WO2016117594A1 - 照明装置 - Google Patents

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WO2016117594A1
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智紀 佐藤
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    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device, and more particularly, to a device that promotes the maintenance of concentration by giving a warning when the user's concentration is reduced.
  • a so-called desk light is generally used (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Such a lighting device has been adjusted so that the user moves the position as appropriate and the desired position has an appropriate illuminance.
  • Such a desk light is variously improved, and an illumination device is known in which a motor is provided in a movable part for changing the illumination direction (see, for example, Patent Document 1).
  • a lighting device that adjusts the color or controls the irradiation range is known in response to a case where the focus adjustment function of the eye is deteriorated due to aging or fatigue (for example, see Patent Document 2).
  • an illumination device that adjusts light by determining the character size and color / monochrome is known (see, for example, Patent Document 3).
  • JP 04-144002 A JP 2013-125596 A JP 2014-086311 A
  • the lighting device described above has the following problems. That is, when a user performs learning or work using the lighting device for a long time, the concentration gradually decreases and the efficiency decreases. Changing the direction of illumination, changing the color or irradiation range, or adjusting the light to irradiate is not related to the user's concentration, and does not necessarily have an effect on improving concentration. Absent.
  • the present invention provides an illuminating device that can maintain and improve the concentration of the user by measuring the concentration of the user and notifying the user of the concentration with a stimulus when the concentration is reduced. It is intended to provide.
  • the lighting device of the present invention is configured as follows.
  • the number of blinks of the user is calculated, A calculation unit that determines whether or not a predetermined frequency exceeds a predetermined frequency, and a control unit that notifies a user when the number of blinks exceeds the predetermined frequency.
  • the present invention it is possible to maintain and improve the user's concentration by measuring the user's concentration and notifying the user with a stimulus or the like when the concentration decreases. .
  • FIG. 1 is a perspective view showing a lighting device 10 according to an embodiment of the present invention and a desk D on which the lighting device 10 is installed
  • FIG. 2 is a perspective view showing the lighting device 10
  • FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the illumination device 10
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation flow of the illumination device 10.
  • the illuminating device 10 includes a base portion 20 placed on the desk D, a fixing clamp 25 for fixing the base portion 20 to the desk D, and a base end side attached to the base portion 20, and the position of the light source 62.
  • a control device 100 described later is provided in the base unit 20, a control device 100 described later is provided.
  • a face camera (face sensor) 21 that detects the eyes of the user H and outputs a face image is provided on the front side of the base unit 20.
  • a mode switch 22 is provided on the upper surface of the base portion 20.
  • the arm mechanism 30 includes an arm unit 40.
  • the arm portion 40 is provided on a rotating shaft 23 built in the base portion 20, and a first arm 41 that rotates in the directions of arrows ⁇ 1 and ⁇ 2 in the drawing, and a horizontal axis on the tip side of the first arm 41.
  • a second arm 42 that is pivotable around the second arm 42 that pivots in the direction of the arrow ⁇ 3, and a pivot that is pivotally disposed around the horizontal axis on the tip side of the second arm 42 and pivots in the direction of the arrow ⁇ 4.
  • a head portion 60 is attached to the head attachment portion 45. The direction of these parts can be changed by the user H as appropriate.
