(57)【要約】【課題】瞬目又は視線移動を適切に検出する。【解決手段】信号処理方法は、コンピュータが、対象者の眼周辺に接触する各電極により検出される眼電位に関する眼電位関連信号を取得する取得ステップと、眼電位関連信号の極値と、極値以前の他の極値との極値差信号を算出する第１算出ステップと、極値差信号に基づいて、視線移動又は瞬目を検出する検出ステップと、を実行する。【選択図】図８
2018082727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータが、
対象者の眼周辺に接触する各電極により検出される眼電位に関する眼電位関連信号を取得する取得ステップと、
前記眼電位関連信号の極値と、該極値以前の極値との極値差信号を算出する第１算出ステップと、
前記極値差信号に基づいて、視線移動又は瞬目を検出する検出ステップと、
を実行する信号処理方法。
【請求項２】
前記極値差信号の値が第１所定範囲内の場合に、前記視線移動の検出処理を行うと判定し、前記極値差信号の値が前記第１所定範囲の上限値を超えた場合に、前記瞬目の検出処理を行うと判定する第１判定ステップを、前記コンピュータがさらに実行する、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記極値差信号の極大値及び極小値を算出する第２算出ステップと、
前記極大値及び／又は前記極小値に関する所定条件が満たされるか否かに基づいて、瞬目の検出処理及び視線移動の検出処理のいずれの検出処理を行うかを判定する第２判定ステップと、を前記コンピュータがさらに実行し、
前記検出ステップは、
前記検出処理の判定結果に基づく検出処理を行う、請求項１又は２に記載の信号処理方法。
【請求項４】
前記所定条件は、前記極大値と前記極小値との比が、第２所定範囲に含まれることであり、
前記第２判定ステップは、
前記比が前記第２所定範囲に含まれる場合、前記瞬目の検出処理を行うと判定し、前記比が前記第２所定範囲に含まれない場合、前記視線移動の検出処理を行うと判定する、請求項３に記載の信号処理方法。
【請求項５】
前記所定条件は、前記極大値又は前記極小値に関する前記極値差信号の値から前記極値差信号の所定値までに要する時間が、所定時間以内であることであり、
前記第２判定ステップは、
前記時間が前記所定時間以内である場合、前記瞬目の検出処理を行うと判定し、前記時間が前記所定時間以内ではない場合、前記視線移動の検出処理を行うと判定する、請求項３又は４に記載の信号処理方法。
【請求項６】
前記検出ステップは、
前記極値差信号の１つ又は複数の閾値及び／又は前記極値差信号の極大値及び極小値に関する所定条件に基づいて、視線移動又は瞬目を検出する、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項７】
コンピュータに、
対象者の眼周辺に接触する各電極により検出される眼電位に関する眼電位関連信号を取得する取得ステップと、
前記眼電位関連信号の極値と、該極値以前の極値との極値差信号を算出する第１算出ステップと、
前記極値差信号に基づいて、視線移動又は瞬目を検出する検出ステップと、
を実行させるプログラム。
【請求項８】
対象者の眼周辺に接触する各電極により検出される眼電位に関する眼電位関連信号を取得する取得部と、
前記眼電位関連信号の極値と、該極値以前の極値との極値差信号を算出する第１算出部と、
前記極値差信号に基づいて、視線移動又は瞬目を検出する検出部と、
を備える情報処理装置。
【請求項９】
フレームと、
前記フレームに設けられ、対象者の眼周辺に接触する少なくとも３つの電極と、
対象者の眼周辺に接触する各電極により検出される眼電位に関する眼電位関連信号を取得する取得部と、
前記眼電位関連信号の極値と、該極値以前の極値との極値差信号を算出する第１算出部と、
前記極値差信号に基づいて、視線移動又は瞬目を検出する検出部と、
備えるアイウエア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理方法、プログラム、情報処理装置及びアイウエアに関する。
【背景技術】
【０００２】
フレーム部分に複数の電極を設け、各電極から眼電位信号を取得するアイウエアが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、眼電位信号から、ユーザの視線方向を検出する装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００７０７２９号明細書
【特許文献２】特開２０１１−１２５６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、視線移動や瞬目を検出する際に、検出したい眼の動きに起因する信号が、その前の信号の状態や強度などに影響を受けてしまい、視線移動や瞬目が適切に検出されない場合があった。例えば、極大値側に振れる信号によって視線移動を検出したいときに、その前の信号がノイズによって極小値側に大きく振れてしまっていた場合、そのノイズの影響を受けつつ極大値側に振れた信号が、視線移動用に設定された閾値を超えずに視線移動が検出されないなどの問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、瞬目又は視線移動を適切に検出することができることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様における信号処理方法は、コンピュータが、対象者の眼周辺に接触する各電極により検出される眼電位に関する眼電位関連信号を取得する取得ステップと、前記眼電位関連信号の極値と、該極値以前の極値との極値差信号を算出する第１算出ステップと、前記極値差信号に基づいて、視線移動又は瞬目を検出する検出ステップと、を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、瞬目又は視線移動を適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例におけるメガネの前方からの一例を示す斜視図である。
【図２】実施例におけるメガネの後方からの一例を示す斜視図である。
【図３】実施例における処理装置の一例を示すブロック図である。
【図４】使用者に対する電極の接触位置を概略的に示す図である。
【図５】実施例における増幅部の構成の一例を示す図である。
【図６】バッファアンプを設ける理由を説明するための図である。
【図７】実施例における増幅部の構成の他の例を示す図である。
【図８】実施例における外部装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図９】実施例における瞬目検出部の一例を示すブロック図である。
【図１０】眼電位信号の一例を示す図である。
【図１１】第１極値差信号の一例を示す図である。
【図１２】差分信号の一例を示す図である。
【図１３】第２極値差信号の一例を示す図である。
【図１４】ピーク比を用いた判定処理を説明するための図である。
【図１５】時間差を用いた判定処理を説明するための図である。
【図１６】眼の垂直方向の動きを示す眼電位信号の一例を示す図である。
【図１７】実施例における瞬目、視線移動の検出処理に関する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】実施例におけるピーク比を用いた判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】実施例における時間差を用いた判定処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。
