테스트 화면을 각각 출력하고, 이에 대한 발달장애아동의 테스트 응답정보를 운동프로그램 제공장치(200)로 전송하는 것으로, 데스크 탑이나 노트북, 스마트 폰 등의 통신기능 및 카메라를 구비한 통신단말로 이루어질 수 있다. 그리고 인지 테스트 단말(110)과 사회성 테스트 단말(120)은 테스트 종류에 따라 구분한 것으로, 하나의 동일 단말을 통해 인지기능 테스트와 사회성 테스트를 수행할 수 있다.
즉, 인지 테스트 단말(110)은 발달장애아동의 인지기능 상태를 판단하기 위한 인지기능 테스트 문제를 포함하는 인지테스트화면을 출력하고, 이에 대응하여 발달장애아동에 의해 입력되는 테스트 응답정보를 수집한다.
여기서, 인지테스트는 시공간적 작업기억과 시 지각적 작업기억, 주의전환 기능, 계획기능, 반응 억제 기능, 목적지향적 주의력 중 적어도 하나를 포함하는 다양한 인지기능별 발달정도를 테스트한다.
사회성 테스트 단말(120)은 발달장애아동의 사회성기능 상태를 판단하기 위한 사회성테스트 문제를 포함하는 사회성테스트화면을 출력하고, 이에 대응하여 발달장애아동에 의해 입력되는 테스트 응답정보를 수집한다.
여기서, 사회성테스트는 지시 따르기, 모방하기, 주의공유, 전상장기행동, 상징행동, 규칙 이해하기, 감정지각, 조명수용 중 적어도 하나를 포함하는 다양한 사회성기능별 발달정도를 테스트 한다.
체력테스트 단말(130)은 발달장애아동의 체력상태를 테스트하기 위한 것으로, 서로 다른 종류의 체력 테스트를 수행하기 위한 ICT기반의 다수의 운동장비로 이루어진다. 예컨대, 체력 테스트장비는 멀리뛰기, 스텝 테스트, 던지기, 튀기기, 호핑 중 적어도 하나를 포함하는 다양한 종류의 체력테스트를 위한 다수의 장비들로 이루어지며, 각 체력테스트장비는 해당 종류의 체력테스트 실행상태를 측정하기 위한 다수의 ICT 장비를 구비한다. 이러한 체력테스트 단말(130)은 발달장애아동의 체력테스트 실행상태를 촬영하는 카메라 및 각종 센서들을 구비하고, 카메라를 통해 촬영된 체력테스트 영상과 센서를 통해 수집된 센싱정보를 체력 테스트 실행정보(응답정보)로서 운동프로그램 제공장치(200)로 전송할 수 있다.
여기서, 체력테스트는 순발력, 근력, 심폐지구력, 조화능력 및 유연성 중 적어도 하나를 포함한 다양한 체력기능별 체력상태를 테스트하며, 각 체력기능별 적어도 하나의 체력테스트가 미리 설정된다. 예컨대 조화능력의 체력기능에 대해 던지기와 공 튀기기의 체력테스트가 설정될 수 있다.
운동프로그램 제공장치(200)는 테스트 단말(100)로부터 수신된 인지기능 테스트 응답정보와 사회성테스트 응답정보 및 체력테스트 실행정보를 근거로 각 기능별 평가정보를 생성하고, 각 기능별 평가정보를 근거로 기 설정된 개수의 운동종목 및 운동 순서를 결정하여 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성하고, 이를 확장현실 운동장치(300)로 제공한다.
즉, 운동프로그램 제공장치(200)는 기 설정된 운동종목 중 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과를 근거로 평가결과가 낮은 기능과 관련된 대상 운동종목을 선택하고, 체력 평가결과를 근거로 운동강도별 운동종목 개수 및 운동강도 순서를 설정하며, 대상 운동종목에서 체력 평가결과에 의해 설정된 각 운동강도별 해당 개수의 운동종목을 결정함과 더불어 이 운동종목을 체력 평가결과에 의해 설정된 운동강도 순서로 배치하여 해당 발달장애아동 맞춤형 운동프로그램을 생성한다. 이때, 운동프로그램 제공장치(200)에는 인지기능 테스트 문제별 관련 인지기능과 점수정보, 사회성테스트 문제별 관련 사회성기능과 점수정보, 체력테스트별 기준 정보와 이 기준정보와 체력테스트 실행정보 간의 차이에 대응되는 점수정보가 미리 등록된다.
또한, 운동프로그램 제공장치(200)는 발달장애아동의 운동프로그램 정보를 확장현실 운동장치(300)로 전송한다. 이때, 운동프로그램 제공장치(200)는 확장현실 운동장치(300)로부터 발달장애아동의 운동수행정보를 제공받을 수 있다.
