JP2017113136A - 眼調節機能支援システム、眼調節機能支援装置、眼調節機能支援方法、及び眼調節機能支援器具の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】眼調節機能支援システムは、ユーザに適用される眼調節機能支援器具100と、電子機器200とを含む。眼調節機能支援器具の屈折力可変素子120は、眼の外部又は内部に配置され、少なくとも一部の屈折力が可変に構成されている。アクチュエータ130は、屈折力を変化させるために屈折力可変素子を駆動する。制御部110はアクチュエータを制御する。電子機器のデータ取得部220は、電子機器の使用状況に関連するデータを取得する。制御情報生成部230は、取得されたデータに基づいて制御情報を生成する。第2通信部240は、生成された制御情報を送信する。眼調節機能支援器具の第1通信部140は、電子機器の第2通信部から送信された制御情報を受信する。制御部110は、受信された制御情報に基づいてアクチュエータを制御する。
【選択図】図1
Description
眼調節機能支援器具100は、眼の調節機能を支援するためにユーザに適用される。眼調節機能支援器具100の例として、視力矯正器具(眼鏡、コンタクトレンズ等)、眼内レンズ、ウェアラブルデバイスなどがある。図1に示すように、眼調節機能支援器具100は、制御部110と屈折力可変素子120とアクチュエータ130と通信部140とを含む。
制御部110は、眼調節機能支援器具100の各部の制御を行う。制御部110が実行する制御については後述する。制御部110はプロセッサ(及び制御用ソフトウェア)を含む。
屈折力可変素子120は、その少なくとも一部の屈折力が可変に構成された光学素子である。屈折力可変素子120(その少なくとも一部)は眼の外部又は内部に配置される。屈折力可変素子120は、例えば、眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、眼内レンズのレンズ部、ウェアラブルデバイス内のレンズなどであってよい。また、屈折力可変素子120の材質や構造は、その少なくとも一部の屈折力が可変であれば任意である。例えば、屈折力可変素子120は、上記引用文献のいずれかに記載された構成を備えてもよいし、他の公知の構成を備えてもよい。屈折力可変素子120は、単焦点レンズとして構成されたものには限定されず、例えば累進焦点レンズ又は他焦点レンズとして構成されてもよい。
アクチュエータ130は、屈折力を変化させるために屈折力可変素子120を駆動する。アクチュエータ130による屈折力可変素子120の駆動方式は任意である。駆動方式は、物理学的原理及び/又は化学的原理を利用したものであってよい。アクチュエータ130は、上記引用文献のいずれかに記載された構成を備えてもよいし、他の公知の構成を備えてもよい。
通信部140は、少なくとも、信号を受信する機能を備える。通信部140は、信号を発信する機能を備えてもよい。通信部140は、電子機器200との間の通信に適用される規格に準拠した通信インターフェイスを含む。
電子機器200は、眼調節機能支援器具100を制御するための信号を生成して発信する。電子機器200の例として、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、電子書籍、ノートブックコンピュータ、ウェアラブル端末(スマートウォッチ等)などの携帯電子機器がある。電子機器200の他の例として次のようにスマート家電がある:テレビ、洗濯機、エアコンディショナ、電子レンジ、炊飯器、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、電磁調理器、オーディオ機器、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、掃除機、体重計、活動量計、血圧計など。
制御部210は、電子機器200の各部の制御を行う。制御部210が実行する制御については後述する。制御部210はプロセッサ(及び制御用ソフトウェア)を含む。
データ取得部220は、電子機器200の使用状況に関連するデータを取得する。使用状況とは、例えば、電子機器200の使用に関する電子機器200、ユーザ又はそれら以外の対象の状況を意味する。使用状況の例として次のような状況がある:ユーザが電子機器200の使用を開始又は終了すること;ユーザが電子機器200の機能の使用を開始又は終了すること;電子機器200の状態(姿勢、移動速度、ユーザまでの距離等);ユーザが電子機器200を凝視すること;ユーザが電子機器200に対して近接/遠離すること;ユーザが音声を発すること;電子機器200に接続された他の機器をユーザが使用すること。なお、使用状況はこれらに限定されない。
