KR20200071647A - Biofeedback method based on virtual/augmented reality contents and bio-signal for diagnosis and healing of mental illness - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아동, 청소년부터 시니어 세대까지를 대상으로 우울증, ADHD, 경도인지장애 등 정신질환의 진단과 치유를 위한 기술에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 가상/증강현실 장치(HMD 등)를 이용한 체감형 가상/증강현실 콘텐츠 및 생체신호에 기반하여 정신질환의 조기 진단 및 훈련 치유를 위한 바이오피드백 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for the diagnosis and treatment of mental disorders such as depression, ADHD, mild cognitive impairment, from children, adolescents to senior generations. More specifically, the present invention relates to a biofeedback method for early diagnosis and training healing of mental illness based on tangible virtual/augmented reality content and biosignals using a virtual/augmented reality device (HMD, etc.).
기존 정신질환에 관련한 진단 및 치료는 전문병원이나 상담기관 방문에 의해 전문가와 1:1 대면을 통해 진단과 치료가 이루어지고 있으며, 아울러, 정신질환에 대한 부정적 인식 및 편견, 시간 및 경제적 문제 등으로 인해 조기 진단 및 치료가 이루어지지 않고 있다.Diagnosis and treatment related to existing mental illnesses are diagnosed and treated through one-on-one face-to-face meetings with specialists by visiting specialized hospitals or counseling institutions. In addition, due to negative perception and prejudice of mental illness, time and economic problems Therefore, early diagnosis and treatment have not been made.
이러한 문제 해결 방안으로, 접근성이 높은 인터넷 진단에 기반한 치유 기법과 생체신호에 기반한 가상현실 시스템이 개발되었다. 예를 들어, 기존의 생체신호 기반 가상/증강현실 기기는 위치정보 및 생체신호에 근거해 작업자의 안전용 작업 헬멧 또는 단순한 증강기술을 이용한 생체신호 표시 시스템 형태로 개발되어 있다. 또한, 기존에 생체신호 분석을 활용한 정신건강 평가시스템이 있어서 시청각 이미지를 제공한 후 유선 형태의 별도 생체신호 측정센서 및 분석시스템을 이용하여 정신건강 평가를 하고 있다. 그러나 이들은 현실감이 낮고 기기 착용을 해야 하며 부수적인 측정장치가 필요하여 활용성이 낮다.As a solution to this problem, a healing technique based on Internet diagnosis with high accessibility and a virtual reality system based on bio-signals have been developed. For example, the existing bio-signal-based virtual/augmented reality device is developed in the form of a biosignal display system using a worker's safety work helmet or simple augmentation technology based on location information and bio-signals. In addition, there is an existing mental health evaluation system using biosignal analysis, and after providing an audiovisual image, a mental health evaluation is performed using a separate biosignal measurement sensor and analysis system in a wired form. However, they have low realism, need to wear equipment, and require additional measuring devices, which makes them less useful.
이에, 본 발명은 아동, 청소년, 시니어 등 전계층을 대상으로 정신질환에 대한 조기진단 및 치유를 목적으로, 생체신호 측정이 가능한 가상/증강현실 장치를 통해 측정된 데이터를 이용하여 체험형 가상/증강현실 콘텐츠에 반응하는 사용자로부터 유효 생체데이터를 추출하여 가상/증강현실 콘텐츠를 피검자에게 피드백하는 방법을 제안한다.Accordingly, the present invention is an experiential virtual / using data measured through a virtual / augmented reality device capable of measuring bio-signals for the purpose of early diagnosis and healing of mental disorders for children, adolescents, seniors, etc. We propose a method of extracting effective biometric data from a user responding to augmented reality content and feeding the virtual/augmented reality content back to the subject.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가상/증강현실 콘텐츠 및 생체신호에 기반한 정신질환 진단 및 치유를 위한 바이오피드백 방법에 따르면, 생체신호 측정 센서가 포함된 가상/증강현실 장치를 통하여 취득된 심박, 시선움직임 등의 생체신호를 분석하여 현실감높은 가상/증강현실 콘텐츠를 제공하여, 정신질환자의 접근성을 높이고 사용자와 콘텐츠간의 상호작용을 통한 효과적인 조기 진단 및 치유가 가능한 방법이 제공된다.According to the biofeedback method for diagnosing and healing mental disorders based on virtual/augmented reality contents and biosignals of the present invention for solving the above problems, a heartbeat acquired through a virtual/augmented reality device including a biosignal measurement sensor, It provides a virtual/augmented reality content with high-sensitivity by analyzing bio signals such as eye movements, and provides a method for effective early diagnosis and healing through interaction between the user and the content.
