JP2020528304A - 動体視力検査方法およびシステム - Google Patents

Abstract

本発明は視線追跡センサおよび音声認識センサを具備するヘッドマウントディスプレイと連結される制御装置で遂行される動体視力検査方法において、（ａ）検査チャートを生成して前記ヘッドマウントディスプレイに提供する段階；（ｂ）前記検査チャートでユーザーによって読まれる特定の視標を表示するためのマーカーを前記ヘッドマウントディスプレイに提供する段階；（ｃ）前記マーカーの表示により、前記視線追跡センサから獲得された前記ユーザーの視線の移動による視線追跡データおよび前記マーカーで表示された視標をユーザーが読むことによって、前記音声認識センサから獲得された音声認識データを受信する段階；および（ｄ）前記視線追跡データおよび音声認識データに基づいて動体視力検査結果を生成する段階を含む。

Description

本発明は動体視力検査技術に関し、光学透過式ヘッドマウントディスプレイに出力された検査チャートの視標を凝視するユーザーの視線および視標を見て読むユーザーの音声に基づいて動体視力を検査する動体視力検査方法およびシステムに関する。

視機能はスポーツビジョン、運転などに影響を及ぼす。特に、高齢化社会に入ってから視機能の低下などの理由によって、老人たちの交通事故が問題視されており、これによって視機能訓練装備が注目を浴びている。しか０し、視機能訓練および評価チャートはアナログ的な装備に留まっている。例えば、従来の視機能訓練装備であるＰｕｓｈ−ｕｐ ｂａｒ、Ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒｕｌｅ、Ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ ｃｉｒｃｌｅｓ、Ｂｒｏｃｋ ｓｔｒｉｎｇ、Ｆｌｉｐｐｅｒなどは、光学レンズ、棒、プリント視標を利用しており、ＤＥＭチャート、またはＫ−Ｄチャートに該当する従来のハードコピー基盤の動体視力検査は、ヘッドが固定された状態で動体視力を検査するところ、技術的進歩に比べて視機能訓練装備および評価チャートの開発は遅れている状況である。したがって、ユーザーの実際的環境を反映して実用的な側面を強化した動体視力検査方式の開発が要求されている。

（特許文献１）韓国公開特許第１０−２０１２−００５２２２４

本発明の目的は、音声認識センサおよび視線追跡センサを含む光学透過式ヘッドマウントディスプレイを利用して、ユーザーの視線が視標に到達する時間とユーザーが音声で視標を読む時間との差に基づいて衝動性眼球運動を測定する、動体視力検査方法およびシステムを提供するところにある。

前記目的を達成するための本発明の第１側面は、視線追跡センサおよび音声認識センサを具備するヘッドマウントディスプレイと連結される制御装置で遂行される動体視力検査方法において、（ａ）検査チャートを生成して前記ヘッドマウントディスプレイに提供する段階；（ｂ）前記検査チャートでユーザーによって読まれる特定の視標を表示するためのマーカーを前記ヘッドマウントディスプレイに提供する段階；（ｃ）前記マーカーの表示により、前記視線追跡センサから獲得された前記ユーザーの視線の移動による視線追跡データおよび前記マーカーで表示された視標をユーザーが読むことによって、前記音声認識センサから獲得された音声認識データを受信する段階；および（ｄ）前記視線追跡データおよび音声認識データに基づいて動体視力検査結果を生成する段階を含む。

好ましくは、前記（ａ）段階以前に前記視線追跡センサから獲得される視線追跡データと前記ヘッドマウントディスプレイに出力される映像をキャリブレーションする段階をさらに含むことができる。

好ましくは、前記キャリブレーションする段階は、キャリブレーション用マーカーを生成して前記ヘッドマウントディスプレイに提供する段階；前記キャリブレーション用マーカーを凝視するユーザーの視線追跡データを獲得し、前記視線追跡データから前記ヘッドマウントディスプレイで出力されたディスプレイ映像内でのユーザーの視線位置座標を獲得する段階；および前記視線位置座標と前記ヘッドマウントディスプレイで出力されたディスプレイ映像内での前記キャリブレーション用マーカーの位置座標を一致させる段階を含むことができる。

好ましくは、前記（ｂ）段階は、前記ユーザーの視線が特定の視標に到達するか否かを判断するために、前記特定の視標に対する有効領域を設定し、前記有効領域をマーカーで表示する段階を含むものの、前記ユーザーによって読まれる特定の視標は検査チャート内で順次決定され、決定された特定の視標に応じて該当視標を表示するためのマーカーは、前記ヘッドマウントディスプレイに順次提供され得る。

