KR20170130204A - Mental illness improvement system using virtual reality contents and bio-signal analysis - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정신 질환 개선 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 가상 환경의 콘텐츠를 접한 사용자의 생체 신호 변화를 실시간 분석하고 분석된 결과와 연동하여 정신 질환이 개선될 수 있도록 가상 환경을 변화시켜 제공함으로써, 중독 질환, 우울증, 불안감, 스트레스 질환 등 다양한 정신 질환들을 호전시키고 개선할 수 있도록 한 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a mental disease improvement system, and more particularly, to a mental health improvement system that real-time analyzes biological signal changes of a user who is exposed to contents in a virtual environment and provides a change in a virtual environment, The present invention relates to a mental disease improvement system that utilizes results of vital sign analysis and contents supporting virtual reality to improve and improve various mental diseases such as addiction, depression, anxiety, and stress disorder.
사회가 복잡해지고 경쟁이 치열해지면서 스트레스나 흡연이나 음주 중독뿐 아니라 게임 중독 등의 중독 질환, 우울증, 불안 장애 등 다양한 정신 질환이 증가하고 있다. 이와 같은 정신질환을 치료하기 위한 방법으로 약물치료와 행동치료기법이 있는데, 최근에 가장 많이 사용하는 방법은 행동치료 기법의 일종인 체계적 탈감방법(Systematic desensitization)이다. 체계적 탈감방법은 공포를 유발하는 상황을 상상과 함께 근육 이완방법을 사용함으로써 공포 유발 상황에 대한 공포를 점점 줄이는 것이다. 그리고 치료의 마지막 단계에서는 실제 불안 대상이 되는 환경에 가서 직접 체험하는 것이다. As society becomes more complicated and competition becomes more intense, various mental diseases such as addiction, depression, and anxiety disorders such as game addiction are increasing as well as stress, smoking and alcohol addiction. There are drug therapy and behavior therapy techniques to treat these mental illnesses. Systematic desensitization is one of the most commonly used behavior therapy techniques. The systematic desensitization method is to reduce the fear of the fear inducing situation by using the muscle relaxation method with the imagination of the situation causing the fear. And at the final stage of treatment, you go to an environment that is actually subject to anxiety and experience it directly.
그러나 체계적 탈감방법을 활용함에 있어서 많은 수의 환자들이 불안 유발 장면을 상상하는데 어려움이 많다는 것을 지적하고 있다. 그뿐만 아니라 실제 상황을 체험하는 것에 대해서도 강한 혐오감을 표출하여 증상이 더 악화될 수도 있다고 알려져 있다. 따라서 최근에는 컴퓨터를 이용한 치료법과, 가상현실 기술을 이용한 정신과 질환 치료법이 개발되고 있다. 예를 들면, 고소공포, 거미공포 등 두려움을 치료하는 데 있어서 가상현실 기술을 이용한 몇몇의 연구들이 성공적으로 수행되어 오고 있다. However, in using systematic desensitization method, many patients point out that there are many difficulties in imagining the anxiety - causing scene. Not only that, but it is also known that the symptoms may become worse by expressing strong aversion to experiencing the actual situation. Recently, computerized therapy and psychiatric disease therapy using virtual reality technology have been developed. For example, several studies using virtual reality technology have been successfully performed in treating fear such as fear of heights, fear of spiders, and the like.
