JP3242685B2 - Eye gaze measurement device - Google Patents

Eye gaze measurement device

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JP3242685B2
JP3242685B2 JP02534992A JP2534992A JP3242685B2 JP 3242685 B2 JP3242685 B2 JP 3242685B2 JP 02534992 A JP02534992 A JP 02534992A JP 2534992 A JP2534992 A JP 2534992A JP 3242685 B2 JP3242685 B2 JP 3242685B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばオートバイや自
動車等のドライバの注視点を分析するために用いる視線
測定装置に関し、特に、ドライバが視線を注いでいる点
までの距離を、頭部の動きに影響されることなく正確に
測定することのできる視線測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line-of-sight measuring device used for analyzing a point of gaze of a driver, for example, a motorcycle or a car. The present invention relates to a line-of-sight measuring device that can accurately measure without being affected by movement.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、モータリゼーションの発達によっ
て、多くの人がオートバイ、自動車を運転している。こ
のため図5に示す如く、ドライバが交通標識2aおよび
2bや周辺の危険物4をどの程度の距離から認識してい
るか、また、この距離が天候状態や周囲を走る車両等の
状態によってどのように変化するか等、ドライバの注視
点を分析し、車両や道路の設計等に活用する要請が高ま
っている。従来より、人の視線がどこに注がれているか
を測定する装置は種々提案されている。例えば、特開昭
61−172552号公報、特開平3−109029号
公報においては、光源からの平行光束を被測定者の眼球
に投射し、角膜からの反射光による角膜反射像と瞳孔の
結像位置を利用して、視線測定を行う方法が開示されて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of motorization, many people drive motorcycles and automobiles. For this reason, as shown in FIG. 5, how the driver recognizes the traffic signs 2a and 2b and the surrounding dangerous objects 4 from what distance, and how this distance depends on the weather conditions and the state of vehicles running around the vehicle. There is a growing demand to analyze the driver's point of gaze, such as whether it will be changed, and utilize it for vehicle and road design. 2. Description of the Related Art Conventionally, various devices have been proposed for measuring where a person's line of sight is poured. For example, in JP-A-61-172552 and JP-A-3-109090, a parallel light beam from a light source is projected onto an eyeball of a subject, and a corneal reflection image and an image of a pupil formed by light reflected from the cornea. A method of performing gaze measurement using a position is disclosed.

【0003】また、近赤外光を放射する発光ダイオード
と受光素子との組み合わせで構成されるアイカメラが知
られており、このアイカメラは、人の眼球に近赤外光を
照射し、眼球突出部からの反射光を受光素子で検出し、
眼球の動きを演算して、この被測定者の視線の注視点を
ビデオカメラで撮影した視野画像の中に表示する視線測
定装置として用いられている。
[0003] Also, there is known an eye camera including a combination of a light emitting diode and a light receiving element that emit near infrared light. This eye camera irradiates a human eyeball with near infrared light and emits the eyeball. The reflected light from the protruding part is detected by the light receiving element,
It is used as an eye-gaze measuring device that calculates the movement of the eyeball and displays the gaze point of the gaze of the person to be measured in a visual field image captured by a video camera.

【0004】表示された注視点のデータは、被測定者が
一定の姿勢にあるときの垂直軸V、水平軸Hで規定され
る二次元座標系における基準位置6からの移動角度量と
してデジタルデータで出力することができる(図5)。
[0004] The displayed gazing point data is digital data as a moving angle amount from a reference position 6 in a two-dimensional coordinate system defined by a vertical axis V and a horizontal axis H when the subject is in a fixed posture. (FIG. 5).

【0005】最近では、ビデオカメラやアイカメラ等の
構成品においてもダウンサイジングが進み、小型で、ド
ライバのヘルメット等に組み込むこともでき、運転中の
視線を測定することが可能となってきている。
In recent years, downsizing has progressed in components such as video cameras and eye cameras, and the components are small and can be incorporated in a driver's helmet or the like, and it has become possible to measure the line of sight during driving. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
視線測定装置においては、一定の姿勢で使用されること
が前提となっている。すなわち、被測定者の頭部の位置
が一定であれば、ビデオカメラの視野の中のどこに視線
が注がれているかが測定でき、視点までの距離を測定す
ることができる。
By the way, in the above-mentioned conventional line-of-sight measuring apparatus, it is assumed that the apparatus is used in a fixed posture. That is, if the position of the head of the subject is constant, it is possible to measure where in the visual field of the video camera the line of sight is focused, and to measure the distance to the viewpoint.