好ましくは、前記（ｄ）段階は、前記視線追跡データから前記ユーザーの視線が前記有効領域内に位置するか否かを判断する段階；および前記ユーザーの視線が前記有効領域内に到達する時の時間を記録する段階を含むことができる。

好ましくは、前記（ｄ）段階は、前記音声認識データを受信する時の時間を記録する段階を含むことができる。

好ましくは、前記（ｄ）段階は、前記ユーザーの視線が前記有効領域内に到達する時の時間および前記音声認識データを受信する時の時間差を算出する段階を含むものの、前記マーカーが順次提供されることによって複数の時間差が算出されると、前記複数の時間差の平均が算出され得る。

好ましくは、前記（ｄ）段階は、前記音声認識データおよび前記検査チャート上で前記マーカーで表示された視標に基づいて垂直検査および水平検査のそれぞれに対してエラーを検出して全体のエラーの個数を算定する段階を含むことができる。

前記目的を達成するための本発明の第２側面は、動体視力検査システムで、視線追跡センサおよび音声認識センサを具備するヘッドマウントディスプレイ；および前記ヘッドマウントディスプレイと連結される制御装置を含むものの、前記制御装置は、検査チャートを生成して前記ヘッドマウントディスプレイに提供する検査チャート伝送部；前記検査チャートでユーザーによって読まれる特定の視標を表示するためのマーカーを前記ヘッドマウントディスプレイに提供するマーカー提供部；前記マーカーの表示により、前記視線追跡センサから獲得された前記ユーザーの視線の移動による視線追跡データおよび前記マーカーで表示された視標をユーザーが読むことによって、前記音声認識センサから獲得された音声認識データを受信するデータ受信部；および前記視線追跡データおよび音声認識データに基づいて動体視力検査結果を生成する動体視力測定部を含む。

好ましくは、前記制御装置は前記視線追跡センサから獲得される視線追跡データと前記ヘッドマウントディスプレイに出力される映像をキャリブレーションするキャリブレーション部をさらに含むことができる。

好ましくは、前記キャリブレーション部はキャリブレーション用マーカーを生成して前記ヘッドマウントディスプレイに提供し、前記キャリブレーション用マーカーを凝視するユーザーの視線追跡データを獲得し、前記視線追跡データから前記ヘッドマウントディスプレイで出力されたディスプレイ映像内でのユーザーの視線位置座標を獲得し、前記視線位置座標と前記ヘッドマウントディスプレイで出力されたディスプレイ映像内での前記キャリブレーション用マーカーの位置座標を一致させることができる。

好ましくは、前記マーカー提供部は前記ユーザーの視線が特定の視標に到達するか否かを判断するために、前記特定の視標に対する有効領域を設定し、前記有効領域をマーカーで表示するものの、前記ユーザーによって読まれる特定の視標は検査チャート内で順次決定され、決定された特定の視標に応じて該当視標を表示するためのマーカーは、前記ヘッドマウントディスプレイに順次提供され得る。

好ましくは、前記動体視力測定部は前記視線追跡データから前記ユーザーの視線が前記有効領域内に位置するか否かを判断し、前記ユーザーの視線が前記有効領域内に到達する時の時間を記録することができる。

好ましくは、前記動体視力測定部は前記音声認識データを受信する時の時間を記録することができる。

好ましくは、前記動体視力測定部は前記ユーザーの視線が前記有効領域内に到達する時の時間および前記音声認識データを受信する時の時間差を算出するものの、前記マーカーが順次提供されることによって複数の時間差が算出されると、前記複数の時間差の平均が算出され得る。

好ましくは、前記動体視力測定部は前記音声認識データおよび前記検査チャート上で前記マーカーで表示された視標に基づいて垂直検査および水平検査のそれぞれに対してエラーを検出して全体のエラーの個数を算定することができる。

前記したように本発明によると、既存の動的視力検査チャートを光学透過式ヘッドマウントディスプレイを通じて出力するため、視生活に近い動体視力検査ができる効果があり、検査チャートの視標に視線が到達する時間と視標を読む音声が認識された時間の差を利用して動体視力結果を分析するため、動体視力は良いにも関わらず行動が遅い場合、または動体視力は悪いにも関わらず行動が早い場合を判断できる効果がある。