【００１０】
［実施例］
図１は、実施例におけるメガネ１００の前方からの一例を示す斜視図である。図２は、実施例におけるメガネ１００の後方からの一例を示す斜視図である。メガネ１００は、レンズ１１０及びフレーム１２０を備える。メガネ１００及びフレーム１２０は、アイウエアの一例である。
【００１１】
フレーム１２０は、一対のレンズ１１０を支持する。フレーム１２０は、リム１２２と、眉間部（例えばブリッジ）１２４と、ヨロイ１２６と、丁番１２８と、テンプル１３０と、モダン１３２と、一対のノーズパッド１４０と、第１電極１５２と、第２電極１５４と、第３電極１５６と、電線（不図示）と、処理装置２００と、増幅部２５０とを有する。なお、メガネ１００の種類によっては、一枚レンズを用いることでフレームのブリッジ部分がない場合がある。この場合、一枚レンズの眉間部分を眉間部とする。
【００１２】
一対のノーズパッド１４０は、右ノーズパッド１４２及び左ノーズパッド１４４を含む。リム１２２、ヨロイ１２６、丁番１２８、テンプル１３０、及びモダン１３２は、それぞれ左右一対に設けられる。
【００１３】
リム１２２は、レンズ１１０を保持する。ヨロイ１２６は、リム１２２の外側に設けられ、丁番１２８によりテンプル１３０を回転可能に保持する。テンプル１３０は、使用者の耳の上部を押圧して、この部位を挟持する。モダン１３２は、テンプル１３０の先端に設けられる。モダン１３２は、使用者の耳の上部に接触する。なお、モダン１３２は、必ずしもメガネ１００に設ける必要はない。
【００１４】
第１電極１５２及び第２電極１５４は、一対のノーズパッド１４０のそれぞれの表面に設けられ、眼電位を検出する。例えば、第１電極１５２は、右ノーズパッド１４２に設けられ、第２電極１５４は、左ノーズパッド１４４に設けられる。
【００１５】
第１電極１５２は、使用者の右眼の眼電位を検出する。第２電極１５４は、使用者の左眼の眼電位を検出する。このように、眼電位を検出するための電極を、使用者の皮膚に必然的に接触するノーズパッドの表面に設ける。これにより、使用者の眼の周囲に二対の電極を接触させるのに比べて、使用者の皮膚に与える負担を軽減することができる。
【００１６】
第３電極１５６は、眉間部１２４の表面に設けられ、眼電位を検出する。接地電極（不図示）は、モダン１３２の表面に設けられてもよい。メガネ１００にモダン１３２がない場合は、接地電極は、テンプル１３０の先に設けられる。実施例において、第１電極１５２、第２電極１５４及び第３電極１５６が検出する電位は、接地電極が検出する電位を基準としてもよい。
【００１７】
処理装置２００は、例えば、テンプル１３０に設けてもよい。これにより、メガネ１００を正面から見たときのデザイン性を損なうことがない。処理装置２００の設置位置は、必ずしもテンプル１３０である必要はないが、メガネ１００を装着した際のバランスを考慮して位置決めすればよい。処理装置２００は、電線を介して増幅部２５０に接続される。なお、処理装置２００と、増幅部２５０とは、無線を介して接続されてもよい。
【００１８】
増幅部２５０は、第１電極１５２、第２電極１５４及び第３電極１５６の近傍に設けられ、増幅対象の各電極と電線を介して接続される。増幅部２５０は、各電極が検出した眼電位を示す眼電位信号を取得する。例えば、増幅部２５０は、第１電極１５２、第２電極１５４及び第３電極１５６により検出された眼電位を示す眼電位信号を増幅する。
【００１９】
また、増幅部２５０は、眼電位信号を演算する処理部を有していれば、増幅する前又は増幅した後の各眼電位信号に対し、加減処理を行ってもよい。例えば、増幅部２５０は、第３電極１５６を基準とした第１電極１５２の電位を示す基準眼電位信号を求めてもよい。また、増幅部２５０は、第３電極１５６を基準とした第２電極１５４の電位を示す基準眼電位信号を求めてもよい。増幅部２５０により増幅又は処理された信号は、処理装置２００に出力される。
【００２０】
外部装置３００は、通信機能を有する情報処理装置である。例えば、外部装置３００は、使用者が所持する携帯電話及びスマートフォン等の携帯通信端末等である。外部装置３００は、図３に示す送信部２２０から受信した眼電位信号に基づく処理を実行する。例えば、外部装置３００は、受信した眼電位信号から、瞬目や視線移動を検出する。瞬目を検出する場合の応答として、外部装置３００は、使用者の瞬目の回数が増加していることを検出した場合などに、居眠りを防止するための警告を発する。外部装置３００の詳細については後述する。また、外部装置３００は、検出した視線移動に基づいて、アプリケーションを操作することを可能にしてもよい。
【００２１】
＜処理装置の構成＞
図３は、実施例における処理装置２００の一例を示すブロック図である。図３に示すように、処理装置２００は、処理部２１０、送信部２２０、及び電源部２３０を有する。第１電極１５２、第２電極１５４、第３電極１５６は、例えば増幅部２５０を介して処理部２１０に接続される。
【００２２】
処理部２１０は、増幅部２５０から増幅された眼電位信号を取得し、処理する。例えば、処理部２１０は、第３電極１５６を基準とした第１電極１５２の電位を示す基準眼電位信号を処理してもよい。なお、基準眼電位信号は、説明の便宜上「基準」を付したが、概念としては眼電位信号に含まれる。また、処理部２１０は、第３電極１５６を基準とした第２電極１５４の電位を示す基準眼電位信号を処理してもよい。
【００２３】
このとき、処理部２１０は、右眼及び左眼において、各電極から検出された眼電位に基づいて、眼の垂直方向及び／又は水平方向の動きを示す眼電位信号となるように処理を行ってもよい。例えば、処理部２１０は、第２電極１５４の電位から第３電極１５６の電位を減算して第１の眼電位信号を生成したり、第１電極１５２の電位から、第２電極１５４及び第３電極１５６の電位の平均を減算して第２の眼電位信号を生成したりしてもよい。
【００２４】
また、処理部２１０は、所定の眼電位信号と、所定時間前の眼電位信号との差分信号を算出してもよい。さらに、処理部２１０は、眼電位信号又は差分信号（以下、眼電位関連信号とも称す。）に対して、極値検出を行い、検出した極値と、その極値以前の極値との差分を表す極値差信号を算出してもよい。
【００２５】
他にも、処理部２１０は、取得した眼電位信号がデジタル化されていなければ、デジタル化処理を行ったり、各電極から増幅された眼電位信号を取得した場合には、眼電位信号の加減処理を行ったりする。また、処理部２１０は、増幅部２５０から取得した眼電位信号をそのまま送信部２２０に送信してもよい。
【００２６】
送信部２２０は、処理部２１０によって処理された眼電位関連信号又は極値差信号を外部装置３００に送信する。例えば、送信部２２０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及び無線ＬＡＮ等の無線通信、又は有線通信によって眼電位信号を外部装置３００に送信する。電源部２３０は、処理部２１０、送信部２２０、及び増幅部２５０に電力を供給する。
【００２７】
図４は、使用者に対する電極の接触位置を概略的に示す図である。第１接触位置４５２は、第１電極１５２の接触位置を表す。第２接触位置４５４は、第２電極１５４の接触位置を表す。第３接触位置４５６は、第３電極１５６の接触位置を表す。水平中心線４６０は、右眼４０２の中心と左眼４０４の中心とを結んだ水平方向の中心線を表す。垂直中心線４６２は、右眼４０２と左眼４０４との中心において水平中心線４６０と直交する中心線を表す。
