WO2016194772A1 - 装着判定装置、眼鏡型電子機器、装着判定方法およびプログラム - Google Patents

装着判定装置、眼鏡型電子機器、装着判定方法およびプログラム Download PDF

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eyeglass
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山田 幸光
高井 大輔
誠治 時田
一鷹 井上
晋 中村
俊介 塩谷
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アルプス電気株式会社
株式会社ジェイアイエヌ
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Definitions

  • the present invention relates to a wearing determination device, a glasses-type electronic device, a wearing determination method, and a program for determining whether or not a glasses-type frame is attached to or worn on the head of a human body.
  • electrodermal activity As a parameter indicating the state of mental activity and physical condition of the human body, electrodermal activity (Electro Dermal Activity) is known.
  • the electric skin activity of the human body can be grasped by detecting the potential of the human skin, and devices that realize various functions using the potential detection are known.
  • a technique of electrooculogram sensing is known for visualizing fatigue and sleepiness from blinking or eyeball movement.
  • the ocular potential refers to a potential difference of several tens of mV generated between the cornea side and the retina side of the eyeball. Since the cornea side of a human eye generally has a positive charge and the retina side has a negative charge, a potential difference occurs between them. When an electrode is attached to the skin around the eyes and the potential difference is measured, this potential changes depending on the movement and blinking of the eyes. Ocular potential sensing is such a potential difference measurement. Useful for estimating gaze, psychological state, and fatigue.
  • eyeglass-type electronic devices having an electrooculogram sensing function are known.
  • This eyeglass-type electronic device incorporates a human body characteristic detection device such as an electrooculogram sensing function, and it is necessary to use power efficiently.
  • it is conceivable to use a switch in order to switch the power source between the on state and the off state but mounting on the electronic device is not preferable because it leads to an increase in the number of components.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to determine whether a spectacle-type frame is attached or not to the head of a human body, and to turn on the power when the electronic spectacle-type electronic device is in use. It aims at energy saving of electric power by putting it in a state.
  • the present invention relates to an electro-oculogram detection unit that detects an electro-oculogram using an electrode provided on a spectacle-shaped frame, and an electro-oculogram detection result of the electro-oculogram detection unit. And a wearing determination means for judging whether the eyeglass frame is worn or not. According to the configuration described above, it is possible to determine the wearing state or the non-wearing state of the eyeglass-type frame without using an electrical component such as a switch.
  • the electrode includes a first electrode and a second electrode provided on a pair of nose pad surfaces constituting the spectacles frame. According to this configuration, since the electrode is near the human eyeball, the electrooculogram can be detected with high accuracy.
  • the present invention includes power switching means for switching the power based on the determination result of the wearing determination means, switching the power to the off state when the spectacles frame is not worn, and turning on the power when the eyeglass frame is worn. State.
  • the power switching means for switching the power based on the determination result of the wearing determination means, switching the power to the off state when the spectacles frame is not worn, and turning on the power when the eyeglass frame is worn. State.
  • the power source can be switched according to the wearing / non-wearing state of the eyeglass-type frame, energy saving can be achieved.
  • the present invention is the above-described spectacle-type frame wearing determination apparatus, comprising: a movement detecting unit that is at least one of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a geomagnetic sensor that detects the movement of the spectacle-type frame,
  • the means determines the wearing state or the non-wearing state of the eyeglass-type frame based on the motion detection result of the motion detection unit and the electrooculogram detection result of the electrooculogram detection unit.
  • the power supply can be turned on when the spectacles type frame is worn in a normal state.
  • the wearing determination means indicates an electrooculogram in a state where the spectacle-type frame is attached, and the motion detection result indicates a state in which the spectacle-type frame is in motion. If it is determined that the eyeglass-type frame is in a wearing state. According to this configuration, for example, when there is movement on the user's head of the eyeglass-type frame, the power can be turned on.
  • the wearing determination means indicates an electrooculogram when the spectacle-type frame is not worn, and the electro-oculogram detection result indicates that the spectacle-type frame does not move. If it is shown, it is determined that the eyeglass-type frame is not attached. According to this configuration, when the spectacles-type frame is placed on a desk or the like and the spectacle-type electronic device is not in use, the power can be turned off.
  • the wearing determination means indicates an electro-oculogram when the spectacle-shaped frame is worn, and the motion-detection result indicates a state where the spectacle-shaped frame does not move. If it is determined that the eyeglass-type frame is in a wearing state. According to this configuration, when the spectacle frame is used, the power can be turned on when the head does not move.
  • the wearing determination unit determines that the eyeglass-type frame is worn when the electrooculogram is within a predetermined range, and the motion detection result is acceleration.
  • the magnitude of the acceleration is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that there is movement in the eyeglass-type frame. According to this configuration, the movement of the spectacle frame can be detected with high accuracy.
  • the eyeglass-type electronic device of the present invention includes the wearing determination device. According to this configuration, it is possible to determine whether the spectacle-type frame is attached or not, and thus it is possible to provide a spectacle-type electronic device suitable for energy saving.
  • the present invention is a method for a computer to determine whether or not a spectacle frame is mounted, and an ocular potential detection step for detecting an electropotential with an electrode provided on the spectacle frame, and an eye in the electropotential detection step.
  • a wearing determination step for determining whether the eyeglass frame is worn or not based on the potential detection result. According to this method, the wearing or non-wearing state of the eyeglass frame can be determined.
  • a power supply switching step for switching the power supply based on the determination result in the wearing determination step, and the power supply is switched to the off state when the spectacles frame is not worn, and the power supply is turned on at the time of wearing.