하지만, 이러한 종래의 방법은 치료의 효과를 극대화하기 위해서 가상환경을 구현할 경우에 요구되는 다양한 상황들을 증상에 맞게 변화시킬 수 있는 방법이 미흡하여 일반화되지 못한 문제점이 있다. 즉, 종래에는 미리 파악된 환자의 정신 질환 증상에 따라서만 미리 설정된 가상현실 콘텐츠들만 제공될 뿐, 환자의 심리 상태나 증상에 부합하도록 실시간으로 정확하게 가상현실을 구현할 수 없기 때문에 가상현실을 이용한 치료 방법이 일반화되지 못하고 그 효과 또한 미비한 실정이다. However, such a conventional method has a problem in that it can not be generalized because a method for changing various conditions required for implementing a virtual environment in order to maximize the effect of treatment is insufficient. In other words, in the past, only virtual reality contents set in advance according to the patient's psychiatric symptom previously recognized are provided, and since the virtual reality can not be accurately realized in real time in accordance with the patient's psychological condition or symptom, Is not generalized and its effect is insufficient.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 가상 환경의 콘텐츠를 접한 사용자의 생체 신호 변화를 실시간 분석하고 분석된 결과와 연동하여 정신 질환이 개선될 수 있도록 가상 환경을 변화시켜 제공함으로써, 중독 질환, 우울증, 불안감, 스트레스 질환 등 다양한 정신 질환들을 호전시키고 개선할 수 있도록 한 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in an effort to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for real-time analysis of a user's biological signal change in a virtual environment, , A mental illness improvement system utilizing virtual reality support contents and bio signal analysis results that can improve and improve various mental diseases such as poisoning, depression, anxiety, and stress disorder.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템은 사용자가 가상현실에 접할 수 있도록 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠를 포함하는 가상 환경 콘텐츠를 제공하는 가상환경 구현 장치, 사용자의 생체 신호를 실시간 검출하여 데이터화하고 데이터화된 생체 신호 정보를 공유하는 생체신호 검출장치, 및 사용자의 생체 신호 변화 상태를 실시간 모니터링하고 분석하여 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠가 선택적으로 제공되도록 제어하는 모니터링 제어부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a system for improving mental health using virtual reality support contents and biological signal analysis results, A bio-signal detection device that real-time detects and records data of a user's bio-signal and shares the data with the bio-signal information, and a real-time monitoring and analysis of the user's bio- And a monitoring control unit for controlling the symptom-inducing or symptom-improving content to be selectively provided according to the state and the physical condition.
상기에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템에 의하면, 가상 환경의 콘텐츠를 접한 사용자의 생체 신호 변화를 실시간 분석하고 분석된 결과와 연동하여 정신 질환이 개선될 수 있도록 가상 환경을 변화시켜 제공함으로써, 중독 질환, 우울증, 불안감, 스트레스 질환 등 다양한 정신 질환들을 호전시키고 개선할 수 있는 효과가 있다. According to the mental disease improvement system utilizing the virtual reality supporting contents and the bio signal analysis result according to the embodiment of the present invention described above, the change of the biological signals of the user facing the contents of the virtual environment can be analyzed in real time, By changing the virtual environment to improve mental illness, various mental diseases such as poisoning disease, depression, anxiety and stress disorder can be improved and improved.
특히, 스트레스 질환이나 우울증, 불안 장애, 중독 질환 등 모든 정신 질환의 정신 증상 조절에 적용이 가능하며, 가상 환경과 생체 신호의 실시간 연동으로 증상의 치료적 효과가 증가하게 된다. Especially, it can be applied to the control of mental symptoms of all kinds of mental diseases such as stress disorder, depression, anxiety disorder, poisoning disease, and the therapeutic effect of symptom is increased by real-time interaction of the virtual environment and bio-signal.
아울러, 병의원에서의 증상 치료뿐 아니라 자가 치료를 위한 시스템 개발도 가능하여 정신 증상의 효율적인 관리를 통해 질병 예방 효과를 이룰 수 있으며, 기존의 약물치료와 함께 병행 치료로 활용하는 경우에는 더욱 빠른 호전 및 후유증 예방에 기여할 수 있다. In addition, it is possible to develop a system for self-treatment as well as symptom treatment in a clinic, so that it can achieve disease prevention effect through efficient management of mental symptoms. In case of using it as a concurrent treatment with existing drug treatment, It can contribute to prevention of aftereffects.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가상환경 구현 장치의 구성을 세부적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 생체신호 검출 장치 구성을 세부적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 모니터링 제어부 구성을 세부적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 모니터링 제어부의 제어 동작을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도 6은 도 5의 증상 개선 지원부의 증상 개선 가상 환경 콘텐츠 지원 방식을 나타낸 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a mental illness improvement system using virtual reality support contents and biological signal analysis results according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the virtual environment realization apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing in detail the configuration of the bio-signal detection apparatus shown in FIG.
4 is a block diagram showing in detail the configuration of the monitoring control unit shown in FIG.
5 is a flowchart sequentially illustrating control operations of the monitoring control unit shown in FIG.