또한, 운동프로그램 제공장치(200)는 발달장애아동의 운동프로그램과 운동수행정보를 포함하는 운동정보를 표시화면을 통해 표시화면을 통해 표시출력하거나, 또는 기 등록된 관리자 단말이나 보호자 단말로 전송한다. 이때, 운동프로그램 제공장치(200)는 관리자 단말 또는 보호자 단말로 해당 발달장애아동의 인지기능과 사회성기능 및 체력기능에 대한 평가정보를 추가로 제공하여 발달장애아동의 각 지표별 발달상태를 인지할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 운동프로그램 제공장치(200)는 인지기능, 사회성, 체력 수준을 고려하여 발달장애유형을 결정하고, 이 발달장애유형과 활동정보를 포함하는 내용을 한 장의 'Report' 형태의 결과지로 프린트 출력할 수 있다. 이때, 결과지는 인지기능별 평가점수와, 사회성 기능별 평가점수 및 체력기능별 평가점수, 인지기능과 사회성 기능 및 체력 테스트 평가점수에 기반하여 결정된 발달장애유형 및 인지기능, 사회성, 체력 수준을 고려한 맞춤형 운동프로그램과 해동 운동프로그램의 운동수행 정보를 포함한다.
확장현실 운동장치(300)는 일정 공간을 갖는 운동실(R)내에 설치되어 운동프로그램에 따라 각 운동종목별 확장현실(eXtended Reality) 형태의 서로 다른 운동환경을 출력하되, 발달장애아동의 운동활동에 대응되는 상호작용을 통해 해당 운동을 수행하도록 제공함과 더불어, 확장현실 기반의 운동환경에서 이루어지는 발달장애아동의 운동수행정보를 수집하여 운동프로그램 제공장치(200)로 전송한다.
여기서, 확장현실(eXtended Reality)은 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR), 홀로그램(HR) 등 다양한 기술로 가상공간에서 시공간 제약없이 소통하는 기술을 통칭한다.
즉, 확장현실 운동장치(300)는 확장현실 기술을 활용하여 발달장애아동에서 운동을 수행하도록 제공하여, 확장 경험에서의 몰입감과 공존감을 제공한다. 예컨대, 발달장애아동이 실제로 공을 던지고 차는 운동을 수행하면서 화면을 통해 보이는 영상과 음향을 체험함으로써, 운동에 대한 몰입감을 높일 수 있으며, 화면에서 출력되는 캐릭터와의 상호작용을 통해 사회성을 향상시키는 것도 가능하다. 여기서, 캐릭터는 운동을 수행하도록 유도하기 위한 보조사의 역할을 수행할 수 있다.
본 발명에서 이러한 확장현실 운동장치(300)는 다수의 운동실(R)에 각각 구비되고, 운동 수행을 위한 환경을 확장현실기술로 재현함과 더불어 이를 통해 이루어지는 발달장애아동의 운동수행정보를 수집하여 운동프로그램 제공장치(200)로 전송하기 위해, 다수의 센서와, 카메라, 영상출력수단, 운동 기구(공, 줄넘기, 모래주머니 등) 및, 통신수단을 포함하여 구성된다.
또한, 확장현실 운동장치(300)는 각 운동종목별 확장현실 형태의 운동환경 정보와, 확장현실 형태의 운동환경에서 이루어지는 발달장애아동의 운동 수행 프로그램이 미리 저장된다.
도2는 도1에 도시된 운동프로그램 제공장치(200)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다.
도2를 참조하면, 운동프로그램 제공장치(200)는 입출력 관리부(210)와 테스트 평가부(220), 운동종목 결정부(230), 운동순서 결정부(240), 운동프로그램 생성부(250) 및, 데이터 저장소(260)를 포함한다.
입출력 관리부(210)는 각 테스트 항목별 관련 기능 및 점수정보와 발달장애아동의 개인정보, 운동프로그램 정보를 제공하기 위한 단말 정보, 예컨대 관리자 단말정보나 보호자 단말정보를 데이터 저장소(260)에 등록하고, 운동프로그램을 확장현실 운동장치(300)로 전송하며, 운동프로그램과 운동수행정보를 포함한 발달장애아동 운동정보를 표시 출력하거나 기 등록된 단말로 전송한다.
또한, 입출력 관리부(210)는 발달장애아동을 위한 다수의 운동종목정보와, 각 운동종목별 관련 인지기능과 관련 사회성기능 및, 운동 강도정보, 체력 평가별 운동강도 순서정보를 데이터 저장소(260)에 등록한다.
테스트 평가부(220)는 테스트 단말(100)로부터 수집한 각 테스트 항목별 발달장애아동의 응답정보를 근거로 각 테스트 항목별 점수를 산출하고, 각 기능별 관련 테스트 항목의 점수의 평균값을 근거로 각 기능별 평가점수를 산출하며, 산출된 평가점수에 대응하여 각 기능별 발달상태를 결정한다.
즉, 테스트 평가부(220)는 인지기능 테스트의 각 인지기능별 발달상태와, 사회성테스트의 각 사회성기능별 발달상태 및 체력테스트의 각 체력기능별 발달상태를 각각 획득한다. 예컨대, 테스트 평가부(220)는 각 테스트 항목별 발달장애아동의 응답정보를 근거로 각 기능별 상, 중, 하의 발달상태를 결정할 수 있다. 이때, 체력테스트의 발달상태는 각 체력기능별 평가점수를 합산하여 평균한 점수를 근거로 체력테스트 발달상태를 산출할 수 있으며, 체력테스트 발달상태 산출방법과 동일한 방식으로 인지기능 테스트 발달상태 및 사회성 테스트 발달상태를 산출할 수 있다.