  • a mounting determination method suitable for energy saving can be provided.
  • the eyeglass frame mounting determination method includes a motion detection step of detecting the motion of the eyeglass frame with an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a geomagnetic sensor, and the mounting determination step includes the motion detection. Whether the spectacles frame is worn or not is determined based on the motion detection result of the step and the electrooculogram detection result in the electrooculogram detection step. According to this method, the wearing or non-wearing of the spectacle-type frame can be determined with high accuracy, and malfunction can be avoided.
  • the program of the present invention is a program for causing a computer to execute the above mounting determination method. According to this program, it is possible to determine whether the spectacle frame is attached or not.
  • the wearing state or non-wearing state of the spectacle-type frame can be determined, so that the power is turned on when the spectacle-type electronic device is used, and the power is turned off when the spectacle-type electronic device is not used. Therefore, it is possible to provide a wearing determination device, glasses-type electronic device, wearing determination method, and program suitable for energy saving.
  • the present invention it is possible to determine whether the spectacle-type frame is attached or not with high accuracy, so that malfunction of the spectacle-type electronic device can be avoided.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an eyeglass-type electronic device according to an embodiment of the present invention. It is an expansion perspective view which shows the nose pad part in the spectacles type electronic device shown in FIG. It is a functional block diagram of the wearing determination apparatus of the spectacles type electronic device shown in FIG. It is a flowchart for demonstrating the flow of the mounting
  • FIG. 1 is an external perspective view of the wearing determination device 50 of the eyeglass-type electronic device 1 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a nose pad portion in the eyeglass-type electronic device 1 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the wearing determination device 50 of the eyeglass-type electronic device 1 shown in FIG.
  • the eyeglass-type frame 2 of the eyeglass-type electronic device 1 includes a pair of temple parts 3A and 3B that are hung on the user's ears and a pair of rim parts 5 and 5 to which lenses 4 and 4 are attached. And a bridge portion 6 interposed between the rim portions 5 and 5.
  • hinge portions 7 and 7 are provided between the temple portions 3A and 3B and the rim portions 5 and 5, and the temple portions 3A and 3B are connected to the rim portions 5 and 5 via the hinge portions 7 and 7, respectively. And is foldable.
  • a pair of nose pads 8 ⁇ / b> A and 8 ⁇ / b> B constituting the glasses-type frame 2 are provided on the bridge portion 6 of the glasses-type frame 2.
  • a first electrode 11 and a second electrode 12 that constitute an electrooculogram detection unit 10 described later.
  • the first electrode 11 detects the electrooculogram of the user's right eye.
  • the second electrode 12 detects the electrooculogram of the user's left eye.
  • the ocular potential indicates a potential difference of several tens of mV generated between the cornea side and the retina side of the eyeball. Since the cornea side of a human eye generally has a positive charge and the retina side has a negative charge, a potential difference occurs between them. When an electrode is attached to the skin around the eyes and the potential difference is measured, this potential changes depending on the movement and blinking of the eyes. Such potential difference measurement is called electrooculogram sensing. This electrooculogram sensing technology can visualize fatigue and sleepiness from blinking and eyeball movement, and is useful for estimating gaze, psychological state, fatigue, and the like.
  • the electrodes 11 and 12 constituting the electrooculogram detection unit 10 are provided in a modern 13 on the distal end side of the temple unit 3 ⁇ / b> A via a wiring (not shown) incorporated in the temple unit 3 ⁇ / b> A of the spectacles type frame 2. Connected to the spectacle potential detection circuit 10A.
  • the spectacle-type frame 2 can be attached without affecting the design of the spectacle-type frame 2 itself without affecting the design. it can.
  • the wearing determination device 50 includes, for example, an electrooculogram detection unit 10, an acceleration sensor 25 serving as a motion detection unit that detects the motion of the spectacles frame 2, and a signal processing unit 30.
  • the electrooculogram detection unit 10 includes electrodes 11 and 12 and a spectacle potential detection circuit 10A.
  • the signal processing unit 30 includes a mounting determination unit 20 and a power supply switching unit 21. Although not shown in FIGS. 1 and 2, the signal processing unit 30 illustrated in FIG. 3 is mounted at a predetermined location of the eyeglass-type electronic device 1.
  • the electrooculogram detection unit 10 When the eyeglass-type electronic device 1 is worn by the user and the first electrode 11 and the second electrode 12 are appropriately in contact with the user's nose (when worn in an appropriate state), the electrooculogram detection unit 10 The ocular potential to be detected falls within a predetermined range.
  • the eyeglass potential detection circuit 10 ⁇ / b> A generates an electrooculogram signal indicating the detected electrooculogram and outputs it to the wearing determination unit 20.
  • the acceleration sensor 25 is, for example, a triaxial acceleration sensor, and is incorporated in the modern 14 on the distal end side of the temple portion 3B.
  • This acceleration sensor 25 is a sensor that detects acceleration acting on the spectacles-type frame 2, and is used when the spectacle-type frame 2 is lifted, when the mounting position is shifted after the spectacle-type frame 2 is mounted, or after the user is mounted.
  • an acceleration signal corresponding to the movement of the glasses-type frame 2 is generated and output to the wearing determination unit 20.
  • an acceleration sensor having two or less axes may be used as long as it can detect the movement of the glasses-type frame 2.
  • the acceleration signal detected by the acceleration sensor 25 indicates a value that is equal to or greater than a predetermined threshold when, for example, the eyeglass-type electronic device 1 is worn and moved by the user.
