CN114159061A - 注意力能力检查装置以及注意力能力检查方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种注意力能力检查装置以及注意力能力检查方法。在该注意力能力检查方法中，在使显示器(12)的显示区域(24)的中心区域(26)显示中心图形(32)的状态下，随机地产生使所述中心图形(32)不稳定地以预定的速度变化的中心课题以及使所述显示区域(24)的周边区域(28)显示周边图形(34)的周边课题的至少一方，并将从所述中心课题或者所述周边课题的产生起直至从认识到该产生的被试验者处接受到规定的操作为止的时间作为反应时间来进行测定，并且基于所述反应时间来对所述被试验者的注意力能力进行评价。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年9月11日提交的日本专利申请No.2020-152669的优先权，其包括说明书、权利要求书、说明书附图和说明书摘要在内的全部内容通过引用的方式合并于此。
技术领域
本说明书公开了一种对被试验者的视觉性的注意力能力进行检查的注意力能力检查装置以及注意力能力检查方法。
背景技术
人为了处理目标任务(例如，车辆的驾驶操作任务等)而能够发挥的信息处理能力，根据该人所具有的视觉性注意力能力而变动。特别地，在驾驶汽车的情况下，据说所利用的信息中的90％为视觉信息，并且视觉性注意力能力的多少在处理汽车的驾驶任务时非常重要。
这样的视觉性注意力能力根据各人本来具有的特性、或清醒度、并行处理的其他任务的内容等会发生较大变动。此外，空间中的视觉性注意力能力并不一样，通常情况下，视觉性注意力能力以在中心视野处最高并从中心趋向于周边视野而急剧降低的方式呈山状地连续扩散。
近年来，谋求一种准确地对这样的视觉性注意力能力的高低、以及从中心视野至周边视野的分布进行检查的注意力能力检查装置。所涉及的检查装置例如被用于被试验者是否具备适于目标任务(例如车辆的驾驶任务等)的处理的视觉性注意力能力的判断之中。此外，近年来，在车辆的驾驶中，存在有通过语音而从车辆侧对驾驶员进行询问的情况。在这样的询问的内容较复杂的情况下，视觉性注意力能力有可能会降低。注意力能力检查装置也能够用于根据这样的询问的内容来评价被试验者的视觉性注意力能力是如何变化的这种情况中。但是，以往并没有能够准确地对视觉性注意力能力、特别是该视觉性注意力能力的视野空间内的分布进行测定的注意力能力检查装置。
另外，在专利文献1中，公开了一种视野检查装置，其在于显示画面的预定位置上使之显示的中心固视视标的周围处，使三种检查视标依次显示在规定的显示位置上，并通过调查被试验者在原样注视中心固视视标的状态下是否能够对被显示于其周围的各个检查视标进行目视确认，从而对被试验者的视野进行检查。但是，专利文献1仅仅是对被试验者的视野范围进行测定的装置，并不是实施注意力能力的检查的装置。此外，在专利文献1中，即使被试验者对中心固视视标进行注视的程度发生变化，也无法对其进行检测。因此，在专利文献1中，即使在被试验者并未适当地注视中心固视视标的状态下，也能够继续进行检查，其结果为，无法准确地对视野范围、或视野周边处的注意力能力进行测定。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/075385号公报
发明内容
因此，在本说明书中，公开了一种能够更准确地对视觉性注意力能力的从中心视野至周边视野的分布进行测定的注意力能力检查装置以及注意力能力检查方法。
本说明书中所公开的注意力能力检查装置，其特征在于，具备：显示器，其在显示区域处显示图像；输入装置，其接受来自被试验者的操作；控制器，其对所述显示区域中的显示内容进行控制，并且基于所述被试验者对所显示的图像作出反应而实施的所述输入装置的操作内容来对所述被试验者的注意力能力进行判断，所述控制器以与使所述显示区域的中心区域显示中心图形的稳定显示并行的方式，随机地产生使所述中心图形不稳定地以规定的速度变化的中心课题以及使所述显示区域的周边区域显示周边图形的周边课题的至少一方，并将从所述中心课题或者所述周边课题的产生起直至从认识到该产生的所述被试验者处接受到规定的操作为止的时间作为反应时间来进行测定，并且基于所述反应时间来对所述被试验者的注意力能力进行评价。
通过随机地产生中心课题和周边课题的至少一方，从而能够对视野中心处的视觉性注意力能力、以及视野周边处的视觉性注意力能力这两方进行评价。而且，由此，能够更准确地对视觉性注意力能力的从中心视野至周边视野的分布进行测定。
在该情况下，也可以采用如下方式，即，所述控制器基于对于所述中心课题的所述反应时间来对视野中心处的注意力能力进行评价，并基于对于所述周边课题的所述反应时间来对视野周边处的注意力能力进行评价。
通过采用所涉及的结构，从而能够分别单独地对视野中心处的视觉性注意力能力、和视野周边处的视觉性注意力能力进行评价。而且，由此，能够更准确地对视觉性注意力能力的从中心视野至周边视野的分布进行测定。
此外，也可以采用如下方式，即，所述控制器在一次检查流程中多次重复检查组，所述检查组将从使所述中心课题以及所述周边课题中的任意一个产生一次之后起直至接受到所述规定的操作、或者到时限为止设为一组，所述控制器基于由多个所述检查组各自所获得的所述反应时间来对所述被试验者的注意力能力进行评价。
