JP2014154933A - 携帯端末装置及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が正しい姿勢で使用できるようにすることで、体の疲れを軽減する携帯端末装置を提供することである。
【解決手段】携帯端末装置１０は、表示部１３と、表示部１３面側に設けられたインカメラ１５と、インカメラ１５で撮影した使用者の顔の画像に基づいて、表示部１３と使用者の顔との距離を算出する距離算出部１８ｂと、前記距離と、予め定められた最適な距離との差を算出する距離比較部１８ｃと、前記差を報知する距離報知部１８ｄと、を備えた構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に使用者の顔を撮影するインカメラを備えた携帯端末装置に関する。

従来のスマートホンをはじめとする携帯電話機等の携帯端末装置は、メール機能、ブラウザ機能、ワンセグ放送受信機能、ビデオプレーヤー機能、電子書籍機能、ゲーム機能などを備えている。これらの機能によって、使用者は携帯端末装置の画面を通じて様々な情報を取得したり、エンターテーメントを楽しんだりすることができる。

このような状況の中、画面表示の手法に関して各種提案がなされている。例えば、特許文献１には、筐体の傾きにより縦画面と横画面とを切り替える携帯機器において、筐体を把持した使用者の体勢の変化によりユーザインターフェースに不都合が生じないようにする構成が開示されている。

特開２０１０−８６１９２号公報 特開２０１２−９４１００号公報 特開２００２−１８６５２５号公報

ここで、上述したように携帯端末装置が様々な機能を備えているため、一日の中での携帯端末装置の使用時間が増加している。そのため、目が酷使される状況になっている。また、携帯端末装置の形態上、座わりながらであったり寝そべりながらであったりと様々な体勢で画面を見ることができるので、画面と使用者の顔との位置関係が変化することが多い。

そのため、使用者は無意識のうちに、顔が画面に異常に近づいた状態や、顔が画面から異常に斜めに位置した状態で携帯端末装置を使用していることが少なくない。これにより、目や首へ大きな負担を掛けることになる。さらに、細かな文字を読む場合や、動画を見る場合などでも、目や首への負担度合いが異なることもある。

本発明は、使用者が正しい姿勢で使用できるようにすることで、体の疲れを軽減する携帯端末装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、表示部と、前記表示部面側に設けられたインカメラと、前記インカメラで撮影した使用者の顔の画像に基づいて、前記表示部と使用者の顔との距離を算出する距離算出部と、前記距離と、予め定められた最適な距離との差を算出する距離比較部と、前記差を報知する距離報知部と、を備えた携帯端末装置とする。

本発明によると、携帯端末装置は、表示部と使用者の顔との距離と、最適な距離との差を報知するので、使用者は最適な距離で表示部を見ているのか、または最適な距離からどのくらい外れているのかを知ることができる。したがって、使用者は最適な距離から外れていると認識した場合に、表示部を見る姿勢を正すことができる。これにより、目や首への負担を小さくでき、体の疲れを軽減することができる。

本発明の一実施形態の携帯端末装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置における基準となるモデルの顔の画像の例を示す図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置におけるインカメラによって撮影された使用者の顔の画像の例を示す図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置におけるインカメラによって撮影された使用者の顔の画像の例を示す図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置におけるインカメラによって撮影された使用者の顔の画像の例を示す図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置におけるインカメラによって撮影された使用者の顔の画像の例を示す図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置におけるインカメラによって撮影された使用者の顔の画像の例を示す図である。 本発明の一実施形態における表示部と使用者の顔との距離及び位置の報知に関する携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態の携帯端末装置の正面図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置における報知画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置における報知画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置における報知画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置における報知画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態の携帯端末装置における報知画像の一例を示す図である。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態の携帯端末装置の構成を示すブロック図である。ここでは、携帯端末装置１０としてタッチパネルを備えた携帯電話機、いわゆるスマートホンを例に説明する。この携帯端末装置１０は、メール機能、ウェブブラウザ機能、ワンセグ放送受信機能、ビデオプレーヤー機能、電子書籍機能、ゲーム機能などを備えているものとする。なお、携帯端末装置としては、折り畳み式の携帯電話機、タブレット装置などであってもよい。

携帯端末装置１０は、アンテナ１１と、無線部１２と、表示部１３と、操作部１４と、インカメラ１５と、スピーカー１６と、メモリ１７と、制御部１８と、を備えている。アンテナ１１は、基地局と無線電波を送受信するものである。無線部１２は、アンテナ１１に接続され、無線通信によって送受信するデータを処理するものである。