  • the wearing determination unit 20 is worn and worn based on the electrooculogram signal from the spectacle potential detection circuit 10A and the acceleration signal from the acceleration sensor 25. It is determined whether there is no unmounted state.
  • the attachment determination unit 20 outputs a determination signal indicating the determination result of the attachment state or the non-attachment state to the power supply switching unit 21.
  • the power source switching unit 21 performs control to switch off the power source 22 when the power source 22 is on (the glasses-type electronic device 1 is operating) and the determination signal input from the mounting determination unit 20 indicates a non-wearing state. .
  • the power source switching unit 21 performs control to turn on the power source 22 when the power source 22 is in an off state (the glasses-type electronic device 1 is stopped) and the determination signal input from the mounting determination unit 20 indicates the mounting state.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the determination process of the mounting determination unit 20 shown in FIG.
  • the wearing determination unit 20 determines whether or not the magnitude of the triaxial acceleration vector exceeds a predetermined threshold based on the acceleration signal from the acceleration sensor 25 (step ST1 in FIG. 4).
  • step ST1 When it is determined in step ST1 that the predetermined threshold value has been exceeded, the wearing determination unit 20 proceeds to step ST2, and the ocular potential indicated by the ocular potential signal input from the spectacle potential detection circuit 10A is determined in advance. It is determined whether it is within the range (ocular potential range when the spectacles-type electronic device 1 is worn) (step ST2).
  • the wearing determination unit 20 determines that the electrooculogram signal is in the wearing state when it is determined in step ST2 that the electrooculogram signal is within a predetermined range (step ST3).
  • the attachment determination unit 20 determines that the electrooculogram signal is not in a predetermined state when it is determined in step ST2 that the electrooculogram signal is not within a predetermined range (step ST4).
  • step ST5 the wearing determination unit 20 proceeds to step ST5, and the electrooculogram indicated by the electrooculogram signal input from the spectacle potential detection circuit 10A is determined in advance. It is determined whether or not it is within a predetermined range (ocular potential range when the spectacles-type electronic device 1 is worn) (step ST5).
  • the wearing determination unit 20 determines that the electrooculogram signal is in a wearing state when it is determined in step ST5 that the electrooculogram signal is within a predetermined range (step ST6).
  • the attachment determination unit 20 determines that the electrooculogram signal is not in a predetermined range in step ST5 (step ST7).
  • each part of the signal processing unit 30 may be realized by executing a program in the processing circuit, or at least a part of the functions may be realized by hardware.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining a method for determining the wearing of the eyeglass-type frame 2.
  • Step ST11 When there is a movement such as moving the head while the spectacles type frame 2 is mounted on the user's head, the acceleration sensor 25 detects the movement of the spectacles type frame 2.
  • Step ST12 The electrooculogram detection unit 10 starts measuring the electrooculogram.
  • the electrooculogram detection unit 10 measures the electrooculogram for a certain period of time, calculates an electrooculogram variance value, and detects the electrooculogram.
  • the electrooculogram detection unit 10 generates an electrooculogram detection signal when the electrodes 11 and 12 are in contact with a predetermined position of the nose and an electrooculogram is generated.
  • the determination of whether or not an electrooculogram is generated when the electrodes 11 and 12 are in contact with a predetermined position of the nose is based on, for example, whether or not the potential of the electrodes 11 and 12 exceeds a predetermined threshold value. To be done.
  • Step ST13 The electrooculogram detection unit 10 sends the electrooculogram detection result to the attachment determination unit 20.
  • the mounting determination unit 20 determines that the electrooculogram signal is within a predetermined range, the mounting determination unit 20 determines that the spectacles frame 2 is in the mounted state.
  • Step ST14 A determination signal indicating the mounting state is transmitted from the mounting determination unit 20 to the power supply switching unit 21, and the power supply switching unit 21 turns on the power supply 22.
  • the electrodes 11 and 12 are provided on the surfaces of the nose pads 8A and 8B near the human eyeball, the ocular potential can be detected with high accuracy when the spectacle-shaped frame 2 is worn.
  • the electrooculogram detection is performed.
  • the unit 10 may send an alarm signal indicating that the contact state of the electrodes 11 and 12 is unstable to the attachment determination unit 20 so as to make the user aware. Further, when a portable electronic device is used as the monitor of the eyeglass-type electronic device, the above alarm may be displayed on the display unit of the portable electronic device.
  • Step ST11 When the glasses-type frame 2 is placed on a desk or the like and the glasses-type electronic device 1 is not used, the acceleration sensor 25 detects the movement of the glasses-type frame 2.
  • Step ST12 The electrooculogram detection unit 10 starts measuring the electrooculogram. Although the electrooculogram detection unit 10 measures the electrooculogram for a certain period of time and calculates the variance of the electrooculogram, since the spectacles-type electronic device 1 is not used, the electrooculogram detection unit 10 has an ocular potential within a predetermined range. No detection signal is generated.
  • Step ST13 The electrooculogram detection unit 10 sends an electrooculogram detection result (an electrooculogram signal indicating electrooculogram is not generated) to the wearing determination unit 20. Then, the wearing determination unit 20 determines that the eyeglass frame 2 is in a non-wearing state.
  • Step ST14 A determination signal indicating a non-mounted state is transmitted from the mounting determination unit 20 to the power supply switching unit 21, and the power supply switching unit 21 switches the power supply 22 to the off state.
