JPH0583247B2 - - Google Patents

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JPH0583247B2
JPH0583247B2 JP3052069A JP5206991A JPH0583247B2 JP H0583247 B2 JPH0583247 B2 JP H0583247B2 JP 3052069 A JP3052069 A JP 3052069A JP 5206991 A JP5206991 A JP 5206991A JP H0583247 B2 JPH0583247 B2 JP H0583247B2
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JP
Japan
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movement
sight
line
head
moving object
Prior art date
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JP3052069A
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Japanese (ja)
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JPH04288123A (en
Inventor
Mitsuho Yamada
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EI TEI AARU SHICHOKAKU KIKO KENKYUSHO KK
Original Assignee
EI TEI AARU SHICHOKAKU KIKO KENKYUSHO KK
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Publication date
Application filed by EI TEI AARU SHICHOKAKU KIKO KENKYUSHO KK filed Critical EI TEI AARU SHICHOKAKU KIKO KENKYUSHO KK
Priority to JP3052069A priority Critical patent/JPH04288123A/en
Publication of JPH04288123A publication Critical patent/JPH04288123A/en
Publication of JPH0583247B2 publication Critical patent/JPH0583247B2/ja
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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】 この発明は、視線表示装
置に関し、特に、動く物体上に置かれた被観察者
の視線の動きを、動く物体の動きを考慮に入れて
表示する視線表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line-of-sight display device, and more particularly to a line-of-sight display device that displays the movement of the line of sight of an observed person placed on a moving object, taking into account the movement of the moving object.

【0002】【0002】

【従来の技術および発明が解決しようとする課
題】 従来では、自動車や航空機などを運転また
は操縦している運転者の視線の動きの分析におい
て、運転者の頭部運動による視線の動きへの影響
を考慮せず、運転者の眼球の運動による視線の動
きだけが分析されていた。したがつて、眼球運動
だけでなく、頭部運動をも考慮に入れて正確な視
線の動きの検出を行なう必要があり、その提案が
既に本願出願人によつてされている。
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, in analyzing the movement of the line of sight of a driver who is driving or piloting a car or aircraft, it has been necessary to analyze the influence of the movement of the driver's head on the movement of the line of sight. Only the movement of the driver's line of sight due to the movement of the driver's eyeballs was analyzed without taking into account the Therefore, it is necessary to accurately detect movement of the line of sight by taking into consideration not only eye movement but also head movement, and the applicant has already proposed this method.

【0003】 一般に、自動車などの車体は、その走
行に伴つて傾きや振動などの動きを生じる。たと
えば、自動車が曲がるときはその遠心力によつて
車体が傾斜し、また、道路の上がりまたは下がり
によつても車体に傾斜が生じる。運転者はそのよ
うな車体の傾きを受けるため、その視線の動きも
その傾きの影響を受けることになる。従来では、
このような状況の下での運転者の視線の動きを分
析するに際、車体の動きのような外部的要因を考
慮に入れていないので、運転者自身の意志に基づ
く視線の動きであるのかまたはそれ以外の外部的
要因によるものであるのかが曖昧となり、その結
果正確な視線分析を行なうことができなかつた。
[0003] In general, a vehicle body such as an automobile undergoes movements such as tilting and vibration as the vehicle travels. For example, when a car turns, the centrifugal force causes the car body to lean, and also when the road goes up or down. Since the driver is affected by the inclination of the vehicle body, the movement of his/her line of sight is also affected by the inclination. Conventionally,
When analyzing the driver's line of sight movement under such conditions, external factors such as the movement of the vehicle body are not taken into account, so it is difficult to imagine whether the driver's line of sight movement is based on the driver's own will. It became unclear whether this was caused by other external factors or not, and as a result, it was not possible to perform accurate gaze analysis.

