(57)【要約】【課題】ユーザーの視力等に応じてモニターに表示される文字の大きさを自動的に変更する。【解決手段】本発明の情報表示システムは、文字情報が表示される表示装置と、ユーザーを撮影する撮影装置と、これらを制御する制御装置とを備えている。文字情報を表示する際に、撮影されたユーザーの顔画像に基づいて、ユーザーの年齢や画面までの距離を求める。ユーザーが年配者である場合には、文字の表示サイズを大きくし、年配者でない場合には文字の表示サイズを変更しない。また、ユーザーが画面に顔を近づけた場合には、文字の表示サイズを小さくすることで、表示された文書の広い範囲を確認できるようにし、ユーザーが画面から離れた場合には、文字の表示サイズを大きくしてその視認性を高くする。【選択図】        図１１
2006023953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字情報及び画像情報を表示する画面を備えた表示装置と、前記画面を観察する観察者を撮影して観察者の画像を得る撮影装置と、これらを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置には、得られた観察者の画像から顔画像を特定し、顔画像から観察者の特徴情報を求める顔情報認識手段と、
前記特徴情報に基づいて、前記文字情報と画像情報の少なくとも一方の表示形態を変更する表示変更手段とが設けられていることを特徴とする情報表示システム。
【請求項２】
前記顔情報認識手段は、前記撮影装置によって撮影された複数の画像に基づいて、前記観察者の瞳の動きと顔の動きの一方又は両方から観察者の視線の変化を検出し、
前記表示変更手段は、前記観察者の視線の変化量から前記観察者が単位時間あたりに読み進める文字数を測定し、前記観察者が前記画面上で文字を読み進める方向と反対の方向に画面１行分又は複数行分の文字情報を移動表示させる制御を行うことを特徴とする請求項１記載の情報表示システム。
【請求項３】
前記顔情報認識手段は、前記撮影装置によって撮影された複数の画像に基づいて、前記観察者の瞳の動きと顔の動きの一方又は両方から観察者の視線の変化を検出し、
前記表示変更手段は、前記視線が前記画面の周辺部に属する位置から変化していないときに、前記視線の位置に表示された画像を移動して前記画面の中央部に表示させる制御を行うことを特徴とする請求項１記載の情報表示システム。
【請求項４】
前記顔情報認識手段は、前記顔画像の特定の部位から前記観察者の年齢を推定し、
前記表示変更手段は、推定された年齢の高さに応じて、前記文字情報の表示サイズを大きくすることを特徴とする請求項１記載の情報表示システム。
【請求項５】
前記画面から前記観察者までの観察距離を測定する距離測定手段を備え、
前記表示変更手段は、測定された観察距離に応じて、前記文字情報の表示サイズを変更することを特徴とする請求項１ないし４にいずれか１つ記載の情報表示システム。
【請求項６】
前記距離測定手段は、前記撮影装置によって得られる画像の総画素数に対し、前記観察者の顔画像が占める画素数の割合に基づいて、前記観察距離を測定することを特徴とする請求項５記載の情報表示システム。
【請求項７】
音声を出力するスピーカと、測定された観察距離に応じて音量を調節する音量調節手段とを有する音声出力装置を備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の情報表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面を観察する観察者に応じて見やすい表示を行う情報表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）の普及により、モニター画面上で文書等を作成することや、インターネットを利用して様々な情報を閲覧することが一般的になっている。ＰＣ利用者には、モニター画面を見る際にメガネを掛ける年配者や、近視、遠視による視力矯正者も多い。このようなＰＣ利用者は、表示された小さな文字を確認する際などにモニター画面に顔を近づけることや遠ざけることによって画面との距離をしばしば変えるため、眼の疲れや不自然な姿勢を保つことによる疲れが生じる不便さがある。そこで、ワープロソフト等は、文字の表示倍率を変更するズーム機能（例えば、特許文献１参照）を備えたものが知られている。
【０００３】
また、視聴者の虹彩パターンを予め登録しておくことによって、視聴者個人の認証を行い、モニター画面に情報を表示するか否かを判断する表示装置（特許文献２参照）や、多数の利用者を想定し、個人が携帯するＩＣカードから年齢情報等を読み取り、各個人に適した内容の情報を、各個人に適した表示形態で提供する情報表示システムが知られている（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２６６３３８号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５１４号公報