また、本発明によると、光学透過式ヘッドマウントディスプレイを利用して実世界に仮想の検査チャートを混合して提供するため、ユーザーが日常で遂行する視覚活動が動体視力検査環境に与えられ得、日常生活に親和的な動体視力検査システムの実現が可能な効果があり、したがって動体視力検査システムの実際的、実用的側面が強化される効果がある。

本発明の好ましい実施例に係る動体視力検査システムに対するブロック図。

一実施例に係るヘッドマウントディスプレイを説明するための図面。

一実施例に係る制御装置に対するブロック図。

一実施例に係る動体視力検査方法を示すフローチャート。

一実施例に係る動体視力検査方法が遂行される環境を示す図面。

Ｌａｎｄｏｌｔ Ｃ視標を示す模式図。

キャリブレーションを説明するための例示図。

マーカーを提供することを説明するための例示図。

視線が有効領域内に到達する時の時間を測定することを説明するための例示図。

以下、本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されず、互いに異なる多様な形態で具現され得、ただし本実施例は本発明の開示を完全なものとし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるのみである。明細書の全体にわたって同一の参照符号は同一の構成要素を指し示す。「および／または」は言及されたアイテムのそれぞれおよび一つ以上のすべての組み合わせを含む。

たとえ第１、第２等が多様な素子、構成要素および／またはセクションを叙述するために使われるか、これらの素子、構成要素および／またはセクションはこれらの用語によって制限されないことは言うまでもない。これらの用語は、単に一つの素子、構成要素またはセクションを他の素子、構成要素またはセクションと区別するために使うものである。したがって、以下で言及される第１素子、第１構成要素または第１セクションは本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素または第２セクションであり得ることは言うまでもない。

また、各段階において、識別符号（例えば、ａ、ｂ、ｃなど）は説明の便宜のために使われるものであって、識別符号は各段階の順序を説明するものではなく、各段階は文脈上明白に特定の順序を記載しない限り、明記された順序と異なって遂行され得る。すなわち、各段階は明記された順序と同一に遂行されてもよく、実質的に同時に遂行されてもよく、反対の順に遂行されてもよい。

本明細書で使われた用語は実施例を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数型は文面で特に言及しない限り複数型も含む。明細書で使われる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及された構成要素、段階、動作および／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。

特に別途に定義されない限り、本明細書で使われるすべての用語（技術および科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に共通して理解され得る意味で使われ得る。また、一般的に使われる辞書に定義されている用語は明白に特に定義されていない限り、理想的にまたは過度に解釈されない。

また、本発明の実施例の説明において、公知の機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にさせ得る恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述される用語は本発明の実施例での機能を考慮して定義された用語であって、これは使用者、運用者の意図または慣例などにより変わり得る。したがって、その定義は本明細書の全般にわたった内容に基づいて下されるべきである。

動体視力（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｖｉｓｕａｌ Ａｃｕｉｔｙ）は物体や観察者が動く状態で対象物を見ることができる能力を意味する。動体視力の種類には、衝動性眼球運動（Ｓａｃｃａｄｉｃ Ｅｙｅ Ｍｏｖｅｍｅｎｔ）、追従眼球運動（Ｐｕｒｓｕｉｔ Ｅｙｅ Ｍｏｖｅｍｅｎｔ）、前庭眼球運動反射（Ｖｅｓｔｉｂｕｌａｒ−ｏｃｕｌａｒ ｒｅｆｌｅｘ）、注視安定性（Ｖｉｓｕａｌ Ｆｉｘａｔｉｏｎ）などがあり、本発明の動体視力検査システムでは衝動性眼球運動を測定する。

衝動性眼球運動は，動く物体の像を網膜中心窩に位置させるための瞳の動きを意味する。すでに注視している物体から他の物体に視線を移して注視しようとする時の眼球の動きが衝動性眼球運動となる。同じ意味で衝動性眼球運動は中心窩以外にある物体の像を中心窩に位置するようにする眼球運動である。読書が代表的な衝動性眼球運動に属する。臨床的に正常な衝動性眼球運動の速度は秒速３００度であって、約秒速３０度である追従眼球運動と離接運動に比べて速度が速い。衝動性眼球運動は眼球運動が大きいほど速度が速くなり期間も長くなる。例えば瞳を５度回すことより４０度回すことが速度が速く期間は長い。また、運動が開始される時点は早く、終わる部分では遅くなる。衝動性眼球運動に問題がある場合、特に読書時に途中の単語を飛ばして読んだり、一行ずつ飛ばして読んだり、読む位置を喪失するなどの問題が発生する。この他に頭を動かしながら本を読んだり球技種目の運動時に目と手の協応運動ができないため、球を当てたり掴むことができなくなる。

