JPH01268538A - Sight data analyser - Google Patents

Sight data analyser

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JPH01268538A
JPH01268538A JP63096366A JP9636688A JPH01268538A JP H01268538 A JPH01268538 A JP H01268538A JP 63096366 A JP63096366 A JP 63096366A JP 9636688 A JP9636688 A JP 9636688A JP H01268538 A JPH01268538 A JP H01268538A
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Japan
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zero point
eye movement
data input
movement data
data
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JP63096366A
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Akio Takei
竹井 昭雄
Mitsuo Yamada
光穗 山田
Tadahiko Fukuda
福田 忠彦
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TAKEI KIKI KOGYO KK
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
TAKEI KIKI KOGYO KK
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Abstract

PURPOSE:To simply adjust a zero point, by mounting a zero point detection circuit for outputting a bias signal and a zero point shift circuit for shifting the data outputted from an eye movement data input part to calibrate the zero point. CONSTITUTION:A zero point detection circuit 14 inputs data in both of horizontal and vertical directions from an eye movement data input part 7 and calculates the view point R detected by sensors 1, 2 on the basis of said data and, when said view point R is shifted from a zero point P0, the differences DELTAx, DELTAy between the zero point P0 and the viewpoint R in X- and Y-axis directions and the bias signals corresponding to said values are outputted to a zero point shift circuit 15. The zero point shift circuit 15 respectively adds or subtracts the biases corresponding to the differences DELTAx, DELTAy with respect to the data in both of horizontal and vertical directions outputted from the eye movement data input part 7 to calibrate the zero point and forcibly moves the view point R to the zero point P0 to output the data after calibration in the horizontal and vertical directions to a gain control circuit 17.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、被lA者の眼球運動を検出しデイスプレィ上
に視点を表示可能な視覚情報分析!A置に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention is a visual information analysis system that can detect the eye movements of a subject and display the viewpoint on a display! This is related to the A position.

(従来の技術) 被験者の目の動きすなわち眼球運動を検出し、デイスプ
レィ上やフィルム上に注視点を表示する装置はアイカメ
ラとして開発され、最も多く見る機会は恐らくドライバ
の目の動きである。この被験者の眼球運動を検出する方
法は、角膜反射光による方法、角膜と強膜の反射率の違
いを利用7る方法、コンタク1〜レンズを用いる方法あ
るいはEOG法等種々あるが、一般的な角膜(黒目)と
強膜(白目)の反射率の違いを利用する方法について第
5図により動作原理を説明fる。左右の目に3個の素子
が並設されたセンサ1,2を配置する。これらのうち中
央が発光素子3であり、比較的指向性の広い(±21゛
程度〉の赤外線投射の発光ダイオードを使用している。
(Prior Art) A device that detects eye movements, that is, eyeball movements of a subject, and displays a gaze point on a display or film has been developed as an eye camera, and the most common opportunity to see it is probably the driver's eye movement. There are various methods for detecting the subject's eye movements, such as a method using corneal reflected light, a method using the difference in reflectance between the cornea and sclera, a method using a contact lens, and an EOG method. The operating principle of a method that utilizes the difference in reflectance between the cornea (the iris of the eye) and the sclera (the white of the eye) will be explained with reference to FIG. Sensors 1 and 2 each having three elements arranged in parallel are placed in the left and right eyes. The center of these is the light emitting element 3, which uses a light emitting diode that emits infrared light with relatively wide directivity (approximately ±21°).

この発光素子3の両側は受光素子4であり、指向性の狭
い(±10′程度)のフォトダイオードを使用している
。発光素子3から眼球に投射された光は黒目と白目とで
反射率が異なり、この反射率の違いを増幅し、差をとれ
ば水平(左右)方向の出力となり、相をとれば垂直(上
方)方向の出力となる。そして、−方の目に水平方向の
センサ1を、他方の目に垂直方向のセンサ2を配置して
、これらを同時に用いれば2次元的な眼球運動を検出し
、デイスプレィ上に視点を表示でき、例えばこのような
方法から眼球の移動速度、移動方向。
On both sides of this light emitting element 3 are light receiving elements 4, which use photodiodes with narrow directivity (approximately ±10'). The light projected from the light emitting element 3 to the eyeball has a different reflectance between the black eye and the white of the eye, and if this difference in reflectance is amplified and the difference is taken, it will be output in the horizontal (left and right) direction, and if the phase is taken, it will be output in the vertical (upward) direction. ) direction output. Then, by placing horizontal sensor 1 on the negative eye and vertical sensor 2 on the other eye, and using these simultaneously, two-dimensional eye movements can be detected and the viewpoint can be displayed on the display. , for example, the speed and direction of movement of the eyeball from such methods.