  • the head unit 60 is provided on a rectangular head base 61, a lower surface of the head base 61, a light source 62 for illuminating the surface of the desk D, a light source 62 side, and a laser sign on the desk D.
  • Laser pointers 63 and 64 for displaying (drawing warning marks and the like) and a speaker 65 provided on the upper surface of the head base 61 are provided.
  • the control device 100 includes a control unit 110 that controls each unit in a coordinated manner, an image processing unit 120 connected to the control unit 110, and an arithmetic device 130.
  • the output of the face camera 21 is connected to the image processing unit 120, the face image obtained by the face camera 21 is processed, and the number of blinks of the user H's eyes is calculated.
  • the computing device 130 determines whether or not the number of blinking swarms of the user H exceeds a predetermined reference value A and reference value B based on a predetermined algorithm.
  • blink frequency is known as a physiological index for quantifying arousal level.
  • the occurrence interval of blinks is 1 second or less, and when it occurs continuously twice or more is defined as blinking swarms, it is known that the occurrence frequency of blinking swarms can be used as an evaluation index for arousal level.
  • a method for assessing arousal level using blink pattern as an index Ergonomics, Vol.19, No.3, pp.161-167, 1983.
  • the arithmetic device 130 measures the blinking swarm sequentially and compares it with the reference value to quantify the concentration of the user H.
  • the control unit 110 is further connected to a light source 62, laser pointers 63 and 64, and a speaker 65. Specifically, a warning such as blinking of the light source 62, drawing of characters, symbols, marks, etc. on the desk D by the laser pointers 63, 64, a warning sound / announcement from the speaker 65, etc. is issued.
  • the lighting device 10 configured in this way is used as follows.
  • the system is initialized (ST10).
  • the number of blinking swarms is measured (ST11).
  • the number of blinking swarms in the past 1 minute is compared with the reference value A and the reference value B (ST12).
  • the concentration lowering prevention action is to restore the concentration by giving the user H a visual stimulus by changing the illuminance and color temperature of the light source 62. Further, stimulation from the ear by environmental noise sound or the like may be given.
  • the process proceeds to ST20, and a warning is given if the number of blinking swarms exceeds the reference value B. That is, a warning is given by a strong stimulus such as a warning sound from the speaker or blinking of light (ST21), the concentration of the user H is forcibly recovered, and the process returns to ST11. If the number of blinking swarms is not greater than or equal to the reference value B in ST20, it is considered that the concentration of the user H is maintained when the number of blinking swarms is less than or equal to the reference value A. Return.
  • the lighting device 10 when the number of blinks is increased and the number of blinking swarms exceeds the reference value A, the user H is stimulated from the audiovisual sense to reduce the concentration. If the number of blinking swarms exceeds the reference value B, a strong stimulus is given to the user H to warn that the concentration is considerably reduced. The user H intends to recover his concentration by taking a break.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the number of blinking swarms is measured, but a decrease in concentration may be determined directly from the number of blinking.
  • the face camera was mentioned as an example of a face sensor, sensors, such as infrared LED, may be used.
  • various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Illuminating device, 20 ... Base part, 21 ... Face camera, 30 ... Arm mechanism, 40 ... Arm part, 60 ... Head part, 61 ... Head base, 62 ... Light source, 63, 64 ... Laser pointer, 65 ... Speaker, DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Control apparatus, 110 ... Control part, 120 ... Image processing part, 130 ... Arithmetic apparatus, H ... User, D ... Desk.

