JP7170258B2 - ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置、それを備えた眼鏡型ウェアラブルデバイス、及びウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法 - Google Patents
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Description
本明細書において、継続的にウェアラブル眼電位継続データを取得とは、計測された眼電位から、演算によってウェアラブル眼電位継続データを取得する場合だけでなく、あらかじめ定められたマップを用いて、計測された眼電位を変換してウェアラブル眼電位継続データを取得する場合も含む。
本明細書において、継続的にウェアラブル眼球移動量継続データを取得とは、既に取得されたウェアラブル眼電位継続データから、演算によってウェアラブル眼球移動量継続データを取得する場合だけでなく、あらかじめ定められたマップを用いて、既に取得されたウェアラブル眼電位継続データを変換してウェアラブル眼球移動量継続データを取得する場合も含む。
本明細書において、眼球運動とは、頭部に対する眼球の運動を意味する。すなわち、前記眼球運動は、頭部に対する眼球の移動を意味する。前記眼球運動は、例えば眼球の回転角速度の絶対値が閾値α(例えば30deg/sec)以上で且つ該回転角速度を積分することによって得られる運動量の絶対値が閾値β(例えば、3.5deg)以上のサッカード眼球運動(Saccade、Saccadic eye movement)を含む。
本明細書において、頭部運動とは、上下左右の絶対座標において頭部が移動または回転した際の頭部の運動を意味する。すなわち、前記頭部運動は、胴体に対して頭部が移動または回転した際の頭部の運動と、頭部が胴体と一緒に移動または回転転した際の頭部の運動と、頭部及び胴体がそれぞれ移動または回転した際の頭部の運動と、を含む。
本明細書において、有効視野とは、被験者が、視野において視対象を捉える行動において、有効に活用されている視覚情報を収集可能な範囲である。
本明細書において、継続的にウェアラブル頭部運動継続データを取得とは、計測された頭部運動計測装置の情報から、演算によって、ウェアラブル頭部運動継続データを取得する場合だけでなく、あらかじめ定められたマップを用いて、計測された頭部運動計測装置の情報を変換してウェアラブル頭部運動継続データを取得する場合も含む。
本明細書において、ウェアラブルデバイスの使用中に眼球運動及び頭部運動の協調運動に関連する継続的なウェアラブル頭部眼球協調運動継続データを取得とは、既に取得されたウェアラブル眼電位継続データとウェアラブル頭部運動継続データとから、演算によってウェアラブル頭部眼球協調運動継続データを取得する場合だけでなく、あらかじめ定められたマップを用いて、既に取得されたウェアラブル眼電位継続データ及びウェアラブル頭部運動継続データを変換してウェアラブル頭部眼球協調運動継続データを取得する場合も含む。
本明細書において、眼球運動及び頭部運動の協調運動とは、ユーザが視対象を視認する際の視認行動において、眼球運動及び頭部運動の少なくとも一方を含む運動である。
本明細書において、視線移動量とは、眼球の移動量である眼球移動量と、頭部の移動量である頭部移動量との和によって求められる値である。
本明細書において、ウェアラブルデバイスとは、眼鏡、サングラス、ゴーグル及びヘッドマウントディスプレイなどのユーザが装着する装着具に設けられた装置を意味する。よって、実施形態では、ウェアラブルデバイスの一例として、眼鏡型ウェアラブルデバイスを挙げているが、この限りではなく、ウェアラブルデバイスは、ユーザが装着可能で且つ眼電位を計測する眼電位計測器が配置可能な装置であれば、どのような構成を有していてもよい。
(眼鏡型ウェアラブルデバイスの全体構成)
図1に、本実施形態の眼鏡型ウェアラブルデバイス1の概略構成を示す。図1に示すように、眼鏡型ウェアラブルデバイス1は、眼鏡の基本構成である、フレーム10と、左レンズ6Lと、右レンズ6Rとを備える。また、眼鏡型ウェアラブルデバイス1は、ユーザが装着した状態で該ユーザの眼電位を計測する眼電位計測器30と、眼電位計測器30で計測された眼電位データを処理するウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置20とを備える。よって、眼鏡型ウェアラブルデバイス1は、ユーザが装着した状態で、該ユーザの眼電位を計測し、得られた眼電位データを処理することができる。
図2は、眼鏡型ウェアラブルデバイス1におけるウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置20の概略構成を示す説明図である。図3は、ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置20の概略構成を示すブロック図である。
図4は、図3に示すウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置20において、処理動作に基づく機能を機能ブロックとして示した機能ブロック図である。図4に従い、ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置20について詳しく説明する。