아울러, 본 발명에 따르면, 생체신호 측정 센서가 포함된 가상/증강현실 장치를 이용해 측정된 생체신호(생체데이터)를 기반으로 체감인터랙션, 생체신호 분석, 동공데이터 분석 등의 기술을 활용하여 우울증, ADHD, 경도인지장애 등 정신질환의 특성과 목적에 맞는 바이오피드백 기반의 체험·치유·훈련 콘텐츠를 제공(출력)한다. In addition, according to the present invention, depression based on bio-signals (biometric data) measured using a virtual/augmented reality device including a bio-signal measurement sensor to utilize depression, bio-signal analysis, pupil data analysis, etc. It provides (outputs) experiences, healing, and training contents based on biofeedback suitable for the characteristics and purposes of mental disorders such as ADHD and mild cognitive impairment.
이상에서 소개한 본 발명의 구성 및 작용은 이후에 도면과 함께 설명하는 구체적인 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다. The configuration and operation of the present invention introduced above will be further clarified through specific embodiments described with reference to the drawings.
가상현실 콘텐츠(영상+음향+체감기기)를 활용하는 치료 솔루션들은 기존에 존재하나 대부분 불안장애 및 단순한 명상치료 기술로, 가상/증강현실을 이용한 정신질환 치료 솔루션은 부족한 상황인바, 본 발명에 따르면 정신질환에 대한 체감 인터랙션(동작인식, 움직임분석) 및 생체신호, 동공데이터를 이용한 진단기술과 바이오피드백 기반 치유 기술을 가상/증강현실 서비스를 통하여 제공받을 수 있다. Treatment solutions using virtual reality content (image + sound + sensational devices) exist in the past, but most are anxiety disorders and simple meditation treatment techniques, and virtual/augmented reality mental health treatment solutions are insufficient, according to the present invention. It is possible to receive the sensational interaction (motion recognition, motion analysis) for mental illness, diagnosis technology using bio signals and pupil data, and biofeedback-based healing technology through virtual/augmented reality services.
기존에 여러 개의 측정센서를 붙여야 하고 기기가 흘러내리는 등 착용의 불편함을 해결하여 핵심 타겟군인 환자들에게도 적용성 및 사용성을 확대할 수 있으며, 체감형 증강현실 콘텐츠 및 바이오피드백 기반 치유 훈련과 이력관리를 통한 초기 예방, 재발방지 등 병의원 및 기관 연계를 통한 생애주기적 개인 맞춤형 관리서비스 제공이 가능해진다. Applicability and usability can be expanded to patients who are the core target group by solving the inconvenience of wearing, such as the need to attach multiple measurement sensors and flowing down the device, and physiological augmented reality content and biofeedback-based healing training and history It becomes possible to provide life-cycle personalized management services through connection with hospitals and institutions such as initial prevention through management and prevention of recurrence.
나아가 생체신호 및 시선움직임 변화 패턴을 분석·해석하여 정신 증상과 심리상태의 정확한 진단 및 임상진단 자료가 병의원, 기관에서 면담시에 객관적인 평가자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.Furthermore, it is expected that accurate diagnosis and clinical diagnosis data of mental symptoms and psychological states can be used as objective evaluation data during interviews at hospitals and institutions by analyzing and analyzing biosignal and gaze movement patterns.