【特許文献３】特開２００３−３２３４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のものは、入力操作に不慣れな年配者がコンピュータを利用する際に、文字の表示倍率を変更する設定等を自分で行わなければならない不便な点がある。また、特許文献２，３の表示装置及び情報表示システムは、予め登録された個人情報を読み取ることによってモニター画面の表示形態を変更するため、個人情報等を登録していない未登録者がサービスを利用することができないという不便な点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、面倒な設定操作が不要であり、同一の個人が利用する場合及び不特定多数の者が利用する場合のそれぞれにおいて好適な表示が行える情報表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の情報表示システムは、文字情報及び画像情報を表示する画面を備えた表示装置と、前記画面を観察する観察者を撮影して観察者の画像を得る撮影装置と、これらを制御する制御装置とを備え、前記制御装置には、得られた観察者の画像から顔画像を特定し、顔画像の特徴情報を求める顔情報認識手段と、前記特徴情報に基づいて、前記文字情報と画像情報の少なくとも一方の表示形態を変更する表示変更手段とが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
前記顔情報認識手段は、前記撮影装置によって撮影された複数の画像に基づいて、前記観察者の瞳の動きと顔の動きの一方又は両方から観察者の視線の変化を検出し、前記表示変更手段は、前記観察者の視線の変化量から前記観察者が所定時間あたりに読み進める文字数を測定し、前記観察者が前記画面上で文字情報を読み進める方向と反対の方向に画面１行分又は複数行分の文字情報を単位として、この文字情報を所定時間ごとに移動表示する制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
前記顔情報認識手段は、前記撮影装置によって撮影された複数の画像に基づいて、前記観察者の瞳の動きと顔の動きの一方又は両方から観察者の視線の変化を検出し、前記表示変更手段は、前記視線が前記画面の周辺部に属する位置から変化していないことが検知されたときに、前記視線の位置に表示された画像を移動して前記画面の中央部に表示させる制御を行う画像移動手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記顔情報認識手段は、前記顔画像の特定の部位から前記観察者の年齢を推定し、前記表示変更手段は、推定された年齢の高さに応じて、前記文字情報の表示サイズを大きくすることを特徴とする。
【００１１】
前記画面から前記観察者までの観察距離を測定する距離測定手段を備え、前記表示変更手段は、測定された観察距離に応じて、前記文字情報の表示サイズを変更することを特徴とする。
【００１２】
前記距離測定手段は、前記撮影装置によって得られた画像の総画素数に対し、前記観察者の顔画像が占める画素数の割合に基づいて前記観察距離を測定することを特徴とする。
【００１３】
音声を出力するスピーカと、測定された観察距離が大きくなることに応じて音量を大きくする音量調節手段とを有する音声出力装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の情報表示システムによれば、撮影された観察者の画像から顔画像を特定し、この顔画像から、観察者の視線、観察者の年齢、観察者と画面の距離を特徴情報として求め、この特徴情報から、画面上に表示された文書の行送りやページ送りを自動的に行うことや、文字情報の表示サイズの設定を行うから、表示装置の画面を観察する観察者が常に同一人物である場合や不特定多数の異なる人物である場合を問わずに、面倒な設定操作が必要なく、視認性の良好な最適の情報表示が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１において、本発明の情報表示システムを適用したパーソナルコンピュータシステム１０は、コンピュータ本体１１と、コンピュータ本体１１から出力される描画信号に基づいて液晶画面１２ａに文字情報及び画像情報を表示するモニター１２と、ユーザーＵ１がコンピュータ本体１１に入力を行うためのキーボード１３とを備えている。
【００１６】