通过多次重复检查组，从而能够更准确地对视觉性注意力能力进行检查。
此外，也可以采用如下方式，即，所述一次检查流程中的所述中心课题的产生次数多于所述周边课题的产生次数。
在汽车的驾驶任务等大多数的目标任务中，视野中心处的视觉性注意力能力比视野周边处的视觉性注意力能力更重要。通过增多中心课题的执行次数，从而能够更准确地对重要度较高的视野中心处的注意力能力进行测定。此外，通过增多中心课题的产生次数，从而被试验者容易自然地注视视野中心，并容易将被试验者的视线保持在中心区域上。其结果为，能够更准确地对注意力能力进行检查。
此外，也可以采用如下方式，即，所述控制器随机地变更从所述检查组的开始起至所述中心课题或者所述周边课题的产生为止的定时。
通过采用所涉及的结构，从而能够以更加自然的状态来对注意力能力进行检查。其结果为，能够更准确地对注意力能力进行检查。
此外，也可以采用如下方式，即，所述控制器能够变更一次检查流程中的所述中心课题以及所述周边课题的产生次数的比率。
根据注意力能力检查的目的，视野中心处的注意力能力以及视野周边处的注意力能力各自的重要度有所不同。根据上述结构，由于能够根据这样的注意力能力检查的目的来变更中心课题以及所述周边课题的产生次数的比率，因此能够进行更加符合目的的注意力能力的检查。
此外，也可以采用如下方式，即，所述控制器在所述稳定显示中，以与所述中心课题的产生无关的方式使所述中心图形闪烁。
通过采用所涉及的结构，从而被试验者为了对中心图形的变化的有无进行判断，需要将停闪前的中心图形暂时记在脑内记忆中，并对被记在该脑内记忆中的中心图形和被再次显示的中心图形进行比较。其结果为，在注意力能力的评价结果中，反映了脑内记忆的状态，能够进行更适于实用的检查。
此外，也可以采用如下方式，即，所述控制器在所述稳定显示中，以与所述中心课题的产生无关的方式使所述中心图形沿着规定的移动路线进行移动。
通过采用所涉及的结构，从而被试验者为了对中心图形的变化的有无进行判断，需要预想移动后的中心图形并暂时记在脑内记忆中，并对该预想的中心图形和实际的中心图形进行比较。其结果为，在注意力能力的评价结果中，反映了脑内记忆的状态，能够进行更适于实用的检查。
此外，也可以采用如下方式，即，所述规定的操作包括与所述中心课题建立了对应关系的第一操作、和与所述周边课题建立了对应关系的与所述第一操作不同的第二操作。
通过将与中心课题建立了对应关系的操作和与周边课题建立了对应关系的操作设为互不相同的操作，从而能够明确地区分并检测出对于中心课题的反应和对于周边课题的反应，并能够更加提高注意力能力的评价精度。
此外，也可以采用如下方式，即，所述周边图形为兰道尔环图形，所述第二操作为，对所述兰道尔环图形的环的开放方向进行指示的操作。
通过采用所涉及的结构，从而被试验者需要进行不仅要掌握周边图形的出现的有无，而且还要掌握周边图形的形状这样的信息处理。由此，对于被试验者而言，能够对周边区域是否作为有效视野、也就是在进行观察的同时可实施信息处理的区域而发挥功能进行判断。
本说明书中所公开的注意力能力检查方法，其特征在于，在使显示器的显示区域的中心区域显示中心图形的状态下，随机地产生使所述中心图形不稳定地以规定的速度变化的中心课题以及使所述显示区域的周边区域显示周边图形的周边课题的至少一方，将从所述中心课题或者所述周边课题的产生起直至从认识到该产生的被试验者处接受到规定的操作为止的时间作为反应时间来进行测定，基于所述反应时间来对所述被试验者的注意力能力进行评价。
通过随机地产生中心课题和周边课题，从而能够对视野中心处的视觉性注意力能力以及视野周边处的视觉性注意力能力这两方进行评价。而且，由此，能够更准确地对视觉性注意力能力的从中心视野至周边视野的分布进行测定。
根据本说明书中所公开的技术，能够更准确地对视觉性注意力能力的从中心视野至周边视野的分布进行测定。
附图说明
图1为表示注意力能力检查装置的物理性结构的图。
图2为表示注意力能力检查装置的功能性结构的框图。
图3为表示视觉性注意力能力的在空间内的分布的一个示例的曲线图。
图4为表示以并行的方式执行非视觉性任务的情况下的视觉性注意力能力的分布的一个示例的图。
图5为表示稳定显示的一个示例的图。
图6为表示中心课题的一个示例的图。
图7为表示周边课题的一个示例的图。
图8为表示在注意力能力检查装置中实施的检查流程的流程的流程图。
图9为表示中心检查组的流程的图。
图10为表示周边检查组的流程的图。
图11为表示在检查流程中获得的中心反应时间的曲线图。
图12为表示在检查流程中获得的周边反应时间的曲线图。
图13A为对中心区域以及周边区域的水平方向的范围进行说明的图。
图13B为对中心区域以及周边区域的垂直方向的范围进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图来对注意力能力检查装置10的结构进行说明。图1为表示注意力能力检查装置10的物理性结构的图，图2为表示注意力能力检查装置10的功能性结构的框图。该注意力能力检查装置10为，对被试验者的视觉性注意力能力进行测定并检查的装置。
在对注意力能力检查装置10的具体结构进行说明之前，对在该装置10中作为检查对象的视觉性注意力能力进行说明。人为了处理目标任务(例如车辆的驾驶操作任务等)而能够发挥的信息处理能力，根据该人所具有的视觉性注意力能力而变动。特别是，在驾驶汽车的情况下，据说所利用的信息中的90％为视觉信息，从而视觉性注意力能力的多少，在处理汽车的驾驶任务时非常重要。