以下では、動く物体を網膜の中心窩に位置させるための眼球の動きである衝動性眼球運動を測定するための動体視力検査方法およびシステムについて説明する。

図１は、本発明の好ましい実施例に係る動体視力検査システムに対するブロック図である。

図１を参照すると、動体視力検査システム１００はヘッドマウンドディスプレイ１１０および制御装置１２０を含み、ヘッドマウントディスプレイ１１０と制御装置１２０はネットワークを通じて連結される。

ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＨＭＤ）１１０はユーザーの頭に装着されて仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）または拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）をディスプレイする装置であって、動体視力を検査するための検査チャートを出力させる。好ましくは、ヘッドマウントディスプレイ１１０は視線追跡センサ１１１、例えば、ユーザーの視線トラッキングが可能なカメラ、および音声認識センサ１１２、例えば、マイクを含むことができる。視線追跡センサ１１１はヘッドマウントディスプレイ１１０を着用しているユーザーの視線の移動を感知および追跡し、音声認識センサ１１２は視標を読むユーザーの音声を感知および認識することができる。ここで、視線追跡センサ１１１は、ユーザーの右眼と左眼の視線をトラッキングするために２個か備えられ得る。また、ヘッドマウントディスプレイ１１０は、図面に図示してはいないが、ＧＰＳ、地磁気センサ、ジャイロスコープセンサなどを具備することができる。

好ましくは、ヘッドマウントディスプレイ１１０は光学透過式（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｅｅ−Ｔｈｒｏｕｇｈ）ヘッドマウントディスプレイに該当し、検査チャートを拡張現実で出力することができる。より具体的には、図２を参照すると、光学透過式ヘッドマウントディスプレイに該当するヘッドマウントディスプレイ１１０は、制御装置１２０から提供された検査チャートを映像出力部（例えば、ミニプロジェクター）を通じて出力させ、映像出力部を通じて出力された検査チャートはプリズムを通過した実際の環境の映像と混合されてユーザーに見られ得る。すなわち、ユーザーは実際の環境の像に検査チャートが混合された拡張現実映像を見ることができるのである。

好ましくは、図１および図２では、音声認識センサ１１２がヘッドマウントディスプレイ１１０に備えられるものとして図示したが、音声認識センサ１１２はヘッドマウントディスプレイ１１０または制御装置１２０と連結され得る別個の構成または装置で具現され得る。

制御装置１２０はヘッドマウントディスプレイ１１０と連結されて動体視力検査方法を遂行するための装置である。好ましくは、制御装置１２０は動体視力検査を遂行するための検査チャートを生成してヘッドマウントディスプレイ１１０に提供し、ヘッドマウントディスプレイ１１０の視線追跡センサ１１１および音声認識センサ１１２から獲得された視線追跡データおよび音声認識データに基づいて動体視力を測定し、動体視力検査結果を生成することができる。

図３は、一実施例に係る制御装置についてのブロック図である。

図３を参照すると、制御装置１２０は検査チャート伝送部１２１、マーカー提供部１２２、データ受信部１２３、動体視力測定部１２４、および制御部１２５を含む。ここで、制御部１２５は検査チャート伝送部１２１、マーカー提供部１２２、データ受信部１２３、および動体視力測定部１２４の動作およびデータの流れを制御する。以下では、図４〜図９を参照して、制御装置１２０で遂行される動体視力検査方法について詳細に説明する。

まず、本発明に係る動体視力検査方法が遂行される環境を説明すると、図５に図示された通り、ユーザーはヘッドマウントディスプレイ１１０を着用し、ヘッドマウントディスプレイ１１０を通じて実際の環境に対して拡張現実で出力される検査チャートを見ながら動体視力の検査を受けることができる。ここで、検査チャートは、例えば、Ｋｉｎｇ−Ｄｅｖｉｃチャート、またはＤＥＭ（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｅｙｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ）チャートが提供され得、検査チャートの視標は、図６に図示された通り、５．０ｍ距離で１．５ｍｍの内径を分別する視力と視覚をそれぞれ１．０、１分角として定義するＬａｎｄｏｌｔ Ｃ検査チャートに基づいてヘッドマウントディスプレイ１１０を通じて検査チャートを見る時、内蔵された凸レンズまたはプリズム倍率に基づいて適用され得る。また、ヘッドマウントディスプレイ１１０がディスプレイする検査チャートのフォントはＯＴＦ（Ｏｐｅｎ Ｔｙｐｅ Ｆｏｎｔ）が適用され得、ＯＴＦは運営体制の種類にかかわらず印刷物上に同じ字形を示す。これに加え、ＯＴＦ方式は３次元ベジェ方式で曲線が作られ、計算過程が複雑であるため表現速度は遅いものの、ディテールな曲線の表現が可能である。