【0007】オートバイや自動車のドライバの運転中の
視線を測定する場合、被測定者の頭部と水平基準線(水
平線)との距離は予め測定することができ、これを水平
線からの高さとして入力、設定することができる。
When measuring the line of sight of a driver of a motorcycle or car during driving, the distance between the head of the person to be measured and a horizontal reference line (horizontal line) can be measured in advance, and this is taken as the height from the horizontal line. Can be entered and set.

【0008】従って、図6に示す如く、ドライバ8の頭
部10が水平線(水平基準線)に対して、一定の位置に
ある場合には、アイカメラによる眼球の位置測定、すな
わち被測定者の眼球の移動角度が測定できれば、その移
動角度αの測定値から、視線の注視点Pまでの距離L1
を三角法によって演算することができ、ドライバ8が図
5の交通標識2a、2bや危険物4をどの程度の距離で
認識するかを測定することができる。
Therefore, as shown in FIG. 6, when the head 10 of the driver 8 is at a fixed position with respect to the horizontal line (horizontal reference line), the position of the eyeball is measured by the eye camera, that is, the position of the subject is measured. If the movement angle of the eyeball can be measured, the distance L1 from the measured value of the movement angle α to the gazing point P of the line of sight
Can be calculated by trigonometry, and it is possible to measure how far the driver 8 recognizes the traffic signs 2a and 2b and the dangerous substance 4 in FIG.

【0009】しかしながら、運転中のドライバ8の頭部
10の位置は一定に固定されるものではなく、図7に示
す如く、前かがみになる等の移動を伴うことは避けられ
ない。この場合、図6と同様に眼球の移動角度がαで、
変化していなくても、水平線(水平基準線)に対する頭
部10の角度が異なっているため、視線の注視点Pまで
の距離L2は、図6の場合と異なるものとなる。
[0009] However, the position of the head 10 of the driver 8 during driving is not fixed to a fixed value, and as shown in FIG. In this case, the moving angle of the eyeball is α as in FIG.
Even if it does not change, since the angle of the head 10 with respect to the horizontal line (horizontal reference line) is different, the distance L2 to the gazing point P of the line of sight is different from that in FIG.

【0010】このように、ドライバ8の視線の測定にお
いて、被測定者の頭部の位置を一定位置として測定する
従来の装置では、ドライバの注視点までの距離を正確に
測定することができないという不都合が生じることとな
る。
As described above, in the measurement of the line of sight of the driver 8, the conventional device that measures the position of the head of the person to be measured as a fixed position cannot accurately measure the distance to the driver's gazing point. Inconvenience will occur.

【0011】そこで、本発明は、オートバイや自動車等
のドライバの視線測定において、被測定者であるドライ
バの頭部位置の移動に影響されることなく、その注視点
までの距離を正確に測定、算出することができる視線測
定装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention accurately measures the distance to the gazing point of a driver, such as a motorcycle or a car, without being affected by the movement of the head position of the driver as the subject. It is an object of the present invention to provide a gaze measuring device capable of calculating the gaze.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、被測定者の視線が注がれている特定の
注視点までの距離を測定する視線測定装置であって、前
記視線測定装置は、前後方向を含む鉛直面内の二次元座
標系における被測定者の頭部が一定の位置にあるときの
基準位置からの眼球の移動角度を検出し、一定の周期で
視野角度データを出力する視野センサと、前記二次元座
標系における水平基準線からの被測定者の頭部の移動角
度を検出し、一定の周期で頭部角度データを出力する角
度センサと、前記被測定者が、予め定めた基準の距離を
移動する毎にパルス信号を発生する距離測定器と、前記
特定の注視点における路面に設定され前記路面と反射
率が異なるマークを検出してパルス信号を発生する路面
状況センサと、前記視野センサから眼球の移動を示す出
力が発生されると、前記距離測定器からの前記パルス信
号の計数を開始し、前記路面状況センサからの前記パル
ス信号が発生されると、前記距離測定器からの前記パル
ス信号の計数を終了し、前記頭部角度データおよび当該
計数したパルス数に基づいて、前記被測定者が前記視野
角度データによって特定される前記特定の注視点を確認
してから前記マークに到達するまでの距離を算出する演
算回路とから構成されることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a gaze measuring apparatus for measuring a distance to a specific gaze point where a gaze of a person to be measured is poured. The eye-gaze measuring device detects a moving angle of the eyeball from a reference position when the head of the subject in a two-dimensional coordinate system in a vertical plane including the front-back direction is at a certain position, A visual field sensor that outputs visual field angle data at a period, and an angle sensor that detects a moving angle of the head of the subject from a horizontal reference line in the two-dimensional coordinate system and outputs the head angle data at a constant period. And a distance measuring device that generates a pulse signal each time the subject moves a predetermined reference distance;
And road surface conditions sensors reflectance and the road surface, which is set on the road surface in a particular fixation point for generating a pulse signal by detecting a different mark, the output is generated indicating movement of the eyeball from the field of view sensor, said distance The counting of the pulse signal from the measuring device is started, and when the pulse signal from the road surface condition sensor is generated, the counting of the pulse signal from the distance measuring device is terminated, the head angle data and the the counted based on the number of pulses, the measured person is the field of view
And an arithmetic circuit for calculating a distance from when the specific point of interest specified by the angle data is confirmed to when the mark reaches the mark.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【作用】本発明による視線測定装置によれば、前方に注
視点があった場合、視線が路面から注視点に移動する。
この視線の移動は視野センサにより検出され、例えば、
特定の注視点である標識等の横の道路上に路面と反射率
の異なるマークを貼っておけば、車両が標識の横を通過
する際に路面状況センサがマークを検出し、状況信号を
得ることができる。
According to the gaze measuring apparatus of the present invention, when the gaze point is ahead, the gaze moves from the road surface to the gaze point.
This movement of the line of sight is detected by a visual field sensor, for example,
If a mark with a different reflectance from the road surface is put on the side of the road such as a sign that is a specific point of gaze, the road surface condition sensor detects the mark when the vehicle passes by the sign and obtains a situation signal be able to.