【００２８】
第１接触位置４５２及び第２接触位置４５４は、水平中心線４６０よりも下側に位置することが望ましい。また、第１接触位置４５２及び第２接触位置４５４は、第１接触位置４５２と第２接触位置４５４との中心を結ぶ線分が、水平中心線４６０と平行になるべく配置されることが望ましい。
【００２９】
また、第１接触位置４５２及び第２接触位置４５４は、第１接触位置４５２から右眼４０２への距離と、第２接触位置４５４と左眼４０４との距離が等しくなるべく配置されることが望ましい。また、第１接触位置４５２及び第２接触位置４５４は、互いに一定の距離以上離間していることが望ましい。
【００３０】
第３接触位置４５６は、垂直中心線４６２上に位置することが望ましい。また、第３接触位置４５６は、水平中心線４６０よりも上側であって、第１接触位置４５２及び第２接触位置４５４から離れた位置であることが望ましい。また、例えば、第３接触位置４５６と右眼４０２との距離は、右眼４０２と第１接触位置４５２との距離よりも離間させ、左眼４０４との距離は、左眼４０４と第２接触位置４５４との距離よりも離間させてよい。
【００３１】
眼球は、角膜側が正に帯電しており、網膜側が負に帯電している。したがって、視線が上に移動した場合、第３電極１５６を基準とした第１電極１５２の電位及び第３電極１５６を基準とした第２電極１５４の電位が負となる。視線が下に移動した場合、第３電極１５６を基準とした第１電極１５２の電位及び第３電極１５６を基準とした第２電極１５４の電位が正となる。
【００３２】
視線が右に移動した場合、第３電極１５６を基準とした第１電極１５２の電位が負となり、第３電極１５６を基準とした第２電極１５４の電位が正となる。視線が左に移動した場合、第３電極１５６を基準とした第１電極１５２の電位が正となり、第３電極１５６を基準とした第２電極１５４の電位が負となる。
【００３３】
第３電極１５６を基準とした第１電極１５２の電位及び第３電極１５６を基準とした第２電極１５４の電位を検出することによって、好適にノイズの影響を軽減することができる。第３接触位置４５６を第１接触位置４５２及び第２接触位置４５４から可能な限り離間させるべく、眉間部１２４は、リム１２２の上端又はその近傍に配置されてもよい。また、眉間部１２４の中心よりも上側に第３電極１５６は設けられてもよい。この場合、第３電極１５６の配置位置として、縦幅の広い眉間部１２４を採用することが望ましい。
【００３４】
なお、処理部２１０は、第３電極１５６を基準とした第１電極１５２の電位を検出する代わりに、基準電極を基準とした第１電極１５２の電位から、基準電極を基準とした第３電極１５６の電位を減じてもよい。そして同様に、処理部２１０は、第３電極１５６を基準とした第２電極１５４の電位を検出する代わりに、基準電極を基準とした第２電極１５４の電位から、基準電極を基準とした第３電極１５６の電位を減じてもよい。
【００３５】
基準電極としては、接地電極を用いてもよい。また、メガネ１００の、第１電極１５２、第２電極１５４及び第３電極１５６から離間した位置に、別途基準電極を設けてもよい。例えば、基準電極は、右側のモダン１３２に設けられてもよい。また、基準電極は、右側のテンプル１３０の使用者の肌に接する部位に設けられてもよい。
【００３６】
なお、基準電極を基準とした第１電極１５２の電位から第３電極１５６の電位を減じる処理、及び基準電極を基準とした第２電極１５４の電位から第３電極１５６の電位を減じる処理は、処理部２１０が実行してもよく、増幅部２５０又は外部装置３００が実行してもよい。この場合、処理対象の電位を示す信号は、増幅部２５０により増幅されている。
【００３７】
＜増幅部の構成＞
次に、増幅部２５０の構成について説明する。図５は、実施例における増幅部２５０の構成の一例を示す図である。図５に示すように、増幅部２５０は、第１アンプ２６０及び第２アンプ２７０を有する。第１アンプ２６０は、第２アンプ２７０の前段に位置し、バッファアンプとして機能するアンプである。以下、第１アンプ２６０をバッファアンプ２６０とも称する。第２アンプ２７０は、メインのアンプとして機能するアンプである。以下、第２アンプ２７０は、メインアンプ２７０とも称する。メインアンプ２７０により増幅された信号は処理装置２００に有線又は無線を用いて出力される。
【００３８】
増幅部２５０の設置位置は、眉間部１２４部分であることが望ましい。なお、増幅部２５０は、眉間部１２４に埋め込むようにして設けてもよい。前述したとおり、各電極は可能な限り離間させた方が望ましいが、各電極の設置位置はフレーム１２０の形状に依存してしまうため、離間させるにしても限界がある。
【００３９】
このため、各電極の電位差が十分な大きさにならない場合があり、各電極で検出された小さい電位を示す眼電位信号にノイズが混入してしまうと、十分な精度の電位を検出することが困難になってしまう。
【００４０】
そこで、実施例においては、検出された眼電位信号にノイズが混入する前に増幅することを目的として、増幅部２５０は、第１電極１５２、第２電極１５４及び第３電極１５６の近傍に設けられる。例えば、増幅部２５０は、各電極に近く、フレーム１２０にスペースが存在する眉間部１２４部分に設けることが好ましい。これにより、各電極により検出された眼電位信号が電線を通過する間に、ノイズが混入して眼電位信号の精度を低下させるリスクを減らすことができる。
【００４１】
次に、メインアンプ２７０の前段の位置にバッファアンプ２６０を設ける理由を、図６を用いて説明する。図６は、バッファアンプ２６０を設ける理由を説明するための図である。図６に示す例は、第３電極１５６を用いるが、第１電極１５２及び第２電極１５４においても同様である。
【００４２】
第３電極１５６は、メガネ１００を装着した際、人肌に触れるため、グランドとの間に抵抗Ｒ0が存在すると考えてよい。このとき、抵抗Ｒ0は、例えば数１００ｋΩである。また、メインアンプ２７０には、内部抵抗Ｒ1が存在する。このとき、メインアンプ２７０として通常のアンプを用いると、内部抵抗Ｒ1は、数１０ｋΩ〜数１００ｋΩである。
【００４３】
ここで、理想的にはメインアンプ２７０に電流が流れ込まないことであるが、内部抵抗Ｒ1が抵抗Ｒ0よりも小さいと、電流がメインアンプ２７０側に流れ込む。そうすると、電極の電圧Ｖｉとメインアンプ２７０の電圧Ｖｘとが分圧されて観測されてしまう。そこで、メインアンプ２７０の前段の位置にバッファアンプ２６０を設けてメインアンプ２７０側に電流が流れ込まないようにする。
【００４４】
図７は、実施例における増幅部の構成の他の例を示す図である。図７に示す増幅部は、符号２５０Ａと表記される。増幅部２５０Ａは、バッファアンプ２６０、メインアンプ２７０、Ａ／Ｄ変換部２８０、及び無線通信部２９０を有する。バッファアンプ２６０及びメインアンプ２７０は、図５に示す機能と同様であるため、以下では、Ａ／Ｄ変換部２８０及び無線通信部２９０について主に説明する。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換部２８０は、メインアンプ２７０により増幅された信号をアナログからデジタルに変換する。Ａ／Ｄ変換部２８０は、デジタル変換した信号を無線通信部２９０に出力する。
【００４６】
