KR100876085B1 - 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치에 관한 것으로, 그 목적은 조절(accommodation)과 양안시(binocular vision)의 훈련을 통해 시정보처리기능을 향상시킬 수 있는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 이미지 또는 영상정보를 구비한 하나의 가상환경모델을 훈련자에게 투영시키고, 진행에 따라 훈련자와 가상환경모델 사이에 프리즘을 교체투입하여, 프리즘을 통한 가상환경모델의 분리된 물체상의 하나로 통합하는 훈련을 반복하여 훈련자의 뇌스스로 인식하고 판단함으로써, 시정보처리기능을 향상시키도록 되어 있다.

양안시, 시정보처리기능, 눈, 검안, 학습장애

Description

가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치{Virtual environment-brain cognition vision therapy(VBVT)}

도 1 은 본 발명에 따른 흐름을 보인 블록예시도

도 2 는 본 발명에 따른 훈련과정을 보인 일예시도

도 3 은 본 발명에 따른 훈련자의 인식상태를 보인 일예시도

도 4 는 본 발명에 따른 가상환경모델의 구성을 보인 예시도

도 5 는 본 발명에 따른 프리즘의 투입방향을 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 원거리 훈련코스 (20) : 근거리 여행코스

(30) : 휴식지역 (40) : 자전거

(50) : 환경조건 (60) : 훈련지역

(70) : 장애물 투입시기 (100) : 가상환경모델

(200) : 프리즘 (300) : 훈련자

(400) : 신호수단

본 발명은 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치에 관한 것으로, 영상정보와 프리즘을 이용하여 훈련자의 집중력을 향상시키고, 흥미유발을 통해 시정보처리기능을 향상시킬 수 있는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치에 관한 것이다.

시정보처리기능이란, 눈과 뇌사이의 정보를 처리하는 기능으로써, 비전(vision)기능이라고도 하며, 이는 촉각, 후각, 청각을 통해서 입력된 정보와 함께 우리의 눈으로부터 들어온 정보를 신속하게 뇌에 전달하여 뇌에서 통합하여 흡수된 정보를 해석하고 의미를 부여하는 것을 말한다. 이와 같은 시정보처리기능에 의해 거리감, 입체감 및 스피드감 등등 사회생활이나 스포츠 등등에 활용할 수 있는 여러 가지 기능을 구비하게 된다.

상기와 같은 시정보처리기능은 시력의 좋고 나쁨과는 무관하게 발생되며, 시정보처리기능에 문제가 발생될 경우, 스포츠 활동이 곤란하고, 독서를 하기가 힘들며, 주의집중력이 저하되고, 쓰기에 문제가 발생되어 독서장애, 난독증, 주의력결핍장애, 학습장애, 쓰기장애, 사회생활장애 등이 발생된다.

특히, 어린이, 청소년의 경우 안구 발육의 시기이나, 과도한 숙제, 독서, 컴퓨터 및 텔레비전 등등으로 인하여 시정보처리기능에 문제가 발생되고 있으나, 종래에는 상기와 같은 시정보처리기능의 자각증상이 발생되더라도 이를 개선 및 교정하기 위한 방법은 없었으며, 다만 병원을 통한 시력검사, 근시, 난시 치료, 안경착용 등등 직접적인 눈에 대한 치료만을 진행하거나, 원인불명에 따른 스트레스 해소 처방 등등을 행하는 것이 전부였다.

그러나, 상기에 기재된 바와 같이, 시정보처리기능은 개개인의 시력과는 무관하게 발생되고 있으므로, 이와 같은 방법으로는 시정보처리기능을 향상시킬 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 조절(accommodation)과 양안시(binocular vision)의 훈련을 통해 시정보처리기능을 향상시킬 수 있는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 가상환경모델을 통해 조절과 양안시 훈련을 진행하여 집중력 및 흥미를 유발시키고, 이를 통해 눈과 뇌사이의 정보처리 불균형을 해소할 수 있는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 훈련자 스스로 훈련진행이 가능하고 가상환경모델을 통한 능동적인 참여를 유도하며 훈련진행에 따른 성취감 및 자신감을 획득함과 동시에 훈련시간을 단축할 수 있는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 가상환경모델을 통한 훈련진행내에 훈련자가 원하는 별도의 훈련을 더 추가하여 훈련자의 흥미를 최대한 유도할 수 있는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 가상환경모델과 프리즘의 간단한 구성을 구비하도록 하여, 훈련자가 원하는 장소에서 용이하게 실시할 수 있는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 흐름을 보인 블록예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 훈련과정을 보인 일예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 훈련자의 인식상태를 보인 일예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 가상환경모델의 구성을 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 프리즘의 투입방향을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 하나의 가상환경모델을 훈련자에게 투영시키고, 진행에 따라 가상환경모델을 구성하는 여러요소들의 문제를 제거하고 기술을 발전시키는 것을 훈련자의 뇌스스로 인식하고 판단함으로써, 훈련시간과 효율성을 증대시키도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 가상환경모델(100)에 따라 프리즘(200)을 통한 훈련자(300)의 개산기능(눈동자를 넓게하는 기능) 또는 폭주기능(눈동자를 모아주는 기능)을 반복훈련하여, 훈련진행에 따른 훈련코스의 수행에 의해 1 싸이클(cycle)만으로도 훈련자의 시정보처리기능을 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