図２において、モニター１２の上部には、ＣＣＤカメラ１４が設けられている。ＣＣＤカメラ１４はユーザーＵ１を撮影し、撮影画像をコンピュータ本体１１に送る。モニター１２の横に設けられたスピーカ１５は、コンピュータ本体１１に接続されており、コンピュータ本体１１に格納されている音楽情報等が音声として出力される。
【００１７】
図３において、コンピュータ本体１１には、キーボード１３の操作信号が入力される入力インターフェース１７と、ＣＣＤカメラ１４によって撮影されたユーザーＵ１の画像が入力される画像入力部１８と、モニター１２に文字情報や画像情報を表示するための描画信号を出力する表示出力部１９と、デジタル音声情報をアナログ変換し、得られた音声信号を増幅してスピーカ１５に送る音声出力部２０とが設けられている。
【００１８】
コンピュータ本体１１は、ＣＰＵとハードディスク装置、メモリ等から構成されるコンピュータ主要部１１ａを備えている。ハードディスク装置には、オペレーティングシステムやアプリケーションソフト等のプログラムが格納されており、ＣＰＵは各種プログラムを実行して制御信号及びデータ信号の管理を行い、オペレーティングシステムやアプリケーションソフトの制御プログラムを実行することで制御部２３として機能する。
【００１９】
顔画像抽出部２４は、図４に示すように、ＣＣＤカメラ１４の撮影画像からユーザーＵ１の顔及び頭部の輪郭を特定し、輪郭に沿って顔画像Ｆ１を抽出する。視線検出部２５は、図５に示すように、抽出されたユーザーＵ１の顔画像Ｆ１から瞳Ｐ１を特定し、瞳の位置及び顔の向きからモニター１２の画面１２ａ上にあるユーザーＵ１の視線Ｖ１を検出する。視線変化量算出部２６は、ＣＣＤカメラ１４から送られる複数の撮影画像に基づいてユーザーＵ１の視線Ｖ１の動きを監視し、単位時間あたりの視線変化量Ｄを算出する。
【００２０】
距離測定部２７は、図６に示すように、ユーザーＵ１の顔画像Ｆ１の画素数を計数し、画素数の大きさからモニター１２の画面１２ａからユーザーＵ１までの距離Ｌ（図１参照）の変化を監視し、画素数が増加した場合（図６（ａ））にはユーザーが画面１２ａに近づく動作を行い、画素数が減少した場合（図６（ｂ））にはユーザーが画面１２ａから離れる動作を行ったものと判断する。年齢推定部２８は、図７に示すように、ユーザーＵ１の顔画像Ｆ１から、例えば、目尻のしわＡ１、あごのたるみＡ２、目の下のしわＡ３、額のしわＡ４、頭髪Ａ５のように、顔の特定の領域における陰影や形状等を分析し、ユーザーＵ１の年齢を推定する。
【００２１】
スクロール調整部２９は、文字情報の入力や編集、或いは文字情報から構成された文書を表示することの可能な特定のアプリケーションプログラムの実行時に機能するものであり、視線変化量算出部２６によって算出された視線変化量ＤからユーザーＵ１が画面１２ａに表示された文字情報を読み取る速度を測定する。図８に示すように、スクロール調整部２９は、視線Ｖ１の位置からユーザーＵ１が読み進めている行を特定して画面１２ａの中央に表示させるとともに、一定行数分の文字を一定時間ごとにスクロールする行送り処理を行う。この行送り処理では、ユーザーＵ１が文字情報を読み進める方向とは反対の方向に画面がスクロールし、ユーザーＵ１が読み進める行が常時画面１２ａのほぼ中央に保たれるようにスクロール速度が決定される。また、一定行数分の文字を単位時間ごとに１回で移動させるコマ表示と、一定行数分の文字を単位時間内に数画素分の距離ずつ移動させるロール表示とがあり、事前の設定操作によっていずれか一方が行われる。
【００２２】
また、スクロール調整部２９は、画像情報の入力及び編集、或いはイラストの作成や鑑賞、写真画像の鑑賞が可能な特定のアプリケーションプログラムの実行時にも機能する。図９に示すように、表示された画像が画面１２ａよりも大きく、画像の一部が表示できない時、視線検出部２５により検出されたユーザーＵ１の視線Ｖ１が画面１２ａの周辺部に位置していると、スクロール調整部２９は視線Ｖ１の位置する部分の画像を画面１２ａの中央部に移動して、表示されていなかった部分の画像を表示させる。視線Ｖ１が画面中央部にあるか画面周辺部にあるかは、予め決められている枠４０で示す領域を基準に判定される。すなわち、枠４０の内部が画面中央部、外部が画面周辺部として区別される。
【００２３】
テキストサイズ変更部３０は、スクロール調整部２９と同様に、文字情報を扱う特定のアプリケーションプログラムの実行時に機能する。距離測定部２７及び年齢推定部２８により求められた距離Ｌ及びユーザーＵ１の年齢ごとに文字の視認が良好に行える適正なテキストサイズを割り当てたデータテーブルを参照し、文字の表示サイズを変更する。ここで、変更される表示サイズとは、画面１２ａ上における表示倍率を意味しているが、文字情報の入力や編集が行えるときには、フォントサイズ、すなわち１行あたりの文字数やプリントされる文字の大きさが変更されず、文字情報を閲覧するための表示のみを行う場合には、１行あたりの文字数やプリントされる文字の大きさを変更できるようにすることが好適である。