表示部１３は、液晶パネル又は有機エレクトロルミネッセンスパネル等からなり、各種アプリケーションを表示する。操作部１４は、表示部１３上に設けられたタッチパネルと、表示部１３の周辺に設けられた操作ボタンとからなり、使用者によって操作される。

インカメラ１５は、表示部１３面側（例えば、表示部１３の上端付近）に設けられたカメラであり、主に使用者の顔を撮影するために用いられる。スピーカー１６は、各種アプリケーションの音声を出力する。メモリ１７は、携帯端末装置１０を動作させるプログラム、各種設定データ、動作に必要な一時的なデータを記憶する。なお、各種プログラム、各種設定データは、製造時に記憶される他に、通信によるダウンロードによっても取得することができる。

制御部１８は、アプリケーション制御部１８ａ、距離算出部１８ｂ、距離比較部１８ｃ、距離報知部１８ｄ、位置算出部１８ｅ、位置比較部１８ｆ、位置報知部１８ｇを備えている。アプリケーション制御部１８ａは、１つ又は複数のアプリケーションの起動、終了の制御及び管理を行う。

距離算出部１８ｂは、インカメラ１５で撮影した使用者の顔の画像に基づいて、表示部１３と使用者の顔との距離を算出する。この距離の算出方法には特に限定はなく、例えば次のように行うことができる。まず、表示部１３を見る必要があるアプリケーション（例えば、ウェブブラウザやワンセグ）が利用されている最中に、制御部１８はインカメラ１５で使用者の顔を撮影する。表示部１３を見る必要があるアプリケーションを利用している最中であれば、使用者は表示部１３を見ているはずなので、任意のタイミングでインカメラ１５によって撮影すれば、ほぼ確実に使用者の顔が写る。他にも、各種センサーや画像処理技術を用い、使用者の顔を認識して撮影するようにしてもよい。

そして、撮影した画像における顔のサイズを算出する。例えば、基準となるモデルのサイズとの相対的な差で表すことができる。モデルとしては、標準的な大人の顔のサイズを想定する。そして、所定距離（表示部１３を見るのに最適な距離）離れたそのモデルをインカメラ１５で撮影した画像を基準画像としてメモリ１７に記憶しておく。これにより、その基準画像において、例えば、顔の輪郭の横幅を基準値とすれば、撮影した使用者の顔の輪郭の横幅が基準値からどの程度異なるかによって、表示部１３と使用者の顔との距離を相対的な長さで算出することができる。

表示部１３と使用者の顔との距離について、図２Ａ〜図２Ｃを参照して具体的に説明する。図２Ａは、基準となるモデルの顔の画像の例であり、図２Ｂ及び図２Ｃは、インカメラ１５によって撮影された使用者の顔の画像の例を示す図である。図２Ａの画像２０は所定距離離れたモデルをインカメラ１５で撮影した画像（基準画像）を想定しており、この画像２０の顔と表示部１３との距離（相対距離）を５０と定める。この画像２０及び相対距離の値は、製造時や通信によるダウンロードによって予めメモリ１７に記憶されているものとする。

そして、画像２０における顔の輪郭の横幅を基準値とし、撮影した使用者の顔の輪郭の横幅が基準値からどの程度異なるかによって、表示部１３と使用者の顔との相対距離を算出する。例えば、図２Ｂの画像２２が撮影された場合は、表示部１３と使用者の顔との距離が基準より離れており、相対距離を７０と算出し、図２Ｃの画像２４が撮影された場合は、表示部１３と使用者の顔との距離が基準より近づいており、相対距離を３０と算出する。

距離比較部１８ｃは、距離算出部１８ｂで算出された距離（相対距離）と、予め定められた最適な距離との差を算出する。この最適な距離は、上述した所定距離に相当し、基準となるモデルの顔の画像における表示部１３と顔との距離であり、例えば、設計時に各アプリケーションに応じて定められている。例えば、目や首への負担を小さくする観点から、メール機能、ウェブブラウザ機能、電子書籍機能など静止画と小さな文字を主体とするアプリケーションの場合、最適な距離を短く設定しておき、ワンセグ放送受信機能、ゲーム機能など動画を主体とするアプリケーションの場合、最適な距離を長く設定しておくことが好ましい。これにより、アプリケーション毎に異なる目や首への負担を最小限にするように導くことができる。