無線通信部２９０は、Ａ／Ｄ変換部２８０により変換されたデジタル信号を、無線通信を用いて処理装置２００に送信する。よって、無線通信部２９０は、送信部として機能する。無線通信部２９０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及び無線ＬＡＮ等の無線通信を用いる。また、無線通信部２９０は、外部装置３００にデジタル信号を直接送信してもよい。
【００４７】
なお、実施例では、バッファアンプ２６０及びメインアンプ２７０を１つ設ける例を示したが、この場合は各電極からの眼電位信号に対して順番を決めて増幅していけばよい。また、各電極それぞれにバッファアンプ２６０及びメインアンプ２７０を設けてもよい。
【００４８】
＜外部装置の構成＞
次に、外部装置３００の構成について説明する。図８は、実施例における外部装置３００の構成の一例を示すブロック図である。図８に示すように、外部装置３００は、通信部３１０、記憶部３２０、及び制御部３３０を有する。
【００４９】
通信部３１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及び無線ＬＡＮ等の無線通信、又は有線通信によって眼電位関連信号を受信する。通信部３１０は、処理装置２００の通信部２２０から受信した眼電位関連信号を制御部３３０に出力する。
【００５０】
記憶部３２０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）であり、右眼及び左眼の眼電位関連信号の極大値（又は所定期間毎の最大値）及び／又は極小値（又は所定期間毎の最小値）を記憶する。
【００５１】
また、記憶部３２０は、眼電位関連信号の隣り合う極値の差の信号に対する極大値及び／又は極小値を記憶してもよい。
【００５２】
例えば、記憶部３２０は、極大値用のＦＩＦＯバッファと、極小値用のＦＩＦＯバッファとを有する。ＦＩＦＯバッファは、極大値または極小値のデータにより記憶容量が一杯になったときは、最も古いデータが消去されて最新のデータが記憶されることにより、記憶領域に記憶されるデータが更新される。また、記憶部３２０は、後述する検出部３７０の検出結果を記憶してもよい。
【００５３】
また、記憶部３２０は、後述する信号処理をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する。このプログラムは、インターネット、又はＳＤカードなどの記録媒体を介して外部装置３００にインストールされてもよいし、プリインストールされていてもよい。また、このプログラムを記憶する記憶部は、記憶部３２０とは別であってもよい。
【００５４】
制御部３３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、各部の制御を行ったり、各種の演算処理を行ったりする。図８に示す例では、制御部３３０は、取得部３４０、算出部３５０、判定部３６０、検出部３７０を有する。
【００５５】
取得部３４０は、対象者の眼周辺に接触する各電極により検出される眼電位に基づく眼電位関連信号を取得する。眼電位関連信号は、例えば通信部３１０から取得された眼電位信号や、この眼電位信号の差分信号を含む。取得された眼電位関連信号は、右眼及び／又は左眼の眼電位関連信号である。以下、取得部３４０は、眼電位関連信号として眼電位信号を取得する例を用いて説明するが、上述したように、アイウエア側で差分信号が算出され、この差分信号を取得するようにしてもよい。
【００５６】
差分信号とは、所定の眼電位信号と、この眼電位信号の所定時間前の眼電位信号との差分を表す信号である。所定時間は、例えば５ｍｓｅｃなどである。信号の差分を取ることにより、ノイズ耐性を強くすることができる。なお、これらの信号の差分をとることは、微分を行うことと同義であるとする。
【００５７】
算出部３５０は、取得部３４０が取得した眼電位関連信号に対して極値を算出したり、極値間の差分を表す極値差信号を算出したりする。
【００５８】
極値差信号とは、例えば、眼電位信号又は差分信号の隣り合う極値（ピーク値）の差分を表す信号である。この極値差信号を取ることにより、眼が動く直前の信号レベルなどに影響を受けることなく、視線移動などの判定を適切に行うことができる。
【００５９】
算出部３５０は、上述した処理を行うため、差分算出部３５２と、極値算出部３５４とを有する。差分算出部３５２は、取得部３４０により取得された所定の眼電位信号と、この眼電位信号の所定時間前の眼電位信号との差分信号を算出する。所定時間前の眼電位信号とは、例えば、離散的な眼電位信号に対し、取得部３４０により取得された眼電位信号から４点前の眼電位信号とするが、この例に限られない。差分信号を求めることで、眼電位信号のベースラインの変動を吸収することができる。
【００６０】
また、差分算出部３５２は、極値算出部３５４により算出された極値を用いて、極値間の差分を表す極値差信号を算出する。極値差信号は、例えば、算出された最新の極値と、その直前の極値との差分を表す信号を算出する。
【００６１】
極値算出部３５４は、差分算出部３５２により算出された差分信号の極大値及び極小値を算出する。極値算出部３５４は、差分信号の極大値及び極小値を差分算出部３５２に出力する。
【００６２】
また、極値算出部３５４は、差分算出部３５２により算出された極値差信号の極大値及び極小値を算出する。極値算出部３５４は、極値差信号の極大値及び極小値を判定部３６０に出力する。また、極値算出部３５４は、算出した極大値及び極小値を記憶部３２０に記憶するようにしてもよい。
【００６３】
判定部３６０は、極値算出部３５４により算出された極大値及び／又は極小値に関する所定条件が満たされるか否かに基づいて、瞬目の検出処理及び視線移動の検出処理のいずれの検出処理を行うかを判定する。また、判定部３６０は、極値差信号の値と、閾値とを比較することで、瞬目の検出処理及び視線移動の検出処理のいずれの検出処理を行うかを判定してもよい。
【００６４】
検出部３７０は、判定部３６０により判定された結果に基づき、瞬目又は視線移動の検出処理を行う。そのため、検出部３７０は、瞬目検出部３７２と、視線移動検出部３７４とを含む。瞬目検出部３７２は、瞬目の検出処理として、公知の技術を用いて検出処理を行ってもよいし、後述する検出処理を行ってもよい。視線移動検出部３７４は、視線移動の検出処理として、公知の技術を用いて検出処理を行ってもよいし、後述する検出処理を行ってもよい。次に、判定部３６０の判定処理及び検出部３７０の検出処理について詳しく説明する。
【００６５】
≪判定処理≫
判定部３６０は、極値差信号の極大値と極小値との比に関する所定条件を用いて判定処理を行ったり、極値差信号の第１値から第２値までの時間に関する所定条件を用いて判定処理を行ったりする。また、判定部３６０は、極値差信号の極値と、閾値との判定処理を行ってもよい。なお、判定処理については、１つ又は複数の条件が用いられてもよいし、複数の条件が全て満たされる場合に、判定部３６０は検出処理を行うと判定してもよい。
【００６６】
判定部３６０は、極大値と極小値との比が、第１閾値以上第２閾値以下の所定範囲（第２所定範囲）に含まれる場合、瞬目の検出処理を行うと判定し、この比が所定範囲に含まれない場合、視線移動の検出処理を行うと判定する。なお、極大値と極小値との比とは、例えば、算出された閾値を超える極大値又は極小値と、次に現れる極小値又は極大値との比である。極小値は基本的にマイナスの値であるため、比は、マイナスの値になるが、絶対値を取ってもよい。なお、この比は、ピーク比とも称される。