도 1은 본 발명의 가상/증강현실 콘텐츠 및 생체신호에 기반한 정신질환 진단 및 치유를 위한 바이오피드백 방법의 개념 설명도
도 2는 도 1의 개념에 따른 바이오피드백 방법을 실시하기 위한 최소 환경 구성도
도 3은 도 1의 개념에 따른 바이오피드백 방법을 실제로 구현하기 위해 필요한 부가 요소들이 포함된 구성도
도 4는 처리장치(30)에 대한 상세 설명도
도 5는 도 4의 콘텐츠 생성부(33)의 상세 구성도
도 6은 도 4의 주의력 판단부(34)의 프로세스 흐름도
도 7은 도 6에 나타낸 프로세스의 수행을 위하여 필요한 동공 크기의 추출 프로세스 흐름도
도 8은 본 발명의 사상을 하드웨어 및/또는 소프트웨어 그리고 기타 컴퓨팅 요소들로 구현한 시스템의 구성예1 is a conceptual explanatory diagram of a biofeedback method for diagnosing and healing mental disorders based on virtual/augmented reality content and biosignals of the present invention.
FIG. 2 is a minimum environmental configuration diagram for implementing the biofeedback method according to the concept of FIG. 1.
FIG. 3 is a configuration diagram including additional elements necessary to actually implement the biofeedback method according to the concept of FIG. 1.
4 is a detailed explanatory diagram of the
5 is a detailed configuration diagram of the
6 is a process flow diagram of the
FIG. 7 is a flow chart of the extraction process of the pupil size required to perform the process shown in FIG. 6;
8 is a configuration example of a system implementing the spirit of the present invention with hardware and/or software and other computing elements.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 기술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent by referring to embodiments described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and have ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the invention is defined by the description of the claims.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.On the other hand, the terms used in this specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, "comprises" or "comprising" means the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements other than the components, steps, operations and/or elements mentioned, or Addition is not excluded.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are assigned the same reference numerals as possible, even though they are shown on different drawings, and in describing the present invention, detailed descriptions of related well-known components or functions When the subject matter of the present invention can be obscured, the detailed description thereof will be omitted.
도면을 참조하여 본 발명의 방법을 실시하기 위한 대표적인 실시예에 대해 설명한다. A typical embodiment for carrying out the method of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 개념을 시나리오 형식으로 보여준다. 환자(사용자, 피검자)(5)가 착용한 VR/AR HMD(20)에 생체측정 모듈(10)이 통합되어 있고, 이 VR/AR HMD(20)에는 VR/AR자극부(21)로부터 자연 소리(바람, 나뭇잎, 웃음 소리 등), 긍정적 시각자료(애완동물 모습, 아바타 모습 등) 등의 자극신호(자극신호도 콘텐츠 형태로 생성되며 이에 대해서는 다시 설명함)가 주어지고 환자(5)의 신체에서는 이에 반응하게 된다. 