KR20190136314A - 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상현실을 이용한 시지각 평가 컨텐츠 및 인지 재활 훈련 컨텐츠를 통해 사용자에게 맞춤형 처방을 제공할 수 있는 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템은 사용자에게 시지각 평가를 위한 테스트 영상을 디스플레이하고, 테스트 영상에 포함된 오브젝트 또는 아이콘을 사용자가 선택하도록 하여, 선택 정보를 토대로 사용자의 시지각 능력에 대한 분석 정보를 생성하고, 인지 재활 훈련을 위한 신체 움직임에 따른 가상현실 컨텐츠를 디스플레이 하여 가상현실 컨텐츠에 따른 사용자의 인지 재활 훈련에 대한 분석 정보를 생성하는 분석장치, 분석 장치로부터 분석 정보를 수집하여 사용자의 현재 상태를 추정하고, 현재 상태에 매칭되는 맞춤형 가상현실 인지 재활 컨텐츠를 상기 분석 장치에 제공하는 관리 서버를 포함한다.

Description

가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템{Virtual reality-based visual evaluation and prescription system}

본 발명은 시지각 평가 및 처방 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가상현실을 이용한 시지각 평가 컨텐츠 및 인지 재활 훈련 컨텐츠를 통해 사용자에게 맞춤형 처방을 제공할 수 있는 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템에 관한 것이다.

우리나라는 2000년에 65세 이상 노인인구의 비율이 전체의 7.2%에 달하는 고령화 사회에 진입하였고, 2018년에는 고령사회(고령인구 14%)에, 2026년에는 초고령화사회(고령인구 21%)에 도달할 것으로 예상되며, 이에 따라 치매 환자도 매년 증가하여 2030년에는 약 백만명, 2050년에는 약 2백만명에 이르며, 그 전 단계인 경도인지장애 환자들이 매년 10~15%씩 치매로 이환되고 있으므로 적절한 인지재활 프로그램을 통한 조기치료의 중요성이 날로 증대하고 있다.

현재 재활 치료사가 주도하는 인지재활 프로그램은 정해진 장소와 시간에서 장시간(50분) 동안 별도의 교구를 사용하여 교육 형태로 실시되며, 이로 인해 참여자들에게 지루함과 거부감을 갖게 하여 치료 효과가 제한적이고, 치료사들이 환자들과 일대일로 재활을 진행하기 때문에 병원 측에서는 인건비 부담이 큰 편이다.

이에 따라 인지재활 프로그램을 효과적으로 진행하기 위한 시스템이 필요한 실정이다.

따라서 본 발명의 목적은 시지각 평가 및 인지 재활 훈련을 가상현실로 사용자에게 제공하며, 분석 정보를 토대로 맞춤형 인지 재활 가상 현실 컨텐츠를 사용자에게 제공할 수 있는 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템은 사용자에게 시지각 평가를 위한 테스트 영상을 디스플레이하고, 테스트 영상에 포함된 오브젝트 또는 아이콘을 사용자가 선택하도록 하여, 선택 정보를 토대로 사용자의 시지각 능력에 대한 분석 정보를 생성하고, 인지 재활 훈련을 위한 신체 움직임에 따른 가상현실 컨텐츠를 디스플레이 하여 상기 가상현실 컨텐츠에 따른 사용자의 인지 재활 훈련에 대한 분석 정보를 생성하는 분석장치, 상기 분석 장치로부터 상기 분석 정보를 수집하여 사용자의 현재 상태를 추정하고, 현재 상태에 매칭되는 맞춤형 가상현실 인지 재활 컨텐츠를 상기 분석 장치에 제공하는 관리 서버를 포함한다.

본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템은 사용자의 신체 움직임을 감지하고, 인지 재활 훈련을 위한 신체 움직임에 따른 가상현실 컨텐츠를 디스플레이하여 사용자에게 제공함으로써, 보다 다양한 상황의 재활 훈련을 용이하게 사용자에게 제공할 수 있어 훈련 효율을 높일 수 있다.

본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템은 사용자에 시지각 평가를 위한 가상현실 기반의 테스트 컨텐츠를 제공하고, 테스트 컨텐츠를 통해 사용자의 시지각 능력에 대해 분석함으로써, 보다 다양한 종류의 검사를 용이하게 수행할 수 있어 진단의 정확성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템은 가상현실 기반의 시지각 평가 및 인지 재활 훈련 컨텐츠를 통해 획득한 사용자의 분석 정보를 수집하여 사용자의 현재 상태를 추정하고, 현재 상태에 매칭되는 맞춤형 가상현실 컨텐츠를 사용자에게 제공함으로써, 사용자의 현재 상태에 맞게 효과적으로 인지 재활 훈련을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2의 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에 대한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에 대한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에 대한 사시도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에서 제공되는 가상현실 영상에 대한 예시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 장치에 대한 사시도이다.
도 12는 도 11의 가상현실 기반 시지각 평가 장치에 대한 블록도이다.
도 13 내지 도 31은 도 11의 가상현실 기반 시지각 평가 장치의 영상생성 모듈에 의해 생성된 평가 영상에 대한 예시도이다.
도 32는 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 방법을 나타낸 순서도이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 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 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템(500)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템(500)은 분석 장치(300) 및 관리 서버(400)를 포함한다.

분석 장치(300)는 가상현실을 이용하여 사용자의 시지각 평가를 수행하거나, 가상현실을 이용하여 인지 재활 훈련을 수행할 수 있는 장치가 될 수 있다.

이러한 분석 장치(300)는 인지 재활 훈련 장치(10) 및 시지각 평가 장치(210)를 포함한다.

여기서 분석 장치(300)는 인지 재활 훈련 장치(10)와 시지각 평가 장치(210)가 동일한 디바이스 상에 구현될 수 있으나, 이에 한정된 것아니고, 인지 재활 훈련 장치(10)와 시지각 평가 장치(210)가 각각 별도의 디바이스로 구현될 수도 있다.

인지 재활 훈련 장치(10)는 사용자에게 인지 재활 훈련을 위한 가상현실 영상을 디스플레이하고, 사용자의 신체 움직임을 감지하여 감지정보를 토대로 인지 재활 훈련 중 사용자의 신체 움직임에 대해 분석하여 분석 정보를 관리 서버(400)에 전송할 수 있다.

시지각 평가 장치(210)는 사용자에게 시지각 평가를 위한 테스트 영상을 디스플레이하고, 테스트 영상에 포함된 오브젝트 또는 아이콘을 사용자가 선택할 수 있도록 사용자에게 제공하고, 사용자의 선택 정보를 토대로 사용자의 시지각 능력에 대해 분석하고, 분석 정보를 관리 서버(400)에 전송할 수 있다.

인지 재활 훈련 장치(10) 및 시지각 평가 장치(210)에 대한 상세한 구성은 후술하도록 한다.

관리 서버(400)는 인지 재활 훈련 장치(10) 또는 시지각 평가 장치(210)로부터 분석 정보를 수집하여 사용자의 현재 상태를 추정하고, 현재 상태에 매칭되는 맞춤형 가상현실 컨텐츠를 인지 재활 훈련 장치(10) 또는 시지각 평가 장치(210)에 제공할 수 있다.