这样的视觉性注意力能力根据各人本来具有的特性、或清醒度、与目标任务并行地处理的其他任务的内容等而较大地变动。例如，已知如下情况，即，在执行算术任务或记忆任务时，视觉性注意力能力会降低。此外，也已知如下情况，即，视觉性注意力能力的在视野空间内的分布并不一样，存在偏重的情况。
图3、图4为表示视觉性注意力能力的在空间内的分布的一个示例的曲线图。在图3、图4中，纵轴表示视觉性注意力能力的高低，横轴表示视野空间内的水平位置。一般情况下，人在其视野的中心处，能够发挥较高的视觉性注意力能力，另一方面，视野的周边处的视觉性注意力能力会变低。例如，视野中心的像，能够在短时间内准确地认识出来，另一方面，对于位于视野的周边的像，则在认识上容易花费时间。其结果为，如图3所示那样，视觉性注意力能力采取像在视野中心处最高并随着从视野中心趋向于视野周边而急剧减低下去这样的山形形状的分布。另外，在下文中，将视野中心处的视觉性注意力能力称为“中心视野注意力能力”，将视野周边的视觉性注意力能力称为“周边视野注意力能力”。
这样的视觉性注意力能力的总量能够表示作为图3的曲线图中的阴影线部分的面积。该视觉性注意力能力的总量根据各人本来具有的特性或清醒度而不同。例如，清醒度越低，则视觉性注意力能力的总量越降低。此外，与青年期或壮年期的人相比，老年人的视觉性注意力能力的总量大多较低。图3的上半部示出了清醒度较高的人的视觉性注意力能力，图3的下半部示出了清醒度较低的人的视觉性注意力能力。
此外，视觉性注意力能力的分布的方式也会根据并行处理的其他任务的内容而产生变化。例如，在以与需要施以视觉性注意力的视觉性任务并行的方式执行记忆任务或算术任务等非视觉性任务的情况下，与没有并行地执行视觉性任务的情况相比，视觉性注意力能力的分布的方式会发生变化。图4为，表示并行地执行非视觉性任务的情况下的视觉性注意力能力的分布的一个示例的图。具体而言，图4的上半部为表示并行处理非视觉性任务(例如算术任务等)时的视觉性能力的分布的曲线图，下半部为表示并行处理第二非视觉性任务(例如记忆任务等)时的视觉性能力的分布的曲线图。
如根据图4的上半部以及下半部的比较所明确的那样，即使是相同的人，视觉性注意力能力的分布的形态也会因并行处理的非视觉性任务的内容而发生变化。例如，在并行处理第一非视觉性任务的情况下，中心视野注意力能力容易降低。另一方面，在并行处理第二非视觉性任务的情况下，中心视野注意力能力不易降低，而周边视野注意力能力容易降低。
如此，人的视觉性注意力能力在视野空间内分布为山状，并且其分布的形态会因并行处理的任务的内容等而发生变化。在本说明书中公开的注意力能力检查装置10对这样的注意力能力的多少以及视野空间内的分布进行测定。该测定结果例如能够利用在被试验者是否具备适于执行目标任务(例如车辆的驾驶任务等)的视觉性注意力能力的判断之中。此外，注意力能力检查装置10也可以被利用在各种设备的用户界面的设计之中。例如，在车辆上，有时会搭载有接受从驾驶员向车辆的语音命令、或利用语音从车辆侧对驾驶员进行询问的语音对话系统。语音对话系统中的语音命令或询问内容需要设定为不会干扰目标任务(即车辆的驾驶任务)的程度的难易度。注意力能力检查装置10也可以利用在这样的语音对话系统中的语音命令以及询问内容的难易度是否合适的判断之中。
接下来，关于对这样的视觉性注意力能力进行检查的注意力能力检查装置10的结构，将参照图1、图2来进行说明。如图1所示那样，注意力能力检查装置10在物理性上具有显示图像的显示器12、接受来自被试验者的操作的输入装置14、和控制器16。
显示器12为在预定的显示区域24中显示图像的装置，例如为液晶显示器或有机EL显示器、投影仪等。在本示例中，显示区域24大致区分为后述的显示中心图形的中心区域26、位于与中心区域26相比靠外侧的周边区域28、介于中心区域26与周边区域28之间的中间区域30。另外，虽然在图1中，为了容易理解，而图示了各个区域26、28、30的边界线，进一步地，对各个区域26、28、30施以不同的纹理图案，但这样的边界线以及纹理图案在实际的显示区域24中并不存在。
如后文详细叙述的那样，在用于对注意力能力进行检查的检查流程中，在中心区域26处显示中心图形。此外，在检查流程中，随机地产生以预定的速度不稳定地使中心图形变化的中心课题、以及使周边区域28显示周边图形的周边课题。
输入装置14为接受来自被试验者的操作的装置，例如包括键盘、按钮、操纵杆、触摸面板、踏板、鼠标以及话筒中的至少一个。在本示例中，输入装置14为，包含空格键以及方向键在内的键盘。如后文详细叙述的那样，特定的按键与中心课题以及周边课题分别建立了对应关系。具体而言，空格键与中心课题建立了对应关系，方向键与周边课题建立了的对应关系。在进行检查流程时，如果被试验者认识出中心课题或者周边课题的产生，则操作与各个课题建立了对应关系的按键。另外，虽然在本示例中，作为输入装置14而使用了键盘，但只要是可接受来自用户的操作的装置即可，输入装置14并不限于键盘，也可以为按钮或操纵杆、触摸面板、踏板、鼠标等其他的操作元件。此外，输入装置14也可以为接受语音命令的话筒。在该情况下，预先将特定的语音命令与中心课题以及周边课题分别建立对应关系。
