JP2015202185A - 検出ユニット、アイウエア、及び眼電位検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】眼電位の検出対象に適した検出ユニットを提供すること。【解決手段】検出ユニットは、アイウエア本体に着脱可能である。検出ユニットは、一対のノーズパッドと、一対のノーズパッドのうちの第１ノーズパッドの表面に設けられ、前記装着者の眼電位を検出する第１電極と、第１ノーズパッドとは異なる位置に設けられ、前記装着者の眼電位を検出する第２電極と、検出ユニットを前記アイウエア本体に取り付けるとともに、前記第１電極及び前記第２電極により検出された眼電位を前記アイウエア本体に出力するコネクタ部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、検出ユニット、アイウエア、及び眼電位検出システムに関する。

眼電位等を計測する装置が知られている（例えば、特許文献１−３参照）。
特許文献１ 国際公開第２０１０／８２４９６号
特許文献２ 特昭６１−１６６５１５号公報
特許文献３ 特表２００６−５２５８２９公報

眼電位等を検出するための電極が、眼電位の検出対象に密着していない場合、眼電位を正確に計測できない場合がある。

第１の態様においては、検出ユニットは、アイウエア本体に着脱可能であり、一対のノーズパッドと、一対のノーズパッドのうちの第１ノーズパッドの表面に設けられ、前記装着者の眼電位を検出する第１電極と、第１ノーズパッドとは異なる位置に設けられ、前記装着者の眼電位を検出する第２電極と、検出ユニットを前記アイウエア本体に取り付けるとともに、前記第１電極及び前記第２電極により検出された眼電位を前記アイウエア本体に出力するコネクタ部とを備える。

第２電極は、前記一対のノーズパッドのうちの第２ノーズパッドの表面に設けられ、前記装着者の眼電位を検出してよい。

装着者の眉間部に当接して、前記装着者の眼電位を検出する第３電極をさらに備えてよい。

一対のノーズパッド、第３電極及び前記コネクタ部は、装着者の顔面に形状に応じて互いに位置決めして設けられてよい。

第２電極は、装着者の眉間部に当接してよい。

検出ユニットのユーザを識別する識別情報を記憶する不揮発性の記憶部をさらに備え、コネクタ部はさらに、前記記憶部に記憶されている前記識別情報を前記アイウエア本体に出力してよい。

第２の態様においては、アイウエアは、上記の検出ユニットと、アイウエア本体とを備える。

第３の態様においては、アイウエアは、上記の検出ユニットと、アイウエア本体とを備え、アイウエア本体は、記憶部に記憶されている前記識別情報を前記検出ユニットから取得して、前記検出ユニットから取得した前記識別情報が、予め定められた識別情報と一致している場合に、前記第１電極及び前記第２電極による前記眼電位の検出を行わせる制御部を有する。

第４の態様においては、眼電位検出システムは、上記の検出ユニットと、アイウエア本体を通じて前記識別情報を受信して、前記アイウエア本体を通じて受信した前記識別情報に基づいて、前記検出ユニットのユーザを識別する眼電位情報処理装置とを備える。

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

一実施形態における眼電位情報処理システム１０の利用形態の一例を概略的に示す。 メガネ１００及びスマートフォン４０を模式的に示す。 検出ユニット１０２を模式的に示す。 検出ユニット１０２及びブリッジ１２４の接続構造を模式的に示す断面図である。 スマートフォン４０の機能ブロック構成及び処理ユニット１８０の機能ブロック構成を概略的に示す。 メガネ１００が有する眼電位検出用電極とユーザ２０との位置関係を概略的に示す。 メガネ本体１０１において実行される処理を表すフローチャートを示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態における眼電位情報処理システム１０の利用形態の一例を概略的に示す。眼電位情報処理システム１０は、メガネ１００及びスマートフォン４０を備える。

ユーザ２０は、メガネ１００及びスマートフォン４０のそれぞれの使用者である。ユーザ２０は、メガネ１００を装着する装着者である。スマートフォン４０は、眼電位等の情報を処理する情報処理装置の一例である。

メガネ１００は、ユーザ２０の顔部に装着される。メガネ１００は、スマートフォン４０と通信する機能を有する。メガネ１００は、ユーザ２０に接触する電極を介してユーザ２０の眼電位を検出して、検出した眼電位の情報をスマートフォン４０に送信する。また、メガネ１００は、メガネ１００の加速度を検出して、検出した加速度の情報をスマートフォン４０に送信する。また、メガネ１００は、メガネ１００の角速度を検出して、検出した角速度の情報をスマートフォン４０に送信する。

スマートフォン４０は、メガネ１００から受信した眼電位を解析する。スマートフォン４０は、メガネ１００から受信した眼電位を、メガネ１００から受信した加速度及び角速度の少なくとも一方とともに解析する。スマートフォン４０は、眼電位、加速度、角速度等の解析結果に基づいて、ユーザ２０に情報を提供する。

例えば、スマートフォン４０は、眼電位、加速度及び角速度等を解析して、ユーザ２０の状態を特定する。具体的には、スマートフォン４０は、眼電位を解析して、ユーザ２０の視線方向及び瞬目状態等を特定する。例えば、スマートフォン４０は、視線方向及び瞬目状態等に基づき、ユーザ２０の状態を判断する。具体的には、スマートフォン４０は、視線方向及び瞬目状態等に基づき、ユーザ２０に疲れ、痛み等が生じているか否かを判断する。スマートフォン４０は、ユーザ２０に疲れ、痛み等が生じていると判断した場合に、ユーザ２０に警告を発する。例えば、スマートフォン４０は、ユーザ２０に疲れ、痛み等が生じていると判断した場合に、警告音を発生する。