6 is a diagram illustrating a symptom improvement virtual environment contents support method of the symptom improvement support section of FIG.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a mental illness improvement system using virtual reality support contents and biological signal analysis results according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 1에 도시된 정신 질환 개선 시스템은 사용자가 가상현실에 접할 수 있도록 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠를 선택적으로 포함하는 가상 환경 콘텐츠를 제공하는 가상환경 구현 장치(100), 가상현실에 접한 사용자의 생체신호를 실시간 검출하여 데이터화하고 데이터화된 생체신호 정보를 공유하는 생체신호 검출장치(200), 사용자의 생체신호 변화 상태를 실시간 모니터링하고 분석하여 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠가 선택적으로 제공되도록 제어하는 모니터링 제어부(300), 및 모니터링 제어부(300)에 생체신호 분석 기준 데이터를 제공하여 분석 과정을 지원하고 모니터링 제어부(300)에서 분석된 정신적인 상태 및 신체적인 상태 분석 결과를 저장함과 아울러 상기의 증상 유발 콘텐츠와 증상 개선 콘텐츠를 지원하는 관리 서버(400)를 포함하여 구성된다. The mental disease improvement system shown in FIG. 1 includes a virtual
가상환경 구현 장치(100)는 사용자가 가상현실에 접할 수 있도록 가상 환경 콘텐츠를 제공하는데, 여기서 가상 환경 콘텐츠는 사용자의 정신 증상을 유발시키기 위한 증상 유발 콘텐츠와 사용자의 정신 증상을 완화시키기 위한 증상 개선 콘텐츠로 분류되어 제공된다. 구체적으로, 사용자는 중독 질환이나 우울증, 불안 등의 정신 질환뿐 아니라 생활 속 스트레스 질환 등과 관련된 다양한 정신 증상을 가지고 있을 수 있다. 이에, 해당 정신 증상을 유발시키기 위한 증상 유발 콘텐츠를 가상현실로 제공한 후, 생체 신호 분석 결과에 따라서는 정신 증상을 완화시키기 위한 증상 개선 콘텐츠를 가상 현실로 제공할 수 있다. The virtual
가상환경 구현 장치(100)는 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠를 포함하는 가상 환경 콘텐츠를 제공하기 위해 시각적으로는 가상현실(virtual reality) 혹은 증강현실(augmented reality), 3D 홀로그램 등이 선택적으로 활용될 수 있으며, 청각적으로는 음향 제공 도구, 후각적으로는 후각 발현 도구, 촉각적으로는 햅틱 도구 등이 활용되도록 구성될 수 있다. The virtual
생체신호 검출장치(200)는 가상현실에 접한 사용자의 생체신호를 실시간 검출하여 데이터화하고 데이터화된 생체신호 정보를 공유한다. 이러한 생체신호 검출장치(200)는 사용자의 생체 신호, 예를 들어 심박수(HR), 뇌파(EEG), 심전도(ECG), 근전도(EMG), 피부 저항도(GSR), HRV(심 박 변이도) 등 적어도 하나의 생체 신호를 실시간 검출한 후, 아날로그의 검출 신호를 디지털 데이터 신호로 데이터화 하여 데이터화된 생체신호 정보를 공유한다. The biological
모니터링 제어부(300)는 생체신호 검출장치(200)를 통해서 데이터화된 생체신호 정보를 제공받아 생체신호 정보에 따른 사용자의 생체신호 변화 상태를 실시간 모니터링하고 분석한다. 그리고 분석된 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠가 선택적으로 제공되도록 제어함으로써 사용자의 정실 질환이 호전될 수 있도록 제어한다. The
구체적인 예를 들면, 환자나 사용자가 화재로 인한 트라우마를 가지고 있어서 화재와 관련된 상황에서 심한 불안감을 느낄 경우, 먼저 모니터링 제어부(300)는 치료를 목적으로 먼저 화재와 관련된 증상 유발 콘텐츠로 사용자를 가상의 화재 환경에 노출시키면 사용자는 심한 불안감에 심박동수가 증가하거나 뇌파에서 불안과 관련된 하이 베타(high beta) 파형이 증가하게 된다. 이렇게 생체 신호가 변화하여 불안한 상태로 판단되면 증상 개선 콘텐츠로 안정적인 가상 환경을 제공함으로써 불안 증상을 완화시키게 된다. For example, if a patient or a user has a trauma due to a fire and feels a deep sense of anxiety in a fire-related situation, the
상술한 바와 같이, 모니터링 제어부(300)는 사용자의 정신 증상에 따라서 증상 유발 콘텐츠에 의한 가상현실과 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실을 선택적으로 반복 제공하되, 생체 신호 분석 알고리즘에 의한 사용자의 신체 및 심리 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 수위를 조절하여 가상현실로 제공함으로써 사용자의 정신 증상을 개선 및 치료하게 된다. As described above, the
관리 서버(400)는 모니터링 제어부(300)에 생체신호 분석 기준 데이터를 제공하여 신체 및 심리 상태 분석 과정을 지원하고, 모니터링 제어부(300)에서 분석된 정신적인 상태 및 신체적인 상태 분석 결과를 저장한다. 그리고 모니터링 제어부(300)의 제어에 부합하도록 가상환경 구현 장치(100)에 미리 다양하게 설정된 증상 유발 콘텐츠와 증상 개선 콘텐츠를 지원한다. 또한, 관리 서버(400)는 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태 분석 결과에 관련한 치료 정보들을 미리 저장하고 사용자나 모니터링 제어부(300)에 제공하기도 한다. The
도 2는 도 1에 도시된 가상환경 구현 장치의 구성을 세부적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the virtual environment realization apparatus shown in FIG. 1. FIG.
