ISO 15007-1:2014
(Main)Road vehicles — Measurement of driver visual behaviour with respect to transport information and control systems — Part 1: Definitions and parameters
Road vehicles — Measurement of driver visual behaviour with respect to transport information and control systems — Part 1: Definitions and parameters
ISO 15007-1:2014 defines key terms and parameters applied in the analysis of driver visual behaviour focused on glance and glance-related measures. These terms and parameters can be applied in environments from real-world driving experiments to laboratory-based driving simulator studies. The procedures described in this part of ISO 15007 could also apply to more general assessments of driver visual behaviour without the introduction of TICS-specific systems. The parameters and definitions described below are intended to assist development of a common source of reference for driver visual behaviour data. Minimum requirements for reporting the results of Transport Information and Control Systems (TICS) evaluations are provided. Further guidance including the specification of how to analyse and present the results of studies of visual behaviour is available in other ISO publications (see, for example, ISO 2854 and ISO/TR 13425:2006). However, data collected and analysed according to this standard will allow comparisons to be performed across different TICS applications and experimental scenarios.
Véhicules routiers — Mesurage du comportement visuel du conducteur en relation avec les systèmes de commande et d'information du transport — Partie 1: Définitions et paramètres
ISO 15007-1:2014 définit les termes et les paramètres essentiels utilisés dans l'analyse du comportement visuel des conducteurs axée sur des mesures des coups d'?il et associées aux coups d'?il. Ces termes et paramètres sont applicables dans des environnements allant des expériences de conduite en situation réelle aux études sur simulateur de conduite en laboratoire. Les modes opératoires décrits dans la présente partie de la norme ISO 15007 pourraient également s'appliquer à des évaluations plus générales du comportement visuel des conducteurs sans l'introduction de systèmes TICS spécifiques. Les paramètres et définitions décrits ci-dessous visent à faciliter l'élaboration d'une source commune de référence en matière de données de comportement visuel des conducteurs. Elle fournit les exigences minimales relatives aux comptes-rendus de résultats d'évaluation de TICS (systèmes de commande et d'information du transport). D'autres recommandations, y compris la spécification du mode d'analyse et de présentation des résultats d'études du comportement visuel obtenus sont disponibles dans d'autres publications de l'ISO (voir, par exemple, la norme ISO 2854 et le rapport technique ISO/TR 13425:2006). Les données recueillies et analysées conformément à la présentent norme permettront toutefois d'effectuer des comparaisons sur différentes applications des TICS et différents scénarios expérimentaux.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15007-1
Second edition
2014-11-01
Road vehicles — Measurement of
driver visual behaviour with respect
to transport information and control
systems —
Part 1:
Definitions and parameters
Véhicules routiers — Mesurage du comportement visuel du
conducteur en relation avec les systèmes de commande et
d’information du transport —
Partie 1: Définitions et paramètres
Reference number
ISO 15007-1:2014(E)
©
ISO 2014
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ISO 15007-1:2014(E)
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
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Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 15007-1:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Definition of measures and metrics . 4
4.1 Basic Direct Measures . 5
4.2 Glance Metrics Derived From Basic Measures . 5
5 Data collection and analysis . 7
6 Data presentation . 7
Annex A (informative) Supporting Figures to explain terms and definitions .9
Bibliography .13
© ISO 2014 – All rights reserved iii
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ISO 15007-1:2014(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT), see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 13,
Ergonomics applicable to road vehicles.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15007-1:2002), of which it constitutes a
minor revision.
ISO 15007 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Measurement of driver
visual behaviour with respect to transport information and control systems:
— Part 1: Definitions and parameters
— Part 2: Equipment and procedure [Technical Specification]
iv © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 15007-1:2014(E)
Introduction
Vision provides the primary source of information available to a driver. Information is gathered by
looking at objects and events and this in turn affords control and navigation of the vehicle in the road
traffic environment. Assessment of a driver’s visual behaviour provides a method of quantifying the
[1]
driver’s visual allocation to the roadway or in-vehicle information sources (see Reference ).