본 발명은 동영상정보를 구비하는 가상환경모델을 설정하는 모델설정단계(S100)와, 상기 설정된 가상환경모델을 훈련자가 인지하는 인지단계(S200)와, 상 기 인지된 가상환경모델의 진행에 따라 장애물 투입시기에 가상환경모델과 이를 바라보는 훈련자의 눈 사이에 프리즘을 투입하고 프리즘에 의해 분리된 가상환경모델의 분리된 물체상을 하나의 이미지로 통합하는 훈련단계(S300)와, 상기 훈련단계 후 또다른 훈련단계로 이동하는 이동단계(S400)와, 상기 훈련단계와 이동단계를 반복하는 반복훈련단계(S500)를 포함하도록 되어 있다.

상기 모델설정단계(S100)는 시정보처리기능 훈련을 위한 가상환경모델을 설정하는 것으로, 검안사에 의해 훈련자의 눈상태를 파악하고, 상기 훈련자의 눈상태에 따라 가상환경모델 및 이에 맞는 프리즘을 선택 설정한다. 즉, 훈련자의 눈상태에 따라 조절이 필요한 부분(개산기능 또는 폭주기능)에 대하여 훈련용 프리즘을 선택하고, 이에 따른 가상환경모델을 선택하여 설정한다.

상기 가상환경모델은 훈련자가 학습할 수 있는 동영상정보를 구비한 모델이어야 하며, 균형, 발전, 기술, 환경, 인지요소 등을 포함하고 있어야 한다.

즉, 상기 가상환경모델은 훈련자의 나이와 인지적 수준 및 경험수준에 의해 훈련자가 충분히 인지하고 학습할 수 있는 진행과정(스토리), 예를 들면 자전거, 스키, 보드 등 균형을 잡는 기술을 사용할 수 있는 도구를 통해서 여행을 가거나, 즐길 수 있는 스토리 등등을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가상환경모델의 스토리는 반복된 훈련(프리즘의 반복투입), 다양한 환경조건(다양한 프리즘의 선택적 투입), 관찰학습(가상환경모델의 관찰)이 가능하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 가상환경모델(100)은 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이 크게 원 거리 훈련코스(10)와 근거리 훈련코스(20)로 분리되어 있으며, 각각의 훈련코스는 폭주력과 개산력 훈련을 반복수행하도록 되어 있다.

즉, 상기 원거리 또는 근거리 훈련코스(10,20)는 다수개의 훈련지역(60)으로 분리되어 있으며, 상기 훈련지역은 다시 각각 훈련자의 개산력 및 폭주력 훈련을 반복적으로 수행할 수 있도록 개산력 훈련지역 및 폭주력 훈련지역으로 분리되어 있어, 훈련자의 폭주력 또는 개산력이 정상범위 비율에 차근차근 도달할 수 있도록 되어 있다.

또한, 일측 훈련지역과 이에 연결되는 또다른 훈련지역 사이 또는, 원거리 훈련코스와 근거리 훈련코스 사이에는 훈련자가 잠시 쉬어갈 수 있는 휴식지역(30)이 있으며, 상기와 같은 휴식지역에서는 그냥 훈련자가 휴식을 취할 수도 있고, 훈련자가 필요로 하는 다른 훈련 즉, 훈련자의 장애증상과 정도에 따라 가상환경모델을 통한 훈련을 더 잘하기 위해서, 조절훈련, 눈운동훈련(충동,추적), 눈-손 협동 트레이닝, 시각화훈련, 공간지각훈련, 방향성 훈련 등등을 수행할 수도 있다.

상기 휴식지역(30)은 훈련자의 폭주력, 개산력 훈련 이외에 별도의 다른 훈련을 수행하도록 하여, 훈련자의 흥미를 지속적으로 유지시켜 주기 위한 곳으로, 상기 휴식지역에서는 훈련자가 잠시 쉬었다 갈 수도 있고, 훈련자의 장애증상과 정도에 따라서 자전거여행을 좀 더 잘하기 위한 훈련 즉, 훈련자의 장애정도와 시정보처리평가에 의해서 조절치료( accommodation therapy), saccadic therapy, pursuit therapy, eye-hand coordination therapy, directional therapy, space-perception therapy, geomtrical figure puzzle game 등을 할 수 있다.