一実施例において、図４に図示された検査チャートを利用した動体視力検査方法が遂行される前に、ユーザーが視線を凝視する領域とヘッドマウントディスプレイ１１０のディスプレイ段で表示される領域を一致させるキャリブレーションが遂行され得る。制御装置１２０はこのようなキャリブレーションを遂行するために、視線追跡センサ１１１から獲得される視線追跡データとヘッドマウントディスプレイ１１０に出力される映像をキャリブレーションするキャリブレーション部（図示されず）をさらに含むことができる。

より具体的には、キャリブレーション部はキャリブレーション用マーカーを生成してヘッドマウントディスプレイ１１０に提供する。例えば、図７の（ａ）を参照すると、キャリブレーション部は５×５のキャリブレーション用マーカーを生成でき、生成したキャリブレーション用マーカーを図７の（ｂ）に図示された通り、順次ヘッドマウントディスプレイ１１０に提供することができる。キャリブレーション用マーカーがヘッドマウントディスプレイ１１０に順次提供されることによって、キャリブレーション部はキャリブレーション用マーカーを凝視するユーザーの視線追跡データを獲得し、視線追跡データからヘッドマウントディスプレイ１１０で出力されたディスプレイ映像内でのユーザーの視線位置座標を獲得し、視線位置座標とヘッドマウントディスプレイ１１０で出力されたディスプレイ映像内でのキャリブレーション用マーカーの位置座標を一致させる。例えば、図７の（ｂ）に図示された通り、１番キャリブレーション用マーカーが提供されると、ユーザーは１番キャリブレーション用マーカーを凝視し、キャリブレーション部はこの時獲得された視線追跡データからユーザーが映像内でどこを凝視しているかを示すユーザーの視線位置座標を獲得し、ユーザーの視線位置座標を１番キャリブレーション用マーカーの位置座標と一致させることができる。その後、２番キャリブレーション用マーカー、および残りのキャリブレーション用マーカーに対しても同様にユーザーの視線位置座標とマーカーの位置座標が一致させられ得、これを通じてユーザーが視線を凝視する領域とヘッドマウントディスプレイ１１０のディスプレイ段で表示される領域を一致させるキャリブレーションが完了され得る。

再び図４を参照すると、検査チャート伝送部１２１は検査チャートを生成してヘッドマウントディスプレイに提供し（段階Ｓ４１０）、マーカー提供部１２２は検査チャートでユーザーによって読まれる特定の視標を表示するためのマーカーをヘッドマウントディスプレイ１１０に提供する（段階Ｓ４２０）。

好ましくは、マーカー提供部１２２はユーザーの視線が特定の視標に到達するか否かを判断するために特定の視標に対する有効領域を設定し、有効領域をマーカーで表示することができる。例えば、図８を参照すると、マーカー提供部１２２は検査チャートにある視標「５」および「９」に対して赤色のボックスで表示されたように有効領域を設定し、該当有効領域が表示され得るように赤色のボックスに該当するマーカーをヘッドマウントディスプレイ１１０に提供することができる。すなわち、ユーザーはヘッドマウントディスプレイ１１０で図８のように、特定の視標に対してマーカーが表示された検査チャートを見ることができるのである。

好ましくは、ユーザーによって読まれる特定の視標は検査チャート内で順次決定され、決定された特定の視標に応じて該当視標を表示するためのマーカーはヘッドマウントディスプレイ１１０に順次提供される。例えば、図８を参照すると、５、９、２、５、７、…のような順序で赤色のボックスに該当するマーカーが順次提供され得る。

データ受信部１２３はマーカーの表示により、視線追跡センサ１１１から獲得されたユーザーの視線の移動による視線追跡データおよびマーカーで表示された視標をユーザーが読むことによって音声認識センサ１１２から獲得された音声認識データを受信する（段階Ｓ４３０）。動体視力測定部１２４は視線追跡データおよび音声認識データに基づいて動体視力検査結果を生成する（段階Ｓ４４０）。