【0018】従って、視野角度データが変化して標識に
視線が移動し、状況信号が検出されるまでの間、距離測
定器の距離信号パルスを計数し、この計数値を距離に換
算すれば、標識を認識してからその標識を通過するまで
の距離を測定することができる。
Therefore, the distance signal pulse of the distance measuring device is counted until the visual line moves to the sign due to the change of the viewing angle data and the situation signal is detected, and the counted value is converted into the distance. The distance from the recognition of the sign to the passage of the sign can be measured.

【0019】いいかえれば、被測定者が、前方の標識を
どの程度手前から認識していたかを距離として測定する
ことができ、同時に、視野角度データにおける車速、ラ
イダ(被測定者)の姿勢、視野(視線)の角度等のデー
タを蓄積すれば、充分な解析データを収集することがで
きる。
In other words, it is possible to measure as a distance how far the subject has recognized the sign ahead of the vehicle as a distance. At the same time, the vehicle speed, the attitude of the rider (the subject) and the visual field in the view angle data are obtained. By accumulating data such as the angle of (sight), sufficient analysis data can be collected.

【0020】[0020]

【実施例】次に、本発明に係る視線測定装置について好
適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a preferred embodiment of the eye gaze measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0021】図1は、本実施例に係る視線測定装置20
の概略構成を示すブロック図であり、参照符号22は被
測定者の頭部が一定の位置にあるときの二次元座標系に
おける基準位置からの眼球の移動角度を検出する視野セ
ンサであり、参照符号24は被測定者の頭部の水平基準
線からの移動角度を検出する角度センサであり、参照符
号26は視野センサ22および角度センサ24の検出出
力に基づいて、被測定者の視線が注がれている注視点ま
での水平方向の距離を算出する演算回路である。
FIG. 1 shows a gaze measuring apparatus 20 according to this embodiment.
Reference numeral 22 is a visual field sensor that detects a moving angle of an eyeball from a reference position in a two-dimensional coordinate system when the head of the subject is at a fixed position. Reference numeral 24 denotes an angle sensor for detecting a moving angle of the head of the subject from a horizontal reference line, and reference numeral 26 denotes a line of sight of the subject based on detection outputs of the visual field sensor 22 and the angle sensor 24. This is an arithmetic circuit that calculates the horizontal distance to the gazing point that is lost.

【0022】演算回路26は、角度センサ24の検出出
力に基づいて、二次元座標系を回転し座標変換を行う座
標変換回路26aと、視野センサ22の検出出力に基づ
いて、座標変換回路26aにより変換された二次元座標
系により、被測定者の視線が注がれている注視点までの
水平方向の距離を算出する距離算出回路26bとから構
成されている。
The arithmetic circuit 26 includes a coordinate conversion circuit 26a for rotating the two-dimensional coordinate system based on the detection output of the angle sensor 24 and performing coordinate conversion, and a coordinate conversion circuit 26a based on the detection output of the visual field sensor 22. The converted two-dimensional coordinate system includes a distance calculation circuit 26b that calculates a horizontal distance to a gazing point at which the line of sight of the subject is poured.