또한, 학습장애나 독서장애를 경험하지 않는 일반적인 눈의 기능성문제( visual function problem)를 가지고 있는 환자에게는 원거리 여행동안에는 굳이 다른 훈련을 할 필요가 없고, 원거리여행을 끝나고 근거리여행을 가기 전에 혹은 근거리 여행을 가는 휴식지역(Midway area)에서 accommodation therapy, saccadic therapy등을 하며, 굳이 eye-hand coodination therapy, puzzle game등과 같은 훈련은 할 필요가 없다.

이러한 휴식지역에서의 휴식 또는 훈련은 여행(시정보처리기능 훈련)이 더 재미있고 더 잘 갈 수 있도록 하기 위한 것이며, 훈련자가 다른 장소(가상환경모델을 응시하던 위치에서 다른 위치)로 이동해서 다른 필요한 훈련을 하므로 훈련자는 여행에 대한 흥미와 재미를 지속적으로 느끼게 된다. 이때, 훈련자는 휴식지역에서 5~30분 정도 훈련을 하거나 휴식을 취한 후, 다시 여행을 하면 된다.

또한, 상기 개산력 훈련지역 및, 폭주력 훈련지역에는 각각 다수번의 장애물 투입시기(70)가 설정되어 있으며, 상기 장애물 투입시기에는 장애물로 프리즘이 반복적으로 투입된다. 즉, 상기 장애물 투입시기(70)는 훈련자의 훈련을 위한 프리즘의 투입시기로, 장애물 투입시기에는 가상환경모델의 진행이 정지되며, 신호수단(400)에 의한 훈련자의 신호전달에 의해 가상환경모델(100)이 진행되는 동작이 반복된다.

상기 장애물 투입시기(70)는 약 2∼15분정도 바람직하게는 약 5∼10분 범위내에서 설정되어 있으며, 상기 장애물 투입시기 동안 훈련자는 프리즘 투입에 따른 폭주력 또는 개산력 훈련을 수행하게 된다. 상기 장애물 투입시기의 시간설정은 훈 련자가 가상환경모델의 설정시 정해진 범위내에서 임의적으로 설정할 수 있다.

상기 설정된 장애물 투입시기동안 훈련자는 개산력 또는 폭주력에 대한 훈련을 수행하게 되며, 설정된 장애물 투입시기동안 이를 통과하지 못할 경우, 가상환경모델은 더 이상 진행되지 않고 다시 장애물 투입시기의 최초위치로 되돌아 가게 된다.

상기 신호수단(400)은 훈련자의 수작업에 의해 조작되는 조작패널로, 마우스, 키보드, 조이스틱, 별도의 조작기 등등과 같이 가상환경모델의 동영상정보를 정지 및 플레이 시킬 수 있는 것을 사용하며, 이와 같은 신호수단은 널리 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같은 가상환경모델은 이미지화된 그림 또는 동영상으로 구성할 수 있으며, 온/오프라인을 통해 실행이 가능하다. 즉, 상기 가상환경모델은 프로그램을 통한 동영상정보 또는, 캠코더 등에 의한 실물촬영 영상정보 등등 각종 동영상 정보에 의해 이루어질 수 있으며, 인터넷 등의 통신망을 이용한 온라인 및, 영사기, 확대기 등을 통해 오프라인에서도 용이하게 실시할 수 있다.

상기 프리즘(200)은 검안 및 교정용으로 널리 사용되고 있는 공지의 프리즘으로, 3ｍ를 기준으로 그 이상의 원거리일 경우, 폭주력 : 개산력이 16∼20 : 7∼8 프리즘 정도의 비율을 구비하도록 프리즘을 선택하고, 그 이하의 근거리일 경우, 폭주력 : 개산력이 20∼23 : 18∼22 프리즘 정도의 비율을 구비하도록 프리즘을 선택한다. 상기 프리즘의 넘버는 프리즘의 굴절력을 나타내는 단위인 디옵터(diopter)이다.

즉, 상기 훈련자는 검안에 따라 폭주력 또는 개산력이 정상범위 비율에서 벗어날 경우, 상기의 정상범위 비율내로 훈련자의 폭주력 또는 개산력이 위치할 수 있도록 낮은 수치의 폭주력 또는 개산력을 증가시킬 수 있는 프리즘을 선택한다.

이때, 상기 프리즘은 단계별로 폭주력 또는 개산력이 향상될 수 있도록 다수개 선택하여, 다수개로 분리된 폭주력 및 개산력 훈련지역에 따라 선택적으로 투입함으로써, 최종적으로 훈련자의 폭주력 또는 개산력이 정상비율을 구비할 수 있도록 한다.