【0004】 この発明は、上記のような課題を解決
するためになされたもので、動く物体に置かれた
被観察者の意志に基づく視線の動く物体の動きに
よる影響とを識別して表示することのできる視線
表示装置を提供することを目的とする。
[0004] This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it distinguishes and displays the influence of the movement of a moving object based on the intention of an observed person placed on a moving object. The purpose of the present invention is to provide a line of sight display device that can

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】 この発明に係る
視線表示装置は、被観察者の眼球の運動を検出す
る眼球装置検出手段と、被観察者の頭部の運動を
検出する頭部運動検出手段と、眼球運動検出手段
および頭部運動検出手段からの出力データを演算
処理することにより、被観察者の視線の動きを求
める視線演算手段と、被観察者の視野の範囲内の
状況を撮影する撮影手段と、動く物体に取付けら
れ、その動く物体の動きを検出する物体動き検出
手段と、撮影手段によつて撮影された映像を表示
し、かつ表示された映像上に視線演算手段によつ
て得られる視線の動きと物体動き検出手段によつ
て検出された動く物体による動きとを識別して表
示する表示手段とを含む。
[Means for Solving the Problems] A visual line display device according to the present invention includes an eyeball device detection means for detecting the movement of the eyeball of an observed person, and a head movement detection means for detecting the movement of the observed person's head. and a line-of-sight calculation means for calculating the movement of the observed person's line of sight by processing the output data from the eye movement detection means and the head movement detection means, and for photographing the situation within the visual field of the observed person. a photographing means, an object movement detecting means attached to a moving object and detecting the movement of the moving object, displaying an image photographed by the photographing means, and a line of sight calculation means on the displayed image; The apparatus includes display means for distinguishing and displaying the obtained line-of-sight movement and the movement caused by the moving object detected by the object movement detection means.

【0006】[0006]

【作用】 この発明における視線表示装置では、
物体動き検出手段が動く物体の動きを検出し、表
示手段が撮影手段によつて撮影された映像の上に
検出された動く物体による動きを被観察者の視線
の動きとともに識別表示する。したがつて、被観
察者の意志に基づく視線の動きと動く物体の動き
による影響とを区別して観察することができる。
[Operation] The line of sight display device in this invention has the following features:
The object movement detecting means detects the movement of the moving object, and the display means identifies and displays the movement of the detected moving object on the image photographed by the photographing means together with the movement of the observer's line of sight. Therefore, it is possible to distinguish and observe the movement of the line of sight based on the intention of the observed person and the influence of the movement of a moving object.

【0007】[0007]

【実施例】 図1は、この発明の一実施例を示す
視線運動表示装置のブロツク図である。図1を参
照して、この視線運動表示装置は、磁気センサを
用いて運転者の頭部運動を検出する頭部運動検出
装置6と、運転者の眼球の運動を検出する眼球運
動検出装置5と、検出された頭部運動データおよ
び眼球運動データを演算処理することにより運転
者の視線データを求める注視点処理装置7と、求
められた視線データの画像処理を行なう画像処理
装置8と、運転席から撮影される外部状況を撮影
するカメラ15と、カメラ15からのビデオ信号
に画像処理された視線信号をスーパーインポーズ
するスーパーインポーザ9と、表示装置10とを
含む。この視線運動表示装置は、さらに自動車の
車体に取付けられた加速度センサ11と、加速度
センサ11によつて得られる加速度信号を積分す
る積分器12と、加速度センサ11が取付けられ
た座標系の信号を頭部運動検出装置6における座
標系の信号に変更する座標変換器13と、座標交
換された信号を画像処理によつてスーパーインポ
ーズ可能な信号に変換する画像処理装置14とを
含む。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a gaze movement display device showing an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, this eye movement display device includes a head movement detection device 6 that detects the driver's head movement using a magnetic sensor, and an eyeball movement detection device 5 that detects the driver's eye movement. , a gaze point processing device 7 that calculates the driver's line of sight data by processing the detected head movement data and eyeball movement data, an image processing device 8 that performs image processing of the obtained line of sight data, The camera 15 includes a camera 15 that photographs an external situation taken from a seat, a superimposer 9 that superimposes a line-of-sight signal subjected to image processing on a video signal from the camera 15, and a display device 10. This gaze movement display device further includes an acceleration sensor 11 attached to the body of the automobile, an integrator 12 that integrates the acceleration signal obtained by the acceleration sensor 11, and a signal of the coordinate system in which the acceleration sensor 11 is attached. It includes a coordinate converter 13 that converts signals in the coordinate system in the head motion detection device 6, and an image processing device 14 that converts the coordinate-exchanged signals into signals that can be superimposed by image processing.