【0023】参照符号28はビデオカメラであり、被測
定者の視野を撮影し、表示モニタ30に表示する。この
際、演算回路26により算出された被測定者の注視点ま
での水平方向の距離、すなわち、視野センサ22により
検出した被測定者の眼球の移動角度に基づいて、表示出
力手段32により被測定者の視野の中における被測定者
の視線の注がれている注視点の位置データが作成され、
視線の注がれている点として表示モニタ30に表示され
る。
Reference numeral 28 denotes a video camera which captures the field of view of the person to be measured and displays it on a display monitor 30. At this time, based on the horizontal distance to the gazing point of the measured person calculated by the arithmetic circuit 26, that is, based on the movement angle of the eyeball of the measured person detected by the visual field sensor 22, the measured value is measured by the display output means 32. Gaze point position data where the line of sight of the subject is poured in the field of view of the person is created,
It is displayed on the display monitor 30 as the point where the line of sight is being paid.

【0024】また、演算回路26により算出された被測
定者の注視点までの水平方向の距離はデータ出力手段3
4にデジタルデータとして出力され、所望の記録手段に
記録、蓄積することができる。
The horizontal distance to the gazing point of the subject calculated by the arithmetic circuit 26 is calculated by the data output means 3.
4, and can be recorded and stored in desired recording means.

【0025】線測定装置20は、基本的には以上のよ
うに構成されるものであり、次に、その動作について説
明する。
The visual line measuring apparatus 20, which is basically constructed as described above, will now be described the operation.

【0026】視線測定装置20は被測定者が頭部に装着
するヘルメット等に搭載される。被測定者が、オートバ
イや自動車等を運転する際、被測定者の視野はビデオカ
メラ28により撮影され、表示モニタ30に表示され
る。
The eye-gaze measuring device 20 is mounted on a helmet or the like worn on the head of the person to be measured. When the subject drives a motorcycle, a car, or the like, the visual field of the subject is captured by the video camera 28 and displayed on the display monitor 30.

【0027】視野センサ22により被測定者の眼球の基
準位置からの移動角度が検出される。被測定者が、オー
トバイや自動車のドライバの場合、被測定者の眼球位置
と水平基準線(水平線)との距離は予め測定でき、これ
を水平線からの高さとして入力、設定することができる
から、図6に示す如く、被測定者が一定の姿勢で運転す
る限り、すなわち、被測定者の頭部が一定の位置にある
限り、その眼球の二次元座標系における基準位置からの
移動角度が測定できれば、視線が注がれている注視点ま
での水平距離は、三角法により容易に演算することがで
きる。
The movement angle of the eyeball of the subject from the reference position is detected by the visual field sensor 22. When the subject is a motorcycle or automobile driver, the distance between the eye position of the subject and the horizontal reference line (horizontal line) can be measured in advance, and this can be input and set as the height from the horizontal line. As shown in FIG. 6, as long as the subject drives in a fixed posture, that is, as long as the subject's head is at a fixed position, the movement angle of the eyeball from the reference position in the two-dimensional coordinate system is If it can be measured, the horizontal distance to the gaze point at which the line of sight is poured can be easily calculated by trigonometry.

【0028】この演算は、演算回路26中の距離算出回
路26bにより行われ、演算結果はデータ出力手段34
からデジタルデータとして出力され、所望の記録手段に
記録することができ、さらに、表示出力手段32によ
り、表示モニタ30上の表示位置データとして出力さ
れ、ビデオカメラ28により撮影された被測定者の視野
画像上に、被測定者の視線が注がれている注視点が表示
される。
This calculation is performed by the distance calculation circuit 26b in the calculation circuit 26, and the calculation result is output to the data output means 34.
Can be output as digital data and can be recorded on desired recording means. Further, the display output means 32 outputs the data as display position data on the display monitor 30 and the field of view of the subject captured by the video camera 28. A gazing point at which the line of sight of the subject is focused is displayed on the image.

【0029】一方、図7に示す如く、被測定者の姿勢が
変化し、頭部が前かがみの状態になった場合、被測定者
の頭部の水平基準線からの移動角度が角度センサ24に
より検出される。この検出結果に基づき、演算回路26
中の座標変換回路26aにより、二次元座標系を回転さ
せ座標変換を行う。
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the posture of the subject changes and the head is bent forward, the angle of movement of the subject's head from the horizontal reference line is determined by the angle sensor 24. Is detected. Based on this detection result, the arithmetic circuit 26
The two-dimensional coordinate system is rotated by the middle coordinate conversion circuit 26a to perform coordinate conversion.