이러한 관리 서버(400)는 인지 재활 훈련 장치(10) 또는 시지각 평가 장치(210)로부터 분석 정보를 토대로 사용자의 시지각 능력 또는 인지 능력을 평가한다.

여기서 관리 서버(400)는 인지 재활 훈련 장치(10)와 시지각 평가 장치(210)로부터 수신한 분석 정보를 종합하여 사용자에게 맞는 인지 재활 컨텐츠의 난이도를 결정할 수 있다.

관리 서버(400)는 분석 정보를 토대로 평가한 평가 정보를 토대로 사용자의 현재 상태에 맞는 맞춤형 가상현실 컨텐츠를 분석 장치(300)에 제공할 수 있다. 이때 가상현실 컨텐츠는 가상현실을 기반으로한 인지 재활 컨텐츠가 될 수 있다.

즉 관리 서버(400)는 분석 정보를 토대로 평가한 평가 정보에 따라 다른 난이도의 인지 재활 컨텐츠를 분석 장치(300)에 제공할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 인지 재활 훈련 장치에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에 대한 사시도이고, 도 3은 도 2의 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에 대한 블럭도이다.

도면을 참조하면, 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치(10)는 사용자가 착용하며, 사용자에게 인지 재활 훈련을 위한 가상현실 영상을 디스플레이하는 디스플레이부(20)와, 디스플레이부(20)를 착용한 사용자의 신체 움직임을 감지하는 모션 감지부(30)와, 사용자가 인지 재활 훈련을 수행할 수 있도록 가상현실 영상을 생성하여 디스플레이부(20)에 제공하는 영상생성 모듈(40)과, 모션 감지부(30)를 통해 감지된 감지정보를 토대로 인지 재활 훈련 중 사용자의 신체 움직임에 대해 분석하고, 분석정보를 사용자에게 제공하는 데이터 처리부(50)를 구비한다.

디스플레이부(20)는 상기 사용자의 머리에 착용하는 본체(21)와, 사용자의 시야 범위 내의 본체(21)에 설치되어 가상현실 영상을 사용자에게 디스플레이하는 표시패널(22)과, 본체(21)에 설치되어 상기 사용자의 머리의 움직임을 감지하는 헤드 감지센서(23)와, 데이터 처리부(50) 및 영상생성 모듈(40)과 통신하는 통신부(24)를 더 구비한다

본체(21)는 사용자의 머리가 인입될 수 있도록 상하방향으로 중공이 형성되며, 내측면에는 소정의 쿠션감을 제공하는 쿠션부재(미도시)가 설치되어 있다 표시패널(22)은 본체(21)의 전방부에 설치되는 것으로서, 사용자가 본체(21)를 착용시 사용자의 눈의 전방에 위치되도록 배치되어 사용자의 시야에 가상현실 영상을 출력한다

헤드 감지센서(23)는 디스플레이부(20)에 대한 3축 각속도 데이터 및 3축 가속도 데이터를 측정할 수 있는 관성센서가 적용되는 것이 바람직하다 통신부(24)는 유선 또는 무선 통신망을 이용하여 영상생성 모듈(40)으로부터 평가영상을 제공받고, 헤드 감지센서(23)의 감지정보를 데이터 처리부(50) 및 영상생성 모듈(40)로 전송한다 상기 통신부(24)는 영상생성 모듈(40)(40)로부터 제공받은 가상 영상을 표시패널(22)로 전달한다

상술된 바와 같이 구성된 상기 디스플레이부(20)는 사용자가 얼굴에 착용하는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display : HMD)가 적용되는 것이 바람직하다.

모션 감지부(30)는 상기 사용자의 손의 움직임을 감지하는 복수의 손 감지센서(31)를 구비한다 상기 손 감지센서(31)는 사용자의 양 손에 각각 착용되며, 양 손의 3축 각속도 데이터 및 3축 가속도 데이터를 측정할 수 있는 관성센서가 마련되어 있다 상기 모션 감지부(30)는 손 감지센서(31)를 통해 측정된 사용자의 손의 움직임에 대한 정보를 데이터 처리부(50) 및 영상생성 모듈(40)로 전송한다 한편, 도시된 예에서는 손 감지센서(31)가 사용자의 손에 착용할 수 있는 장갑형태의 구조로 도시되어 있으나, 손 감지센서(31)는 이에 한정하는 것이 아니라 사용자가 파지할 수 있는 형상의 컨트롤러가 적용될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에 대한 사시도이다.

도 4를 참조하면, 모션 감지부(130)는 인지 재활 훈련 중 사용자 신체의 움직임을 감지할 수 있도록 상기 사용자의 신체의 각 부위에 장착된 다수의 감지센서(131)를 구비한다 상기 감지센서(131)는 사용자의 양 손, 팔꿈지, 어깨, 배, 허벅지 등의 각 신체 부위에 부착된다 여기서, 감지센서(131)는 설치된 신체 부위의 3축 각속도 데이터 및 3축 가속도 데이터를 측정할 수 있는 관성센서가 적용되는 것이 바람직하다

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에 대한 사시도이다.

도 5를 참조하면, 인지 재활 훈련을 수행하는 사용자에 대한 깊이 영상을 촬영하는 뎁스 카메라(141)와, 상기 뎁스 카메라(141)로부터 제공받은 깊이영상을 토대로 상기 사용자의 신체의 움직임에 대한 정보를 산출하는 정보산출부(미도시)를 구비한다.

뎁스 카메라(141)는 디스플레이부(20)를 착용한 사용자의 전방에 설치되어 사용자에 대한 깊이 영상을 촬영한다. 여기서, 뎁스 카메라(141)는 컬러영상 및 깊이 영상을 획득할 수 있는 카메라 및 깊이 센서가 포함된 키넥트(Kinect)와 같은 기기가 적용되는 것이 바람직하다.

정보산출부는 뎁스 카메라(141)로부터 전달받은 깊이 영상 정보를 토대로 사용자의 움직임 정보를 산출한다. 이때, 사용자의 움직임 정보는 사용자의 머리, 팔, 손, 다리, 몸통 등과 같은 각 신체 부위의 움직임 정보가 포함된다.

영상생성 모듈(40)은 다양한 인지 재활 훈련에 대한 정보가 저장된 데이터 베이스를 구비하는데, 상기 데이터 베이스에 저장된 정보를 토대로 가상현실 영상을 생성한다. 이때, 영상생성 모듈(40)은 인지 재활 훈련 상황에 대한 1인칭 시점의 상기 가상현실 영상을 생성하되, 상기 헤드 감지센서(23)를 통해 감지된 감지정보를 토대로 상기 사용자의 시선 변화에 대응되게 상기 가상현실 영상을 변형한다. 즉, 영상생성 모듈(40)은 사용자가 고개를 돌리는 상황과 연계하여 뷰포인트가 변화되도록 형성되어 있어서, 고개를 돌리는 동작에 따라 실제로 화면이 이동하는 형태로 가상현실 영상을 생성한다.

보다 상세히 설명하면, 영상생성 모듈(40)은 사용자의 머리 방향에 대응되도록 설정된 상황의 전체 화면 중 일 부분만을 디스플레이부(20)를 통해서 출력될 수 있게 가상현실 영상을 디스플레이부(20)에 제공한다.