好ましくは、動体視力測定部１２４は視線追跡データからユーザーの視線が有効領域内に位置するか否かを判断し、ユーザーの視線が有効領域内に到達する時の時間を記録し、動体視力測定部１２４は音声認識データを受信する時の時間を記録することができる。ここで、記録される時間は１／１００秒単位で測定され得、ＨＨ：ＭＭ′ＳＳ”．ｓｓの形態で記録され得る。

より具体的には、図９を参照すると、マーカー提供部１２２によって図９の（ａ）に図示された通り、視標のそれぞれに対する有効領域を示すマーカーが表示されると、動体視力測定部１２４はデータ受信部１２３で受信されたユーザーの視線の移動による視線追跡データに基づいてユーザーの視線が有効領域内に到達するか否かを判断することができ、例えば、図９の（ｂ）に図示された通り、黒色の点で表示されたユーザーの視線が赤色のボックスで表示された有効領域内にすべて入ってくると、ユーザーの視線が有効領域に到達したと判断され得る。ユーザーの視線が有効領域に到達する時、動体視力測定部１２４は時間を測定することができ、例えば、図９の（ｂ）の視標「５」に対して視線が有効領域に到達した時間が３５．４５秒である場合、００：００′３５”．４５に記録され得る。視線の移動によりユーザーが視標「５」を見た後、「９」を凝視するようになる場合、動体視力測定部１２４はユーザーの視線が視標「９」の有効領域内に到達した時の時間、例えば、００：００′３５”．９９を記録することができる。

また、ユーザーがマーカーで表示された視標を見た後、該当視標を音声で話すと、音声認識センサ１１２がユーザーの音声を認識し、これに対する音声認識データがデータ受信部１２３で受信されると、動体視力測定部１２４は音声認識データが受信された時の時間を記録することができる。

好ましくは、動体視力測定部１２４はユーザーの視線が有効領域内に到達する時の時間および音声認識データを受信する時の時間差を下記の［数式１］を利用して算出することができる。ここで、マーカーが順次提供されることによって複数の時間差が算出されると、動体視力測定部１２４は下記の［数式２］を利用して複数の時間差の平均を算出することができる。例えば、検査チャートに視標が４０個あり、各視標に対してマーカーが順次表示されると、ユーザーの視線が有効領域内に到達する時の時間および音声認識データを受信する時の時間はそれぞれ４０個が記録され、したがって、算出された時間差は合計４０個となるので、動体視力測定部１２４は時間差値の平均を算出することができる。

［数式１］

［数式２］

ここで、ａｄｒ ｔｉｍｅは音声認識データを受信した時の時間、ｔｄｒ ｔｉｍｅは視線が有効領域内に到達した時の時間、ｄｉｆｆ ｔｉｍｅは時間差、ｃｎは視標の個数、ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｆｆｔｉｍｅは時間差の平均値である。

好ましくは、動体視力測定部１２４は音声認識データおよび検査チャート上でマーカーで表示された視標に基づいて、垂直検査および水平検査のそれぞれに対してエラーを検出して全体のエラーの個数を算定することができる。ここで、動体視力測定部１２４はＳＴＴ（Ｓｐｅｅｃｈ Ｔｏ Ｔｅｘｔ）アルゴリズムを利用して音声認識に羅列された検査チャートを利用して遂行される垂直検査および文字が水平に羅列された検査チャートを利用する水平検査で構成され、それぞれに対して垂直または水平方向にユーザーが声を出して該当文字を読むと、読むのに所要される時間、すなわち、検査遂行時間、音声データと検査チャートを比較して算出された間違った個数、繰り返して読んだ個数、抜かした個数に基づいて動体視力検査結果が生成され得る。

好ましくは、制御装置１２０は音声認識センサ１１２から受信した音声認識データおよび検査チャートに基づいて、垂直検査および水平検査のそれぞれに対してエラーを検出して全体のエラーの個数を算定することができる。ここで、全体のエラーの個数は下記の［数式３］によって計算され得、［数式３］でＴｏｔａｌ Ｅｒｒｏｒｓは全体のエラーの個数、ｓは間違って読んだ個数、ｏは抜かして読んだ個数、ａは追加で読んだ個数、およびｔは読み替えて読んだ個数である。