【0030】このようにして変換された二次元座標系に
よって、視野センサ22の検出出力、すなわち、被測定
者の眼球の移動角度に基づいて、前記と同様にして、距
離算出回路26bにより、その視線が注がれている注視
点までの水平距離が算出される。
Based on the detection output of the visual field sensor 22, that is, the movement angle of the eyeball of the person to be measured, by the two-dimensional coordinate system converted in this manner, the distance calculation circuit 26b calculates the The horizontal distance to the gaze point at which the line of sight is poured is calculated.

【0031】この演算結果は同様にして、データ出力手
段34からデジタルデータとして出力され、所望の記録
手段に記録することができ、さらに、表示出力手段32
により、表示モニタ30上の表示位置データとして出力
され、ビデオカメラ28により撮影された被測定者の視
野画像上に、被測定者の視線が注がれている注視点が表
示される。
The calculation result is similarly output from the data output means 34 as digital data, and can be recorded on a desired recording means.
As a result, the point of gaze at which the line of sight of the subject is focused is displayed on the visual field image of the subject, which is output as display position data on the display monitor 30 and captured by the video camera 28.

【0032】図2は本発明に係る視線測定装置の構成を
示す概略ブロック図である。図2において、視線測定装
置40は、被測定者の頭部が一定の位置にあるときの二
次元座標系における基準位置からの眼球の移動角度を検
出し、一定間隔毎に視角度データを出力する視野セン
サ42と、視野センサ42と同期して、被測定者の頭部
の水平基準線からの移動角度を検出し、角度データとし
て出力する角度センサ44とを備えている。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the eye gaze measuring apparatus according to the present invention. 2, the line-of-sight measurement device 40 detects a moving angle of the eye from a reference position in the two-dimensional coordinate system when the head of the subject is in a fixed position, the field angle data seen at regular intervals A visual field sensor 42 for outputting, and an angle sensor 44 for detecting a moving angle of the head of the subject from a horizontal reference line in synchronization with the visual field sensor 42 and outputting the detected angle as angle data are provided.

【0033】さらに、視線測定装置40は、被測定者が
乗車したオートバイや自動車等の車両が予め定めた基準
の距離を移動する毎にパルス信号を発生する距離測定器
43と、例えば、路面と反射率が異なる道路上に貼られ
たマークに対してパルス信号を白線信号として出力し、
路面の状況変化を反射率の違い等で検出しパルス信号を
発生する白線センサ45と、被測定者の視野を撮影する
ビデオカメラ48とを備えている。
Further, the line-of-sight measuring device 40 includes a distance measuring device 43 for generating a pulse signal each time a vehicle such as a motorcycle or a car on which the person to be measured moves a predetermined reference distance, and, for example, a road surface. A pulse signal is output as a white line signal for a mark attached on a road having a different reflectance,
A white line sensor 45 that detects a change in road surface condition based on a difference in reflectivity and generates a pulse signal, and a video camera 48 that captures an image of the field of view of the subject are provided.

【0034】これらの視野センサ42、角度センサ4
4、距離測定器43、白線センサ45の出力信号は、ビ
デオカメラ48の撮影した被測定者の視野を映像信号に
同期してビデオレコーダ47に記録され、被測定者の視
野映像は、画像出力部49を通して表示モニタ50に表
示することができる。
The field sensor 42 and the angle sensor 4
4. The output signals of the distance measuring device 43 and the white line sensor 45 are recorded in the video recorder 47 in synchronization with the video signal of the field of view of the subject captured by the video camera 48, and the visual field image of the subject is output as an image. It can be displayed on the display monitor 50 through the section 49.

【0035】また、演算回路46は、視野センサ42か
ら、被測定者の眼球の移動を示す出力である視角度デ
ータが出力されると、距離測定器43からのパルス信号
の計数を開始し、白線センサ45から、パルス出力が発
生されると、距離測定器43からのパルス信号の計数を
終了し、当該計数したパルス数に基づいて、距離を換算
し、算出する。この算出結果は、データ出力部54、表
示出力部52を通じて表示モニタ50に表示し、あるい
は、グラフ表示手段56にグラフ表示することができ
る。
Further, the arithmetic circuit 46, the field sensor 42, the output is a visual field angle data indicating the movement of the eyeball of the subject is output, and starts counting the pulse signal from the distance measuring instrument 43 When a pulse output is generated from the white line sensor 45, the counting of the pulse signals from the distance measuring device 43 is terminated, and the distance is calculated based on the counted number of pulses. This calculation result can be displayed on the display monitor 50 through the data output unit 54 and the display output unit 52, or can be displayed as a graph on the graph display unit 56.

