JPH11133937A - 視力低下防止装置および視力低下防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視力が低下する様々な環境を検出し、警報を
発すると共に視力が低下する環境を改善することが可能
な視力低下防止装置および視力低下防止方法を提供する
こと。 【解決手段】 視力低下防止装置において、利用者と対
象物までの距離や照度を測定する手段１８、１９と、測
定された情報に基づき、視力低下環境であるか否かを判
断する判断手段１０と、判断結果が視力が低下する環境
である場合に、警報を発生する手段２１および、例えば
無線による制御により図示しない照明装置の照度を上げ
たりゲーム機を停止させたりするなど、該環境を視力が
低下しない方向に改善する手段とを含む。本発明におい
ては、視力低下防止装置が自動的に該環境を視力が低下
しない方向に改善するので、防止効果がより向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は視力低下防止装置お
よび視力低下防止方法に関し、特に、視力が低下する環
境を検出し、警報を発すると共に環境を改善する視力低
下防止装置および視力低下防止方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、視力の低下を防止するための装置
あるいは方法として、例えば特開昭５５−２５１４７号
公報には、視聴者が画面に近づき過ぎると警報を発する
ようにしたテレビジョン受像機が開示されている。ま
た、特開昭６１−２１５６６号公報には、オペレータと
ディスプレイ装置との距離を測定して不適当な場合には
警報を発する手段と作業時間を表示するためのタイマと
を備えたオペレータ用健康管理装置が開示されている。
なお、この他に関連する従来例として特開平１−１６３
８７４号公報、特開平６−２２５２２７号公報もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
視力低下防止装置は、視力が低下するような環境を検出
すると、単に警報を発するのみであり、環境を改善する
か否かあるいは作業を続行するか否かは利用者の判断に
任されていた。従って視力低下を防止するための適切な
対応が取られない恐れがあるという問題点があった。ま
た、従来の装置はテレビジョン受像機や端末のディスプ
レイ装置の使用時に限定されるものであり、例えば読書
や机上での作業には対応できないという問題点があっ
た。本発明の目的は、前記のような従来技術の問題点を
解決し、視力が低下する様々な環境を検出し、警報を発
すると共に視力が低下する環境を改善することが可能な
視力低下防止装置および視力低下防止方法を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、視力低下防止
装置あるいは視力低下防止方法において、利用者と対象
物までの距離を測定する距離測定手段あるいは工程と、
少なくとも測定された距離情報に基づき、視力低下環境
であるか否かを判断する判断手段あるいは工程と、判断
結果が視力が低下する環境である場合に、該環境を視力
が低下しない方向に改善する環境改善手段あるいは工程
とを含むことを特徴とする。

【０００５】本発明においては、視力低下防止装置が視
力が低下する環境を検出した場合には、該環境に応じた
警報を発生すると共に、自動的に該環境を視力が低下し
ない方向に改善する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の視力低下
防止装置の第１の実施例の構成を示す斜視図である。視
力低下防止装置は大きく３つの部分に分かれている。装
置本体１０には後述するような電子回路が格納されてお
り、外部には電源スイッチ２１、コネクタ１１等が配置
されている。

【０００７】リモコン装置１２は、本体装置１０とヘッ
ドセット１７を接続するコード１６の途中に設けられて
おり、時間やステータス情報を表示するための液晶等の
表示装置１３、モードやパラメータを設定／変更するた
めのスイッチ１４、１５等が装備されている。ヘッドセ
ット１７には距離センサ１８、照度センサ１９が装備さ
れており、センサ１８、１９が対象物である本やテレビ
ジョン受像機、ディスプレイ装置等に向くように、連結
されているヘッドバンド２０によって利用者の頭部に固
定される。イヤホン２１は利用者が耳に装着し、本体１
０から出力される警報信号によって発音する。

【０００８】図３は、図１に示した本発明の第１実施例
の回路構成を示すブロック図である。距離センサ５１
は、例えば圧電素子等を使用した超音波を送受信する超
音波センサであり、マイクロコンピュータ５０からの周
期的な駆動パルスによって超音波を発信する。センサ５
１は超音波送信後に超音波を受信する動作に移行し、セ
ンサ５１から出力される超音波受信信号は、ノイズを除
去すると共にセンサ５１の特性を補正する補正アンプ５
２、Ａ／Ｄ変換器５３を経て、デジタル信号としてマイ
クロコンピュータ５０に取り込まれる。マイクロコンピ
ュータ５０は取り込んだ受信信号を解析し、対象物から
反射してきた超音波信号の受信時間位置を検出する。そ
して、センサ５１から超音波が発射されてから受信され
るまでの時間から対象物までの距離を算出する。

