Glasses type interface device and security system

この発明は、眼鏡とインタフェースとが一体化した眼鏡型インタフェース装置及びこの眼鏡型インタフェース装置を用いて人間の網膜の同一性を認識するセキュリティシステムに関するものである。

近年、建物への入出門時に、入出門者の網膜を検知し、網膜情報の同一性の有無によって、入出門の許可を決定するセキュリティシステムが普及しつつある。
しかし、このセキュリティシステムは、入出門者が、建物などの出入り口に備え付けられているカメラに目を当て、カメラがこの目の網膜を撮影した後、別体の処理装置がこの網膜情報と登録網膜情報との同一性を判断して、出入り口を開閉するシステムであるため、入出門するまでに長時間を要してしまう。
そこで、眼鏡とインタフェースとを一体化し、眼鏡に取り付けられたカメラで撮影した網膜などの画像情報を内蔵コンピュータなどで処理して同一性の判断を可能にした眼鏡型インタフェース装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００１−５２２０６３号公報

しかしながら、上記した従来の眼鏡型インタフェース装置は、カメラで撮影した網膜などの画像を処理する高速コンピュータを眼鏡のテンプル等に内蔵させた構造であるので、装置自体の重量が大きくなり、この眼鏡をかけたユーザに不快感を与えるおそれがある。 また、コンピュータなどへの電力供給をモダン部などに内蔵したバッテリーで行うため、コンピュータの駆動時間が短く、頻繁に充電又は電池交換を行わなければならず、使い勝手が非常に悪い。

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、軽量で且つ使い勝手がよい眼鏡型インタフェース装置及びセキュリティシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、眼鏡のレンズ枠又はテンプルに装着され、使用者の眼球の一部を撮像してその撮像信号を出力するカメラ部と、当該眼鏡のモダン部又はテンプルに装着され、カメラ部からの撮像信号を電波で送信する無線通信部と、当該眼鏡のレンズ枠，テンプル又はモダン部のいずれかに装着され、カメラ部及び無線通信部に電力を供給する自己発電型の発電部とを具備する構成とした。
かかる構成により、使用者がこの眼鏡型インタフェース装置をかけると、使用者の眼球の一部がカメラ部によって撮像され、その撮像信号が出力される。 すると、この撮像信号が無線通信部によって電波で送信される。 また、これらカメラ部及び無線通信部には、発電部によって電力が供給される。

請求項２の発明は、請求項１に記載の眼鏡型インタフェース装置において、眼球の一部は、網膜又は瞳孔である構成とした。
かかる構成により、眼球の網膜又は瞳孔がカメラ部によって撮像され、撮像信号として無線送信される。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の眼鏡型インタフェース装置において、無線通信部から入力された各種情報を表示するためのディスプレイ部を眼鏡の一対のレンズの少なくとも一方に設けた構成とする。
かかる構成により、レンズに設けられたディスプレイ部によって、無線通信部から入力された各種情報が表示される。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の眼鏡型インタフェース装置において、無線通信部を通じて音声などの送受信が可能なイヤホンとマイクロフォンとを有するオーディオ部を当該眼鏡のモダン部又はテンプルに設けた構成とする。
かかる構成により、オーディオ部のイヤホンへの音声等やマイクロフォンからの音声などが、無線通信部を通じて送受信される。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の眼鏡型インタフェース装置において、発電部は、太陽電池又はサーモジェネレータである構成とした。
かかる構成により、電池交換などの必要がなくなり、使い勝手が向上する。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の眼鏡型インタフェース装置において、イヤホンは、骨伝導イヤホンである構成とした。
かかる構成により、使用者は、鼓膜でなく、骨を通じて音声などの情報を得ることができる。

請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の眼鏡型インタフェース装置において、無線通信部は、UWBの無線方式で通信を行う通信部である構成とした。
かかる構成により、無線通信部が、超高速近距離無線方式であるUWBの方式で通信を行うので、ノイズの少ない超広帯域の通信が可能となる。