【0036】本実施例に係る視線測定装置40は、基本
的には以上のように構成されるものであり、次に、その
動作について説明する。
The eye gaze measuring apparatus 40 according to the present embodiment is basically configured as described above, and the operation thereof will be described next.

【0037】通常、二輪車のライダ(被測定者)は路面
に視線を注いで走行しているが、例えば、図5のように
前方に交通標識2a、2bがあった場合、視線を路面か
ら交通標識2a、2bに移動する。この視線の移動は、
視野センサ42により検出され、視野映像上で視線移動
として表わされる。
Normally, a rider (measured person) of a two-wheeled vehicle runs with his / her eyes on the road surface. For example, when traffic signs 2a and 2b are present ahead as shown in FIG. Move to signs 2a, 2b. This line of sight movement
It is detected by the visual field sensor 42 and is represented as a visual line movement on the visual field image.

【0038】視野センサ42、距離測定器43、白線セ
ンサ45、角度センサ44の出力信号、C、D
は、ビデオカメラ48の撮影した被測定者の視野を映像
信号に同期してビデオレコーダ47に記録され、夫々
が、図3に示すような波形として記録され、表示モニタ
50上の視野映像画面に視角度データ間隔毎に連続番
号が表示される。
Output signals B , A , C, D of the visual field sensor 42, the distance measuring device 43, the white line sensor 45, and the angle sensor 44.
Are recorded in the video recorder 47 in synchronization with the video signal, and the respective fields of view of the subject taken by the video camera 48 are recorded as waveforms as shown in FIG. visual field angle data interval sequential number for each are displayed.

【0039】ここで、交通標識2a、2b等の横の道路
上にマークを貼っておけば、車両が交通標識2a、2b
等の横を通過する際に白線センサ45から、白線信号C
を得ることができる。従って、視野角度データBの1で
は路面を見ており、2で標識に視線が移動し、白線信号
Cの1が検出されるまでの間、距離測定器43の距離信
号Aのパルス6から12までを計数し、この計数値を距
離に換算すれば、交通標識2a、2bを認識してからそ
の交通標識2a、2bを通過するまでの距離を測定する
ことができる。
Here, if a mark is put on a road beside the traffic signs 2a, 2b, etc., the vehicle can be moved to the traffic signs 2a, 2b.
When passing through the side of the white line sensor 45, the white line signal C
Can be obtained. Accordingly, the road surface is viewed at 1 in the viewing angle data B, and the line of sight moves to the sign at 2 until pulses 1 to 6 of the distance signal A of the distance measuring device 43 are detected until 1 of the white line signal C is detected. If the counted value is converted to a distance, the distance from the recognition of the traffic sign 2a, 2b to the passage of the traffic sign 2a, 2b can be measured.

【0040】いいかえれば、被測定者が、前方の交通標
識2a、2bをどの程度手前から認識していたかという
距離を測定することができ、同時に、視野角度データB
の2における車速、ライダ(被測定者)の姿勢、視野
(視線)の角度等のデータが蓄積されており、これによ
り充分な解析データを収集することができる。
In other words, it is possible to measure the distance from which the subject has recognized the traffic signs 2a, 2b in front from the front, and at the same time, to determine the viewing angle data B
Data such as the vehicle speed, the attitude of the rider (measured person), the angle of the visual field (line of sight), and the like in (2) are accumulated, so that sufficient analysis data can be collected.

【0041】図4は以上の処理を行うためのフローチャ
ートを示すものであり、演算回路46の機能を中心に、
マイクロプロセッサを使用して、処理することが可能で
ある。先ず、ステップS1において、視野センサ42、
距離測定器43、白線センサ45、角度センサ44の出
力信号、C、Dは、ビデオカメラ48の撮影した
被測定者の視野を映像信号に同期して入力される。
FIG. 4 shows a flow chart for performing the above processing, focusing on the function of the arithmetic circuit 46.
Processing can be performed using a microprocessor. First, in step S1, the visual field sensor 42,
The output signals B , A , C, and D of the distance measuring device 43, the white line sensor 45, and the angle sensor 44 are input in synchronization with a video signal of the field of view of the subject captured by the video camera 48.