［数式３］

好ましくは、制御装置１２０は垂直検査および水平検査のそれぞれに対して、検査遂行時間および検出されたエラーの個数に基づいて調整時間を算出することができる。ここで、調整時間は下記の［数式４］によって計算され得、［数式４］でＡＤＪ Ｔｉｍｅは調整時間、Ｔｉｍｅは検査遂行時間、ｃｎは視標の個数、ｏは抜かして読んだ個数、ａは追加で読んだ個数である。

［数式４］

好ましくは、制御装置１２０は垂直検査および水平検査のそれぞれに対して、算出された調整時間の比率に基づいて動体視力検査結果を生成することができる。すなわち、制御装置１２０は「比率＝水平調整時間／垂直調整時間」を算出し、算出された比率、調整時間などを考慮して、動体視力が正常なのか、足りないか、またはなにか問題があるかの可否を決定することができる。

一実施例において、動体視力測定部１２４を通じて算出されたユーザーの視線が有効領域内に到達する時の時間および音声認識データを受信する時の時間差または時間差の平均値、および音声認識データに基づいて分析されたエラーの個数、調整時間が動体視力検査結果として提供され得る。

したがって、本発明によると、動体視力を判断できるだけでなく、動体視力は良いのにも関わらず行動が遅いのであるかまたは動体視力は悪いにも関わらず行動が早いのであるかを判断することができる。

一方、本発明の一実施例に係る動体視力検査方法は、さらにコンピュータ可読記録媒体にコンピュータ可読コードで具現することが可能である。コンピュータ可読記録媒体はコンピュータシステムによって読み取りできるデータが保存されるすべての種類の記録装置を含む。

例えば、コンピュータ可読記録媒体としては、ロム（ＲＯＭ）、ラム（ＲＡＭ）、シディ−ロム（ＣＤ−ＲＯＭ）、磁気テープ、ハードディスク、フロッピーディスク、移動式保存装置、不揮発性メモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、光データ保存装置などがある。

また、コンピュータ可読記録媒体はコンピュータ通信網に連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式で読み取りできるコードで保存され実行され得る。

前述した本発明に係る動体視力検査方法、およびこれを遂行する動体視力検査システムに対する好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲の中で、多様に変形して実施することが可能であり、これもまた本発明に属する。

１００：動体視力検査システム

１１０：ヘッドマウントディスプレイ

１１１：視線追跡センサ

１１２：音声認識センサ

１２０：制御装置

１２１：検査チャート伝送部

１２２：マーカー提供部

１２３：データ受信部

１２４：動体視力測定部

１２５：制御部

Claims (17)