請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の眼鏡型インタフェース装置と、管理装置とを備えるセキュリティシステムであって、管理装置は、眼鏡型インタフェース装置の無線通信部から送信された撮像信号を受信する受信部と、この受信部で受信した撮像信号を画像情報に処理する画像処理部と、この画像処理部で得た画像情報が、登録された複数の画像情報のいずれかと同一か否かを判断する判断部とを備える構成とした。
かかる構成により、使用者の眼鏡型インタフェース装置から送信された撮像信号は、管理装置の受信部で受信された後、画像処理部で画像情報に処理される。 すると、判断部によって、この画像処理部で得た画像情報が、登録された複数の画像情報のいずれかと同一か否かが判断される。

以上詳しく説明したように、請求項１ないし請求項６に記載の発明に係る眼鏡型インタフェース装置よれば、使用者がこの眼鏡型インタフェース装置をかけると、使用者の眼球の一部がカメラ部によって直ちに撮像されるので、眼球の一部に対する認識時間を短くすることができる。 また、カメラ部で撮像した信号に対して複雑な画像処理を行うことなく、撮像信号として出力し、この撮像信号を無線通信部によって電波で送信する構成であるので、画像処理のための高速コンピュータなどを内蔵させる必要がなく、その分、装置の軽量化を図ることができる。 さらに、電力を食うコンピュータを必要としないので、その分電源を長持ちさせることができる。 また、カメラ部及び無線通信部への電力供給を自己発電型の発電部によって行うので、半永久的に使用することができる。

また、請求項３の発明によれば、使用者は、レンズに設けられたディスプレイ部によって、無線通信部から入力された各種情報を見ることができるので、非常に便利である。
また、請求項４の発明によれば、使用者が音声などの情報も得ることができる。
また、請求項５の発明によれば、発電部が、太陽電池又はサーモジェネレータであるので、装置のさらなる軽量化を図ることができる。
また、請求項６の発明によれば、使用者の耳が不自由な場合においても、音声などの情報を得ることができる。
請求項コイル７の発明によれば、無線通信部が、UWBの方式で超広帯域の通信を行うことができるので、携帯電話，ＰＤＡ，ノートパソコン等の外部器機と大容量の情報の送受信が可能となる。

請求項８の発明に係るセキュリティシステムによれば、眼鏡型インタフェース装置では、撮像信号のみを作成して送信し、この撮像信号に対応した画像情報は管理装置側で処理するので、処理時間が短くて済む。
また、個人特有の模様をなす網膜又は瞳孔を眼鏡型インタフェース装置のカメラ部によって撮像するようにすることで、判断部における画像情報の同一性の判断を極めて精確に行うことができる。

以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係る眼鏡型インタフェース装置を示す斜視図である。
この眼鏡型インタフェース装置１は、眼鏡１００にインタフェースを一体化させた構成となっており、インタフェースは、カメラ部２と無線通信部３と発電部４とを有してなる。

カメラ部２は、使用者の眼球の一部である網膜を撮像してその撮像信号を無線通信部３に出力する部分である。
図２は、カメラ部２の構造を示す概略平面図である。
図２に示すように、カメラ部２は、ミラー２０とセンサ２１とで構成されている。 ミラー２０は、反射面が使用者の眼球側（図２の左側）に所定角度傾けた状態で、眼鏡１００のレンズ枠１０１の内側に装着されている。 また、センサ２１は、ＣＣＤ素子などで形成されており、テンプル１０２近傍のレンズ枠１０１の部位にミラー２０側を向いた状態で装着され、その出力側がテンプル１０２内に通されたライン２２を介して無線通信部３と接続されている。
これにより、眼鏡型インタフェース装置１をかけている使用者の眼球内にある網膜からの光Ｌを、ミラー２０でセンサ２１側に反射させ、センサ２１がこの反射した光Ｌを受光する。 そして、センサ２１は、受光した光Ｌを電気信号としての撮像信号Ｓ１に変換して、無線通信部３に出力する。 なお、図示しないが、センサ２１の前段にはレンズが設けられ、このレンズを移動させて焦点調整をすることができるようになっている。

無線通信部３は、カメラ部２からの撮像信号Ｓ１を電波で送信する部分であり、眼鏡１００のモダン部１０３に装着されている。 この無線通信部３は、周知のUWB(Ultra Wideband)の無線方式で通信を行う通信部である。 このため、３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚという非常に広い周波数帯域を利用して無線通信が可能となっている。