또한, 상기 프리즘은 일예로써, 근거리용으로 10, 12, 15, 20 프리즘, 원거리용으로 4, 6, 8, 10, 15 프리즘을 적용할 수 있으며, 이와 같은 프리즘의 선택은 포괄적인 것으로 범용적으로 사용할 수 있다. 즉, 훈련자의 검안에 의해 프리즘을 선택하는 것이 바람직하나, 상기에 기재된 바와 같이 범용의 프리즘을 선택하여 훈련을 수행할 수도 있다.

상기 인지단계(S200)는 설정된 가상환경모델을 훈련자가 인지하는 것으로, 가상환경모델의 스토리에 따른 진행상황 및 전개방식을 훈련자가 이해하고, 이에 대한 마음의 준비 및 정신무장을 하는 것이다.

상기 인지단계(S200)는 가상환경모델의 전체적인 정보 즉, 이미지와 스토리를 훈련자의 뇌에 인지시켜 가상환경모델의 스토리에 따른 진행중 발생될 수 있는 상황에 대하여 준비 및 적극 대응을 하도록 한다.

이때, 상기 훈련자는 가상환경모델의 배경 즉, 나무, 숲, 도로, 물체 등등 환경조건(50)의 형상과 색깔 등을 시각화하게 된다.

상기 훈련단계(S300)는 장애물 투입시기에 의해 가상환경모델의 진행이 정지되는 정지단계(S310)와, 상기 가상환경모델의 진행이 정지되면 훈련자의 눈과 가상환경모델 사이에 개산대응용 프리즘 또는 폭주대응용 프리즘이 투입되는 프리즘 투입단계(S320)와, 상기 프리즘에 의해 분리된 가상환경모델내 물체의 상을 훈련자가 하나의 이미지로 통합하는 이미지 통합단계(S330)와, 상기 이미지가 통합에 따라 훈련자가 신호수단에 의해 이를 전달하여 가상환경모델을 진행시키는 진행단계(S340)와, 상기 장애물 투입시기 동안 정지단계, 프리즘 투입단계, 이미지 통합단계, 진행단계를 반복하는 반복단계(S350)로 이루어져 있다.

상기 정지단계(S310)는 장애물 투입시기시 설정된 시간의 경과에 의해 가상환경모델의 진행이 자동정지된다. 이때, 상기 장애물 투입시기는 훈련자가 임의로 선택하거나, 랜덤방식에 의해 자동으로 설정될 수 있다.

상기 프리즘 투입단계(S320)는 가상환경모델에 따른 스토리의 진행에 따라 외부적인 장애물로 프리즘을 투입하는 것으로, 가상환경모델의 진행에 따른 프리즘 투입시기에 가상환경모델을 응시하는 훈련자의 눈과 가상환경모델 사이에 프리즘이 투입된다. 이때, 상기 투입되는 프리즘은 훈련자의 눈에서 약 0.5∼5㎝ 범위내에 위치하게 되며, 이와 같이 프리즘이 투입되면 가상환경모델의 물체상은 투입되는 프리즘에 의해 2개의 상으로 분리된다.

상기 프리즘 투입단계(S320)는 가상환경모델내의 훈련코스에 맞도록 선택된 프리즘을 훈련지역에 따라 다시 분리선택한 후, 각각의 훈련지역 및 투입시기에 맞추어 가상환경모델을 응시하는 훈련자의 눈과 가상환경모델 사이에 투입된다.

이때, 상기 프리즘은 훈련자의 훈련이 점진적으로 높아지도록 낮은 수치의 디옵터 프리즘을 먼저 투입하고 다음 훈련지역에서는 이보다 높은 수치의 디옵터 프리즘을 투입하여 훈련의 강도를 높여간다.

상기 이미지 통합단계(S330)는 프리즘에 의해 2개로 분리된 물체상을 하나의 물체상으로 훈련자가 통합하는 것으로, 이와 같이 프리즘이 훈련자의 눈과 가상환경모델 사이에 투입될 경우, 훈련자의 눈에는 가상환경모델에 위치하는 하나의 물체상이 두개로 분리되어 보이게 된다. 이때, 훈련자는 분리된 물체상을 하나의 물체상으로 통합하는 훈련을 한다.

상기 진행단계(S340)는 이미지 통합단계(S330)를 통해 훈련자가 분리된 2개의 상을 하나의 이미지로 통합하게 되면, 훈련자는 이에 따른 신호를 신호수단에 의해 전달하여 정지된 가상환경모델을 진행시킨다.

