JP2007220010A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の電子機器の操作において、目や手の不自由な使用者にも使いやすく、操作しやすいユニバーサルデザインな筺体を提供する。
【解決手段】 電子機器の操作をしている操作者の眉位置入力する画像入力手段と、眉位置検出手段とから検出された眉位置情報が、操作情報となるように構成する。又、電子機器が画像表示手段を持つ時、表示画像操作情報となる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、使用者が眉を使ってズーム操作や画像の拡大縮小を行うことができる電子機器に関する。

デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の電子機器の操作方法としては、機器本体もしくは遠隔操作装置上に設けられた操作ボタン等を使用者が指を使って操作するというのが一般的である。

指を使わない操作方法としては、使用者の音声を検出して、検出した音声情報を操作情報として使用する、音声認識がパソコンなどで製品化されている。

また、顔画像を利用した装置の制御方法として、例えば特許文献１や特許文献２に記載されたようなものがある。これは、2値化した車両運転者の顔画像を用いて、運転者の眼がある範囲を検出領域として、その領域内で眼の虹彩部を検出することによって、虹彩部の検出結果から運転者の眼の開閉を判定し、運転者の状態を判定する構成となっており、運転者の居眠り防止やわき見の検出に利用可能であるとしている。
特開平３−１９４６６１号公報 特開平６−２２７２７８号公報

しかしながら、近年の電子機器は小型化し操作ボタンは小さく、ボタン同士の間隔も狭くなっている。また、多機能化に伴い、操作ボタンの種類も多くなっている。このような状態は、手の不自由な使用者や高齢の使用者には操作しづらいという欠点があった。

また、映像とともに音声を記録するビデオカメラや動画記録可能なデジタルスチルカメラのような電子機器では音声認識による操作は不便である。なぜならば音声認識のために声を発してしまうと、その声が不必要に記録されてしまうからである。また、ノートパソコンやＰＤＡのように音声が記録されない電子機器であっても、図書館や電車内といった声を発することができない使用状態では音声認識の使用は不可能といえる。

また、眼球による操作は、ファインダーやモニタといった表示手段を見つめた状態では、使用者が眼球の位置を動かしてしまうと、正常にファインダーやモニタを見ることはできない。また前述の特開平３−１９４６６１号公報や特開平６−２２７２７８号公報のように瞳の虹彩部を検出する方法は、虹彩部を使用者が意識して開閉を調節することはできない。そして、眼球を検出することは瞬きの影響を受けることから、電子機器の操作方法としては不向きである。

また、電子機器が小型化すると、操作ボタンが小型になるだけでなく、情報表示部の小型化にもつながる。携帯電話、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ノートパソコン等の小型情報電子機器に搭載される例えば液晶表示装置は表示部が小さく、表示されている文字等の情報も小さい。特に、老眼気味になると前述した小型情報機器の文字は非常に読みにくいものである。これらの文字情報を拡大しようとしても、前述したとおり操作部が小型化しているため、これらの文字情報等を拡大する操作方法もやりづらくなっている。たとえばノートパソコン上の文字を拡大しようとすると、ＯＳの画面設定からフォント設定を変える必要があり、そのほかの情報を拡大しようとすればそれぞれのアプリケーションで画面設定や拡大設定を行う必要がある。

また従来、眉の動きと電子機器の操作を結びつけた発明はなされていない。電子機器の操作に眉を使う利点は、人間の視覚検出手段である眼球に近い眉を動かす行為と電子機器の視覚的な動作の関連性が、電子機器の使用者に理解しやすい事である。例えば、声を出さないように唇を上下させて電子機器の画角を操作するよりも、眉を上下させて画角の操作を行なう方が、使用者が電子機器に対して求めている効果が視覚的であることから、後者の方が理解されやすいといえる。

上記課題を解決するために本発明における電子機器は、使用者の眉画像を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段から眉の位置を検出する眉位置検出手段とを持つとき、前記眉位置検出手段により検出された眉位置情報が、操作情報となることを特徴としている。

また、本発明における電子機器は、前記電子機器が画像表示手段を持つとき、前記眉位置情報が、前記画像表示手段に表示された画像を操作する情報となることを特徴としている。