Transport Information and Control Systems (TICS) applications for vehicles may have visual displays
that can present a range of driver-selected information. If these visual displays have associated controls
(e.g. to select a zoom level or menu option) then these associated hand-control activities may also be
visually guided and become part of the visual behaviour associated with a display/TICS application.
For this reason it may be important to consider not only the visual behaviour in relation to information
display, but also the duration and frequency of glances following driver controlled actions.
Comparisons between specific vehicle systems have been made more difficult because the studies were
conducted in different environments using different experimental techniques, different measurement
definitions, and different analysis methods.
ISO 15007 has been developed to give guidance on the terms and measurements relating to the collection
and analysis of driver visual behaviour data. This approach aims to assess how drivers respond to vehicle
design, the road environment, or other driver-related tasks in both real and simulated road conditions.
More specifically, the approach of this standard is based on the assumption that efficient processing of
visual information is essential to the performance of the driving task.
ISO 15007-1 defines key terms and parameters applied in the analysis of driver visual behaviour focused
on glance and glance related measurements. ISO 15007-2 gives guidelines on equipment and procedures
for analysis of driver visual behaviour.
Practical assessments of drivers in real or simulated environments are conducted to quantify the
allocation of visual behaviour to specified areas of interest. Visual behaviour may be quantified by the
location, duration and frequency of glances to a specified area of interest in the visual scene (and, over
time, between areas of interest). This approach often uses commonly available eye tracking and/or
video-recording equipment. However, it does not preclude the use of more sophisticated technologies
which may elicit additional driver visual behaviour information.
Results from such assessments should enable comparison of the relative influence of the TICS use with
reference conditions.
© ISO 2014 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15007-1:2014(E)
Road vehicles — Measurement of driver visual behaviour
with respect to transport information and control systems —
Part 1:
Definitions and parameters
1 Scope
This part of ISO 15007 defines key terms and parameters applied in the analysis of driver visual
behaviour focused on glance and glance-related measures. These terms and parameters can be applied
in environments from real-world driving experiments to laboratory-based driving simulator studies.
The procedures described in this part of ISO 15007 could also apply to more general assessments
of driver visual behaviour without the introduction of TICS-specific systems. The parameters and
definitions described below are intended to assist development of a common source of reference for
driver visual behaviour data.
Minimum requirements for reporting the results of Transport Information and Control Systems (TICS)
evaluations are provided.
Further guidance including the specification of how to analyse and present the results of studies of visual
behaviour is available in other ISO publications (see, for example, ISO 2854 and ISO/TR 13425:2006).
However, data collected and analysed according to this standard will allow comparisons to be performed
across different TICS applications and experimental scenarios.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 2854, Statistical interpretation of data — Techniques of estimation and tests relating to means and variances
1)
ISO/TR 13425:2006, Guidelines for the selection of statistical methods in standardization and specification
ISO/TS 15007-2:2014, Road vehicles — Measurement of driver visual behaviour with respect to transport
information and control systems — Part 2: Equipment and procedures
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
accommodation
adjustment of the lens of the eye to bring about focusing of an image of an object upon the retina
Note 1 to entry: The time for the eye to accommodate from one object to another depends on the distance
between the objects.
1) Withdrawn.
© ISO 2014 – All rights reserved 1
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ISO 15007-1:2014(E)
3.2
adaptation
ability of the eye to adjust to changing light conditions
Note 1 to entry: Adaptation times to transition from dark to light and light to dark are different.