  • This state shows a state where the spectacles type frame 2 is not attached (an unused state of the spectacles type electronic device 1).
  • the wearing determination unit 20 determines the non-wearing state of the spectacle frame 2 (the unused state of the eyeglass-type electronic device 1)
  • the wearing determination unit 20 causes the power supply switching unit 21 to place the power supply 22 in a pause state (sleep mode). You may comprise so that a determination signal may be transmitted.
  • Step ST11 When the spectacles-type electronic device 1 is used in a state where the spectacles-type frame 2 is mounted on the user's head and the head is not moved, for example, reading is performed, the acceleration sensor 25 of the spectacle-type frame 2 is used. Detect motion.
  • Step ST12 The electrooculogram detection unit 10 starts electrooculogram measurement.
  • the electrooculogram is measured for a certain time, the electrooculogram variance value is calculated, and the electrooculogram is detected.
  • the electrooculogram detection unit 10 generates an electrooculogram detection signal when the electrodes 11 and 12 are in contact with a predetermined position of the nose and an electrooculogram is generated.
  • Step ST13 The electrooculogram detection unit 10 sends the electrooculogram detection result to the attachment determination unit 20.
  • the wearing determination unit 20 determines that the electrooculogram signal is within a predetermined range, the wearing determination unit 20 determines that the eyeglass-type frame 2 is in the wearing state.
  • Step ST14 A determination signal indicating the mounting state is transmitted from the mounting determination unit 20 to the power supply switching unit 21, and the power supply switching unit 21 turns on the power supply 22.
  • the wearing determination unit 20 can determine whether the eyeglass-type frame 2 is attached or not, so that the power supply 22 is turned on when the eyeglass-type electronic device 1 is used. In addition, when the eyeglass-type electronic device 1 is not used, the power source 22 can be turned off, and the eyeglass-type electronic device 1 suitable for energy saving can be provided.
  • the wearing state or non-wearing state of the eyeglass-type frame 2 can be determined, and malfunction of the device can be avoided.
  • the acceleration sensor 25 is used as a motion detection unit that detects the movement of the spectacle frame 2, and the wearing state or the non-wearing state of the spectacle frame 2 is determined based on the acceleration detection signal of the acceleration sensor 25.
  • the present invention is not limited to the acceleration sensor 25, and an angular velocity sensor and a geomagnetic sensor are used as motion detection means for detecting the motion of the spectacle frame 2, and the spectacle frame 2 is mounted or not based on the detection signals of these sensors. The determination may be made.
