JP2011183169A - 視覚認知を改善するためのシステム、装置および作動方法 - Google Patents
視覚認知を改善するためのシステム、装置および作動方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】
使用者の視覚系を訓練するための装置の作動方法は、第1の画像と第2の画像(312)及び少なくとも1つのターゲット構造(314)を備える、画像間に時間間隔を持たせた複数の画像からなるシーケンス(310、320)を表示手段が表示し(262)、前記少なくとも1つのターゲット構造または少なくとも1つのターゲット画像を使用者が特定できたかどうかのフィードバック応答を入力手段を介して演算部が受信し(264)、受信したフィードバックに基づき演算部が使用者の視覚の進歩とともに、第1の画像の表示と第2の画像の表示との間の時間間隔を短くする工程とを備える。
【選択図】図2b
Description
ポラット、ウリによる「視覚認知を改善するためのシステムおよび方法」(特許文献1)には、弱視として知られている視覚認知プロセスの神経学的構成要素における良く知られた欠陥を改善するための方法が記載されている。この出願は、ポラットらが2005年4月5日に出願した「通信ネットワーク上でユーザの視覚認知を改善するための方法およびシステム」(特許文献2)として公開済みであり、本明細書において参照により取り入れられている。
本発明の典型的な実施形態では、視覚認知を改善するためのシステムには、サーバコンピュータに無線で接続されたハンドヘルド装置が含まれる。ハンドヘルド装置には、視覚刺激を表示するためのディスプレイ、ユーザ入力のための手段、およびユーザにフィードバックをもたらすための手段が含まれる。
本発明の別の実施形態では、人間の視覚系を訓練するためのシステムにおいて、前記ハンドヘルドディスプレイユニット装置はパームコンピュータである。
本発明の別の実施形態では、システムはさらに、前記ハンドヘルド装置にインストールされたアプリケーションに対する許可を与えるためにハンドヘルド装置と通信することができるサーバコンピュータを備える。
本発明の別の実施形態では、前記視覚刺激に少なくとも1つの画像が含まれ、前記画像の表示時間が被訓練者の進歩とともに短くなる。
本発明の別の実施形態では、前記視覚刺激に少なくとも2つの画像が含まれ、各画像には少なくとも1つのターゲット構造と少なくとも1つの側面構造とが含まれ、少なくとも1つの前記画像における少なくとも1つの前記ターゲット構造の強度が異なる。
本発明のさらなる特徴および優位性は、本明細書に含まれる図面および説明から明らかとなる。
図面を参照すると、図1には、本発明の典型的な実施形態に従う人間の視覚系を、ハンドヘルドディスプレイユニットに前記人間に対する視覚刺激を示すことによって訓練するためのシステム100が例示されている。
ハンドヘルドディスプレイユニット装置118にはディスプレイ120とユーザ入力手段例えばキーパッド112が含まれる。訓練セッションでは、被訓練者は、視覚刺激または一連の視覚刺激を観察することを含む視覚作業(タスク)を行なうように要求され、それに応答する。
この作業に付随する基準には、刺激に対するユーザの反応時間が含まれていてもよい。反応が長く遅れた場合には、ユーザによる視覚処理が遅いことを示す場合があり、一方で、反応が異常に速い場合には、ユーザが、画像を実際には認知せずに推測していることを示す場合がある。
出力手段は、ハンドヘルド装置に備え付けられた1つまたは複数の聴覚的または視覚的出力手段であってもよい。例えば、テキストまたは画像のメッセージをスクリーン120に表示してもよく、音または音声メッセージをスピーカ124を用いて生成することもできる。その代わりにまたはそれに加えて、他の出力手段、例えば振動、着信音、または信号光を、利用可能であればいつでも用いてよい。
本発明の一実施形態では、システム100はサーバコンピュータ110を備える。
サーバ110は時々、例えば、インターネットおよび/または電話網を用いてセルラー基地局114に接続することや、電波を用いてハンドヘルド装置に接続することによって、ハンドヘルド装置に接続され得る。
動作方法
図面を参照すると、図2aおよび2bに示すのは、本発明に従う方法を示すブロック図である。これらの図面では、破線で示すボックスは任意的なステップを表わし、二重線で示すボックスは、情報が検査されるステップおよび判定がなされるステップを表わす。いくつかの任意的なステップは、明細書本文では説明しているが、図面には示していない。
任意的には、登録210は、プロバイダオフィスまたは診療所を訪問して、そこで任意的には、視覚能力を好ましくは有資格者が検査すること212を伴う。検査210は、登録プロセスの前または後に任意の異なる場所で行なってもよい。あるいは、被訓練者は、さらなる検査が不必要となるように、既知の診断を本人担当医師または検眼士に調べてもらってもよい。