도면에서 실선으로 표시된 부분이 현재 사용자에게 보여지는 화면이며, 나머지 점선으로 표시도니 부분은 보이지 않는다. 그러나 사용자가 고개를 좌우 또는 상호로 움직이게 되면 헤드 감지센서(23)에서 이러한 움직임을 감지하고, 감지정보를 영상 생성 모듈(40)에 전달하고, 영상생성 모듈(40)은 사용자의 시선이 이동하는 방향에 맞춰 뷰포인트를 변경하여 실제 고개가 돌아가는 방향으로 화면이 이동하는 것과 같은 효과를 낸다. 따라서 사용자는 상기 디스플레이부(20)에서 출력되는 화면이 머리의 움직임에 따라 이동하게 되므로 사용자의 훈련 상황에 대해 보다 현실감을 느낄 수 있다.

가상현실 영상은 인지 재활 훈련에 대한 영상으로서, 일상생활에서 요구되는 행동에 대한 영상이 적용된다 일예로, 도 5에 도시된 바와 같이 가상현실 영상은 도어락이 설치된 도어를 여는 상황에 대한 훈련 영상이 적용될 수 있다.

영상생성 모듈(40)은 손 감지센서(31)를 포함한 모션 감지부(140)로부터 감지된 사용자의 손의 움직임에 따라 상기 가상현실 영상에 포함된 오브젝트의 위치 또는 외형을 변형시키거나 새로운 오브젝트를 생성하여 상기 디스플레이부(20)에 제공한다.

영상생성 모듈(40)은 도면에 도시되진 않았지만, 모션 감지부(140)로부터 감지된 사용자의 손의 움직임에 대응되게 움직이는 손 아이콘을 가상현실영상에 표시한다 또한, 영상생성 모듈(40)은 사용자의 움직임에 따라 제공되는 가상현실 영상의 훈련 내용의 통과 여부를 판별하고, 가상현실 영상에 표시하거나 가상현실 영상을 종료할 수 있다

한편 도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치에서 제공되는 가상현실 영상에 대한 예시도이다.

즉, 도 5의 가상현실 영상이 사용자에게 제공된 경우, 사용자가 손 아이콘을 이동시켜 도어락의 비밀번호 입력부를 터치하여 비밀번호를 입력할 수 있다. 이때, 사용자가 입력한 비밀번호가 기설정된 잠금해제번호와 일치하고, 사용자가 손 아이콘으로 도어의 손잡이를 터치한 상태로 움직일 경우, 영상생성 모듈(40)은 도어가 열리도록 상기 가상현실 영상을 변경한다.

이때, 영상생성 모듈(40)은 사용자 또는 사용자의 보호자가 인지 재활 훈련의 난이도를 설정할 수 있는 설정모듈(미도시)을 더 구비한다 상기 설정패널에 의해 설정된 난이도에 따라 영상생성 모듈(40)은 가상현실 영상을 변경한다. 일예로, 도 5의 가상현실 영상의 경우, 설정모듈을 통해 난이도를 "하"로 설정할 경우, 도어락의 잠금해제번호를 2자리로 설정하고, 설정모듈을 통해 난이도를 "상"으로 설정할 경우, 도어락의 잠금해제번호를 6자리로 설정할 수 있다

가상현실 영상은 보다 다양한 일상 생활의 상황이 적용되는데, 도 7에는 가상현실 영상의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다 도면을 참조하면, 영상생성 모듈(40)은 전등과, 전등을 작동시키는 스위치가 벽면에 마련된 방에서 전등을 조작하는 인지 재활 훈련의 가상현실 영상을 생성한다 이때, 영상생성 모듈(40)은 사용자가 손 아이콘을 이동시켜 스위치를 조작할 경우, 전등이 스위치의 조작에 따라 점멸되도록 가상현실 영상을 변경한다.

한편, 도 8에는 가상현실 영상의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 가상현실 영상은 편의점과 같은 가게에서 물건을 구매하는 상황에 대한 인지 재활 훈련에 관한 것이다 이때, 사용자는 손 아이콘을 이동시켜 가판대의 물품을 선택한 다음, 계산대로 이동시키는 동작을 훈련할 수 있다. 이때, 영상생성 모듈(40)은 사용자가 손 아이콘을 가판대의 물품에 이동시, 손 아이콘과 함께 해당 물품이 이동되고, 물품이 계산대에 도착시 손 아이콘과 별개로 물품이 계산대 상측에 위치하도록 가상현실 영상을 변경할 수 있다.

한편, 도 9에는 가상현실 영상의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 가상현실 영상은 컵라면에 조리하는 상황에 대한 인지 재활 훈련 에 관한 것이다. 상기 가상현실 영상에는 컵라면과, 온수가 배출되는 배출밸브가 마련된 온수기가 포함된다. 여기서, 사용자는 컵라면을 배출밸브의 하측으로 이동시키고, 배출밸브를 통해 온수를 컵라면에 주입하는 상황을 훈련할 수 있다 여기서, 영상생성 모듈(40)은 사용자가 손 아이콘을 컵라면에 중첩시, 손 아이콘과 함께 컵라면이 이동되고, 컵라면이 배출밸브 하측에 도달하면 손 아이콘과 별개로 컵라면이 배출밸브 하측에 위치되며, 사용자가 손 아이콘으로 배출밸브의 레버를 조작하는 동작을 구현하면, 배출밸브로부터 온수가 컵라면으로 주입되도록 가상현실 영상을 변경할 수 있다.

한편, 도 10에는 가상현실 영상의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 가상현실 영상은 베란다에서 화분에 물을 주는 상황에 대한 인지 재활 훈련에 관한 것이다. 상기 가상현실 영상에는 다수의 화분 및 물뿌리개가 포함되어 있다. 여기서, 사용자는 물뿌리개를 이용하여 화분에 물을 주는 상황을 훈련할 수 있다. 이때, 영상생성 모듈(40)은 사용자가 손 아이콘을 물뿌리개에 중첩시, 손 아이콘과 함께 물뿌리개가 이동되고, 물뿌리개가 화분의 상측에 위치된 상태에서 손아이콘이 회전될 경우, 물뿌리개에서 화분으로 물이 배출되도록 가상현실 영상을 변경할 수 있다.

한편, 가상현실 영상은 도시된 예들에 한정하는 것이 아니라 보다 다양한 인지 재활 훈련 상황이 적용될 수 있다 또한, 영상생성 모듈(40)은 복수의 인지 재활 훈련 상황을 순차적으로 사용자에게 제공할 수 있다 일예로, 영상생성 모듈(40)은 도 5의 가상현실 영상을 사용자에게 제공한 다음, 사용자가 해당 가상현실 영상의 훈련을 통과할 경우, 도 7의 가상현실 영상을 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 영상생성 모듈(40)은 도 8의 가상현실 영상을 사용자에게 제공한 다음, 사용자가 해당 가상현실 영상의 훈련을 통과할 경우, 도 8의 가상현실 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.

데이터 처리부(50)는 상기 모션 감지부(140)를 통해 감지된 감지정보를 토대로 인지 재활 훈련 중 상기 사용자의 신체 움직임에 대해 분석하고, 분석 정보를 사용자에게 제공한다.