상기 반복단계(S350)는 훈련자에 의해 물체상이 하나로 통합되면 투입된 프리즘을 훈련자 눈과 가상환경모델 사이에서 이탈시킨 후 다시 훈련자 눈과 가상환경모델 사이로 재투입하여 가상환경모델의 물체상을 다시 2개로 분리시켜 이미지 통합훈련을 반복하는 것이다.

즉, 상기 가상환경모델은 장애물 투입시기(70)시에는 진행이 정지되도록 되어 있으며, 신호수단(400)에 의한 신호의 전달시에만 설정된 시간동안 진행이 되도록 이루어져 있어, 신호수단에 의한 신호의 전달시 소정시간동안 가상환경모델은 진행되나, 다시 정지되도록 되어 있다.

상기의 반복단계(S350)는 이와 같이 진행되는 가상환경모델에 의해 정지단계, 프리즘 투입단계, 이미지 통합단계, 진행단계를 반복하도록 되어 있으며, 이러한 반복에 의해 각각의 훈련지역별로 투입되는 프리즘에 대한 물체상 통합훈련을 수행하게 된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 훈련단계(S300)는 이미지 통합단계와 프리즘 반복투입단계를 반복하여 훈련자로 하여금 물체상 통합시간을 단축시키기 위한 것으로, 다수번의 프리즘 반복투입 및 이미지 통합을 수행할 경우, 프리즘에 의해 2개로 분리된 물체상을 하나의 물체상으로 통합하는데 걸리는 이미지 통합시간이 단축되게 된다. 이와 같이 프리즘 투입에 크게 영향을 받지 않고 하나의 물체상을 구비하게 될 때까지 훈련단계를 실행한다. 이때, 상기 이미지 통합시간은 0.5∼1초 이내의 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 정지단계, 프리즘투입단계, 이미지통합단계, 진행투입단계 및, 반복단계가 연속적으로 진행될 경우, 가상환경모델의 진행 역시 연속적으로 진행되게 되므로, 훈련자는 설정된 시간내에 하나의 훈련지역에 대한 진행을 완료하게 된다.

상기 이동단계(S400)는 하나의 훈련지역에 대한 훈련이 완료되면, 가상환경모델의 진행에 따라 또다른 훈련지역으로 이동되는 것으로, 이 기간동안 훈련자는 음악감상 등과 같이 훈련과 관계없는 상태에서 편안하게 이동한다. 즉, 상기 이동 단계는 폭주력 훈련지역에 대한 훈련이 완료되면 개산력 훈련지역으로 이동되고, 개산력 훈련지역에 대한 훈련이 완료되면 폭주력 훈련지역으로 이동된다.

상기 반복훈련단계(S500)는 이동된 또다른 훈련지역에 대한 훈련 및 또다른 훈련지역으로의 이동을 수행하는 것으로, 이와 같은 반복훈련단계의 반복에 의해 가상환경모델의 스토리 전개에 따라 하나의 훈련코스 즉, 근거리 훈련코스 또는 원거리 훈련코스에 대한 훈련이 완료되게 되며, 이러한 과정을 훈련자가 모두 수행하게 될 경우, 가상환경모델을 통한 훈련자의 시정보처리기능을 향상시킬 수 있게 된다.

상기에서와 같이, 본 발명은 동영상정보를 구비하고 원거리 훈련코스와 근거리 훈련코스로 분리되어 구성되며, 각 훈련코스는 개산력 훈련지역과 폭주력 훈련지역으로 분리됨과 동시에, 상기 훈련코스를 따라 위치하는 물체상을 구비한 가상환경모델(100)과, 상기 가상환경모델(100)과 훈련자(300) 사이에 투입되어 가상환경모델의 물체상을 2개로 분리하는 프리즘(200)과, 훈련자의 신호전달에 의해 가상환경모델을 진행시키는 신호수단을 포함하여 구성되어 있으며, 본 발명은 가상환경모델의 시각화를 통한 훈련자의 조절(accommodation)과 양안시(binocular vision) 트레이닝을 통해 시정보처리기능을 향상시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 가상환경모델의 훈련지역 사이에는 휴식지역을 구비하도록 되어 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

프리즘 선택

전문검안사 및 안과의사에 의해 훈련자의 눈상태를 정확하게 파악하고, 개산력과 폭주력의 정상비율을 유지할 수 있도록 원거리 코스여행 및 근거리 코스여행시 장애물로 투입할 프리즘을 선택한다.

근거리 코스용으로 10, 12, 15, 20 프리즘을 선택하고, 원거리 코스용으로 개산력 훈련을 위한 4, 6 프리즘을, 폭주력 훈련을 위한 8, 10, 15 프리즘을 선택한다. 상기 근거리 코스용 10, 12, 15, 20 프리즘은 폭주력 및 개산력 훈련용으로 모두 적용투입된다. 즉, 도 5 에 도시된 바와 같이, 두께가 두꺼운 방향(A방향)으로 투입될 경우, 폭주력 훈련용으로 투입되며, 두께가 얇은 방향(B방향)으로 투입될 경우, 개산력 훈련용으로 투입된다.

