(57)【要約】【課題】キャリブレーションを要することなく被検者の視線を検出する。【解決手段】撮像結果から、被検者の一方の目１０ａに外接する第１長方形２０と、第１長方形２０の四辺にそれぞれ平行な四辺から構成され、目１０ａの角膜１０ｂに外接する第２長方形２２と、を検出し、第１長方形２０に対する第２長方形２２の相対位置を第１及び第２長方形２０，２２のいずれの大きさを用いて正規化して指標ｘ／Ｗ，θを求め、これらの指標を用いて被検者の視線の向きを検出する。目１０ａに対する角膜１０ｂの大きさは個人それぞれについて一定であるため、正規化された指標ｘ／Ｗ，θを用いることで、視線検出による信号発信装置と被検者の距離が変わった場合、位置がずれた場合などにおいてもキャリブレーションを要することなく、被検者の視線（の向き）を検出することが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の視線を検出する視線検出による信号発信装置であって、
被検者の目を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された撮像結果から、前記被検者の一方の目を内部に含む第１長方形と該第１長方形の四辺にそれぞれ平行な四辺から構成され前記目の角膜に外接する第２長方形とを検出し、前記第１長方形に対する前記第２長方形の相対位置を表す指標を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記指標が予め定められた範囲内に含まれることを判定し、該判定結果に従って信号を発信する発信部を備えることを特徴とする、視線検出による信号発信装置。
【請求項２】
前記指標は、前記第１長方形の四辺のうちの第１辺と前記第２長方形の四辺のうち該第１辺に対応する第２辺との離間距離を前記第１長方形の前記第１辺に直交する辺の長さに基づいて正規化した距離と、前記第１長方形の前記第１辺の二端点のいずれかの第１頂点と前記第２長方形の四頂点のうち該第１頂点に対応する第２頂点とを結ぶ線が前記第１辺との間で構成する角度と、であることを特徴とする、請求項１に記載の視線検出による信号発信装置。
【請求項３】
前記範囲は、該範囲に対応する方向に視線を向けた被検者の目を撮像して得られる撮像結果を用いて定められることを特徴とする、請求項１又は２に記載の視線検出による信号発信装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記指標の検出を所定の周期で繰り返し、
前記発信部は、前記指標が前記範囲内に含まれることが所定の回数以上連続して判定された場合に前記信号を発信することを特徴とする、請求項３に記載の視線検出による信号発信装置。
【請求項５】
前記所定の周期に前記所定の回数から１を減じた値を乗算した値が１秒以上であることを特徴とする、請求項４に記載の視線検出による信号発信装置。
【請求項６】
前記発信部は、前記指標が前記範囲内に含まれることが連続して判定された回数に応じて前記信号と異なる信号を発信することを特徴とする、請求項４又は５に記載の視線検出による信号発信装置。
【請求項７】
前記発信部は、さらに、前記信号が発信された旨を前記被検者に対して表示することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の視線検出による信号発信装置。
【請求項８】
前記撮像部は、赤外線カメラを用いて前記被検者の目を撮像することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の視線検出による信号発信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の視線を検出して信号を発信する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）の患者など、四肢の不自由な患者の介護を支援する介護支援装置において、患者が意思を伝達する手段として、患者の視線を検出する視線検出の技術が要求されている。視線検出では、例えば、患者（被検者と呼ぶ）の目（眼球）を撮像し、眼球の位置を解析することで視線の向きを検出する。しかし、被検者と撮像装置との間の距離等の検出条件が変わると検出誤差が生じるため、適宜、眼球の位置と視線の向きとの関係を再調整（キャリブレーション）する必要がある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