【００２４】
テキストサイズ変更部３０は、距離測定部２７によりユーザーＵ１が画面１２ａに近づいたことが検知されたときには文字の表示サイズを小さくし、文書全体の広い範囲が表示されるようにする。また、画面１２ａから離れたことが検知されたときには文字の表示サイズを大きくし、遠くからでも文字が良好に確認できるようにする。
【００２５】
次に図４を用いて制御部２３の動作について説明する。制御部２３は、文字情報を扱える特定のアプリケーションプログラムが実行されると同時にＣＣＤカメラ１４を作動させる。ＣＣＤカメラ１４は、モニター１２の前のユーザーＵ１を撮影し、撮影画像を画像入力部１８に送る。ＣＣＤカメラ１４は、例えば、毎秒複数回の撮影を行う。画像入力部１８は、ＣＣＤカメラ１４から入力された撮影画像を制御部２３に送る。制御部２３は、入力された撮影画像をデジタル画像データとして保存する。
【００２６】
顔画像抽出部２４は、制御部２３に保存された撮影画像に基づいて、ユーザーのＵ１の顔及び頭部の輪郭を特定し、顔画像Ｆ１を抽出する。視線検出部２５は、抽出された顔画像Ｆ１からユーザーＵ１の瞳Ｐ１を特定し、視線Ｖ１を検出する。制御部２３は、キーボード１３から文字情報が入力されたときや、文字情報を有するデータが読み出されることによって、表示出力部１９を介してモニター１２の画面１２ａに文字情報を表示する。
【００２７】
年齢推定部２８は、顔画像Ｆ１に基づいてユーザーＵ１の年齢を推定する。年齢推定部２８はテキストサイズ変更部３０に求められた年齢情報を送る。テキストサイズ変更部３０は、年齢ごとの標準視力に基づいて好適な文字の表示サイズが割り当てられたデータテーブルを参照し、テキストサイズ指定情報を制御部２３に送る。テキストサイズ指定情報は、ユーザーＵ１が年配者である場合には文字の表示サイズを拡大することを示す情報になっている。このとき、制御部２３は音声出力部２０に信号を送り、音声出力部２０に設けられたアンプの増幅率を上げ、スピーカ１５の音量を上げる。これにより、ユーザーの年齢に適した表示サイズ及び音量を決定する初期設定がなされる。
【００２８】
ＣＣＤカメラ１４によって撮影されたユーザーＵ１の画像が制御部２３に入力されるごとに、顔画像抽出部２４は顔画像Ｆ１を抽出し、視線検出部２５は視線Ｖ１を検出する。スクロール調整部２９は、視線変化量算出部２６により求められた視線変化量Ｄが一定であることを検知してユーザーＵ１が文書を読んでいるか否かを判断する。ユーザーＵ１が文書を読んでいることが判断されると、スクロール調整部２９は、視線変化量Ｄに基づいて、ユーザーＵ１の視線Ｖ１が画面１２ａの中央ほぼ一定の領域に保たれる好適なスクロール速度を算出し、制御部２３にスクロール指定情報を送る。制御部２３は、スクロール指定情報に基づいて画面１２ａに表示された文書をスクロールさせる。
【００２９】
距離測定部２７は、顔画像抽出部２４によって抽出された顔画像Ｆ１の画素数を計数し、ユーザーが画面１２ａに近づく動作及び画面１２ａから離れる動作を監視する。距離測定部２７は、ユーザーＵ１が画面１２ａに近づいたことを検知すると、テキストサイズ変更部３０にユーザー接近情報を送り、テキストサイズ変更部３０は、文字の表示サイズを小さくするためのテキストサイズ指定情報を制御部２３に送る。制御部２３は、画面１２ａに表示された文字の表示サイズを小さくし、画面１２ａに表示される文字数を増やす。また、制御部２３は音声出力部２０に制御信号を送り、音声出力部２０に設けられたアンプの増幅率を下げ、スピーカ１５の音量を小さくする。
【００３０】
一方、距離測定部２７は、ユーザーＵ１が画面から離れる動作を検知すると、テキストサイズ変更部３０にユーザー離脱情報を送る。テキストサイズ変更部３０は、文字の表示サイズを大きくするテキストサイズ指定情報を制御部２３に送る。制御部２３は、画面１２ａに表示された文字の表示サイズを大きくし、文字の視認性を高める。また、制御部２３は音声出力部２０に制御信号を送り、音声出力部２０に設けられたアンプの増幅率を上げ、スピーカ１５の音量を大きくすることで離れた位置からでも音声が聞き取れるようにする。
【００３１】
視線検出部２５は、ユーザーＵ１の視線Ｖ１を逐次検出しており、視線変化量算出部２６により視線変化量Ｄが求められる。スクロール調整部２９は、視線変化量Ｄが一定の大きさに保たれていれば、同じスクロール速度で行送りを行い、視線変化量Ｄが一定の大きさから変化すると、行送りを停止してスクロール速度を変更する。
【００３２】
また、画面１２ａに画像が表示された場合、視線検出部２５により視線Ｖ１が検出される。視線Ｖ１の位置が枠４０の外部、すなわち画面１２ａの周辺部で静止している場合には、スクロール調整部２９によって視線Ｖ１の位置にある画像が枠４０の内部である画面１２ａの中央部に移動し、ユーザーＵ１の視線Ｖ１は画面１２ａの中央部に移動される。