【００６７】
判定部３６０は、ピーク比を用いることで、瞬目検出に適切ではない極値差信号に基づいて瞬目をすることを防止する。瞬目検出に適切ではない極値差信号とは、極大値の振幅が極小値の振幅よりも十分に大きい信号などである。例えば、ガムを噛むなどの場合に、瞬目検出に適切ではない極値差信号が現れる。
【００６８】
他方、適切な瞬目における極大値と極小値との比は、所定範囲に入ることが実験等により知られている。下限となる第１閾値は、例えば−１．３から−１．１の値であり、上限となる第２閾値は、例えば−０．８から−０．６の値である。
【００６９】
また、判定部３６０は、ピーク比が、第１閾値よりも小さい第３閾値以下、又は第２閾値よりも大きい第４値以上の場合に、視線移動の検出処理を行うと判定してもよい。視線移動の場合は、上を向いた場合はこのピーク比が大きくなり、下を向いた場合はピーク比が小さくなることが実験等により知られている。このとき、第３閾値は、例えば−１．８であり、第４閾値は例えば−０．３である。
【００７０】
判定部３６０は、極値差信号の極大値又は極小値に関する眼電位信号の値から、眼電位信号の所定値までに要する時間に関する所定条件を用いる。例えば、所定条件として、極値差信号の極大値に対応する眼電位信号の第１値から、この第１値から所定範囲内に入る眼電位信号の第２値までに要する時間が、所定時間以内であることとする。なお、この場合の極値差信号は、差分信号に対する極値差信号ではなく、眼電位信号に対する極値差信号でもよい。所定時間は、例えば０．５ｓｅｃとする。
【００７１】
このとき、判定部３６０は、眼電位信号の第１値から第２値までに推移するのに要する時間が、所定時間以内である場合、瞬目の検出処理を行うと判定し、この時間が所定時間以内ではない場合、視線移動の検出処理を行うと判定する。
【００７２】
なお、眼電位信号の極大値から次の極小値までの時間が短いものが瞬目であり、極大値から次の極小値までの時間が長いものが視線移動であることが実験等により知られている。したがって、判定部３６０は、上述したことが判定できるように、眼電位信号の第１値から第２値までの時間差を用いた条件を設定すればよい。
【００７３】
これにより、判定部３６０は、極値差信号の極大値や極小値に関する条件に基づいて、瞬目の検出を行うのか、視線移動の検出を行うのかを適切に判断し、検出処理を適応的に切り替えることができる。
【００７４】
また、ピーク比が用いられる場合は、上述した第３又は第４閾値を用いるなどして、外乱などの影響によるノイズを除去し、適切に瞬目検出又は視線移動検出を行うことができる。
【００７５】
また、判定部３６０は、眼電位信号に対する極値差信号が求められる場合、視線移動の閾値として例えば５０、瞬目の閾値として例えば１００を設定してもよい。このとき、判定部３６０は、極値差信号の値が、５０以上１００以下の所定範囲（第１所定範囲）内であれば視線移動の検出処理を行うと判定し、極値差信号の値が１００を超えれば瞬目の検出処理を行うと判定してもよい。
【００７６】
また、判定部３６０は、差分信号に対する極値差信号が求められる場合、視線移動の閾値として例えば２０、瞬目の閾値として例えば５０を設定してもよい。このとき、判定部３６０は、極値差信号の値が、２０以上５０以下の所定範囲（第１所定範囲）内であれば視線移動の検出処理を行うと判定し、極値差信号の値が５０を超えれば瞬目の検出処理を行うと判定してもよい。
【００７７】
なお、判定部３６０は、上述した判定処理により、瞬目の検出処理又は視線移動の検出処理を行うと判定するのではなく、瞬目又は視線移動を検出してもよい。これにより、より簡便に瞬目又は視線移動を検出することができる。
【００７８】
例えば、判定部３６０は、眼電位信号に対する極値差信号を用いる場合、上述したピーク比判定及び／又は閾値判定により、瞬目又は視線移動を検出してもよい。また、判定部３６０は、差分信号に対する極値差信号を用いる場合、上述した時間判定及び／又は閾値判定により、瞬目又は視線移動を検出してもよい。この場合、検出部３７０を設ける必要がない。
【００７９】
≪瞬目検出≫
次に、瞬目検出について説明する。図９は、実施例における瞬目検出部３７２の一例を示すブロック図である。
【００８０】
瞬目検出部３７２は、眼電位信号を用いた公知の瞬目検出アルゴリズムを用いることができるが、以下では、瞬目判定に用いる閾値を可変にすることで、適切な瞬目が検出可能なアルゴリズムについて説明する。瞬目検出部３７２は、閾値算出部５０２を有する。
【００８１】
閾値算出部５０２は、記憶部３２０に記憶された眼電位関連信号又は極値差信号の極大値及び／又は極小値を用いて閾値を算出する。閾値算出部５０２は、例えば処理を簡略化するため、極大値又は極小値の絶対値の平均値等から閾値の絶対値を算出してもよい。
【００８２】
また、閾値算出部５０２は、記憶部３２０に記憶された極大値を用いて第５閾値を算出し、また、記憶部３２０に記憶された極小値を用いて第６閾値を算出してもよい。ここで、第５閾値は、眼が垂直方向の上に動いたことを判定するために用いられ、第６閾値は、眼が垂直方向の下に動いたことを判定するために用いられる。これにより、上方向の眼の動き、下方向の眼の動きそれぞれに閾値を設定できるので、適切な閾値判定を行うことができる。
【００８３】
また、閾値算出部５０２は、上述した閾値判定を行うため、第１算出部５１２及び第２算出部５１４を有する。第１算出部５１２は、極大値用のＦＩＦＯバッファに記憶されている極大値の平均値及び標準偏差を算出する。また、第１算出部５１２は、極小値用のＦＩＦＯバッファに記憶されている最小値の平均値及び標準偏差を算出する。
【００８４】
第２算出部５１４は、極大値の平均値及び標準偏差に基づいて第５閾値を算出し、極小値の平均値及び標準偏差に基づいて第６閾値を算出する。これにより、例えば対象者の直近の状態を示す眼電位関連信号又は極値差信号を用いて閾値を設定することができる。また、第５閾値及び第６閾値は、使用者の直近の状態を示す信号の強度に追従して値を変更させることができる。
【００８５】
例えば、第２算出部５１４は、極大値の平均値に、極大値の標準偏差に係数を乗算した値を加算した値を第５閾値とする。第２算出部５１４は、極小値の平均値から、極小値の標準偏差に係数を乗算した値を減算した値を第６閾値とする。これにより、適切な閾値を設定することができる。
【００８６】
また、閾値算出部５０２は、記憶部３２０に極大値及び／又は極小値が記憶される度に、第５閾値及び第６閾値を更新する。これにより、閾値算出部５０２は、過去の眼電位関連信号又は極値差信号に基づいて閾値を設定することができるため、眠くなって眼の動きが遅くなり、眼電位関連信号や極値差信号が弱くなった場合であっても、その弱くなった信号に応じて閾値を設定することができるので、適切に瞬目を検出することができる。閾値算出部５０２により算出された第５閾値及び第６閾値は、判定部３６０において、極大値及び極小値の精度を上げるために、これらの閾値を超えた極大値及び極小値を判定するために用いられてもよい。
【００８７】
また、閾値算出部５０２は、記憶部３２０に記憶された所定個の極大値の平均を第５閾値としたり、記憶部３２０に記憶された所定個の極小値の平均を第６閾値としたりしてもよい。また、閾値算出部５０２は、記憶部３２０に記憶された極大値及び極小値それぞれの標準偏差を用いて第５閾値及び第６閾値を算出してもよい。
【００８８】