  • the electrodes 11 and 12 are provided on the surfaces of the nose pads 8A and 8B. However, the electrodes 11 and 12 may be provided with the electrodes on the bridge portion 6 and have an ocular potential. If it has a function which can detect, it will not be limited to the installation position of the electrode of spectacles frame 2.
  • the present invention is applied to the spectacle-type frame 2 provided with the lenses 4 and 4 is exemplified, but the present invention may be applied to spectacle-type electronic devices having no lens.
  • the eyeglass-type electronic device using the electrooculogram sensing of the present invention has a wide range of uses and can be applied to devices such as driving assistance and walking assistance.
  • SYMBOLS 1 Glasses type electronic device 2 Glasses type frame 8A, 8B Nasal pad 10 Ocular potential detection part 11 1st electrode 12 2nd electrode 20 Wear determination part 21 Power supply switching part 22 Power supply 25 Acceleration sensor 50 Wear determination apparatus

Abstract

眼鏡型フレーム2を構成する鼻パッド8A、8Bの表面に第1の電極11と第2の電極12を設け、電極11、12による眼電位の検出結果に基づき眼鏡型フレーム2の装着状態又は非装着状態を判定する。

Description

装着判定装置、眼鏡型電子機器、装着判定方法およびプログラム
 本発明は、眼鏡型フレームの人体の頭部への装着又は非装着を判定する装着判定装置、眼鏡型電子機器、装着判定方法およびプログラムに関するものである。
 人体の精神活動や体調の状態を示すパラメータとして、皮膚電気活動(Electro Dermal Activity)が知られている。
 この人体の皮膚電気活動は人体の皮膚の電位を検出することで把握でき、これら電位検出を使って様々な機能を実現する装置が知られている。
 特に、瞬きや眼球の動きから疲れや眠気を可視化するために眼電位センシングの技術が知られている。
 眼電位とは、眼球の角膜側と網膜側との間に生じている数十mVの電位差を示す。人間の眼球の角膜側は、一般に正の電荷、網膜側は負の電荷を帯びているため、両者の間に電位差が発生する。目の周囲の皮膚に電極を付けて電位差を測定すると、目の動きや瞬きによってこの電位が変わる。眼電位センシングとは、このような電位差測定である。視線や心理状態、疲労などの推定に役立つ。
特開2000-4453
 現在、眼電位センシング機能を備えた眼鏡型電子機器が知られるようになった。この眼鏡型電子機器には眼電位センシング機能等の人体特性検出装置が組み込まれており、電力を効率的に使用する必要がある。
 省電力化を図るためには当該電子機器の未使用時には電源をオフ状態にし、当該電子機器の使用時は電源をオン状態にすることが好ましい。一般的に、この電源をオン状態/オフ状態に切り替えるためにはスイッチを用いることが考えられるが、当該電子機器への搭載は部品点数の増加に繋がり好ましくない。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、眼鏡型フレームの人体の頭部への装着又は非装着を判定し、当該電眼鏡型電子機器の使用状態の時に電源をオン状態にすることにより、電力の省エネ化を図ることを目的とする。
 上述した問題点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明は眼鏡型フレームに設けた電極により眼電位を検出する眼電位検出手段と、前記眼電位検出手段の眼電位検出結果に基づき前記眼鏡型フレームの装着状態又は非装着状態を判定する装着判定手段とを有してなる。
 上述した構成によれば、スイッチ等の電気部品を用いることなく眼鏡型フレームの装着状態又は非装着状態を判定できる。
 好適には、前記電極は前記眼鏡型フレームを構成する一対の鼻パッド表面に設けられた第1の電極及び第2の電極からなる。
 この構成によれば、人体の眼球の近くに電極があるので眼電位を精度よく検出できる。
 好適には、本発明は前記装着判定手段の判定結果に基づき電源を切り替える電源切替手段を有し、眼鏡型フレームの非装着状態の時に電源をオフ状態に切り替えるとともに、装着状態の時に電源をオン状態とする。
 この構成によれば、眼鏡型フレームの装着/非装着状態に応じて電源を切り替えることができるので、省エネ化を図ることができる。
 また、本発明は上述の眼鏡型フレームの装着判定装置であって、眼鏡型フレームの動きを検出する加速度センサ、角速度センサ及び地磁気センサの少なくとも一つである動き検出手段を有し、前記装着判定手段は前記動き検出手段の動き検出結果と、前記眼電位検出手段の眼電位検出結果とに基づき前記眼鏡型フレームの装着状態又は非装着状態を判定する。
 この構成によれば、前記眼鏡型フレームを正常な状態で装着している時に、電源をオン状態にすることができる。
 好適には、前記装着判定手段は、前記眼鏡型フレームが装着された状態での眼電位を前記眼電位検出結果が示し、且つ、前記眼鏡型フレームに動きがある状態を前記動き検出結果が示している場合に、前記眼鏡型フレームが装着状態であると判定する。
 この構成によれば、例えば前記眼鏡型フレームの使用者の頭部に動きがある時は電源をオン状態にすることができる。
 好適には、前記装着判定手段は、前記眼鏡型フレームが装着されていない状態での眼電位を前記眼電位検出結果が示し、且つ、前記眼鏡型フレームに動きがない状態を前記動き検出結果が示している場合に、前記眼鏡型フレームが非装着状態であると判定する。
 この構成によれば、眼鏡型フレームを机の上等に置き当該眼鏡型電子機器の未使用状態の時、電源をオフ状態にすることができる。