移動距離、注視時間などの情報を求めるものとして特開
昭60−126140号公報が開示されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 126140/1983 discloses information such as movement distance and gaze time.

(発明が解決しようとする課題) このような視覚情報分析装置において大切なことは、前
記センサ1,2により検出されデイスプレィ上に表示さ
れた視点と被験者が注視している物体とが一致すること
である。
(Problem to be Solved by the Invention) What is important in such a visual information analysis device is that the viewpoint detected by the sensors 1 and 2 and displayed on the display matches the object that the subject is gazing at. It is.

このため、眼球運動の検出前には被験者にデイスプレィ
の例えば中央を注視させ、そのときに水平方向のセンサ
1の出力がゼロ、及び垂直方向のセンサ1の出力がゼロ
(又は所定の値)となるようセンサ1.2すなわち発光
素子3の位置決めを行っていわゆるゼロ点調整を行って
いる。ところで、これらのセンサ1.2は非常に小型で
あるため、この位置決めの微調整が非常に煩雑な作業で
あって、この作業を左目と右目の2回繰り返す必要があ
る。加えて、これらのセンサ1,2はメガネフレームに
一緒に取り付けられて顔面に装着するようになっている
ため、一方のセンサ1の調整が終了した後でも、他方の
センサ2の調整によって調整済のセンサ1の位置がずれ
ること、また被験者の個人差による眼の形状及び両眼間
の間隔の通い等があってこのような位置決めは熟練者に
とっても大変な作業であった。また、調整後でも、被験
者が動くことによって調整がずれることもあり、その都
度測定を中断して煩雑な再調整をする必要があった。
Therefore, before detecting eye movements, the subject is made to gaze at, for example, the center of the display, and at that time, the output of sensor 1 in the horizontal direction is zero, and the output of sensor 1 in the vertical direction is zero (or a predetermined value). The so-called zero point adjustment is performed by positioning the sensor 1.2, that is, the light emitting element 3, so that the sensor 1.2, that is, the light emitting element 3, is positioned so that the light emitting element 3 is adjusted. By the way, since these sensors 1.2 are very small, fine adjustment of this positioning is a very complicated task, and it is necessary to repeat this task twice for the left eye and the right eye. In addition, since these sensors 1 and 2 are attached to the eyeglass frame together and worn on the face, even after the adjustment of one sensor 1 is completed, the adjustment of the other sensor 2 may be completed. This positioning was a difficult task even for an experienced person because the position of the sensor 1 of the subject may shift, and the shape of the eyes and the distance between the eyes may vary depending on individual differences among subjects. Further, even after adjustment, the adjustment may deviate due to movement of the subject, and it is necessary to interrupt the measurement and perform complicated readjustment each time.

本発明は前記問題点に基づいて成されたものであり、ゼ
ロ点調整を簡単に行うことのできる?J!を情報分析装
置を提供Jることを目的とするものである。
The present invention has been made based on the above problem, and is it possible to easily perform zero point adjustment? J! The purpose is to provide an information analysis device.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の第1の構成は眼球運動を検出づる眼球運動デー
タ入力部と、任意のゼロ点を注視したとき前記眼球運動
データ入力部に検出されるデータとこのゼロ点との差を
求め、この差に応じたバイアス信号を出力するゼロ点検
出回路と、このバイアス信号に応じて前記眼球運動デー
タ入力部から出力されるデータをシフトしてゼロ点較正
するゼロ点シフト回路とを備えたものである。
[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problems) A first configuration of the present invention includes an eye movement data input unit that detects eye movement, and an eye movement data input unit that detects when an arbitrary zero point is gazed. a zero point detection circuit that calculates the difference between the data to be displayed and this zero point and outputs a bias signal according to this difference; and a zero point detection circuit that shifts the data output from the eye movement data input section according to this bias signal. It is equipped with a zero point shift circuit for zero point calibration.