なお、本実施形態の説明において、図１等に示される直交座標系の座標軸を用いて、各種の方向を特定する場合がある。ｚ軸プラス方向を、ユーザ２０の正面に沿う方向に定める。ｚ軸プラス方向は、ユーザ２０の顔に装着されているメガネ１００の、ユーザ２０の顔からメガネ１００のフロント部へ向かう方向の加速度である。また、ｙ軸マイナス方向を、鉛直方向、すなわち鉛直下方に定める。ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は、右手系の直交座標系である。説明の都合上、ｚ軸プラス方向を正面方向等と呼ぶ場合がある。また、ｙ軸プラス方向を上方等と呼ぶ場合がある。また、ｙ軸マイナス方向を下方等と呼ぶ場合がある。また、ｘ軸プラス方向を左方等と呼ぶ場合がある。また、ｘ軸マイナス方向を右方等と呼ぶ場合がある。

図２は、メガネ１００及びスマートフォン４０を模式的に示す。メガネ１００は、メガネ本体１０１及び検出ユニット１０２を備える。検出ユニット１０２は、メガネ本体１０１に装着される。検出ユニット１０２は、メガネ本体１０１に着脱可能である。

メガネ本体１０１は、レンズ１１０及びフレーム１２０を備える。メガネ１００は、アイウエアの一例である。また、フレーム１２０及び検出ユニット１０２は、アイウエアの一例である。

フレーム１２０は、一対のレンズ１１０を支持する。フレーム１２０は、リム１２２、ブリッジ１２４、ヨロイ１２６、テンプル１３０、モダン１３２、接地電極１５４、処理ユニット１８０及び電源ユニット１９０を有する。レンズ１１０、リム１２２、ヨロイ１２６、テンプル１３０、及びモダン１３２は、それぞれ左右一対に設けられる。フレーム１２０のうち、リム１２２、ブリッジ１２４、及びヨロイ１２６の部分を、メガネ１００のフロント部と呼ぶ。

リム１２２は、レンズ１１０を保持する。ヨロイ１２６は、リム１２２の外側に設けられテンプル１３０を可動に保持する。テンプル１３０は、ユーザ２０の耳の上部を押圧して、押圧した部位を挟持する。モダン１３２は、テンプル１３０の先端に設けられる。モダン１３２は、ユーザ２０の耳の上部に接触する。

図３は、検出ユニット１０２を模式的に示す。検出ユニット１０２は、保持部１５０、右ノーズパッド１４１、左ノーズパッド１４２、第１電極１５１、第２電極１５２、第３電極１５３、第１支持部材１５５、第２支持部材１５６を有する。右ノーズパッド１４１及び左ノーズパッド１４２は、一対のノーズパッドを形成する。

右ノーズパッド１４１は、第１支持部材１５５によって、保持部１５０に支持される。右ノーズパッド１４１は、保持部１５０に対して略位置決めされる。左ノーズパッド１４２は、第２支持部材１５６によって、保持部１５０に支持される。左ノーズパッド１４２は、保持部１５０に対して略位置決めされる。

保持部１５０は、メガネ本体１０１のブリッジ１２４に装着されて固定される。保持部１５０がメガネ本体１０１のブリッジ１２４に固定されることにより、検出ユニット１０２がメガネ本体１０１に固定され、メガネ１００として用いられる。

図４は、検出ユニット１０２及びブリッジ１２４の接続構造を模式的に示す断面図である。検出ユニット１０２は、ブリッジ１２４に装着される。検出ユニット１０２は、ブリッジ１２４に着脱可能である。

保持部１５０には、コネクタ部１７０が設けられている。ブリッジ１２４には、コネクタ部１２５が設けられている。保持部１５０に設けられたコネクタ部１７０が、ブリッジ１２４に設けられたコネクタ部１２５に装着されることにより、検出ユニット１０２がブリッジ１２４に装着されて、検出ユニット１０２がブリッジ１２４に対して固定される。すなわち、検出ユニット１０２は、メガネ本体１０１に対して固定される。

保持部１５０の内部には、メモリ１５７が設けられる。メモリ１５７は、ユーザ２０を識別する識別情報が記憶する。メモリ１５７は、検出ユニット１０２のユーザを識別する識別情報を記憶する不揮発性の記憶部の一例である。

コネクタ部１７０は、複数の電極部１７１を有する。複数の電極部１７１のそれぞれは、第１電極１５１、第２電極１５２、第３電極１５３及びメモリ１５７のいずれか一つに電気的に接続される。

コネクタ部１２５は、複数の電極部１７２を有する。複数の電極部１７２は、複数の電極部１７１に対応する位置に設けられる。コネクタ部１７０がコネクタ部１２５に装着された場合、複数の電極部１７２のそれぞれは、複数の電極部１７１のうちの対応する一つの電極部に接触して、電気的に接続される。このように、検出ユニット１０２とブリッジ１２４とは、コネクタ部１７０及びコネクタ部１２５を介して電気的に接続される。

メモリ１５７に記憶されている情報は、電極部１７１、電極部１７２及び後述する電線部１６０を介して、処理ユニット１８０に伝送される。このように、コネクタ部１７０は、メモリ１５７に記憶されている識別情報をメガネ本体１０１に出力する。

第１電極１５１は、眼電位を検出する眼電位検出部の一例である。第１電極１５１は、右ノーズパッド１４１の表面に設けられる。第１電極１５１は、右ノーズパッド１４１が有する表面のうち、ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合にユーザ２０の顔に対向する側の表面に設けられる。ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合、第１電極１５１はユーザ２０の皮膚に接触する。例えば、ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合、第１電極１５１はユーザ２０の鼻の右側に接触する。本実施形態において、第１電極１５１は、主としてユーザ２０の右眼の眼電位を検出する。第１電極１５１で検出された電位は、電極部１７１、電極部１７２及び後述する電線部１６０を通じて、処理ユニット１８０に伝送される。