控制器16对显示区域24中的显示内容进行控制，并且基于被试验者对被显示的图像作出反应而实施的输入装置14的操作内容来对被试验者的注意力能力进行判断。这样的控制器16为，在物理性上具有处理器18、存储器20、计时器22的计算机。在该“计算机”中，也包括将计算机系统装入一个集成电路的微控制器。此外，处理器18是指，广义上的处理器，且为包括通用的处理器(例如，CPU：Central Processing Unit(中央处理单元)、等)或、专用的处理器(例如，GPU：Graphics Processing Unit(图形处理单元)、ASIC：ApplicationSpecific Integrated Circuit(特定用途集成电路)、FPGA：Field Programmable GateArray(现场可编程门阵列)、可编程逻辑器件等)。此外，以下所述的处理器18的动作，不仅为由一个处理器完成的动作，也可以为存在于在物理性上分离的位置的多个处理器协同工作而完成的动作。同样地，存储器20也无需在物理性上为一个要素，也可以由存在于在物理性上分离的位置的多个存储器构成。此外，存储器20也可以包括半导体存储器(例如，RAM、ROM、固态硬盘等)以及磁盘(例如，硬盘驱动器等)中的至少一个。计时器22对时间的经过进行测定。该计时器22根据处理器18的指示而进行驱动，并将计测结果输出至处理器18。
图2示出了注意力能力检查装置10的控制器16的功能性结构。课题产生部48对是否需要产生中心课题以及周边课题进行判断，并分别将中心课题的产生指示输出至中心图像生成部50，将周边课题的产生指示输出至周边图像生成部52。中心图像生成部50生成在中心区域26处进行显示的图像。在中心区域26中，如后文所述那样，稳定地显示有中心图形32以及路线图形44。此外，当被输入有中心课题的产生指示时，中心图像生成部50将生成以预定的速度不稳定地使中心图形32变化的图像。周边图像生成部52生成在周边区域28处进行显示的图像。具体而言，周边图像生成部52在被输入有周边课题的产生指示的情况下，生成周边图形34的图像。
计测部54对被试验者对于问题的反应时间进行计测。具体而言，计测部54在从课题产生部48接收到中心课题的产生指示之后，将直到被输入有与该中心课题相对应的操作为止的时间作为中心反应时间Rc来进行计测。同样地，计测部54在从课题产生部48接收到周边课题的产生指示之后，将直到被输入有与该周边课题相对应的操作为止的时间作为周边反应时间Rp来进行计测。计测部54将所获得的中心反应时间Rc以及周边反应时间Rp输出至评价部56。此外，在计测部54中，如果被输入有与课题相对应的操作，则将该主旨输出至课题产生部48。
评价部56分别基于中心反应时间Rc来对表示中心视野注意力能力的指标进行计算、基于周边反应时间Rp来对表示周边视野注意力能力的指标进行计算，并且将其作为评价结果而进行计算。然后，生成表示所计算出的评价结果的图像，并输出至图像输出部46。图像输出部46将在中心图像生成部50、周边图像生成部52以及评价部56中生成的图像输出至显示器12。
接下来，对由这样的注意力能力检查装置10实施的注意力能力检查的检查流程进行说明。在检查流程中，以与使显示区域24的中心区域26显示中心图形32的稳定显示并行的方式产生中心课题或者周边课题，并对被试验者对于这些课题的反应时间进行测定。
图5为表示稳定显示的一个示例的图。在图5的示例中，中心图形32为小圆。在稳定显示中，该中心图形32(即涂成黑色的小圆)在闪烁的同时沿着预定的行驶路线等速地移动。另外，在图5的示例中，行驶路线为，具有与作为中心图形32的小圆不同的中心的大圆。在稳定显示中，与中心图形32一起也显示了表示该行驶路线的路线图形44。
图6为表示中心课题的一个示例的图。中心课题为，不稳定地、并且以预定的速度使中心图形32变化。在图6的示例中，中心课题为，使作为中心图形32的小圆逐渐膨胀。被试验者如果认识到中心图形32的膨胀产生，则对与中心课题建立了对应关系的按键(在本示例中，为空格键)进行操作。
图7为表示周边课题的一个示例的图。周边课题为，使显示区域24的周边区域28显示周边图形34。在图7的示例中，周边图形34为兰道尔环(Landolt ring)。该兰道尔环的朝向、也就是环的开放方向从右以及左中随机选择。此外，周边图形34的显示位置也在周边区域28内被随机选择。但是，在本示例中，如图1所示那样，周边区域28内、且能够显示兰道尔环的程度的大小的空间被限定在显示区域24的四角处。因此，周边图形34(兰道尔环)被显示在从显示区域24的四角中随机选出的一角处。被试验者如果识别出了兰道尔环，则对与该兰道尔环的朝向相对应的方向键进行操作。
在一次检查流程中，以与上述的稳定显示并行的方式而多次重复检查组。检查组将从使中心课题以及周边课题中的任意一个产生一次之后起直到接受了与各个课题建立了对应关系的操作、或者到时限为止设为一组。在下文中，将产生中心课题的检查组称为“中心检查组”，将产生周边课题的检查组称为“周边检查组”。一次检查流程中的中心检查组和周边检查组的产生频率的比率大致为3比1，中心检查组的产生频率高于周边检查组的产生频率。
