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재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템

  • 기술번호 : KST2022014380
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템으로서, VR장치를 통해 사용자의 생체정보, 활동정보, 및 의료정보를 수신하고, 이를 바탕으로 가상현실 속에서 아바타를 생성할 수 있고, 사용자를 재활치료에 대한 의료전문가와 매칭시켜, 사용자와 의료전문가가 가상현실에서 상호작용함으로써, 사용자의 인지능력 및 신체능력 강화를 위한 훈련을 진행할 수 있도록 하는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템에 관한 것이다.
Int. CL G16H 20/00 (2018.01.01) G16H 50/20 (2018.01.01) G16H 50/30 (2018.01.01) G16H 80/00 (2018.01.01) G06T 19/00 (2011.01.01) G06T 13/40 (2011.01.01) A61B 5/291 (2021.01.01) A61B 5/024 (2006.01.01) A61B 5/11 (2006.01.01) G06F 3/01 (2006.01.01) A61M 21/02 (2006.01.01) A63B 24/00 (2006.01.01) G02B 27/01 (2006.01.01) G06N 3/08 (2006.01.01) A61M 21/00 (2006.01.01)
CPC G16H 20/00(2013.01) G16H 50/20(2013.01) G16H 50/30(2013.01) G16H 80/00(2013.01) G06T 19/003(2013.01) G06T 13/40(2013.01) A61B 5/291(2013.01) A61B 5/02438(2013.01) A61B 5/11(2013.01) G06F 3/013(2013.01) A61M 21/02(2013.01) A63B 24/0075(2013.01) G02B 27/017(2013.01) G06N 3/08(2013.01) A61M 2021/005(2013.01) A61M 2021/0027(2013.01) A61M 2205/507(2013.01)
출원번호/일자 1020210180902 (2021.12.16)
출원인 가천대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-2425481-0000 (2022.07.21)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20220726) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2021.12.16)
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 가천대학교 산학협력단 대한민국 경기도 성남시 수정구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 오석희 서울특별시 강남구
2 황보택근 경기도 성남시 분당구
3 오기성 경기도 고양시 일산서구
4 박선우 서울특별시 영등포구
5 정원준 경기도 성남시 수정구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 심찬 대한민국 서울특별시 서초구 양재천로**길 *(양재동) *층(아이픽스특허법률사무소)
2 송두현 대한민국 서울특별시 서초구 양재천로**길 *, *층(양재동, 화암빌딩)(아이픽스특허법률사무소)
3 강정빈 대한민국 서울특별시 서초구 양재천로 **길 *, *층 (양재동, 화암빌딩)(아이픽스특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 가천대학교 산학협력단 경기도 성남시 수정구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2021.12.16 수리 (Accepted) 1-1-2021-1461519-60