도 2를 참조하면, 가상환경 구현 장치(100)는 영상 표시모듈(110), 오디오 모듈(120), 향기 발현 모듈(130), 햅틱 모듈(140) 및 가상 환경 지원 제어부(150)를 구비하여 구성될 수 있다. 2, the virtual
영상 표시모듈(110)은 가상현실(virtual reality), 증강현실(augmented reality), 또는 3D 홀로그램이 선택적으로 활용되어 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실 콘텐츠를 시각적으로 제공한다. 이러한 영상 표시모듈(110)는 3D 홀로그램이나 3D 영상 등이 표시되는 평판형의 스크린으로 구성될 수도 있고, 가상현실 헤드셋이나 태블릿 이동 통신기기 등이 활용되어 구성될 수도 있다. 본 발명의 도면으로는 가상현실 헤드셋이 적용된 예만을 도시하였다. The
오디오 모듈(120)은 외부 스피커 헤드셋 또는 이어폰 등으로 구성되어 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실 콘텐츠의 음향을 사용자에게 청각적으로 제공한다. The
향기 발현 모듈(130)은 미리 설정된 향기를 발현하는 발향기기나 스프레이 타입의 모듈로 구성되어 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실 콘텐츠의 향기를 후각적으로 제공한다. The
햅틱 모듈(140)은 사용자의 손이나 발 등의 피부에 접속되도록 적용되어 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실 콘텐츠의 촉각을 사용자의 피부로 직접 제공한다. The
가상 환경 지원 제어부(150)는 모니터링 제어부(300)의 제어에 따라 미리 저장되었거나 관리 서버(400)로부터 제공되는 증상 유발 콘텐츠나 증상 개선 콘텐츠에 대응하여 영상 표시모듈(110), 오디오 모듈(120), 향기 발현 모듈(130), 및 햅틱 모듈(140)을 선택적으로 제어하고 구동한다. The virtual
도 3은 도 1에 도시된 생체신호 검출 장치 구성을 세부적으로 나타낸 구성 블록도이다. FIG. 3 is a block diagram showing in detail the configuration of the bio-signal detection apparatus shown in FIG.
도 3에 도시된 생체신호 검출장치(200)는 가상현실에 접한 사용자의 생체신호를 실시간 검출하여 데이터화하고 데이터화된 생체신호 정보를 공유하게 되는데, 이를 위해 생체신호 검출장치(200)는 대뇌 신호 측정부(210), 심장 신호 측정부(220), 근육 신호 측정부(230), 피부 및 체온 신호 측정부(240), 및 A/D 변환부, 제 1 통신부(260)를 구비하여 구성된다. The
구체적으로, 대뇌 신호 측정부(210)는 가상현실에 접한 사용자의 뇌파(EEG)를 실시간 검출하여 실시간으로 뇌파 신호를 측정하고, 측정된 신호를 A/D 변환부(250) 및 제 1 통신부(260)로 전송한다. Specifically, the cerebral
심장 신호 측정부(220)는 가상현실에 접한 사용자의 심전도(ECG) 및 HRV(심박변이도)를 검출하여 실시간으로 심전도 및 심박변이 신호를 측정하고, 실시간으로 측정된 신호를 A/D 변환부(250) 및 제 1 통신부(260)로 전송한다. The heart
근육 신호 측정부(230)는 가상현실에 접한 사용자의 근전도(EMG)를 검출하여 실시간으로 근전도 신호를 측정하고, 측정된 신호를 A/D 변환부(250) 및 제 1 통신부(260)로 전송한다. The muscle
피부 및 체온 신호 측정부(240)는 가상현실에 접한 사용자의 체온과 피부 저항도(GSR)를 검출하여 실시간으로 피부 저항 신호를 측정하고, 실시간으로 측정된 신호를 A/D 변환부(250) 및 제 1 통신부(260)로 전송한다. The skin and body temperature
A/D 변환부(250)는 심박수(HR), 뇌파(EEG), 심전도(ECG), 근전도(EMG), 피부 저항도(GSR), HRV(심박변이도)에 따른 아날로그 신호를 실시간 디지털 데이터로 변환하여 제 1 통신부(260)로 제공한다. The A /
제 1 통신부(260)는 뇌파 신호, 심전도 및 심박변이 신호, 근전도 신호, 피부 저항 및 체온 신호를 모니터링 제어부(300) 및 관리 서버(400)로 실시간 전송하여 공유되도록 한다. The
도 4는 도 1에 도시된 모니터링 제어부 구성을 세부적으로 나타낸 구성 블록도이다. 4 is a block diagram showing in detail the configuration of the monitoring control unit shown in FIG.