本発明の第2の構成は眼球運″勤を検出する眼球運動デ
ータ入力部と、任意の少なくとも二点を注視したとき前
記眼球運動データ入力部に検出される少なくとも二個の
データの振れ幅と前記二点間の振れ幅との比を求め、こ
の比に応じたゲイン信号を出力するダイナミックレンジ
検出回路と、このゲイン信号に応じて前記眼球運動デー
タ入力部から出力されるデータをゲイン調整してレンジ
較正するゲイン制御回路とを備えたものである。
A second configuration of the present invention includes an eye movement data input section that detects eye movement, and an amplitude of fluctuation of at least two pieces of data detected by the eye movement data input section when gazing at at least two arbitrary points. a dynamic range detection circuit that calculates a ratio between the amplitude of vibration between the two points and outputs a gain signal according to this ratio; and a dynamic range detection circuit that calculates a ratio between the two points and outputs a gain signal according to the ratio, and adjusts the gain of the data output from the eye movement data input section according to this gain signal. and a gain control circuit that performs range calibration.

本発明の第3の構成は眼球運動を検出する眼球運動デー
タ入力部と、任意のゼロ点を注視したとき前記眼球運動
データ入力部に検出されるデータとこの点との差を求め
、この差に応じたバイアス信号を出力するゼロ点検出回
路と、このバイアス信号に応じて前に!眼球運動データ
入力部から出力されるデータをシフトしてゼロ点較正す
るゼロ点シフト回路と、任意の少なくとも二点を注視し
たとき前記眼球運動データ入力部に検出される少なくと
も二個のデータの振れ幅と前記二点間の振れ幅との比を
求め、この比に応じたゲイン信号を出力するダイナミッ
クレンジ検出回路と、このゲイン信号に応じて前記眼球
運動データ入力部から出力されるデータをゲイン調整し
てレンジ較正するゲイン制御回路とを備えたものである
A third configuration of the present invention includes an eye movement data input section that detects eye movement, and when gazing at an arbitrary zero point, a difference between data detected by the eye movement data input section and this point is determined, and this difference is obtained. A zero point detection circuit that outputs a bias signal according to the bias signal, and a zero point detection circuit that outputs a bias signal according to the bias signal. a zero point shift circuit for zero point calibration by shifting data output from the eye movement data input section; and at least two data fluctuations detected by the eye movement data input section when gazing at at least two arbitrary points. A dynamic range detection circuit that calculates the ratio between the width and the amplitude of the fluctuation between the two points and outputs a gain signal according to this ratio, and a dynamic range detection circuit that calculates the ratio of the amplitude of the amplitude between the two points and outputs a gain signal according to this ratio; and a gain control circuit that adjusts and calibrates the range.

(作 用) 第1の構成において、ゼロ点とこのゼロ点を注視したと
き眼球運動データ入力部によって検出されたデータによ
るゼロ視点とが比較され、水平方向及び垂直方向におけ
る差に応じて各々バイアスを発生し、眼球運動データ入
力部から出力されるデータにこのバイアスを加算又は減
算してシフトさせることにより、ゼロ点較正が行われる
(Function) In the first configuration, the zero point and the zero viewpoint based on the data detected by the eye movement data input unit when gazing at this zero point are compared, and each bias is applied according to the difference in the horizontal and vertical directions. Zero point calibration is performed by generating the bias and adding or subtracting this bias to the data output from the eye movement data input section and shifting the data.

第2の構成において、任意の二点間の振れ幅とこの二点
を注視したとき眼球運動データ入力部によって検出され
たデータによる2個の視点間の振れ幅とが比較され、こ
れらの比に応じて眼球運動データ入力部から出力される
データをゲイン調整することによりレンジ較正が行われ
る。
In the second configuration, the amplitude of fluctuation between any two points is compared with the amplitude of fluctuation between two viewpoints based on data detected by the eye movement data input unit when gazing at these two points, and the ratio between these two points is calculated. Range calibration is performed by adjusting the gain of the data output from the eye movement data input section accordingly.

第3の構成において、眼球運動データ入力部から出力さ
れるデータに前記バイアスを加算又は減算してシフトさ
せるとともに、ゲイン調整することにより、ゼロ点較正
及びレンジ較正が行われ、被験者が注視している物体と
検出されたデータによる視点とが一致される。
In the third configuration, zero point calibration and range calibration are performed by adding or subtracting the bias to and shifting the data output from the eye movement data input unit and adjusting the gain. The object is matched with the viewpoint based on the detected data.