실시예 2

가상환경모델 설정

도 4 에 도시된 바와 같이, 훈련자가 자전거를 타고 원거리 훈련코스(10), 휴식지역(30), 근거리 훈련코스(20)를 구비하고, 상기 원거리 및 근거리 훈련코스(이하 원거리 여행 및 근거리 여행이라 칭함)에는 오르막길(폭주력 훈련지역), 내리막길(개산력 훈련지역)의 각 훈련지역이 존재하도록 하며, 상기 원거리 및 근거리 여행 사이 또는 여행 중간중간(훈련지역과 또다른 훈련지역 사이)에 휴식지역이 존재하도록 구성된 가상환경모델을 선택 설정한다.

또한, 상기 가상환경모델의 오르막길 및 내리막길에는 각각 한번씩의 장애물 투입시기가 설정되어 있으며, 상기 장애물 투입시기는 5분의 설정시간을 구비하도록 설정되어 있다. 또한 신호수단에 의한 신호전달시 진행시간은 3초로 설정되어 있다.

또한, 상기 휴식지역은 원거리 여행과 근거리 여행 사이에 위치하도록 설정되어 있으며, 휴식시간은 10분으로 설정되어 있다.

또한, 원거리 여행시 3번의 오르막길과 2번의 내리막길로 이루어져 있으며, 근거리 여행은 5번의 오르막길과 5번의 내리막길로 이루어져 있다.

또한, 상기 오르막길 또는 내리막길의 통과시간은 10분으로 설정되어 있다.

실시예 3

가상환경모델 인식

실시예 2와 같이 설정된 가상환경모델을 이용하여 훈련자는 여행(훈련)을 시작한다. 이때, 훈련자는 본격적인 여행(훈련)을 하기 전에, 먼저 설정된 가상환경모델에 대한 시각화 및 인지작업을 수행한다.

즉, 가상환경모델에 있어서의 자전거(40) 및, 나무, 숲, 새, 도로, 산 등등의 환경조건(50)에 대한 형상과 모양 및 색채를 시각화하여 도 3 에 도시된 바와 같이 가상환경모델(100)을 뇌에서 인지할 수 있도록 한다.

실시예 4

원거리 여행 (원거리 훈련코스)

훈련자에게 가상환경모델의 원거리 여행경로를 보여주고 가상환경모델의 자전거 타는 물체상을 보여줌으로써, 훈련자의 뇌가 이를 인지하도록 하고, 자전거 타는 모습을 시각화한다. 이때, 상기 가상환경모델의 자전거 타는 물체상은 훈련자 전방 3ｍ에 위치하도록 한다.

이와 같이 훈련자가 원거리 여행경로(훈련코스)를 인지하면, 원거리 여행을 시작한다.

원거리 여행중, 오르막길(폭주력 훈련지역)에서의 장애물 투입시기에는 가상환경모델의 진행이 정지되게 되고, 이때, 폭주력(B.O) 훈련을 위한 프리즘을 장애물로 투입하고, 내리막길(개산력 훈련지역)에서의 장애물 투입시기에는 개산력(B.I) 훈련을 위한 프리즘을 장애물로 투입하여 양안시 콘트롤을 수행한다.

즉, 첫번째 오르막길에서의 장애물 투입시기에는 8 프리즘을 투입하고, 두번째 오르막길에서의 장애물 투입시기에는 10 프리즘을 투입하며, 세번째 오르막길에서의 장애물 투입시기에는 15 프리즘을 투입하여 폭주력 훈련을 수행한다.

또한, 첫번째 내리막길에서의 장애물 투입시기에는 4 프리즘을 투입하고, 두번째 내리막길에서의 장애물 투입시기에는 6 프리즘을 투입하여 개산력 훈련을 수행한다.

상기와 같이 오르막길 또는 내리막길에서 프리즘이 방해물로 가상환경모델을 응시하는 훈련자의 눈 앞으로 투입되면, 훈련자의 눈에는 물체상 즉 자전거 타는 물체상이 2개로 분리되게 되므로, 자전거 여행을 진행할 수 없게 된다.

이와 같이 자전거 타는 물체상이 2개로 분리되면 여행의 지속을 위해서 훈련자는 분리된 물체상을 하나의 물체상으로 통합하게 된다.