瞬目検出部３７２は、第２算出部５１４により算出された第５閾値、及び第６閾値を用いて、眼電位関連信号又は極値差信号から瞬目を検出する。例えば、瞬目検出部３７２は、第５閾値以上となる記憶部３２０に記憶された極大値の第１時刻と、第６閾値以下となる記憶部３２０に記憶された極小値の第２時刻との差分が所定時間以内であれば、瞬目を検出する。ここで、第２時刻は、第１時刻以降であって直近の時刻とする。所定時間は、例えば５００ｍｓｅｃとするがこの限りではない。
【００８９】
なお、瞬目検出部３７２は、右眼、左眼それぞれの眼電位関連信号を用いて瞬目を検出し、所定範囲内のタイミングで両目において瞬目が検出されたときに最終的な瞬目を検出してもよい。また、瞬目検出部３７２は、右眼と左眼は同様の動きをすることを前提とし、双方の眼電位関連信号の平均を用いて瞬目を検出してもよい。具体的な眼電位関連信号を用いた瞬目検出アルゴリズムについては、図１６を用いて後述する。
【００９０】
≪視線移動検出≫
次に、視線移動の検出について説明する。視線移動検出部３７４は、公知の方法を用いて視線移動を検出すればよい。例えば、視線移動検出部３７４は、取得した眼電位関連信号から右眼電図と、左眼電図とに分けて、右眼電図及び左眼電図で負の電位が示された場合には視線が上を向いたことを検出する。また、視線移動検出部３７４は、右眼電図及び左眼電図で正の電位が示された場合には視線が下、右眼電図で負の電位が示され左眼電図で正の電位が示された場合には視線が右、右眼電図で正の電位が示され左眼電図で負の電位が示された場合には視線が左に向いたことを検出する。
【００９１】
さらに、視線移動検出部３７４は、右眼電図が示す電位Ｖ１と左眼電図が示す電位Ｖ２とを加減算することによって、視線の検出精度を高めることができる。例えば、Ｖ１＋Ｖ２が負であり、Ｖ１−Ｖ２が略ゼロの場合は、視線が上に向けられたと検出できる。Ｖ１＋Ｖ２が正であり、Ｖ１−Ｖ２が略ゼロの場合は、視線が下に向けられたと判断できる。Ｖ１＋Ｖ２が略ゼロであり、Ｖ１−Ｖ２が負の場合は、視線が右に向けられたと判断できる。Ｖ１＋Ｖ２が略ゼロであり、Ｖ１−Ｖ２が正の場合は、視線が左に向けられたと判断できる。Ｖ１とＶ２とを加減算することにより、算出される正の値及び負の値が大きくなる。したがって、その分閾値を大きく設定することができるので、ノイズを誤って視線移動として検出してしまう誤検出を低減できる。
【００９２】
また、視線移動検出部３７４は、第１電極１５２の電位から、第２電極１５４及び第３電極１５６の電位の平均を減算して生成された眼電位信号を用いて、正の電位が示された場合には上、負の電位が示された場合には下を向いたことを検出してもよい。この際に、視線移動検出部３７４は、適切な閾値と、正の電位や負の電位とが判定された結果を用いて、視線移動を検出してもよい。また、視線移動検出部３７４は、極値差信号を用いて上述した処理を行い、視線移動を検出してもよい。
【００９３】
＜具体例＞
次に、眼電位信号や差分信号や極値差信号の具体例を用いて判定処理や検出処理について説明する。図１０は、眼電位信号の一例を示す図である。図１０に示すグラフにおいて、縦軸の眼電強度は、眼電位の強度を示す単位であり、例えば眼電位信号の計測値×１．５（Ｖ）÷２０４８÷１０００などで表される。横軸は時間である。
【００９４】
図１０に示す眼電位信号Ｓ１は、ベースとなる眼電位信号の強度が大きく変動している。そのため、瞬目又は視線移動の判定閾値が設定されている場合、ベースとなる眼電位信号Ｓ１の判定対象信号が、その直前の信号強度に大きく影響を受けることがあり、視線移動又は瞬目の判定が適切にできない場合がある。
【００９５】
そこで、判定対象信号が、ベースとなる眼電位信号Ｓ１の直前の信号強度に影響を受けないようにするため、眼電位信号Ｓ１の極値（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４など）の差分を表す第１極値差信号が用いられるとよい。ここでは、第１極値差信号は、眼電位信号の所定の極値（例えばＰ１３）と、その直前の極値（例えばＰ１２）との差分を表す信号とする。
【００９６】
図１１は、第１極値差信号の一例を示す図である。図１１に示す第１極値差信号Ｓ２は、所定の極値と、直前の極値との差分を求めることで得られた信号である。例えば、差分値Ｄ１３は、眼電位信号Ｓ１の極値Ｐ１３から極値Ｐ１２を減算した値である。第１極値差信号Ｓ２は、各差分値（Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４など）をつなぐことで信号化してもよいし、差分値だけの集合でもよい。
【００９７】
第１極値差信号Ｓ２が用いられることにより、眼の動きをより適切に反映させることができる。よって、瞬目又は視線移動の判定を適切に行うことができる。
【００９８】
図１２は、差分信号の一例を示す図である。図１２に示すグラフにおいて、縦軸の差分強度は、眼電位の差分の強度を示す。横軸は時間である。図１２に示す差分信号Ｓ３は、差分信号であるため、ベースとなる眼電位信号は０付近で安定している。
【００９９】
ここで、さらに、差分信号Ｓ３の判定対象信号が、その直前の信号強度に影響を受けないようにするため、差分信号Ｓ３の極値（Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４など）の差分を表す第２極値差信号が用いられるとよい。ここでは、第２極値差信号は、差分信号の所定の極値と、その直前の極値との差分を表す信号とする。
【０１００】
図１３は、第２極値差信号の一例を示す図である。図１３に示す第２極値差信号Ｓ４は、所定の極値と、直前の極値との差分を求めることにより得られた信号である。例えば、差分値Ｄ２３は、差分信号Ｓ３の極値Ｐ２３から極値Ｐ２２を減算した値である。第２極値差信号Ｓ４は、各差分値（Ｄ２２、Ｄ２３、Ｄ２４など）をつなぐことで信号化してもよいし、差分値だけの集合でもよい。
【０１０１】
第２極値差信号Ｓ４が用いられることにより、眼の動きをより適切に反映させることができる。よって、瞬目又は視線移動の判定を適切に行うことができる。
【０１０２】
図１４は、ピーク比を用いた判定処理を説明するための図である。図１４に示す例では、第２極値差信号Ｓ５を用いて第５閾値ＴＨ１、第６閾値ＴＨ２が算出されている。
【０１０３】
このとき、極大値が第５閾値以上、次の極小値が第６閾値以下の場合に、基本的に瞬目と検出されてもよいが、ガムを噛むなどの場合にも瞬目として検出されてしまう場合がある。
【０１０４】
そこで、実施例では、極大値と、その極大値の次の極小値とのピーク比に着目し、このピーク比が所定範囲に入っていれば瞬目の検出処理が行われるようにする。図１４に示す例では、符号Ｐにおける極大値のところは、ピーク比が所定範囲に含まれ、さらに、極大値が閾値を超えているため、瞬目として検出される。他方、符号Ｅにおける極大値のところは、極大値が閾値を超えているが、ピーク比が所定範囲に含まれないために、瞬目として検出されない。なお、瞬目の検出処理における判定は、判定部３６０によるピーク比判定と、瞬目検出部３７２による閾値判定とがあるが、これらは順不同であり、閾値判定を先に行って、次にピーク比判定をしてもよく、また両判定が並行して判定されてもよい。
【０１０５】