本発明に従う方法では、アプリケーションプログラムを、セルラー電話のようなハンドヘルド装置のメモリにインストールしてもよい。プログラムは、セルラー電話の計算能力を利用して、視覚刺激をコンピュータ計算してもよい。代替的に、刺激画像をサーバ110から送ることを、アプリケーションプログラムの要求があり次第、セルラーネットワーキングプロトコル例えばSMSまたはMMSを用いて、行なってもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、アプリケーションプログラムはセルラー電話ゲームと同様に実行されてもよい。
アプリケーションローディング214が完了した後、被訓練者は訓練セッション216を開始してもよい。
図2bに、本発明の典型的な実施形態に従う人間の視覚系を訓練するための方法における訓練セッションのいくつかの詳細を示す。
許可が与えられた場合、アプリケーションは予定されているセッションの指示258を任意的に表示する。経験のある被訓練者の場合は、この指示を省略してもよい。
任意的にはフィードバック265は視覚作業の後に被訓練者に表示される。あるいは、平均得点もしくはフィードバックまたは両方を、練習の終了266またはセッションの終了270の時点で表示する。一般的に、フル練習についてのパラメータを、事前に計算する。画像のパラメータは必ずしも、先行する作業に対するユーザ応答によって決まるわけではない。
視覚作業では、被訓練者に視覚刺激または画像シーケンス262を示し、また被訓練者に、画像を観察して応答するように要求する。
あるいは、画像のシーケンスを表示してもよく、被訓練者は、いつターゲットが現れたか、またはシーケンス内のどの画像にターゲットが含まれているかを確認しなければならない。
このような視覚作業の多数の組み合わせを、当業者であれば形成することができる。
同様に、種々の長さの単語を含む画像を、速読能力を開発するために短い時間だけ被訓練者に示してもよい。この場合、被訓練者には、例えば画像に正当な単語が含まれているかどうかを特定することが求められる。
別のタイプの視覚作業では、被訓練者による視覚画像処理の速度を高めることを目的としてもよい。画像のシーケンスを、画像間の遅延を小さくしながら示す。
図5は、視覚の分解能を改善しようと考えている人間の視覚系を訓練するための視覚刺激の実施形態を示す説明図である。画像500には、狭いギャップによって分離された少なくとも一対の線が含まれている。図5の例では、このような対が3つ示されている。ゼロギャップ510、狭いギャップ520、および広いギャップ530である。人間の脳。好ましい実施形態では、ターゲット画像を短い時間だけ表示した後に、マスキング画像(ターゲット画像と同様だが、少なくとも1つの違いがある)を表示する。好ましくは、2つの画像を、視野内の同じかまたは近い場所に示す。訓練は、2つの画像を長時間離しておくこと(例えば0.3〜1秒)から始める。被訓練者が速度を増すにつれて、時間間隔を短くする。そのうち短い時間間隔において、第2の画像のマスキング効果のために、人はターゲットを特定することがもはやできなくなる。正常な人の場合、この時間間隔は、ほぼ180ミリ秒である。難読症患者の場合、もっと長い時間が観察された。実験によって、この時間は30ミリ秒まで短くなり得ることが分かっている。日常生活において、人間の視覚系は視覚信号によって「攻撃される」ため、脳の処理速度は視覚認知に対する制限要因の1つとなっており、それを改善することによって、視覚の改善が、視覚の光学的構成要素を実際には変えることなく行なわれ得る。同様に、難読症患者の状態が、このタイプの訓練によって改善し得る。線、隙間、および背景は、色およびコントラストが異なっていてもよい。線は種々の長さおよび方位であってもよい。
図6aから6cは、視覚刺激の実施形態の別の説明図である。この例では、被訓練者は、線の中央のセクションがどの方向に変位しているかを特定するように要求される。すなわち、画像630に示すように右に変位か、画像620に示すように左に変位か、または画像610に示すように少しも変位していないかである。
被訓練者に成功の度合いについて通知するフィードバックを与えることを、応答265の直後に、または平均得点として各練習の終わり266に、またはセッションの終わり270に、またはこれらの方法のいくつかを組み合わせて、行なってもよい。
本発明に従う方法に対しては、複数の支払いモードを適用することができる。
アプリケーションプログラムがインストールされたときに、固定料金を課金することができる。この支払いによって、被訓練者はアプリケーションを設定されたカレンダ期間だけ、任意的には一日当たり設定された数のセッションだけ、用いることを可能とすること
ができる。
Claims (21)
- 使用者の視覚系を訓練するための装置の作動方法であって、