2 [우선심사신청]심사청구서·우선심사신청서
2022.02.23 수리 (Accepted) 1-1-2022-0203466-65
3 우선심사신청관련 서류제출서
Submission of Document Related to Request for Accelerated Examination
2022.03.07 수리 (Accepted) 1-1-2022-0246982-54
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2022.05.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0378948-65
5 특허고객번호 정보변경(경정)신고서·정정신고서
2022.05.25 수리 (Accepted) 4-1-2022-5123428-62
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2022.05.26 수리 (Accepted) 1-1-2022-0558867-96
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2022.05.26 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-0558922-10
8 등록결정서
Decision to grant
2022.07.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0543486-00
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번호 청구항
1 1
재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템으로서,사용자에게 장착되어 가상현실에 대한 영상 및 소리를 제공하고, 상기 사용자의 목소리를 감지하는 HMD; 사용자의 외형을 촬영하여 사용자의 이미지정보를 도출하는 카메라장치; 상기 사용자의 두부에 부착되어 상기 사용자의 뇌파를 측정할 수 있는 뇌파측정기; 상기 사용자의 손목부위에 부착되어 상기 사용자의 맥박을 측정할 수 있는 맥박측정기; 상기 사용자의 움직임을 측정하는 동작센싱장치; 및 상기 사용자의 안구운동을 감지하는 아이트래커;를 포함하는 VR장치; 상기 사용자가 착용하는 VR장치와 통신을 수행하고, 상기 VR장치로 가상현실에 대한 정보를 제공하며, 상기 사용자의 아바타를 생성하여 상기 사용자에게 복수의 가상현실 콘텐츠를 제공하는 VR서비스부; 및VR콘텐츠를 수행하는 1 이상의 사용자와 상기 사용자가 수행하는 재활치료에 대한 의료전문가가 접속하여 상호작용할 수 있는 소셜서버;를 포함하고,상기 VR서비스부는,상기 사용자만 이용 가능하고, 복수의 가상현실 콘텐츠가 제공되는 가상현실을 구현하는, 가상현실구현부;상기 VR장치와 통신을 수행하여 정보를 주고받는 VR통신부;상기 VR장치로부터 수신한 사용자의 생체정보; 및 상기 사용자의 스마트폰으로부터 수신한 활동정보 및 의료정보;를 포함하는 사용자정보를 수신하는 사용자정보입력부;상기 가상현실구현부에 의해 구현된 가상현실 내에 상기 사용자정보에 기초하여 상기 사용자의 아바타를 생성하는 아바타생성부; 및 상기 가상현실에 생성된 아바타에게 상기 복수의 콘텐츠를 제공하고, 이를 수행할 때마다 상기 아바타의 외형을 업데이트할 수 있는 VR콘텐츠제공부;를 포함하고,상기 생체정보는, 상기 카메라장치를 통해 입력받은 이미지정보; 상기 뇌파측정기로 측정한 상기 사용자의 뇌파정보; 상기 맥박측정기로 측정한 상기 사용자의 맥박정보; 및 상기 아이트래커로 측정한 상기 사용자의 아이트래킹정보;를 포함하고,상기 아바타생성부는, 복수의 상기 이미지정보로부터 각각의 외형특징정보를 도출하고, 도출된 복수의 외형특징정보를 평균화하여 1차원 벡터 형태의 캐릭터결정파라미터를 도출하고, 상기 캐릭터결정파라미터에 기초하여, 아바타의 기본외형을 결정하는 