图8为表示由注意力能力检查装置10实施的检查流程的流程的流程图。在检查流程中，预先以使被试验者和显示区域24的相对位置关系成为规定的关系的方式，使被试验者配置在显示区域24的正面、且距显示区域24仅规定距离的位置上。如果被试验者和显示区域24的相对位置关系成为规定的关系，则控制器16开始进行稳定显示(S10)。即，使显示区域24的中心区域26显示路线图形44以及中心图形32。此外，使中心图形32周期性地闪烁，并且以固定的速度沿着路线图形44而进行移动。接下来，控制器16将参数i设定为初始值0(S12)。
接下来，控制器16决定此后实施的检查组的种类(S14)。该决定以一次检查流程中的中心检查组与周边检查组的产生频率的比率成为3：1的方式来实施。也可以设为，例如，控制器16使1至4的整数值随机产生，并在出现1至3的数字的情况下，实施中心检查组，在出现4的数字的情况下，实施周边检查组。此外，作为另一方式，也可以预先准备记录了中心检查组和周边检查组的执行顺序的表格，并按照该表格来决定此后实施的检查组的种类。
当在步骤S14中选择了中心检查组的情况下(在S16中为是)，控制器16执行中心检查组(S18)。图9为表示中心检查组的流程的图。如图9所示那样，在选择了中心检查组的情况下，控制器16使中心课题产生(S30)。即，使中心图形32逐渐膨胀。此外，控制器16在开始膨胀的同时，开始进行由计时器22实施的计测(S32)。另外，这样的中心课题的开始定时会被随机变更。
在产生中心课题后，控制器16对是否自被试验者处输入了与中心课题相对应的按键(在本示例中，为空格键)进行监视(S34)。如果存在所对应的按键输入(在S34中为是)，则结束由计时器22实施的计测，并将计测时间作为中心反应时间Rc而存储在存储器20中(S38)。另外，在被输入了没有与中心课题建立对应关系的按键(例如，数字键等)的情况下，将予以忽视。此外，作为另一方式，也可以在被输入了没有建立对应关系的按键的情况下，返回至步骤S14，也就是返回至检查组的种类决定步骤，并从最初再次开始检查组。
另一方面，在未被输入有所对应的按键的情况下(在S34中为否)，控制器16进行待机，直到计测时间达到规定的最大待机时间为止。如果在未实施按键输入的情况下，计测时间达到最大待机时间，则控制器16判断为已到时限(在S36中为是)，并前进至步骤S38，将到当前为止的计测时间、也就是最大待机时间作为中心反应时间Rc而存储在存储器20中。另外，在已到时限的情况下，也可以不是返回至步骤S38，而是返回至步骤S14，并从最初再次开始检查组。
另一方面，当在步骤S14中选择了周边检查组的情况下(在S16中为否)，控制器16执行周边检查组(S20)。图10为表示周边检查组的流程的图。如图10所示那样，在选择了周边检查组的情况下，控制器16使周边课题产生(S40)。即，在周边区域28中显示周边图形34。更具体而言，控制器16使朝右或者朝左的兰道尔环显示在从显示区域24的四角中随机选择的一角上。此外，控制器16在该兰道尔环的显示开始的同时，也开始进行由计时器22实施的计测(S42)。另外，这样的周边课题的开始定时也会被随机变更。
在开始显示兰道尔环后，控制器16对是否自被试验者处输入了与该兰道尔环的朝向相对应的按键进行监视(S44)。即，在显示了朝右的兰道尔环的情况下，对是否输入了右方向键进行确认，在显示了朝左的兰道尔环的情况下，对是否输入了左方向键进行确认。如果存在所对应的按键(在S44中为是)，则结束由计时器22实施的计测，并将计测时间作为周边反应时间Rp而存储在存储器20中(S48)。另外，在被输入了没有与所显示的兰道尔环建立对应关系的按键的情况下，将予以忽视。因此，例如，当在显示了朝右的兰道尔环时被输入了左方向键的情况下，将不前进到步骤S48，而是前进至步骤S46。此外，作为另一方式，也可以在被输入了没有建立对应关系的按键的情况下，返回至步骤S14，并从最初再次开始检查组。此外，在没有输入所对应的按键的情况下(在S44中为否)，控制器16进行待机，直至计测时间达到规定的最大待机时间为止。如果在没有实施按键输入的情况下计测时间达到最大待机时间，则控制器16判断为已到时限(在S46中为是)，并前进至步骤S48，将直到当前为止的计测时间、也就是最大待机时间作为周边反应时间Rp而存储在存储器20中。另外，在已到时限的情况下，也可以不返回至步骤S48，而是返回至步骤S14，并从最初再次开始检查组。
如果中心检查组或者周边检查组结束，则控制器16前进至图8的步骤S22，使参数i递增(S22)。接下来，控制器16对参数i是否达到预定的目标次数imax进行确认(S24)。当i＜imax时(在S24中为是)，控制器16返回至步骤S14，再次执行S14～S22。另一方面，在i＝imax的情况下(在S24中为否)，控制器16将基于至此为止所获得的反应时间Rc、Rp来对被试验者的注意力能力进行评价(S26)。具体而言，控制器16将由多次中心检查组分别获得的中心反应时间Rc的统计值作为中心视野注意力能力的评价指标来进行计算。另外，作为此处所使用的统计值，只要为表示多个中心反应时间Rc的趋势的值即可，例如为平均值或最小值、中间值等。同样地，控制器16将由多次周边检查组分别获得的周边反应时间Rp的统计值(例如平均值或最小值、中间值等)作为周边视野注意力能力的评价指标而进行计算。并且，如果在显示区域24中显示了所获得的显示结果(S28)，则检查流程结束。
接下来，对由这样的注意力能力检查装置10实施的检查流程的效果进行说明。在本示例中，使中心课题以及周边课题随机地产生，并对被试验者对于该中心课题以及周边课题的反应时间进行了测定。由此，能够获得中心视野注意力能力以及周边视野注意力能力这两方，进而，能够对视野空间内的注意力能力的分布进行测定。