이에 VR/AR HMD(20)에 통합된 생체측정 모듈(10) - EEG(뇌전도), ECG(심전도), EOG(안구전도), EMG(근전도) 센서 등 - 로부터 생체신호가 출력되면 처리장치(30)에서는 생체신호를 분석하여(22) 환자(5)에게 피드백할 콘텐츠를 VR/AR 방식으로 피드백한다(23)(본 발명에서는 이러한 피드백을 '바이오피드백(biofeedback)'이라고 명명하였음). 바이오피드백을 통해 환자의 심리/생리적 안정을 유도할 수 있다. 한편, 바이오피드백 콘텐츠의 생성을 위해서, 분석된 생체신호로부터 환자별 유효 생체변수 매핑을 통한 유효 생체데이터 생성(24)이 이루어진다. 이렇게 생성된 유효 생체데이터로부터 힐링, 명상, 긍정감성 유도 등의 바이오피드백 콘텐츠가 결정(25)되고 이 콘텐츠를 VR/AR로 바이오피드백한다(23). 이 바이오피드백 콘텐츠는 또한 VR/AR 자극부(21)로도 전달되어 환자(5)의 개인 맞춤형 VR/AR 콘텐츠로서 VR/AR HMD(20)에 제공된다(26). 다른 응용에서 이 바이오피드백 콘텐츠는 환자(5)에게만 제공되지 않고 동일한 VR/AR 형태로 또는 다른 신호 형태로 병원 시스템(예를 들어, 모니터링 시스템 또는 진단 시스템 등)에 제공되어 의사나 진단사, 치료사 등이 활용하도록 할 수 있다. 1 shows the concept of the present invention in a scenario format. The
도 2는 본 발명을 실시하기 위한 대표적인 실시예의 기본 개념도로, 도 1의 개념에 따른 바이오피드백 방법을 실시하기 위한 최소 환경 구성을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 환자 또는 피검자(5)는 생체신호 측정 모듈(10)이 통합된 가상/증강현실(VR/AR) 장치(20)를 통하여 가상/증강현실 자극을 받는다. 자극은 VR/AR 자극부(25)에 의해 활성화된다. 이 자극에 의해 환자(5)에게서 일어나는 신체적 변화, 가령, 심박, 근전도, 시선움직임 등의 생체신호를 처리장치(30)로 분석하여, 현실감높은 가상/증강현실의 체험·치유·훈련 콘텐츠를 생성하여 제1 가상/증강현실 콘텐츠로서 환자(5)가 착용한 가상/증강현실 장치(20)로 제공한다. 생체신호 측정 모듈(10)이 통합된 가상/증강현실 장치(20)는 VR/AR HMD(head mounted display)로 구현할 수 있다. 한편, 처리장치(30)는 상기 생체신호로부터 피검자별 유효 생체변수 매핑을 통한 유효 생체데이터를 생성하여 생성된 유효 생체데이터로부터 제2 가상/증강현실 콘텐츠를 결정하여 이 콘텐츠를 제2 가상/증강현실 콘텐츠로서 상기 가상/증강현실 자극부(25)로 제공한다. 처리장치(30)는 기본적으로 소프트웨어 프로그램 (및 적절하게 연계된 하드웨어)에 의해 본 발명에 따른 방법의 태스크를 수행하기 위한 전자계산장치(컴퓨터)로, 고정형 컴퓨터장치, 이동용 컴퓨터장치, 모바일기기, 기타 단말기 등의 형태로 구현가능하다.FIG. 2 is a basic conceptual diagram of a representative embodiment for implementing the present invention, and shows a minimum environment configuration for implementing the biofeedback method according to the concept of FIG. 1. Referring to FIG. 1, a patient or a
도 3은 도 2의 기본 구성을 이용하여 본 발명에 따른 방법을 실제로 구현하기 위해 필요한 부가 요소들이 처리장치(30)에 포함된 구성도이다. FIG. 3 is a configuration diagram in which additional elements necessary for actually implementing the method according to the present invention using the basic configuration of FIG. 2 are included in the
생체신호 측정 모듈(10)은 EEG(뇌전도), ECG(심전도), EOG(안구전도), EMG(근전도)에 관련된 생체신호 및 동공데이터(동공움직임 정보)를 측정하는 다수의 센서를 포함하며, HMD 등의 가상/증강현실 장치(20)와 연계되거나 통합된다.The
측정된 EEG, ECG, EMG, EOG에서 취득된 생체신호 및 동공데이터와 상호작용(인터랙션)하고 진단 및 치유를 위한 가상/증강현실 콘텐츠와 상호작용하는 인터페이스(40)가 필요하다. An
처리장치(30)는 체감 인터랙션(동작, 움직임 인식 및 분석), 생체신호 분석, 동공데이터 분석 등을 수행하는 분석부(31)와, 분석된 생체데이터로부터 우울증, ADHD, 경도인지장애 등 정신질환의 특성과 목적에 맞는 바이오피드백 콘텐츠를 생성하기 위한 유효 생체데이터를 수치화하는 유효 생체데이터 수치화부(32)와, 수치화된 유효 생체데이터로 바이오피드백 기반의 체험·치유·훈련 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성부(33)를 포함한다.The