また、最適な距離は、携帯端末装置１０に登録された使用者の年齢を考慮して決定してもよい。例えば、年齢を範囲別に分け、その範囲毎に最適な距離を定めておいてもよい。また、最適な距離は、普段利用している時の顔の距離の平均値を考慮して決定してもよい。例えば、アプリケーション利用時に使用者の顔の距離を算出し、各アプリケーション毎にその平均値を最適な距離と定めたり、その平均値と設計時に定めた初期値との平均値を最適な距離と定めたりしてもよい。

例えば、インカメラ１５によって撮影された使用者の顔の画像が図２Ｂの画像２２である場合、距離算出部１８ｂで算出される相対距離は７０であるので、最適な距離、つまり図２Ａの画像２０における相対距離（＝５０）との差は＋２０となる。一方、インカメラ１５によって撮影された使用者の顔の画像が図２Ｃの画像２４である場合、距離算出部１８ｂで算出される相対距離は３０であるので、最適な距離、つまり図２Ａの画像２０における相対距離（＝５０）との差は−２０となる。ここでは、相対距離が＋である場合は最適な距離より離れていることを示し、−である場合は最適な距離より近いことを示している。

距離報知部１８ｄは、距離比較部１８ｃで算出された差を報知する。報知の手段としては、動画や静止画を表示部１３へ表示したり、音声をスピーカーから出力したりすることが挙げられる。報知内容としては、顔が表示部１３に近づきすぎていること又は離れすぎていることを表すマーク、メッセージ、音声等とすることができる。

位置算出部１８ｅは、インカメラ１５で撮影した使用者の顔の画像に基づいて、使用者の顔の位置を算出する。この位置の算出方法には特に限定はなく、例えば次のように行うことができる。まず、表示部１３を見る必要があるアプリケーション（例えば、ウェブブラウザやワンセグ）が利用されている最中に、制御部１８はインカメラ１５で使用者の顔を撮影する。ここで必要な画像は上述した相対距離を算出するために撮影した画像を用いることが望ましいが、それとは別に撮影した画像であっても問題はない。そして、撮影した画像における顔の位置を算出する。例えば、両目の中間点、鼻の位置、輪郭の中央など予め定めておいた点を顔の位置とすることができる。

位置比較部１８ｆは、撮影した画像の中央位置（基準点）と、位置算出部１８ｅで算出された使用者の顔の位置とのズレ量を算出する。このズレ量は、表示部１３への垂線に対する使用者の顔の位置の傾きと言うこともできる。ここでは、使用者の顔の位置として両目の中間点を用いて説明する。そうすると、ズレ量は、撮影した画像において両目の中間点が基準点からどの程度縦横方向にずれているかによって、仮想的な長さで算出することができる。

ズレ量について、図３Ａ〜図３Ｃを参照して具体的に説明する。図３Ａ〜図３Ｃは、インカメラ１５によって撮影された使用者の顔の画像の例を示す図である。ここでは、基準点（撮影した画像の中央位置）３１を（ｘ、ｙ）＝（０，０）とし、ズレ量をｘ、ｙ座標の仮想的な長さで表す。

例えば、インカメラ１５によって撮影された使用者の顔の画像が図３Ａの画像３０である場合、基準点３１と、両目の中間点３２とが重なっている（一致している）。したがって、ズレ量である両目の中間点３２は（ｘ、ｙ）＝（０，０）で表される。また、インカメラ１５によって撮影された使用者の顔の画像が図３Ｂの画像３３である場合、両目の中間点３２が基準点３１から左方向へ少しずれており、ズレ量は（ｘ、ｙ）＝（−１０，０）で表される。また、インカメラ１５によって撮影された使用者の顔の画像が図３Ｃの画像３４である場合、両目の中間点３２が基準点３１から右下方向へ大きくずれており、ズレ量は（ｘ、ｙ）＝（１００，−１００）で表される。

位置報知部１８ｇは、位置比較部１８ｆで算出されたズレ量を報知する。報知の手段としては、上記と同様の手段を用いることができる。報知内容としては、顔が表示部１３の正面からずれていることを表すマーク、メッセージ、音声等とすることができる。また、ずれている方向も報知することが望ましい。

次に、上記の携帯端末装置１０の動作について説明する。携帯端末装置１０の電源オン状態において、制御部１８は操作部１４からの入力を監視しており、使用者の操作（入力）に応じて、対応するアプリケーションの起動、終了、切り替えを制御している。このとき、アプリケーション制御部１８ａによって各アプリケーションの状態が管理されている。