【００３３】
なお、本発明は、上記実施形態のパーソナルコンピュータシステム１０に限られず、交通機関等の自動券売機や、金融機関等で使用される現金自動預払機のように表示装置や音声による操作案内を行い、不特定多数の者が利用することを想定した情報表示システムとして構成されていてもよい。例えば、図１２に示すように、情報表示装置５０は、表示装置５１と撮影装置５２とを備えており、表示装置５１の画面は、触れることにより入力が行えるタッチパネルとなっている。情報表示装置５０には、カメラ５２が設けられており、ユーザーＵ２を撮影する。カメラ５２の撮影画像からユーザーＵ２と表示装置５１の画面までの距離を測定し、ユーザーＵ２が画面に近づいたときには、ユーザーＵ２が低視力者であることを判断し、表示装置５１の画面上の文字を大きく表示する。ユーザーＵ２は、画面から顔を離しても画面上の文字を良好に視認でき、疲れる姿勢で操作を行わずにすむ。また、ユーザーが画面に顔を近づけたときに、文字の表示倍率を大きくするか小さくするかを設定変更により適宜切替えられるようにしてもよい。
【００３４】
また、上記実施形態は、ユーザーから画面までの距離が相対的に変化したことに応じて、テキスト情報の表示倍率を変更しているが、本発明はこれに限られず、例えば、モニター１２に赤外線投光部と、赤外線受光部とを設け、投光部と受光部との間の基線長に基づいてユーザーから画面までの距離の大きさを算出してもよい。また、ＣＣＤカメラ１４のレンズがピント調節の可能なレンズであれば、ピントの合うレンズの位置から距離情報を求めるようにしてもよい。ユーザーから画面までの正確な距離が測定できる場合、ユーザーと画面との標準的な距離を算出してユーザーの視力の良否を判断し、文字の表示サイズを決定してもよい。また、ユーザーから画面までの距離を複数回に渡って測定し、その平均値等を求めて統計的に観察距離を決定すれば、ユーザーが姿勢を崩すなどの小さな動作を行うたびに文字の表示態様が変更されて表示が煩雑になることを防ぐことができる。また、本発明では、上記実施形態のようにテキストデータによって表示される文字に限られず、画像として表示される文字を拡大して表示してもよく、画素レベルの詳細な情報を有する地図画像等であれば、ユーザーの年齢や画面との距離に応じて画像を拡大表示するのも好適である。さらに、文字や画像を拡大表示するために、モニターの解像度を低くしてモニター画面の１画素の大きさを変更する制御を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】パーソナルコンピュータシステムの側面図である。
【図２】パーソナルコンピュータシステムの正面図である。
【図３】パーソナルコンピュータシステムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】顔画像抽出の様子を示す概念図である。
【図５】視線検出の様子を示す概念図である。
【図６】距離測定の様子を示す概念図である。
【図７】年齢推定の様子を示す概念図である。
【図８】文字を読み進める際の視線変化に基づいて画面をスクロールさせる様子を示す概念図である。
【図９】画像を観察する際の視線変化に基づいて画面をスクロールさせる様子を示す概念図である。
【図１０】文字サイズを変更する様子を示す概念図である。
【図１１】制御部の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１２】情報表示装置の側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  パーソナルコンピュータシステム
１２  モニター
１４  カメラ
１５  スピーカ
１９  表示出力部
２０  音声出力部
２３  制御部
２４  顔画像抽出部
２５  視線検出部
２６  視線変化量算出部
２７  距離測定部
２８  年齢推定部
２９  スクロール調整部
３０  テキストサイズ変更部
５０  情報表示装置
５１  表示装置
５２  撮影装置
【図１】
2006023953.tif 000003
【図２】
2006023953.tif 000004
【図３】
2006023953.tif 000005
【図４】
2006023953.tif 000006
【図５】
2006023953.tif 000007
【図６】
2006023953.tif 000008
【図７】
2006023953.tif 000009
【図８】
2006023953.tif 000010
【図９】
2006023953.tif 000011
【図１０】
2006023953.tif 000012
【図１１】
2006023953.tif 000013
【図１２】
2006023953.tif 000014