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Abstract

【課題】使用者の集中力を測定し、集中力の低下時にその旨を刺激等で使用者に通知することで、使用者の集中力の維持・向上を図ること。 【解決手段】机Ｄ上を照らすための光源６２と、光源６２を机Ｄの上方に保持するアームと、使用者Ｈの目を検出するフェイスカメラ２１と、フェイスカメラ２１の検出結果に基づき、使用者Ｈの瞬き回数を算出する画像処理部１２０と、画像処理部１２０で求められた瞬き回数をカウントし、予め定められた所定頻度を超えるか否かを判定する演算装置１３０と、瞬き回数が、所定頻度を超えた場合に、光源６２の照度の変化等により使用者Ｈに通知を行う制御部１１０とを備えている。

Description

照明装置
　本発明は、照明装置に関し、特に使用者の集中力が低下した際に、警告を行うことで集中力の持続を促すものに関する。
　いわゆるデスクライトと言われる照明装置が一般に使用されている（例えば、特許文献１～３参照。）。このような照明装置は、使用者が適宜位置を動かし、所望の位置が適切な照度となるように調整していた。
　このようなデスクライトは様々に改良され、照明方向を変化させるための可動部分にモータを設けた照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、加齢や疲労で目のピント調整機能が低下する場合に対応して、色を調整したり、照射範囲を制御する照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。さらに、文字サイズや、カラー／モノクロを判定して、光を調整する照明装置が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
特開平０４－１４４００２号公報 特開２０１３－１２５５９６号公報 特開２０１４－０８６３１１号公報
　上述した照明装置では、次のような問題があった。すなわち、使用者は長時間にわたって照明装置を使って学習や作業等を行う場合、次第に集中力は低下し、能率が低下する。照明方向を変化させたり、色や照射範囲を変化させたり、照射する光を調整しても、使用者の集中力と関連付けられているわけではなく、集中力の向上に必ずしも効果があるわけではない。
　そこで本発明は、使用者の集中力を測定し、集中力の低下時にその旨を刺激等で使用者に通知することで、使用者の集中力の維持・向上を図ることができる照明装置を提供することを目的としている。
　前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の照明装置は次のように構成されている。
　机上を照らすための光源と、この光源を前記机の上方に保持するアームと、使用者の目を検出するフェイスセンサと、前記フェイスセンサの検出結果に基づき、使用者の瞬き回数を算出し、予め定められた所定頻度を超えるか否かを判定する演算部と、前記瞬き回数が、前記所定頻度を超えた場合に、使用者に通知を行う制御部とを備えている。
　本発明によれば、使用者の集中力を測定し、集中力の低下時にその旨を刺激等で使用者に通知することで、使用者の集中力の維持・向上を図ることが可能となる。
本発明の一実施の形態に係る照明装置及び照明装置が設置された机を示す斜視図。 同照明装置を示す斜視図。 同照明装置に組み込まれたヘッド部を示す下面図。 同照明装置の概要を示すブロック図。 同照明装置の基本的な動作フローを示す説明図。
　図１は本発明の一実施の形態に係る照明装置１０及び照明装置１０が設置された机Ｄを示す斜視図、図２は照明装置１０を示す斜視図、図３は照明装置１０に組み込まれたヘッド部６０を示す下面図、図４は照明装置１０の概要を示すブロック図、図５は照明装置１０の動作フローを示す説明図である。
　照明装置１０は、机Ｄ上に載置されるベース部２０と、このベース部２０を机Ｄに固定するための固定用クランプ２５と、ベース部２０にその基端側が取り付けられ光源６２の位置を決めるアーム機構３０と、このアーム機構３０の先端側に設けられたヘッド部６０とを備えている。
　ベース部２０内には、後述する制御装置１００が設けられている。ベース部２０の手前側には、使用者Ｈの目を検出し、フェイス画像を出力するフェイスカメラ（フェイスセンサ）２１が設けられている。また、ベース部２０の上面にはモードスイッチ２２が設けられている。
　アーム機構３０は、アーム部４０を備えている。アーム部４０は、ベース部２０に内蔵された回転軸２３に設けられ、図中矢印α１方向及び矢印α２方向に回動する第１アーム４１と、第１アーム４１の先端側に水平方向の軸廻りに回動自在に設けられ、矢印α３方向に回動する第２アーム４２と、第２アーム４２の先端側に水平方向の軸廻りに回動自在に設けられ、矢印α４方向に回動する仰角調整部材４３と、この仰角調整部材４３に回動自在に設けられ、矢印α５方向に回動する首振り部材４４と、この首振り部材４４に回動自在に設けられ、矢印α６方向に回動するヘッド取付部４５とを備えている。ヘッド取付部４５にはヘッド部６０が取り付けられている。これら各部は使用者Ｈが適宜向きを変えることが可能である。