また、本発明における電子機器は、前記電子機器が撮像装置であり、前記眉位置情報が前記撮像装置の光学系の操作情報となることを特徴としている。

また、本発明における電子機器は、前記電子機器がズームレンズを持つとき、前記光学系の操作情報とは、ズームレンズのズーム操作であることを特徴としている。

また、本発明における電子機器は、眉を上げる動作がズームをワイド側に操作する操作となり、眉を下げる動作がズームをテレ側に操作する操作となることを特徴としている。

また、本発明における電子機器は、前記画像の操作が、画像の拡大縮小操作であることを特徴としている。

また、本発明における電子機器は、眉を上げる動作が画像を縮小する操作となり、眉を下げる動作が画像を拡大する操作となることを特徴としている。

［作用］
このように本発明における電子機器は、使用者が眉を使って操作することができるため、少ない操作部材であっても操作しやすい筺体を提供することができる。特に目や手の不自由な使用者にも使いやすいユニバーサルデザインな筺体を実現することができる。

以上説明したように、本発明によれば、使用者が眉を使って電子機器の操作をすることができるため、少ない操作部であっても操作しやすい筺体を提供することができる。特に目や手の不自由な使用者にも使いやすいユニバーサルデザインな筺体を実現することができる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

（第１の実施例）
図１は第1の実施例におけるデジタルビデオカメラ１０１の外観概略図を示す。本体上端部に配されたカメラ１０２は、本体に向き合って使用する使用者１０３の眉１０４周辺をスキャンできるように、カメラ１０２の向いている方向を調節することができる。また、本実施例におけるデジタルビデオカメラ１０１の構成図を図２に示す。デジタルビデオカメラ１０１はズームレンズ２０１を持っていることを特徴としている。デジタルビデオカメラ１０１は、ズームレンズ２０１の光学的なズームだけでなく、デジタル画像処理によるデジタルズーム機能も持っている。デジタルビデオカメラ１０１は、ズームレンズ２０１を通った情報がＣＣＤ２０２で光電変換され、信号処理回路２０３を通して記録部２０５に記録することで、撮影を行うことができる。また、デジタルビデオカメラ１０１に付いたカメラ１０２からの情報は信号処理回路２０３を通して、レンズ駆動回路２０４に対してレンズ制御情報として送られる。また、信号処理回路２０３は表情認識の回路も含んでいる。

眉１０４の位置情報を検出する方法としては、公知の表情認識に関する技術を応用することができる。表情認識に関する技術としては、特許番号２８４０８１６号に示される方法と特許番号２９６２５４９号に示される方法が公知となっている。まず、特許番号２８４０８１６号の手法とは、顔の映像信号をウェーブレット変換し、それにより得られた空間周波数の平均電力を、無表情の時の平均電力と比較し表情認識するというものである。また、特許番号２９６２５４９号に示される方法とは、顔動画像中の連続する画像から顔要素の各位置の速度ベクトルを算出し、各点の相対位置から表情を認識するというものである。この手法であれば、ビデオカメラ１０１の使用者１０３の頭部全体が動いてしまっても、眉と例えば鼻の相対位置から眉位置を検出することができる。

本実施例に適用する場合は、眉付近を検出領域とし、無表情時の眉の位置と、上下に眉を動かしたときの差から、眉位置を検出することができる。これらの処理は信号処理回路２０３内に組み込まれたフィルタや算出部で処理される。この処理に関しては、前述の特許番号２８４０８１６号と特許番号２９６２５４９号の解説による。本発明において眉位置は代表値kとして算出し、敷居値との比較を行う。

図3では眉の位置とレンズ制御の関係を示す。眉１０４を上げる（眉をつりあげる）動作（３０１）は、広い視野を望んでいるときに行う動作として結び付けやすい。逆に、眉１０４を下げる（眉をひそめる）動作（３０２）は、狭い視野で詳細を見る動作と結び付けやすい。眉１０４の動きと、望まれる視野の広い狭いは個人差もあるので、使用者１０３が眉の動作と操作の関係をカスタマイズできるようにしてもよい。本実施例では眉１０４を上げるときは広い視野、眉１０４を下げるときには狭い視野を望んでいるものとして、操作を行うように設定してある。

まず、図3で示すように眉位置に敷居値a,bを設け、眉位置の代表値kと比較する。aは眉位置の下方向の敷居値で、kがaを下回る（a>k）ときは眉が下がっている動作（３０３）にあたる。bは眉位置の上方向の敷居値であり、kがbを上回る（b<k）ときは眉が上がっている動作（３０１）にあたる。そして、kがaとbの間のときは無表情範囲とする。敷居値a,bは使用者によって調整が可能で、その調整次第で、ズームの反応レベルを調節することができる。

