(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を存して配設され、それぞれ少なくとも一つの光点を有する第一発光部および第二発光部と、
光点の明滅制御を行う制御部と、を備え、
該二つの発光部のいずれか一つあるいは両方の光点が情報提示を行う光点を構成しており、
前記制御部によって、いずれか一方の発光部を注視点として選択して発光させ、次いで他方の発光部を発光させて指標とし、一方の発光部から他方の発光部へとサッカードを誘発させると共に、前記制御部によって、該サッカードに合わせて一方の発光部あるいは／および他方の発光部の光点の発光パターンを時間変化させることで情報を提示するように構成したことを特徴とする眼球運動を利用した情報提示装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第一発光部及び第二発光部の少なくともいずれか一方は複数の光点からなる光点群を含むことを特徴とする情報提示装置。
【請求項３】
請求項２において、該光点群は一つあるいは複数の光点列であることを特徴とする情報提示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかにおいて、該サッカードは、最初に一方の発光部を注視点として選択して発光させ、次いで、該注視点の発光を停止させ、他方の発光部を視標として発光させることによって誘発させることを特徴とする情報提示装置。
【請求項５】
請求項４において、該サッカードはエクスプレスサッカードであることを特徴とする情報提示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかにおいて、該装置は、さらに、追加の発光部を有し、該追加の発光部は少なくとも一つ以上の光点を有することを特徴とする情報提示装置。
【請求項７】
請求項６において、該追加の発光部は、注視点あるいは／および視標を構成することを特徴とする情報提示装置。
【請求項８】
請求項６，７いずれかにおいて、該追加の発光部の光点は情報提示を行うものであることを特徴とする情報提示装置。
【請求項９】
間隔を存して配設され、それぞれ少なくとも一つの光点を有する第一発光部および第二発光部と、
光点の明滅制御を行う制御部と、を用い、
前記制御部によって、いずれか一方の発光部を注視点として選択して発光させ、次いで他方の発光部を発光させて指標とし、一方の発光部から他方の発光部へとサッカードを誘発させると共に、前記制御部によって、該サッカードに合わせて一方の発光部あるいは／および他方の発光部の光点の発光パターンを時間変化させることで情報を提示するように構成したことを特徴とする眼球運動を利用した情報提示方法。
【請求項１０】
請求項９において、該サッカードは、最初に注視点を発光させ、次いで、該注視点の発光を停止させ、該視標を発光させることによって誘発させることを特徴とする情報提示方法。
【請求項１１】
請求項１０において、該サッカードはエクスプレスサッカードであることを特徴とする情報提示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼球運動を利用したディスプレイ及び情報提示方法に係り、詳しくは、サッカード（衝動性眼球運動）を利用したディスプレイ及び情報提示方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光点群を移動させることで情報を提示させることが行なわれている。具体的には、光点群を備えた合図灯を手で振ることにより、「検問中」あるいは「止まれ」のような情報を提示する手法が知られている。
【０００３】
本発明は、眼球運動に着目して情報提示を行なうものであり、前記従来のものとは異質なものである。眼球運動（サッカード）は、例えば、脳疾患の検査等の医療分野に用いられているが、眼球運動に着目して情報提示を行おうとする技術は存在しなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来には無い全く新しい着想に基づいて創案されたものであって、人間の眼球運動、特にサッカードという高速で時間的に安定した眼球運動に着目することにより、簡便で汎用的な情報提示手法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明が採用した技術手段は、間隔を存して配設した二つの発光部を有し、該二つの発光部はそれぞれ少なくとも一つの光点を有し、一方の発光部から他方の発光部へと眼球運動を誘発させると共に、該眼球運動に合わせて一方の発光部あるいは／および他方の発光部を発光させて情報（イメージ）を提示するように構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の特徴は、注視点と視標の少なくともいずれか一方を情報を提示する光点に兼用させた点にある。ここで、注視点とは、初めに観察者の注意を引き、視線を固定する光点を意味し、眼球運動のスタートする点である。また、視標は眼球運動のターゲットとなる光点である。