【0008】 動作において、眼球運動検出装置5に
よつて検出された眼球運動データEを頭部運動検
出装置6によつて検出された頭部運動データHと
が注視点処理装置7に与えられ、そこで演算処理
により運転者の視線の動きを示す視線データが得
られる。視線データは画像処理装置8に与えら
れ、そこでスーパーインポーズ可能な視線信号に
変換される。一方、自動車の車体に取付けられた
加速度センサ11によつて車体の動きが検出さ
れ、検出された信号が積分器12において2回積
分される。積分された信号は加速度センサ11が
置かれた座標系における車体の動きを示してお
り、座標変換器13においてその座標系を頭部運
動検出装置6におけるものに変換する。座標変換
された車体の動きを示す信号は画像処理装置14
に与えられ、そこでスーパーインポーズ可能な信
号に変換される。スーパーインポーザ9には、カ
メラ15によつて運転席から外部の状況を撮影し
た映像信号も与えられる。スーパーインポーザ9
は、カメラ15からの映像信号上に視線の動きを
示す視線信号および車体の動きを示す信号をスー
パーインポーズし、それによつて得られる映像が
表示装置10の画面上に表示される。
[0008] In operation, eye movement data E detected by the eye movement detection device 5 and head movement data H detected by the head movement detection device 6 are provided to the gaze point processing device 7, Then, through arithmetic processing, line-of-sight data indicating the movement of the driver's line of sight is obtained. The line-of-sight data is provided to the image processing device 8, where it is converted into a line-of-sight signal that can be superimposed. On the other hand, the movement of the vehicle body is detected by an acceleration sensor 11 attached to the vehicle body, and the detected signal is integrated twice by an integrator 12. The integrated signal indicates the movement of the vehicle body in the coordinate system in which the acceleration sensor 11 is placed, and the coordinate converter 13 converts the coordinate system to that in the head motion detection device 6. A signal indicating the coordinate-converted movement of the vehicle body is sent to the image processing device 14.
where it is converted into a superimposable signal. The superimposer 9 is also given a video signal captured by a camera 15 of the external situation from the driver's seat. super imposer 9
superimposes a line-of-sight signal indicating the movement of the line of sight and a signal indicating the movement of the vehicle body on the video signal from the camera 15, and the resulting image is displayed on the screen of the display device 10.

【0009】 第5は、図1に示した頭部運動検出装
置6のブロツク図である。図5を参照して、この
頭部運動検出装置6は、基準磁界を発生する励磁
コイル61と、励磁コイル61を交流駆動するた
めのドライブ回路65と、被観察者の頭部に装着
されたセンサコイル62と、被観察者の頭部に動
きに応じてセンサコイル62に誘起された電圧を
検出する検出回路63と、検出回路63によつて
検出された電圧に基づいて演算処理により被観察
者の頭部運動を求めるCPU64とを含む。CPU
64はドライブ回路65をも制御する。励磁コイ
ル61は、3軸(X、Y、Z)方向に巻かれた3
つのコイルにより構成される。各コイルには、ド
ライブ回路65から発生された、それぞれ周波数
の異なつた駆動用電源電圧が供給される。したが
つて、励磁コイル61によつて3軸を基準とする
磁界が発生され、その磁界の中に被観察者がいる
ことになる。センサコイル62も、(X、Y、Z)
方向にそれぞれ巻かれた3つの検出用コイルを備
えている。被観察者の頭部が動くと、その動きに
応じてセンサコイル62内の各コイルに起電力が
誘起される。各コイルに生じた起電力を検出回路
62により検出することにより、被観察者の頭部
の動きに応じた信号が得られる。CPU64は、
この信号に基づいて演算処理することにより、被
観察者の頭部の動きを示す頭部運動データHを求
め、それを出力する。
[0009] Fifth is a block diagram of the head movement detection device 6 shown in FIG. Referring to FIG. 5, this head motion detection device 6 includes an excitation coil 61 that generates a reference magnetic field, a drive circuit 65 for AC driving the excitation coil 61, and a head motion detection device 6 that is attached to the head of an observed person. A sensor coil 62 , a detection circuit 63 that detects the voltage induced in the sensor coil 62 according to the movement of the head of the person to be observed, and an arithmetic process based on the voltage detected by the detection circuit 63 . and a CPU 64 for determining the head movement of the person. CPU
64 also controls a drive circuit 65. The excitation coil 61 has three coils wound in three axes (X, Y, Z) directions.
It consists of two coils. Each coil is supplied with driving power supply voltages generated from the drive circuit 65 and having different frequencies. Therefore, a magnetic field based on three axes is generated by the excitation coil 61, and the person to be observed is present in this magnetic field. The sensor coil 62 also has (X, Y, Z)
It is equipped with three detection coils wound in each direction. When the head of the person to be observed moves, an electromotive force is induced in each coil in the sensor coil 62 according to the movement. By detecting the electromotive force generated in each coil by the detection circuit 62, a signal corresponding to the movement of the head of the person to be observed is obtained. The CPU64 is
By performing arithmetic processing on the basis of this signal, head motion data H indicating the movement of the observed person's head is obtained and output.