운동종목 결정부(230)는 발달상태 즉, 평가점수가 낮은 인지기능과 관련된 운동종목을 추출하고, 발달상태 즉, 평가점수가 낮은 사회성기능과 관련된 운동종목을 추출하여 일정 개수 이상의 대상 운동 종목을 결정한다. 이때 운동종목 개수는 운동프로그램을 구성하는 운동종목 개수의 1배 이상, 예컨대 1.5배로 설정될 수 있으며, 대상 운동종목 개수가 기 설정된 운동종목 개수 미만인 경우에는 발달상태가 높은 인지기능과 발달상태가 높은 사회성기능 중 평가점수가 낮은 인지기능과 사회성기능과 관련된 운동종목을 추가로 추출하여 대상 운동 종목을 추가할 수 있다.
운동순서 결정부(240)는 체력테스트 발달상태에 대응되는 운동강도 순서정보를 결정한다. 이때, 운동강도는 저강도, 중강도, 고강도로 구분되고, "저강도->중강도->고강도"의 순서로 운동강도 순서를 결정하되, 체력테스트 발달상태에 따라 저강도와 중강도 및 고강도 운동의 개수를 다르게 설정한다. 즉, 체력테스트 발달상태가 "하"인 경우에는 저강도의 개수가 고강도의 개수보다 많게 설정하고, 체력테스트 발달상태가 "상"인 경우에는 고강도의 개수가 많게 설정한다. 예컨대, 운동프로그램을 구성하는 운동종목의 개수가 "6"인 상태에서, 체력테스트 발달상태가 "하"인 경우에는 "저강도->저강도->저강도->중강도->중강도->고강도"로 운동순서가 결정되고, 체력테스트 발달상태가 "상"인 경우에는 "저강도->중강도->중강도->고강도->고강도->고강도"로 운동순서가 결정될 수 있다.
운동프로그램 생성부(250)는 대상 운동종목을 운동강도별로 그룹화하고, 운동순서 결정부(240)에 의해 결정된 운동강도 순서에 따라 각 순서에 해당하는 운동강도 그룹에서 운동종목을 추출하여 순차로 배열함으로써, 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성한다.
도3에는 운동종목별 운동강도정보가 예시되어 있다. 도3에 도시된 바와 같이 멀리뛰기와 줄넘기(바넘기), 높이뛰기는 고강도 운동으로 분류하고, 스텝운동, 달리기, 차기, 던지기는 중강도 운동으로 분류하며, 맨손체조, 동물처럼 움직이기, 모션 따라하기, 평형성활동, 걷기는 저강도 운동으로 분류될 수 있다.
이때 운동프로그램 생성부(250)는 각 운동강도 그룹에서 평가점수가 가장 낮은 기능과 관련된 운동종목 순서로 운동프로그램을 구성할 운동종목을 선택할 수 있다.
또한, 운동프로그램 생성부(250)는 도4에 도시된 바와 같이 준비운동 -> 본 운동 -> 정리운동으로 이루어지는 운동프로그램을 생성할 수 있으며, 상술한 운동강도 순서별 운동종목은 본 운동에 적용된다. 이때, 준비운동은 전체 운동시간의 20% 이하, 본 운동은 전체 운동시간의 70% 이상, 정리운동은 전체 운동시간의 10% 이하로 설정할 수 있다. 예컨대, 운동프로그램은 50분의 운동시간으로, 준비운동 10분, 본운동 35분, 정리운동 5분으로 이루어질 수 있다.
여기서, 준비운동은 발달장애아동의 운동 흥미 유발을 위해 발달장애아동의 테스트 결과에서 평가점수가 높은 인지기능과 관련된 운동종목과 평가점수가 높은 사회성기능과 관련된 운동종목 중 적어도 하나 이상의 운동종목으로 설정될 수 있으며, 인지기능과 관련된 운동종목과 사회성기능과 관련된 운동종목이 혼합되게 설정되는 것도 가능하다. 이때, 운동시간에 따라 동일 운동종목을 반복하여 수행하도록 설정될 수 있다.
또한, 정리운동은 준비운동과 동일한 방식으로 운동종목이 선택될 수 있다.
데이터 저장소(260)는 발달장애아동별 맞춤형 운동프로그램을 제공하기 위한 각종 정보가 저장된다. 예컨대, 데이터 저장소(260)에는 발달장애아동의 이름, 나이, 테스트 결과를 포함하는 발달장애아동 개인정보와, 인지/사회성/체력의 발달지표를 테스트하기 위한 테스트 화면 및 테스트 항목별 배당 점수 및 평가기준을 포함하는 테스트 정보 및, 각 발달장애아동별 테스트 결과 및 운동프로그램정보를 포함하는 운동정보 등이 저장된다.
도5는 도1에 도시된 확장현실 운동장치(300)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다.
도5를 참조하면, 확장현실 운동장치(300)는 운동환경 생성부(310)와, 사용자 인식부(320), 운동활동 운영부(330)를 포함한다.