発電部４は、カメラ部２及び無線通信部３に電力を供給するための部分であり、眼鏡１００のモダン部１０３に装着されている。 この発電部４は、自己発電型の電池であり、この実施例では、可視高透過型の太陽電池を用いている。

次に、この実施例の眼鏡型インタフェース装置１が示す作用及び効果について説明する。
図３に示すように、使用者Ｐが眼鏡型インタフェース装置１をかけると、図２に示したように、使用者Ｐの網膜からの光Ｌがカメラ部２のミラー２０で反射され、センサ２１で受光される。 そして、この受光された光Ｌがセンサ２１によって電気信号に変換され撮像信号Ｓ１として、無線通信部３に出力される。 すると、撮像信号Ｓ１が電波に変調されて無線通信部３から送信される。 このとき、無線通信部３が、UWBの広帯域な無線通信を行うことができるので、使用者Ｐは、所有している携帯電話，ＰＤＡ，ノートパソコン等の外部器機と通信することができる。 したがって、使用者Ｐは、撮像信号Ｓ１が示す自己の網膜情報を携帯電話などのディスプレイで見ることができる。

このように、眼鏡型インタフェース装置１では、使用者Ｐが眼鏡型インタフェース装置１をかけると、使用者Ｐの網膜がカメラ部２によって直ちに撮像されるので、眼鏡型インタフェース装置１における網膜に対する認識及び処理時間を短くすることができる。
また、撮像した信号に対して画像処理を行うことなく、撮像信号Ｓ１として、無線通信部３から電波で送信する構成であるので、画像処理のための高速コンピュータなどを装着させる必要がなく、その分、装置の軽量化を図ることができる。 さらに、電力を食うコンピュータを必要としないので、その分電源を長持ちさせることができる。
また、発電部４が、自己発電型の電池であるので、カメラ部２及び無線通信部３への電力供給を半永久的に行うことができる。 さらに、発電部４が軽量な太陽電池であるので、眼鏡型インタフェース装置１のさらなる軽量化を図ることができる。

次に、この発明の第２実施例について説明する。
図４は、第２実施例の要部を示す眼鏡型インタフェース装置１の平面図である。
図４に示すように、この実施例の眼鏡型インタフェース装置１は、ディスプレイ部５を有している点が、上記第１実施例と異なる。
すなわち、眼鏡型インタフェース装置１は、眼鏡１００の１対のレンズ１０４の双方にディスプレイ部５を有している。 具体的には、映写部５０がテンプル１０２に装着されている。 そして、この映写部５０側に反射面を向けて傾くミラー５１がレンズ１０４に設けられると共に、ビームスプリッタ５２が、ミラー５１と対向するようにレンズ１０４に設けられている。
２つの映写部５０は、共にライン５３を介して無線通信部３に接続されており、各種の映像信号が無線通信部３から映写部５０に入力されるようになっている。 これにより、映写部５０から映写された映像光Ｖがミラー５１で反射された後、ビームスプリッタ５２を介して、使用者の眼球側に至る。

かかる構成により、携帯電話などの外部器機から無線通信部３に送られてきた映像情報が、ディスプレイ部５によって、レンズ１０４に表示されるので、使用者は眼鏡型インタフェース装置１をかけたまま携帯電話などから取得した情報を見ることができ、非常に便利である。
その他の構成、作用及び効果は上記第１実施例と同様であるので、その記載は省略する。