기본외형결정부; 상기 생체정보를 1 이상의 인공신경망 모델에 입력하여 상기 아바타의 노화정보를 결정하고, 상기 기본외형에 상기 노화정보에 상응하는 제1그래픽효과를 추가하는 노화정보결정부;해당 사용자의 스마트폰으로부터 도출되는 기설정된 시간 동안의 이동거리 혹은 걸음수에 기초하여, 이동거리 혹은 걸음수가 클수록 이동속도를 높이는 방식으로 상기 아바타의 이동속도를 결정하는 이동속도결정부; 및 해당 사용자가 입력한 1 이상의 병력을 포함하는 의료정보에 기초하여 아바타의 질환정보를 결정하고, 상기 제1그래픽효과가 추가된 상기 기본외형에 상기 질환정보에 상응하는 제2그래픽효과를 추가하는 질환정보결정부;를 포함하고,상기 VR콘텐츠제공부는, 해당 사용자의 상기 노화정보에 기초하여 난이도가 결정되고, 상기 사용자의 인지능력 및 집중도 강화 훈련을 수행할 수 있는 콘텐츠를 제공하는, 제1콘텐츠제공부; 해당 사용자의 상기 활동정보에 기초하여 난이도가 결정되고, 상기 사용자의 신체 활동 강화 훈련을 수행할 수 있는 콘텐츠를 제공하는 제2콘텐츠제공부; 해당 사용자의 상기 질환정보에 기초하여 콘텐츠의 종류가 결정되고 상기 사용자의 재활훈련이 필요한 신체부위 또는 상기 사용자의 인지능력에 대한 훈련을 수행할 수 있는 콘텐츠를 제공하는 제3콘텐츠제공부; 상기 제1콘텐츠제공부, 상기 제2콘텐츠제공부, 및 상기 제3콘텐츠제공부에서 제공한 콘텐츠에 대해 콘텐츠 수행에 따른 수행결과, 콘텐츠에 대한 수행기간 동안 상기 뇌파측정기에 의하여 측정된 뇌파정보, 및 상기 맥박측정기에 의하여 측정된 맥박정보에 기초하여, 1 이상의 스코어를 산출하고, 상기 1 이상의 스코어에 따라 상기 노화정보를 조절하는 노화정보조절부; 상기 노화정보조절부에 의하여, 조절된 노화정보에 따라 상기 제1그래픽효과를 조절하여 해당 사용자의 아바타의 외형을 업데이트하는 아바타외형업데이트부;를 포함하는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템
2 2
청구항 1에 있어서,상기 소셜서버는,VR콘텐츠를 수행하는 1 이상의 사용자와 상기 사용자가 수행하는 재활치료에 대한 의료전문가가 각자의 아바타를 통해 음성, 행동 및 텍스트 중 1 이상의 방법을 사용하여 상호작용할 수 있는 소셜서버를 생성하는 소셜서버생성단계; VR콘텐츠를 수행하는 사용자와 상기 사용자가 수행하는 재활치료에 대한 의료전문가를 매칭하는 매칭단계; 및상기 의료전문가가 음성, 행동 및 텍스트 중 1 이상의 방법을 사용하여 상기 사용자의 아바타와 상호작용할 수 있는 의료전문가아바타를 생성하고 상기 의료전문가아바타를 상기 가상현실에 배치하는 의료전문가아바타생성단계;를 수행하는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템
3 3
청구항 1에 있어서,상기 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템은,상기 의료전문가에 의해 VR콘텐츠를 수행한 사용자의 수행결과, 집중도 및 활동량에 대한 피드백결과를 제공하는 추가콘텐츠부;를 더 포함하는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템
4 4
청구항 2에 있어서,상기 의료전문가아바타는,사용자의 아바타의 외형정보와 상이한 것을 특징으로 하는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템
5 5
삭제
6 6
청구항 1에 있어서, 상기 노화정보결정부는,상기 카메라장치를 통해 입력 받은 이미지정보를 입력 받아 제1노화정보를 출력하는 제1인공신경망; 상기 뇌파측정기로 측정한 상기 사용자의 뇌파정보를 입력 받아 제2노화정보를 출력하는 제2인공신경망; 상기 맥박측정기로 측정한 상기 사용자의 맥박정보를 입력 받아 제3노화정보를 출력하는 제3인공신경망; 및 상기 제1노화정보, 상기 제2노화정보, 및 상기 제3노화정보를 합산하여, 최종적인 노화정보를 도출하는 종합판단모듈;을 포함하는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템