 好適には、前記装着判定手段は、前記眼鏡型フレームが装着された状態での眼電位を前記眼電位検出結果が示し、且つ、前記眼鏡型フレームに動きがない状態を前記動き検出結果が示している場合に、前記眼鏡型フレームが装着状態であると判定する。
 この構成によれば、眼鏡フレームを使用している時、頭部に動きがない時は電源をオン状態にすることができる。
 好適には、前記装着判定手段は、前記眼電位が予め決められた所定の範囲内にある場合に前記眼鏡型フレームが装着された状態であると判定し、前記動き検出結果が加速度である場合に、加速度の大きさが所定のしきい値以上である場合に前記眼鏡型フレームに動きがあると判定する。
 この構成によれば、眼鏡フレームの動きを精度よく検出できる。
 本発明の眼鏡型電子機器は、前記装着判定装置を備えてなる。
 この構成によれば、眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定できるので、省エネに適した眼鏡型電子機器を提供できる。
 本発明は、コンピュータが眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定する方法であって、前記眼鏡型フレームに設けた電極により眼電位を検出する眼電位検出ステップと、前記眼電位検出ステップでの眼電位検出結果に基づき前記眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定する装着判定ステップとを有する。
 この方法によれば、眼鏡型フレームの装着又は非装着状態を判定できる。
 好適には前記装着判定ステップでの判定結果に基づき電源を切り替える電源切替ステップを有し、前記眼鏡型フレームの非装着時に電源をオフ状態に切り替えるとともに、装着時に電源をオン状態とする。
 この方法によれば、省エネに適した装着判定方法を提供できる。
 好適には、上述の眼鏡フレームの装着判定方法であって、前記眼鏡型フレームの動きを、加速度センサ、角速度センサ及び地磁気センサで検出する動き検出ステップを有し、前記装着判定ステップは前記動き検出ステップの動き検出結果と前記眼電位検出ステップでの眼電位検出結果とに基づき前記眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定する。
 この方法によれば、精度よく眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定でき、誤動作を回避できる。
 本発明のプログラムは、上記の装着判定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。このプログラムによれば、眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定できる。
 本発明によれば、眼鏡型フレームの装着状態又は非装着状態を判定できるので、当該眼鏡型電子機器の使用時に電源をオン状態にするとともに、当該眼鏡型電子機器の未使用時には電源をオフ状態にすることができ、省エネに適した装着判定装置、眼鏡型電子機器、装着判定方法およびプログラムを提供することができる。
 また、本発明によれば、眼鏡型フレームの装着又は非装着を高精度に判定できるので眼鏡型電子機器の誤作動を回避できる。
本発明の実施形態に係る眼鏡型電子機器の外観斜視図である。 図1に示す眼鏡型電子機器における鼻パッド部分を示す拡大斜視図である。 図1に示す眼鏡型電子機器の装着判定装置の機能ブロック図である。 図1に示す眼鏡型電子機器における装着判定装置の流れを説明するためのフローチャートである。 図1に示す眼鏡型電子機器の眼鏡型フレームの装着判定の流れを説明するためのフローチャートである。
 以下、本発明の実施形態に係る眼鏡型電子機器1の装着判定装置50について説明する。
 図1は、本発明の実施形態に係る眼鏡型電子機器1の装着判定装置50の外観斜視図である。図2は、図1に示す眼鏡型電子機器1における鼻パッド部分を示す拡大斜視図である。図3は、図1に示す眼鏡型電子機器1の装着判定装置50の機能ブロック図である。
 図1に示すように、眼鏡型電子機器1の眼鏡型フレーム2は、使用者の耳に掛けられる一対のテンプル部3A、3Bと、レンズ4、4が取り付けられた一対のリム部5、5と、これらリム部5、5の間に介在するブリッジ部6とを有する。
 また、テンプル部3A、3Bとリム部5、5との間にはヒンジ部7、7が設けられており、テンプル部3A、3Bはヒンジ部7、7を介してリム部5、5に対して折り畳み自在に構成されている。
 図2に示すように、眼鏡型フレーム2のブリッジ部6には眼鏡型フレーム2を構成する一対の鼻パッド8A、8Bが設けられている。この鼻パッド8A、8Bの表面には後述する眼電位検出部10を構成する第1の電極11と第2の電極12が設けられている。第1の電極11は使用者の右眼の眼電位を検出する。第2の電極12は使用者の左眼の眼電位を検出する。
 眼電位とは、眼球の角膜側と網膜側との間に生じている数十mVの電位差を示す。人間の眼球の角膜側は、一般に正の電荷、網膜側は負の電荷を帯びているため、両者の間に電位差が発生する。目の周囲の皮膚に電極を付けて電位差を測定すると、目の動きや瞬きによってこの電位が変わる。このような電位差測定を眼電位センシングという。この眼電位センシング技術は瞬きや眼球の動きから疲れや眠気を可視化することができ、視線や心理状態、疲労などの推定に役立つ。
 図1に示すように、眼電位検出部10を構成する電極11、12は眼鏡型フレーム2のテンプル部3Aに組み込まれた図示しない配線を介してテンプル部3Aの先端側のモダン13内に設けられた眼鏡電位検出回路10Aに接続されている。
 眼電位検出回路10Aをモダン13内に組み込むとともに、後述する加速度センサ25をモダン14内に組み込むことにより、眼鏡型フレーム2自体のデザインには影響を与えず、日常違和感なく眼鏡型フレーム2を装着できる。
 図3に示すように、装着判定装置50は、例えば、眼電位検出部10、眼鏡型フレーム2の動きを検出する動き検出手段となる加速度センサ25及び信号処理部30を有する。
 眼電位検出部10は、電極11、12及び眼鏡電位検出回路10Aを有する。
 信号処理部30は、装着判定部20及び電源切換部21を有する。
 図3に示す信号処理部30は、図1及び図2には図示しないが、眼鏡型電子機器1の所定の箇所に搭載されている。
 眼鏡型電子機器1が使用者に装着されて第1の電極11と第2の電極12が使用者の鼻に適切に接触すると(適切な状態で装着されると)、眼電位検出部10が検出する眼電位は、予め決められた所定の範囲内になる。眼鏡電位検出回路10Aは、検出した眼電位を示す眼電位信号を生成し、これを装着判定部20に出力する。