ユーザインターフェイス221は、例えば、表示装置と操作装置(入力装置)とを含む。表示装置は、制御部210からの制御を受けて情報を表示する。操作装置は、情報や操作や指示の入力に用いられる。ユーザインターフェイス221は、例えばタッチパネルのように表示機能と操作機能とが一体となったデバイスを含んでもよい。制御部210は、情報の表示や入力を行うためのグラフィカルユーザーインターフェイスを表示装置に表示させることができる。
ユーザ検知部222は、ユーザの状態を検知する。例えば、ユーザ検知部222は、ユーザが電子機器200の使用を開始することや、使用を終了することを検知する。図2に示すユーザ検知部222は、ユーザの視線方向及び/又は顔の向きを検知するために、撮影部2221と解析部2222とを備える。一般に、電子機器200の使用が開始されるとき、ユーザの視線や顔は電子機器200に向く。逆に、電子機器200の使用が終了されたとき、ユーザの視線方向や顔の向きは電子機器200から離れる。ユーザ検知部222は、このような動作(現象)を検知する。
撮影部2221はデジタルカメラを含む。このデジタルカメラは、静止画撮影を行うスティルカメラ、又は動画撮影を行うビデオカメラである。スティルカメラが適用される場合、例えば、制御部210は、所定の時間間隔で静止画撮影を行うようにスティルカメラを制御する。撮影部2221により取得された画像は、(例えば制御部210を介して)解析部2222に送られる。
解析部2222は、撮影部2221により得られた画像を解析してユーザの視線方向又は顔の向きを特定する。解析部2222は、例えば画素値解析やパターン解析を行うことにより画像中の特徴領域を求める。特徴領域は、例えば、眼に相当する領域(又は、瞳孔等の眼の部位に相当する領域)、又は顔に相当する領域を特定する。更に、解析部2222は、この特徴領域が撮影部2221(つまり電子機器200)に向いているか判定する。この処理は、例えば、予め記憶されたテンプレートとの比較によって行われる。なお、このような画像処理は公知であり、また、他の公知の画像処理を適用することも可能である。解析部2222は、このような画像処理を実行するプロセッサ(及びソフトウェア)を含む。
状態検知部223は、電子機器200の状態を表すデータを検知する。前述したように、電子機器200の状態を表すデータは、例えば、姿勢(傾き)、移動速度、及びユーザまでの距離のうちのいずれかを含む。図2に示す状態検知部223は、姿勢を検知するための姿勢検知部2231と、移動速度を検知するための移動速度検知部2232と、ユーザまでの距離を検知するための距離検知部2233とを含む。なお、状態検知部223は、これらのうちのいずれか1以上を含んだ構成でもよいし、他のデータを検知するための要素を含んでもよい。
姿勢検知部2231は、電子機器200の傾きを検知するための公知の構成を備える。例えば、姿勢検知部2231は、ジャイロセンサや加速度センサと、これらセンサからの出力に基づいて電子機器200の傾きを算出するプロセッサ(及びソフトウェア)を含んでいてよい。
速度検知部2232は、電子機器200の移動速度を検知するための公知の構成を備える。例えば、速度検知部2232は加速度センサ等を含む。或いは、速度検知部2232は、GPS等の衛星測位システム又は地上局を利用した測位システムと、電子機器200の位置の時間変化から移動速度を求めるプロセッサ(及びソフトウェア)とを含んでいてもよい。
距離検知部2233は、公知の技術を用いて、ユーザの顔若しくは眼又は眼調節機能支援器具100までの距離を検知する。例えば、距離検知部2233は、三角測距方式又はタイム・オブ・フライト方式のレーザ距離センサ又はLED距離センサなどがある。
制御情報生成部230は、データ取得部220により取得されたデータに基づいて、眼調節機能支援器具100を制御するための情報(制御情報)を生成する。制御情報は、データ取得部220により取得されたデータ、及び/又は、それを処理して得られた情報を含む。
通信部240は、少なくとも、信号を発信する機能を備える。通信部240は、信号を受信する機能を備えてもよい。通信部240は、眼調節機能支援器具100との間の通信に適用される規格に準拠した通信インターフェイスを含む。
実施形態に係る眼調節機能支援システム1の幾つかの動作例を説明する。以下の例では、電子機器200は携帯電子機器とする。
(S1:電子機器が使用開始操作を受ける)
まず、ユーザが、電子機器200の使用を開始するための操作を、ユーザインターフェイス221を用いて行う。この操作は、例えば、電源をオンにするための操作又は所定機能をオンするための操作である。
制御情報生成部230は、ステップS1で行われた使用開始操作に応じた制御情報を生成する。この制御情報には、例えば、使用開始操作が行われたことを示す情報、又は、近用屈折力への切り替えを示す情報が含まれる。このような情報をオン操作情報と呼ぶ。