3.3
direction of gaze
area of interest to which the eyes are directed
3.4
fixation
alignment of the eyes so that the image of the fixated area of interest falls on the fovea (the middle of the
retina responsible for our central, sharpest vision) for a given time period
[3]
Note 1 to entry: Typically, individual fixations last from 100 ms to 2 000 ms (see Reference ). Fixations are the
briefest of pauses during which visual information extraction is done by the eyes-and-brain from spatial areas
that fall on the fovea of the eye (and hence are quite small). During fixation, there are believed to be at least three
[10]
processes taking place (see Reference ): 1) analysis of the image falling on the fovea, 2) selection of a new
saccade target and 3) programming of the saccade to-be-made-next. It is not yet known how these processes are
synchronized by the brain, nor how precisely they are synchronized – since fixation durations are not always long
enough to comprehend completion of all the processes. (Sometimes the eyes move before information extraction
from the site of fixation has been completed, as evidenced by frequent corrective return fixations to a site under
some conditions that was fixated too briefly). There is evidence that the brain both pre-programs fixation duration,
and also does “process-monitoring” during a fixation to determine if analysis of the foveal image is complete
within the fixation’s duration.before moving on. Thus, fixation time is dependent on both the immediate stimulus
and the history of prior fixations. The contribution of both components suggests that fixation time may depend
[4]
on the task and the amount of useful information in the fixated display (or viewed information) (see Reference ).
See A.1 to A.4.
3.5
glance
maintaining of visual gaze within an area of interest, bounded by the perimeter of the area of interest;
may be comprised of more than one fixation and saccades to and from it. Its duration is measured as
“glance duration”
Note 1 to entry: A glance is a scientific construct that sums over one or more fixations that are made contiguously
within a given area of interest (but one that is larger than the area corresponding to the eye’s foveal region –
an area that usually requires more than one fixation to view). The construct of a glance, therefore, typically
comprehends more than a single fixation and is a coarser unit of analysis than a single fixation (since it is summing
over fixations that are contiguous in time and spatially proximal within an area of interest). (“Area of interest”
is formally defined below in 3.11). The construct of a “glance” is needed because often the salient questions in a
study relate to the amount of contiguous time spent gazing at a particular area of interest (before the eyes move
away from it). (Of course, in some instances, the “glance” construct is also necessary because some measurement
approaches are not capable of the fine discriminations needed to identify individual fixations (spatially and
temporally) – and can only discriminate at the spatial/temporal granularity of glances. Thus, “glances” are a
coarser measure of visual information extraction by the eyes/brain from a continuously viewed but somewhat
larger spatial region. Typical glance lengths vary by stimulus and task, but might (for example) range from 500 ms
[7]
to 3 s for a task like “tuning the radio” (see Reference ).
See A.1 to A.4.
3.6
saccade
brief, fast movement of the eyes that changes the point of fixation
Note 1 to entry: Saccades reach velocities as high as 500/s (see Reference [6]), whereby the mean saccade ranges
between 1° (text reading) to 5° (scene perception) (see Reference [9]).
See A.1 to A.4.
2 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 15007-1:2014(E)
3.7
smooth pursuit movement
smooth, continuous movement of the eyes made to closely follow/pursue a moving object or signal;
Note 1 to entry: Humans generally perform smooth pursuit movements better in the horizontal than vertical
dimension, and better in the downward than upward direction. Smooth pursuit movements can have a velocity
as high as 90°/s (see Reference [5]).
3.8
blink
short moment in which the eye is closed by the eyelid
Note 1 to entry: The blink starts when the eyelid starts moving downwards and ends when the eye is fully opened
again. According to the duration for which the eye is closed the following classification applies (see Reference [8]):
— Normal blinks: ≤300 ms (mean duration 257 ms; standard deviation 11 ms)
— Long closed durations: 300 ms to 500 ms
— Eye-lid closures: ≥500 ms (indicating microsleeps)
Key
1 closing phase
2 opening phase
a open
b partially closed
c closed
Figure 1 — Phases of a blink (see Reference [11])
3.9
fly through (artfactual fixation)
small ‘snapshot’ of a saccade (<120 ms) that may be an artefact captured when the eye is moving from
one Area of Interest to another Area of Interest, and passing through one or more intermediate Areas of
Interest in between (e.g. the eye moves from the road scene ahead to the instrument cluster and passes
the head-up display)
Note 1 to entry: Sometimes a small ‘snapshot’ of such a saccade may appear to be a short fixation, when it is really
still part of the saccade. Such fly throughs (<120 ms) are not treated as fixations. Fly throughs
...