第２電極１５２は、眼電位を検出する眼電位検出部の一例である。第２電極１５２は、左ノーズパッド１４２の表面に設けられる。第２電極１５２は、左ノーズパッド１４２が有する表面のうち、ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合にユーザ２０の顔に対向する側の表面に設けられる。ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合、第２電極１５２はユーザ２０の皮膚に接触する。例えば、ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合、第２電極１５２はユーザ２０の鼻の左側に接触する。本実施形態において、第２電極１５２は、主としてユーザ２０の左眼の眼電位を検出する。第２電極１５２で検出された電位は、電極部１７１、電極部１７２及び後述する電線部１６０を通じて、処理ユニット１８０に伝送される。

第３電極１５３は、眼電位を検出する眼電位検出部の一例である。第３電極１５３は、保持部１５０の表面に設けられる。第３電極１５３は、保持部１５０の表面のうち、コネクタ部１７０が設けられた表面とは反対側の表面に設けられる。第３電極１５３は、保持部１５０が有する表面のうち、ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合にユーザ２０の顔に対向する表面に設けられる。ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合、第３電極１５３はユーザ２０の皮膚に接触する。例えば、ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合、第３電極１５３はユーザ２０の眉間の上部に接触する。本実施形態において、第３電極１５３で検出される眼電位は、ユーザ２０の右眼の眼電位及び左眼の眼電位を測定するための測定用の基準に用いられる。第３電極１５３で検出された電位は、電極部１７１、電極部１７２及び後述する電線部１６０を通じて、処理ユニット１８０に伝送される。

なお、メガネ本体１０１において、接地電極１５４は、モダン１３２の表面に設けられる。接地電極１５４は、例えば右側のモダン１３２の表面に設けられる。接地電極１５４は、モダン１３２が有する表面のうち、ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合にユーザ２０の顔に対向する表面に設けられる。ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合、接地電極１５４はユーザ２０の皮膚に接触する。例えば、ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合、接地電極１５４はユーザ２０の右耳の上部に接触する。本実施形態において、接地電極１５４の電位は、メガネ１００が有する電気回路の接地電位を提供する。

処理ユニット１８０は、左側のテンプル１３０の内部に設けられる。処理ユニット１８０には、第１電極１５１、第２電極１５２及び第３電極１５３で検出されたユーザ２０の眼電位が入力される。処理ユニット１８０は、入力された眼電位を処理して、処理された電位をスマートフォン４０に送信する。

電源ユニット１９０は、左側のテンプル１３０の内部に設けられる。電源ユニット１９０は、二次電池等の電池を含む。電源ユニット１９０は、電源ユニット１９０が含む電池に蓄積された電気エネルギーを、処理ユニット１８０に供給する。具体的には、電源ユニット１９０は、電池に蓄積された電気エネルギーから、接地電極１５４の電位を基準とした直流電力を生成する。電源ユニット１９０は、電池に蓄積された電気エネルギーから生成した直流電力を、処理ユニット１８０に供給する。

なお、電源ユニット１９０は、接地電極１５４が設けられた側のテンプル１３０の内部に設けられている。接地電極１５４の電位は、電源ユニット１９０から処理ユニット１８０に供給される直流電力の負側の電位を提供する。また、右側のモダン１３２には、電源ユニット１９０を充電するために充電口が形成されている。電源ユニット１９０が含む電池は、右側のモダン１３２に設けられた充電口を介して充電される。

以上に説明したように、コネクタ部１７０は、検出ユニット１０２をメガネ本体１０１に取り付けるとともに、第１電極１５１、第２電極１５２及び第３電極１５３により検出された眼電位をメガネ本体１０１に出力する。なお、検出ユニット１０２は、眼電位を検出するため電極を２つ有してよい。例えば、検出ユニット１０２は、第１電極１５１及び第２電極１５２を有してよい。また、検出ユニット１０２は、第１電極１５１及び第２電極１５２の任意の一方と、第３電極１５３とを有してよい。第２電極１５２は、右ノーズパッド１４１とは異なる位置に設けられ、ユーザ２０の眼電位を検出する電極の一例である。右ノーズパッド１４１とは異なる位置に設けられ、ユーザ２０の眼電位を検出する電極とは、第３電極１５３であってよい。

右ノーズパッド１４１、左ノーズパッド１４２及び第３電極１５３は、ユーザ２０の顔面に形状に応じて互いに位置決めして設けられる。このように、検出ユニット１０２は、ユーザ２０にフィットするように設計できる。例えば、ユーザ２０がメガネ１００を装着した場合に第１電極１５１、第２電極１５２及び第３電極１５３がユーザ２０に十分に接触するように、検出ユニット１０２が調節されてよい。具体的には、検出ユニット１０２において、第３電極１５３のｚ軸方向の長さ、第３電極１５３の表面形状、検出ユニット１０２が有する第１支持部材１５５及び第２支持部材１５６のそれぞれの長さや形状、右ノーズパッド１４１の取り付け角度、左ノーズパッド１４２の取り付け角度等の複数のパラメータが調節されてよい。

なお、調整済みのパラメータの組み合わせが複数パターン提供されてよい。ユーザ２０は自身の眼部、眉間部及び鼻部の形状に適したパラメータを持つ検出ユニット１０２を選んで購入できてよい。また、検出ユニット１０２を使用するユーザ毎に、これらのパラメータが個々に調整されてよい。いわゆるオーダーメイドで調節された検出ユニット１０２が、ユーザ２０に提供されてよい。

なお、第３電極１５３の表面形状は、ユーザ２０の眉間部の表面形状に沿う表面形状を有することが好ましい。第３電極１５３は、ユーザ２０の眉間部の表面に沿う曲面形状を有してよい。

メガネ１００においては、メガネ本体１０１に対して検出ユニット１０２が着脱可能である。そのため、第１電極１５１、第２電極１５２及び第３電極１５３がユーザ２０にきちんと接触するような検出ユニット１０２をユーザ２０に提供できる。そのため、眼電位のより正確な検出が可能になる。また、ユーザ２０は、所有する複数のメガネ本体の中から好みのメガネ本体を選んで、選んだメガネ本体に検出ユニット１０２を装着して使用できる。