此外，在本示例中，作为中心课题而设定了图形的变化，作为周边课题而设定了图形的出现。在此，一般而言，图形的变化比图形的出现更难以发现。通过将所涉及的难以发现的现象设定为中心课题，从而能够在适当地原样保持被试验者的视线的朝向的状态下，对中心视野注意力能力以及周边视野注意力能力这两方进行测定。也就是说，为了适当地对中心视野注意力能力以及周边视野注意力能力这两方进行测定，被试验者的视线需要朝向中心区域26。在本示例中，由于在中心区域26处产生难以发现的“图形的变化”，因此被试验者想要发现该变化，就会自然地使视线持续朝向中心区域26。其结果为，能够适当地对中心视野注意力能力以及周边视野注意力能力这两方进行测定。
此外，在本示例中，使中心图形32周期性地闪烁。当采用所涉及的结构时，被试验者为了发现中心图形32的变化，需要预先将停闪前所显示的中心图形32暂时记在脑内记忆中，并对被再次显示的中心图形32和被记在脑内记忆中的中心图形32进行比较。因此，在本示例中被测定的中心视野注意力能力为，反映了脑内记忆的状态的能力。在此，在汽车的驾驶任务等中，需要让脑内记忆适当地发挥作用。因此，像本示例这样，通过对反映了脑内记忆的状态的中心视野注意力能力进行测定，从而能够更准确地对驾驶任务等所需的能力进行测定。
此外，在本示例中，使中心图形32等速地移动。当采用所涉及的结构时，被试验者能够预测中心图形32的运动。当采用所涉及的结构时，被试验者为了发现中心图形32的变化，需要预测中心图形32的将来的像，并暂时记于脑内记忆中，并且对该被记忆的中心图形32的预想的像和当前显示的中心图形32进行比较。因此，即使在该情况下，在本示例中所测定的中心视野注意力能力也反映了脑内记忆的状态，并且能够更准确地对驾驶任务等所需的能力进行测定。
此外，如在上述的说明中所明确的那样，在本示例中，将与中心课题建立了对应关系的操作和与周边课题建立了对应关系的操作设为互不相同的操作。通过采用所涉及的结构，从而能够明确地区分并取得对于中心课题的反应和对于周边课题的反应。例如，根据被试验者的状态，也存在有虽然产生了周边课题，但未加注意而误认为产生了中心课题的情况。在该情况下，当将对于中心课题的操作和对于周边课题的操作设为相同时，将无法区分被试验者是注意到了周边课题，还是误认为产生了中心课题。如果像本示例那样，将分别对应于中心课题以及周边课题的操作分开，则能够避免这样的问题。
图11、图12为表示由上述的检查流程所获得的检查结果的一个示例的图。图11为表示中心反应时间Rc的曲线图。在图11中，条件1示出了在没有与上述的检查流程并行处理的其他任务的情况下的中心反应时间Rc。此外，条件2示出了与上述的检查流程并行地实施将数字从100依次两个两个减去的算术任务的情况下的中心反应时间Rc。进一步地，条件3示出了与上述的检查流程并行地实施将数字从100依次七个七个减去的算术任务的情况下的中心反应时间Rc。如果参照图11则可知如下情况，即，随着并行实施的算术任务的难易度升高，中心反应时间Rc会增加，并且中心视野注意力能力会降低。也就是说，根据本示例的检查方法，可知能够对算术任务给注意力能力带来的影响进行测定。
图12为表示周边反应时间Rp的曲线图。在图12中，条件4示出了没有与上述的检查流程并行处理的任务的情况下的周边反应时间Rp。此外，条件5示出了与上述的检查流程并行地实施对随机给出的数字中的紧接稍前被提供的数字进行发声的记忆任务的情况下的周边反应时间Rp。进一步地，条件6示出了与上述的检查流程并行地实施对随机给出的数字中的前一个被提供的数字进行发声的记忆任务的情况下的周边反应时间Rp。如果参照图12，则可知如下情况，即，随着并行实施的记忆任务的难易度升高，周边反应时间Rp会增加，并且周边视野注意力能力会降低。也就是说，根据本示例的检查方法，可知能够对记忆任务给注意力能力带来的影响进行测定。
接下来，参照图13来对中心区域26以及周边区域28的范围进行说明。图13A为对中心区域26以及周边区域28的水平方向范围进行说明的图，图13B为对中心区域26以及周边区域28的垂直方向范围进行说明的图。如上文所述那样，在本示例中，分别在中心区域26处显示中心图形32，在周边区域28处显示周边图形34。其中，中心区域26被设定为在视网膜中央凹处被捕捉到的区域，具体而言，被设定为视觉3度的范围的区域。此外，周边区域28被设定为所追求的有效视野的边界附近。
即，人的视野、也就是不使眼转动而能够观察的范围，据说在通常情况下，在水平方向上为大约200度，在垂直方向上为大约130度。即使在该视野之中，视觉3度的范围的像也能够在眼球的视网膜中央凹处被捕捉到，并能够以高分辨率来对像进行处理。在本示例中，将该视觉3度的范围设为中心区域26，在该视觉3度的范围内，使中心图形32进行移动。