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 15007-1
ISO/TC 22/SC 13 Secretariat: SAE
Voting begins on Voting terminates on
2013-01-31 2013-07-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Road vehicles — Measurement of driver visual behaviour with
respect to transport information and control systems —
Part 1:
Definitions and parameters
Véhicules routiers — Mesurage du comportement visuel du conducteur en relation avec les systèmes de
commande et d'information du transport —
Partie 1: Définitions et paramètres
[Revision of first edition (ISO 15007-1:2002)]
ICS 13.180; 43.040.15
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
This draft has been developed within the International Organization for Standardization (ISO), and
processed under the ISO-lead mode of collaboration as defined in the Vienna Agreement.
This draft is hereby submitted to the ISO member bodies and to the CEN member bodies for a parallel
five-month enquiry.
Should this draft be accepted, a final draft, established on the basis of comments received, will be
submitted to a parallel two-month approval vote in ISO and formal vote in CEN.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE
REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
© International Organization for Standardization, 2013
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ISO/DIS 15007-1
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,
photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.
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member body in the country of the requester.
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Violators may be prosecuted.
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO/DIS 15007-1
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Definition of measures and metrics . 5
4.1 Basic Direct Measures . 5
4.2 Glance Metrics Derived From Basic Measures . 5
5 Data collection and analysis . 8
6 Data presentation . 8
Annex A (informative) Supporting Figures to explain terms and definitions . 9
A.1 Visual behaviour in the vehicle . 9
A.2 Glance duration . 10
A.3 Duration of diversion . 11
A.4 Dwell time . 12
Bibliography . 13
© ISO 2012 – All rights reserved iii
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ISO/DIS 15007-1
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15007-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 13,
Ergonomics applicable to road vehicles.
This second/third/. edition cancels and replaces the first/second/. edition (), [clause(s) / subclause(s) /
table(s) / figure(s) / annex(es)] of which [has / have] been technically revised.
ISO 15007 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Measurement of driver
visual behaviour with respect to transport information and control systems:
Part 1: Definitions and parameters
Part 2: Equipment and procedure
Annex A of this part of ISO 15007 is for information only.
iv © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO/DIS 15007-1
Introduction
Vision provides the primary source of information available to a driver. Information is gathered by looking at
objects and events and this in turn affords control and navigation of the vehicle in the road traffic environment.
Assessment of a driver's visual behaviour provides a method of quantifying the driver’s visual allocation to the
roadway or in-vehicle information sources (see e.g. Allen et al., Green P., 2011, Sivak, M., 1996).
Transport Information and Control Systems (TICS) applications for vehicles may have visual displays that can
present a range of driver-selected information. If these visual displays have associated controls (e.g. to select
a zoom level or menu option) then these associated hand-control activities may also be visually guided and
become part of the visual behaviour associated with a display/TICS application. For this reason it may be
important to consider not only the visual behaviour in relation to information display, but also the duration and
frequency of glances following driver controlled actions.
Comparisons between specific vehicle systems have been made more difficult because the studies were
conducted in different environments using different experimental techniques, different measurement
definitions, and different analysis methods.
ISO 15007 has been developed to give guidance on the terms and measurements relating to the collection
and analysis of driver visual behaviour data. This approach aims to assess how drivers respond to vehicle
design, the road environment, or other driver-related tasks in both real and simulated road conditions. More
specifically, the approach of this standard is based on the assumption that efficient processing of visual
information is essential to the performance of the driving task.