図５は、スマートフォン４０の機能ブロック構成及び処理ユニット１８０の機能ブロック構成を概略的に示す。処理ユニット１８０は、処理部２００、角速度検出部２６０、加速度検出部２７０、送受信部２８０及び基板部２９０を含む。処理部２００は、検出処理部２１０及び制御部２２０を持つ。スマートフォン４０は、処理部３００、格納部３６０、ＵＩ部３７０、送受信部３８０及び電源部３９０を含む。

処理ユニット１８０において、処理部２００、角速度検出部２６０、加速度検出部２７０及び送受信部２８０は、基板部２９０に実装される。処理部２００は、ＭＰＵ等のプロセッサで実現される。スマートフォン４０の各部は、主として処理部３００によって制御される。送受信部２８０は、スマートフォン４０と無線通信する機能を担う。送受信部２８０は、通信用プロセッサで実現される。例えば、送受信部２８０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信機能を有する通信用プロセッサで実現される。

フレーム１２０の内部には、電線部１６０が設けられる。電線部１６０は、第１電極１５１、第２電極１５２、第３電極１５３、接地電極１５４、メモリ１５７及び電源ユニット１９０と、処理ユニット１８０とを電気的に接続する。電線部１６０は、電極部１７１及び電極部１７２を介して第１電極１５１と処理ユニット１８０とを電気的に接続して、第１電極１５１で検出された眼電位を処理ユニット１８０に出力する電線と、電極部１７１及び電極部１７２を介して第２電極１５２と処理ユニット１８０とを電気的に接続して、第２電極１５２で検出された眼電位を処理ユニット１８０に出力する電線と、電極部１７１及び電極部１７２を介して第３電極１５３と処理ユニット１８０とを電気的に接続して、第３電極１５３で検出された眼電位を処理ユニット１８０に出力する電線と、電極部１７１及び電極部１７２を介してメモリ１５７と処理ユニット１８０とを電気的に接続して、処理ユニット１８０との間でメモリ１５７対してデータを読み書きするための信号を伝送するに電線と、電源ユニット１９０から処理ユニット１８０に電力を供給する電線とを有する。

メガネ１００において、処理部２００は、ユーザ２０の眼電位を取得して、取得した眼電位を処理する。具体的には、検出処理部２１０は、第１電極１５１で検出された眼電位である第１眼電位を取得して、取得した第１眼電位を処理する。また、検出処理部２１０は、第２電極１５２で検出された眼電位である第２眼電位を取得して、取得した第２眼電位を処理する。また、検出処理部２１０は、第３電極１５３で検出された眼電位である第３眼電位を取得して、取得した第３眼電位を処理する。

例えば、検出処理部２１０は、第３眼電位を基準とした第１眼電位を処理する。本実施形態では、第３眼電位を基準とした第１眼電位を、Ｖ１と呼ぶ。検出処理部２１０は、Ｖ１を予め定められた周期でサンプリングして、Ｖ１の時系列データを生成する。検出処理部２１０は、生成したＶ１の時系列データを、送受信部２８０に出力する。

また、検出処理部２１０は、第３眼電位を基準とした第２眼電位を処理する。本実施形態では、第３眼電位を基準とした第２眼電位を、Ｖ２と呼ぶ。検出処理部２１０は、Ｖ２を予め定められた周期でサンプリングして、Ｖ２の時系列データを生成する。検出処理部２１０は、生成したＶ２の時系列データを、送受信部２８０に出力する。

加速度検出部２７０は、メガネ１００の加速度を検出する。加速度検出部２７０は、例えば３軸加速度センサである。加速度検出部２７０は、メガネ１００の重心の加速度を検出する。メガネ１００がユーザ２０に装着されている場合、メガネ１００の重心の加速度は、ユーザ２０の頭部の加速度に対応する。検出処理部２１０には、加速度検出部２７０で検出された加速度が入力される。

角速度検出部２６０は、メガネ１００の角速度を検出する。角速度検出部２６０は、例えば３軸角速度センサである。検出処理部２１０には、角速度検出部２６０で検出された角速度が入力される。

検出処理部２１０は、加速度検出部２７０で検出された加速度を取得して、取得した加速度を処理する。検出処理部２１０は、加速度を予め定められた周期でサンプリングして、時系列の加速度のデータを生成する。検出処理部２１０は、生成した加速度の時系列データを送受信部２８０に出力する。送受信部２８０に出力される加速度データは、３軸の各方向の加速度の時系列データを含む。

検出処理部２１０は、角速度検出部２６０で検出された角速度を取得して、取得した角速度を処理する。検出処理部２１０は、角速度を予め定められた周期でサンプリングして、時系列の角速度のデータを生成する。検出処理部２１０は、生成した角速度の時系列データを送受信部２８０に出力する。送受信部２８０に出力される角速度データは、３軸の各方向の角速度の時系列データを含む。

送受信部２８０は、検出処理部２１０から取得したＶ１の時系列データ、Ｖ２の時系列データ、加速度の時系列データ及び角速度の時系列データを、無線信号で送受信部３８０に送信する。このように、送受信部２８０は、連続的に検出された眼電位の情報、加速度の情報及び角速度の情報を、スマートフォン４０に送信する。

なお、検出処理部２１０における処理には、入力眼電位、加速度及び角速度の信号を増幅する増幅処理、入力眼電位、加速度及び角速度の信号をデジタル化するデジタル化処理が含まれる。検出処理部２１０は、入力眼電位、加速度及び角速度のアナログ信号を増幅する増幅回路を有してよい。検出処理部２１０は、入力眼電位、加速度及び角速度のアナログ信号又は増幅回路で増幅されたアナログ信号をデジタル化するＡＤ変換回路を有してよい。