次に、この発明の第３実施例について説明する。
図５は、第３実施例の要部を示す眼鏡型インタフェース装置１の平面図である。
図５に示すように、この実施例の眼鏡型インタフェース装置１は、オーディオ部６を有している点が、上記第１及び第２実施例と異なる。
図５に示すように、オーディオ部６は、眼鏡１００のモダン部１０３に設けられている。 このオーディオ部６は、骨伝導イヤホン６０とマイクロフォン６１とを有してなり、一方のテンプル１０２とレンズ枠１０１と他方のテンプル１０２とを通ったライン６２を介して無線通信部３と接続している。
これにより、音声などの音情報を、無線通信部３を通じて送受信することができる。 すなわち、携帯電話などの外部器機から無線通信部３に送られてきた音情報が、オーディオ部６の骨伝導イヤホン６０に送信され、使用者Ｐは骨を通じてこの音情報を聞くことができる。 また、使用者Ｐが発した音情報は、オーディオ部６のマイクロフォン６１で捉えられ、ライン６２を通じて無線通信部３に送られる。 これにより、この音情報が、無線通信部３から携帯電話などに送信される。
このように、この実施例の眼鏡型インタフェース装置１によれば、使用者Ｐが、鼓膜でなく、骨を通じて音声などの情報を得ることができるので、耳が不自由な場合においても、音声などの情報を確実に得ることができる。
その他の構成、作用及び効果は上記第１及び第２実施例と同様であるので、その記載は省略する。

次に、この発明の第４実施例について説明する。
図６は、第４実施例に係るセキュリティシステムを示す概略図であり、図７は管理装置のブロック図である。
この実施例のセキュリティシステムは、図６に示すように、建物の出入り口３００を開閉する入出門２００を通る人の同一性を識別して、通過の可否を決定するシステムである。

このセキュリティシステムは、眼鏡型インタフェース装置１と管理装置７とを備えてなる。
眼鏡型インタフェース装置１は、上記第３実施例の眼鏡型インタフェース装置であり、管理装置７は、入出門２００の開閉を管理する装置である。

管理装置７は、入出門２００を機械的に開閉させるための開閉機構８を制御する制御信号Ｓ２を開閉機構８に出力することができる装置である。
具体的には、管理装置７は、図７に示すように、アンテナ７０が接続されたディプレクサ７１の後段に配された受信部７２と画像処理部７３と判断部７４と登録部７５と駆動部７６と送信部７７とを有している。

受信部７２は、アンテナ７０からディプレクサ７１を通じて受信した撮像信号Ｓ１を受信して復調し、その撮像信号Ｓ１を画像処理部７３に送る部分である。
画像処理部７３は、受信部７２からの撮像信号Ｓ１を画像情報Ｇに処理して、判断部７４に出力する部分である。
判断部７４は、画像処理部７３からの画像情報Ｇと、登録部７５に登録されている複数の画像情報Ｇｎとを比較し、画像情報Ｇが、複数の画像情報Ｇｎのいずれかと同一か否かを判断する部分である。 また、判断部７４は、画像情報Ｇが、複数の画像情報Ｇｎのいずれかと同一の場合、すなわち、複数の画像情報Ｇｎの中に画像情報Ｇと同一の画像情報Ｇｎが存在した場合には、許可信号Ｄ１を駆動部７６に出力する。 また、画像情報Ｇと同一の画像情報Ｇｎが存在しない場合には、拒否信号Ｄ２を駆動部７６に出力するようになっている。 駆動部７６は、許可信号Ｄ１を判断部７４から受けた場合に、入出門２００を開かせる制御信号Ｓ２を開閉機構８に出力すると共に、許可に関するメッセージＭ１を送信部７７に出力する部分である。 また、拒否信号Ｄ２を判断部７４から受けた場合には、入出門２００の閉状態を維持させる制御信号Ｓ２を開閉機構８に出力すると共に、拒否される理由などのメッセージＭ２を送信部７７に出力する。
送信部７７は、メッセージＭ１，Ｍ２を変調し、これらのメッセージＭ１，Ｍ２をディプレクサ７１及びアンテナ７０を介して、眼鏡型インタフェース装置１に送信する部分である。

かかる構成により、入出門者Ｐが図６に示す眼鏡型インタフェース装置１をかけると、入出門者Ｐの網膜がカメラ部２によって撮像され、その撮像信号Ｓ１が管理装置７に送信される。
すると、撮像信号Ｓ１が図７に示す管理装置７のアンテナ７０で受けられ、ディプレクサ７１を通じて受信部７２に受信されて復調される。 そして、復調された撮像信号Ｓ１が画像処理部７３で画像情報Ｇに変換され、画像情報Ｇが判断部７４に出力される。