【0010】 図3は、頭部運動検出装置6において
用いられている頭部運動の座標系を示す概略図で
ある。運転者2の前頭部に前述のセンサコイル6
2が装着される。図3に示したパラメータHx、
Hy、Hz、Hθ、HφおよびHψは、それぞれこの
図に示す方向の頭部運動の動きを示している。す
なわち、Hxは頭部の水平平行運動を示し、Hyは
前後方向に動きを示し、Hzは垂直平行運動を示
す。また、Hθは首を左右に傾ける方向の運動を
示し、Hφは首の上下方向の回転運動を示し、
Hψは頭部の左右方向の回転運動を示す。
[0010] FIG. 3 is a schematic diagram showing a coordinate system for head movement used in the head movement detection device 6. The aforementioned sensor coil 6 is placed on the forehead of the driver 2.
2 is installed. The parameter Hx shown in Figure 3,
Hy, Hz, Hθ, Hφ and Hψ each indicate the movement of the head movement in the direction shown in this figure. That is, Hx indicates horizontal parallel movement of the head, Hy indicates movement in the front-back direction, and Hz indicates vertical parallel movement. In addition, Hθ indicates the movement in the direction of tilting the neck left and right, Hφ indicates the rotational movement of the neck in the vertical direction,
Hψ indicates the rotational movement of the head in the left-right direction.

【0011】 図4は、運転席における頭部運動検出
の様子を示す概略図である。図4を参照して、ハ
ンドルの下部などのような運転席に近い固定され
た位置に励磁コイル61が取付けられる。センサ
コイル62は、運転者の前頭部に取付けられる。
運転者の頭部が動くことにより、励磁コイル61
とセンサコイル62との間の位置関係が相対的に
変化し、頭部運転検出が行なわれる。加速度セン
サ11は、図4に示すように車体の一部に取付け
られている。
[0011] FIG. 4 is a schematic diagram showing how head motion is detected in the driver's seat. Referring to FIG. 4, an excitation coil 61 is mounted at a fixed location near the driver's seat, such as at the bottom of the steering wheel. The sensor coil 62 is attached to the driver's forehead.
When the driver's head moves, the excitation coil 61
The positional relationship between the sensor coil 62 and the sensor coil 62 changes relatively, and head motion detection is performed. The acceleration sensor 11 is attached to a part of the vehicle body, as shown in FIG.