【０００９】なお、実施例においては超音波センサの例
を開示したが、距離を測定する方式としては、例えばカ
メラのオートフォーカス機構に採用されているような赤
外線を利用したセンサあるいはイメージセンサによって
異なる方向から見たときの画像のずれを検出するセン
サ、更にはレーザー光線を利用した距離測定技術など各
種の方式が提案されている。本発明においては、距離を
測定可能なセンサであれば公知の任意のセンサを採用可
能である。

【００１０】照度センサ５４は、例えばＣｄＳ光伝導型
素子、フォトトランジスタ、フォトダイオード等の光セ
ンサを使用し、実際には対象物からの光の輝度（強度）
を測定して照度を推定している。補正アンプ５５は照度
センサ５４の出力電圧特性を例えばリニアな特性に補正
し、Ａ／Ｄ変換器５６を経て、デジタル信号としてマイ
クロコンピュータ５０に取り込まれる。マイクロコンピ
ュータ５０は取り込んだ信号を解析し、対象物における
照度を推定する。

【００１１】コントロール入力装置５７は、例えば図１
のスイッチ１４、１５に相当し、利用者が動作モードや
各モードにおけるパラメータの設定／変更、表示装置６
４（（図１の１３に対応）の表示内容の選択等のコント
ロール情報を入力する。マイクロコンピュータ５０は周
期的にスイッチ１４、１５の状態を取り込み、状態変化
を検出すると、対応する処理を実行する。タイマ５８
は、マイクロコンピュータ５０から設定された任意の時
間を計測し、タイムアップすると例えばマイクロコンピ
ュータ５０に対して割り込みを発生させる回路である。

【００１２】アラーム生成器５９は例えばブザー音のよ
うなアナログ警報信号の発生回路であり、マイクロコン
ピュータ５０からの駆動信号のオン／オフによって発振
を開始／停止する。発生した警報信号はアンプ６０によ
って増幅され、内蔵するスピーカあるいはイヤホン６１
（図１の２１に対応）によって発音され、利用者に警告
する。

【００１３】外部機器制御回路６２は、例えば照明装置
の輝度を制御するための回路であり、変調信号発生回路
および送信回路を含む。変調信号発生回路は、マイクロ
コンピュータ５０から入力されるRS-232C信号のような
シリアル制御信号の”０”、”１”にそれぞれ対応して
異なる周波数の交流信号を発生する。送信回路は発生さ
れた交流信号によってキャリアを変調し、アンテナ６３
から送信する。なお、本体１０内の回路は図示しない電
池によって駆動される。

【００１４】図３の下部に記載されている回路は、制御
される外部機器の一例である照明装置７３を制御するた
めの構成である。受信回路７１は、本体１０のアンテナ
６３から送信された制御信号をアンテナ７０を介して受
信し、復調してデジタル制御信号を出力する。電力制御
回路７２は、入力された制御信号に基づき、例えば照明
装置７３に供給する電力を一定量だけ増加／減少させ、
照度を調節する。

【００１５】次に、動作を説明する。図５は、マイクロ
コンピュータ５０の動作を示すフローチャートである。
Ｓ１においては、カウンタ値ｃｔおよびタイマ値ＴＭを
０にリセットする。Ｓ２においては、コントロール入力
装置５７（スイッチ１４、１５）の状態変化を調べ、モ
ードの変更が要求されている場合にはモード情報を変更
する。モードとしては、例えば学習や読書などデスクワ
ークを行う環境に対応するモードを”１”、テレビ、テ
レビゲーム、パソコンなどディスプレイ装置を視聴する
環境に対応するモードを”２”とする。そして、現在の
モードに対応して、適切な距離範囲や照度範囲のパラメ
ータを読み出して設定する。

【００１６】Ｓ３においては距離を測定する。測定方法
はセンサ５１の方式によって異なるが、例えば超音波セ
ンサであれば、前述したように、超音波パルスを発射し
てから反射波を受信するまでの時間から対象物までの距
離を算出する。Ｓ４においては、照度センサ５４によっ
て対象物の光の輝度（強度）を測定し、その値から照度
を推定する。なお、モード２の場合には対象物であるＣ
ＲＴなどの輝度が表示内容に従って大きく変化するの
で、環境の善し悪しの判断には使用しない。従って、モ
ード２の場合にはＳ４の処理を飛ばしてもよい。