図１５は、時間差を用いた判定処理を説明するための図である。図１５（Ａ）は眼電位関連信号の一例であり、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示す眼電位関連信号における極値差信号の一例とするが、差分の正確性は問わない。図１５に示す例では、視線移動の場合の眼電位関連信号であるが、視線移動の場合、瞬目と異なり、眼電位関連信号は極大値から緩やかに下がってくる。実施例では、この緩やかさに着目し、極値差信号の極大値に対応する眼電位関連信号の第１値Ｑ１から、Ｑ１に相当する値の第２値Ｑ２になるまでの時間ｔが所定条件に用いられる。第１値Ｑ１は、例えば、極値差信号が、時刻ｔ１の眼電位信号から時刻ｔ２の眼電位信号の場合、時刻ｔ１の眼電位信号とするが、時刻ｔ２の眼電位信号でもよい。第２値Ｑ２は、第１値Ｑ１と同じ値でもよいし、第１値にオフセットを加算した値でもよい。
【０１０６】
例えば、判定部３６０は、第１値Ｑ１から第２値Ｑ２になるまでの時間ｔを算出し、この時間ｔが所定時間以内であるか否かを判定し、時間ｔが所定時間以内であれば瞬目の検出処理を行うと判定し、時間ｔが所定時間以内でなければ視線移動の検出処理を行うと判定する。所定時間は、例えば５００ｍｓｅｃなどであり、事前の実験などにより適切な値が設定されればよい。なお、時間ｔは、眼電位信号の勾配が緩やかでるか、又は急であるかを判定できればよいので、眼電位信号の極大値から極小値までの時間などでもよい。
【０１０７】
次に、瞬目検出のアルゴリズムを具体的な眼電位信号を用いて説明する。図１６は、眼の垂直方向の動きを示す眼電位信号の一例を示す図である。図１６に示す眼電位信号Ｓ６は、片側の眼の垂直方向の動きを示す眼電位信号である。以下に説明する瞬目検出アルゴリズムは、所定期間の極大値及び極小値を用いて閾値を算出する場合のアルゴリズムである。
【０１０８】
（１）所定期間ごとの最大値、最小値を求める
制御部３３０は、眼電位信号Ｓ６の所定期間Ｔ１（例えば５００ｍｓｅｃ）ごとの最大値、最小値を求める。
【０１０９】
（２）最大値が極大値である場合、第１ＦＩＦＯバッファに保存する
制御部３３０は、（１）で求めた最大値が極大値である場合、第１ＦＩＦＯバッファ（記憶部３２０）に保存する。
【０１１０】
（３）最小値が極小値である場合、第２ＦＩＦＯバッファに保存する
制御部３３０は、（１）で求めた最小値が極小値である場合、第１ＦＩＦＯバッファとは別領域の第２ＦＩＦＯバッファに保存（記憶部３２０）する。なお、（２）及び（３）について、順序は問わない。以降、第１ＦＩＦＯバッファ及び第２ＦＩＦＯバッファをまとめる場合は、単にバッファと称する。図１６において、眼電位信号Ｓ６上にある黒点は、各期間において極大値又は極小値として検出された値を表す。なお、極大値及び極小値は、微分を用いて、例えば眼電位信号Ｓ６の差分信号を用いて求めることができる。
【０１１１】
（４）バッファの容量分データが保存されたら、平均値及び標準偏差を算出する
第１算出部５１２は、第１ＦＩＦＯバッファに保存されている極大値の平均値（ａ１）及び標準偏差（ｂ１）を算出する。また、第１算出部５１２は、第２ＦＩＦＯバッファに保存されている極小値の平均値（ａ２）及び標準偏差（ｂ２）を算出する。
【０１１２】
（５）閾値を算出する
第２算出部５１４は、（４）で算出された平均値及び標準偏差を用いて第５閾値及び第６閾値を算出する。第５閾値（ＴＨ１）及び第６閾値（ＴＨ２）は、以下の式で算出される。
ＴＨ１＝ａ１＋Ｅ×ｂ１・・・式（１）
ＴＨ２＝ａ２−Ｅ×ｂ２・・・式（２）
ここで、係数Ｅは、例えば２とする。
なお、第５閾値（ＴＨ１）、第６閾値（ＴＨ２）の絶対値に下限値を設定しておいてもよい。これにより、眼のわずかな上下運動を瞬きであると誤検出することを防止することができる。また、係数Ｅは、信号強度に応じて可変に設定できるようにされてもよい。
【０１１３】
図１６に示すとおり、眼電位信号の時間経過に伴って、それぞれの閾値が変動し、さらに、眼電位信号の強さ（振幅の大きさ）に追従して閾値が適切に変更される。図１６に示す第５閾値ＴＨ１と第６閾値ＴＨ２は、閾値の変動を概念的に示したものに過ぎない。
【０１１４】
（６）第５閾値以上の極大値、及び第６閾値以下の極小値を特定する
検出部３７０は、（５）で算出された第５閾値以上の極大値を特定する。ここで、閾値判定の対象となる極大値は、第１ＦＩＦＯバッファに記憶されており、閾値判定がまだされていない極大値である。
【０１１５】
また、判定部３６０は、（５）で算出された第６閾値以下の最小値を特定する。ここで、閾値判定の対象となる極小値は、第２ＦＩＦＯバッファに記憶されており、閾値判定がまだされていない極小値である。図１５において、特定された極大値及び極小値は、四角で囲われた黒点により表される。
【０１１６】
（７）瞬目を検出する
検出部３７０は、特定された極大値毎に、この極大値の第１時刻と、特定された極小値の第２時刻であり、この第１時刻以降の直近の第２時刻との差が、所定時間以内であれば、その眼の上下の動きを瞬目とみなして検出する。
【０１１７】
図１６において、例えば、特定された極大値の時刻ｔ１１と、ｔ１１以降で直近に特定された極小値の時刻ｔ２１との差が所定時間以内であれば、その眼の動きを瞬目として検出する。所定時間は、例えば５００ｍｓｅｃとする。
【０１１８】
以上、瞬目検出アルゴリズムを説明したが、このアルゴリズムは、あくまでも一例であり、この例に限らない。
【０１１９】
＜動作＞
次に、実施例における外部装置３００の動作について説明する。図１７は、実施例における瞬目、視線移動の検出処理に関する処理の一例を示すフローチャートである。図１７に示すフローチャートは、使用者がメガネ１００を装着して、第１電極１５２、第２電極１５４、第３電極１５６が使用者の皮膚に接触した状態であって、外部装置３００が瞬目又は視線移動の検出を実行するモードである動作モード（通常モード）に設定された場合に開始する。
【０１２０】
図１７に示すステップＳ１０２で、取得部３４０は、メガネ１００から、眼電位信号を取得する。
【０１２１】
ステップＳ１０４で、差分算出部３５２は、取得された所定の眼電位信号と、この眼電位信号の所定時間前の眼電位信号との差分信号を算出する。
【０１２２】
ステップＳ１０６で、極値算出部３５４は、差分信号の極大値及び極小値を算出する。また、極値算出部３５４は、眼電位信号の極大値及び極小値を算出してもよい。
【０１２３】
ステップＳ１０８で、差分算出部３５２は、差分信号の極大値及び極小値を用いて、極値差信号を算出する。例えば、差分算出部３５２は、所定の極値から、その極値の直前の極値を減算することで、極値差信号を算出し、生成する。
【０１２４】
ステップＳ１１０で、極値算出部３５４は、極値差信号の極大値及び極小値を算出する。
【０１２５】
ステップＳ１１２で、判定部３６０は、算出された極大値及び／又は極小値に関する所定条件が満たされるか否かに基づいて、瞬目の検出処理及び視線移動の検出処理のいずれの検出処理を行うかを判定する。所定条件の違いについては図１８及び図１９を用いて後述する。
【０１２６】
ステップＳ１１４で、瞬目検出部３７２は、瞬目の検出処理を行う。
【０１２７】
ステップＳ１１６で、視線移動検出部３７４は、視線移動の検出処理を行う。
【０１２８】
ステップＳ１１４及びステップＳ１１６の後は、制御部３３０が、動作モードの終了指示を受けるまで、図１７に示す処理が繰り返される。
【０１２９】
次に、図１８は、実施例におけるピーク比を用いた判定処理の一例を示すフローチャートである。図１８に示すステップＳ２０２で、判定部３６０は、極大値と極小値とのピーク比を算出する。
【０１３０】