視線検出によって伝達される患者の意思としては、各種のものがある。単純なナースコール、テレビジョンの操作（オン／オフ、チャネル選択）、キーボードに替わるテキスト入力等が考えられる。このうち、キーボードに替わるテキスト入力については、画面上にキーボードを表示し、視線の向きの微差を検出する必要があるため、キャリブレーションの必要性が高かった。一方、他のものについては、視線の向きの検出に誤差を許容するような設計も可能であるが、かかる設計の視線検出による信号発信装置は開示されていなかった。
【０００４】
また、キーボードに替わるテキスト入力においては、視線を向ける対象を画面に表示するため画面の明かりが発生し、同室の他の患者の睡眠を妨げる。すなわち、夜間の消灯時には使用困難である。昼間にテキスト入力を行う場合には患者が明かりを許容すると考えられるが、例えば一つのキーをナースコールに割り当ててテキスト入力装置にナースコール機能を持たせる場合には、ナースコールに備えて常に画面を表示して夜間に明かりを発生させることとなり、現実的でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−６４７８４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】SourceCodeOnline：http://www.sourcecodeonline.com/list?q=opencv_eyes_detection
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、キャリブレーションを要することなく被検者の視線を検出して信号を発信する視線検出による信号発信装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の視線検出による信号発信装置は、
被検者の目を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された撮像結果から、前記被検者の一方の目を内部に含む第１長方形と該第１長方形の四辺にそれぞれ平行な四辺から構成され前記目の角膜（黒目）に外接する第２長方形とを検出し、前記第１長方形に対する前記第２長方形の相対位置を表す指標を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記指標が予め定められた範囲内に含まれることを判定し、該判定結果に従って信号を発信する発信部を備えることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、被検者の一方の目を内部に含む第１長方形に対する目の角膜に外接する第２長方形の相対位置を正規化することにより得られる指標を用いることで、被検者の視線の向きを検出することができる。
【００１０】
本発明の視線検出による信号発信装置は、
前記指標は、前記第１長方形の四辺のうちの第１辺と前記第２長方形の四辺のうち該第１辺に対応する第２辺との離間距離を前記第１長方形の前記第１辺に直交する辺の長さに基づいて正規化した距離と、前記第１長方形の前記第１辺の二端点のいずれかの第１頂点と前記第２長方形の四頂点のうち該第１頂点に対応する第２頂点とを結ぶ線が前記第１辺との間で構成する角度と、であることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、指標として、第１辺と第２辺との離間距離を正規化した距離と第１頂点と第２頂点とを結ぶ線の角度とを使用することで、被検者の視線の向きを検出することができる。
出願人の実験によれば、第１辺として縦方向（頭と首を結ぶ方向）の辺を用い、第１頂点として第１辺の上端（頭の側）の頂点を用いることで、精度よく視線の向きを検出することができる。
【００１２】
本発明の視線検出による信号発信装置は、
前記範囲は、該範囲に対応する方向に視線を向けた被検者の目を撮像して得られる撮像結果を用いて定められることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、一度の撮像によって範囲を定めることができ、キャリブレーションを行わずに繰り返して使用することができる。
【００１４】
本発明の視線検出による信号発信装置は、
前記検出部は、前記指標の検出を所定の周期で繰り返し、
前記発信部は、前記指標が前記範囲内に含まれることが所定の回数以上連続して判定された場合に前記信号を発信することを特徴とする。