(実施例) 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳述する。第
1図において、1は眼球の水平方向の移動を検出する水
平センサ、2は眼球の垂直方向の移動を検出する垂直セ
ンサであり、第5図で示した従来例と同様に中央に発光
素子3をその両側に受光素子4を設けて構成される。そ
して、水平センサ1の受光素子4は減算器5に接続され
それらの出力の差をとって、水平方向のデータが得られ
、垂直センサ2の受光素子4は加算器6に接続され、そ
れらの出力の和をとって垂直方向のデータが得られる。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings. In FIG. 1, 1 is a horizontal sensor that detects the movement of the eyeball in the horizontal direction, 2 is a vertical sensor that detects the movement of the eyeball in the vertical direction, and like the conventional example shown in FIG. 5, there is a light emitting element in the center. 3 and light receiving elements 4 are provided on both sides thereof. The light-receiving element 4 of the horizontal sensor 1 is connected to a subtracter 5 and the difference between their outputs is obtained to obtain data in the horizontal direction, and the light-receiving element 4 of the vertical sensor 2 is connected to an adder 6 to obtain horizontal data. Vertical data is obtained by summing the outputs.

これらセンサ1,2及び減算器5、加算器6によって眼
球運動データ入力部7が構成され、これらのデータはA
/D変換されて出力される。8は較正時にデイスプレィ
9に第2図に示す所定の較正パターンを表示させ被験者
に見るよう指示する較正指示回路であり、例えばタイマ
10によって予め設定された時間毎、もしくは被験者自
ら操作可能なスイッチ11あるいは実験者が操作可能な
リモートスイッチ12等によって較正パターンの各点P
+ 、P+ 、P2 、Ps 、P4を順次−・点ずつ
表示させるとともにブザー13を鳴動してこれらの点を
見るよう指示するものである。
These sensors 1 and 2, the subtracter 5, and the adder 6 constitute an eye movement data input section 7, and these data are input to A.
/D converted and output. 8 is a calibration instruction circuit that displays a predetermined calibration pattern shown in FIG. 2 on the display 9 during calibration and instructs the subject to view it; for example, at every preset time by a timer 10 or by a switch 11 that the subject can operate himself. Alternatively, each point P of the calibration pattern can be adjusted using a remote switch 12 or the like that can be operated by the experimenter.
+, P+, P2, Ps, and P4 are sequentially displayed as - points, and the buzzer 13 is sounded to instruct the user to look at these points.

14は較正指示回路8によってデイスプレィ9にゼロ点
Poが表示され被験者がこの点P―を見たときセンサ1
.2によって検出された水平方向データ及び垂直方向デ
ータからなる眼球運動データを入力し、水平方向(X軸
方向)及び垂直方向(Y軸方向)における点Pとの差△
X、Δyを求めこれらに対応するバイアス信号を出力す
るゼロ点検出回路である。
14 indicates the zero point Po on the display 9 by the calibration instruction circuit 8, and when the subject sees this point P-, the sensor 1
.. Input the eye movement data consisting of horizontal direction data and vertical direction data detected by 2, and calculate the difference △ from point P in the horizontal direction (X-axis direction) and vertical direction (Y-axis direction).
This is a zero point detection circuit that determines X and Δy and outputs a bias signal corresponding to these.