制御部２２０は、検出処理部２１０による眼電位、加速度及び角速度の検出を制御する。また、制御部２２０は、検出ユニット１０２と処理ユニット１８０との間の接続処理を担う。例えば、制御部２２０は、メモリ１５７に記憶されている識別情報を検出ユニット１０２から取得して、検出ユニット１０２から取得した識別情報が、予め定められた識別情報と一致している場合に、第１電極１５１、第２電極１５２及び第３電極１５３による眼電位の検出を行わせる。具体的には、制御部２２０は、送受信部２８０接続が確立されたスマートフォン４０から、ユーザ２０の識別情報を取得する。そして、メモリ１５７から取得した識別情報が、スマートフォン４０から取得した識別情報と一致している場合に、第１電極１５１、第２電極１５２及び第３電極１５３による眼電位の検出を行わせる。

スマートフォン４０において、電源部３９０は、二次電池等の電池を含む。電源部３９０は、処理部３００、送受信部３８０及びＵＩ部３７０を含むスマートフォン４０の各部に電力を供給する。

ＵＩ部３７０は、ユーザ２０とのユーザインタフェース（ＵＩ）を提供する。例えば、ＵＩ部３７０は、タッチパネル、操作キー、音生成装置等を含む。

格納部３６０は、記憶媒体で実現される。記録媒体としては、揮発性記憶媒体、不揮発性記憶媒体等を例示できる。格納部３６０は、処理部３００の動作に必要な各種のパラメータを格納する。また、格納部３６０は、処理部３００で生成された各種の情報を格納する。

送受信部３８０は、メガネ１００と無線通信する機能を担う。送受信部３８０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信機能を有する通信用プロセッサで実現される。送受信部３８０と送受信部２８０とは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に従って無線通信を行う。なお、送受信部２８０と送受信部３８０との間の通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信に限られない。送受信部２８０と送受信部３８０との間の通信は、例えば無線ＬＡＮ等を含む様々な方式の無線通信で実現され得る。送受信部２８０と送受信部３８０との間の通信は、ＵＳＢ等を含む様々な方式の有線通信によって実現され得る。

送受信部３８０は、メガネ１００から送信された眼電位を示す情報を受信する。また、送受信部３８０は、メガネ１００から送信された加速度を示す情報を受信する。また、送受信部３８０は、メガネ１００から送信された角速度を示す情報を受信する。具体的には、送受信部３８０は、送受信部２８０から受信した無線信号を受信して、受信した無線信号を復調して、Ｖ１の時系列データ、Ｖ２の時系列データ、加速度の時系列データ及び角速度の時系列データを含む受信データを生成する。送受信部３８０は、生成した受信データを、処理部３００に出力する。

処理部３００は、眼電位取得部３１０、加速度取得部３２０、角速度取得部３２２、及び解析部３５０を有する。

眼電位取得部３１０は、ユーザ２０に装着された眼電位検出部で検出されたユーザ２０の眼電位を取得する。具体的には、眼電位取得部３１０は、ユーザ２０が装着しているメガネ１００に設けられた第１電極１５１、第２電極１５２及び第３電極１５３で検出されたユーザ２０の眼電位を取得する。より具体的には、眼電位取得部３１０は、送受信部３８０から出力された受信データからＶ１の時系列データ及びＶ２の時系列データを抽出することにより、メガネ１００で検出された眼電位を取得する。

加速度取得部３２０は、メガネ１００で検出された、メガネ１００の加速度を取得する。具体的には、加速度取得部３２０は、送受信部３８０で受信した情報に基づいて、メガネ１００で検出された加速度を取得する。より具体的には、加速度取得部３２０は、送受信部３８０から出力された受信データから加速度データを抽出することにより、メガネ１００で検出された加速度を取得する。

角速度取得部３２２は、メガネ１００で検出された、メガネ１００の角速度を取得する。具体的には、角速度取得部３２２は、送受信部３８０で受信した情報に基づいて、メガネ１００で検出された角速度を取得する。より具体的には、角速度取得部３２２は、送受信部３８０から出力された受信データから角速度データを抽出することにより、メガネ１００で検出された角速度を取得する。

解析部３５０は、眼電位取得部３１０により取得された眼電位を解析する。具体的には、解析部３５０は、眼電位取得部３１０により取得された連続的な眼電位の情報を用いて、複数のタイミングにおけるユーザ２０の状態を特定する。例えば、解析部３５０は、眼電位取得部３１０により取得された連続的な第１眼電位及び第２眼電位の情報を用いて、複数のタイミングにおけるユーザ２０の状態を特定する。ユーザ２０の状態としては、ユーザ２０の視線方向、瞬目状態等を例示できる。

解析部３５０は、特定したユーザ２０の視線方向を解析して、ユーザ２０の状態を特定する。また、解析部３５０は、第１眼電位又は第２眼電位に基づいて、瞬目の有無を特定する。また、解析部３５０は、視線方向及びユーザ２０の瞬目状態を解析して、ユーザ２０の状態を特定する。例えば、解析部３５０は、ユーザ２０の状態として、ユーザ２０に疲れ、痛み等が生じているか否かを判断する。解析部３５０は、ユーザ２０に疲れ、痛み等が生じていると判断した場合、ＵＩ部３７０を通じてユーザ２０に警告を発する。

また、解析部３５０は、加速度取得部３２０により取得された加速度及び角速度取得部３２２により取得された角速度の少なくとも一方の情報を解析してユーザ２０の動きを特定する。例えば、解析部３５０は、加速度及び角速度の少なくとも一方の情報に基づいて、ユーザ２０の体部のランニングフォームを特定する。格納部３６０は、上述した眼電位の情報の解析結果と、特定したユーザ２０の動きを示す情報とを対応づけて、格納部３６０に格納させる。ＵＩ部３７０は、格納部３６０に格納されているランニングフォームと視線方向とに基づくトータルのランニング姿勢を表す情報を、映像等によりユーザ２０に提示してよい。例えば、ＵＩ部３７０は、ランニングフォームを表すアイコンとともに、ユーザ２０の視線方向を示す矢印等のアイコンを、ユーザ２０に提示してよい。