此外，周边区域28基于所追求的有效视野而被设定。有效视野是指，在进行观察的同时能够实施信息处理的区域。所需的有效视野根据所执行的任务的内容而不同，例如，在适当地执行汽车的驾驶任务的情况下，据说在水平方向上需要60度、在垂直方向上需要40度左右的有效视野。因此，在为了汽车的驾驶任务而对注意力能力进行测定的情况下，将基于在水平方向上成为60度、在垂直方向上成为40度的有效视野的边界来设定周边区域28。具体而言，将由该有效视野的边界和使该边界仅向内侧偏移预定距离而得到的线所包围的范围设定作为周边区域28。该偏移距离只要根据周边图形34的大小进行设定即可，周边图形34的大小只要以被试验者最低限度具有的视力为基准来进行设定即可。例如，在为了汽车的驾驶任务而对注意力能力进行检查的情况下，将以被试验者具备取得驾驶证所需的视力为前提。在日本的情况下，由于为了取得驾驶证，需要双眼视力在0.7以上，因此周边图形34的大小成为能够由双眼以0.7的视力而识别出的大小。
另外，在图1的示例中，由于显示区域24的大小的关系，仅能够在显示区域24的四角处确保在周边区域内且可显示周边图形34的空间。因此，在本示例中，仅在显示区域24的四角处显示周边图形34。但是，如果在中心区域26的上下方向以及左右方向上也能够确保在周边区域内且可显示周边图形34的空间，则也可以在所涉及的空间内显示周边图形34。
此外，如果显示区域24和被试验者的相对位置关系发生变化，则不仅显示区域24中的成为视觉3度的范围会发生变化，甚至适合作为中心区域26的范围也会发生变化。为了防止这样的适合作为中心区域26的范围的变化，在对注意力能力进行检查时，将以使显示区域24和被试验者的相对位置关系始终固定的方式来对被试验者的位置进行调节。
接下来，对中心课题以及周边课题进行说明。在本示例中，作为中心课题，使中心图形32膨胀。但是，中心课题只要以预定的速度使中心图形32不稳定地变化即可，也可以为其他形态。例如，中心课题也可以为中心图形32的大小的变化、颜色的变化、亮度的变化、移动速度的变化、形状的变化以及它们的组合中的任意一个。因此，中心课题例如既可以为使中心图形32的颜色从黑色变化为红色，也可以为使中心图形32的形状从圆形变化为菱形。进一步地，中心课题例如也可以为像在使中心图形32膨胀的同时使亮度上升这样的课题。另外，如在上述说明中所明确的那样，即使是稳定显示，中心图形32(即涂成黑色的小圆)也会发生变化(即，闪烁或移动)。在该稳定显示中产生的变化为，即使未被复位，也与时间的经过一起返回至原始状态的循环性的变化。即，在稳定显示中产生的变化为，使闪亮状态和停闪状态反复的循环性的变化，或者沿着一个大圆循环移动的变化。另一方面，在中心课题中产生的变化为，直至被复位为止，中心图形32从第一状态(例如膨胀前的状态)逐渐前进到第二状态(例如到完全膨胀后为止的状态)为止的非循环性的变化。
此外，虽然在本示例中，将中心图形32设为涂成黑色的小圆，但中心图形32也可以为其他的形状。但是，在本示例中，中心图形32在闪烁的同时沿着路线图形44进行移动，且中心图形32相对于路线图形44的相对位置逐渐变化。中心图形32设为即使中心图形32相对于路线图形44的相对位置发生变化，其外观的印象也不易变化的图形。例如，虽然在当使某个图形旋转360/n度时与原始的图形完全重合的情况下，将n称为旋转对称的次数，但一般情况下，该旋转对称的次数n越高，则即使相对位置发生变化，外观的印象也越难以发生变化。因此，中心图形32例如也可以设为次数n成为6以上的旋转对称图形。
此外，如果周边课题为使周边区域28显示周边图形34，则其他形态也可以被适当变更。例如，周边图形34并不限于兰道尔环，也可以为其他形状，例如为箭头标记图形或多边形。另外，周边课题也可以为，需要进行不仅要掌握周边区域28中的周边图形34的有无，而且还要对该周边图形34的意思作出解释的信息处理的课题。因此，在周边课题中所使用的周边图形34也可以预先准备多个种类，并针对该每个种类而与不同的操作建立对应关系。例如，也可以作为周边图形34而预先准备三角形、四边形以及五边形这三个种类的图形，并将表示各个多边形的边的数量的数字键的输入作为所对应的操作而进行设定。
可是，在本示例中，将中心课题和周边课题的产生频率的比率设为3：1，使中心课题的产生频率高于周边课题的产生频率。这是因为，在成为对象的驾驶任务中，中心视野注意力能力比周边视野注意力能力更重要。此外，通过提高中心课题的产生频率，从而被试验者欲将其视线保持在朝向中心区域26的状态，以便能够与周边课题相比更能够应付中心课题。其结果为，由于能够将被试验者的视线保持在适当的状态下，因此能够更准确地对中心视野注意力能力以及周边视野注意力能力进行测定。另外，中心课题和周边课题的产生频率的比率也可以根据注意力能力检查的目的，从而适当地进行变更。
此外，在本示例中，将一次检查流程中所包含的检查组的总数设为规定的目标次数imax，并将中心课题和周边课题的产生频率的比率设为3：1。当将这样的目标次数imax以及产生频率的比率设为固定值时，被试验者能够事先推测接下来将产生的课题的种类，从而有可能无法准确地测定注意力能力。例如，设为目标次数imax为12次，产生频率的比率决定为3：1。在该情况下，在执行了11次检查组的时间点下，如果中心课题产生了9次，周边课题产生了2次，则最后的检查组能够很容易地预测为周边检查组，被试验者有可能积极地注意周边区域。在所涉及的情况下，将无法准确地测定周边视野注意力能力。因此，为了使接下来实施的检查组的种类难以预测，也可以随机地变更产生频率的比率以及目标次数imax中的至少一方。