図5は、実施形態1におけるウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置20のウェアラブル眼球移動量継続データを得るまでの処理手順の一例を示すフローチャートである。図5に従い、ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置20の処理動作について説明する。
ユーザ毎に顔形状が異なるため、眼鏡型ウェアラブルデバイス1の左ノーズパッド16Lに設けられた左ノーズ電極3と、右ノーズパッド16Rに設けられた右ノーズ電極4と、眼球との位置関係は、ユーザ毎に異なる場合がある。そのため、ユーザが眼鏡型ウェアラブルデバイス1を装着した際に、実際の眼球運動と眼鏡型ウェアラブルデバイス1で計測された眼球運動との間にずれが生じることがある。
水平方向のデータは補正せずに、垂直方向のデータに対して、視線方向0度方向の中央値と視線方向90度方向度の中央値との比率を乗じる。
水平方向のデータに対して、視線方向0度方向の中央値と視線方向180度方向の中央値との比率を乗じる。垂直方向のデータに対して、視線方向0度方向の中央値と視線方向90度方向の中央値との比率を乗じる。
水平方向のデータに対して、視線方向0度方向の中央値と視線方向180度方向の中央値との比率を乗じる。垂直方向のデータに対して、視線方向0度方向の中央値と視線方向270度の中央値との比率を乗じる。
水平方向のデータは補正せずに、垂直方向のデータに対して、視線方向0度方向の中央値と視線方向270度方向の中央値との比率を乗じる。
例えば、「注意レベルが比較的に高い」状態とは、特定の事象に対して過大な注意を向けている状態ではなく、様々な事象に対して注意を向けることができる状態である。また、「注意レベルが比較的に低い」状態とは、特定の事象(複数の事象も含む。)に対して、過大な注意が向けられ、その他の事象に対しての注意がおろそかになる状態である。
図12及び図14に、本発明の実施形態2に係る眼鏡型ウェアラブルデバイスのウェアラブル眼電位継続データを補正する処理手順の一例を示す。図13及び図15は、ウェアラブル眼電位継続データを補正する様子の一例を模式的に表した説明図である。なお、本実施形態の眼鏡型ウェアラブルデバイスの構成は、実施形態1における眼鏡型ウェアラブルデバイス1の構成と同様であるため、構成の詳しい説明は省略する。以下で、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して、説明を省略する。
図12は、眼鏡型ウェアラブルデバイス1の装着時にウェアアラブル眼電位継続データをキャリブレーションする際の処理手順の一例を示すフローチャートである。また、図13は、ウェアラブル眼電位継続データを補正する様子の一例を、模式的に表した説明図である。
眼鏡型ウェアラブルデバイス1を装着した状態で振動等が加わると、眼鏡型ウェアラブルデバイス1の装着位置が変化する場合がある。このように装着位置が変化した場合、ウェアラブル眼電位継続データ取得部23が取得するウェアラブル眼電位継続データの値が変化する。そこで、眼鏡型ウェアラブルデバイス1の装着位置が変化した場合も、補正部60は補正処理を行う。眼鏡型ウェアラブルデバイス1の装着中における補正部60の補正処理について説明する。
図16に、本発明の実施形態3に係る眼鏡型ウェアラブルデバイスのウェアラブル眼球移動量継続データを補正する処理手順の一例を示す。図17及び図18は、ウェアラブル眼球移動量継続データを補正する様子の一例を模式的に表した説明図である。なお、この実施形態の眼鏡型ウェアラブルデバイスの構成は、実施形態1における眼鏡型ウェアラブルデバイス1の構成と同様であるため、構成の詳しい説明は省略する。以下で、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して、説明を省略する。
人は、有効視野内から得られる情報を手がかりに次に注視すべき視対象を検出し、検出した視対象に対して眼球運動及び頭部運動による視線移動を行う。有効視野内に視対象が位置している場合には、頭部運動に対して眼球運動が先行する。一方、視対象が有効視野外に位置している場合には、眼球運動に対して頭部運動が先行する。このように、有効視野内に視対象が位置しているか否かによって、人が視対象を視認する行動(以下、視認行動という)が異なる。なお、視認行動は、眼球の運動(眼球運動)及び頭部の運動(頭部運動)の少なくとも一方を含む。眼球運動とは、頭部に対する眼球の運動を意味する。すなわち、前記眼球運動は、頭部に対する眼球の移動を意味する。前記眼球運動は、例えば眼球の回転角速度の絶対値が閾値α(例えば30deg/sec)以上で且つ該回転角速度を積分することによって得られる運動量の絶対値が閾値β(例えば、3.5deg)以上のサッカード眼球運動(Saccade、Saccadic eye movement)を含む。頭部運動は、上下左右の絶対座標において頭部が移動または回転した際の頭部の運動を意味する。すなわち、前記頭部運動は、胴体に対して頭部が移動または回転した際の頭部の運動と、頭部が胴体と一緒に移動または回転した際の頭部の運動と、頭部及び胴体がそれぞれ移動または回転した際の頭部の運動と、を含む。