【００１７】Ｓ５においては、Ｓ３、Ｓ４の測定結果か
ら、視力に関して環境が良いか否かを判定し、判定結果
が肯定である場合にはＳ６に移行するが、そうでない場
合にはＳ７に移行する。例えば、モード１においては３
０ｃｍ未満、モード２においてはディスプレイ装置の対
角線の長さの３倍未満であった場合には環境が悪いと判
断する。Ｓ６においては、カウンタ値ｃｔから△ｙを減
算し、負になった場合にはｃｔ＝０とする。また、Ｓ７
においては、カウンタ値ｃｔに△ｘを加算する。パラメ
ータ△ｙおよび△ｘの値はＳ３、Ｓ４において測定され
た距離および照度の値によって変化し、△ｘの値は環境
が悪いほど大きな値となる。

【００１８】Ｓ８においてはｃｔ値が所定の閾値を超え
たか否かを判定し、判定結果が肯定である場合にはＳ９
に移行して、改善要求アラームを発生する。Ｓ５の判定
結果で直ちにアラームを発生せず、ある程度の時間（例
えば数秒〜数十秒程度）悪環境が継続した場合にアラー
ムを発生させるようにした理由は、例えばテレビの前を
他人が横切ったり、手で髪の毛をかき上げたりしたとき
に装置が対象物との距離が近すぎると誤認識して警報を
発生するのを防止するためである。なお、この際に表示
装置６４（１３）にアラームの内容を表示するようにし
てもよい。Ｓ１０においては、例えば照度不足である場
合には、外部機器制御回路６２を介して照明装置７３の
明るさを一定量増加させることにより、視力が低下する
環境の改善を図る。Ｓ１１においては、利用者が予め設
定した所定の値△ｚをカウンタｃｔから減算する。この
△ｚは次回の改善要求アラーム発生までの期間を制御す
る。

【００１９】Ｓ１２においてはタイマ更新値△ｔを算出
する。このタイマ更新値△ｔは、通常は後述するＳ１８
における処理周期と同じ時間値を取る。例えば、処理周
期が１秒であれば、通常、即ち環境が良い場合の更新値
△ｔは１秒となる。しかし、環境が悪い場合には、Ｓ
３、Ｓ４の測定結果に応じて△ｔは１秒より大きな値を
取る。Ｓ１３においては、継続使用時間タイマ値ＴＭに
△ｔを加算し、必要に応じて表示装置１３（６４）に表
示する。Ｓ１４においてはＴＭ値が使用時間の上限値を
超過したか否かが判定される。この上限値は例えば３０
分とか１時間というように利用者がモード毎に予め設定
しておく。Ｓ１４の判定結果が肯定である場合にはＳ１
５に移行し、休憩を要求するアラームを発生する。この
アラームはＳ９の改善要求アラームとは異なる音高やパ
ターンとし、利用者が識別できるようにする。

【００２０】Ｓ１６においては、外部機器を制御する。
例えばテレビの電源を切る、テレビゲーム機の動作を一
時停止させる、ステレオ装置からＢＧＭを流す等の制御
を行う。Ｓ１７においては、タイマＴＭの値を０に初期
化する。Ｓ１８においては今回のＳ２以降の処理の起動
開始から所定時間、例えば１秒が経過するまで待ち、再
びＳ２に移行する。第１の実施例の視力低下防止装置は
以上のような構成および動作によって、各モード毎に適
切な警報を発生し、かつ環境を改善するために外部の機
器を制御することが可能となる。

【００２１】図２は、本発明の視力低下防止装置の第２
の実施例の構成を示す斜視図である。第１の実施例の視
力低下防止装置は携帯可能に構成されていたが、第２の
実施例の視力低下防止装置は、例えばテレビ等のディス
プレイ装置の近傍に設置して使用する。視力低下防止装
置３２は例えばテレビあるいはモニタ装置３０の近傍に
設置され、視力低下防止装置３２の出力信号線３１が接
続されている。視力低下防止装置３２には、距離センサ
３３、タイマ値ＴＭ等を表示するための表示装置３４、
各種のパラメータを設定するためのスイッチ３５、テレ
ビゲーム機３６や図示しないＶＴＲ等からの信号入出力
ケーブル３７、３８、４１を接続するための接続端子を
備えている。なおゲーム機３６にはスイッチパッド３９
が接続されており、また図２における扇型の領域４０は
距離センサ３３が人を認識可能な範囲を示している。