ステップＳ２０４で、判定部３６０は、ピーク比が、第１閾値以上第２閾値以下の所定範囲に含まれるか否かを判定する。ピーク比が所定範囲に含まれる場合（ステップＳ２０４−ＹＥＳ）処理はステップＳ１１０へ進み、ピーク比が所定範囲に含まれない場合（ステップＳ２０４−ＮＯ）処理はステップＳ２０６へ進む。
【０１３１】
ステップＳ２０６で、判定部３６０は、ピーク比が第３閾値以下か否かを判定する。ピーク比が第３閾値以下である場合（ステップＳ２０６−ＹＥＳ）処理はステップＳ１１２に進み、ピーク比が第３閾値以下ではない場合（ステップＳ２０６−ＮＯ）処理はステップＳ１０２に進む。なお、ステップＳ２０６において、ピーク比が第４閾値以上である場合を判定条件に追加してもよい。また、ステップＳ２０６が削除され、処理は、ステップＳ２０４のＮＯの後にステップＳ１１２に進んでもよい。
【０１３２】
次に、図１９は、実施例における時間差を用いた判定処理の一例を示すフローチャートである。図１９に示すステップＳ３０２で、判定部３６０は、極大値に対応する眼電位信号の第１値Ｑ１を取得する。
【０１３３】
ステップＳ３０４で、判定部３６０は、次に取得される極値差信号が第２値Ｑ２であるか否かを判定する。次に取得される極値差信号が第２値Ｑ２である場合（ステップＳ３０４−ＹＥＳ）処理はステップＳ３０６に進み、次に取得される極値差信号が第２値Ｑ２でない場合（ステップＳ３０４−ＮＯ）処理はステップＳ３０４に戻る。
【０１３４】
ステップＳ３０６で、判定部３６０は、第２値Ｑ２の時刻ｔ＿Ｑ２から、第１値Ｑ１の時刻ｔ＿Ｑ１を減算して時間ｔを算出する。
【０１３５】
ステップＳ３０８で、判定部３６０は、時間ｔが所定時間（時間閾値）以内であるか否かを判定する。時間ｔが所定時間以内である場合（ステップＳ３０８−ＹＥＳ）処理はステップＳ１１０に進み、時間ｔが所定時間以内でない場合（ステップＳ３０８−ＮＯ）処理はステップＳ１１２に進む。
【０１３６】
以上、実施例によれば、瞬目及び視線移動の検出処理を適切に切り替えることができる。また、瞬目検出や視線検出の精度を上げるため、眼電位関連信号の極値差信号を用いて、検出処理の切り替えを行う。これにより、捉えたい眼の動きに起因する信号が発生する前の信号の状態や強度の影響を受けて誤判定されることを防ぐことができる。
【０１３７】
また、本実施例によれば、判定部３６０において、閾値判定、ピーク比判定、時間判定を行ったが、これらの判定のうち２つ又は３つを適宜判定し、それらの判定結果に基づいて、瞬目の検出及び視線移動の検出のいずれを行うかが決定されてもよい。例えば、検出部３７０は、１つ目の判定結果及び／又は２つ目の判定結果を用いて、瞬目の検出又は視線移動の検出を行うようにすればよい。
【０１３８】
なお、本実施例において、アイウエアがメガネである場合について説明した。しかし、アイウエアはこれに限定されない。アイウエアは、眼に関連する装具であればよく、メガネ、サングラス、ゴーグル及びヘッドマウントディスプレイならびにこれらのフレームなどの顔面装着具又は頭部装着具であってよい。
【０１３９】
本実施例において、メガネ１００が第３電極１５６を備える例を挙げて説明した。しかし、メガネ１００はこれに限定されない。メガネ１００が、第３電極１５６を備えなくてもよい。この場合、基準電極を基準とした第１電極１５２の電位が示す眼電図及び基準電極を基準とした第２電極１５４の電位が示す眼電図が、外部装置３００に送信されればよい。ここで、接地電極を第３電極１５６の位置に設けて、基準電極としてもよい。また、左モダンに設けられた接地電極を基準電極として用いてもよいし、第１電極１５２及び第２電極１５４から離間した位置に、別途設けられた電極を基準電極として用いてもよい。
【０１４０】
本実施例において、メガネ１００が、リム１２２と一体になっているノーズパッド１４０を備える例を挙げて説明した。しかし、メガネ１００はこれに限定されない。メガネ１００が、リム１２２に備え付けられたクリングスと、クリングスに取り付けられたノーズパッド１４０とを備えてもよい。この場合、ノーズパッド１４０の表面に設けられた電極は、クリングスを介して、フレームに埋設された電線と電気的に接続される。
【０１４１】
本実施例において、第１電極１５２及び第２電極１５４をノーズパッド１４０の中心よりも下側に設ける例を挙げて説明した。しかし、これに限定されない。ノーズパッド１４０が下側に延伸する延伸部を備え、第１電極１５２及び第２電極１５４を延伸部に設けてもよい。これにより、眼及び鼻の位置の個人差によってノーズパッドが眼の真横に位置してしまう使用者であっても、第１電極１５２及び第２電極１５４を眼の位置よりも下に接触させることができる。
【０１４２】
本実施例において、第３電極１５６を眉間部１２４の表面に設ける例を挙げて説明した。しかし、これに限定されない。眉間部１２４が、上側に延伸する延伸部を備え、延伸部に第３電極１５６を設けてもよい。またさらに、延伸部と眉間部１２４との間に延伸部を上下に可動させる可動部を備え、第３電極１５６の位置を上下に調整可能としてもよい。これにより、眼の位置の個人差によって、第３電極１５６の接触位置が眼の近傍になってしまう使用者であっても、調整により第３電極１５６の接触位置を眼から離間させることができる。また、本実施例において、各電極の位置は前述した位置に限られず、眼の垂直方向及び水平方向の動きを示す眼電位信号が取得できる位置に配置されていればよい。
【０１４３】
本実施例では、外部装置３００の例として、処理装置２００と別体の、携帯電話及びスマートフォン等の携帯通信端末を挙げて説明した。しかし、これに限定されない。外部装置３００を、処理装置２００と一体のユニットとしてもよい。この場合、外部装置３００は、アイウエアに一体として設けられる。
【０１４４】
また、本実施例では、電線としてシールドケーブルを用いることで、ノイズの混入を防ぐようにしてもよい。
【０１４５】
また、本実施例では、図１において３つの電極を用いる構成を例示したが、４つ以上の電極を用いる構成であってもよい。この場合、メガネは、上部電極と、下部電極と、左部電極と、右部電極とを有する。例えば、上部電極及び下部電極は、図１に示すリム１２２に設けられ、左部電極は、左テンプル１３０に設けられ、右部電極は、右テンプル１３０に設けられるが、必ずしもこの位置にある必要はない。なお、これらの電極は、顔の一部に接触しているとする。
【０１４６】
４つの電極の例では、上部電極及び下部電極の電圧差により、眼の上下方向を検知することができ、左部電極及び右部電極の電圧差により、眼の左右方向を検知することができる。
【０１４７】
以上、本発明について実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施例に記載の範囲には限定されない。上記実施例に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【０１４８】
１００  メガネ
１２０  フレーム
１２４  眉間部
１４０  ノーズパッド
１５２  第１電極
１５４  第２電極
１５６  第３電極
２００  処理装置
３００  外部装置
３２０  記憶部
３３０  制御部
３４０  取得部
３５０  算出部
３５２  差分算出部
３５４  極値算出部
３６０  判定部
３７０  検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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