【００１５】
これによれば、被検者が偶発的に範囲に対応する方向に視線を向けることによる信号の誤発信を回避することができる。
【００１６】
本発明の視線検出による信号発信装置は、
前記所定の周期に前記所定の回数から１を減じた値を乗算した値が１秒以上であることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、被検者が範囲に対応する方向に１秒以上視線を向け続けることによってのみ信号が発信される。信号の誤発信を確実に回避することができる。一方、ナースコール等の場合に１秒以上視線を向け続けることは被検者にとって容易である。設計により、１秒よりも長い時間、例えば２秒、とすることもできる。
【００１８】
本発明の視線検出による信号発信装置は、
前記発信部は、前記指標が前記範囲内に含まれることが連続して判定された回数に応じて前記信号と異なる信号を発信することを特徴とする。
【００１９】
これによれば、被検者は、視線を向け続ける時間によって信号を出し分けることができる。
【００２０】
本発明の視線検出による信号発信装置は、
前記発信部は、さらに、前記信号が発信された旨を前記被検者に対して表示することを特徴とする。
【００２１】
これによれば、被検者に信号が発信されたことを知らせることができる。被検者は、信号の発信を知り、安心感を持つことができる。
【００２２】
本発明の視線検出による信号発信装置は、
前記撮像部は、赤外線カメラを用いて前記被検者の目を撮像することを特徴とする。
【００２３】
これによれば、夜間でも、点灯せずに作動することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の視線検出による信号発信装置によれば、キャリブレーションを要することなく被検者の視線を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本実施形態に係る視線検出による信号発信装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、視線検出による信号発信装置による視線検出方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、視線検出による信号発信装置による視線検出方法の別手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、視線検出の原理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、視線検出による信号発信装置１について説明する。
【実施例１】
【００２７】
本実施例は、視線検出による信号発信装置１の基本的な構成を示すものである。
【００２８】
図１に、本実施形態に係る視線検出による信号発信装置１の構成を示す。視線検出による信号発信装置１は、積層された３つの基板２，３，４から構成される。ただし、図１では、説明の為、これらを積層せず、分解してそれぞれの構成を示している。また、図中の点線は、マイクロチップ４ａが回路的に接続していることを示す。
【００２９】
１つめの基板２は、約５ｃｍ四方の正方形状を有し、中央に円形の開口２ｄが形成され、その左右に２つの光源２ａ、右側の光源２ａの上側にスイッチ２ｂ及び下側にランプ２ｃが固定されている。また、左側に信号出力端子２ｅが設けられている。２つの光源２ａは、一例として赤外線ＬＥＤであり、後述する撮像装置３ａを用いて被検者の目を撮像する際に赤外線を放射して被検者を照明する。それにより、夜間でも被検者の目を撮像することが可能となる。なお、光源２ａは２つでなくてもよく、１つ又は３つ以上でもよい。スイッチ２ｂは、視線検出による信号発信装置１に外部からの指示を与える。ランプ２ｃは、一例としてＬＥＤランプであり、視線検出による信号発信装置１の作動状態を被検者（或いは使用者）に表示する。信号出力端子２ｅは、外部に向けて電気信号を出力する。なお、複数種類の信号を出力する場合には、複数の信号出力端子２ｅを設けてもよいし、１の信号出力端子２ｅが複数の信号（例えば異なる周波数の電波）を出し分けてもよいし、これらを併用してもよい。
【００３０】
２つめの基板３は、１つめの基板２と同じ大きさ及び形状を有し、その中央に撮像装置３ａが固定され、１つめの基板２の開口２ｄにおいて受光することで被検者の目を撮像する。撮像装置３ａは、一例としてＣＣＤカメラであり、光源２ａ（が放射する赤外線）を用いて被検者を照明し、それにより発生する反射光を、撮像結果（画像）として、ＣＣＤカメラの解像度（画素数）に応じた画素値の集合が得られる。得られた結像結果（画像）は、後述するマイクロチップ４ａに送信される。