15はこのゼロ点検出回路14から出力されるΔX、Δ
yに対応するバイアス信号を各々眼球運動データ入力部
7から出力される水平方向データ及び垂直方向データに
加算あるいは減算してゼロ点較正を行うゼロ点シフト回
路である。16はぜ0点検出回路14によりゼロ点の検
出が行われた後、較正指示回路8によってデイスプレィ
9に右点P+、左点P2.上点P3.下点P4が順次表
示され、被験者がこれらの点P+〜P4を見たときの眼
球運動データ入力部7から出力される各水平方向及び垂
直方向データを検出してこれらを記憶し、デイスプレィ
9上における右点P1と左点P2との振れ幅及び上点P
3と下点P4との振れ幅と、これらの点を見たときの前
記記憶された水平方向及び垂直方向データの8娠れ幅と
の違いをゲイン(比率)として求め、水平方向と垂直方
向におけるレンジを較正し、ダイナミックレンジを得る
ためのダイナミックレンジ検出回路である。17はこの
ダイナミックレンジ検出回路16によって求められたゲ
インに基づいてゼロ点シフト回路15から出力された水
平方向及び垂直方向データを各々適切な値となるよう増
幅率を変えてゲイン調整するゲイン制御回路である。1
8はこのゲイン1IJll!l@11817から較正さ
れて出力された水平方向及び垂直方向データに基づいて
被験者が注視している物体の視点を求め、前記デイスプ
レィ9に表示したり、記録器等に保存したりあるいは各
種処理・解析する眼球運動データ出力部である。尚、較
正指示回路8はゼロ点検出回路14及びダイナミックレ
ンジ検出回路16に較正パルスを出力してこれらを同期
させており、較正指示回路8によって各々ゼロ点Po及
び点P1〜P4が指示されたときに水平方向及び垂直方
向データを検出することができる。
15 is ΔX, Δ output from this zero point detection circuit 14
This is a zero point shift circuit that performs zero point calibration by adding or subtracting a bias signal corresponding to y to the horizontal direction data and vertical direction data respectively output from the eye movement data input section 7. 16 After the zero point detection circuit 14 detects the zero point, the calibration instruction circuit 8 shows the right point P+, left point P2 . Upper point P3. The lower point P4 is sequentially displayed, and when the subject looks at these points P+ to P4, each horizontal direction and vertical direction data outputted from the eye movement data input section 7 is detected and stored, and the data is displayed on the display 9. The amplitude of the deviation between the right point P1 and the left point P2 and the upper point P
The difference between the swing width between 3 and the lower point P4 and the 8 swing width of the stored horizontal and vertical data when looking at these points is determined as a gain (ratio), and the difference between the horizontal and vertical directions is calculated as a gain (ratio). This is a dynamic range detection circuit for calibrating the range and obtaining the dynamic range. 17 is a gain control circuit that adjusts the gain by changing the amplification factor of the horizontal and vertical data output from the zero point shift circuit 15 to appropriate values based on the gain determined by the dynamic range detection circuit 16; It is. 1
8 is this gain 1IJll! Based on the horizontal and vertical direction data calibrated and output from l@11817, the viewpoint of the object that the subject is gazing at is determined and displayed on the display 9, stored in a recorder, etc., or subjected to various processing and processing. This is the eye movement data output unit to be analyzed. The calibration instruction circuit 8 outputs a calibration pulse to the zero point detection circuit 14 and the dynamic range detection circuit 16 to synchronize them, and the calibration instruction circuit 8 indicates the zero point Po and points P1 to P4, respectively. Sometimes horizontal and vertical data can be detected.

以上のように構成される本発明の動作を第2図〜第4図
を参照して説明する。被験者が第2図に示す較正パター
ンのうち第3図におけるデイスプレィ9の中央であるゼ
ロ点P6を真直ぐに見たとき、角膜は眼球のほぼ中央に
位置しており、このときセンサ1,2すなわち眼球から
反射される光を受光する受光素子4により検出される水
平方向データがゼロでかつ垂直方向データがゼロ(又は
所定Wi)であれば、これらのデータによって求められ
る被験者の視点番よゼロ点P、に一致することになる。
The operation of the present invention configured as described above will be explained with reference to FIGS. 2 to 4. When the subject looks straight at the zero point P6, which is the center of the display 9 in FIG. 3, of the calibration pattern shown in FIG. If the horizontal direction data detected by the light receiving element 4 that receives the light reflected from the eyeball is zero and the vertical direction data is zero (or a predetermined Wi), the subject's viewpoint number determined from these data is the zero point. It will match P.