【0042】次に、ステップS2において、視野角度デ
ータBがライダ(被測定者)の視線が移動した時の視野
角度データBの番号と、白線信号の番号、すなわち、視
野角度データBの2と白線信号Cの1を入力し、ステッ
プS3において、視野角度データBの2と白線信号Cの
1までの間の距離測定器43の距離信号Aのパルス6か
ら12までを計数し、ステップS4において、計数した
距離信号Aから距離の換算を行う。
Next, in step S2, the viewing angle data B includes the number of the viewing angle data B when the line of sight of the rider (measured person) moves and the number of the white line signal, that is, 2 of the viewing angle data B. 1 of the white line signal C is input. In step S3, pulses 6 to 12 of the distance signal A of the distance measuring device 43 between the field angle data B of 2 and the white line signal C of 1 are counted, and in step S4. The distance is converted from the counted distance signal A.

【0043】なお、ステップS5において、視野角度デ
ータBの2から白線信号Cの1までの間、図示しないタ
イマデータを計数し、ステップS6において、このタイ
マデータを時間に変換し、ステップS7において、距離
と時間とから平均速度を演算し、ステップS8におい
て、視野角度データBの2における各データを読み込
み、ステップS9において、これらのデータを出力し、
表示させる。
In step S5, timer data (not shown) is counted from 2 of the viewing angle data B to 1 of the white line signal C. In step S6, the timer data is converted into time, and in step S7, An average speed is calculated from the distance and the time, and in step S8, each data of the viewing angle data B is read, and in step S9, these data are output.
Display.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明に係る視線測定装置によれば、以
下の効果が得られる。すなわち、本発明は、被測定者の
頭部の位置が移動した場合においても、その移動量に応
じて、二次元座標系を変換して、被測定者の視線が注が
れている特定の注視点までの水平方向の距離を正確に算
出し、記録することができる。
According to the gaze measuring apparatus according to the present invention, the following effects can be obtained. That is, the present invention converts a two-dimensional coordinate system in accordance with the amount of movement even when the position of the head of the subject moves, and the particular line of sight of the subject is focused on. The horizontal distance to the point of interest can be accurately calculated and recorded.

【0045】また、被測定者の頭部の位置が移動した場
合においても、全く影響されずに、視線の移動から、路
面の状況信号検出までの距離測定信号を計数して距離を
得ることができる。
Also, even when the position of the head of the subject moves, the distance can be obtained by counting the distance measurement signals from the movement of the line of sight to the detection of the road surface condition signal without any influence. it can.

【0046】従って、オートバイや自動車等のドライバ
に本装置を装着させ、天候状態や周囲を走る車両等の状
態を変化させながら、交通標識や周辺の危険物をどの程
度の距離から認識するかを逐次記録することによって、
ドライバの注視点を詳細に分析することができ、この結
果を車両や道路の設計等に活用することができる。
Therefore, the driver of a motorcycle or a car is equipped with the present apparatus, and while changing the weather condition or the state of a vehicle running around the vehicle, it is necessary to determine the distance from which a traffic sign and surrounding dangerous objects are recognized. By recording sequentially,
The driver's gaze point can be analyzed in detail, and the result can be used for vehicle and road design.

【0047】また、本装置は、実際にドライバに装着さ
せて使用するのみならず、コンピュータグラフィック技
術と組み合わせ、運転環境を任意に変化させて、ドライ
バの行動をモニタするシミュレーションシステムにおけ
る視線測定装置として使用することも可能である。
The present apparatus is not only used by actually being mounted on a driver, but also used in combination with computer graphic technology as an eye-gaze measuring apparatus in a simulation system for monitoring the behavior of a driver by arbitrarily changing the driving environment. It is also possible to use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る視線測定装置の概略構成を示すブ
ロック図である。
Is a block diagram showing an outline substantially arrangement of the line-of-sight measurement apparatus according to the present invention; FIG.

【図2】本発明に係る視線測定装置の実施例の概略構成
を示すブロック図である。
Is a block diagram showing the schematic structure of a real施例gaze measurement apparatus according to the present invention; FIG.

【図3】図2の実施例における各部の波形を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing waveforms at various parts in the embodiment of FIG. 2;

【図4】図2の実施例における処理フローチャートを示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a processing flowchart in the embodiment of FIG. 2;

【図5】被測定者の視野画像を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a visual field image of a person to be measured.