도 4에 도시된 모니터링 제어부(300)는 생체신호 검출장치(200)를 통해서 데이터화된 생체신호 정보를 제공받아 생체신호 정보에 따른 사용자의 생체신호 변화 상태를 실시간 모니터링하고 분석한다. 그리고 분석된 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠가 선택적으로 제공되도록 제어함으로써 사용자의 정실 질환이 호전될 수 있도록 제어한다. 이를 위해, 모니터링 제어부(300)는 증상 유발 지원부(310), 생체신호 표시부(320), 생체신호 분석부(330), 증상 개선 지원부(340), 콘텐츠 제어부(350), 제 2 통신부(360)를 구비하여 구성될 수 있다. The
구체적으로, 증상 유발 지원부(310)는 판단된 사용자의 정신 증상에 따라 증상 유발을 위한 가상현실이 지원되도록 증상 유발 수위에 대응하는 증상 유발 콘텐츠를 지원한다. 이때, 생체신호 표시부(320)는 실시간으로 생체신호 검출장치(200)를 통해서 데이터화된 생체신호 정보를 제공받아 생체신호 정보에 따른 사용자의 생체신호 변화 상태를 실시간으로 표시한다. Specifically, the symptom-inducing
하기의 표 1을 참조하면, 생체신호 분석부(330)에서는 데이터화된 생체신호 정보를 미리 설정된 생체신호 분석 기준 데이터(참고치)와 비교 분석함으로써 실시간으로 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태를 판단한다. 그리고 그 판단 결과를 콘텐츠 제어부(350)로 제공한다. Referring to Table 1 below, the
[표 1][Table 1]
증상 개선 지원부(340)는 콘텐츠 제어부(350)의 제어에 따라, 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태 정보에 대응하는 증상 개선을 위한 가상현실이 지원되도록 증상 개선 수위에 대응하는 증상 개선 콘텐츠를 지원한다. The symptom
콘텐츠 제어부(350)는 생체신호 분석부(330)에서 판단된 사용자의 정신 및 신체 상태에 따라 증상 유발 콘텐츠에 의한 가상현실과 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실이 선택적으로 반복 제공되도록 한다. 이때, 콘텐츠 제어부(350)는 생체 신호 분석 알고리즘에 의한 사용자의 신체 및 심리 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 수위가 조절되어 가상현실로 제공되도록 제어하게 된다. 이렇게 콘텐츠 제어부(350)에서는 사용자의 정신 증상에 따라서 증상 유발 콘텐츠에 의한 가상현실과 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실이 선택적으로 반복 제공되도록 하되, 생체 신호 분석 알고리즘에 의한 사용자의 신체 및 심리 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 수위를 조절하여 가상현실로 제공함으로써 사용자의 정신 증상이 개선 및 치료되도록 지원한다. The
한편, 제 2 통신부(360)는 데이터화된 생체신호 정보를 미리 설정된 생체신호 분석 기준 데이터 및 생체 신호 분석 알고리즘에 의한 사용자의 신체 및 심리 상태 정보를 내외부로 전송하여 공유하게 된다. On the other hand, the
도 5는 도 4에 도시된 모니터링 제어부의 제어 동작을 순차적으로 나타낸 순서도이다. 5 is a flowchart sequentially illustrating control operations of the monitoring control unit shown in FIG.