운동환경 생성부(310)는 운동실(R) 내에 운동환경에 대응되는 확장현실 형태의 운동환경을 형성한다. 예컨대, 도6과 같이 "던지기" 운동종목에 대응하여 운동실(R)의 일측면에 확장현실 인식화면(D)을 출력하고, 인식화면(D)상에 던지기 포인트(P1)를 출력하며, 운동실(R)의 바닥면에 모래주머니를 던질 사용자 위치 포인트(P2)가 표시되는 운동환경을 운동실(R) 내에 재현할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 확장현실 인식화면(D)상에 운동수행을 보조하기 위한 캐릭터를 출력하여 이 캐릭터와 상호작용하면서 맨손체조, 동물처리 움직이기, 모션 따라하기 등의 운동종목을 수행하기 위한 운동환경을 제공할 수 있다.
또한, 운동환경 생성부(320)는 해당 운동종목의 운동수행 프로그램에 따라 발달장애아동의 운동활동에 대응되게 운동환경을 변경하여 출력한다.
또한, 운동환경 생성부(310)는 운동프로그램에 대응하여 해당 운동종목에 해당하는 확장현실 형태의 운동환경을 해당 시간동안 재현하고, 이후 차순위 운동종목에 해당하는 확장현실 형태의 운동환경을 해당 시간동안 재현하는 동작을 수행한다.
사용자 인식부(320)는 운동실(R) 내에 위치하는 사용자 즉, 발달장애아동의 위치를 인식한다. 예컨대, 도6에서 사용자 위치 포인트(P2)에 사용자가 위치하는지 여부를 인식할 수 있으며, 해당 사용자 위치 포인트(P2)에 발달장애아동이 위치한 상태에서 해당 운동종목에 대한 시간이 카운트될 수 있다.
운동활동 운영부(330)는 발달장애아동의 운동 액션과, 운동 도구의 움직임을 포함한 변동상태를 인식하고, 운동을 수행하기 위한 안내음성 또는 안내화면을 출력한다. 이때, 운동활동 운영부(300)는 운동액션정보와 운동 도구의 변동상태정보를 운동환경 생성부(310)로 전송하여 운동환경을 변경시키도록 요청한다.
또한, 운동활동 운영부(330)는 발달장애아동의 운동 액션과 운동 도구의 변동상태를 근거로 운동수행상태를 판단하여 운동환경 생성부(310)를 통해 운동환경을 변경하도록 요구함과 더불어, 운동종목별 운동수행상태정보를 생성하여 운동프로그램 제공장치(200)로 전송한다. 즉, 발달장애아동은 화면을 통해 캐릭터(미도시)를 포함한 각종 정보와 상호작용을 수행하면서 해당 운동을 수행한다.
이때, 운동활동 운영부(330)는 운동 액션과 운동 도구 변동상태를 근거로 운동수행점수를 산출하고, 이를 운동수행 상태정보로서 제공할 수 있다. 예컨대, 도6에서 던지기 운동종목에 대해 5분 동안 발달장애아동이 모래주머니를 던져 던지기 포인트(P1)에 몇 회 맞추었는지를 근거로 던지기 운동종목에 대한 운동수행점수를 산출할 수 있다.
이어, 상기한 구성으로 된 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템의 동작을 도7에 도시된 흐름도를 참조하여 설명한다.
먼저, 운동프로그램 제공장치(200)는 운동지표 테스트정보를 포함하는 각종 기준정보와 발달장애아동의 개인정보를 포함하는 발달장애아동 맞춤형 운동프로그램정보를 생성하기 위한 각종 정보들을 데이터 저장소(260)에 등록한다.
또한, 운동실(R)에는 확장현실 운동장치(300)가 설치되고, 확장현실 운동장치(300)에는 각 운동종목별 가상공간을 재현하기 위한 정보가 미리 등록된다.
상기한 상태에서, 운동프로그램 제공장치(200)는 테스트 단말(100)로부터 인지기능 테스트 응답정보와 사회성 테스트 응답정보 및 체력 테스트 실행정보를 수집하고, 각 지표(인지,사회성,체력)별 발달상태를 평가한다(ST100).
상기 ST100 단계에서 운동프로그램 제공장치(200)는 각 운동지표별 그 하위 영역에 대한 각각의 평균점수를 산출하고, 하위영역별 평균점수를 이용하여 운동지표의 발달상태를 결정한다. 이때, 각 운동지표별 발달상태는 상, 중, 하로 결정될 수 있다.
즉, 운동프로그램 제공장치(200)는 인지기능 테스트 응답정보를 근거로 시공간작업기억과 시각작업기억, 시 지각처리, 계획집행기능, 반응억제집행기능, 억제/주의력 집행기능을 포함하는 각 인지기능에 대한 각각의 평균점수를 산출하고, 이들 평균점수들의 평균인 평가점수가 발달상태의 상, 중, 하 범위 중 어느 범위에 속하는지를 근거로 각 인지기능별 발달상태를 결정한다.