이때, 데이터 처리부(50)는 상기 모션 감지부(140)에서 제공되는 감지정보를 토대로 상기 인지 재활 훈련에 대한 상기 사용자의 숙련 여부를 판별할 수 있다 여기서, 데이터 처리부(50)는 각 가상현실 영상의 인지 재활 훈련에서 요구되는 숙련 행동 패턴 정보가 저장된 패턴 저장부(미도시)를 구비한다 이때, 숙련 행동 패턴에 대한 정보는 각 인지 재활 훈련에서 훈련자의 가장 이상적인 행동 패턴 및 소요시간에 대한 정보이다 일예로, 도 5의 인지 재활 훈련 상황인 경우, 숙련 행동 패턴에 대한 정보는 도어를 열기 위한 손 아이콘의 최단 이동 경로, 도어를 여는데 소요되는 최단 시간에 대한 정보 등이 포함된다

데이터 처리부(50)는 모션 감지부(140)에서 제공되는 사용자의 움직임 정보를 통해 사용자의 각 신체 부위의 움직임 패턴을 산출하고, 상기 인지 재활 훈련에서 요구되는 기설정된 숙련 행동 패턴에 대해 상기 사용자의 움직임 패턴의 일치도를 산출한다 이때, 데이터 처리부(50)는 산출된 일치도가 기설정된 기준 값 이상일 경우, 상기 사용자가 상기 인지 재활 훈련에 대해 숙련된 것으로 판별한다.

한편, 데이터 처리부(50)는 상기 모션 감지부(140)에서 제공된 감지정보를 토대로 상기 인지 재활 훈련을 수행하는 사용자의 신체의 관절운동범위 정도를 분석할 수도 있다 여기서, 데이터 처리부(50)는 상기 모션 감지부(140)에서 제공된 감지정보를 토대로 상기 사용자의 몸통을 기준으로 팔 또는 손의 이동 범위를 산출하고, 산출된 사용자의 팔 또는 손의 이동 범위를 기설정된 기준 이동 범위와 비교하여 상기 사용자의 신체의 관절운동범위 정도를 산출할 수 있다 사용자의 보호자 또는 훈련을 진행하는 진행자는 사용자의 인지 재활 훈련이 시작되기 전에 데이터 처리부(50)에 상기 기준 이동 범위를 입력하는 것이 바람직하다

또한, 데이터 처리부(50)는 상기 인지 재활 훈련을 시작하는 초기 시점에서 상기 사용자의 각 신체 부위를 기준위치로 설정하며, 상기 초기 시점 이후에 상기 기준위치를 기준으로 상기 사용자의 각 신체 부위의 이동범위를 산출하고, 산출된 각 신체 부위의 이동범위를 기설정된 기준 이동 범위와 비교하여 사용자의 신체의 관절운동범위 정도를 산출할 수도 있다.

한편, 데이터 처리부(50)는 도면에 도시되진 않았지만, 분석 정보를 표시 또는 출력하기 위해 모니터 또는 프린터를 구비할 수도 있다.

상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 가상현실 기반 인지 재활 훈련 장치(10)는 인지 재활 훈련 내용을 사용자가 착용한 디스플레이부(20)에 가상현실 영상으로 제공하므로 보다 다양한 상황의 재활 훈련을 용이하게 사용자에게 제공할 수 있어 훈련 효율이 높다는 장점이 있다.

이하 본 발명에 따른 시지각 평가 장치(210)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 11은 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 장치에 대한 사시도이고, 도 12는 도 11의 가상현실 기반 시지각 평가 장치에 대한 블록도이고, 도 13 내지 도 31은 도 11의 가상현실 기반 시지각 평가 장치의 영상생성 모듈에 의해 생성된 평가 영상에 대한 예시도이다.

도면을 참조하면, 가상현실 기반 시지각 평가 시스템(210)은 사용자가 착용하며, 사용자에게 시지각 평가를 위한 테스트 영상을 디스플레이하는 디스플레이 모듈(220)과, 디스플레이 모듈(220)을 통해 출력되는 테스트 영상에 포함된 오브젝트 또는 아이콘을 사용자가 선택할 수 있도록 사용자에게 제공되는 선택부(230)와, 사용자의 시지각 평가를 수행할 수 있도록 상기 테스트 영상을 생성하여 디스플레이 모듈(220)에 제공하는 영상생성 모듈(240)과, 선택부(230)를 통해 입력된 사용자의 선택 정보를 토대로 사용자의 시지각 능력에 대해 분석하고, 분석 정보를 사용자 또는 보호자에게 제공하는 데이터 처리부(243)를 구비한다.

디스플레이 모듈(220)은 사용자의 머리에 착용하는 본체(221)와, 본체(221)에 설치되며, 사용자에게 평가영상을 디스플레이하는 디스플레이 패널(222)과, 본체(221)에 설치되어 데이터 처리부(243) 및 영상생성 모듈(240)과 통신하는 통신부(미도시)를 구비한다.

본체(221)는 사용자의 머리가 인입될 수 있도록 상하방향으로 중공이 형성되며, 내측면에는 소정의 쿠션감을 제공하는 쿠션부재(미도시)가 설치되어 있다 디스플레이 패널(222)은 본체(221)의 전방부에 설치되는 것으로서, 사용자가 본체(221)를 착용시 사용자의 눈의 전방에 위치되도록 배치되어 사용자의 시야에 평가영상을 출력한다.

통신부는 유선 또는 무선 통신망을 이용하여 영상생성 모듈(240)으로부터 평가영상을 제공받는다 통신부는 영상생성 모듈(240)로부터 제공받은 평가영상을 디스플레이패널로 전달한다.

상술된 바와 같이 구성된 상기 디스플레이 모듈(220)은 사용자가 얼굴에 착용하는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display : HMD)가 적용되는 것이 바람직하다.

센서부는 상기 사용자의 손의 움직임을 감지할 수 있도록 상기 사용자의 손에 착용되는 손 감지센서(231)와, 상기 손 감지센서(231)로부터 제공되는 감지정보를 토대로 상기 테스트 영상에 포함된 오브젝트 또는 아이콘 중 상기 사용자가 선택한 오브젝트 또는 아이콘을 판별하는 선택 판별모듈(232)을 구비한다.

손 감지센서(231)는 사용자가 손, 팔꿈치, 어깨 등 신체부위에 착용하는 것으로서, 가속도 센서 또는 위치 센서 등이 부착된 측정 수단으로서, 스마트 글로브 등이 적용된다 또한, 손 감지센서(231)는 이에 한정하는 것이 아니라, 피검사지의 손에 대한 깊이영상을 촬영하기 위한 뎁스 카메라를 구비하고, 뎁스 카메라를 통해 촬영된 깊이 영상을 분석하여 사용자의 손의 움직임을 감지할 수도 있다

이때, 영상생성 모듈(240)은 손 감지센서(231)에서 제공된 감지정보를 토대로 상기 사용자의 손 움직임에 대응되게 움직이는 선택 아이콘이 포함되도록 상기 테스트 영상을 생성할 수 있는데, 상기 선택 판별모듈(232)은 상기 테스트 영상에 포함된 오브젝트들 또는 아이콘들 중 어느 하나에 상기 선택 아이콘이 중첩되거나 기설정된 범위 이내로 인접된 상태에서 기설정된 패턴으로 움직일 경우, 해당 오브젝트 또는 아이콘을 상기 사용자가 선택한 것으로 판별한다. 일예로, 상기 선택 아이콘이 테스트 영상의 오브젝트 또는 아이콘에 중첩된 상태로, 'V' 패턴으로 움직일 경우, 선택 판별모듈(232)은 해당 오브젝트 또는 아이콘을 사용자가 선택한 것으로 판별한다.

