JP5222556B2 - 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
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Description
あるいは、可搬性が重要でない状況では、デジタルモバイルハンドヘルド装置は、例えばTV、ラップトップコンピュータ、あるいはパーソナルコンピュータ(PC)のような大画面表示装置と置き換えられてもよい。
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。
いくつかの実施形態では、前記デジタルモバイルハンドヘルド装置はパームコンピュータである。
いくつかの実施形態では、サーバは、前記システムの使用についての許可を得るために、前記デジタルモバイルハンドヘルド装置と通信する。
いくつかの実施形態では、前記デジタルモバイルハンドヘルド装置はユーザの目から50cm未満の距離に保持される。
いくつかの実施形態では、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。
いくつかの実施形態では、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。
いくつかの実施形態では、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が、1秒と0.01秒との間である。
いくつかの実施形態では、人間の視覚系を訓練するための方法は、前記人間の視覚の欠陥を特定し、前記視覚の欠陥に基づいて前記視覚刺激を採用することを更に備える。
いくつかの実施形態では、前記視覚の欠陥は近視である。
いくつかの実施形態では、前記デジタルモバイルハンドヘルド装置は前記人間の目から50cm未満の距離に保持される。
いくつかの実施形態では、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は1秒と0.01秒との間である。
いくつかの実施形態では、前記ディスプレイ装置はユーザの目から50cm未満の距離に保持される。
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。
本発明の典型的な実施形態について、以下のセクションにおいて図面を参照して説明する。同じ参照番号を用いて、異なる図面上の同じ特徴または関連する特徴を指定する。図面は概して、一定の縮尺では描かれていない。
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。
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。
任意的には、ハンドヘルド装置とともにいくつかのアクセサリを用いてもよい。例えば、ヘッドセットまたはハンズフリーアタッチメントを、本発明の実施形態に従うハンドヘルド装置として使用するセルラー電話に接続することができる。ヘッドセットは通常、イヤホン、マイクロフォン、および少なくとも1つのプッシュボタンキーを備える。プッシュボタンキーは、ユーザ入力を例えばマイクロフォンおよび/またはプッシュボタンによって受け取り、またイヤホンを通して音または音声としてフィードバックを与えるための入出力手段として使用され得る。コード付きのヘッドセットまたは無線ヘッドセット、例えば「ブルートゥース」ヘッドセットを用いてもよい。任意的には、他のアクセサリ例えば大画面ディスプレイを用いてもよい。
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。
任意的には、サーバを用いて、訓練アプリケーションの利用に応じた課金情報を得てもよい。
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。
ステップには、例えばパームPC、iPod、携帯型デジタルゲーム、もしくはPDA、または同様のもののような、他のタイプのハンドヘルド装置を用いることが伴う。この場合のプログラムのローディング214の方法には、有線または無線通信手段例えばLAN、USB、赤外(IR)、ブルートゥース、RF−LANなどを用いることが伴ってもよい。
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。
本発明者と同僚による現在の研究により、訓練によって、画像を処理する速度を上昇できることが分かっている。
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。例えば、画像310と320はターゲット画像とマスク画像として使用することができる。あるいは、マスク画像は似ておらず、任意的にはランダムノイズであってもよい。
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。例えば図5、6、7に見られるように、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5の例では、被訓練者は、狭いギャップを特定するように要求される。
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。
Claims (19)
- 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、少なくとも1つのマスキング画像の後に続く少なくとも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、周期的な仕方でマスキング画像とターゲット画像が表示されるように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、前記マスキング画像の表示と前記ターゲット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。
- 前記少なくとも1つのターゲット画像のうちの一ターゲット画像は、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1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3の方法。
- 前記少なくとも1つのターゲット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、少なくとも1つのマスキング画像の後に続く少なくとも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、周期的な仕方でマスキング画像とターゲット画像が表示されるように提示するディスプレイと
を備え、前記演算部は、前記使用者の視覚系の能力の進歩とともに、前記マスキング画像の提示と前記ターゲット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8の装置。
- 前記少なくとも1つのターゲット画像は、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8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8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10の装置。
- 前記提示は単一視野内である、請求項8の装置。
- 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た入力手段を更に備える、請求項8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、少なくとも1つのマスキング画像の後に続く少なくとも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、周期的な仕方でマスキング画像とターゲット画像が表示されるように提示するディスプレイと
を備え、前記演算部は、前記使用者の視覚系の進歩とともに、前記マスキング画像の提示と前記ターゲット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た入力手段を更に備える、請求項15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15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)少なくともマスキング画像及び(2)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、
前記ターゲット画像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17のシステム。 - 前記サーバが前記演算部を備える、請求項17のシステム。
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