本実施例における動作について図４に示すフローチャートに従って説明する。

Ｓ４０２で、眉位置情報kを算出する。Ｓ４０３でｋが敷居値a,bと比較してa<k<bの関係であるときは、眉位置は無表情状態（３０２）と判断されるため、ズームレンズのズーム機能は動作させない。Ｓ４０３でa<k<bの関係に無いときは、Ｓ４０４でa>ｋかどうかを判断する。a>ｋであるときは、眉が下がっている（３０３）と判断され、Ｓ４０５でズームレンズ２０１を望遠側に動作するように信号処理回路２０３からレンズ駆動回路２０４に指示をする。また、Ｓ４０４でa>kではなかったときはb<kということになり、眉が上がっている状態（３０１）と判断され、ズームレンズ２０１を広角側に動作するように、信号処理回路２０３からレンズ駆動回路２０４に指示をする。また、ズームレンズが広角の端（ワイド端）や望遠の端（テレ端）になった場合は、デジタルズーム機能によるズームを行ってもよい。

本実施例における無表情状態（３０２）の範囲は敷居値a,bの決め方で調節することが可能である。眉の動作量には個人差があり、意識的に動かしたことを電子機器側に認識させるためには、使用者ごとにa,bの調節が必要である。眉は眼球（瞳）と違い使用者が意識的に動かすことができる。しかし、身体の一部である以上、無意識で動いてしまう範囲が個人によって違ってくる。そのためにもa,bを調節することで、各使用者の眉の癖等で起こる誤動作を防ぐことができる。また、眉自体の差異（濃度・色等）による影響に対しては、眉墨を用いて眉を認識できる濃度に調節するなどすればよい。

このように本実施例におけるデジタルビデオカメラ１０１は使用者１０３の眉１０４の動きによって簡単にズームレンズ２０１を操作でき、操作部が小型化しても使いやすい。本実施例ではズームレンズを持つデジタルビデオカメラを例に説明したが、適用形態はこの限りではない。カメラ付き携帯電話やカメラ付きＰＤＡ、デジタルスチルカメラ等、ズーム機能を持つすべての電子機器に適用可能である。

（第２の実施例）
図５は第２の実施例におけるノートパソコンの外観概略図である。

ノートパソコン５０１は使用者５０２の眉５０４部を含む顔領域を撮像するためのカメラ５０３を備えている。このカメラ５０３はＷｅｂカメラとして使用しているものを利用してもよい。

図６は本発明におけるノートパソコンの構成概略図を示す。

ノートパソコン５０１はカメラ５０３から取りこんだ顔画像から、眉５０４の動きを検出し、第1の実施例と同様に眉５０４の位置が無表情の位置から上下どちらに動いているかを検出する構成になっている。

眉５０４の上下を判別する技術は第1の実施例と同様であるため、ここでは本実施例の特徴である、眉５０４動きとノートパソコン５０１の表示の関係について詳説する。図7には本発明における眉の動きとノートパソコン５０１の画面表示の関係について模式図を示す。

本実施例では、眉５０４を上げる動作は、「より広い範囲を見たい」という使用者の意識と結びつけて考え、液晶表示部６０３の画面表示を縮小し、表示のされる情報の範囲を広げるようにする。反対に、眉５０４を下げる動作は、「もっと詳細が見たい」という使用者の意識と結びつけて考え、液晶表示部６０３の画面表示を拡大し、表示される情報を拡大していく。本実施例ではこのように眉５０４の動きと画面の拡大縮小を結びつけたが、2者の関係はこの限りでなく、ノートパソコンの使用者５０２がカスタマイズできるようにしてもよい。

図7の７０１はノートパソコン５０１の使用者５０２が眉５０４を上げている様子を示す。このとき、第1の実施例同様、眉位置情報ｋが算出され、２つの敷居値を元に、眉が上がっているということを信号処理部６０１に算出させる。そして、眉５０４が上がっているため、画像を縮小するように、信号処理回路６０１から表示駆動回路６０２に信号を送り、液晶表示部６０３の画像を縮小させる（縮小した画面のイメージを７０４に示す）。逆に使用者が眉５０４を下げた（７０３）ときには、信号処理回路６０１から表示駆動回路６０２に信号を送り、液晶表示部６０３の画像を拡大する（拡大した画面のイメージを７０６に示す）。