【００３１】
３つめの基板４も、１つめの基板２と同じ大きさ及び形状を有し、マイクロチップ４ａ及びＤＣ入力端子４ｂが設けられている。マイクロチップ４ａは、ＣＰＵ、メモリ（それぞれ不図示）等を有する。メモリには、起動プログラムが記録されている。視線検出による信号発信装置１が起動すると、それに伴って稼働するＣＰＵがメモリから起動プログラムを読み出して実行することで視線検出による信号発信装置１の構成各部（光源２ａ、ランプ２ｃ、撮像装置３ａ）を統括制御する制御装置として機能する。なお、起動プログラムは、メモリに記録するに限らず、ＣＤＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等の記録媒体に記録し、読み取り装置を用いて読み取ることとしてもよい。ＤＣ入力端子４ｂは、外部電源から電力を供給する電源ケーブルが接続される端子であり、基板２，３，４の表面に配設された配線（不図示）を介して光源２ａ、スイッチ２ｂ、ランプ２ｃ、信号出力端子２ｅ、撮像装置３ａ、及びマイクロチップ４ａに接続されている。
【００３２】
上述の構成の視線検出による信号発信装置１の動作、すなわちマイクロチップ４ａにより実行される視線検出方法について説明する。図２のフローチャートに視線検出の手順１００を示す。
【００３３】
視線検出を開始するに先だって、視線検出による信号発信装置１を、被検者に対向して、撮像装置３ａの視野内に被検者の正面顔（少なくとも一方の目及びその周囲１０（図４参照））が含まれるように設置し、視線検出による信号発信装置１を起動する。それに伴い、マイクロチップ４ａが稼働し、メモリから起動プログラムを読み出して実行する。それにより、視線検出の手順１００が開始する。なお、検出の時間間隔ｔ、及び視線検出の連続回数Ｎｉは、予め設定されているものとする。ただし、スイッチ２ｂの操作等によって設定された値を変更できることも可能とすることが好ましい。
【００３４】
ステップＳ１０２では、マイクロチップ４ａは、インデックスｎをゼロにリセットする。
【００３５】
ステップＳ１０４では、被検者の目を撮像する。マイクロチップ４ａは、２つの光源２ａを用いて被検者を照明し、撮像装置３ａを用いて被検者の正面顔（少なくとも一方の目及びその周囲１０（図４参照））を撮像する。撮像結果（画像）は、マイクロチップ４ａに送信される。
【００３６】
ステップＳ１０６では、撮像結果（画像）を解析する。
【００３７】
まず、マイクロチップ４ａは、図４（Ａ）に示すように、撮像結果（画像）から被検者の一方の目１０ａを内部に含む第１長方形２０を検出する。顔画像から目を検出する手法としては、目の特徴である白黒エッジがはっきりした部分を検出することにより、目の位置を特定する手法（例えばＨａａｒ−ｌｉｋｅ特徴量を用いる手法）が公知である。非特許文献１に示されるように、多くのソフトウエアが公開されておりこれらのうちの適宜なものを用いることができる。
【００３８】
公開ソフトウエアを用いずとも、画像の中で肌色の皮膚の中で白色の白目の部分を検出することは容易である。検出された白目の部分は横方向に長いので、その横方向の両端にその方向に直交する２辺を定め、横方向に平行な他の２辺と横方向に直交する２辺を検出された目に接する箇所に定めることで目１０ａに外接し目１０ａを内部に含む第１長方形２０を検出することができる。
【００３９】
いずれの場合においても、第１長方形２０の位置及び大きさは、目１０ａの位置及び大きさを代表する。
【００４０】
次に、マイクロチップ４ａは、撮像結果（画像）から被検者の一方の目１０ａの角膜１０ｂに外接する第２長方形２２を検出する。なお、第２長方形２２は、２次元配列された複数の画素により区画される矩形状の領域の外枠であり、第１長方形２０の四辺にそれぞれ平行な四辺から構成される。画像において、円形又は楕円形の角膜が略黒色に表され、その周縁は略白色である。したがって、円形又は楕円形の角膜が容易に検出され、該円形又は楕円形の接線のうち第１長方形２０の四辺に平行なものを求めることで、第２長方形２２を検出することができる。したがって、第２長方形２２の位置及び大きさは、角膜１０ｂの位置及び大きさを代表する。
【００４１】