【００２２】図４は、図２に示した本発明の第２実施例
の回路構成を示すブロック図である。距離センサ８１
は、例えば第１実施例と同じ圧電素子等を使用した超音
波を送受信する超音波センサであってもよいし、あるい
は人体が発する赤外線の変化量を検出することによって
所定の領域内に人が居るか否かを検出する焦電型の赤外
線センサであってもよい。距離センサ８１の出力信号
は、センサの特性を補正する補正アンプ８２、Ａ／Ｄ変
換器８３を経て、デジタル信号としてマイクロコンピュ
ータ８０に取り込まれる。マイクロコンピュータ５０は
取り込んだ信号を解析し、対象物までの距離を算出す
る。

【００２３】なお、第１の実施例と同様に、距離を測定
する方式としては、例えばカメラのオートフォーカス機
構に採用されているような赤外線を利用したセンサある
いはイメージセンサによって異なる方向から見たときの
画像のずれを検出するセンサ、更にはレーザー光線を利
用した距離測定技術など各種の方式が提案されている。
本発明においては、距離を測定可能なセンサであれば公
知の任意のセンサを採用可能である。

【００２４】コントロール入力装置８４は、例えば図２
のスイッチ３５に相当し、利用者が各種パラメータの設
定／変更、表示装置８６（図２の３４に対応）の表示内
容の選択等のコントロール情報を入力する。マイクロコ
ンピュータ８０は周期的にスイッチ３５の状態を取り込
み、状態変化を検出すると、対応する処理を実行する。
タイマ８５は、マイクロコンピュータ８０から設定され
た任意の時間を計測し、タイムアップすると例えばマイ
クロコンピュータ８０に対して割り込みを発生させる回
路である。

【００２５】Ａ／Ｖ信号セレクタ９０は、本発明に必須
の機能ではないが、視力低下防止装置３２にテレビゲー
ム機３６や図示しないＶＴＲなど複数のＡ／Ｖ機器を接
続しておき、任意の機器を選択して出力できるようにな
っている。アラーム生成器９１は、例えばブザー音のよ
うなアナログ警報音信号あるいは音声合成回路を使用し
た警報メッセージ信号および画像挿入用の警報メッセー
ジの文字列あるいは図形からなる信号の発生回路であ
り、マイクロコンピュータ８０からの駆動信号のオン／
オフによって信号生成を開始／停止する。アラーム信号
割り込み回路９２は、例えばマイクロコンピュータ８０
によって制御される単純な切り替えスイッチであっても
よいし、あるいはＡ／Ｖセレクタ９０およびアラーム生
成器９１から出力される音声および映像信号をそれぞれ
選択／合成して出力する回路であってもよい。切り替え
あるいは合成された警報信号はＡ／Ｖ出力端子に接続さ
れているテレビあるはモニタ装置３０から発音、表示さ
れる。

【００２６】外部機器制御回路８７は、有線あるいは無
線によってテレビゲーム機３６や図示しないＶＴＲの動
作を制御するための回路であり、無線あるいは赤外線に
よるリモートコントロールを行う場合には、第１実施例
と同様な変調信号発生回路および送信回路を含み、有線
による制御を行う場合には、対象となる機器に合う信号
のインターフェイス回路を含む。

【００２７】次に、第２実施例の動作を説明する。第２
実施例の動作は、基本的には図５に示した第１実施例の
動作と同じである。従って、個々の処理の内で異なる点
のみを説明する。図５のＳ２のモードチェックにおい
て、第２実施例では、テレビ、テレビゲーム、パソコン
などディスプレイ装置を視聴する環境に対応するモー
ド”２”しかない。しかし、例えばモード２をテレビモ
ード、ゲームモード、パソコンモードのように細分し
て、それぞれ異なるパラメータを設定可能にしてもよ
い。

【００２８】Ｓ４の照度の測定はモード１にのみ必要な
処理であり、第２実施例においては実行しない。Ｓ１０
およびＳ１６の外部機器の制御においては、例えばテレ
ビゲーム機３６やＶＴＲを一時停止状態にしたり、ある
いはＡ／Ｖセレクタ９０、アラーム信号割り込み回路９
２を制御して画像や音声を警報メッセージや休憩用画像
／音声に切り替える。従って、例えば利用者が画面に近
づき過ぎた場合にはゲーム機等の動作が一時停止し、警
告メッセージが表示されるので、より確実に視力低下環
境を改善できる。第２の実施例の視力低下防止装置は以
上のような構成および動作によって、適切な警報を発生
し、かつ環境を改善するために外部の機器を制御するこ
とが可能となる。