次に、ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置200の動作について説明する。図21に、ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置200の動作のフローチャートを示す。
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。
また、前記プログラムは、上述の第1の構成において、前記コンピュータに、前記ウェアラブル眼電位継続データ及び前記ウェアラブル眼球移動量継続データの少なくとも一方に基づいて、前記ウェアラブル眼電位継続データ及び前記ウェアラブル眼球移動量継続データの少なくとも一方を補正させる(第2の構成)。
また、上述の第1の構成または第2の構成において、前記眼電位計測器は、複数の位置の眼電位を継続的に計測し、前記プログラムは、前記コンピュータに、前記眼電位計測器によって前記継続的に計測された複数の位置の眼電位に基づいて、継続的に複数のウェアラブル眼電位継続データを取得させる(第3の構成)。
また、上述の第1から第3の構成のうちいずれか一つの構成において、前記ウェアラブル眼球移動量継続データは、前記眼電位の大きさに関連するデータである(第4の構成)。
また、前記プログラムは、上述の第1から第4の構成のうちいずれか一つの構成において、前記コンピュータに、前記ウェアラブルデバイスに設けられた頭部運動計測装置から継続的に前記ユーザのウェアラブル頭部運動継続データを取得させ、前記継続的に取得された前記ウェアラブル頭部運動継続データからウェアラブル頭部移動量継続データを取得させ、前記ウェアラブル眼球移動量継続データと前記ウェアラブル頭部移動量継続データとからウェアラブル視線移動量継続データを取得させる(第5の構成)。
また、前記プログラムは、上述の第1から第5の構成のうち一つの構成において、前記プログラムは、前記コンピュータに、前記ウェアラブル眼電位継続データと前記ウェアラブル頭部運動継続データとから、前記ウェアラブルデバイスの使用中に眼球運動及び頭部運動の協調運動に関連する継続的なウェアラブル頭部眼球協調運動継続データを取得させ、所定の前記ウェアラブル頭部眼球協調運動継続データに対応する前記ウェアラブル視線移動量継続データを出力させる(第6の構成)。
2 基準電極
3 左ノーズ電極
4 右ノーズ電極
6L 左レンズ
6R 右レンズ
7 頭部運動計測装置
8 電源
10 フレーム
20、200 ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置
23 ウェアラブル眼電位継続データ取得部
24 ウェアラブル眼球移動量継続データ取得部
30 眼電位計測器
40 通信部
60 補正部
221 ウェアラブル頭部眼球協調運動継続データ取得部
222 ウェアラブル視線移動量継続データ取得部
Claims (14)
- ユーザが装着自在なウェアラブルデバイスに設けられ且つ前記ユーザの眼電位を継続的に計測する眼電位計測器から、継続的に計測された眼電位に基づいて継続的にウェアラブル眼電位継続データを取得し、
前記ウェアラブルデバイスの使用中に継続的に取得された前記ウェアラブル眼電位継続データに基づいて、前記ウェアラブルデバイスの使用中における前記ユーザの眼球の移動量に関連する継続的なウェアラブル眼球移動量継続データを取得し、
前記ウェアラブル眼電位継続データ又はウェアラブル眼球移動量継続データを用いて前記ウェアラブルデバイスの装着中の前記眼電位計測器の位置の変化を検知する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置。 - 請求項1に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置において、
前記ウェアラブル眼電位継続データ及び前記ウェアラブル眼球移動量継続データの少なくとも一方に基づいて、前記ウェアラブル眼電位継続データ及び前記ウェアラブル眼球移動量継続データの少なくとも一方を補正する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置。 - 請求項1または2に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置において、
前記眼電位計測器は、前記ユーザの複数の位置の眼電位を継続的に計測し、
前記眼電位計測器によって前記継続的に計測された複数の位置の眼電位に基づいて、継続的に複数の前記ウェアラブル眼電位継続データを取得する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置において、
前記ウェアラブル眼球移動量継続データは、前記眼電位の大きさに関連するデータである、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置。 - 請求項1から4のいずれかに1項に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置において、
前記ウェアラブルデバイスに設けられた頭部運動計測装置から継続的に前記ユーザのウェアラブル頭部運動継続データを取得し、
前記継続的に取得された前記ウェアラブル頭部運動継続データからウェアラブル頭部移動量継続データを取得し、