 加速度センサ25は、例えば3軸加速度センサであり、テンプル部3Bの先端側のモダン14に組み込まれている。この加速度センサ25は眼鏡型フレーム2に作用する加速度を検出するセンサであり、眼鏡型フレーム2を持ち上げた時、又は眼鏡型フレーム2を装着した後に取り付け位置がずれた時、又は装着後に使用者が頭部を動かした時のように眼鏡型フレーム2の動きに応じた加速度信号を生成し、これを装着判定部20に出力する。
 なお、本発明においては、眼鏡型フレーム2の動きを検出できるものであれば、2軸以下の加速度センサであってもよい。
 加速度センサ25が検出した加速度信号は、例えば、眼鏡型電子機器1が使用者に装着されて動く場合に所定のしきい値以上の値を示す。
 装着判定部20は、眼鏡電位検出回路10Aからの眼電位信号と、加速度センサ25からの加速度信号とを基に、眼鏡型電子機器1が使用者に装着されている装着状態と、装着されていない非装着状態との何れであるかを判定する。
 装着判定部20は、装着状態又は非装着状態の判定結果を示す判定信号を電源切換部21に出力する。
 電源切換部21は、電源22がオン状態(眼鏡型電子機器1が動作中)で、装着判定部20から入力した判定信号が非装着状態を示す場合に、電源22をオフに切り換える制御を行う。
 電源切換部21は、電源22がオフ状態(眼鏡型電子機器1が停止中)で、装着判定部20から入力した判定信号が装着状態を示す場合に、電源22をオンとする制御を行う。
 以下、装着判定部20の判定処理を詳細に説明する。
 図4は、図3に示す装着判定部20の判定処理を説明するためのフローチャートである。
 装着判定部20は、加速度センサ25からの加速度信号を基に、3軸の加速度のベクトルの大きさが、所定のしきい値を超えているか否かを判断する(図4のステップST1)。
 装着判定部20は、ステップST1で所定のしきい値を超えていると判断した場合にステップST2に進み、眼鏡電位検出回路10Aから入力した眼電位信号が示す眼電位が予め決められた所定の範囲(眼鏡型電子機器1の装着時の眼電位範囲)内にあるか否かを判断する(ステップST2)。
 装着判定部20は、ステップST2で眼電位信号が予め決められた所定の範囲内にあると判断した場合に装着状態であると判定する(ステップST3)。
 装着判定部20は、ステップST2で眼電位信号が予め決められた所定の範囲内にないと判断した場合に非装着状態であると判定する(ステップST4)。
 一方、装着判定部20は、ステップST1で所定のしきい値と超えていないと判断した場合にステップST5に進み、眼鏡電位検出回路10Aから入力した眼電位信号が示す眼電位が予め決められた所定の範囲(眼鏡型電子機器1の装着時の眼電位範囲)内にあるか否かを判断する(ステップST5)。
 装着判定部20は、ステップST5で眼電位信号が予め決められた所定の範囲内にあると判断した場合に装着状態であると判定する(ステップST6)。
 装着判定部20は、ステップST5で眼電位信号が予め決められた所定の範囲内にないと判断した場合に非装着状態であると判定する(ステップST7)。
 信号処理部30の各部の機能は、処理回路でプログラムを実行して実現してもよいし、少なくとも一部の機能をハードウエアで実現してもよい。
 次に、本実施形態に係る眼鏡型電子機器1の装着判定装置50の動作(装着判定方法)の例について、図5を参照して説明する。
 図5は、眼鏡型フレーム2の装着判定方法を説明するためのフローチャートである。
 [装着判定の例1]
 ステップST11:
 眼鏡型フレーム2を使用者の頭部に装着した状態で頭部を動かす等の動きがあったとき、加速度センサ25は眼鏡型フレーム2の動きを検出する。
 ステップST12:
 眼電位検出部10は眼電位の測定を開始する。眼電位検出部10は眼電位を一定時間測定し、眼電位の分散値演算を行い、眼電位の検出を行う。眼電位検出部10は電極11、12が鼻の予め規定されている位置に接触し、眼電位が生じているときに眼電位検出信号を生成する。電極11、12が鼻の所定位置に接触している際に眼電位が生じているか否かの判断は、例えば、電極11、12の電位が所定のしきい値を超えているか否かを基に行われる。
 ステップST13:
 眼電位検出部10は眼電位検出結果を装着判定部20に送る。眼電位信号が予め決められた所定の範囲内にあると装着判定部20が判断した場合、装着判定部20は眼鏡型フレーム2が装着状態であると判定する。
 ステップST14:
 装着判定部20から電源切替部21に装着状態を示す判定信号が送信され、電源切替部21は電源22をオン状態とする。
 電極11、12は人体の眼球の近くである鼻パッド8A、8Bの表面に設けられているので、眼鏡型フレーム2を装着した時、眼電位を精度よく検出することができる。
 なお、電極11、12が鼻には接触しているが、鼻への接触状態が不安定な場合、すなわち眼電位信号が予め決められた所定の範囲内のものでなかった場合、眼電位検出部10が電極11、12の接触状態が不安定である旨のアラーム信号を装着判定部20に送り、使用者に気付かせるようにしてもよい。また、この眼鏡型電子機器のモニターとして携帯型電子機器を使用した場合、上述のアラームを携帯型電子機器の表示部に表すようにしてもよい。
 [装着判定の例2]
 ステップST11:
 眼鏡型フレーム2を机の上等に置き、眼鏡型電子機器1の未使用の時、加速度センサ25は眼鏡型フレーム2の動きを検出する。
 ステップST12:
 眼電位検出部10は眼電位の測定を開始する。眼電位検出部10は眼電位を一定時間測定し、眼電位の分散値演算を行うが、眼鏡型電子機器1は未使用のため、眼電位検出部10は予め決められた範囲内の眼電位の検出信号は生成されない。
 ステップST13:
 眼電位検出部10は眼電位検出結果(眼電位を示す眼電位信号は生成されない)を装着判定部20に送る。そして、装着判定部20は眼鏡型フレーム2が非装着状態であると判定する。
 ステップST14:
 装着判定部20から電源切替部21に非装着状態を示す判定信号が送信され、電源切替部21は電源22をオフ状態に切り替える。この状態は眼鏡型フレーム2の未装着状態(当該眼鏡型電子機器1の未使用状態)を示す。
 装着判定部20が眼鏡フレーム2の非装着状態(眼鏡型電子機器1の未使用状態)を判定したとき、装着判定部20が電源切換部21に電源22を一時休止状態(スリープモード)にする判定信号を送信するように構成してもよい。
 [装着判定の例3]
 ステップST11:
 眼鏡型フレーム2を使用者の頭部に装着し、頭部を動かさない状態、例えば読書を行っている状態で眼鏡型電子機器1を使用している時、加速度センサ25は眼鏡型フレーム2の動きを検出する。
 ステップST12:
 眼電位検出部10は眼電位測定開始を行う。眼電位を一定時間測定し、眼電位の分散値演算を行い、眼電位の検出を行う。眼電位検出部10は電極11、12が鼻の予め規定されている位置に接触し、眼電位が生じているときに眼電位検出信号を生成する。
 ステップST13:
 眼電位検出部10は眼電位検出結果を装着判定部20に送る。装着判定部20が眼電位信号が予め決められた所定の範囲内にあると判断した場合、装着判定部20は眼鏡型フレーム2が装着状態であると判定する。