또한, 선택 판별모듈(232)은 상기 테스트 영상에 포함된 오브젝트들 또는 아이콘들 중 어느 하나에 상기 선택 아이콘이 중첩되거나 기설정된 범위 이내로 인접된 상태에서 기설정된 잔류시간동안 움직임이 미감지시 해당 오브젝트 또는 아이콘을 상기 사용자가 선택한 것으로 판별한다 일예로, 상기 잔류시간을 2초로 설정한 경우, 선택 아이콘이 테스트 영상의 오브젝트 또는 아이콘에 중첩된 상태로 2초이상 움직이지 않을 시, 선택 판별모듈(232)은 해당 오브젝트 또는 아이콘을 사용자가 선택한 것으로 판별한다

한편, 선택부(230)는 도면에 도시되진 않았지만, 상기 디스플레이 모듈(220)을 착용한 사용자가 후술되는 평가영상의 불빛 오브젝트를 인지하면 인지 신호를 입력할 수 있도록 인지버튼이 마련된 컨트롤러를 더 구비할 수도 있다 또한, 상기 컨트롤러는 상기 사용자가 후술되는 평가영상의 문자 오브젝트의 문양에 대한 정보를 입력할 수 있도록 다수의 입력버튼이 마련될 수도 있다.

영상생성 모듈(240)은 평가영상을 생성하여 디스플레이 모듈(220)에 제공한다 이때, 영상생성 모듈(240)은 시지각 평가 모드를 입력할 수 있도록 모드 입력모듈(242)과, 상기 모드 입력모듈(242)을 통해 입력된 평가 모드에 대응되는 평가영상에 대한 정보가 저장된 데이터 베이스(241)를 구비한다.

모드 입력모듈(242)은 시야검사(Visual Field Test) 모드, 시각운동조절(Oculomotor Control) 모드, 조직화 훑어보기(Organized scanning) 모드, 시각적 부주위(Visual Inattention) 모드, 시각적 구별 기술(Visual Discrimination) 모드, 신체 도식 장애(Body Scheme Disorders) 모드, 시각적 기억(Visual Memory) 모드 중 어느 한 모드를 검사자가 선택할 수 있도록 입력 수단(미도시)을 제공한다. 데이터 베이스(241)에는 각 모드 입력모듈(242)의 모드에 대응되는 평가영상의 정보가 저장되어 있으며, 영상생성 모듈(240)은 모드 입력모듈(242)에서 선택된 모드에 대응되는 평가영상의 정보를 데이터 베이스(241)에서 전달받아 평가영상을 생성한다.

각 모드별로 영상생성 모듈(40) 및 데이터 처리부(43)의 작동을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 모드 입력모듈(242)을 통해 시야검사 모드가 선택될 경우, 검사자는 안대를 사용하여 사용자의 좌우 눈 중 어느 하나를 가린다 이때, 영상생성 모듈(240)은 도 13에 도시된 바와 같이 사용자의 좌우 눈 중 다른 한 눈의 시야범위 내에, 배경보다 밝기를 갖는 불빛 오브젝트가 위치하도록 상기 테스트 영상을 생성한다 이때, 상기 불빛 오브젝트는 시간의 경과에 따라 소정 패턴으로 이동될 수도 있다.

이때, 사용자는 테스트 영상에서 불빛 오브젝트가 표시될 경우, 컨트롤러의 인지버튼을 조작하여 인지신호를 입력할 수 있다 데이터 처리부(243)는 테스트 영상에서 상기 불빛 오브젝트의 표시 시점과 사용자가 인지신호를 입력하는 시점을 비교분석하고, 분석결과를 사용자, 보호자 또는 검사자에게 표시한다.

또한, 검사자는 사용자에게 테스트 영상에서 불빛 오브젝트가 표시될 경우, 불빛 오브젝트를 선택하라고 지시할 수 있는데, 선택부(230)는 손 감지센서(231)로부터 제공되는 감지정보를 토대로 상기 테스트 영상에 포함된 불빛 오브 젝트에 대한 상기 사용자가 선택 여부를 판별한다 이때, 데이터 처리부(243)는 상기 선택 판별모듈(232)에서 제공되는 판별정보를 토대로 상기 불빛 오브젝트에 대한 사용자의 선택 정보를 분석한다 즉, 데이터 처리부(243)는 불빛 오브젝터의 선택에 대한 정확도 또는 불빛 오브젝터를 선택하는데 소요된 시간 등을 분석한다.

한편, 검사자는 사용자의 좌우 눈을 각각 개별적으로 가리고 검사를 수행하는 것이 바람직하다. 즉, 검사자는 사용자의 우측 눈을 가리고, 평가영상을 통해 검사를 수행한 다음, 사용자의 좌측 눈을 가리고 평가형상을 통해 검사를 수행한다. 상기 시야검사 모드를 통해 검사자는 사용자의 좌우 눈의 이상 여부를 판별할 수 있다.

다음으로, 모드 입력모듈(242)을 통해 시각운동 조절 모드가 선택되면, 영상생성 모듈(240)은 도 14에 도시된 바와 같이, 상호 상이한 문자 형상으로 형성된 다수의 문자 오브젝트가 상호 이격되게 위치되도록 상기 테스트 영상을 생성할 수 있다 도시된 예에서는 "4", "ㄱ", "1", "ㅂ", "마", "3", "2"의 형상을 갖는 문자 오브젝트들이 테스트 영상에 포함되어 있으나, 문자 오브젝트는 이에 한정하는 것이 아니라 보다 다양한 문자의 형상을 형성될 수 있다. 이때, 영상생성 모듈(240)은 문자 오브젝트들이 소정의 패턴으로 움직이도록 테이스 영상을 생성할 수 도 있다.

데이터 처리부(243)는 상기 선택부(230)에서 제공되는 선택 정보를 토대로 상기 사용자가 검사자의 지시에 대응되는 문자 오브젝트의 선택 여부를 분석하고, 분석정보를 검사자에게 제공한다. 즉, 검사자는 사용자에게 테이스 영상에 포함된 문자 오브젝트들 중 하나를 선택하도록 지시하고, 사용자는 선택부(230)를 이용하여 해당 오브젝트를 선택한다. 이때, 데이터 처리부(243)는 검사자의 지시에 대한 사용자의 선택의 정확도 또는 사용자의 선택에 소요되는 시간 등을 분석한다.