なお、格納部３６０には、スマートフォン４０の所有者であるユーザ２０を識別する識別情報を格納してよい。処理部３００は、送受信部３８０を制御して、格納部３６０に格納されている識別情報を、メガネ本体１０１に送信してよい。例えば、処理部３００は、メガネ本体１０１からの要求に応じて、格納部３６０に格納されている識別情報を送信する。

なお、処理部３００は、メガネ本体１０１を通じて、メモリ１５７に格納されている識別情報を、メガネ本体１０１、送受信部２８０及び送受信部３８０を通じて受信してよい。処理部３００は、メガネ本体１０１を通じて受信した識別情報に基づいて、検出ユニット１０２のユーザ２０を識別する。例えば、処理部３００は、格納部３６０に格納している識別情報と、メガネ本体１０１から取得した識別情報一致した場合に、ユーザ２０を認証してよい。処理部３００は、ユーザ２０を認証したことを条件として、送受信部３８０から受信した眼電位、加速度及び角速度の各時系列データを処理してよい。また、処理部３００は、ユーザ２０を認証したことを条件として、送受信部３８０から受信した眼電位、加速度及び角速度の各時系列データや、解析部３５０による解析結果を、外部のサーバ等に出力してよい。

図６は、メガネ１００が有する眼電位検出用電極とユーザ２０との位置関係を概略的に示す。図４には、ユーザ２０がメガネ１００を装着している場合において、眼電位検出用電極がユーザ２０に接触する位置である接触位置が示されている。

第１接触位置４５１は、第１電極１５１がユーザ２０に接触する位置を表す。第２接触位置４５２は、第２電極１５２がユーザ２０に接触する位置を表す。第３接触位置４５３は、第３電極１５３がユーザ２０に接触する位置を表す。

第１接触位置４５１及び第２接触位置４５２は、右眼の眼球４０１の角膜４１１の中心及び左眼の眼球４０２の角膜４１２の中心より、下側に位置する。

第１接触位置４５１及び第２接触位置４５２は、第１接触位置４５１と眼球４０１との間の距離と、第２接触位置４５２と眼球４０２との間の距離とが略等しい位置にあることが望ましい。また、第１接触位置４５１及び第２接触位置４５２は、互いに一定の距離以上離間していることが望ましい。

第３接触位置４５３は、右眼の眼球４０１の角膜４１１の中心及び左眼の眼球４０２の角膜４１２の中心より、上側に位置する。第３接触位置４５３の位置は、第３接触位置４５３と第１接触位置４５１との間の距離と、第３接触位置４５３と第２接触位置４５２との間の距離とが略等しくなる位置にあってよい。第３接触位置４５３は、第３接触位置４５３と眼球４０１との間の距離が、眼球４０１と第１接触位置４５１との間の距離より離間し、かつ、第３接触位置４５３と眼球４０２との間の距離が、眼球４０２と第２接触位置４５２との間の距離より離間する位置にあってよい。

眼球においては、角膜側が正に帯電しており、網膜側が負に帯電している。したがって、ユーザ２０の視線方向が上方に変化した場合、第３電極１５３を基準とした第１電極１５１の電位であるＶ１及び第３電極１５３を基準とした第２電極１５２の電位であるＶ２は、ともに低下する。ユーザ２０の視線方向が下方に変化した場合、Ｖ１及びＶ２の電位はともに上昇する。ユーザ２０の視線方向が右方に変化した場合、Ｖ１は低下し、Ｖ２は上昇する。ユーザ２０の視線方向が左方に変化した場合、Ｖ１は上昇し、Ｖ２は低下する。解析部３５０は、Ｖ１の変化及びＶ２の変化に基づいて、視線方向が変化した方向を特定する。

なお、検出処理部２１０は、Ｖ１及びＶ２を検出することにより、右眼の眼電位及び左眼の眼電位を測定する。そのため、眼電位に加わるノイズの影響を軽減できる。

なお、ユーザ２０の頭部を固定したとすると、ユーザ２０の視線方向は、眼球４０１の向き及び眼球４０２の向きによって定まる。ユーザ２０の視線方向は、ユーザ２０の頭部の向きによっても変わるから、ユーザ２０のグローバルな視線方向は、眼球４０１の向き、眼球４０１及びユーザ２０の頭部の向きによって定まる。本実施形態の説明において、眼球４０１の向き及び眼球４０１の向きによって定まる視線方向のことを、単に視線方向という場合がある。

ここで、ユーザ２０の視線方向について説明する。眼球４０１がｘｚ面内で回転することで角膜４１１の位置が変化すると、角膜４１１の位置に応じてＶ１が変化する。解析部３５０は、Ｖ１の変化量に基づいて、眼球４０１の回転方向の角度の変化量である角度変化量を特定する。解析部３５０は、変化前の眼球４０１の角度と、特定した角度変化量とに基づいて、回転後の眼球４０１の角度を特定する。このように、解析部３５０は、Ｖ１の時間変化に基づいて眼球４０１の向きを特定する。

解析部３５０は、ｘｙ面内の角度と同様に、他の面内の回転角度を特定する。例えば、解析部３５０は、眼球４０１の角度に関する処理と同様の処理により、眼球４０２の角度を特定する。具体的には、解析部３５０は、Ｖ２の時間変化に基づいて、眼球４０２の向きを特定する。

解析部３５０は、眼球４０１の向き及び眼球４０２の向きに基づいて、ユーザ２０の視線方向を特定する。例えば、解析部３５０は、眼球４０１の向きのベクトルと、眼球４０２の向きのベクトルとを合成したベクトルが向く方向を、ユーザ２０の視線方向として特定してよい。