【００２９】次に、第３の実施例について説明する。第
３の実施例は、第１の実施例とほぼ同一の構成を取る
が、対象物との距離や照度を測定する方式のみが異な
る。第３の実施例においては、利用者の眼球の画像情報
をイメージセンサ等によって取り込み、解析することに
より利用者の眼球の焦点調節、眼球運動、瞳孔反応等の
状態を検出し、対象物までの距離や照度、疲労度を推定
する。眼球の状態から対象物までの距離や照度（輝度）
を測定する技術は、例えば「「センサ技術」1992年5月
号(Vol.12,No.5)18〜23ページに記載されているように
公知である。第３の実施例においては、このようなセン
サを眼鏡やゴーグル、ヘッドバンド等で頭部に固定し、
眼球の状態を検出する。第３の実施例においては、眼球
の状態から対象物までの距離等を求めるので、対象物の
種類によらず様々な視力使用形態に対応可能である。

【００３０】以上、実施例について開示したが、以下に
述べるような変形例も考えられる。第１の実施例におけ
る警報としては、本体１０に設けたスピーカから発音さ
せるか、バイブレータによって本体１０を振動させても
よい。こうすればイヤホン２１が不要となる。またヘッ
ドセット１７にスピーカを内蔵させてもよい。第１の実
施例においては、センサをヘッドバンドで頭部に固定す
る例を開示したが、センサを眼鏡やゴーグル、耳かけ型
のイヤホン、帽子、ヘルメットに付属させたり、一体化
させることもできる。第１の実施例において、モードの
切り替えは手動で行う例を開示したが、例えばディスプ
レイ装置に識別用の発信器を設置し、この信号を距離セ
ンサあるいは専用の受信装置で受信した場合にはモード
２、そうでない場合にはモード１で動作するようにして
もよい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
利用者と対象物までの距離を測定し、少なくとも測定さ
れた距離情報に基づき、視力低下環境であるか否かを判
断して、測定結果に応じた警報を発すると共に該環境を
視力が低下しない方向に改善する。従って、利用者本人
に視力低下防止に関する強い意志がない場合において
も、自動的にもしくは利用者の意志により、より確実に
視力低下環境を改善するようになり、視力低下の防止効
果が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の視力低下防止装置の第１実施例を示す
斜視図である。

【図２】本発明の視力低下防止装置の第２実施例を示す
斜視図である。

【図３】本発明の第１実施例の回路構成を示すブロック
図である。

【図４】本発明の第２実施例の回路構成を示すブロック
図である。

【図５】マイクロコンピュータ５０の動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０…視力低下防止装置本体、１１…コネクタ、１２…
リモコン装置、１３、３４…表示装置、１４、１５、３
５…スイッチ、１６、３７、３８…コード、１７…ヘッ
ドセット、１８、３３…距離センサ、１９…照度セン
サ、２０…ヘッドバンド、２１…イヤホン、３０…テレ
ビ、３１、４１…接続コード、３２…視力低下防止装
置、３６…テレビゲーム機、３９…スイッチパッド、４
０…距離検出可能領域

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 利用者と対象物までの距離を測定する距
   離測定手段と、 少なくとも測定された距離情報に基づき、視力低下環境
   であるか否かを判断する判断手段と、 判断結果が視力が低下する環境である場合に、利用者に
   警告を発する警告手段と、 判断結果が視力が低下する環境である場合に、該環境を
   視力が低下しない方向に改善する環境改善手段とを含む
   ことを特徴とする視力低下防止装置。
2. 【請求項２】 前記視力低下防止装置は携帯可能に構成
   され、 前記距離測定手段は、利用者の頭部に装着され、対象物
   との距離を測定するものであり、 前記環境改善手段は、無線通信手段を介して外部機器を
   制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の
   視力低下防止装置。
3. 【請求項３】 前記距離測定手段は、利用者の眼球の画
   像情報を解析することにより、対象物との距離を推定す
   るものであることを特徴とする請求項２に記載の視力低
   下防止装置。
4. 【請求項４】 前記視力低下防止装置は表示手段を有す
   る対象物の近傍に設置され、 前記距離測定手段は、対象物の前方に存在する利用者と
   の距離を測定するものであり、 前記環境改善手段は、少なくとも前記対象物の表示手段
   の表示内容を制御するものであることを特徴とする請求
   項１に記載の視力低下防止装置。
5. 【請求項５】 利用者と対象物までの距離を測定する第
   １の工程と、 少なくとも測定された距離情報に基づき、視力低下環境
   であるか否かを判断する第２の工程と、 第２の工程の判断結果が視力が低下する環境である場合
   に、利用者に警告を発する第３の工程と、 第２の工程の判断結果が視力が低下する環境である場合
   に、該環境を視力が低下しない方向に改善する第４の工
   程とを含むことを特徴とする視力低下防止方法。