도 15에는 모드 입력모듈(242)을 통해 시각운동 조절 모드가 선택시, 상기 영상생성 모듈(240)이 생성하는 평가영상의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 영상생성 모듈(240)은 문자형상의 문양을 갖고, 기설정된 움직임 패턴에 따라 이동하는 문자 오브젝트(251)가 포함되도록 상기 테스트 영상을 생성한다. 도 15에서는 가운데 "8"의 문양이 마련되고, 양측에 날개가 형성된 아이콘이 상기 문자 오브젝트(251)를 나타낸다. 도시된 예에서는 평가영상에 하나의 문자 오브젝트(251)가 표시된 예가 도시되어 있으나, 평가영상은 이에 한정하는 것이 아니라 2개 이상의 문자 오브젝트(251)가 표시될 수도 있다. 또한, 영상생성 모듈(240)은 상기 사용자가 선택할 수 있도록 상호 상이한 문양을 갖는 다수의 문양 아이콘이 포함되도록 상기 테스트 영상을 생성할 수도 있다.

이때, 사용자는 컨트롤러의 입력버튼을 통해 문자 오브젝트(251)의 문양에 대한 정보를 입력하거나 선택부(230)를 통해 테스트 영상에 포함된 선택 아이콘(252)들 중 문자 오브젝트(251)의 문양에 대응되는 선택 아이콘(252)을 선택할 수 있다. 데이터 처리부(243)는 상기 선택부(230)를 통해 상기 사용자가 입력한 정보와 상기 문자 오브젝트(251)의 문양의 일치여부를 분석한다. 즉, 데이터 처리부(243)는 문자 오브젝트(251)의 문양과 입력 버튼을 통해 입력한 정보의 일치 여부 또는 사용자의 선택에 소요되는 시간 등을 분석하거나 상기 선택 판별모듈(232)로부터 제공되는 판별 정보를 토대로 상기 사용자가 선택한 선택 아이콘(252)의 문양과 상기 문자 오브젝트(251)의 문양의 일치여부 등을 분석한다.

상술된 시각 운동 조절 모드를 통해 검사자는 사용자의 시각의 운동 능력을 판단할 수 있다

다음으로, 모드 입력모듈(242)을 통해 조직화 훑어보기 모드가 선택될 경우, 상기 영상생성 모듈(240)은 상호 인접되되, 상호 상이한 형상이나 색상을 갖는 다수의 패턴 오브젝트가 포함되도록 상기 테스트 영상을 생성한다. 이때, 도 16 내지 도 18에는 조직화 훑어보기 모드가 선택시 생성되는 평가영상의 예시도가 도시되어 있다. 영상생성 모듈(240)에 의해 생성되는 평가영상은 도 16과 같이 상호 상이한 색상으로 표시된 지역으로 구획된 지도이거나, 도 17과 같이 사진, 꽃병, 주전자, 망치와 같은 물품들이 패턴 오브젝트로 표시된 장식장 이미지이거나 도 18과 같이 간판, 장애물 등과 같은 패턴 오브젝트가 표시된 거리 영상이 적용된다. 한편, 평가영상은 이에 한정하는 것이 아니라 보다 다양한 형상의 패턴 오브젝트가 마련된 영상이 적용될 수도 있다.

이때, 데이터 처리부(243)는 상기 선택부(230)에서 제공되는 선택 정보를 토대로 상기 사용자가 검사자의 지시에 대응되는 패턴 오브젝트의 선택 여부를 분석한다 일예로, 도 16과 같이 평가영상으로 지도가 생성된 경우, 검사자는 평가영상에서 노란색 영역을 가르키도록 지시하면, 사용자는 선택부(230)를 통해 해당 영역을 선택한다 데이터 처리부(243)는 선택부(230)에서 제공되는 사용자의 선택 정보를 토대로 사용자의 선택의 정확도 또는 사용자의 선택에 소요되는 시간 등을 분석하여, 검사자에게 제공한다.

사용자는 움직이지 않는 상태에서 시각적인 정보를 훑어보기(screening)할 때, 조직적이고 체계적인 전략을 세울 수 있는데, 조직화 훑어보기 모드를 통해 사용자의 공간 인지 능력을 평가할 수 있으며, 사용자에게 공간적인 부분에 집중하는 훈련을 시킬 수 있다.

다음으로, 모드 입력모듈(242)을 통해 시각적 부주위 모드가 선택될 경우, 영상생성 모듈(240)은 모듈은 소정의 형상을 갖는 절개 오브젝트가 포함되도록 평가영상을 생성한다. 이때, 상기 절개 오브젝트는 도 19와 같이 사과가 적용되거나 도 20과 같이 빵이 적용되거나 도 21과 같이 파이가 적용될 수 있으나, 이에 한정하는 것이 아니라 다양한 사물의 형상을 갖도록 형성될 수도 있다.

이때, 영상생성 모듈(240)은 상기 선택부(230)에서 제공되는 선택 정보를 토대로 상기 사용자의 조작에 의해 상기 절개 오브젝트에 중첩되게 가상선이 표시되도록 상기 가상선이 포함된 상기 테스트 영상을 생성한다. 즉, 상기 영상 생성 모듈(240)은 상기 손 감지센서(231)에서 제공된 감지정보를 토대로 상기 사용자의 손 움직임에 대응되게 움직이는 절개 아이콘이 포함되되, 상기 절개 아이콘의 이동에 따라 상기 가상선이 형성되도록 상기 테스트 영상을 생성한다.

데이터 처리부(243)는 상기 절개 오브젝트의 중심부를 지나는 중심선에 대한 상기 절개선의 일치도를 분석한다 즉, 데이터 처리부(243)는 상기 중심선에 대한 가상선의 일치도 또는 중심선에 대한 가성선의 평행도 등을 분석한다

도 22에는 모드 입력모듈(242)을 통해 시각적 부주위 모드가 선택시 영상생성 모듈(240)이 생성하는 평가영상의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 영상생성 모듈(240)은 다수의 단위부재를 갖는 모델 오브젝트를 포함하는 평가영상을 생성한다. 이때, 상기 모델 오브젝트는 사람 형상의 이미지이고, 상기 단위부재는 사람의 각 신체부위가 해당된다. 영상생성 모듈(240)은 모델 오브젝트의 단위부재들 중 일부는 기설정된 동작시간동안 소정의 패턴으로 움직이고, 상기 동작시간이 경과 후에 초기 위치로 복귀되도록 상기 테스트 영상을 생성한다. 일예로, 모델 오브젝트는 검지와 같은 단위부재가 흔들리도록 테이스 영상이 생성될 수 있다.

이때, 사용자는 검사자의 지시에 따라 동작시간이 완료된 다음, 선택부(230)를 이용하여 동작시간동안 움직인 단위부재를 선택할 수 있다. 데이터 처리부(243)는 상기 선택부(230)에서 제공되는 선택 정보를 토대로 상기 동작시간 경과 시간 이후에, 상기 사용자가 상기 테스트 영상에서 움직인 상기 단위부재의 선택 여부를 분석한다. 또한, 데이터 처리부(243)는 사용자의 선택의 정확도 또는 사용자의 선택에 소요된 시간 등을 분석한다.

한편, 도 23에는 모드 입력모듈(242)을 통해 시각적 부주위 모드가 선택시 영상생성 모듈(240)이 생성하는 평가영상의 또 다른 실시예가 도시되어 있다 도면을 참조하면, 영상생성 모듈(240)은 다수의 소품이 포함된 제1이미지와, 제1이미지의 소품에 대응되는 형상의 소품이 포함되되, 소품들 중 어느 하나가 상기 제1이미지에 포함된 소품에 대해 상이한 형상을 갖는 소품이 포함된 제2이미지가 마련된 평가영상을 생성한다 상기 제1 및 제2이미지는 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 일상 생활에 쉽게 접하는 상황에 대한 이미지가 적용되는 것이 바람직하다.

