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視線方向検出方法及びその検出装置 コモンズ

国内特許コード P010000072
整理番号 U1998P126
掲載日 2002年9月30日
出願番号 特願平10-326203
公開番号 特開2000-146553
登録番号 特許第3038375号
出願日 平成10年11月17日(1998.11.17)
公開日 平成12年5月26日(2000.5.26)
登録日 平成12年3月3日(2000.3.3)
発明者
  • 下田 宏
  • 吉川 榮和
  • 梅田 直樹
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 視線方向検出方法及びその検出装置 コモンズ
発明の概要 視線方向検出装置及びその検出方法に関する発明である。身体装着型コンピュータにおける頭部装着型インターフェースデバイスなどに好適な、視線方向検出方法及び装置。これによって、いわゆる反射強膜部法によって視線方向を検出する際に使用する頭部装着ユニットのずれを検出することができる。したがって、視線方向を検出する最中において、この頭部装着ユニットのずれを補正することができるため、安定した視線方向の検出が可能となる。頭部装着ユニットに発光素子と受光素子とを設け、発光素子から発射された光を眼球に照射するとともに、眼球からの反射光を受光素子で受光し、眼球の強膜部と角膜部との反射率差に起因した反射光の強弱を測定することにより視線方向を検出する視線方向検出方法であって、追加の発光素子及び受光素子を、頭部装着ユニットの中心から上下の側のそれぞれに分離して設けて、頭部装着ユニットのずれを検出するようにしたことを特徴とする、視線方向検出方法及び装置である。本方法及び装置によれば、視線方向を検出するための発光素子及び受光素子とは別に、追加の発光素子及び受光素子を頭部装着ユニットの中心から上下の側のそれぞれにおいて分離して設けているので、頭部装着ユニットのずれを補正して安定に視線方向を検出することができる。
従来技術、競合技術の概要 コンピュータの進化に伴って、両手を用いて作業を行っている者が適切な情報を簡単に入力し、取得できるシステムとして身体装着型コンピュータが研究・開発されている。頭部装着型インターフェースデバイスは、視線で機器の操作を行うなどの観点から視線方向検出装置を具えている必要がある。その方法としては、装置の簡便性や視線検出精度の観点から強膜部反射法がよく用いられている。頭部装着ユニットの中心から左右の側に、それぞれ赤外線LEDなどの発光素子、赤外線フォトトランジスタなどの受光素子を設け、発光素子から発射された光を眼球に照射し、この眼球からの反射光を受光素子で受光し、眼球の強膜部と角膜部との反射率差に起因した前記反射光の強弱を測定して視線方向を検出する方法である。各赤外線フォトトランジスタで受光される反射赤外線の量を測定することによって、視線がどの方向を向いているかを検出することができる。しかしながら、視線方向の検出は、赤外線LEDなどの発光素子、及び赤外線フォトトランジスタなどの受光素子を設けたユニットを使用する必要があり、さらにユニットとして実際に使用するのは眼鏡やゴーグルであるため、使用中に当初の位置から上下方向にずれてしまう場合があった。このようにずれてしまうと、反射赤外線量が変化してしまうため、正確な視線方向を検出することができない。さらに、頭部装着ユニットがずれたこと自体が分からないため、誤った視線方向を測定し続けることになるという問題があった。
産業上の利用分野 視線方向検出方法及びその検出装置
特許請求の範囲 【請求項1】 頭部装着ユニットに発光素子と受光素子とを設け、前記発光素子から発射された光を眼球に照射するとともに、前記眼球からの反射光を前記受光素子で受光し、前記眼球の強膜部と角膜部との反射率差に起因した前記反射光の強弱を測定することにより視線方向を検出する視線方向検出方法であって、追加の発光素子及び受光素子を、前記頭部装着ユニットの中心から上下の側のそれぞれに分離して設けて、前記頭部装着ユニットのずれを検出するようにしたことを特徴とする、視線方向検出方法。

【請求項2】 前記頭部装着ユニットのずれは、前記追加の発光素子から前記眼球の上瞼及び角膜部に発射された光に対する反射光の強弱を、前記追加の受光素子で受光することによって検出することを特徴とする、請求項1に記載の視線方向検出方法。

【請求項3】 前記視線方向を検出するための受光素子を、前記頭部装着ユニットの中心から左右の側のそれぞれにおいて複数設け、視線の左右及び上下方向を検出するようにしたことを特徴とする、請求項1又は2に記載の視線方向検出方法。

【請求項4】 頭部装着ユニットに発光素子と受光素子とを設け、前記発光素子から発射された光を眼球に照射するとともに、前記眼球からの反射光を前記受光素子で受光し、前記眼球の強膜部と角膜部との反射率差に起因した前記反射光の強弱を測定して視線方向を検出するようにした視線検出装置であって、前記頭部装着ユニットのずれを検出するための追加の発光素子及び受光素子を、前記頭部装着ユニットの中心から上下の側のそれぞれにおいて、分離して設けたことを特徴とする、視線方向検出装置。

【請求項5】 前記視線方向を検出するための受光素子は、前記視線の左右及び上下方向を検出するように、前記頭部装着ユニットの中心から左右の側のそれぞれにおいて複数設けたことを特徴とする、請求項4に記載の視線方向検出装置。

【請求項6】 前記発光素子は赤外線LEDであり、前記受光素子は赤外線フォトトランジスタであることを特徴とする、請求項4又は5に記載の視線方向検出装置。
産業区分
  • 測定
  • テレビ
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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