制御部210は、ステップS2で生成された制御情報を通信部240に送る。通信部240は、この制御情報を送信する。
眼調節機能支援器具100の通信部140は、ステップS3で電子機器200から送信された制御情報を受信する。受信された制御情報は制御部110に送られる。
制御部110は、ステップS4で受信された制御情報に含まれるオン操作情報に基づき、屈折力可変素子120の屈折力を所定の近用屈折力に変化させるようにアクチュエータ130を制御する。それにより、ユーザは、携帯電子機器である電子機器200の画面等を容易に視認することができる。
ユーザは、電子機器200を用いて所望の処理や動作を行う。
電子機器200の使用が終わると、ユーザは、電子機器200の使用を終了するための操作を、ユーザインターフェイス221を用いて行う。この操作は、例えば、電源をオフにするための操作又は所定機能をオフするための操作である。
制御情報生成部230は、ステップS7で行われた使用終了操作に応じた制御情報を生成する。この制御情報には、例えば、使用終了操作が行われたことを示す情報、又は、遠用屈折力への切り替えを示す情報が含まれる。このような情報をオフ操作情報と呼ぶ。
制御部210は、ステップS8で生成された制御情報を通信部240に送る。通信部240は、この制御情報を送信する。
眼調節機能支援器具100の通信部140は、ステップS9で電子機器200から送信された制御情報を受信する。受信された制御情報は制御部110に送られる。
制御部110は、ステップS10で受信された制御情報に含まれるオフ操作情報に基づき、屈折力可変素子120の屈折力を所定の遠用屈折力に変化させるようにアクチュエータ130を制御する。それにより、ユーザは、周囲の環境を容易に視認することが可能である。
姿勢検知部2231により電子機器200の姿勢を表すデータが取得された場合、制御情報生成部230は、このデータ又はこれを処理して得られた情報を含む制御情報を生成する。通信部240は、この制御情報を送信する。眼調節機能支援器具100の通信部140は、この制御情報を受信する。制御部110は、この制御情報に含まれる姿勢に関する情報に基づいてアクチュエータ130を制御を行う。例えば、電子機器200の傾きが小さい状態から傾きが大きい状態に遷移した場合、屈折力可変素子120の屈折力を所定の近用屈折力に変更される。逆に、電子機器200の傾きが大きい状態から傾きが小さい状態に遷移した場合、屈折力可変素子120の屈折力が所定の遠用屈折力に変更される。
実施形態に係る眼調節機能支援システムの作用及び効果について説明する。
上記実施形態の電子機器200は、眼調節機能支援器具100を制御するための眼調節機能支援装置として用いられる。眼調節機能支援器具100は、眼の外部又は内部に配置され少なくとも一部の屈折力が可変に構成された屈折力可変素子120を含む。
上記実施形態の眼調節機能支援システム1によれば、次のような眼調節機能支援方法を実現することが可能である。実施形態の眼調節機能支援方法は、眼の外部又は内部に配置され少なくとも一部の屈折力が可変に構成された屈折力可変素子(120)を含む眼調節機能支援器具(100)を用いて眼の調節機能を支援する方法である。
上記実施形態の眼調節機能支援システム1や眼調節機能支援装置(電子機器200)によれば、次のような眼調節機能支援器具(100)の制御方法を実現することが可能である。実施形態に係る制御方法は、眼の外部又は内部に配置され少なくとも一部の屈折力が可変に構成された屈折力可変素子(120)を含む眼調節機能支援器具(100)を制御する方法である。
100 眼調節機能支援器具
110 制御部
120 屈折力可変素子
130 アクチュエータ
140 通信部
200 電子機器
210 制御部
220 データ取得部
230 制御情報生成部
240 通信部
Claims (13)
- 眼の調節機能を支援するためにユーザに適用される眼調節機能支援器具と、前記眼調節機能支援器具を制御するための信号を送信する電子機器とを含むシステムであって、
前記眼調節機能支援器具は、
前記眼の外部又は内部に配置され、少なくとも一部の屈折力が可変に構成された屈折力可変素子と、
前記屈折力を変化させるために前記屈折力可変素子を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、
第1通信部と
を含み、
前記電子機器は、
その使用状況に関連するデータを取得するデータ取得部と、
取得された前記データに基づいて制御情報を生成する制御情報生成部と、
生成された前記制御情報を送信する第2通信部と
を含み、
前記第1通信部は、前記第2通信部から送信された前記制御情報を受信し、