여기서, 사용자는 선택부(230)를 통해 제1 및 제2이미지 중 상이한 형상을 갖는 소품을 선택한다 데이터 처리부(243)는 선택부(230)에서 제공되는 선택정보를 토대로 사용자의 선택의 정확도 또는 사용자의 선택에 소요되는 시간등을 분석한다.

한편, 모드 입력모듈(242)을 통해 시각적 부주위 모드가 선택시 영상 생성 모듈(240)은 도 18에 도시된 바와 같은 거리에 대응되는 평가영상을 생성할 수 도 있다. 이때, 검사자는 사용자에게 평가영상에 포함된 오브젝트들 중 일부에 해당하는 오브젝트에 대해 설명하고, 사용자는 검사자의 설명에 해당하는 오브젝트를 선택부(230)를 이용하여 선택한다. 여기서, 데이터 처리부(243)는 검사자의 설명에 적합한 사용자의 오브젝트 선택의 정확도 또는 사용자의 선택에 소요되는 시간 등을 분석한다.

시각적 부주의는 대개 오른쪽 두뇌에 손상을 입은 경우 나타나며, 특별한 감각 장애가 없음에도 불구하고, 손상을 입은 대뇌 반대쪽의 공간적 환경 및 신체에 대해 제대로 인식하지 못하는 상태로 정의될 수 있다 시각적 부주의 모드 평가를 통해 검사자는 사용자의 시각적 부주의 여부를 용이하게 판별할 수 있다.

다음으로, 모드 입력모듈(242)을 통해 시각적 구별 모드가 선택될 경우, 영상생성 모듈(240)은 기준 대상에 대응되는 형상으로 형성된 표본 오브젝트와, 상기 기준 대상과 상이한 형상을 갖는 다수의 오답 오브젝트(262)와, 상기 기준 대상에 대응되는 형상으로 형성된 정답 오브젝트(263)가 포함되도록 상기 테스트 영상을 생성한다. 도 24 및 도 25에는 해당 평가영상에 대한 예시도가 도시되어 있다.

도 24에는 표본 오브젝트(261), 오답 오브젝트(262) 및 정답 오브젝트(263)가 2D 도형으로 표시되고, 도 25에는 표본 오브젝트(261), 오답 오브젝트(262) 및 정답 오브젝트(263)가 3D 도형으로 표시된다. 한편, 표본 오브젝트(261), 오답 오브젝트(262) 및 정답 오브젝트(263)는 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 인물이나 동물에 대응되는 형상이 적용될 수도 있다.

여기서, 사용자는 선택부(230)를 이용하여 오답 오브젝트(262)들 및 정답 오브젝트(263) 중 표본 오브젝트(261)에 대응되는 오브젝트를 선택한다. 데이터 처리부(243)는 상기 선택부(230)에서 제공되는 선택정보를 토대로 상기 사용자가 정답 오브젝트(263)의 선택 여부를 분석한다. 또한, 데이터 처리부(243)는 사용자가 정답 오브젝트를 선택하는데 소요된 시간 등을 분석할 수도 있다

형태의 서로 다른 유형을 구별하는 능력은 환경과의 성공적인 상호작용에 있어서 매우 중요하며, 이는 시지각의 중요한 역할을 수행한다. 또한 물체를 시각적으로 인식하고, 시각적으로 조작하고, 환경을 탐색하는데 중요한 역할을 담당한다. 시각적 구별 모드의 평가를 통해 검사자는 사용자의 시각적 구별 능력을 판별할 수 있다.

다음으로, 모드 입력모듈(242)을 통해 신체 도식 장애 모드가 선택될 경우, 영상생성 모듈(240)은 도 26에 도시된 바와 같이 사람의 형상을 갖는 신체 오브젝트가 포함되되, 상기 신체 오브젝트는 시간의 경과에 따라 양 손 중 어느 한손으로 다른 신체 부위를 순차적으로 지적하도록 상기 테스트 영상을 생성한다. 일예로, 신체 오브젝트가 시간의 경과에 따라 왼손, 오른뺨, 왼쪽 다리, 왼쪽 팔꿈치, 오른쪽 손바닥, 오른쪽 무릎, 왼쪽 어깨, 오른쪽 귀, 오른쪽 팔, 왼쪽 손목을 순차적으로 지적하도록 테스트 영상이 생성된다.

이때, 영상생성 모듈(240)은 평가영상에 신체 오브젝트에 대응되는 사람 형상을 갖는 신체 아이콘이 표시하고, 사용자는 신체 오브젝트의 지적 순서에 따라 해당 신체 부위를 선택부(230)를 이용하여 순차적으로 입력할 수 있다.

여기서, 상기 데이터 처리부(243)는 상기 선택부(230)에서 제공되는 선택정보를 토대로 상기 사용자가 상기 신체 아이콘의 신체 부위를 순차적으로 선택하는 순서가 상기 신체 오브젝트의 신체 부위를 지적하는 순서와의 일치도를 분석한다.

한편, 가상현실 기반 평가 장치(210)는 센서부 대신에, 상기 신체 오브젝트의 움직임에 따라 움직이는 상기 사용자의 움직임을 감지하는 신체센서부(미도시)를 구비할 수도 있다 상기 신체센서부는 도면에 도시되진 않았지만, 사용자에 대한 깊이영상을 촬영하기 위해 사용자에 인접된 위치에 설치된 뎁스 카메라와, 상기 뎁스 카메라에서 촬영된 깊이 영상을 토대로 상기 사용자의 신체 움직임을 분석하는 영상분석부를 구비한다 상기 영상분석부는 분석된 사용자의 움직임 정보를 데이터 처리부(43)에 제공한다 이때, 데이터 처리부(43)는 신체센서부 또는 선택부(30)로부터 제공된 정보를 토대로 상기 신체 오브젝트의 움직임과 상기 사용자의 움직임의 일치도를 분석한다

신체도식은 신체 부분 가운데 공간적인 관계를 나타낸다 정상적인 신체 도식에서는 감각 입력을 공간적 순서에 맞추어 배치하고 행동 개시 및 안내 역할에 관여한다 이로써 주변 환경을 지각하여 신체의 다음 움직임을 준비하고 배울수 있게 하는 기반이 마련된다 완전한 신체도식은 개인이 환경과 상호작용 하는 데 있어 공간안에서의 방향성을 이해하고 지각하도록 도와준다 상술된 신체 도식 장애 모드 평가를 통해 사용자의 신체 도식에 대한 인지 능력을 평가할 수 있다.