【0012】 図6は、図1に示した眼球運動検出装
置5における検出原理を示す概略図である。この
装置では、角膜表面の白目と黒目の反射率の違い
を利用する強膜反射方式を用いたものが一例とし
て示される。他の方式として、角膜反射方式やサ
ーチコイル方式も適用できる。図6を参照して、
左右の目E1およびE2の前方に、センサ71お
よび72がそれぞれ配置される。各センサ71お
よび72の中央には、発光素子73が配置され
る。発光素子73として、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が用いら
れる。発光素子73の両側には、受光素子74が
設けられる。受光素子74として、指向性の鋭い
±10°程度のフオトダイオードが用いられる。発
光素子73から眼球に向けて投射された光は白目
および黒目の部分で反射する。白目と黒目とでは
反射率が異なるので、この反射率の違いを増幅
し、差を取れば水平(左右)の眼球運動の動きが
出力として得られ、和を取れば垂直(上下)方向
の眼球が動きが出力として得られる。
[0012] FIG. 6 is a schematic diagram showing the detection principle in the eye movement detection device 5 shown in FIG. As an example, this device uses a scleral reflection method that utilizes the difference in reflectance between the white and iris of the corneal surface. As other methods, a corneal reflection method and a search coil method can also be applied. Referring to FIG.
Sensors 71 and 72 are arranged in front of the left and right eyes E1 and E2, respectively. A light emitting element 73 is arranged at the center of each sensor 71 and 72. As the light emitting element 73, ±
A light emitting diode with an infrared projection of about 21° is used. A light receiving element 74 is provided on both sides of the light emitting element 73. As the light receiving element 74, a photodiode with sharp directivity of approximately ±10° is used. The light projected from the light emitting element 73 toward the eyeball is reflected at the white and iris portions of the eye. The whites of the eyes and the iris have different reflectances, so if you amplify this difference in reflectance and take the difference, you will get the horizontal (left and right) eye movements as an output, and if you add the sum, you will get the vertical (up and down) eye movements. The movement is obtained as the output.

【0013】 水平方向と垂直方向とでは、眼球に対
するセンサ71および72の位置が異なり、水平
方向のセンサ71は眼球の上下に対して中央に反
射光を検出し、垂直方向のセンサ72は下方にて
反射光を検出するようにそれぞれ配置される。そ
して、一方の目E1に水平方向のセンサ71が配
置され、他方の目E2の垂直方向のセンサ72が
配置される。これらを同時に用いれば、2次元的
な眼球運動を検出することができる。このような
検出原理を用いて眼球の移動速度、移動方向、移
動距離、注視時間などを求める手法は、たとえば
特開昭60−126140号公報において開示される。し
たがつて、図1に示した眼球運動検出装置5から
運転者の眼球運動を示すデータEが得られ、注視
点処理装置7に与えられる。
[0013] The positions of the sensors 71 and 72 with respect to the eyeball are different in the horizontal direction and the vertical direction, and the horizontal sensor 71 detects the reflected light in the center with respect to the top and bottom of the eyeball, and the vertical sensor 72 detects the reflected light downward. and are arranged so as to detect the reflected light. A horizontal sensor 71 is placed on one eye E1, and a vertical sensor 72 is placed on the other eye E2. If these are used simultaneously, two-dimensional eye movement can be detected. A method of determining the moving speed, moving direction, moving distance, gaze time, etc. of the eyeball using such a detection principle is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 126140/1983. Therefore, data E indicating the driver's eye movement is obtained from the eye movement detection device 5 shown in FIG. 1 and is provided to the gaze point processing device 7.

【0014】 図7は、頭部運動による視線の動きを
説明するための概略図である。図7を参照して、
一般に視対象が移動すると、眼球はその相対象に
追従して動く。この眼球の動きに代えて、頭部を
移動させることによつても視対象を追いかけるこ
とができる。通常は、両者の動きを併用して行な
つている。頭部運動には、足や背骨の向きによる
平行移動と、首、背骨、腰、足などによつて実現
される回転運動とがある。この頭部運動を後述す
る方法により、眼球の回転角へ換算し、図7に示
した頭部運動補正眼球回転角αが得られる。図1
に示した注視点処理装置7では、この頭部運動補
正眼球回転角αと眼球自身の回転角θと組合わせ
により、視線データが表現される。ここで、この
回転角αとθの和を総称して視線と定義する。
[0014] FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the movement of the line of sight due to head movement. Referring to FIG.
Generally, when a visual object moves, the eyeball moves to follow the visual object. Instead of moving the eyeballs, it is also possible to track the visual object by moving the head. Usually, both movements are used together. Head movements include parallel movements caused by the orientation of the feet and spine, and rotational movements realized by the neck, spine, hips, legs, and the like. This head movement is converted into an eyeball rotation angle by a method described later, and a head movement corrected eyeball rotation angle α shown in FIG. 7 is obtained. Figure 1
In the gaze point processing device 7 shown in , line of sight data is expressed by a combination of the head movement corrected eyeball rotation angle α and the eyeball rotation angle θ. Here, the sum of the rotation angles α and θ is collectively defined as the line of sight.