또한 운동프로그램 제공장치(200)는 사회성 테스트 응답정보를 근거로 지시 따르기와 모방하기, 주의공유, 전상장기행동, 상징행동, 규칙 이해하기, 감정지각, 조명수용을 포함하는 각 사회성기능에 대한 각각의 평균점수를 산출하고, 이들 평균점수들의 평균이 발달상태의 상, 중, 하 범위 중 어느 범위에 속하는지를 근거로 각 사회성기능별 발달상태를 결정한다.
또한, 운동프로그램 제공장치(200)는 체력 테스트 실행정보를 근거로 순발력, 근력, 심폐지구력, 조화능력 및 유연성을 포함하는 각 체력기능에 대한 각각의 평균점수를 산출하고, 이들 평균점수들의 평균이 발달상태의 상, 중, 하 범위 중 어느 범위에 속하는지를 근거로 각 체력기능별 발달상태를 결정한다.
이어 운동프로그램 제공장치(200)는 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과를 근거로 해당 발달장애아동의 운동프로그램 대상 운동종목을 선택한다(ST200). 이때, 운동프로그램 제공장치(200)는 평가결과가 낮은 인지기능과 관련된 운동종목과, 평가결과가 낮은 사회성기능과 관련된 운동종목을 대상 운동종목으로 선택한다.
도8에는 인지기능 및 사회성기능과 관련된 운동종목에 예시되어 있다. 도8에 도시된 바와 같이 각 인지기능과 사회성기능들은 기 등록된 다수의 운동종목 중 적어도 하나 이상의 운동종목과 연관관계를 갖도록 미리 설정된다. 예컨대, 인지기능 중 시공간적 작업기억과 관련된 운동종목으로는 스텝운동과, 높이뛰기, 던지기, 동물처럼 움직이기, 걷기, 평형성 운동, 달리기, 모션따라하기가 설정되고, 사회성기능중 지시 따르기와 관련된 운동종목으로는 스텝운동, 멀리뛰기, 던지기, 걷기, 차기, 줄넘기(바넘기), 맨손체조가 설정된다. 즉, 운동종목은 각 인지기능과 각 사회성기능 중 적어도 하나의 기능과 연관된 종목으로 미리 설정된다.
즉, 상기 ST200 단계에서 운동프로그램 제공장치(200)는 발달장애아동의 인지기능 중 "시 지각 작업기억과 계획기능 및 반응억제 기능"의 평가점수가 낮은 경우 이와 관련된 "멀리뛰기, 높이뛰기, 던지기, 평형성, 차기, 줄넘기, 맨손체조, 모션 따라하기"가 대상 운동종목으로 1차로 선택되고, 사회성기능 중 "모방하기, 주의공유, 상징행동"의 평가점수가 낮은 경우 이와 관련된 "멀리뛰기, 높이뛰기, 던지기, 동물처리 움직이기, 걷기, 평형성활동, 차기, 바넘기, 달리기, 모션 따라하기"가 대상 운동종목으로 2차로 선택되며, 1차 및 2차 선택된 운동종목들을 대상 운동종목으로 설정한다.
이어 운동프로그램 제공장치(200)는 체력 평가결과를 근거로 해당 발달장애아동의 운동프로그램의 운동강도 순서를 결정한다(ST300). 운동프로그램 제공장치(200)는 운동프로그램을 구성하는 운동종목의 개수와 동일한 운동강도 개수를 저강도, 중강도, 고강도가 혼합되게 설정하되, 체력 평가결과가 낮을수록 저강도 개수를 보다 많이 설정한다. 예컨대 운동강도 개수가 6개이고, 체력 평가결과가 "상"인 경우, 저강도 1개, 중강도 2개, 고강도 3개로 운동강도별 개수와 순서를 결정한다. 이때, 운동강도 순서는 "저강도->중강도->고강도" 순서로 설정된다.
그리고, 운동프로그램 제공장치(200)는 ST200 단계에서 선택된 대상 운동종목 중 상기 ST300 단계에서 설정된 운동강도별 해당 개수에 대응되는 운동종목을 결정한다(ST400). 예컨대, 운동프로그램 제공장치(200)는 기 설정된 운동종목별 운동강도정보(도3 예시)를 참조하여 대상 운동종목들을 운동강도별로 그룹화하여 저강도 그룹과 중강도 그룹 및 고강도 그룹을 설정한다. 그리고 저강도 그룹의 대상 운동종목에서 저강도 개수에 해당하는 예컨대 1개의 운동종목을 선택하고, 중저강도에 해당하는 예컨대 2개의 운동종목을 선택하며, 고강도에 해당하는 예컨대, 3개의 운동종목을 선택한다. 이때, 운동프로그램 제공장치(200)는 운동강도 그룹에 포함된 N(자연수)개의 대상운동종목 중에서 M(N보다 작은 자연수) 개의 운동종목을 선택하는 경우, 각 인지기능과 각 사회성기능 중 평가점수가 낮은 순서로 운동종목을 선택한다. 또한, 운동프로그램 제공장치(200)는 인지 평과결과 사회성 평과결과가 상이한 경우 평가결과가 낮은 지표에 해당하는 운동종목을 보다 많이 선택할 수 있다. 즉, 인지기능 평가결과는 "상"이고 사회성 평가결과는 "하"인 조건에서 대상 운동종목 중 저강도 1개, 중강도 2개, 고강도 3개의 운동종목을 선택하고자 하는 경우, 도7에 도시된 바와 같이 저강도는 인지기능과 관련된 맨손체조로 설정하고, 중강도는 사회성기능과 관련된 차기와 스텝운동으로 설정하며, 고강도는 사회성기능과 관련된 멀리뛰기와 바넘기와 인지기능과 관련된 높이뛰기로 설정할 수 있다. 즉, 사회성 지표와 관련된 운동종목 4개와 인지 지표와 관련된 운동종목 2개를 선택할 수 있다.