【図6】図1に示す実施例の動作を説明するための図で
ある。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【図7】図1に示す実施例の動作を説明するための図で
ある。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20、40…視線測定装置 22、42…視野センサ 24、44…角度センサ 26、46…演算回路 26a…座標変換回路 26b…距離算出回路 28、48…ビデオカメラ 30、50…表示モニタ 32…表示出力手段 34…データ出力手段 43…距離測定器 45…白線センサ 47…ビデオレコーダ 20, 40 ... line-of-sight measuring device 22, 42 ... visual field sensor 24, 44 ... angle sensor 26, 46 ... arithmetic circuit 26a ... coordinate conversion circuit 26b ... distance calculation circuit 28, 48 ... video camera 30, 50 ... display monitor 32 ... display Output means 34 Data output means 43 Distance measuring device 45 White line sensor 47 Video recorder

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−224637(JP,A) 特開 平4−288121(JP,A) 特開 平3−192500(JP,A) 特開 昭60−126140(JP,A) 特開 平1−185241(JP,A) 特開 平4−288122(JP,A) 特開 平4−288123(JP,A) 特開 昭61−172552(JP,A) 特開 平3−109029(JP,A) 特開 平5−108148(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 3/113 Continuation of front page (56) References JP-A-2-224637 (JP, A) JP-A-4-288121 (JP, A) JP-A-3-192500 (JP, A) JP-A-60-126140 (JP) JP-A-1-185241 (JP, A) JP-A-4-288122 (JP, A) JP-A-4-288123 (JP, A) JP-A-61-172552 (JP, A) 3-109029 (JP, A) JP-A-5-108148 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 3/113

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被測定者の視線が注がれている特定の注視
点までの距離を測定する視線測定装置であって、 前記視線測定装置は、前後方向を含む鉛直面内の二次元
座標系における被測定者の頭部が一定の位置にあるとき
の基準位置からの眼球の移動角度を検出し、一定の周期
で視野角度データを出力する視野センサと、 前記二次元座標系における水平基準線からの被測定者の
頭部の移動角度を検出し、一定の周期で頭部角度データ
を出力する角度センサと、 前記被測定者が、予め定めた基準の距離を移動する毎に
パルス信号を発生する距離測定器と、 前記特定の注視点における路面に設定され前記路面と
反射率が異なるマークを検出してパルス信号を発生する
路面状況センサと、 前記視野センサから眼球の移動を示す出力が発生される
と、前記距離測定器からの前記パルス信号の計数を開始
し、前記路面状況センサからの前記パルス信号が発生さ
れると、前記距離測定器からの前記パルス信号の計数を
終了し、前記頭部角度データおよび当該計数したパルス
数に基づいて、前記被測定者が前記視野角度データによ
って特定される前記特定の注視点を確認してから前記マ
ークに到達するまでの距離を算出する演算回路とから構
成されることを特徴とする視線測定装置。
1. A gaze measuring device for measuring a distance to a specific point of gaze at which a gaze of a subject is poured, wherein the gaze measuring device is a two-dimensional coordinate in a vertical plane including a front-rear direction. A field-of-view sensor that detects an angle of movement of an eyeball from a reference position when a head of a subject in a system is at a fixed position, and outputs viewing angle data at a fixed cycle; and a horizontal reference in the two-dimensional coordinate system. An angle sensor that detects the movement angle of the head of the subject from the line and outputs head angle data at a fixed cycle; and a pulse signal every time the subject moves a predetermined reference distance. shows a distance measuring device for generating a road surface condition sensor reflectance and the road surface, which is set on the road surface in the particular gaze point generates a pulse signal by detecting a different mark, the movement of the eyeball from the field sensor When output is generated Starts counting of the pulse signal from the distance measuring instrument, when the pulse signal from the road surface condition sensor is generated, and ends the counting of the pulse signal from the distance measuring instrument, the head angle data And based on the counted number of pulses ,
And an arithmetic circuit for calculating a distance from the confirmation of the specific point of gaze specified until the mark reaches the mark.
【請求項2】請求項1記載の視線測定装置において、視
野センサは、被測定者の頭部に装着可能に構成されたこ
とを特徴とする視線測定装置。
2. The eye-gaze measuring device according to claim 1, wherein the visual field sensor is configured to be mounted on the head of the person to be measured.
【請求項3】請求項1記載の視線測定装置において、当
該視線測定装置は、被測定者の頭部に装着可能に構成さ
れたビデオカメラと、 前記ビデオカメラにより撮影された画像を記録するビデ
オレコーダとを備え、 視野センサ、角度センサ、距離測定器、および、路面状
況センサの出力信号を、前記ビデオカメラにより撮影し
た映像信号と同期して前記ビデオレコーダに記録するこ
とを特徴とする視線測定装置。
3. The eye-gaze measuring device according to claim 1, wherein the eye-gaze measuring device is configured to be mounted on a head of a person to be measured, and a video for recording an image captured by the video camera. A gaze measuring device, comprising: a recorder; a field sensor, an angle sensor, a distance measuring device, and an output signal of a road surface condition sensor recorded in the video recorder in synchronization with a video signal captured by the video camera. apparatus.
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