【0015】 図1に示した注視点処理装置7におけ
る処理を以下に説明する。注視点処理装置7は、
補正された頭部運動データHと眼球運動データE
とを受ける。データHの水平運動成分として
(Hx、Hy、Hz)が与えられ、回転運動成分とし
て(Hφ、Hθ、Hψ)が与えられるものとする。
頭部運動の水平成分(Hx、Hy、Hz)により視
線が変化するが、これを眼球回転角(Ex、Ey)
に換算するには次式が用いられる。ここでDは被
験者と観察対象までの距離である。
[0015] The processing in the gaze point processing device 7 shown in FIG. 1 will be described below. The gaze point processing device 7 is
Corrected head movement data H and eye movement data E
and received. It is assumed that (Hx, Hy, Hz) are given as horizontal motion components of data H, and (Hφ, Hθ, Hψ) are given as rotational motion components.
The line of sight changes due to the horizontal component of head movement (Hx, Hy, Hz), which can be expressed as the eye rotation angle (Ex, Ey).
The following formula is used to convert to . Here, D is the distance between the subject and the observation target.

【0016】[0016]

【数1】 Ex=180/π・tan-1Hx/(D+Hy) ……(1) Ey=180/π・tan-1Hz/(D+Hy) ……(2)[Math. 1] Ex=180/π・tan -1 Hx/(D+Hy) ...(1) Ey=180/π・tan -1 Hz/(D+Hy) ...(2)

【0017】 首を左肩方向または右肩方向にHθだ
け傾げると、眼球運動系の座標が回転する。した
がつて、Hθだけ傾いた眼球運動座標系(Xe、
Ye)を元の観察対象に直交した座標系(Xe′、
Ye′)に変換する必要がある。そのため次式が用
いられる。
[0017] When the head is tilted by Hθ towards the left shoulder or the right shoulder, the coordinates of the eye movement system rotate. Therefore, the eye movement coordinate system (Xe,
Ye) in the coordinate system (Xe′,
Ye′). Therefore, the following formula is used.

【0018】[0018]

【数2】 Xe′=Xe・cosHθ+Ye・sinHθ ……(3) Ye′=−Xe・sinHθ+Ye・cosHθ ……(4) 頭部運動により実現される視線の動き(Xh、
Yh)は、式(1)および(2)から、次式により表わさ
れる。
[Mathematical 2]
Yh) is expressed by the following equation from equations (1) and (2).

【0019】【0019】

【数3】 Xh=Ex+Hψ ……(5) Yh=Ey+Hψ ……(6) したがつて、頭の動きを考慮した視線の動き
(Xv、Yv)は、式(3)ないし(6)より、次式により
表わされる。
[Math. 3] Xh=Ex+Hψ...(5) Yh=Ey+Hψ...(6) Therefore, the movement of the line of sight (Xv, Yv) considering the movement of the head can be calculated from equations (3) to (6). It is expressed by the following formula.

【0020】【0020】

【数4】 Xv=Xe′+Xh ……(7) Yv=Ye′+Yh ……(8) 式(7)および(8)を用いることにより、頭部運動と
眼球運動とを組合わせて行なわれている通常の視
線の動きを再現することができる。以上のような
処理は、図1に示した注視点処理装置7において
行なわれ、視線の動きを示す視線データが画像処
理装置8に与えられる。
[Mathematical 4] It is possible to reproduce normal eye movements. The above-described processing is performed in the gaze point processing device 7 shown in FIG. 1, and gaze data indicating the movement of the gaze is provided to the image processing device 8.