前記制御部は、受信された前記制御情報に基づいて前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする眼調節機能支援システム。 - 前記データ取得部は、前記電子機器に対する操作入力を行うためのユーザインターフェイスを含み、
前記制御情報生成部は、前記ユーザインターフェイスを用いて行われた操作入力に基づいて前記制御情報を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼調節機能支援システム。 - 前記電子機器は携帯電子機器を含み、
前記携帯電子機器の電源又は所定機能をオンするためのオン操作が前記ユーザインターフェイスを用いて行われたとき、前記制御情報生成部は、前記オン操作に対応するオン操作情報を含む前記制御情報を生成し、
前記制御情報に前記オン操作情報が含まれるとき、前記制御部は、前記屈折力可変素子の前記屈折力を所定の近用屈折力に変化させるように前記アクチュエータの制御を行う
ことを特徴とする請求項2に記載の眼調節機能支援システム。 - 前記携帯電子機器の電源又は所定機能をオフするためのオフ操作が前記ユーザインターフェイスを用いて行われたとき、前記制御情報生成部は、前記オフ操作に対応するオフ操作情報を含む前記制御情報を生成し、
前記制御情報に前記オフ操作情報が含まれるとき、前記制御部は、前記屈折力可変素子の前記屈折力を前記近用屈折力から他の屈折力に変化させるように前記アクチュエータの制御を行う
ことを特徴とする請求項3に記載の眼調節機能支援システム。 - 前記データ取得部は、前記電子機器の状態を表すデータを検知する検知部を含み、
前記制御情報生成部は、前記検知部により検知された前記データに基づいて前記制御情報を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼調節機能支援システム。 - 前記検知部は、前記電子機器の姿勢を検知する姿勢検知部を含む
ことを特徴とする請求項5に記載の眼調節機能支援システム。 - 前記検知部は、前記電子機器の移動速度を検知する速度検知部を含む
ことを特徴とする請求項5に記載の眼調節機能支援システム。 - 前記検知部は、前記ユーザの顔、眼又は前記眼調節機能支援器具までの距離を検知する距離検知部を含む
ことを特徴とする請求項5に記載の眼調節機能支援システム。 - 前記データ取得部は、
撮影部と、
前記撮影部により得られた画像を解析して前記ユーザの視線方向又は顔の向きを特定する解析部と
を含み、
前記制御情報生成部は、前記解析部により特定された前記視線方向又は顔の向きに基づいて前記制御情報を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼調節機能支援システム。 - 前記制御情報生成部は、前記電子機器に割り当てられた識別情報を含む前記制御情報を生成し、
前記制御部は、前記第1通信部により受信された前記制御情報に含まれる前記識別情報に基づいて前記アクチュエータの制御を行う
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の眼調節機能支援システム。 - 眼の外部又は内部に配置され少なくとも一部の屈折力が可変に構成された屈折力可変素子を含む眼調節機能支援器具を制御するための眼調節機能支援装置であって、
その使用状況に関連するデータを取得するデータ取得部と、
取得された前記データに基づいて制御情報を生成する制御情報生成部と、
前記屈折力可変素子の前記屈折力を変化させるために、前記眼調節機能支援器具に向けて前記制御情報を送信する通信部と
を備える眼調節機能支援装置。 - 眼の外部又は内部に配置され少なくとも一部の屈折力が可変に構成された屈折力可変素子を含む眼調節機能支援器具を用いて前記眼の調節機能を支援する方法であって、
電子機器が、その使用状況に関連するデータを取得し、
前記電子機器が、取得された前記データに基づいて制御情報を生成し、
前記電子機器が、生成された前記制御情報を送信し、
前記眼調節機能支援器具が、前記電子機器から送信された前記制御情報を受信し、
前記眼調節機能支援器具が、受信された前記制御情報に基づいて前記屈折力可変素子の前記屈折力を変化させる、
眼調節機能支援方法。 - 眼の外部又は内部に配置され少なくとも一部の屈折力が可変に構成された屈折力可変素子を含む眼調節機能支援器具を制御する方法であって、
電子機器が、その使用状況に関連するデータを取得し、
前記電子機器が、取得された前記データに基づいて制御情報を生成し、
前記電子機器が、前記屈折力可変素子の前記屈折力を変化させるために、前記眼調節機能支援器具に向けて前記制御情報を送信する、
眼調節機能支援器具の制御方法。
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