다음으로, 모드 입력모듈(242)을 통해 시각적 기억 모드가 선택될 경우, 영상생성 모듈(240)은 표본 오브젝트(261)가 포함된 평가영상을 생성한다. 이때, 상기 평가영상은 도 27을 참조하면, 다수의 모형과, 상기 모형에 대응되는 문자를 포함한다. 영상생성 모듈(240)은 상기 표본 오브젝트(261)가 표시된 다음, 소정의 시간이 경과한 다음 표본 오브젝트(261)는 미표시하고, 문제 오브젝트가 표시되도록 평가영상을 생성한다 이때, 문제 오브젝트는 도 28을 참조하면, 표본 오브젝트(261)에 표시된 모형들 중 일부가 일렬로 배열된다 사용자는 선택부(230)를 통해문제 오브젝트의 모형들에 대응되게 문자를 입력하는데, 도면에 도시되진 않았지만, 상기 평가영상에는 선택부(230)를 이용하여 사용자가 문자를 입력할 수 있도록 다수의 문자 아이콘이 마련되어 있다.

여기서, 데이터 처리부(243)는 선택부(230)를 통해 사용자가 입력한 정보가 상기 문제 오브젝트에 포함된 모형에 대응되는 문자인지 여부를 분석하여 검사자에게 분석정보를 제공한다.

한편, 도 29에는 모드 입력모듈(242)을 통해 시각적 기억 모드가 선택시 평가영상에 대한 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 영상생성 모듈(240)은 기준 대상에 대응되는 형상으로 형성된 다수의 표본 오브젝트가 표시되도록 평가영상을 생성한다. 여기서, 영상생성 모듈(240)은 상기 표본 오브젝트가 표시된 이후, 소정의 시간이 경과한 다음, 도 30에 도시된 바와 같이 상기 기준대상과 상이한 형상을 갖는 다수의 오답 오브젝트와, 상기 기준 대상에 대응되는 형상으로 형성된 정답 오브젝트가 표시되도록 평가영상을 변형한다. 이때, 영상 생성 모듈은 상기 표본 오브젝트가 미표시되고, 상기 오답 오브젝트들 및 정답 오브 젝트가 표시되도록 상기 테스트 영상을 생성한다.

데이터 처리부(243)는 상기 선택부(230)에서 제공되는 선택정보를 토대로 상기 사용자가 정답 오브젝트의 선택 여부를 분석한다 또한, 데이터 처리부(243)는 사용자의 선택에 소요되는 시간 등을 더 분석할 수도 있다.

한편, 도 31에는 모드 입력모듈(242)을 통해 시각적 기억 모드가 선택시 평가영상에 대한 또 다른 실시 예가 도시되어 있다 도면을 참조하면, 영상생성 모듈(240)은 상호 상이한 형상을 갖는 다수의 문양 아이콘(271)과, 소정의 평가시간 동안 상기 문양 아이콘(271)들 중 일부를 순차적으로 지적하는 지적 오브젝트(미도시)가 포함되도록 상기 테스트 영상을 생성한다.

이때, 사용자는 상기 평가시간이 경과한 다음, 선택부(230)를 통해 지적 오브젝트가 지적한 순서에 따라 문양 아이콘(271)들을 선택한다. 데이터 처리부(243)는 상기 선택부(230)로부터 제공되는 선택정보를 토대로 상기 평가시간 이후에, 상기 사용자가 상기 문양 아이콘(271)들 중 일부를 선택하는 순서와, 상기 지적 오브젝트가 상기 평가시간 동안 상기 문양 아이콘(271)을 지적하는 순서의 일치도를 분석한다. 상술된 시각적 기억 모드 평가를 통해 사용자의 신체 도식에 대한 인지 능력을 평가할 수 있다.

한편, 데이터 처리부(243)는 도면에 도시되진 않았지만, 분석결과를 시 또는 출력하기 위해 모니터 또는 프린터를 구비할 수도 있다.

상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 장치(210)는 디스플레이 모듈(20)을 통해 사용자에게 평가영상을 제공하고, 사용자의 선택을 분석하므로 보다 다양한 종류의 검사를 용이하게 수행할 수 있어 진단의 정확성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 32는 본 발명에 따른 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 방법을 나타낸 순서도이다.

도 32를 참조하면, 먼저 S10 단계 및 S20 단계에서 관리 서버는 분석 장치를 통해 시지각 평가 및 인지 재활 훈련을 수행하도록 한다.

다음으로 S30 단계에서 관리 서버는 분석 장치로부터 시지각 평가 및 인지 재활 훈련을 토대로 분석된 사용자의 시지각 능력 또는 인지 능력에 대한 분석 정보를 수집한다.

다음으로 S40 단계에서 관리 서버는 분석 장치로부터 수집한 분석 정보를 통해 사용자의 현재 상태를 추정한다. 즉 관리 서버는 시지각 평가 장치로부터 수집한 시지각 평가에 대한 분석 정보와, 인지 재활 훈련 장치로부터 수집한 인지 재활 훈련에 대한 분석 정보를 종합하여, 사용자의 시지각 능력 또는 인지 능력을 평가한 평가 정보를 생성한다.

다음으로 S50 단계에서 관리 서버는 평가 정보를 토대로 사용자의 현재 상태에 매칭되는 맞춤형 가상현실 컨텐츠를 분석 장치로 제공하여 사용자가 맞춤형 인지 재활 훈련을 수행할 수 있도록 한다.

관리 서버는 인지 재활 훈련 장치와 시지각 평가 장치로부터 수신한 분석 정보를 종합하여 사용자에게 맞는 인지 재활 컨텐츠의 난이도를 결정할 수 있다.

관리 서버는 분석 정보를 토대로 평가한 평가 정보를 토대로 사용자의 현재 상태에 맞는 맞춤형 가상현실 컨텐츠를 분석 장치에 제공할 수 있다. 이때 가상현실 컨텐츠는 가상현실을 기반으로한 인지 재활 컨텐츠가 될 수 있다.

즉 관리 서버는 분석 정보를 토대로 평가한 평가 정보에 따라 다른 난이도의 인지 재활 컨텐츠를 분석 장치에 제공할 수 있다.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10: 인지 재활 훈련 장치 20: 디스플레이부
21: 본체 22: 표시패널
23: 헤드 감지센서 24: 통신부
30: 모션 감지부 31: 손 감지센서
40: 영상생성 모듈 50: 데이터 처리부
210: 시지각 평가 장치 220: 디스플레이모듈
221: 본체 222: 디스플레이 패널
230: 선택부 231: 손 감지센서
232: 선택 판별모듈 240: 영상생성 모듈
241: 데이터 베이스 242: 모드 입력모듈
243: 데이터 처리부 300: 분석 장치
400 : 관리 서버 500 : 시지각 평가 및 처방 시스템

Claims (1)

1. 사용자에게 시지각 평가를 위한 테스트 영상을 디스플레이하고, 테스트 영상에 포함된 오브젝트 또는 아이콘을 사용자가 선택하도록 하여, 선택 정보를 토대로 사용자의 시지각 능력에 대한 분석 정보를 생성하고, 인지 재활 훈련을 위한 신체 움직임에 따른 가상현실 컨텐츠를 디스플레이 하여 상기 가상현실 컨텐츠에 따른 사용자의 인지 재활 훈련에 대한 분석 정보를 생성하는 분석장치;
   상기 분석 장치로부터 상기 분석 정보를 수집하여 사용자의 현재 상태를 추정하고, 현재 상태에 매칭되는 맞춤형 가상현실 인지 재활 컨텐츠를 상기 분석 장치에 제공하는 관리 서버;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반 시지각 평가 및 처방 시스템.

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