次に、マイクロチップ４ａは、第１長方形２０に対する第２長方形２２の相対位置を求める。なお、目１０ａに対する角膜１０ｂの大きさは個人それぞれについて一定であるため、第１長方形２０に対する第２長方形２２の相対位置は、目１０ａに対する角膜１０ｂの位置、すなわち視線の向きを表す。
【００４２】
相対位置を定める指標として、一例として、第１長方形２０の左辺と第２長方形２２の左辺との離間距離ｘを第１長方形２０の上辺の長さＷを用いて正規化した距離（距離比）ｒ＝ｘ／Ｗと、第１長方形２０の左上頂点と第２長方形の左上頂点とを結ぶ線の第１長方形の上辺に対する角度θと、を選択する。なお、第１及び第２長方形２０，２２の左辺に限らず、その他の対応する辺或いは第１及び第２長方形２０，２２の中心の離間距離を指標としてもよい。また、第１長方形２０の上辺の長さＷを用いて正規化するに限らず、その他の辺の長さ或いは第２長方形のいずれの辺の長さ或いは第１及び第２長方形２０，２２の大きさを表す量を用いて正規化してもよい。また、第１及び第２長方形２０，２２の左上頂点を結ぶ線の角度に限らず、他の頂点を結ぶ線或いは第１及び第２長方形２０，２２の中心を結ぶ線の角度を指標としてもよい。
【００４３】
ステップＳ１０８では、指標の値が所定の視線検出の範囲内にあるか判定する。マイクロチップ４ａは、ステップＳ１０６にて求めた指標ｒ，θが、それぞれ、視線検出の範囲に対応するそれらの指標の範囲（ｒｍｉｎ＜ｒ＜ｒｍａｘ，θｍｉｎ＜θ＜θｍａｘ）に含まれるか否か判定する。判定が否定されると、マイクロチップ４ａはステップＳ１２０に手順を進める。
【００４４】
指標の範囲（ｒｍｉｎ、ｒｍａｘ、θｍｉｎ及びθｍａｘ）は、予め、視線検出の方向に被検者が視線を向けた上で、上述のステップＳ１０４、Ｓ１０６を実行することで定めることができる。例えばスイッチ２ａを押すことで、ステップＳ１０４、Ｓ１０６を実行してｘ及びθを求める。このｘ及びθをｘ０、θ０とする。その後、範囲設定ステップ（非図示）により、図４（Ｂ）に示すように、ｘ０、θ０に対して誤検出を避ける程度の広すぎない一定の幅を設けるようにｘｍｉｎ、ｘｍａｘ、θｍｉｎ及びθｍａｘを定める。Ｗが一定の値であるので、ｒｍｉｎ＝ｘｍｉｎ／Ｗ、ｒｍａｘ＝ｘｍａｘ／Ｗが自動的に求まる。
【００４５】
ここで「一定の幅」は、視線検出による信号発信装置１の用途等によって定められる設計事項である。誤検出と検出漏れのいずれを防止したいかに依存して定めればよい。例えば、ｘ０、θ０に対して５％の幅とする（ｘｍｉｎ＝０．９５ｘ０等）ことができる。スイッチ２ａの操作（例えば２度押し）によって一定の幅を変更するようにしてもよい。また、２以上の視線検出の範囲を設定する場合（例えばナースコールとテレビジョンの操作を行う場合）には、視線検出の範囲毎に異なる「一定の幅」としてもよい。
【００４６】
ステップＳ１２０では、マイクロチップ４ａは、インデックスｎをゼロにリセットし、撮像から時間ｔが経過した時に、ステップＳ１０４に手順を戻す。マイクロチップ４ａは、予め定めた検出の時間間隔ｔで、ステップＳ１０４以降の手順を繰り返すこととなる。
【００４７】
被検者が視線検出の範囲内に視線を向けると、ステップＳ１０８における判定が肯定される。判定が肯定されると、マイクロチップ４ａは、ステップＳ１１０に手順を進める。ステップＳ１１０では、マイクロチップ４ａは、インデックスｎをインクリメントする（インデックスｎの値を１増やす）。
【００４８】
ステップＳ１１２では、インデックスｎの値が予め定めた信号ｉに対する視線検出の連続回数Ｎｉであるか否かを判定する。マイクロチップ４ａは、インデックスｎの値がＮｉでない場合、ステップＳ１０４に手順を戻し、再びステップＳ１０４以上の手順を繰り返す。インデックスｎの値がＮｉである場合、ステップＳ１１４に手順を進める。
【００４９】
ステップＳ１１４では、信号ｉを発信する。マイクロチップ４ａは、信号出力装置２ｅを介して、信号ｉに対応する出力を行う。例えば、視線検出による信号発信装置１から離れて設置されたブザー（不図示）を鳴らす、或いはランプ（不図示）を点灯する。それにより、例えば、被検者を介護する介護者が被検者の異常を知ることができる。それとともに、マイクロチップ４ａは、ランプ２ｃを点灯する。それにより、被検者が、視線検出による信号発信装置１が作動し、信号を発信したことを知ることができる。
【００５０】
信号を発信すると、マイクロチップ４ａは、ステップＳ１１６においてｉをインクリメントし、ステップＳ１０４に手順を戻し、再びステップＳ１０４以下の手順を繰り返す。Ｎｉの値の設定により、２種以上の信号を発信することができる。むろん、Ｎ１のみを設定し（Ｎ２、Ｎ３・・・を設定せず）１種のみの信号を発信することとしてもよい。