本実施例における動作について図8に示すフローチャートに従って説明する。

Ｓ８０２で、眉位置情報kを算出する。Ｓ８０３でｋが敷居値a,bと比較してa<k<bの関係であるときは、眉位置は無表情状態（７０２）と判断されるため、画面拡大縮小はしない。Ｓ８０３でa<k<bの関係に無いときは、Ｓ８０４でa>ｋかどうかを判断する。a>ｋであるときは、眉が下がっている（７０３）と判断され、Ｓ８０５で液晶表示部６０３の画像を拡大させる。また、Ｓ８０４でa>kではなかったときはb<kということになり、眉が上がっている状態（７０１）と判断され、液晶表示部６０３の画像を縮小させる。

本実施例における無表情状態（７０２）の範囲は敷居値a,bの決め方で調節することが可能である。眉の動作量には個人差があり、意識的に動かしたことを電子機器側に認識させるためには、使用者ごとにa,bの調節が必要である。眉は眼球（瞳）と違い使用者が意識的に動かすことができる。しかし、身体の一部である以上、無意識で動いてしまう範囲が個人によって違ってくる。そのためにもa,bを調節することで、各使用者の眉の癖等で起こる誤動作を防ぐことができる。また、眉自体の差異（濃度・色等）による影響に対しては、眉墨を用いて眉を認識できる濃度に調節するなどすればよい。

このように本実施例におけるノートパソコンは眉を使って画面表示の拡大・縮小を行うことができる。眉によって画面表示の拡大縮小ができることによって、使用者が画面の拡大縮小を容易に行うことができるとともに、Ｗｅｂカメラなど既存のカメラ部を利用することによって、専用の拡大縮小操作部を設けることなく、拡大縮小操作を行うことができ、筺体の小型化にも寄与することができる。本実施例ではノートパソコンを例に説明を行ったが、適用形態はこの限りではない。ＰＤＡ、携帯電話、携帯ゲーム機、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等、表示部を持つすべての電子機器に適用可能である。

第１の実施例におけるデジタルビデオカメラの外観概略図 第１の実施例におけるデジタルビデオカメラの構成概略図 第１の実施例における眉位置とレンズ制御の関係を示す図 第１の実施例における動作処理のフローチャート 第２の実施例におけるノートパソコンの外観概略図 第２の実施例におけるノートパソコンの構成概略図 第２の実施例における眉位置と画面表示の関連性を示す図 第２の実施例における動作処理のフローチャート

符号の説明

１０１ デジタルビデオカメラ
１０２ 眉位置検出カメラ
１０３ デジタルビデオカメラの使用者
１０４ 使用者の眉
２０１ ズームレンズ
２０２ ＣＣＤ
２０３ 信号処理回路
２０４ レンズ駆動回路
２０５ 記録部
３０１ 眉が上がっている状態
３０２ 眉が無表情位置
３０３ 眉が下がっている状態
５０１ ノートパソコン
５０２ ノートパソコンの使用者
５０３ カメラ
５０４ 使用者の眉
６０１ 信号処理部
６０２ 表示駆動回路
６０３ 液晶表示部
６０４ キーボード
６０５ マウス
７０１ 眉が上がっている状態
７０２ 眉が無表情の状態
７０３ 眉が下がっている状態
７０４ 画面が縮小された様子
７０５ 画面がそのままの様子
７０６ 画面が拡大された様子

Claims (7)

1. 電子機器において、使用者の眉画像を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段から眉の位置を検出する眉位置検出手段とを持つとき、前記眉位置検出手段により検出された眉位置情報が、操作情報となることを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、前記電子機器が画像表示手段を持つとき、前記眉位置情報が、前記画像表示手段に表示された画像を操作する情報となることを特徴とする電子機器。
3. 請求項１に記載の電子機器において、前記電子機器が撮像装置であり、前記眉位置情報が前記撮像装置の光学系の操作情報となることを特徴とする電子機器。
4. 請求項３に記載の電子機器において、前記電子機器がズームレンズを持つとき、前記光学系の操作情報とは、ズームレンズのズーム操作であることを特徴とする電子機器。
5. 請求項４に記載の電子機器において、眉を上げる動作がズームをワイド側に動作させ、眉を下げる動作がズームをテレ側に動作させる操作となることを特徴とする電子機器。
6. 請求項２に記載の電子機器において、前記画像の操作が、画像の拡大縮小操作であることを特徴とする電子機器。
7. 請求項6に記載の電子機器において、眉を上げる動作が画像を縮小する操作となり、眉を下げる動作が画像を拡大する操作となることを特徴とする電子機器。

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