前記ウェアラブル眼球移動量継続データと前記ウェアラブル頭部移動量継続データとからウェアラブル視線移動量継続データを取得する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置。 - 請求項5に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置において、
前記ウェアラブル眼電位継続データと前記ウェアラブル頭部運動継続データとから、前記ウェアラブルデバイスの使用中に眼球運動及び頭部運動の協調運動に関連する継続的なウェアラブル頭部眼球協調運動継続データを取得し、
所定の前記ウェアラブル頭部眼球協調運動継続データに対応する前記ウェアラブル視線移動量継続データを出力する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置を備える眼鏡型ウェアラブルデバイス。
- ユーザが装着自在なウェアラブルデバイスに設けられ且つ前記ユーザの眼電位を継続的に計測する眼電位計測器から、継続的に計測された眼電位に基づいて継続的にウェアラブル眼電位継続データを取得するウェアラブル眼電位継続データ取得部と、
前記ウェアラブルデバイスの使用中に前記ウェアラブル眼電位継続データ取得部で取得された前記ウェアラブル眼電位継続データに基づいて、前記ウェアラブルデバイスの使用中における前記ユーザの眼球の移動量に関連する継続的なウェアラブル眼球移動量継続データを取得するウェアラブル眼球移動量継続データ取得部と、を備え、
前記ウェアラブル眼電位継続データ又はウェアラブル眼球移動量継続データを用いて前記ウェアラブルデバイスの装着中の前記眼電位計測器の位置の変化を検知する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理装置。 - ユーザが装着自在なウェアラブルデバイスに設けられ且つ前記ユーザの眼電位を継続的に計測する眼電位計測器から、継続的に計測された眼電位に基づいて継続的にウェアラブル眼電位継続データを取得し、
前記ウェアラブルデバイスの使用中に継続的に取得された前記ウェアラブル眼電位継続データに基づいて、前記ウェアラブルデバイスの使用中における前記ユーザの眼球の移動量に関連する継続的なウェアラブル眼球移動量継続データを取得し、
前記ウェアラブル眼電位継続データ又はウェアラブル眼球移動量継続データを用いて前記ウェアラブルデバイスの装着中の前記眼電位計測器の位置の変化を検知する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法。 - 請求項9に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法において、
前記ウェアラブル眼電位継続データ及び前記ウェアラブル眼球移動量継続データの少なくとも一方に基づいて、前記ウェアラブル眼電位継続データ及び前記ウェアラブル眼球移動量継続データの少なくとも一方を補正する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法。 - 請求項9または10に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法において、
前記眼電位計測器は、前記ユーザの複数の位置の眼電位を継続的に計測し、
前記眼電位計測器によって前記継続的に計測された複数の位置の眼電位に基づいて、継続的に複数のウェアラブル眼電位継続データを取得する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法。 - 請求項9から11のいずれか1項に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法において、
前記ウェアラブル眼球移動量継続データは、前記眼電位の大きさに関連するデータである、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法。 - 請求項9から12のいずれか1項に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法において、
前記ウェアラブルデバイスに設けられた頭部運動計測装置から継続的に前記ユーザのウェアラブル頭部運動継続データを取得し、
前記継続的に取得された前記ウェアラブル頭部運動継続データからウェアラブル頭部移動量継続データを取得し、
前記ウェアラブル眼球移動量継続データと前記ウェアラブル頭部移動量継続データとからウェアラブル視線移動量継続データを取得する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法。 - 請求項13に記載のウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法において、
前記ウェアラブル眼電位継続データと前記ウェアラブル頭部運動継続データとから、前記ウェアラブルデバイスの使用中に眼球運動及び頭部運動の協調運動に関連する継続的なウェアラブル頭部眼球協調運動継続データを取得し、
所定の前記ウェアラブル頭部眼球協調運動継続データに対応する前記ウェアラブル視線移動量継続データを出力する、
ウェアラブルデバイス対応眼電位データ処理方法。
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