7 7
청구항 6에 있어서, 상기 노화정보에 기초하여, 상기 아바타의 사용자의 피부상태정보, 모발상태정보, 및 골격의 휘어진 정도를 변경하여, 상기 아바타의 외형을 결정하는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템
8 8
삭제
9 9
청구항 1에 있어서, 상기 제1콘텐츠제공부에서 상기 사용자에게 제공되는 제1콘텐츠는, 틀린그림찾기, 산수 및 퍼즐 맞추기를 포함하는 상기 사용자의 인지능력 및 집중도를 강화하기 위한 콘텐츠고, 상기 제2콘텐츠제공부에서 상기 사용자에게 제공되는 제2콘텐츠는, 걷기, 스트레칭 및 스쿼트를 포함하는 상기 사용자의 신체 활동 강화 훈련을 수행할 수 있는 콘텐츠고, 상기 제3콘텐츠제공부에서 상기 사용자에게 제공되는 제3콘텐츠는, 상기 사용자가 부상을 입은 신체부위에 대한 집중적인 훈련을 수행하거나 상기 사용자의 기억력, 판단력, 언어능력 및 시공간을 파악하는 능력을 포함하는 인지능력 강화에 대한 집중적인 훈련을 수행하여 상기 사용자가 취약한 분야를 훈련하기 위한 콘텐츠인, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템
10 10
청구항 1에 있어서, 상기 노화정보조절부는, 상기 사용자가 상기 제1콘텐츠를 수행하는 동안 측정되는 상기 사용자의 뇌파정보에 기초하여 집중도스코어를 산출하는 집중도스코어산출단계;상기 사용자가 상기 제2콘텐츠를 수행하는 동안 측정되는 상기 사용자의 맥박정보 및 근전도정보에 기초하여 활동량스코어를 산출하는 활동량스코어산출단계;상기 제1콘텐츠의 수행결과, 상기 제2콘텐츠의 수행결과, 및 상기 제3콘텐츠의 수행결과에 기초하여 각각 제1스코어, 제2스코어, 제3스코어를 산출하는 수행결과스코어산출단계; 및 상기 제1스코어, 상기 제2스코어, 상기 제3스코어, 상기 집중도스코어, 및 상기 활동량스코어의 합산값에 기초하여, 노화정보를 감소시키는 노화정보감소단계;를 수행하는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템
11 11
청구항 10에 있어서, 상기 VR콘텐츠제공부는, 기설정된 구간 동안의 상기 집중도스코어 및 상기 활동량스코어의 세부합산값이 기설정된 제1기준값 미만인 경우, 상기 가상현실 내에 존재하는 객체의 선명도 또는 아바타의 시야를 조절하고, 기설정된 구간 동안의 상기 집중도스코어 및 상기 활동량스코어의 세부합산값이 상기 제1기준값 미만인 경우, 상기 제1콘텐츠제공부, 상기 제2콘텐츠제공부 혹은 상기 제3콘텐츠제공부에 의하여 콘텐츠가 제공되는 중간에 돌발콘텐츠를 제공함으로써, 상기 사용자가 상기 돌발콘텐츠를 수행하였을 때 상기 가상현실 내에 존재하는 객체의 선명도 또는 아바타의 시야를 기본값으로 되돌리는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템
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재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 시스템에서 구현되는 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 방법으로서,상기 시스템은, 사용자에게 장착되어 가상현실에 대한 영상 및 소리를 제공하고, 상기 사용자의 목소리를 감지하는 HMD; 사용자의 외형을 촬영하여 사용자의 이미지정보를 도출하는 카메라장치; 상기 사용자의 두부에 부착되어 상기 사용자의 뇌파를 측정할 수 있는 뇌파측정기; 상기 사용자의 손목부위에 부착되어 상기 사용자의 맥박을 측정할 수 있는 맥박측정기; 상기 사용자의 움직임을 측정하는 동작센싱장치; 및 상기 사용자의 안구운동을 감지하는 아이트래커;를 포함하는 VR장치; 상기 사용자가 착용하는 VR장치와 통신을 수행하고, 