여기서, 유효 생체데이터 수치화부(32)에서 생성되는 유효 생체데이터는 EEG 센서에서 측정된 생체신호로부터 취득된 주의력, 스트레스, 행복/우울, 좌우뇌 비율, 인지기능 정보; ECG 센서에서 측정된 생체신호로부터 취득된 심박, SDNN, LF, HF 정보; EMG 센서에서 측정된 생체신호로부터 취득된 RMS 정보; EOG 센서에서 측정된 생체신호로부터 취득된 눈깜박임 정보 등 12종이다(그러나 이들에만 한정되는 것은 아님). 유효 생체데이터 수치화부(32)는 이들 유효 생체데이터를 수치화하고 콘텐츠 생성부(33)는 상태정보 및 캐릭터 애니메이션 등이 적용된 콘텐츠를 생성한다.Here, the effective bio-data generated by the effective
이상의 분석부(31), 유효 생체데이터 수치화부(32), 및 콘텐츠 생성부(33)는 처리장치(30) 내에 소프트웨어 프로그램 (및 적절하게 연계된 하드웨어)으로 구현된다. 처리장치(30)에 대해서 도 4를 통하여 더 상세히 설명한다. The above-described
도 4를 참조하면, 처리장치(30)는 앞에서 언급한 분석부(31), 유효 생체데이터 수치화부(32), 콘텐츠 생성부(33) 이외에, 사용자 동공 크기 분석을 통한 주의력 판단부(34)와, 사용자 생체신호 및 동공크기 변화율을 이용한 이상행동 검출부(35)를 추가로 포함한다. 이 두 가지 부(34, 35)는 특히, 병원 시스템(예를 들어, 모니터링 시스템 또는 진단 시스템 등)에 그 결과를 제공하여 의사나 진단사, 치료사 등이 활용하는 용도로 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 4, the
도 5는 도 3 및 도 4에 나타낸 콘텐츠 생성부(33)에 포함될 수 있는 구성요소를 예시한다. 심리안정 및 생리적 안정 유도를 위하여, 유효 생체데이터 수치화부(32)에서 생성된 유효 생체데이터를 기반으로 생리적 안정도를 표출할 수 있는 생체신호 데이터 콘텐츠 생성기(331)와, 상기 이상행동이 검출된 경우에 이에 대한 경고 정보를 포함시켜서 사용자에게 제공하기 위한 안전성 콘텐츠 생성기(332)와, ADHD, 경도인지장애 등을 갖는 사용자의 집중력을 향상시키기 위한 주의력 판단을 위해 유효 생체데이터를 기반으로 현재의 주의 집중도를 포함한 콘텐츠 생성기(333)를 포함하는 것을 예시한다.5 illustrates components that may be included in the
도 6은 도 4에 나타낸 사용자 동공 크기 분석을 통한 주의력 판단부(34)의 프로세스 흐름을 나타낸다. 6 shows the process flow of the
먼저, EOG 센서로부터의 생체신호를 분석하여, 초기 10초 동안의 동공 크기의 평균 μ1을 계산한다(s10). First, by analyzing the bio-signal from the EOG sensor, the average μ1 of the pupil size during the initial 10 seconds is calculated (s10).
이와 병행하여 또는 이어서, 초기 10초 동안의 동공 크기의 표준편차 σ1을 계산한다(s20). In parallel or subsequently, the standard deviation σ1 of the pupil size for the initial 10 seconds is calculated (s20).
그리고 이후 5초 동안의 동공 크기의 평균 μ2를 계산한다(s30). Then, the average μ2 of the pupil size for 5 seconds is calculated (s30).
이렇게 계산된 자료로 μ1±σ1≤μ2 를 판단한다(s40).The calculated data determines μ1±σ1≤μ2 (s40).
이 판단 결과로써 '주의력 감소'(s50), '주의력 변화 없음'(s60), '주의력 증가'(s70)의 결과를 출력한다. As a result of this judgment, the results of'attention reduction' (s50),'no change of attention' (s60), and'attention increase' (s70) are output.
도 7은 도 6의 프로세스의 수행을 위하여 필요한 동공 크기를 추출하는 프로세스를 나타낸다.7 shows a process for extracting the pupil size required for the process of FIG. 6.
먼저, VR/AR HMD(20)에 포함된 모듈(10) 또는 다른 수단(가령, 카메라)으로부터 동공 영상을 촬영한다. 이 영상으로부터 동공이 차지하는 영역의 크기를 검출한다. 그리고 메디안 필터(median filter)를 적용하고 평균 필터(average filter)를 적용하여 동공 영상의 각 프레임의 기울기를 계산한다. 이후 제로크로싱(zero-crossing) 후보를 검출하여 검출된 후보들을 그룹핑하고 각 그룹 내에서의 제로크로싱 포인트를 선정한다. 이로써 동공의 크기를 추출할 수 있다. First, the pupil image is taken from the
도 8은 이상에서 설명한 본 발명의 방법을 실시하기 위하여 특정의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 그리고 기타 컴퓨팅 요소들로 구성한 시스템의 한 가지 예를 나타낸다. 8 shows an example of a system composed of specific hardware and/or software and other computing elements to implement the method of the present invention described above.