도 5를 참조하여 사용자의 정신 증상이 개선 및 치료과정을 살펴보면, 먼저 사용자의 정신 증상과 사용자의 정신 증상에 따른 생체신호와 해당 증상들이 전문가나 의사에 의해 판단된다. Referring to FIG. 5, the user's mental symptoms are improved and treated. First, the user's mental symptoms and the biological signals according to the mental symptoms of the user and the symptoms are judged by an expert or a doctor.
그리고 판단된 사용자의 정신 증상에 따라 증상 유발을 위한 가상현실이 지원되도록 증상 유발 수위에 대응하는 증상 유발 콘텐츠를 지원하여, 실시간으로 생체신호 정보를 파악하고 사용자의 생체신호 변화 상태를 표시한다. The symptom-induced contents corresponding to the symptom-induced water level are supported so that the virtual reality for symptom induction is supported according to the mental symptom of the judged user so that the user can grasp the bio-signal information in real time and display the bio-signal change state of the user.
한편으로는 생체신호 정보를 미리 설정된 생체신호 분석 기준 데이터와 비교 분석함으로써 실시간으로 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태를 판단하게 되면, 판단 결과에 따라 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태 정보에 대응하는 증상 개선을 위한 가상현실이 지원되도록 증상 개선 수위에 대응하는 증상 개선 콘텐츠를 지원한다. On the other hand, if the user's mental state and physical state are judged in real time by comparing and analyzing the bio-signal information with the predetermined bio-signal analysis reference data, the user's mental state and physical state information The symptom improvement contents corresponding to symptom improvement level are supported so as to support the virtual reality for symptom improvement.
도 6은 도 5의 증상 개선 지원부의 증상 개선 가상 환경 콘텐츠 지원 방식을 나타낸 도면이다. 6 is a diagram illustrating a symptom improvement virtual environment contents support method of the symptom improvement support section of FIG.
도 6을 참조하면, 실시간으로 판단된 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태에 따라 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태 정보에 대응하는 증상 개선을 위한 가상현실이 지원되도록 증상 개선 수위에 대응하는 증상 개선 콘텐츠가 지원될 수 있는데, 이때는 판단된 사용자의 정신 및 신체 상태에 따라 증상 유발 콘텐츠에 의한 가상현실과 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실이 선택적으로 반복 제공되도록 한다. Referring to FIG. 6, a virtual reality corresponding to a user's mental state and physical state information is supported according to a mental state and a physical state of a user determined in real time, Improvement contents can be supported. In this case, the virtual reality by the symptom-induced contents and the virtual reality by the symptom improvement contents are selectively and repeatedly provided according to the determined mental and physical condition of the user.
특히, 생체 신호 분석 알고리즘에 의한 사용자의 신체 및 심리 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 수위가 조절되어 가상현실로 제공되도록 한다. 이렇게 사용자의 정신 증상에 따라서 증상 유발 콘텐츠에 의한 가상현실과 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실이 선택적으로 반복 제공되도록 하되, 생체 신호 분석 알고리즘에 의한 사용자의 신체 및 심리 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 수위를 조절하여 가상현실로 제공함으로써 사용자의 정신 증상이 개선 및 치료되도록 한다. In particular, the symptom induction or symptom improvement level is adjusted according to the body and psychological state of the user by the bio-signal analysis algorithm so as to be provided as a virtual reality. In this way, the virtual reality by the symptom-induced contents and the virtual reality by the symptom improvement contents are selectively provided repeatedly according to the user's mental symptom. However, according to the body signal and the psychological state of the user by the bio signal analysis algorithm, So that the user's mental symptoms are improved and treated.
상기에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템에 의하면, 가상 환경의 콘텐츠를 접한 사용자의 생체 신호 변화를 실시간 분석하고 분석된 결과와 연동하여 정신 질환이 개선될 수 있도록 가상 환경을 변화시켜 제공함으로써, 중독 질환, 우울증, 불안감, 스트레스 질환 등 다양한 정신 질환들을 호전시키고 개선할 수 있는 효과가 있다. According to the mental disease improvement system utilizing the virtual reality supporting contents and the bio signal analysis result according to the embodiment of the present invention described above, the change of the biological signals of the user facing the contents of the virtual environment can be analyzed in real time, By changing the virtual environment to improve mental illness, various mental diseases such as poisoning disease, depression, anxiety and stress disorder can be improved and improved.