상기 VR장치로 가상현실에 대한 정보를 제공하며, 상기 사용자의 아바타를 생성하여 상기 사용자에게 복수의 가상현실 콘텐츠를 제공하는 VR서비스부; 및VR콘텐츠를 수행하는 1 이상의 사용자와 상기 사용자가 수행하는 재활치료에 대한 의료전문가가 접속하여 상호작용할 수 있는 소셜서버;를 포함하고,상기 방법은상기 VR서비스부에 의하여, 상기 사용자만 이용 가능하고, 복수의 가상현실 콘텐츠가 제공되는 가상현실을 구현하는, 가상현실구현단계;상기 VR서비스부에 의하여, 상기 VR장치와 통신을 수행하여 정보를 주고받는 VR통신단계;상기 VR서비스부에 의하여, 상기 VR장치로부터 수신한 사용자의 생체정보; 및 상기 사용자의 스마트폰으로부터 수신한 활동정보 및 의료정보;를 포함하는 사용자정보를 수신하는 사용자정보입력단계;상기 VR서비스부에 의하여, 상기 가상현실구현단계에 의해 구현된 가상현실 내에 상기 사용자정보에 기초하여 상기 사용자의 아바타를 생성하는 아바타생성단계; 및 상기 VR서비스부에 의하여, 상기 가상현실에 생성된 아바타에게 상기 복수의 콘텐츠를 제공하고, 이를 수행할 때마다 상기 아바타의 외형을 업데이트할 수 있는 VR콘텐츠제공단계;를 포함하고,상기 생체정보는, 상기 카메라장치를 통해 입력받은 이미지정보; 상기 뇌파측정기로 측정한 상기 사용자의 뇌파정보; 상기 맥박측정기로 측정한 상기 사용자의 맥박정보; 및 상기 아이트래커로 측정한 상기 사용자의 아이트래킹정보;를 포함하고,상기 아바타생성단계는, 복수의 상기 이미지정보로부터 각각의 외형특징정보를 도출하고, 도출된 복수의 외형특징정보를 평균화하여 1차원 벡터 형태의 캐릭터결정파라미터를 도출하고, 상기 캐릭터결정파라미터에 기초하여, 아바타의 기본외형을 결정하는 기본외형결정단계; 상기 생체정보를 1 이상의 인공신경망 모델에 입력하여 상기 아바타의 노화정보를 결정하고, 상기 기본외형에 상기 노화정보에 상응하는 제1그래픽효과를 추가하는 노화정보결정단계;해당 사용자의 스마트폰으로부터 도출되는 기설정된 시간 동안의 이동거리 혹은 걸음수에 기초하여, 이동거리 혹은 걸음수가 클수록 이동속도를 높이는 방식으로 상기 아바타의 이동속도를 결정하는 이동속도결정단계; 및 해당 사용자가 입력한 1 이상의 병력을 포함하는 의료정보에 기초하여 아바타의 질환정보를 결정하고, 상기 제1그래픽효과가 추가된 상기 기본외형에 상기 질환정보에 상응하는 제2그래픽효과를 추가하는 질환정보결정단계;를 포함하고,상기 VR콘텐츠제공단계는, 해당 사용자의 상기 노화정보에 기초하여 난이도가 결정되고, 상기 사용자의 인지능력 및 집중도 강화 훈련을 수행할 수 있는 콘텐츠를 제공하는, 제1콘텐츠제공단계; 해당 사용자의 상기 활동정보에 기초하여 난이도가 결정되고, 상기 사용자의 신체 활동 강화 훈련을 수행할 수 있는 콘텐츠를 제공하는 제2콘텐츠제공단계; 해당 사용자의 상기 질환정보에 기초하여 콘텐츠의 종류가 결정되고 상기 사용자의 재활훈련이 필요한 신체부위 또는 상기 사용자의 인지능력에 대한 훈련을 수행할 수 있는 콘텐츠를 제공하는 제3콘텐츠제공단계; 상기 제1콘텐츠제공단계, 상기 제2콘텐츠제공단계, 및 상기 제3콘텐츠제공단계에서 제공한 콘텐츠에 대해 콘텐츠 수행에 따른 수행결과, 콘텐츠에 대한 수행기간 동안 상기 뇌파측정기에 의하여 측정된 뇌파정보, 및 상기 맥박측정기에 의하여 측정된 맥박정보에 기초하여, 1 이상의 스코어를 산출하고, 상기 1 이상의 스코어에 따라 상기 노화정보를 조절하는 노화정보조절단계; 상기 노화정보조절단계에 의하여, 조절된 노화정보에 따라 상기 제1그래픽효과를 조절하여 해당 사용자의 아바타의 외형을 업데이트하는 아바타외형업데이트단계;를 포함하는, 재활치료를 위한 가상현실 커뮤니케이션 방법
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1 과학기술정보통신부 가천대학교 산학협력단 대학ICT연구센터육성지원사업 의료 빅데이터를 활용한 뇌질환 예측·예방 기술개발 및 전문인력 양성