이어, 운동프로그램 제공장치(200)는 상기 ST400 단계에서 선택된 강도별 운동종목을 ST300 단계에서 생성된 운동강도 순서에 따라 배치하여 해당 발달장애아동의 운동프로그램을 생성한다(ST500). 예컨대, 도7과 같은 순서로 운동종목이 배치된 운동프로그램이 생성될 수 있다.
이때, 운동프로그램은 도3에 도시된 바와 같이 준비운동 파트와 본운동 파트 및 정리운동 파트로 이루어질 수 있는바, 운동프로그램 제공장치(200)는 ST100 단계에서 산출된 각 기능별 산출점수가 높은 순서로 일정 개수의 준비 운동종목을 선택한다. 이때, 인지기능 중 평가점수가 높은 기능과 관련된 운동종목과 사회성기능중 평가점수가 높은 기능과 관련된 운동종목이 혼합되게 준비 운동종목을 선택할 수 있다. 그리고 본운동은 상기 ST500 단계에서 생성된 운동종목으로 설정하고, 정리운동은 준비운동과 동일한 운동종목으로 이루어지도록 설정하여 운동프로그램을 생성할 수 있다.
이후, 운동프로그램 제공장치(200)는 운동프로그램정보를 해당 발달장애아동이 운동할 운동실(R)에 설치된 확장현실 운동장치(300)로 전송하고, 확장현실 운동장치(300)로부터 해당 발달장애아동의 운동수행정보를 수집한다(ST600).
이때, 확장현실 운동장치(300)는 운동프로그램 제공장치(200)로부터 수신된 운동프로그램에 따라 운동종목에 해당하는 확장현실 형태의 운동환경을 운동실(R) 내에 재현한다. 그리고, 확장현실 운동장치(300)는 줄넘기나 바(BAR), 공, 모래주머니 등의 운동도구를 이용하는 운동종목에 대해서는 해당 운동도구만을 활성화하여 해당 운동도구에 설치된 센서와 통신한다. 즉, 발달장애아동이 다른 운동도구를 이용하는 경우, 확장현실 운동장치(300)는 해당 운동도구의 센서로부터 수신된 신호를 무시하여 운동을 하지 않은 것으로 인식할 수 있다.
또한, 확장현실 운동장치(300)는 운동도구를 이용하지 않는 모션 따라하기나 동물처럼 움직이기의 운동종목에 대해서는 카메라를 통해 촬영된 발달장애아동의 운동 액션을 분석하여 운동 수행여부를 인식한다.
그리고, 확장현실 운동장치(300)는 기 설정된 기준에 따라 운동기구를 이용한 운동종목 및 운동기구를 이용하지 않는 운동종목에 대한 운동수행평가를 수행하고, 그 운동수행평가정보를 포함한 운동수행정보로서 운동프로그램 제공장치(200)로 전송한다.
이후, 운동프로그램 제공장치(200)는 운동프로그램정보 및 운동수행정보를 포함하는 발달장애아동 맞춤형 운동정보를 출력하거나 기 등록된 관리자 단말 또는 보호자 단말로 전송한다(ST700). 이때, 발달장애아동 맞춤형 운동정보는 인지, 사회성, 체력 평가결과를 포함할 수 있다. 또한, 운동프로그램 제공장치(200)는 인지 평가점수와 사회성 평가점수 및 체력 평가점수를 근거로 기 설정된 유형평가기준에 따라 인지 사회성 및 체력 발달상태를 예컨대 상·하로 평가하고, 도10에 도시된 바와 같이 인지-사회성-체력 발달상태에 대응되는 융합지표유형정보를 생성하여 발달장애아동 맞춤형 운동정보로서 기 등록된 관리자 단말 또는 보호자 단말로 전송할 수 있다. 도10에는 인지, 사회성, 체력의 상·하 발달상태 조합에 따라 인지,사회성,체력이 모두 "상"인 "A 유형" 부터 인지,사회성,체력이 모두 "하"인 "H 유형"의 8개 융합지표유형이 도시되어 있다.
100 : 테스트 단말, 110 : 인지테스트 단말,
120 : 사회성테스트 단말, 130 : 체력테스트 단말,
200 : 운동프로그램 제공장치, 210 : 입출력 관리부,
220 : 테스트 평가부, 230 : 운동종목 결정부,
240 : 운동순서 결정부, 250 : 운동프로그램 생성부,
260 : 데이터 저장소, 300 : 확장현실 운동장치,
310 : 운동환경 생성부, 320 : 사용자 인식부,
330 : 운동활동 운영부.