【0021】 次に、車体の動きの検出処理について
説明する。図1に示した加速度センサ11とし
て、たとえばセラミツク振動子を用いた音叉によ
り超音波ジヤイロが使用される。このような加速
度センサ11を車体に取付けることにより、自動
車のフレームに動きが生じたときの加速度がそれ
により検出される。車体の加速度検出における座
標系は、たとえば図2のように示される。したが
つて、加速度センサ11により車体の加速度を示
す信号(X″、Y″、Z″)が得られる。ここで、″
は2回微分を示す。この加速度信号を積分器12
により2回積分することにより、車体の動きを示
す車体動きデータ(X、Y、Z)が得られる。こ
のデータ(X、Y、Z)は、車が停止していると
きの基準座標(Xo、Yo、Zo)に対して、座標系
の回転と平行移動とを加え合わせたものとなつて
いる。座標変換器13では、この加速度座標系の
回転角と平行移動量を計算し、頭部運動検出にお
ける座標系のデータに変換する。その結果、車体
の動きを示すデータを図3に示した座標系におけ
るものとして得ることができる。画像処理装置1
4は、座標変換されたデータ信号をスーパーイン
ポーズ可能な信号に変換し、変換された信号をス
ーパーインポーザ9に与える。
[0021] Next, the process of detecting the movement of the vehicle body will be described. As the acceleration sensor 11 shown in FIG. 1, for example, an ultrasonic gyroscope using a tuning fork using a ceramic vibrator is used. By attaching such an acceleration sensor 11 to the vehicle body, the acceleration when the frame of the vehicle moves is detected. A coordinate system for detecting acceleration of a vehicle body is shown, for example, as shown in FIG. Therefore, signals (X″, Y″, Z″) indicating the acceleration of the vehicle body are obtained by the acceleration sensor 11. Here, ″
indicates second differentiation. This acceleration signal is transferred to the integrator 12
By integrating twice, vehicle body movement data (X, Y, Z) indicating the movement of the vehicle body is obtained. This data (X, Y, Z) is the sum of the rotation and parallel movement of the coordinate system with respect to the reference coordinates (Xo, Yo, Zo) when the car is stopped. The coordinate converter 13 calculates the rotation angle and the amount of translation of this acceleration coordinate system, and converts them into coordinate system data for head motion detection. As a result, data indicating the movement of the vehicle body can be obtained in the coordinate system shown in FIG. Image processing device 1
4 converts the coordinate-transformed data signal into a superimposable signal, and supplies the converted signal to the superimposer 9.

【0022】 スーパーインポーザ9にはカメラ15
によつて撮影された運転席から見える状況を示す
映像信号も与えられている。したがつて、スーパ
ーインポーザ9において、カメラ15からの映像
信号に視線の動きを示す視線信号と車体の動きを
示す信号とがスーパーインポーズされる。スーパ
ーインポーズされた映像信号は、表示装置10に
与えられその画面上にスーパーインポーズされた
映像が表示される。
[0022] The superimposer 9 has a camera 15.
A video signal showing the situation seen from the driver's seat was also provided. Therefore, in the superimposer 9, a line-of-sight signal indicating the movement of the line of sight and a signal indicating the movement of the vehicle body are superimposed on the video signal from the camera 15. The superimposed video signal is applied to the display device 10, and the superimposed video is displayed on the screen of the display device 10.

【0023】 図8は、表示装置10における画面の
表示例を示す画面図である。図8を参照して、背
景となる映像の上に視線の動きが表示されている
のであるが、aが車体の動きによるものを示し、
bが運転者自身の意志による視線の動きを示して
いる。図8に示すように車体の動きの方向と運転
者自らの視線の動きの方向とが一致することもあ
るが、実際には、運転中では運転者が見ようとし
ている方向と逆に車体が動くことが多い。
[0023] FIG. 8 is a screen diagram showing an example of a screen displayed on the display device 10. Referring to FIG. 8, the movement of the line of sight is displayed on the background image, and a indicates the movement of the vehicle body;
b shows the movement of the driver's line of sight according to his own will. As shown in Figure 8, the direction of movement of the car body and the direction of movement of the driver's own line of sight may match, but in reality, while driving, the car body moves in the opposite direction to the direction the driver is trying to look. There are many things.

【0024】 このようにして、表示装置10の画面
上に、運転者自身の意志による視線の動きと車体
の動きに起因することを明確に分離して識別表示
できるので、このような状況での視線の分析をよ
り的確に行なうことが可能となる。その分析結果
を利用して、自動車などにおけるより見やすい計
器類の配置を得るため人間工学における重要なデ
ータを正確に得ることが可能となる。
[0024] In this way, on the screen of the display device 10, it is possible to clearly distinguish and display the eye movement caused by the driver's own will and the movement of the vehicle body. It becomes possible to analyze line of sight more accurately. By using the analysis results, it will be possible to accurately obtain important data regarding ergonomics in order to obtain easier-to-read instruments in automobiles and other vehicles.