　ヘッド部６０は、長方形状のヘッドベース６１と、このヘッドベース６１の下面に設けられ、机Ｄ上を照らすための光源６２と、この光源６２側に設けられ、机Ｄ上にレーザによるサインを表示（警告マーク等を描画）するレーザポインタ６３，６４と、ヘッドベース６１の上面に設けられたスピーカ６５とを備えている。
　制御装置１００は、各部を連携制御する制御部１１０と、この制御部１１０に接続された画像処理部１２０、演算装置１３０とを備えている。
　画像処理部１２０には、フェイスカメラ２１の出力が接続され、フェイスカメラ２１で得られたフェイス画像を処理し、使用者Ｈの目の瞬き回数を算出する。
　演算装置１３０は、所定のアルゴリズムに基づいて、使用者Ｈの目の瞬き群発回数が予め定められた基準値Ａ及び基準値Ｂを超えたか否かが判定される。
　ここで、瞬き群発について説明する。すなわち、覚醒水準を定量化するための生理的指標として、瞬き頻度が知られている．特に、瞬きの発生間隔が１秒以下であり、それが２回以上連続発生した場合を瞬き群発と定義したとき、この瞬き群発の発生頻度を覚醒水準の評価指標として用いることができることが知られている（“瞬き発生パターンを指標とした覚醒水準評価の一方法”, 人間工学，Vol.19, No.3,pp.161-167, 1983.）。したがって、覚醒水準と集中力が対応するため、演算装置１３０では、瞬き群発を逐次計測し、基準値と比較することで、使用者Ｈの集中力の定量化を行う。
　制御部１１０は、さらに、光源６２、レーザポインタ６３，６４、スピーカ６５に接続されている。具体的には、光源６２の点滅、レーザポインタ６３，６４による文字・記号・マーク等の机Ｄ上への描画、スピーカ６５からの警告音・アナウンス等の警告を発する。
　このように構成された照明装置１０は、次のようにして使用する。電源を投入すると、システムが初期化される（ＳＴ１０）。次に、瞬き群発回数の測定が行われる（ＳＴ１１）。次に、過去１分間の瞬き群発回数と基準値Ａ及び基準値Ｂとの比較を行う（ＳＴ１２）。
　ＳＴ１２において、過去１分間の瞬き群発回数が基準値Ａより大きく基準値Ｂより小さい場合は、集中力低下防止アクションを実行し（ＳＴ１３）、ＳＴ１１に戻る。ここで、集中力低下防止アクションとは、光源６２の照度や色温度を変化させることによって使用者Ｈに視覚からの刺激を与え、集中力の回復を行うものである。また、環境ノイズ音等による耳からの刺激等を与えても良い。
　一方、ＳＴ１２において、過去１分間の瞬き群発回数が基準値Ａより大きく基準値Ｂより小さいといえない場合は、ＳＴ２０に進み、瞬き群発回数が基準値Ｂ以上となった場合は警告を行う。すなわちスピーカーからの警告音や光の明滅等の強い刺激で警告を実施し（ＳＴ２１）、使用者Ｈの集中力を強制的に回復させ、ＳＴ１１に戻る。ＳＴ２０で瞬き群発回数が基準値Ｂ以上でない場合は、瞬き群発回数が基準値Ａ以下で使用者Ｈの集中力は維持されていると考えられるから、使用者Ｈに刺激を与えることなくＳＴ１１に戻る。
　上述したように本実施の形態に係る照明装置１０によれば、瞬き回数が増え、瞬き群発回数が基準値Ａを超えた場合に、使用者Ｈに視聴覚からの刺激を与えて集中力が低下してきていることを通知し、瞬き群発回数が基準値Ｂ以上となった場合に、使用者Ｈにより強い刺激を与えて集中力が相当程度低下していることを警告する。使用者Ｈは、休憩する等して集中力の回復を図ることとなる。
　なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述して例では、瞬き群発回数を計測していたが、瞬き回数から直接集中力の低下を判定してもよい。また、フェイスセンサの一例としてフェイスカメラを挙げたが、赤外線ＬＥＤ等のセンサ類でも良い。また、体温の変化や体動の傾向、視線移動の傾向等から集中力の低下を判定してもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
　１０…照明装置、２０…ベース部、２１…フェイスカメラ、３０…アーム機構、４０…アーム部、６０…ヘッド部、６１…ヘッドベース、６２…光源、６３，６４…レーザポインタ、６５…スピーカ、１００…制御装置、１１０…制御部、１２０…画像処理部、１３０…演算装置、Ｈ…使用者、Ｄ…机。

Claims (2)

  1. 　机上を照らすための光源と、
    　この光源を前記机の上方に保持するアームと、
    　使用者の目を検出するフェイスセンサと、
    　前記フェイスセンサの検出結果に基づき、使用者の瞬き回数を算出し、予め定められた所定頻度を超えるか否かを判定する演算部と、
    　前記瞬き回数が、前記所定頻度を超えた場合に、使用者に通知を行う制御部とを備えていることを特徴とする照明装置。
  2. 　前記制御部は、前記光源の照度若しくは色温度の変化，光源の明滅、サインの表示又は音の発生により使用者に通知を行うことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
PCT/JP2016/051558 2015-01-20 2016-01-20 照明装置 WO2016117594A1 (ja)

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