なお、眼球４０１の向き及び眼球４０２の向きは、ユーザ２０の視線方向を表す指標の一例である。ユーザ２０の視線方向とは、眼球４０１の向きのベクトル及び眼球４０２の向きのベクトル等から定まる１つの視線方向であってよい。すなわち、解析部３５０は、Ｖ１及びＶ２から、当該１つの視線方向を特定してよい。この場合、解析部３５０は、眼球４０１の向き及び眼球４０２の向きを特定することなく、Ｖ１の変化量及びＶ２の変化量に基づく予め定められた演算を行うことで、１つの視線方向を特定してよい。例えば、解析部３５０は、Ｖ１の変化量及びＶ２の変化量と１つの視線方向の変化量とを対応づける予め定められた演算を行うことで、１つの視線方向を特定してよい。

ここでは視線方向を特定する場合について説明したが、眼球４０１の向きは、角膜４１１の位置と言い換えることができる。また、眼球４０２の向きを、角膜４１２の位置と言い換えることができる。また、眼球４０１の向きの変化を、眼球４０１の眼球運動と言い換えることができる。また、眼球４０２の向きの変化を、眼球運動と言い換えることができる。すなわち、解析部３５０は、メガネ１００で検出された眼電位に基づき、ユーザ２０の眼球運動を特定してよい。

図７は、メガネ本体１０１において実行される処理を表すフローチャートを示す。本フローチャートで示される処理は、処理部２００において、検出ユニット１０２との接続処理を担うタスクが立ち上がった場合に、開始される。例えば、本フローチャートで示される処理は、検出ユニット１０２がメガネ本体１０１に装着された場合に、開始される。

ステップＳ７０２において、制御部２２０は、送受信部２８０を制御して、スマートフォン４０との接続を確立する。続いて、ステップＳ７０４において、スマートフォン４０からユーザ２０の識別情報を取得する。

続いて、ステップＳ７０６において、制御部２２０は、検出ユニット１０２のメモリ１５７にアクセスして、メモリ１５７から識別情報を読み出す。

続いて、ステップＳ７１０において、制御部２２０は、メモリ１５７から読み出した識別情報と、スマートフォン４０から取得した識別情報とが一致しているか否かを判断する。メモリ１５７から読み出した識別情報と、スマートフォン４０から取得した識別情報とが一致していない場合は、本フローチャートの処理を終了する。メモリ１５７から読み出した識別情報と、スマートフォン４０から取得した識別情報とが一致している場合は、ステップＳ７１２に処理を移行する。

ステップＳ７１２において、制御部２２０は、検出処理部２１０を制御して、眼電位、加速度及び角速度の検出を開始させる。また、制御部２２０は、送受信部２８０を制御して、検出された眼電位、加速度及び角速度のそれぞれの時系列データのスマートフォン４０への送信を開始させる。

続いて、ステップＳ７２０において、スマートフォン４０との接続状態を判断する。ステップＳ７０２で接続を確立したスマートフォン４０と接続中である場合は、ステップＳ７２０の判断を繰り返す。ステップＳ７０２で接続を確立したスマートフォン４０との接続が切断された場合は、ステップＳ７３０に処理を移行する。ステップＳ７０２で接続を確立したスマートフォン４０とは異なる他のスマートフォンと接続された場合は、ステップＳ７２２に処理を移行する。

ステップＳ７３０においては、制御部２２０は、検出処理部２１０を制御して、眼電位、加速度及び角速度の検出を停止させる。また、制御部２２０は、送受信部２８０を制御して、各時系列データのスマートフォン４０への送信を停止させる。続いて、本フローチャートの処理を終了する。

ステップＳ７２２においては、制御部２２０は、検出処理部２１０を制御して、眼電位、加速度及び角速度の検出を停止させる。また、制御部２２０は、送受信部２８０を制御して、各時系列データのスマートフォン４０への送信を停止させる。続いて、ステップＳ７２４において、制御部２２０は、他のスマートフォンからユーザ２０の識別情報を取得して、ステップＳ７１０に処理を移行する。

以上に説明した処理部２００の制御によれば、検出ユニット１０２から取得した識別情報とスマートフォン４０とが一致している場合に、検出された眼電位等のデータがスマートフォン４０に送信される。そのため、データのセキュリティを高めることができる。

以上に説明した眼電位情報処理システム１０においては、Ｖ１及びＶ２を演算する処理は、処理部２００が行う。これに代えて、スマートフォン４０の解析部３５０が、Ｖ１及びＶ２を演算する処理を行ってよい。この場合、処理部２００は、第１眼電位、第２眼電位及び第３眼電位のそれぞれの時系列データを生成し、送受信部２８０が第１眼電位、第２眼電位及び第３眼電位のそれぞれの時系列データをスマートフォン４０に送信してよい。

また、以上に説明した眼電位情報処理システム１０では、解析部３５０は、Ｖ１及びＶ２を用いて、ユーザ２０の視線方向等のユーザ２０の状態を特定する。他にも、解析部３５０は、Ｖ１及びＶ２の任意の線形結合を用いて、ユーザ２０の状態を特定してよい。例えば、解析部３５０は、Ｖ１＋Ｖ２と、Ｖ１−Ｖ２とを用いて、ユーザ２０の状態を特定してよい。また、解析部３５０は、Ｖ１の時間微分と、Ｖ２の時間微分とを用いて、ユーザ２０の状態を特定してもよい。また、解析部３５０は、視線方向を特定するための眼電位として、以上に説明したＶ１及びＶ２に代えて、接地電極１５４等の電位等の予め定められた基準電位を基準とした第１眼電位と、接地電極１５４の電位を基準とした第２眼電位とを適用してよい。