【0025】【0025】

【発明の効果】 以上のように、この発明によれ
ば、被観察者が置かれた動く物体の動きを検出す
る物体動き検出手段を設け、その物体の動きを被
観察者の視線の動きと識別して表示する表示手段
を設けたので、被観察者の意志に基づく視線の動
きと動く物体の動きによる影響とを識別して表示
することのできる視線表示装置が得られた。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, an object movement detection means for detecting the movement of a moving object placed on an observed person is provided, and the movement of the object is detected as a movement of the observed person's line of sight. Since a display means for distinguishing and displaying is provided, a gaze display device is obtained that can distinguish and display the movement of the gaze based on the intention of the observed person and the influence due to the movement of a moving object.

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

【図1】 この発明の一実施例を示す視線運動表
示装置のブロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram of a gaze movement display device showing an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示した加速度センサにおける座
標系を示す座標図である。
2 is a coordinate diagram showing a coordinate system in the acceleration sensor shown in FIG. 1. FIG.

【図3】 図1に示した頭部運動検出装置におい
て用いられている座標系および各運動パラメータ
の方向を示す概略図である。
3 is a schematic diagram showing the coordinate system and directions of each motion parameter used in the head motion detection device shown in FIG. 1. FIG.

【図4】 運転席における頭部運動検出の様子を
示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing how head motion is detected in the driver's seat.

【図5】 図1に示した頭部運動検出装置のブロ
ツク図である。
5 is a block diagram of the head motion detection device shown in FIG. 1. FIG.

【図6】 図1に示した眼球運動検出装置におけ
る検出原理を示す概略図である。
6 is a schematic diagram showing the detection principle in the eye movement detection device shown in FIG. 1. FIG.

【図7】 頭部運動における視線の動きを説明す
るための概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the movement of the line of sight during head movement.

【図8】 検出された視線運動の表示例を示す画
面図である。
FIG. 8 is a screen diagram showing a display example of detected eye movement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 眼球運動検出装置 6 頭部運動検出装置 7 注視点処理装置 9 スーパーインポーザ 10 表示装置 11 加速度センサ 12 積分器 13 座標変換器。 5 Eye movement detection device 6 Head movement detection device 7 Gaze point processing device 9 Superimposer 10 Display device 11 Acceleration sensor 12 Integrator 13 Coordinate converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動く物体上に置かれた被観察者の
視線の動きを表示する視線表示装置であつて、 前記被観察者の眼球の運動を検出する眼球運動
検出手段と、 前記被観察者の頭部の運動を検出する頭部運動
検出手段と、 前記眼球運動検出手段および前記頭部運動検出
手段からの出力データを演算処理することによ
り、前記被観察者の視線の動きを求める視線演算
手段と、 前記被観察者の視線の範囲内の状況を撮影する
撮影手段と、 前記動く物体に取付けられ、前記動く物体の動
きを検出する物体動き検出手段と、 前記撮影手段によつて撮影された映像を表示
し、かつ表示された映像上に、前記視線演算手段
によつて得られる視線の動きと前記物体動き検出
手段によつて検出された前記動く物体の動きとを
識別して表示する表示手段を含む、視線表示装
置。
1. A line-of-sight display device that displays the movement of the line of sight of an observed person placed on a moving object, comprising: eye movement detection means for detecting the movement of the eyeballs of the observed person; a head movement detection means for detecting movement of the head of the person; and a line-of-sight calculation for calculating the movement of the line of sight of the observed person by processing output data from the eye movement detection means and the head movement detection means. means for photographing a situation within the line of sight of the observed person; object movement detection means attached to the moving object to detect movement of the moving object; displaying an image of the moving object, and identifying and displaying the movement of the line of sight obtained by the line of sight calculation means and the movement of the moving object detected by the object movement detection means on the displayed image. A line-of-sight display device including display means.
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