Part 1 of ISO 15007 defines key terms and parameters applied in the analysis of driver visual behaviour
focused on glance and glance related measurements. Part 2 of ISO 15007 gives guidelines on equipment and
procedures for analysis of driver visual behaviour.
Practical assessments of drivers in real or simulated environments are conducted to quantify the allocation of
visual behaviour to specified areas of interest. Visual behaviour may be quantified by the location, duration
and frequency of glances to a specified area of interest in the visual scene (and, over time, between areas of
interest). This approach often uses commonly available eye tracking and/or video-recording equipment.
However, it does not preclude the use of more sophisticated technologies which may elicit additional driver
visual behaviour information.
Results from such assessments should enable comparison of the relative influence of the TICS use with
reference conditions.
© ISO 2012 – All rights reserved v
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 15007-1
Road vehicles — Measurement of driver visual behaviour with
respect to transport information and control systems — Part 1:
Definitions and parameters
1 Scope
Part 1 of ISO 15007 defines key terms and parameters applied in the analysis of driver visual behaviour
focused on glance and glance-related measures. These terms and parameters can be applied in
environments from real-world driving experiments to laboratory-based driving simulator studies.
The procedures described in this part of ISO 15007 could also apply to more general assessments of driver
visual behaviour without the introduction of TICS-specific systems. The parameters and definitions described
below are intended to assist development of a common source of reference for driver visual behaviour data.
Minimum requirements for reporting the results of Transport Information and Control Systems (TICS)
evaluations are provided.
Further guidance including the specification of how to analyse and present the results of studies of visual
behaviour is available in other ISO publications (see, for example, ISO ISO 2854 and ISO/TR 13425:2006).
However, data collected and analysed according to this standard will allow comparisons to be performed
across different TICS applications and experimental scenarios.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 2854, Statistical interpretation of data — Techniques of estimation and tests relating to means and
variances
ISO/TR 13425:2006, Guide for the selection of statistical methods in standardization and specification
ISO 15007-2, Road vehicles — Measurement of driver visual behaviour with respect to transport information
and control systems — Part 2: Equipment and procedures
3 Terms and definitions
The following terms and definitions apply, as well as the measures defined below in Clause 4.
3.1
accommodation
adjustment of the lens of the eye to bring about focusing of an image of an object upon the retina
NOTE The time for the eye to accommodate from one object to another depends on the distance between the objects.
© ISO 2012 – All rights reserved
1
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ISO/DIS 15007-1
3.2
adaptation
ability of the eye to adjust to changing light conditions
NOTE Adaptation times to transition from dark to light and light to dark are different.
3.3
direction of gaze
area of interest to which the eyes are directed
3.4
fixation
alignment of the eyes so that the image of the fixated area of interest falls on the fovea (the middle of the
retina responsible for our central, sharpest vision) for a given time period
NOTE Typically, individual fixations last from 100 to 2 000 ms (Karsh, R., & Breitenbach, F.W, 1983). Fixations are
the briefest of pauses during which visual information extraction is done by the eyes-and-brain from spatial areas that fall
on the fovea of the eye (and hence are quite small). During fixation, there are believed to be at least three processes
taking place (Viviani, 1990): (1) analysis of the image falling on the fovea, (2) selection of a new saccade target, and (3)
programming of the saccade to-be-made-next. It is not yet known how these processes are synchronized by the brain,
nor how precisely they are synchronized – since fixation durations are not always long enough to comprehend completion
of all the processes. (Sometimes the eyes move before information extraction from the site of fixation has been
completed, as evidenced by frequent corrective return fixations to a site under some conditions that was fixated too
briefly). There is evidence that the brain both pre-programs fixation duration, and also does “process-monitoring” during a
fixation to determine if analysis of the foveal image is complete within the fixation’s duration.before moving on. Thus,
fixation time is dependent on both the immediate stimulus and the history of prior fixations. The contribution of both
components suggests that fixation time may depend on the task and the amount of useful information in the fixated display
(or viewed information) (Over, EA., et al., 2007).