図４は、表示部１３と使用者の顔との距離及び位置の報知に関する携帯端末装置１０の動作を示すフローチャートである。上記のようにアプリケーション制御部１８ａによって各アプリケーションの状態が管理されているとき、ステップＳ１０において、制御部１８はアプリケーション制御部１８ａを確認して、表示部１３と使用者の顔との距離及び位置の報知を行う対象となっているアプリケーションが利用されている最中であるか否かを判別する。

対象となっているアプリケーションは、表示部１３を見る必要があるアプリケーションであり、予めメモリ１７に登録されているものである。なお、そのような全てのアプリケーションを対象とせずに、長時間利用することが多いアプリケーション（例えば、ワンセグやビデオプレーヤー）や細かな文字を読む機会が多いアプリケーション（例えば、メールやウェブブラウザ）など、目の疲れを引き起こしやすいアプリケーションに限定してもよい。

対象となるアプリケーションを限定する場合は、予めメモリ１７に対象のアプリケーションの一覧を登録しておき、アプリケーション制御部１８ａによって現在利用中のアプリケーションを照合するようにすればよい。

ステップＳ１０において対象のアプリケーションが利用中でない場合は、新たなアプリケーションが起動する度に対象のアプリケーションか否かを判別する。一方、ステップＳ１０において対象のアプリケーションが利用中である場合、ステップＳ１１へ進んでインカメラ１５を起動して撮影する。

ステップＳ１１からはステップＳ１２へ進んで、制御部１８は撮影した画像に使用者の顔が写っているか否かを検出する。例えば、画像処理によって目の位置や輪郭が検出されれば、顔が写っていると判断できる。

ステップＳ１２において制御部１８は顔が写っていないと判断した場合、本処理を終了する。なお、この場合、ステップＳ１１へ戻るように制御してもよい。

一方、ステップＳ１２において制御部１８は顔が写っていると判断した場合、ステップＳ１３へ進んで、上述した手法によって、距離算出部１８ｂが表示部１３と使用者の顔との距離を算出し、距離比較部１８ｃがその距離と予め定められた最適な距離との差を算出する。

ステップＳ１３からはステップＳ１４へ進んで、上述した手法によって、位置算出部１８ｅが使用者の顔の位置を算出し、位置比較部１８ｆが撮影した画像の中央位置（基準点）と、位置算出部１８ｅで算出された使用者の顔の位置とのズレ量を算出する。

ステップＳ１４からはステップＳ１５へ進んで、距離報知部１８ｄは距離比較部１８ｃで算出された差を報知し、位置報知部１８ｇは位置比較部１８ｆで算出されたズレ量を報知する。この報知の仕方の具体例を図５、図６Ａ〜図６Ｅを参照して説明する。

図５は、携帯端末装置１０の正面図である。表示部１３の上部領域が携帯端末装置１０の現在の各種状態を表示する通知領域１３ａとなっており、時刻、電池残量、アンテナの受信強度に加えて、上記の報知の内容を示す報知画像４０が表示されている。

報知画像４０は、四角形の枠４０ａと、枠４０ａ内に描かれている丸印４０ｂとで構成されている。枠４０ａは表示部１３を示し、丸印４０ｂは使用者の顔を示している。枠４０ａの大きさは変わらないが、丸印４０ｂの大きさは現在の表示部１３と使用者の顔との距離と、予め定められた最適な距離との差に対応している。

丸印４０ｂが枠４０ａ内にちょうど収まる大きさの場合は（図６Ａ参照）、最適な距離で表示部１３を見ていることを示している。また、丸印４０ｂが枠４０ａより小さすぎる場合は（図６Ｂ参照）、顔が表示部１３から離れすぎていることを示している（図２Ｂの状態）。また、丸印４０ｂが枠４０ａより大きい場合は（図６Ｃ参照）、顔が表示部１３に近づきすぎていることを示している（図２Ｃの状態）。

また、丸印４０ｂが枠４０ａの中央に位置している場合は（図６Ａ参照）、表示部１３を正面から見ていることを示している（図３Ａの状態）。また、丸印４０ｂが枠４０ａの中央より少し左に位置している場合は（図６Ｄ参照）、表示部１３を正面より少し左にずれた位置から見ていることを示している（図３Ｂの状態）。また、丸印４０ｂが枠４０ａの中央より右下にはみ出して位置している場合は（図６Ｅ参照）、表示部１３を正面より大きく右下にずれた位置から見ていることを示している（図３Ｃの状態）。