120 : 사회성테스트 단말, 130 : 체력테스트 단말,
200 : 운동프로그램 제공장치, 210 : 입출력 관리부,
220 : 테스트 평가부, 230 : 운동종목 결정부,
240 : 운동순서 결정부, 250 : 운동프로그램 생성부,
260 : 데이터 저장소, 300 : 확장현실 운동장치,
310 : 운동환경 생성부, 320 : 사용자 인식부,
330 : 운동활동 운영부.
Claims (20)
- 발달장애아동에 대한 인지기능 테스트와 사회성 테스트 및 체력 테스트를 수행하여 발달장애아동의 테스트 응답정보를 운동프로그램 제공장치로 제공하는 테스트 단말과,
테스트 단말로부터 수집된 정보를 근거로 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과 및 체력 평가결과를 산출하고, 산출된 각 평가결과에 따라 운동종목 및 운동순서를 결정하여 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성한 후 이를 확장현실 운동장치로 제공하되, 기 설정된 운동종목 중에서 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과가 낮은 기능과 관련된 대상 운동종목을 선택함과 더불어, 대상 운동종목을 다수의 운동강도별로 그룹화하고, 각 운동강도 그룹에서 체력 평가결과에 의해 설정된 개수의 운동종목을 추출하며, 각 운동강도 그룹별로 추출된 운동종목을 체력 평가결과에 의해 설정된 운동강도 순서로 배치하여 해당 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성하는 운동프로그램 제공장치 및,
일정 공간을 갖는 운동실내에 설치되어 운동프로그램에 따라 각 운동종목별 확장현실(eXtended Reality) 형태의 서로 다른 운동환경을 출력하되, 발달장애아동의 운동활동에 대응되는 상호작용을 통해 해당 운동을 수행하도록 제공하는 확장현실 운동장치를 포함하여 구성되고,
상기 운동프로그램 제공장치는 평가결과가 낮은 인지기능 및 사회성 기능과 관련된 대상 운동종목을 저강도, 중강도, 고강도 그룹별 운동종목으로 분류하고, 이 대상 운동종목 중에서 운동프로그램을 구성하는 기 설정된 운동종목 개수만큼 저강도, 중강도, 고강도 그룹의 운동종목이 혼합되게 추출하되, 체력 평가결과가 낮을수록 저강도 그룹의 운동종목 개수를 보다 많이 추출하여 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성하는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 융합지표 기반의 운동프로그램 제공시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 인지기능 평가결과는 시공간작업기억, 시각작업기억, 시 지각처리, 계획기능, 반응억제기능, 주의력기능 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 인지기능별 평가점수를 산출하여 결정되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 사회성 평가결과는 지시따르기, 모방, 주의공유, 전상기적행동, 상징행동, 규칙 이해하기, 감정지각, 조망수용 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 사회성 기능별 평가점수를 산출하여 결정되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 체력 평가결과는 순발력, 근력, 심폐지구력, 조화능력, 유연성 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 체력 기능별 평가점수를 산출하여 결정되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 운동종목은 인지기능 테스트에 포함된 인지 기능과 사회성 테스트에 포함된 사회성 기능과 관련된 운동종목으로 설정되고,
상기 운동프로그램 제공장치는 평가점수가 낮은 인지 기능 또는 사회성 기능과 관련된 운동종목을 대상 운동종목으로 설정하는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 운동프로그램 제공장치는 각 운동강도에 해당하는 N(자연수) 개의 대상운동종목 중에서 M(N보다 작은 자연수) 개의 운동종목을 선택하는 경우, 각 인지기능과 각 사회성기능 중 평가점수가 보다 낮은 기능과 관련된 운동종목을 선택하는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 운동프로그램은 준비운동파트와 본운동파트 및 정리운동파트의 순서로 이루어지되,
본운동파트는 상기 인지기능평가와 사회성평가에 의해 결정된 운동종목을 체력평가에 의해 결정된 운동강도의 순서로 배치하여 이루어지고,
준비운동파트와 정리운동파트의 운동종목은 평가점수가 높은 인지기능과 관련된 운동종목과 평가점수가 높은 사회성기능과 관련된 운동종목이 혼합되게 설정되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 확장현실 운동장치는 각 운동종목별로 확장현실 형태의 운동환경에서 이루어지는 발달장애아동의 운동수행정보를 수집하여 운동프로그램 제공장치로 전송하고,
상기 운동프로그램 제공장치는 상기 확장현실 운동장치로부터 수신되는 운동수행정보와 운동프로그램을 포함하는 운동정보를 출력하거나 기 등록된 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템.
- 제1항 또는 제9항에 있어서,
상기 운동프로그램 제공장치는 인지기능 평가점수와 사회성 평가점수 및 체력 평가점수를 근거로 기 설정된 유형평가기준에 따라 인지 발달상태와 사회성 발달상태 및 체력 발달상태를 판단하고, 인지-사회성-체력 발달상태에 대응되는 융합지표유형정보를 생성하여 출력하거나, 기 등록된 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템.