【０００７】
本願の発明者は、人間の眼球運動、特にサッカードという高速で時間的に安定した眼球運動に着目することにより、簡便で汎用的な情報提示手法を提案している（特願２００１−２５０２６５号）。このものは、注視点と、視標と、該注視点と該視標との間に配設した光点との三つの構成要素を備えており、該注視点から該視標へと眼球運動を誘発させると共に、該眼球運動に合わせて該光点を発光させて情報を提示する技術である。
【０００８】
これに対して発明者等がさらに鋭意研究したところ、情報を提示する光点を注視点あるいは／および視標と兼用させることでも、良好に情報提示ができることがわかった。このことによって、情報提示装置の構成をよりシンプルなものとすることができ、結果として、装置の制御も簡単になり、また、情報提示装置を設置する場所の選択においても融通性が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明を理解するための予備知識として、既に提案しているサッカードを利用した情報提示手法について説明する。情報を提示する側で高速な眼球運動、サッカード(運動速度300〜500deg/sec)を誘発し、そのタイミングに合わせて光点列を明滅させ情報を提示する。具体的には、図１上図にあるように、まず、人の視線を初めに固定する注視点を光らせ、注視点に視線を向けさせる。次に、注視点を消すとともにサッカードのターゲットとなる視標を光らせる。そうすることにより、視線を注視点から視標に反射的に移らせ、サッカードを誘発する。そして、そのサッカードが起きている間に光点列を明滅させて、図１下図のように情報を提示する。
【００１０】
図２に注視点・視標の光るタイミングと眼球の動きを表したタイムチャートを示す。太い実線部分が注視点・視標の光っている時間帯を表し、点線が眼球の動きを表す。はじめに、注視点が光り、眼球は注視点の方向を向く。次に注視点が消え、視標が光る。この時、眼球は視標が光った瞬間に視標に対して動き始めるのではなく、ある一定の時間(潜時)経ってから動き始める。そして、眼球が動いている間に、光点列の明滅パターンを時間変化させ情報の提示を行う。
【００１１】
次いで、本発明について説明する。本発明の基本的な原理は、上述した三つの構成要素を用いた情報提示装置と同じであって、注視点から視標へ眼球運動を誘発させると共に、眼球運動に合わせて光点の明滅パターンを時間変化させて情報提示を行うものである。本発明の特徴は、注視点、視標の一方あるいは両方が情報提示を行う光点を兼ねる点にあり、図３に示すように、間隔を存して配設した第一発光部と第二発光部の二つの発光部から情報提示装置を構成することができる。これらの発光部の構成は一つの好ましい態様では、複数の光点を上下方向に連設して構成した光点列であり、情報提示装置は２本の光点列から構成される。二つの発光部はそれぞれ制御部に電気的に接続されており、制御部によって光点の明滅制御（発光のタイミングおよび発光パターンの制御）が行なわれる。制御部はコンピュータ（例えば、ワンチップマイコン）から構成される。光点の光源は特には限定されず、ＬＥＤ、その他公知の光源から適宜に採用され得る。
【００１２】
眼球運動（サッカード）を誘発させる際には、二つの発光部のいずれか一方が注視点、他方が視標として選択される。図３において、左側の発光部が注視点を構成する場合には、右側の発光部が視標を構成し、右側の発光部が注視点を構成する場合には、左側の発光部が視標を構成する。情報提示においては、二つの発光部のいずれか一方あるいは両方が情報提示を行なう光点を構成する。
【００１３】
本発明においては、サッカードをしている際に、いずれかの発光部、もしくは両方の発光部がパターン点灯していれば、情報提示が可能である。したがって、どの発光部で情報を提示するかについては、▲１▼視標で提示、▲２▼注視点で提示、▲３▼視標と注視点の両方で提示の３種類がある。これらの３種類の情報提示手段は、それぞれ、図４（Ａ）：視標が情報を提示する光点列を兼用するもの；図４（Ｂ）：注視点が情報を提示する光点列を兼用するもの；図４（Ｃ）：注視点と視標との両方が情報を提示する光点列を構成するものに対応する。
【００１４】
また、サッカードには潜時、最高速度、ゲインなどその特性が異なる幾つかの種類が存在する。それらのサッカードは注視点、視標を光らせるタイミングにより誘発される種類が異なる。主なサッカードとして、視標の現れる位置を予め予測して起こされた予期性サッカード（図５（ａ））、注視点と視標が両方光っている状態から意識的に起こされた視覚誘導内発生サッカード（図５（ｂ））、注視点が消えるとともに視標が光、それに誘導される視覚誘導外発生サッカード（図５（ｃ））、注視点が消えた後ある一定時間経ってから視標が光るエクスプレスサッカード（図５（ｄ））がある。
【００１５】