PC로 구현 가능한 병원용 서버(100)와 연구용 서버(200), 그리고 모바일 기반의 가정용 단말(300)이 각 현장(즉, 병원, 연구실, 가정)에 설치된다. 병원용 서버(100)와 연구용 서버(200)의 운영체제(O/S)에는 모니터링/분석 프로그램과 VR/AR 콘텐츠가 포함되며, 특히, 병원용 서버(100)는 빅데이터 서버 플랫폼과 연동한다. 사용자측의 하드웨어는 PC 기반의 유무선 VR HMD(400)와 무선 VR/AR HMD(500), 그리고 모바일 기반의 HMD(600)가 있고, 이들과 통합되는 무선 생체신호 모듈(센서)(700)이 있다. 이 무선 생체신호 모듈(700)에는 생체신호 AD 컨버터, 카메라 모듈, 노이즈 필터, 전처리/신호처리 모듈, 무선통신 모듈 등이 포함될 수 있다. A
이들 사용자측 하드웨어와 서버는 미들웨어를 통해 연결된다. 구체적으로, PC 기반의 HMD(400, 500)는 무선 생체신호 모듈(700)을 통해 PC 기반의 병원용 서버(100) 및 연구용 서버(200)와 PC용 API를 매개로 통신하고, 가정용 모바일(300)과는 안드로이드용 API로 통신한다. 그리고 PC 기반의 HMD(400, 500)는 PC 기반의 병원용 서버(100) 및 연구용 서버(200)로부터 콘텐츠를 받는다. These user-side hardware and servers are connected through middleware. Specifically, the PC-based HMD (400, 500) communicates via the PC-based
이상에서 설명한 본 발명의 방법을 구현하는 처리장치의 각 구성요소의 기능(function) 또는 과정(process)은 DSP(digital signal processor), 프로세서, 컨트롤러, ASIC(application-specific IC), 프로그래머블 로직소자(FPGA 등), 기타 전자소자 중의 적어도 하나 그리고 이들의 조합이 포함되는 하드웨어 요소로써 구현 가능하다. 또한 하드웨어 요소와 결합되어 또는 독립적으로 소프트웨어로써도 구현 가능한데, 이 소프트웨어는 기록매체에 저장 가능하다.The function or process of each component of the processing apparatus implementing the method of the present invention described above is a digital signal processor (DSP), processor, controller, application-specific IC (ASIC), programmable logic device ( FPGA, etc.), at least one of other electronic devices, and a combination of hardware elements. It can also be implemented as software in combination with hardware elements or independently, which can be stored on a record carrier.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술한 특허청구범위에 의하여 정해지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The configuration of the present invention has been described in detail through preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art to which the present invention pertains are disclosed herein without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that the lesson may be implemented in other specific forms. It should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention is defined by the claims below, rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the claims and equivalent concepts should be interpreted to be included in the technical scope of the present invention. .
Claims (7)
상기 자극신호에 의해 피검자에게서 일어나는 신체적 변화의 생체신호를 피검자의 생체신호를 측정하는 단계;
상기 생체신호로부터 피검자의 동작 인식 및 움직임 분석, 생체신호 분석, 동공데이터 분석을 수행하는 분석 단계;
분석된 생체데이터로부터 유효 생체데이터를 수치화하는 유효 생체데이터 수치화 단계;
수치화된 유효 생체데이터로 피검자에게 제공할 가상/증강현실 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 단계를 포함하는, 가상/증강현실 콘텐츠 및 생체신호에 기반한 정신질환 진단 및 치유를 위한 바이오피드백 방법.A virtual/augmented reality stimulation step of providing a stimulus signal to the subject through virtual/augmented reality;
Measuring a biosignal of the subject by measuring the biosignal of the physical change occurring in the subject by the stimulus signal;
An analysis step of performing motion recognition and motion analysis, biosignal analysis, and pupil data analysis of the subject from the biosignal;
An effective biological data digitization step of digitizing effective biological data from the analyzed biological data;
A biofeedback method for diagnosing and healing mental disorders based on virtual/augmented reality content and biosignals, comprising a content generation step of generating virtual/augmented reality content to be provided to the subject with digitized effective biodata.