즉, 훈련자는 투입되는 프리즘을 프리즘의 굴절에 따라 바람(강풍 또는 약풍), 태풍, 돌멩이, 막대기 등과 같이 자전거 진행을 방해하는 방해물로 인식하여 이를 해소(분리된 2개의 물체상을 하나의 물체상으로 통합)하기 위한 노력을 하게 되며, 이와 같은 훈련자의 노력에 의해 물체상이 하나로 통합되어 방해물로부터 자전거여행을 안전하게 진행할 수 있게 된다.

이와 같이 물체상이 하나로 통합되면 훈련자는 신호수단에 의해 정지된 가상환경모델을 다시 진행시키고, 투입된 프리즘을 훈련자의 눈앞에서 이탈시킨다. 상기 가상환경모델은 3초의 진행시간을 구비하도록 설정되어 있으므로, 3초후 가상환경모델은 다시 정지하게 된다. 이때, 장애물로 동일한 넘버의 프리즘을 훈련자의 눈앞으로 투입하여 자전거 타는 물체상을 다시 2개로 분리시키며, 훈련자는 다시 이를 하나의 물체상으로 통합하는 훈련을 반복한다.

이와 같은 프리즘의 반복적인 연속투입을 통해 훈련자는 투입되는 프리즘에 적응하여 물체상의 통합을 신속하게 이루게 되고, 물체상의 통합이 신속하게 이루어지면 자전거를 타는 상태가 장시간 지속되므로, 각각의 훈련지역(오르막길, 내리막길)에 대한 여행을 진행할 수 있게 된다.

실시예 4

휴식지역

훈련자는 실시예 3과 같이 원거리 여행을 통과하게 되면 휴식지역에 도달하게 된다. 상기 휴식지역에서의 휴식시간은 약 10분으로 설정되어 있으므로, 이 시간동안 훈련자는 별도의 장소로 이동하여 accommodation therapy, saccadic therapy 를 등을 수행하거나, 근거리 여행을 위한 휴식을 취한다.

실시예 5

근거리여행

상기 실시예 4 에서와 같이 휴식지역에서의 훈련 또는 휴식이 완료되면, 근거리 여행을 시작하며, 근거리 여행시에는 훈련자 전방 약 40㎝ 에 가상환경모델이 위치하도록 한 후, 여행을 시작한다.

근거리 여행중, 오르막길(폭주력 훈련지역)에서의 장애물 투입시기에는 가상환경모델의 진행이 정지되게 되고, 이때, 폭주력(B.O) 훈련을 위한 프리즘을 장애물로 투입하고, 내리막길(개산력 훈련지역)에서의 장애물 투입시기에는 개산력(B.I) 훈련을 위한 프리즘을 장애물로 투입하여 양안시 콘트롤을 수행한다.

즉, 첫번째 오르막길에서의 장애물 투입시기에는 10 프리즘을 투입하고, 두번째 오르막길에서의 장애물 투입시기에는 12 프리즘을 투입하며, 세번째 오르막길에서의 장애물 투입시기에는 15 프리즘을 투입하고, 마지막 네번째 오르막길에서의 장애물 투입시기에는 20 프리즘을 투입하여 폭주력 훈련을 수행한다.

또한, 첫번째 내리막길에서의 장애물 투입시기에는 10 프리즘을 오르막길에서의 투입방향과 반대되는 방향으로 투입하고, 두번째 내리막길에서의 장애물 투입시기에는 12 프리즘을 오르막길에서의 투입방향과 반대되는 방향으로 투입하며, 세번째 내리막길에서의 장애물 투입시기에는 15 프리즘을 오르막길에서의 투입방향과 반대되는 방향으로 투입하고, 네번째 내리막길에서의 장애물 투입시기에는 20 프리즘을 오르막길에서의 투입방향과 반대되는 방향으로 투입하여 개산력 훈련을 수행한다.

이와 같이 본 발명은 10 프리즘을 오르막길에서는 폭주력 훈련용으로 투입하고, 내리막길에서는 오르막길 투입방향과 반대되는 방향으로 투입하여 개산력 훈련용으로 적용한다.

그외의 방법은 실시예 3 과 동일하게 수행함으로써, 각각의 훈련지역(오르막길, 내리막길)에 대한 여행을 진행할 수 있게 된다.

상기 기재된 실시예 1 내지 5 는 본 발명을 위한 하나의 예시적인 모델로써, 이와 같은 자전거 모델은 반복된 훈련(프리즘의 반복투입), 다양한 환경조건(다양한 프리즘의 선택적 투입), 관찰학습(가상환경모델의 관찰)이 가능하도록 구성되어 있다.