- 운동프로그램 생성장치에서 발달장애아동에 대한 인지기능 테스트와 사회성 테스트를 근거로 인지기능 평가결과와 사회성 평가결과를 산출하고, 산출된 각 평가결과를 근거로 기 등록된 운동종목 중 평가점수가 낮은 기능과 관련된 대상 운동종목을 결정하는 제1 단계와,
운동프로그램 생성장치에서 발달장애아동에 대한 체력 테스트를 근거로 저강도, 중강도, 고강도별 운동종목 개수와 운동강도 순서를 설정하되, 체력 평가 결과가 낮을수록 저강도 운동종목의 개수를 보다 많이 설정하는 제2 단계,
운동프로그램 제공장치에서 상기 제1 단계에서 결정된 대상 운동종목을 저강도, 중강도, 고강도의 각 운동강도별로 그룹화하는 제3 단계,
운동프로그램 제공장치에서 각 운동강도 그룹의 운동종목 중에서 상기 제2 단계에서 결정된 운동종목 개수에 해당하는 개수의 운동종목을 각 운동강도별로 선택하는 제4 단계,
운동프로그램 제공장치에서 상기 제4 단계에서 선택된 각 운동강도별 운동종목을 상기 제2 단계에서 결정된 운동강도 순서로 혼합되게 배치하여 해당 발달장애아동 맞춤형의 운동프로그램을 생성하는 제5 단계 및,
운동프로그램 제공장치에서 일정 공간을 갖는 운동실에 설치된 확장현실 운동장치로 운동프로그램을 제공하고, 확장현실 운동장치에서 운동프로그램에 따라 해당 운동종목에 대응되는 서로 다른 운동환경정보를 확장현실(eXtended Reality) 형태로 출력하여 발달장애아동이 화면을 통해 상호작용하면서 해당 운동을 수행하도록 제공하는 제6 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법.
- 제11항에 있어서,
상기 제1 단계에서 인지기능 평가결과는 시공간작업기억, 시각작업기억, 시 지각처리, 계획기능, 반응억제기능, 주의력기능 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 인지기능별 평가점수를 산출하여 결정되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법.
- 제11항에 있어서,
상기 제1 단계에서 사회성 평가결과는 지시따르기, 모방, 주의공유, 전상기적행동, 상징행동, 규칙 이해하기, 감정지각, 조망수용 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 사회성 기능별 평가점수를 산출하여 결정되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법.
- 제11항에 있어서,
상기 제1 단계에서 체력 평가결과는 순발력, 근력, 심폐지구력, 조화능력, 유연성 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 체력 기능별 평가점수를 산출하여 결정되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법.
- 제11항에 있어서,
상기 제2 단계에서 운동종목은 인지기능 테스트에 포함된 인지 기능과 사회성 테스트에 포함된 사회성 기능과 관련된 운동종목으로 설정되고,
상기 운동프로그램 제공장치는 평가점수가 낮은 인지 기능 또는 사회성 기능과 관련된 운동종목을 대상 운동종목으로 설정하는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법.
- 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 제2 단계에서 운동프로그램 제공장치는 각 운동강도에 해당하는 N(자연수) 개의 대상운동종목 중에서 M(N보다 작은 자연수) 개의 운동종목을 선택하는 경우, 각 인지기능과 각 사회성기능 중 평가점수가 보다 낮은 기능과 관련된 운동종목을 선택하는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법.
- 제11항에 있어서,
상기 제3 단계에서 운동프로그램은 준비운동파트와 본운동파트 및 정리운동파트의 순서로 이루어지되,
본운동파트는 상기 인지기능평가와 사회성평가에 의해 결정된 운동종목을 체력평가에 의해 결정된 운동강도의 순서로 배치하여 이루어지고,
준비운동파트와 정리운동파트의 운동종목은 평가점수가 높은 인지기능과 관련된 운동종목과 평가점수가 높은 사회성기능과 관련된 운동종목이 혼합되게 설정되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법.
- 제11항에 있어서,
상기 확장현실 운동장치는 확장현실 형태의 운동환경에서 이루어지는 발달장애아동의 운동수행정보를 수집하여 운동프로그램 제공장치로 전송하고,
상기 운동프로그램 제공장치는 상기 확장현실 운동장치로부터 수신된 운동수행정보와 운동프로그램을 포함하는 운동정보를 출력하거나 기 등록된 단말로 전송하는 제7 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법.
- 제19항에 있어서,
상기 운동프로그램 제공장치는 인지기능 평가점수와 사회성 평가점수 및 체력 평가점수를 근거로 기 설정된 유형평가기준에 따라 인지 발달상태와 사회성 발달상태 및 체력 발달상태를 판단하는 단계를 추가로 포함하여 구성되고,
상기 제7 단계에서 인지-사회성-체력 발달상태에 대응되는 융합지표유형정보를 생성하여 이를 추가로 포함하는 운동정보를 출력하거나 기 등록된 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공방법.
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| KR1020220076102A KR102473738B1 (ko) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | 발달장애아동을 위한 확장현실 기반의 운동프로그램 제공시스템 및 그 방법 |
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