サッカードとしてエクスプレスサッカードを誘発するには注視光点列が消灯してから200ms（好ましい例示であり、限定されない）のギャップの後、視標光点列が点灯することが望ましい。エクスプレスサッカードは動き始めのタイミングが時間的に安定しているので情報提示には望ましいが、その他のサッカード（主に「視覚誘導内発生サッカード」、「視覚誘導外発生サッカード」）を誘発させることで情報を提示することもできる。
【００１６】
本発明による情報提示方式については、▲１▼どの発光部で情報を提示するか、▲２▼エクスプレスサッカードを誘発するか否かの二つの事項を選択することができ、したがって、以下のような方式が採用し得る。
【００１７】
[視標で情報提示してエクスプレスサッカードを誘発]
まず、注視光点列が点灯し、次いで注視光点列が消灯する。注視光点列が消灯してから２００ms後に視標光点列がパターン点灯する。こうすることで、エクスプレスサッカードを誘発して、視標で情報を提示する。そのときのタイムチャートを図６に示す。注視点になる光点列が消え、その後視標となる光点列が光るが、このとき既に視標はあるパターンで明滅しており、眼球が視標に向かってサッカードすれば高い頻度で情報提示が可能である。
【００１８】
[視標で情報提示してエクスプレスサッカードを誘発しない]
まず、注視光点列が点灯し、次いで、視標光点列がパターン点灯する。こうすることで、視標が情報を提示する。注視光点列は消えても消えなくてもよい。
【００１９】
[注視点で情報提示してエクスプレスサッカードを誘発]
まず、注視光点列が点灯し、次いで注視光点列が消灯する。注視光点列が消灯してから２００ms後に視標光点列が点灯し、同時にあるいは次いで、注視光点列がパターン点灯する。こうすることで、エクスプレスサッカードを誘発して、注視点で情報を提示する。
【００２０】
[注視点で情報提示してエクスプレスサッカードを誘発しない]
注視光点列がパターン点灯し、次いで、視標光点列が点灯する。パターン点灯する注視光点列が情報を提示する。
【００２１】
[視標と注視点の両方で情報提示してエクスプレスサッカードを誘発]
まず、注視光点列が点灯し、次いで注視光点列が消灯する。注視光点列が消灯してから２００ms後に視標光点列がパターン点灯し、同時あるいは次いで、注視光点列がパターン点灯する。
【００２２】
[視標と注視点の両方で情報提示してエクスプレスサッカードを誘発しない]
注視光点列がパターン点灯し、次いで、視標光点列がパターン点灯する。パターン点灯する注視光点列および視標光点列が情報を提示する。
【００２３】
上述のように、視標と注視点の両方で情報提示を行うことで、一度に二つの場所に情報を提示することができるが、本発明は、二つの発光部を有するものに限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、追加の発光部を設けて三つの発光部から情報提示装置を構成してもよい。このように、三つ以上の発光部を配設することで、一度に多くの場所に、あるいは多くの場所から一つあるいは複数選択された場所に、情報を提示することができる。
【００２４】
光点群の配設態様は限定されず必ずしも直線形態で並んでいる必要はないが、一つの最も好ましい態様では、光点群は一列の光点列であり、上下方向に連続する複数行を備えている。光点列が一列であれば該光点列を構成する光点の制御が、複数の列数の光点列の光点の制御に比べて容易であり、また、列数が少ないほど空間的に邪魔にならない。また、本発明では、一つの光点を有するものを排除するものではないが、知覚される情報は破線や直線となるので、情報量は少ないものとなる。
【００２５】
以上述べたように、本発明は光点を有する二つの発光部があれば情報提示が可能であるので、本手法を使用したデバイスは構成がシンプルであり、したがって、装置の小型化が期待できると共に、発光部の制御も簡単となる。また、本発明によればデバイスの無い空間にも情報提示することが可能なので、例えば、２本の柱に発光部をそれぞれ配設して、柱の間の空間に情報を提示することも可能である。また、本手法は人間の眼球運動を利用しているので、眼球運動を起こした人のみ情報を見ることが可能であり、情報提示の選択性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】注視点、視標、光点列の三つの構成要素からなる情報提示手法を説明する図である。
【図２】 図１の手法において、注視点・視標の光るタイミングと眼球の運動を表したタイムチャートである。
【図３】本発明の基本的構成を示す図である。
【図４】本発明の情報提示の態様を示す図である。
【図５】サッカードの種類と代表的な誘発刺激を示す図である。
【図６】図５（Ａ）の手法において、注視点・視標の光るタイミングと眼球の運動を表したタイムチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態を示す図である。
【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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