(A)画像間に時間間隔を持たせた複数の画像からなるシーケンスであって、(1)少なくとも第1の画像と第2の画像、及び(2)少なくとも1つのターゲット構造または少なくとも1つのターゲット画像を備える前記複数の画像からなるシーケンスを前記装置の演算部が生成し、前記複数の画像からなるシーケンスを前記装置の表示手段が表示する工程と、
(B)前記少なくとも1つのターゲット構造または少なくとも1つのターゲット画像を前記表示手段を見た使用者が特定できたかどうかのフィードバック応答を前記使用者から前記装置の入力手段を介して前記演算部が受信する工程と、
(C)受信した前記フィードバックに基づき前記演算部が前記使用者の視覚の進歩とともに、前記第1の画像の表示と前記第2の画像の表示との間の時間間隔を短くする工程とを備える、使用者の視覚系を訓練するための装置の作動方法。 - 前記複数の画像からなるシーケンス中の少なくとも1つの画像を、残りの画像に比べて短期間または長期間にわたって前記表示手段が表示する工程を更に備える、請求項1の方法。
- 前記複数の画像からなるシーケンスは、少なくとも1つのターゲット画像と少なくとも1つのマスキング画像とを備える、請求項1の方法。
- 前記複数の画像からなるシーケンスは、少なくとも1つのターゲット構造と少なくとも1つの側面構造とを備える、請求項1の方法。
- 前記ターゲット画像と前記マスキング画像とは強度が異なる、請求項3の方法。
- 前記ターゲット構造と前記側面構造とは強度が異なる、請求項4の方法。
- 前記少なくとも第1の画像と第2の画像には少なくとも1つの英数字文字が含まれる、請求項1の方法。
- 前記表示する工程は、前記複数の画像からなるシーケンスを使用者によって保持可能なハンドヘルド装置のディスプレイに表示することを含む、請求項1の方法。
- 使用者の視覚系の能力を訓練するための装置であって、
(a)演算部と、
(b)前記演算部によって生成された、画像間に時間間隔を持たせた複数の画像からなるシーケンスであって、(1)少なくとも第1の画像と第2の画像、及び(2)少なくとも1つのターゲット構造または少なくとも1つのターゲット画像を備える、前記複数の画像からなるシーケンスを提示するディスプレイと、
(c)使用者からのフィードバックを受ける入力手段と
を備え、前記演算部は、前記フィードバックに基づき、前記使用者の視覚系の能力の進歩とともに、前記第1の画像の提示と前記第2の画像の提示との間の時間間隔を短くするように構成されている、使用者の視覚系の能力を訓練するための装置。 - 前記演算部は、前記複数の画像からなるシーケンス中の少なくとも1つの画像を提示する時間を、残りの画像に比べて短くまたは長くする、請求項9の装置。
- 前記複数の画像からなるシーケンスは、少なくとも1つのターゲット画像と少なくとも1つのマスキング画像とを備える、請求項9の装置。
- 前記複数の画像からなるシーケンスは、少なくとも1つのターゲット構造と少なくとも1つの側面構造とを備える、請求項9の装置。
- 前記ターゲット画像と前記マスキング画像とは強度が異なる、請求項11の装置。
- 前記ターゲット構造と前記側面構造とは強度が異なる、請求項12の装置。
- 前記提示は単一視野内である、請求項9の装置。
- 前記入力手段は、前記複数の画像からなるシーケンス中において前記ターゲット画像またはターゲット構造を特定したことを前記使用者が信号で伝えられるように構成されている、請求項9の装置。
- 使用者の視覚系を訓練するためのシステムであって、
(a)演算部と、
(b)前記演算部によって生成された、画像間に時間間隔を持たせた複数の画像からなるシーケンスであって、(1)少なくとも第1の画像と第2の画像、及び(2)少なくとも1つのターゲット構造または少なくとも1つのターゲット画像を備える、前記複数の画像からなるシーケンスを提示するディスプレイと、
(c)使用者からのフィードバックを受ける入力手段と
を備え、前記演算部は、前記フィードバックに基づき、前記使用者の視覚系の進歩とともに、前記第1の画像の提示と前記第2の画像の提示との間の時間間隔を短くするように構成されている、使用者の視覚系の能力を訓練するためのシステム。 - 前記入力手段は、前記複数の画像からなるシーケンス中において前記ターゲット画像またはターゲット構造を特定したことを前記使用者が信号で伝えられるように構成されている、請求項17のシステム。
- 前記ディスプレイが備えられた装置に接続されるサーバを更に備える、請求項17のシステム。
- 前記サーバは、
前記使用者の許可と、
前記装置への訓練プログラムのダウンロードと、
前記使用者の訓練進行状態のモニタと、
(1)少なくとも第1の画像と第2の画像及び(2)少なくとも1つのターゲット構造または少なくとも1つのターゲット画像を備える複数の画像からなるシーケンスの生成と、
前記画像または構造の生成に用いられるパラメータの変更と、
からなるリストからの少なくとも1つの処理を実行する、請求項19のシステム。 - 前記サーバが前記演算部を備える、請求項19のシステム。
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