즉, 자전거를 능숙하고 효율적으로 잘 타기 위해서는 자신감 그리고 반복 된 훈련, 환경의 조건(도로의 넓이, 오르막길, 내리막길, 기후: 바람세기등) 과 자주 부딪히면서 자전거를 배우는 관찰학습이 이루어져야 하고,

자전거의 원리는 균형과 기술이 필요하고, 비전(눈)도 균형과 기술이 필요하고, 자전거를 타는 사람은 시야와 좋은 시력(가까운 거리/먼 거리)이 요구되어지며, 눈(vision)에 있어 균형이 이루는 성분은 버전스(binocular vision : 두 눈이 하나의 팀으로 물체나 글자를 보는 능력)이고 자전거를 타고 가까운 거리를 볼 때 사용하는 것이 조절에 해당된다.

또한, 조절과 폭주는 깊이인지(depth perception)에 대한 특별한 중요성을 가지고 있고, 정보를 선택하고 유지하는 데 핵심적인 요소이며, 이는 눈에서 뇌로 전송하는 정보의 속도는 자전거의 페달과 같은 것이다.

이처럼 훈련자가 자전거를 타고 어떤 목표지점에 도달하는데 있어서 여러 다양한 환경을 만나고 적응하고 대처를 잘한다면 목표에 쉽게 접근할 수 있다. 이와 같은 가상환경모델에 대한 인식을 훈련자게 인지하게 됨으로써 훈련의 효율성이 증대되게 된다.

상기와 같은 훈련은 온라인 및 오프라인 상에서 모두 가능하며, 훈련자 단독 또는 보조자와 함께 조를 이루어 훈련이 가능하다.

상기와 같은 가상환경모델을 통한 원거리 코스 및 근거리 코스를 모두 통과할 경우, 훈련자의 시정보처리기능은 향상되게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 시각화가 가능한 가상환경모델을 통해 훈련을 진행하므로, 훈련에 있어 흥미유발을 촉진시키고, 특히 어린이들의 경우 몰입하여 훈련에 능동적으로 참여할 수 있어, 종래의 시정보처리기능 훈련에 비해 우수한 효과를 구비한다. 특히, 장애물로 투입되는 프리즘을 훈련자 스스로 강풍 또는 약풍의 바람, 태풍, 돌멩이, 막대기 등과 같이 자전거 진행을 방해하는 방해물로 인식하여 이를 해소(분리된 2개의 물체상을 하나의 물체상으로 통합)하기 위한 노력에 전력을 다할 경우, 훈련효과는 배가 된다.

또한 본 발명은 눈과 뇌사이의 정보처리시스템의 불균형을 훈련하는데 훈련자 스스로의 판단과 기술을 가지고 능동적으로 훈련을 할 수 있어, 훈련시간이 단축되고, 뇌인지(brain perception)도 신선한 충격으로 인해서 새롭게 환경을 구축하고 브레인이 좀더 효율적으로 작동하도록 기여한다.

또한, 본 발명의 가상환경모델은 주의력, 시각화 및 양안시 콘트롤을 수행할 수 있도록 되어 있어, 뇌인지를 통한 시정보처리기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 가상환경모델의 1 사이클을 통해 훈련이 완료되므로, 훈련자의 성취정도를 쉽게 파악할 수 있고, 수시로 연속적인 훈련이 가능하다.

또한, 본 발명은 가상환경모델과 프리즘만으로 이루어져 있어, 어떤 장소에서도 훈련이 가능하며, 오프라인 뿐만이 아니라, 온라인을 통해서도 훈련이 가능하 다.

또한, 본 발명은 시정보처리기능을 향상시켜 학습장애, 독서장애, 쓰기장애, 주의력결핍 등등을 해소하고, 이를 통해 훈련자에게 자신감을 심어줄 수 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims (13)

1. 삭제
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3. 삭제
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7. 삭제
8. 삭제
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10. 동영상정보를 구비하고 원거리 훈련코스와 근거리 훈련코스로 분리되어 구성되며, 각 훈련코스는 개산력 훈련지역과 폭주력 훈련지역으로 분리됨과 동시에, 상기 훈련코스를 따라 위치하는 물체상을 구비한 가상환경모델과,

    상기 가상환경모델과 훈련자 사이에 투입되어 가상환경모델의 물체상을 2개로 분리하는 프리즘과,

    상기 투입되는 프리즘에 의해 2개의 상으로 분리된 가상환경모델의 물체상이 훈련자에 의해 하나의 이미지로 통합되는 경우 훈련자의 신호를 가상환경모델에 전달하여 정지된 가상환경모델을 진행시키는 신호수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치.
11. 제 10 항에 있어서;

    상기 신호수단은 마우스, 키보드, 조이스틱로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치.
12. 삭제
13. 제 10 항에 있어서;

    상기 가상환경모델은 시각화가 가능한 배경을 구비하는 것을 특징으로 하는 가상환경모델을 이용한 시정보처리기능 훈련장치.

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