특히, 스트레스 질환이나 우울증, 불안 장애, 중독 질환 등 모든 정신 질환의 정신 증상 조절에 적용이 가능하며, 가상 환경과 생체 신호의 실시간 연동으로 증상의 치료적 효과가 증가하게 된다. Especially, it can be applied to the control of mental symptoms of all kinds of mental diseases such as stress disorder, depression, anxiety disorder, poisoning disease, and the therapeutic effect of symptom is increased by real-time interaction of the virtual environment and bio-signal.
아울러, 병의원에서의 증상 치료뿐 아니라 자가 치료를 위한 시스템 개발도 가능하여 정신 증상의 효율적인 관리를 통해 질병 예방 효과를 이룰 수 있으며, 기존의 약물치료와 함께 병행 치료로 활용하는 경우에는 더욱 빠른 호전 및 후유증 예방에 기여할 수 있다. In addition, it is possible to develop a system for self-treatment as well as symptom treatment in a clinic, so that it can achieve disease prevention effect through efficient management of mental symptoms. In case of using it as a concurrent treatment with existing drug treatment, It can contribute to prevention of aftereffects.
상기에서는 본 발명의 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (7)
상기 사용자의 생체 신호를 실시간 검출하여 데이터화하고 데이터화된 생체 신호 정보를 공유하는 생체신호 검출장치; 및
상기 사용자의 생체 신호 변화 상태를 실시간 모니터링하고 분석하여 상기 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태에 따라 상기 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠가 선택적으로 제공되도록 제어하는 모니터링 제어부;
를 포함하는 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템.
A virtual environment implementation device for providing a virtual environment content including symptom inducing or symptom improvement contents so that a user can access virtual reality;
A bio-signal detecting device for detecting and digitizing the user's bio-signal in real time and sharing the biometric signal information; And
A monitoring controller for monitoring and analyzing the user's biological signal change state in real time and controlling the symptom induced or symptom improvement contents selectively according to the mental state and the physical state of the user;
And a mental disease improvement system utilizing bio-signal analysis results.
상기 가상환경 구현 장치는
가상현실(virtual reality), 증강현실(augmented reality), 또는 3D 홀로그램이 선택적으로 활용되어 시각적으로 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실 콘텐츠를 제공하는 영상 표시모듈;
상기 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실 콘텐츠의 음향을 청각적으로 제공하는 오디오 모듈;
상기 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실 콘텐츠의 향기를 후각적으로 제공하는 향기 발현 모듈;
상기 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실 콘텐츠의 촉각을 제공하는 햅틱 모듈; 및
상기 모니터링 제어부의 제어에 따라 상기 증상 유발 또는 증상 개선 콘텐츠에 대응하여 상기 영상 표시모듈, 상기 오디오 모듈, 상기 향기 발현 모듈, 및 상기 햅틱 모듈을 구동하는 가상 환경 지원 제어부;
를 포함하는 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템.
The method according to claim 1,
The virtual environment implementation device
An image display module for providing virtual reality contents by visual symptom inducing or symptom improving contents by selectively using virtual reality, augmented reality, or 3D hologram;
An audio module for audibly providing sounds of the virtual reality contents by the symptom induced or symptom improving contents;
A perfume expression module for olfactively providing a perfume of virtual reality contents by the symptom induced or symptom improving contents;
A haptic module for providing a tactile sense of virtual reality contents by the symptom-inducing or symptom-improving contents; And
A virtual environment support controller for driving the video display module, the audio module, the perfume expression module, and the haptic module in response to the symptom induced or symptom improvement contents under the control of the monitoring controller;
And a mental disease improvement system utilizing bio-signal analysis results.
상기 생체신호 검출장치는
가상현실에 접한 상기 사용자의 뇌파(EEG)를 검출하여 뇌파 신호를 측정하는 대뇌 신호 측정부;
가상현실에 접한 상기 사용자의 심전도(ECG) 및 HRV(심박변이도)를 검출하여 심전도 및 심박변이 신호를 측정하는 심장 신호 측정부;
가상현실에 접한 상기 사용자의 근전도(EMG)를 검출하여 근전도 신호를 측정하는 근육 신호 측정부;
가상현실에 접한 상기 사용자의 체온과 피부 저항도를 검출하여 피부 저항 신호를 측정하는 피부 및 체온 신호 측정부;
를 포함하는 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템.