ところが、被験者は個人によって眼球の形状や両眼床間
の間隔などが異なることから、これらのセンサ1,2を
所定の位置に取り付けているメガネフレームを装着する
と、ゼロ点P0を真直ぐに見ても個人によって水平方向
又は垂直方向データが必ずしもゼロになることはなく、
ゼロ点Poと視点とが一致しないことになる。このため
、これらを一致させる較正が必要となる。この較正は、
被験者がセンサ1,2を取り付けたメガネフレームを装
荷した侵、先ず較正指示回路8は第3図で示すようにゼ
ロ点Paをデイスプレィ9に表示させ、ブザー13を鳴
らして被験茜にこの点P・を注視させる。このとき、ゼ
ロ点検出回路14は眼球運動データ入力部7から水平方
向及び垂直方向データを入力しこれらに基づいて、セン
サ1,2により検出された視点Rを求め、この視点Rが
例えば第3図で示すようにゼロ点P◇よりずれていれば
各々X軸方向及びY軸方向におけるU口点P、と視点R
との差△X、Δyを求め、これらの値に対応したバイア
ス信号をゼロ点シフト回路15へ出力する。ゼロ点シフ
ト回路15は眼球運動データ入力部7から出力される水
平方向データに△Xに対応するバイアスを、垂直方向デ
ータにΔyに対応するバイアスを各々加算あるいtよ減
拝してゼロ点を較正し強制的に視点Rをゼロ点Paに移
動させ、この較正後の水平方向データ及び垂直方向デー
タをゲイン制御回路17へ出力(る。ゼロ点較正後、較
正指示回路8は順次点P+ 、P2 、Ps 、P4を
デイスプレィ9に表示させ、被験者に注視させ、その時
の水平方向及び垂直方向データを一時記憶する。そして
、第4図に示すように、6点P+を見たとき及び左点P
2を見たとき、眼球運動データ入力部7が出力する水平
方向及び垂直方向データによって求められる視点が各々
R+ 、R2であるとする。そこで、ダイナミックレン
ジ検出回路16は点R+とR2の振れ幅Aと点P1とP
2の振れ幅8との逍いをゲイン(比率)として求め、こ
のゲインをゲインIII a11回路17へ出力し、ゼ
ロ点シフ1〜回路15から出力される水平方向データを
このゲインで増幅させることにより、デイスプレィ9に
おける水平方向のレンジに、検出される水平方向データ
のレンジを較正させ、ダイナミックレンジを得ることが
できる。このようにして水平方向における二点間の缶れ
幅の違いを検出し、この検出されたゲインで眼球運動デ
ータ入力部7からの水平方向データを増幅することによ
り、センサ1.2で検出される眼球運動の移動をデイス
プレィ9のレンジに合わせて表示させることができる。
However, since the shape of the eyeballs and the distance between the two ocular floors differ depending on the subject, when wearing the glasses frame in which these sensors 1 and 2 are attached at predetermined positions, it is difficult to look straight at the zero point P0. However, depending on the individual, the horizontal or vertical data will not necessarily be zero;
The zero point Po and the viewpoint will not match. Therefore, calibration is required to match them. This calibration is
When the subject has loaded the glasses frame with the sensors 1 and 2 attached, the calibration instruction circuit 8 first displays the zero point Pa on the display 9 as shown in FIG.・Make people pay close attention to. At this time, the zero point detection circuit 14 inputs the horizontal direction and vertical direction data from the eye movement data input section 7, and based on these, determines the viewpoint R detected by the sensors 1 and 2. As shown in the figure, if it deviates from the zero point P◇, the U exit point P and viewpoint R in the X-axis direction and Y-axis direction, respectively.
The difference ΔX and Δy are calculated, and bias signals corresponding to these values are output to the zero point shift circuit 15. The zero point shift circuit 15 adds a bias corresponding to ΔX to the horizontal direction data outputted from the eye movement data input section 7, and a bias corresponding to Δy to the vertical direction data, respectively, or subtracts it by t to set the zero point. The horizontal direction data and vertical direction data after this calibration are outputted to the gain control circuit 17. After the zero point calibration, the calibration instruction circuit 8 sequentially moves the viewpoint R to the zero point Pa. . Point P
2, the viewpoints determined by the horizontal and vertical data output by the eye movement data input section 7 are R+ and R2, respectively. Therefore, the dynamic range detection circuit 16 detects the amplitude A of points R+ and R2 and the amplitude A of points P1 and P.
2 with the amplitude 8 as a gain (ratio), output this gain to the gain III a11 circuit 17, and amplify the horizontal direction data output from the zero point shift 1 to circuit 15 with this gain. Accordingly, the horizontal range of the display 9 can be calibrated with the range of the detected horizontal data, and a dynamic range can be obtained. In this way, by detecting the difference in the can width between two points in the horizontal direction and amplifying the horizontal direction data from the eye movement data input section 7 with the detected gain, the sensor 1.2 detects the difference in can width. The movement of the eyeballs can be displayed in accordance with the range of the display 9.