【００５１】
図３のフローチャートに視線検出の別手順１０１を示す。手順１００と同様であるが、ステップ１０８における判定が肯定された場合のパスにおけるステップ１１２、１１４及び１１６に替えて、ステップ１０８における判定が否定された場合のパスにステップ１１４ａが設けられている。すなわち、被検者が予め定めた時間だけ視線を向け続けた後、視線を他方向に移動させた時に信号が発せられる。
【００５２】
ステップ１１４ａの動作について説明する。ｎがＮｉ以上Ｎｉ＋１未満の場合に信号ｉを発信する。したがって、ｎ＝０の場合（被検者が視線を向けなかった場合）には信号が発信されず、視線を向けていた場合に信号が発信される。視線を向けていた場合には、視線を他方向に移動させた時に、視線を向けていた時間によって定まる１つだけの信号ｉを発信することとなる。
【００５３】
手順１００と別手順１０１の動作は、ｉが２以上の場合に顕著である。手順１００では、例えば信号２（ｉ＝２）が発せられる前に必ず信号１（ｉ＝１）が発せられる。これに対し、手順１０１では信号２（ｉ＝２）のみが発せられる。信号３，４．．．についても同様である。いずれの手順が好ましいかは、各信号がもたらす結果に依存する。例えば、所定の方向に３秒視線を向けるとテレビジョンのオン／オフの信号を発信し、５秒以上視線を向けると室内の照明のオン／オフの信号を発信する場合には、室内の照明の操作でテレビジョンが操作されてしまわないようにするため、手順１０１が好ましい。一方、後述する実施例３のテレビジョンのチャネルを切替える場合には、複数の信号が順次に発信されてチャネルが順次に切り替わるようになる手順１００を好む被検者も多いと考えられる。手順１００と手順１０１とを設計により選択することができる。
【００５４】
以上詳細に説明したように、本実施例の視線検出による信号発信装置１では、撮像結果から、被検者の一方の目１０ａに外接する第１長方形２０と、第１長方形２０の四辺にそれぞれ平行な四辺から構成され、目１０ａの角膜１０ｂに外接する第２長方形２２と、を検出し、第１長方形２０に対する第２長方形２２の相対位置を第１及び第２長方形２０，２２のいずれの大きさを用いて正規化して指標ｒ，θを求め、これらの指標を用いて被検者の視線の向きを検出する。目１０ａに対する角膜１０ｂの大きさは個人それぞれについて一定であるため、指標ｒ，θを用いることで、視線検出による信号発信装置１と被検者の距離が変わった場合、位置がずれた場合などにおいてもキャリブレーションを要することなく、被検者の視線（の向き）を検出することができる。
【００５５】
また、本実施例の視線検出による信号発信装置１は、視線検出の手順を繰り返し、視線の向きが所定の視線検出の範囲内に含まれることが連続して複数回（Ｎ回）判定された場合に信号を発信する。それにより、被検者が偶発的に視線検出の範囲に対応する方向に視線を向けることによる誤検出を回避することができる。なお、連続回数Ｎに応じて、例えばランプの色を変える、点滅頻度を変える、ブザーの音を変える等、異なる信号を発信することとしてもよい。それにより、被検者の意思で、複数の信号を発信することが可能となる。
【００５６】
さらに、本実施例の視線検出による信号発信装置１は、約５ｃｍ立方のサイズである。病院、介護施設等においてベッドサイドに設置することができる。
【実施例２】
【００５７】
本実施例は、視線検出による信号発信装置１を利用してナースコールを行うものである。視線検出による信号発信装置１の構成は実施例１と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００５８】
検出の時間間隔ｔが０．５秒に、視線検出の連続回数Ｎ１が５回に設定されている。被検者（患者）が２秒（ｔ（Ｎ１−１））以上視線を向け続けることによってのみ信号が発信される。信号は、中継器（非図示）によってナースステーションに伝達され、ナースステーションにおいてランプが点灯する。なお、患者が視線を向けた時点と撮影の周期との関係により、視線を向け続ける時間が２秒〜２．５秒で信号が発信される。確実に信号を発信するためには２．５秒が必要である。
【００５９】
視線検出による信号発信装置１は、病院の病室に設置されている。検出する視線の方向は、患者が非常口を表示する表示板を見る場合の向きとする。表示板は、夜間の避難に備えて点灯されている。患者にとって、ナースコールのために視線を向ける方向が夜間でも明らかである。