此外，至此为止所说明的结构均为一个示例，只要是至少与稳定显示并行地随机产生中心课题以及周边课题的至少一方并对从该课题的产生起至所对应的操作的输入为止的反应时间进行测定并且基于所测定出的反应时间来对被试验者的注意力能力进行测定的结构即可，其他的结构也可以被适当地变更。例如，虽然在上述的示例中，设为不使中心课题和周边课题同时产生的结构，但中心课题以及周边课题也可以并行地产生。例如，也可以在开始中心图形32的膨胀之后，在被输入有与中心课题建立了对应关系的操作之前，使周边区域28显示周边图形34。
此外，虽然在上述的示例中，作为稳定显示而在使中心图形32闪烁的同时进行等速移动，但是这样的闪烁以及等速移动的至少一方也可以不存在。此外，虽然在至此为止的说明中，显示区域24列举了作为连续的一块区域的情况为示例而进行了说明，但显示区域24也可以被分割为多块。例如，也可以预先准备多个显示器(例如智能手机的显示器)，并将其中的一个配置在覆盖中心区域26的位置上，将其余的显示器配置在覆盖周边区域28的位置上。通过设为所涉及的结构，从而由于无需大画面的显示器12，因此能够比较廉价地构成注意力能力检查装置10。注意力能力检查装置10也可以被搭载在车辆上。例如，也可以将中心图形32显示在被设置于仪表板上的仪表用显示器上，并代替将周边图形34显示在盲点监视指示器上，而将周边图形34显示在侧镜上。通过设为所涉及的结构，从而能够在驾驶开始前很容易地检查车辆的驾驶任务所需的注意力能力。
此外，本说明书中所公开的注意力能力检查的技术不仅可使用于汽车的驾驶能力的有无或用户界面的好坏的判断中，也可以使用于其他目的。例如，本说明书中所公开的技术也可以使用于饮酒或对精神起到作用的药品(例如抗抑郁药等)的服用给注意力能力带来的影响的检查中。此外，本说明书中所公开的技术也可以使用于因青光眼而引起的视野缺损的检测中。
符号说明
10、注意力能力检查装置；12、显示器；14、输入装置；16、控制器；18、处理器；20、存储器；22、计时器；24、显示区域；26、中心区域；28、周边区域；30、中间区域；32、中心图形；34、周边图形；44、路线图形；46、图像输出部；48、课题产生部；50、中心图像生成部；52、周边图像生成部；54、计测部；56、评价部。
Claims (11)
1.一种注意力能力检查装置，其特征在于，具备：
显示器，其在显示区域处显示图像；
输入装置，其接受来自被试验者的操作；
控制器，其对所述显示区域中的显示内容进行控制，并且基于所述被试验者对所显示的图像作出反应而实施的所述输入装置的操作内容来对所述被试验者的注意力能力进行判断，
所述控制器以与使所述显示区域的中心区域显示中心图形的稳定显示并行的方式，随机地产生使所述中心图形不稳定地以规定的速度变化的中心课题以及使所述显示区域的周边区域显示周边图形的周边课题的至少一方，并将从所述中心课题或者所述周边课题的产生起直至从认识到该产生的所述被试验者处接受到规定的操作为止的时间作为反应时间来进行测定，并且基于所述反应时间来对所述被试验者的注意力能力进行评价。
2.如权利要求1所述的注意力能力检查装置，其特征在于，
所述控制器基于对于所述中心课题的所述反应时间来对视野中心处的注意力能力进行评价，并基于对于所述周边课题的所述反应时间来对视野周边处的注意力能力进行评价。
3.如权利要求1或2所述的注意力能力检查装置，其特征在于，
所述控制器在一次检查流程中多次重复检查组，
所述检查组将从使所述中心课题以及所述周边课题中的任意一个产生一次之后起直至接受到所述规定的操作、或者到时限为止设为一组，
所述控制器基于由多个所述检查组各自所获得的所述反应时间来对所述被试验者的注意力能力进行评价。
4.如权利要求3所述的注意力能力检查装置，其特征在于，
所述一次检查流程中的所述中心课题的产生次数多于所述周边课题的产生次数。
5.如权利要求3或4所述的注意力能力检查装置，其特征在于，
所述控制器随机地变更从所述检查组的开始起至所述中心课题或者所述周边课题的产生为止的定时。
6.如权利要求3至5中的任意一项所述的注意力能力检查装置，其特征在于，
所述控制器能够变更一次检查流程中的所述中心课题以及所述周边课题的产生次数的比率。
7.如权利要求1至6中的任意一项所述的注意力能力检查装置，其特征在于，
所述控制器在所述稳定显示中，以与所述中心课题的产生无关的方式使所述中心图形闪烁。
8.如权利要求1至7中的任意一项所述的注意力能力检查装置，其特征在于，
所述控制器在所述稳定显示中，以与所述中心课题的产生无关的方式使所述中心图形沿着规定的移动路线进行移动。
9.如权利要求1至8中的任意一项所述的注意力能力检查装置，其特征在于，
所述规定的操作包括与所述中心课题建立了对应关系的第一操作、和与所述周边课题建立了对应关系的与所述第一操作不同的第二操作。
10.如权利要求9所述的注意力能力检查装置，其特征在于，
所述周边图形为兰道尔环图形，
所述第二操作为，对所述兰道尔环图形的环的开放方向进行指示的操作。
11.一种注意力能力检查方法，其特征在于，
在使显示器的显示区域的中心区域显示中心图形的状态下，随机地产生使所述中心图形不稳定地以规定的速度变化的中心课题以及使所述显示区域的周边区域显示周边图形的周边课题的至少一方，
将从所述中心课题或者所述周边课题的产生起直至从认识到该产生的被试验者处接受到规定的操作为止的时间作为反应时间来进行测定，
基于所述反应时间来对所述被试验者的注意力能力进行评价。
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