尚、垂直方向についても同様の較正により、ダイナミッ
クレンジを得ることができ、これら水平方向及び垂直方
向の較正により、正確に眼球の移動を被験者が注視して
いる物体に対応させることができる。
Note that a dynamic range can be obtained by similar calibration in the vertical direction, and by calibration in the horizontal and vertical directions, it is possible to accurately match the movement of the eyeball to the object that the subject is gazing at.

このようにして、較正パターンを表示させてゼロ点較正
及びレンジ較正を行い、求められたバイアス及びゲイン
により眼球運動データ入力部7から出力される水平方向
及び垂直方向データを処理することによって自動的に被
験者の個人差に対する調整が成され、従来のように熟練
者がセンサ1.2の位置決めを行う煩雑な手助調整が不
用となり、ゼロ点調整が簡略化され眼球運動の検出が簡
単となる。
In this way, zero point calibration and range calibration are performed by displaying the calibration pattern, and the horizontal and vertical direction data output from the eye movement data input section 7 are processed automatically using the obtained bias and gain. Adjustments are made for individual differences between subjects, eliminating the need for complicated assisted adjustments by experts to position the sensors 1 and 2 as in the past, simplifying zero point adjustment and making it easier to detect eye movements. .

また、装着後に、センサ1.2の位置がずれても再度較
正パターンを表示させて、較正を行うことができるので
、実験の中断が短時間で済む。
Moreover, even if the position of the sensor 1.2 is shifted after mounting, the calibration pattern can be displayed again and calibration can be performed, so that the experiment can be interrupted in a short time.