【００６０】
患者は、日常生活において表示板の方向に視線を向けることは少ない。また、表示板の周辺にも患者が視線を向ける物は存在しない。したがって、視線を検出する範囲を広く設定しても誤検出（信号の誤発信）は少ない。患者が２秒以上視線を向け続ける場合にのみ検出され、かかる検出が偶発的に発生してしまうことは極めてまれである。なお、ナースコール（患者からの異常の通知）においては誤検出よりも検出漏れをなくすべきであり、視線を検出する向きを広く設定することが好ましい。誤検出をさらに防止するならば、視線を向け続ける時間を長く、例えば５秒、に設定すればよい。
【００６１】
ランプ２ｃは赤外線ＬＥＤであり、撮像装置３ａは赤外線画像の撮像を行う。夜間の照明のない時間帯においてもナースコールを行うことができる。
【００６２】
病室を訪問したナースが、患者の姿勢が変化したことに気付いたとする。ナースは、患者に表示板を見るように告げ、スイッチ２ａを押すことで、視線を検出する方向を修正することができる。
【００６３】
以上詳細に説明したように、本実施例の視線検出による信号発信装置１は、夜間においても確実にナースコールを行うことができる。
【実施例３】
【００６４】
本実施例は、視線検出による信号発信装置１を利用してテレビジョンの操作を行うものである。視線検出による信号発信装置１の構成は実施例１と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００６５】
テレビジョンの操作として、オン／オフ及びチャネル変更を行うものとする。オン／オフ操作のために検出する視線の方向及びチャネル変更のために検出する視線の方向は別々の方向であるが、１台の視線検出による信号発信装置１によって処理することができる。図２においてステップＳ１０８〜ステップＳ１１６の処理を２つの視線を向ける方向のそれぞれについて並列する（並行して処理する）ようにすればよい。
【００６６】
オン／オフ操作のために検出する視線の方向は、患者がテレビジョンを見ている方向とは別の方向とする。テレビジョンを見ている時にオフとする信号を発しないためである。
【００６７】
検出の時間間隔ｔが０．５秒に、視線検出の連続回数Ｎ１が５回に設定されている。被検者（患者）が２秒（ｔ（Ｎ１−１））以上視線を向け続けることによって信号が発信され、テレビジョンに伝達されてオン／オフが行われる。
【００６８】
チャネル変更操作のために検出する視線の方向は、患者がテレビジョンを見ている方向とは別の方向とするが、誤検出がない範囲において患者がテレビジョンを見ている方向に近いことが好ましい。視線の方向を変更せずに変更されたチャネルの番組をみることができるようにするためである。
【００６９】
チャネルは８つあるものとし、チャネル変更操作のための検出の時間間隔ｔが０．５秒に、視線検出の連続回数Ｎ１が６回に、Ｎ２が１２回に、以下６回毎に次のｉとなるように設定されている。信号ｉは、ｉ番目のチャネルを選択するものである。患者は、所定の方向に視線を向け続けることで、３秒につき１回の割合でチャネルを変更することができる。希望するチャネルになった時に視線の方向を変化させれば、そのチャネルに固定される。なお、チャネル変更の時間間隔は３秒でなくてもよく、適宜に設定できる。
【００７０】
以上詳細に説明したように、本実施例の視線検出による信号発信装置１は、１台のみで患者にとってわかりやすいテレビジョン操作を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の視線検出による信号発信装置は、キャリブレーションを要することなく被検者の視線を検出するのに好適である。多くの病院、介護施設における利用が期待される。
【符号の説明】
【００７２】
１      視線検出による信号発信装置
２      基板
２ａ    光源
２ｂ    スイッチ
２ｃ    ランプ
２ｄ    開口
２ｅ    信号出力端子
３      基板
３ａ    撮像装置
４      基板
４ａ    マイクロチップ
４ｂ    ＤＣ入力端子
１０    目
１０ａ  目 
１０ｂ  角膜
２０    第１長方形
２２    第２長方形
１００  視線検出の手順
１０１  視線検出の別手順 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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