なお、加速度を検出する検出部の機能は、スマートフォン４０が有してよい。また、角速度を検出する検出部の機能は、スマートフォン４０が有してよい。

上記の説明において、スマートフォン４０において処理部３００、送受信部３８０の動作として説明した処理は、処理部３００、送受信部３８０等のプロセッサがプログラムに従ってスマートフォン４０が有する各ハードウェアを制御することにより実現される。このように、本実施形態のスマートフォン４０に関連して説明した、スマートフォン４０の少なくとも一部の処理は、プロセッサがプログラムに従って動作して各ハードウェアを制御することにより、プロセッサ、メモリ等を含む各ハードウェアとプログラムとが協働して動作することにより実現することができる。すなわち、当該処理を、いわゆるコンピュータによって実現することができる。コンピュータは、上述した処理の実行を制御するプログラムをロードして、読み込んだプログラムに従って動作して、当該処理を実行してよい。コンピュータは、当該プログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体から当該プログラムをロードすることができる。同様に、メガネ１００において処理部２００、送受信部２８０の動作として説明した処理は、いわゆるコンピュータによって実現することができる。

眼電位情報処理システム１０は、情報処理システムの一例である。スマートフォン４０は、眼電位に限らず、種々の情報を処理してよい。また、スマートフォン４０は、メガネ１００で検出された眼電位等の情報を処理する情報処理装置の一例である。情報処理装置としては、通信機能を有する種々の電子機器であってよい。情報処理装置は、ユーザ２０が所持する携帯電話機、携帯情報端末、携帯音楽プレーヤ等の携帯型の電子機器であってよい。

なお、アイウエアの一例としてのメガネ１００は、ユーザ２０の目の屈折異常を補正したり、ユーザ２０の目を保護したり、着飾ったりすること等を目的として利用され得る。しかし、アイウエアはメガネに限定されない。アイウエアは、サングラス、ゴーグル、ヘッドマウントディスプレイなどの顔面装着具または頭部装着具であってよい。アイウエアは、顔面装着具または頭部装着具のフレームまたは当該フレームの一部であってもよい。アイウエアは、ユーザに装着され得る装着具の一例である。装着具は、アイウエア等の眼に関連する装着具に限られない。装着具としては、帽子、ヘルメット、ヘッドフォン、補聴器等の様々な部材を適用できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 眼電位情報処理システム
１００ メガネ
２０ ユーザ
４０ スマートフォン
１０１ メガネ本体
１０２ 検出ユニット
１１０ レンズ
１２０ フレーム
１２２ リム
１２４ ブリッジ
１２５ コネクタ部
１２６ ヨロイ
１３０ テンプル
１３２ モダン
１４１ 右ノーズパッド
１４２ 左ノーズパッド
１５０ 保持部
１５１ 第１電極
１５２ 第２電極
１５３ 第３電極
１５５ 第１支持部材
１５６ 第２支持部材
１５７ メモリ
１５４ 接地電極
１７０ コネクタ部
１７１、１７２ 電極部
１６０ 電線部
１８０ 処理ユニット
１９０ 電源ユニット
２００ 処理部
２１０ 検出処理部
２２０ 制御部
２６０ 角速度検出部
２７０ 加速度検出部
２８０ 送受信部
２９０ 基板部
３００ 処理部
３１０ 眼電位取得部
３２０ 加速度取得部
３２２ 角速度取得部
３５０ 解析部
３６０ 格納部
３７０ ＵＩ部
３８０ 送受信部
３９０ 電源部
４０１、４０２ 眼球
４１１、４１２ 角膜
４５１ 第１接触位置
４５２ 第２接触位置
４５３ 第３接触位置

Claims (9)

1. アイウエア本体に着脱可能な検出ユニットであって、
   一対のノーズパッドと、
   前記一対のノーズパッドのうちの第１ノーズパッドの表面に設けられ、装着者の眼電位を検出する第１電極と、
   前記第１ノーズパッドとは異なる位置に設けられ、前記装着者の眼電位を検出する第２電極と、
   前記検出ユニットを前記アイウエア本体に取り付けるとともに、前記第１電極及び前記第２電極により検出された眼電位を前記アイウエア本体に出力するコネクタ部と
   を備える検出ユニット。
2. 前記第２電極は、前記一対のノーズパッドのうちの第２ノーズパッドの表面に設けられ、前記装着者の眼電位を検出する
   請求項１に記載の検出ユニット。
3. 前記装着者の眉間部に当接して、前記装着者の眼電位を検出する第３電極
   をさらに備える請求項２に記載の検出ユニット。
4. 前記一対のノーズパッド、前記第３電極及び前記コネクタ部は、装着者の顔面に形状に応じて互いに位置決めして設けられる
   請求項３に記載の検出ユニット。
5. 前記第２電極は、前記装着者の眉間部に当接する
   請求項１に記載の検出ユニット。
6. 前記検出ユニットのユーザを識別する識別情報を記憶する不揮発性の記憶部
   をさらに備え、
   前記コネクタ部はさらに、前記記憶部に記憶されている前記識別情報を前記アイウエア本体に出力する
   請求項１から５のいずれか一項に記載の検出ユニット。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の検出ユニットと、
   前記アイウエア本体と
   を備えるアイウエア。
8. 請求項６に記載の検出ユニットと、
   前記アイウエア本体と
   を備え、
   前記アイウエア本体は、
   前記記憶部に記憶されている前記識別情報を前記検出ユニットから取得して、前記検出ユニットから取得した前記識別情報が、予め定められた識別情報と一致している場合に、前記第１電極及び前記第２電極による前記眼電位の検出を行わせる制御部
   を有するアイウエア。
9. 請求項６に記載の検出ユニットと、
   前記アイウエア本体を通じて前記識別情報を受信して、前記アイウエア本体を通じて受信した前記識別情報に基づいて、前記検出ユニットのユーザを識別する眼電位情報処理装置と
   を備える眼電位検出システム。

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