このような報知画像４０により、枠４０ａに対する丸印４０ｂの大きさ及び位置から、使用者は現在自分が表示部１３をどのような距離でどの方向から見ているかを一目で把握することができる。したがって、最適な距離または位置で表示部１３を見ていない場合、使用者はこの報知画像４０を参考に表示部１３を見る姿勢を正すことができる。その結果、目や首への負担が小さくなり、体の疲れを軽減できる。

なお、報知画像４０は、図４の処理の対象となっているアプリケーションが利用中の場合に常時表示してもよいし、最適な距離又は位置から外れた場合にだけ表示してもよい。常時表示すれば、使用者は常に現在の姿勢が正しいかどうかを視認でき、一方、最適な距離又は位置から外れた場合にだけ表示すれば、使用者は姿勢が悪いときにだけ報知画像４０を意識し、姿勢を正すことができる。

なお、図４の処理は周期的に繰り返して実行するものとする。また、アプリケーション起動直後（例えば０〜１分後まで）は使用者が姿勢を変えることが多く、顔と表示部１３の距離や位置が変わることが多いので、アプリケーション起動直後の状態では上記周期を短め（例えば１０秒間隔）に実行し、一方、同じアプリケーションの利用が長く続く場合（例えば１分後以降）は、上記周期を長め（例えば３０秒間隔）に実行することが望ましい。

また、本実施形態において、距離報知部１８ｄ及び／又は位置報知部１８ｇは、報知内容を経時的に変化させるようにしてもよい。これにより、報知内容に気付いていなかった使用者や気付いていたが姿勢を正していなかった使用者に対して、報知内容を意識させることができ、姿勢を正すように強く促すことができる。例えば、報知内容を経時的に厳しい内容に変化させることが考えられる。具体的には、初期の報知内容を図５に示した報知画像４０とし、最終的な厳しい報知内容を赤色の丸印４０ｂとすることなどが考えられる。

なお、経時的に報知内容を変化させる際、アプリケーション毎に報知内容を変化させる時間間隔を変えてもよい。例えば、メール機能、ウェブブラウザ機能、電子書籍機能など静止画と小さな文字を主体とするアプリケーションの場合、報知内容を変化させる時間間隔を短く設定しておき、ワンセグ放送受信機能、ゲーム機能など動画を主体とするアプリケーションの場合、報知内容を変化させる時間間隔を長く設定しておくことが考えられる。

また、本実施形態において、距離報知部１８ｄ及び／又は位置報知部１８ｇは、報知内容を厳しくすることで警告するようにしてもよい。例えば、図５に示した丸印４０ｂを、最適な距離及び位置から表示部１３を見ている場合は緑色とし、最適な距離又は位置から外れると赤色とする。これにより、使用者は丸印４０ｂが赤色であれば警告されていると理解し、姿勢を正すことができる。また、最適な距離又は位置から外れている場合に、スピーカー１６から警告音を出力してもよい。

また、本実施形態において、上述した距離及び位置は相対的又は仮想的な数値でなく、実際の距離及び位置（例えば、ｃｍ単位）で表現可能であればそちらを用いてもよい。これにより、使用者は最適な距離又は位置からどの程度外れて見ているのかを実際の長さで知ることができ、姿勢を正す際の目安にすることができる。

本発明は、スマートホン、折り畳み式の携帯電話機、タブレット装置をはじめ、メール機能、ウェブブラウザ機能、ワンセグ放送受信機能、ビデオプレーヤー機能、電子書籍機能、ゲーム機能などを備えている携帯端末装置に利用することができる。

１０ 携帯端末装置
１５ インカメラ
１８ｂ 距離算出部
１８ｃ 距離比較部
１８ｄ 距離報知部
１８ｅ 位置算出部
１８ｆ 位置比較部
１８ｇ 位置報知部

Claims (5)

1. 表示部と、
   前記表示部面側に設けられたインカメラと、
   前記インカメラで撮影した使用者の顔の画像に基づいて、前記表示部と使用者の顔との距離を算出する距離算出部と、
   前記距離と、予め定められた最適な距離との差を算出する距離比較部と、
   前記差を報知する距離報知部と、を備えた携帯端末装置。
2. 前記最適な距離は、各アプリケーションに応じて定められていることを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
3. 前記インカメラで撮影した使用者の顔の画像に基づいて、使用者の顔の位置を算出する位置算出部と、
   前記画像の中央位置と、前記使用者の顔の位置とのズレ量を算出する位置比較部と、
   前記ズレ量を報知する位置報知部と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の携帯端末装置。
4. 前記距離報知部は、前記差を報知する報知内容を経時的に変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の携帯端末装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の携帯端末装置を動作させるプログラム。