피검자의 동공 크기 분석을 통한 주의력 판단 단계,
피검자의 생체신호 및 동공크기 변화율을 이용한 이상행동 검출 단계를 추가로 포함하는 가상/증강현실 콘텐츠 및 생체신호에 기반한 정신질환 진단 및 치유를 위한 바이오피드백 방법.In claim 1, wherein the analysis step
Attention determination step through the pupil size analysis of the subject,
A biofeedback method for diagnosing and healing mental disorders based on virtual/augmented reality content and biosignals, which further includes detecting abnormal behavior using the subject's biosignal and pupil size change rate.
심리안정 및 생리적 안정 유도를 위하여, 유효 생체데이터 수치화부에서 생성된 유효 생체데이터를 기반으로 생리적 안정도를 표출할 수 있는 생체신호 데이터 콘텐츠를 생성하는 단계,
상기 이상행동이 검출된 경우에 이에 대한 경고 정보를 포함시켜서 사용자에게 제공하기 위한 안전성 콘텐츠를 생성하는 단계,
정신질환이 있는 피검자에 대해 집중력을 향상시키기 위한 주의력 판단을 위해 유효 생체데이터를 기반으로 현재의 주의 집중도를 포함한 콘텐츠를 생성하는 단계를 포함하는 가상/증강현실 콘텐츠 및 생체신호에 기반한 정신질환 진단 및 치유를 위한 바이오피드백 방법.In claim 1, The content creation step
In order to induce psychological stability and physiological stability, generating biosignal data content capable of expressing physiological stability based on the effective biodata generated by the effective biodata digitization unit,
Generating safety content for providing to the user by including warning information on the abnormal behavior when it is detected,
Diagnosis of mental illness based on virtual/augmented reality content and bio-signals, including the step of generating content that includes the current concentration of attention based on the effective biological data to determine attention to improve concentration for subjects with mental illness and Biofeedback method for healing.
상기 자극신호를 받은 피검자에게서 일어나는 신체적 변화의 생체신호를 분석하는 단계;
상기 분석된 생체신호를 기반으로 피검자에게 피드백할 제1 가상/증강현실 콘텐츠를 생성하여 상기 가상/증강현실 장치로 제공하여 피검자의 심리/생리적 안정을 유도하는 단계;
상기 분석된 생체신호로부터 피검자별 유효 생체변수 매핑을 통한 유효 생체데이터를 생성하여 생성된 유효 생체데이터로부터 제2 가상/증강현실 콘텐츠를 결정하는 단계;
상기 제2 가상/증강현실 콘텐츠를 피검자가 착용한 상기 가상/증강현실 장치 및 상기 가상/증강현실 자극부로 제공하는 단계를 수행하는 생체신호 센서 기반 정신질환 진단 및 치유를 위한 바이오피드백 방법.A virtual/augmented reality stimulator that provides a stimulus signal including a content type to be provided as a virtual/augmented reality to the subject, and receives a stimulus signal from the virtual/augmented reality stimulator and provides it to the subject. As a method performed in a system including a processing device connected to the virtual / augmented reality device worn by the test subject with a module for measuring,
Analyzing a biosignal of a physical change occurring in the subject receiving the stimulus signal;
Generating first virtual/augmented reality content to be fed back to the subject based on the analyzed biosignal and providing the virtual/augmented reality device to induce psychological/physiological stability of the subject;
Determining second virtual/augmented reality content from the generated valid biological data by generating effective biological data through effective biological variable mapping for each subject from the analyzed biological signal;
A biofeedback method for diagnosing and healing mental disease based on a bio-signal sensor performing the step of providing the second virtual/augmented reality content to the virtual/augmented reality device worn by a subject and the virtual/augmented reality stimulator.
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