これにより、入出門者Ｐの網膜の画像情報Ｇが、判断部７４によって登録部７５に登録されている複数の画像情報Ｇｎと比較される。 そして、画像情報Ｇが画像情報Ｇｎのいずれかと同一である場合、すなわち、入出門者Ｐが網膜情報の登録を管理装置７にした者である場合には、許可信号Ｄ１が判断部７４から駆動部７６に出力される。 すると、入出門２００を開かせる制御信号Ｓ２が駆動部７６からを開閉機構８に出力され、入出門２００が開閉機構８によって開かれる。 これと並行して、許可に関するメッセージＭ１が送信部７７に出力され、アンテナ７０を介して眼鏡型インタフェース装置１に送信される。
このメッセージＭ１は、眼鏡型インタフェース装置１の無線通信部３によって受信され、ディスプレイ部５によってレンズ１０４に表示される。

逆に、画像情報Ｇが画像情報Ｇｎのいずれかと同一でない場合、すなわち、入出門者Ｐが網膜情報の登録を管理装置７にした者でない場合には、拒否信号Ｄ２が判断部７４から駆動部７６に出力され、入出門２００の閉状態を維持させる制御信号Ｓ２が駆動部７６からを開閉機構８に出力される。 これにより、入出門２００は閉じた状態を維持し、入出門者Ｐは出入り口３００から建物の中に入ることができない。 また、これと並行して、拒否される理由などのメッセージＭ２が送信部７７に出力され、アンテナ７０を介して眼鏡型インタフェース装置１に送信されて、そのメッセージＭ２の内容が、眼鏡型インタフェース装置１のディスプレイ部５によってレンズ１０４に表示される。
その他の構成、作用及び効果は上記第１ないし第３実施例と同様であるので、その記載は省略する。

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、眼球の網膜をカメラ部２の撮像対象としたが、瞳孔を撮像対象としても良い。
また、上記実施例では、センサ２１の前段に、図示しないレンズを設け、このレンズを移動させて焦点調整をすることができるようにしたが、この焦点調整を自動的に行うようにすることができることは勿論である。
また、上記実施例では、発電部として、太陽電池を用いたが、太陽電池の代わりに、体温で発電するサーモジェネレータを用いてもよい。
また、上記実施例では、無線通信部として、UWBの無線方式で通信を行う無線通信部３を用いたが、通常の無線方式で通信を行うものを採用しても良い。
また、上記第３実施例では、オーディオ部６のイヤホンとして、骨伝導イヤホン６０を用いたが、健聴者が使用する通常のイヤホンを用いても良い。

この発明の第１実施例に係る眼鏡型インタフェース装置を示す斜視図である。

カメラ部の構造を示す概略平面図である。

使用者が眼鏡型インタフェース装置をかけた状態を示す平面図である。

第２実施例の要部を示す眼鏡型インタフェース装置の平面図である。

第３実施例の要部を示す眼鏡型インタフェース装置の平面図である。

第４実施例に係るセキュリティシステムを示す概略図である。

管理装置のブロック図である。

符号の説明

１…眼鏡型インタフェース装置、 ２…カメラ部、 ３…無線通信部、 ４…発電部、 ５…ディスプレイ部、 ６…オーディオ部、 ７…管理装置、 ８…開閉機構、 ２０，５１…ミラー、 ２１…センサ、 ２２，５３，６２…ライン、 ５０…映写部、 ５２…ビームスプリッタ、 ６０…骨伝導イヤホン、 ６１…マイクロフォン、 ７０…アンテナ、 ７１…ディプレクサ、 ７２…受信部、 ７３…画像処理部、 ７４…判断部、 ７５…登録部、 ７６…駆動部、 ７７…送信部、 １００…眼鏡、 １０１…レンズ枠、 １０２…テンプル、 １０３…モダン部、 １０４…レンズ、 Ｄ１…許可信号、 Ｄ２…拒否信号、 Ｇ，Ｇｎ…画像情報、 Ｌ…光、 Ｍ１，Ｍ２…メッセージ、 Ｐ…使用者、 Ｓ１…撮像信号、 Ｓ２…制御信号、 Ｖ…映像光。