以上、本発明の一実施例について詳述したが、本発明の
要旨の範囲内で適宜変形可能である。例えば、前記実施
例では、セン4J1゜2を各々左右の眼の前に配設し、
両眼を用いて水平方向及び垂直方向データを得るものを
示したが、単眼を用いてこれらのデータを得るものにも
適用できる。また、眼球運動データ入力部7としては角
膜と強膜の反射率の違いを利用して眼球運動を検出する
方法を示したが、これ以外に角膜反射光による方法等積
々の方法にも適用できる。さらに、較正パターンを1個
ずつ表示させるものとしては前記タイマ10#スイッチ
11.リモート・スイッチ12のいずれか1個で良い。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, it can be modified as appropriate within the scope of the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, Sen 4J1゜2 is placed in front of the left and right eyes, respectively,
Although the method for obtaining horizontal and vertical data using both eyes has been shown, the present invention can also be applied to obtaining these data using a monocular eye. In addition, as for the eye movement data input section 7, a method of detecting eye movement using the difference in reflectance between the cornea and sclera has been shown, but other methods such as a method using corneal reflected light can also be applied. can. Furthermore, the timer 10# switch 11. is used to display the calibration patterns one by one. Any one of the remote switches 12 may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように本発明によれば、任意のゼロ点とこ
のぜ0点を注視したときのゼロ視点との差を求め、検出
される眼球運動データをこの差に応じたバイアスにより
シフトさせることによりゼロ点較正が行われる。また、
任意の二点間の振れ幅とこの二点を注視したときの二点
の視点間の振れ幅との比を求め、検出される眼球運動デ
ータをこの比に応じてゲイン調整することによりレンジ
較正が行われる。さらに、これらのゼロ点較正とレンジ
較正とを組み合せることにより、ゼロ点調整を自動的に
かつ簡単に行うことのできる視覚情報分析装置を提供す
ることができる。
As detailed above, according to the present invention, the difference between an arbitrary zero point and the zero viewpoint when gazing at this zero point is determined, and the detected eye movement data is shifted by a bias according to this difference. This performs zero point calibration. Also,
Calculate the range by calculating the ratio between the amplitude of vibration between any two points and the amplitude of vibration between the two viewpoints when gazing at these two points, and adjusting the gain of the detected eye movement data according to this ratio. will be held. Furthermore, by combining these zero point calibrations and range calibrations, it is possible to provide a visual information analysis device that can automatically and easily perform zero point adjustment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
較正パターンを示J説明図、第3図及び第4図は作用を
示り説明図、第5図は基本原理を示す説明図である。 7・・・眼球運動データ入力部 14・・・ゼロ点検出回路 15・・・ゼロ点シフ1〜回路 16・・・ダイブミックレンジ検出回路17・・・ゲイ
ンシリ御回路 特 許 出 願 人  竹井機器工業株式会社同   
        日  本  放  送  協  会代
  理  人  弁理士    牛     木   
    」■ 7Kf方向出た 第5図 第27     第3図 第4図
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing a calibration pattern, Figs. 3 and 4 are explanatory drawings showing the operation, and Fig. 5 is a basic principle. It is an explanatory diagram. 7...Eye movement data input section 14...Zero point detection circuit 15...Zero point shift 1 to circuit 16...Dive range detection circuit 17...Gain series control circuit Patent applicant: Takei Kiki Kogyo Co., Ltd.
Representative of Japan Broadcasting Association Patent Attorney Ushiki
”■ Fig. 5, Fig. 27, Fig. 3, Fig. 4, exiting in the 7Kf direction.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)眼球運動を検出する眼球運動データ入力部と、任
意のゼロ点を注視したとき前記眼球運動データ入力部に
検出されるデータとこのゼロ点との差を求め、この差に
応じたバイアス信号を出力するゼロ点検出回路と、この
バイアス信号に応じて前記眼球運動データ入力部から出
力されるデータをシフトしてゼロ点較正するゼロ点シフ
ト回路とを備えたことを特徴とする視覚情報分析装置。
(1) An eye movement data input unit that detects eye movement, and when gazing at an arbitrary zero point, the difference between the data detected by the eye movement data input unit and this zero point is determined, and a bias is applied according to this difference. Visual information comprising: a zero point detection circuit that outputs a signal; and a zero point shift circuit that calibrates the zero point by shifting data output from the eye movement data input section in accordance with the bias signal. Analysis equipment.
(2)眼球運動を検出する眼球運動データ入力部と、任
意の少なくとも二点を注視したとき前記眼球運動データ
入力部に検出される少なくとも二個のデータの振れ幅と
前記二点間の振れ幅との比を求め、この比に応じたゲイ
ン信号を出力するダイナミックレンジ検出回路と、この
ゲイン信号に応じて前記眼球運動データ入力部から出力
されるデータをゲイン調整してレンジ較正するゲイン制
御回路とを備えたことを特徴とする視覚情報分析装置。
(2) An eye movement data input unit that detects eye movement, and an amplitude of at least two pieces of data detected by the eye movement data input unit when gazing at at least two arbitrary points, and an amplitude of amplitude between the two points. a dynamic range detection circuit that calculates the ratio between the two and outputs a gain signal according to this ratio, and a gain control circuit that adjusts the gain of data output from the eye movement data input section in accordance with this gain signal to calibrate the range. A visual information analysis device comprising:
(3)眼球運動を検出する眼球運動データ入力部と、任
意のゼロ点を注視したとき前記眼球運動データ入力部に
検出されるデータとこの点との差を求め、この差に応じ
たバイアス信号を出力するゼロ点検出回路と、このバイ
アス信号に応じて前記眼球運動データ入力部から出力さ
れるデータをシフトしてゼロ点較正するゼロ点シフト回
路と、任意の少なくとも二点を注視したとき前記眼球運
動データ入力部に検出される少なくとも二個のデータの
振れ幅と前記二点間の振れ幅との比を求め、この比に応
じたゲイン信号を出力するダイナミックレンジ検出回路
と、このゲイン信号に応じて前記眼球運動データ入力部
から出力されるデータをゲイン調整してレンジ較正する
ゲイン制御回路とを備えたことを特徴とする視覚情報分
析装置。
(3) An eye movement data input section that detects eye movement, and when gazing at an arbitrary zero point, the difference between the data detected by the eye movement data input section and this point is determined, and a bias signal corresponding to this difference is generated. a zero point detection circuit that outputs a zero point detection circuit; a zero point shift circuit that calibrates the zero point by shifting data output from the eye movement data input section according to the bias signal; a dynamic range detection circuit that calculates a ratio between the amplitude of at least two pieces of data detected by the eye movement data input section and the amplitude of amplitude between the two points, and outputs a gain signal according to this ratio; A visual information analysis device comprising: a gain control circuit that performs range calibration by adjusting the gain of data output from the eye movement data input section in accordance with the above.
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US5428413A (en) * 1989-11-28 1995-06-27 Asaki Kogyo Kabushiki Kaisha Eye direction detecting apparatus
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JPS62176427A (en) * 1986-01-30 1987-08-03 日本電気株式会社 Apparatus for measuring position of notice point

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