 ステップST14:
 装着判定部20から電源切替部21に装着状態を示す判定信号が送信され、電源切替部21は電源22をオン状態とする。
 このような構成の眼鏡型電子機器1によれば、装着判定部20により眼鏡型フレーム2の装着状態又は非装着状態を判定できるので、当該眼鏡型電子機器1の使用時に電源22をオン状態にするとともに、当該眼鏡型電子機器1の未使用時には電源22をオフ状態にすることができ、省エネに適した眼鏡型電子機器1を提供することができる。
 また、加速度センサ25の加速度検出結果と眼電位検出部10の眼電位検出結果に基づき、眼鏡型フレーム2の装着状態又は非装着状態を判定することができ、機器の誤動作を回避できる。
 上述した実施形態では、眼鏡フレーム2の動きを検出する動き検出手段として加速度センサ25を用い、加速度センサ25の加速度検出信号に基づき、眼鏡フレーム2の装着状態又は非装着状態の判定を行っているが、本発明は加速度センサ25に限らず、眼鏡フレーム2の動きを検出する動き検出手段として角速度センサ、地磁気センサを用い、これら各センサの検出信号に基づき眼鏡フレーム2の装着状態又は非装着状態の判定を行ったものであってもよい。
 上述した実施形態では、電極11、12は鼻パッド8A、8Bの表面に設けられたものであるが、電極11、12は電極をブリッジ部6に設けられたものであってよく、眼電位を検出できる機能を持てば眼鏡フレーム2の電極の設置位置には限定されない。
 上述した実施形態では、レンズ4、4を備えた眼鏡型フレーム2に適用した場合を例示したが、レンズがない眼鏡型電子機器に適用してもよい。
 本発明は上述した実施例に限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲又はその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成に関し、様々な変更、コンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
 本発明の眼電位センシングを利用した眼鏡型電子機器ならばその用途は幅広く、自動車の運転補助、歩行の補助等の機器への適用が可能である。
1     眼鏡型電子機器
2     眼鏡型フレーム
8A、8B 鼻パッド
10    眼電位検出部
11    第1の電極
12    第2の電極
20    装着判定部
21    電源切替部
22    電源
25    加速度センサ
50    装着判定装置
 

Claims (13)

  1.  眼鏡型フレームに設けた電極により眼電位を検出する眼電位検出手段と、
     前記眼電位検出手段の眼電位検出結果に基づき前記眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定する装着判定手段と
     を有する装着判定装置。
  2.  前記電極は前記眼鏡型フレームを構成する一対の鼻パッドの表面に設けられた第1の電極及び第2の電極からなる請求項1記載の装着判定装置。
  3.  前記装着判定手段の判定結果に基づき電源を切り替える電源切替手段を有し、
     前記眼鏡型フレームの非装着時に電源をオフ状態に切り替えるとともに、装着時に電源をオン状態とする
     請求項1または請求項2記載の装着判定装置。
  4.  請求項1~3のいずれかに記載の装着判定装置であって、
     前記眼鏡型フレームの動きを検出する加速度センサ、角速度センサ及び地磁気センサの少なくとも一つである動き検出手段を有し、
     前記装着判定手段は、前記動き検出手段の動き検出結果と、前記眼電位検出手段の眼電位検出結果に基づき前記眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定する装着判定装置。
  5.  前記装着判定手段は、前記眼鏡型フレームが装着された状態での眼電位を前記眼電位検出結果が示し、且つ、前記眼鏡型フレームに動きがある状態を前記動き検出結果が示している場合に、前記眼鏡型フレームが装着状態であると判定する
     請求項4記載の装着判定装置。
  6.  前記装着判定手段は、前記眼鏡型フレームが装着されていない状態での眼電位を前記眼電位検出結果が示し、且つ、前記眼鏡型フレームに動きがない状態を前記動き検出結果が示している場合に、前記眼鏡型フレームが非装着状態であると判定する
     請求項4記載の装着判定装置。
  7.  前記装着判定手段は、前記眼鏡型フレームが装着された状態での眼電位を前記眼電位検出結果が示し、且つ、前記眼鏡型フレームに動きがない状態を前記動き検出結果が示している場合に、前記眼鏡型フレームが装着状態であると判定する
     請求項4記載の装着判定装置。
  8.  前記装着判定手段は、
     前記眼電位が予め決められた所定の範囲内にある場合に前記眼鏡型フレームが装着された状態であると判定し、
     前記動き検出結果が加速度である場合に、加速度の大きさが所定のしきい値以上である場合に前記眼鏡型フレームに動きがあると判定する
     請求項5~7のいずれかに記載の装着判定装置。
  9.  請求項1~請求項8のいずれかに記載の装着判定装置を備えた眼鏡型電子機器。
  10.  コンピュータが眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定する方法であって、
     前記眼鏡型フレームに設けた電極により眼電位を検出する眼電位検出ステップと、
     前記眼電位検出ステップでの眼電位検出結果に基づき前記眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定する装着判定ステップと
     を有する装着判定方法。
  11.  前記装着判定ステップでの判定結果に基づき電源を切り替える電源切替ステップを有し、前記眼鏡型フレームの非装着時に電源をオフ状態に切り替えるとともに、装着時に電源をオン状態とする
     請求項10記載の装着判定方法。
  12.  請求項10または請求項11のいずれかに記載の装着判定方法であって、
     前記眼鏡型フレームの動きを、加速度センサ、角速度センサ及び地磁気センサで検出する動き検出ステップを有し、
     前記装着判定ステップは前記動き検出ステップの動き検出結果と前記眼電位検出ステップでの眼電位検出結果とに基づき前記眼鏡型フレームの装着又は非装着を判定する装着判定方法。
  13.  請求項10~請求項12に記載の装着判定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
     
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