The method according to claim 1,
The bio-signal detection device
A cerebral signal measuring unit for detecting a brain wave (EEG) of the user in contact with a virtual reality and measuring an EEG signal;
A cardiac signal measuring unit for detecting electrocardiogram (ECG) and HRV (heart beat variability) of the user in contact with the virtual reality and measuring ECG signals and heart beat signals;
A muscle signal measuring unit for detecting an EMG of the user in contact with the virtual reality and measuring an EMG signal;
A skin and a body temperature signal measuring unit for detecting a body temperature and a skin resistance of the user in contact with the virtual reality and measuring a skin resistance signal;
And a mental disease improvement system utilizing bio-signal analysis results.
상기 모니터링 제어부는
상기 데이터화된 생체신호 정보를 미리 설정된 생체신호 분석 기준 데이터와 비교 분석하여 사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태를 판단하는 생체신호 분석부; 및
상기 생체신호 분석부에서 판단된 사용자의 정신 및 신체 상태에 따라 상기 증상 유발 콘텐츠에 의한 가상현실과 상기 증상 개선 콘텐츠에 의한 가상현실이 선택적으로 반복 제공되도록 하되, 생체 신호 분석 알고리즘에 의한 사용자의 신체 및 심리 상태에 따라 증상 유발 또는 증상 개선 수위가 조절되어 가상현실로 제공되도록 제어하는 콘텐츠 제어부;
를 포함하는 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템.
The method according to claim 1,
The monitoring control unit
A bio-signal analyzer for comparing the bio-information signal with the bio-signal analysis reference data to determine a mental state and a physical condition of the user; And
Wherein the virtual reality by the symptom-induced content and the virtual reality by the symptom improvement content are selectively and repeatedly provided according to the mental and physical condition of the user determined by the bio-signal analyzing unit, And a content controller for controlling the symptom-inducing or symptom-improving water level to be provided to the virtual reality according to the psychological state;
And a mental disease improvement system utilizing bio-signal analysis results.
상기 모니터링 제어부는
상기 사용자의 정신 증상에 따라 증상 유발을 위한 가상현실이 지원되도록 증상 유발 수위에 대응하는 증상 유발 콘텐츠를 지원하는 증상 유발 지원부;
사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태에 따라 증상 개선을 위한 가상현실이 지원되도록 증상 개선 수위에 대응하는 증상 개선 콘텐츠를 지원하는 증상 개선 지원부; 및
상기 생체신호 검출장치를 통해서 데이터화된 생체신호 정보를 제공받아 생체신호 정보에 따른 사용자의 생체신호 변화 상태를 실시간 표시하는 생체신호 표시부;
를 더 포함하는 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템.
5. The method of claim 4,
The monitoring control unit
A symptom inducing support unit for supporting symptom-induced contents corresponding to the symptom-induced water level so as to support a virtual reality for symptom generation according to the mental symptom of the user;
A symptom improvement support unit for supporting a symptom improvement content corresponding to a symptom improvement level so as to support a virtual reality for symptom improvement according to a user's mental state and physical condition; And
A bio-signal display unit for displaying bio-signal change status of the user according to the bio-signal information by receiving the bio-signal information obtained through the bio-signal detection apparatus;
And a mental disease improvement system utilizing bio-signal analysis results.
상기 모니터링 제어부에 생체신호 분석 기준 데이터를 제공하여
생체신호의 분석 과정을 지원하고 상기 모니터링 제어부에서 분석된 정신적인 상태 및 신체적인 상태 분석 결과를 저장함과 아울러 상기 증상 유발 콘텐츠와 상기 증상 개선 콘텐츠를 지원하는 관리 서버를 더 포함하는 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템.
The method according to claim 1,
The bio-signal analysis reference data is provided to the monitoring control unit
And a management server for supporting the analysis process of the bio-signal and storing the analysis result of the mental state and the physical condition analyzed by the monitoring control unit and supporting the symptom-induced contents and the symptom improvement contents, Mental disease improvement system using bio - signal analysis result.
상기 관리서버는
사용자의 정신적인 상태 및 신체적인 상태 분석 결과에 관련한 치료 정보들을 미리 저장하고 상기 모니터링 제어부로 제공하여 상기 모니터링 제어부를 통해 상기 사용자에게 치료 정보들이 제공되도록 하는 가상현실 지원 콘텐츠와 생체신호 분석 결과를 활용한 정신 질환 개선 시스템.
The method according to claim 6,
The management server
The monitoring information is provided to the user through the monitoring control unit and the biological information analysis result and the bio-signal analysis result are provided to the monitoring control unit so that the treatment information related to the mental state and the physical condition analysis result of the user is stored in advance and provided to the monitoring control unit A mental illness improvement system.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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