1. 視線追跡センサおよび音声認識センサを具備するヘッドマウントディスプレイと連結される制御装置で遂行される動体視力検査方法において、
   （ａ）検査チャートを生成して前記ヘッドマウントディスプレイに提供する段階；
   （ｂ）前記検査チャートでユーザーによって読まれる特定の視標を表示するためのマーカーを前記ヘッドマウントディスプレイに提供する段階；
   （ｃ）前記マーカーの表示により、前記視線追跡センサから獲得された前記ユーザーの視線の移動による視線追跡データおよび前記マーカーで表示された視標をユーザーが読むことによって、前記音声認識センサから獲得された音声認識データを受信する段階；および
   （ｄ）前記視線追跡データおよび音声認識データに基づいて動体視力検査結果を生成する段階を含む、動体視力検査方法。
2. 前記（ａ）段階以前に
   前記視線追跡センサから獲得される視線追跡データと前記ヘッドマウントディスプレイに出力される映像をキャリブレーションする段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の動体視力検査方法。
3. 前記キャリブレーションする段階は
   キャリブレーション用マーカーを生成して前記ヘッドマウントディスプレイに提供する段階；
   前記キャリブレーション用マーカーを凝視するユーザーの視線追跡データを獲得し、前記視線追跡データから前記ヘッドマウントディスプレイで出力されたディスプレイ映像内でのユーザーの視線位置座標を獲得する段階；および
   前記視線位置座標と前記ヘッドマウントディスプレイで出力されたディスプレイ映像内での前記キャリブレーション用マーカーの位置座標を一致させる段階を含むことを特徴とする、請求項２に記載の動体視力検査方法。
4. 前記（ｂ）段階は、
   前記ユーザーの視線が特定の視標に到達するか否かを判断するために、前記特定の視標に対する有効領域を設定し、前記有効領域をマーカーで表示する段階を含むものの、
   前記ユーザーによって読まれる特定の視標は検査チャート内で順次決定され、決定された特定の視標に応じて該当視標を表示するためのマーカーは、前記ヘッドマウントディスプレイに順次提供されることを特徴とする、請求項１に記載の動体視力検査方法。
5. 前記（ｄ）段階は、前記視線追跡データから前記ユーザーの視線が前記有効領域内に位置するか否かを判断する段階；および
   前記ユーザーの視線が前記有効領域内に到達する時の時間を記録する段階を含むことを特徴とする、請求項４に記載の動体視力検査方法。
6. 前記（ｄ）段階は、
   前記音声認識データを受信する時の時間を記録する段階を含むことを特徴とする、請求項５に記載の動体視力検査方法。
7. 前記（ｄ）段階は、
   前記ユーザーの視線が前記有効領域内に到達する時の時間および前記音声認識データを受信する時の時間差を算出する段階を含むものの、
   前記マーカーが順次提供されることによって複数の時間差が算出されると、前記複数の時間差の平均が算出されることを特徴とする、請求項６に記載の動体視力検査方法。
8. 前記（ｄ）段階は、
   前記音声認識データおよび前記検査チャート上で前記マーカーで表示された視標に基づいて垂直検査および水平検査のそれぞれに対してエラーを検出して全体のエラーの個数を算定する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の動体視力検査方法。
9. 視線追跡センサおよび音声認識センサを具備するヘッドマウントディスプレイ；および前記ヘッドマウントディスプレイと連結される制御装置を含むものの、
   前記制御装置は、
   検査チャートを生成して前記ヘッドマウントディスプレイに提供する検査チャート伝送部；
   前記検査チャートでユーザーによって読まれる特定の視標を表示するためのマーカーを前記ヘッドマウントディスプレイに提供するマーカー提供部；
   前記マーカーの表示により、前記視線追跡センサから獲得された前記ユーザーの視線の移動による視線追跡データおよび前記マーカーで表示された視標をユーザーが読むことによって、前記音声認識センサから獲得された音声認識データを受信するデータ受信部；および
   前記視線追跡データおよび音声認識データに基づいて動体視力検査結果を生成する動体視力測定部を含む、動体視力検査システム。
10. 前記制御装置は
    前記視線追跡センサから獲得される視線追跡データと前記ヘッドマウントディスプレイに出力される映像をキャリブレーションするキャリブレーション部をさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の動体視力検査システム。
11. 前記キャリブレーション部は
    キャリブレーション用マーカーを生成して前記ヘッドマウントディスプレイに提供し、
    前記キャリブレーション用マーカーを凝視するユーザーの視線追跡データを獲得し、前記視線追跡データから前記ヘッドマウントディスプレイで出力されたディスプレイ映像内でのユーザーの視線位置座標を獲得し、前記視線位置座標と前記ヘッドマウントディスプレイで出力されたディスプレイ映像内での前記キャリブレーション用マーカーの位置座標を一致させることを特徴とする、請求項１０に記載の動体視力検査システム。
12. 前記マーカー提供部は
    前記ユーザーの視線が特定の視標に到達するか否かを判断するために、前記特定の視標に対する有効領域を設定し、前記有効領域をマーカーで表示するものの、
    前記ユーザーによって読まれる特定の視標は検査チャート内で順次決定され、決定された特定の視標に応じて該当視標を表示するためのマーカーは、前記ヘッドマウントディスプレイに順次提供されることを特徴とする、請求項９に記載の動体視力検査システム。
13. 前記動体視力測定部は
    前記視線追跡データから前記ユーザーの視線が前記有効領域内に位置するか否かを判断し、
    前記ユーザーの視線が前記有効領域内に到達する時の時間を記録することを特徴とする、請求項１２に記載の動体視力検査システム。
14. 前記動体視力測定部は
    前記音声認識データを受信する時の時間を記録することを特徴とする、請求項１３に記載の動体視力検査システム。
15. 前記動体視力測定部は
    前記ユーザーの視線が前記有効領域内に到達する時の時間および前記音声認識データを受信する時の時間差を算出するものの、
    前記マーカーが順次提供されることによって複数の時間差が算出されると、前記複数の時間差の平均が算出されることを特徴とする、請求項１４に記載の動体視力検査システム。
16. 前記動体視力測定部は
    前記音声認識データおよび前記検査チャート上で前記マーカーで表示された視標に基づいて垂直検査および水平検査のそれぞれに対してエラーを検出して全体のエラーの個数を算定することを特徴とする、請求項９に記載の動体視力検査システム。
17. 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載された方法をコンピュータで実行させることができるプログラムを記録した、コンピュータ可読記録媒体。