See Annex A.1. to A.4
3.5
glance
maintaining of visual gaze within an area of interest, bounded by the perimeter of the area of interest; may be
comprised of more than one fixation and saccades to and from it. Its duration is measured as “glance
duration”
NOTE A glance is a scientific construct that sums over one or more fixations that are made contiguously within a
given area of interest (but one that is larger than the area corresponding to the eye’s foveal region – an area that usually
requires more than one fixation to view). The construct of a glance, therefore, typically comprehends more than a single
fixation and is a coarser unit of analysis than a single fixation (since it is summing over fixations that are contiguous in time
and spatially proximal within an area of interest). (“Area of interest” is formally defined below in 4.2.5). The construct of a
“glance” is needed because often the salient questions in a study relate to the amount of contiguous time spent gazing at
a particular area of interest (before the eyes move away from it). (Of course, in some instances, the “glance” construct is
also necessary because some measurement approaches are not capable of the fine discriminations needed to identify
individual fixations (spatially and temporally) – and can only discriminate at the spatial/temporal granularity of glances.
Thus, “glances” are a coarser measure of visual information extraction by the eyes/brain from a continuously viewed but
somewhat larger spatial region. Typical glance lengths vary by stimulus and task, but might (for example) range from
500 ms to 3 sec for a task like “tuning the radio” (Rockwell, 1988).
See Annex A.1. to A.4
3.6
saccade
brief, fast movement of the eyes that changes the point of fixation.
NOTE Saccades reach velocities as high as 500°per second (Rayner K., 1998), whereby the mean saccade ranges
between 1 (text reading) to 5 deg (scene perception) (Velichkovsky, B. et al., 2000)
See Annex A.1. to A.4
© ISO 2012 – All rights reserved
2
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ISO/DIS 15007-1
3.7
smooth pursuit movement
smooth, continuous movement of the eyes made to closely follow/pursue a moving object or signal;
NOTE Humans generally perform smooth pursuit movements better in the horizontal than vertical dimension, and
better in the downward than upward direction. Smooth pursuit movements can have a velocity as high as 90 °/s (Meyer, et
al.,1985)
3.
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15007-1
Deuxième édition
2014-11-01
Véhicules routiers — Mesurage du
comportement visuel du conducteur
en relation avec les systèmes de
commande et d’information du
transport —
Partie 1:
Définitions et paramètres
Road vehicles — Measurement of driver visual behaviour with respect
to transport information and control systems —
Part 1: Definitions and parameters
Numéro de référence
ISO 15007-1:2014(F)
©
ISO 2014
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ISO 15007-1:2014(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Version française parue en French Publication Year
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 15007-1:2014(F)
Contents Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Définition des mesures et de la métrique . 5
4.1 Mesures directes de base . 5
4.2 Métrique du coup d’œil dérivée des mesures de base . 5
5 Collecte et analyse de données . 7
6 Présentation des données . 8
Annexe A (informative) Figures connexes pour expliquer les termes et définitions .9
Bibliographie .13
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii
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ISO 15007-1:2014(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité
SC 13, Ergonomie applicable aux véhicules routiers.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15007-1:2002), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
L’ISO 15007 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Véhicules routiers —
Mesurage du comportement visuel du conducteur en relation avec les systèmes de commande et
d’information du transport:
— Partie 1: Définitions et paramètres
— Partie 2: Équipement et procédures [Spécification Technique]
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 15007-1:2014(F)
Introduction
La vision est la source essentielle d’information dont dispose un conducteur. Ce dernier recueille les
informations en regardant les objets et les événements qui se déroulent sous ses yeux et ceci lui permet
le guidage et le contrôle du véhicule dans l’environnement de la circulation routière. L’évaluation du
comportement visuel du conducteur est une méthode qui permet de quantifier la part d’attention visuelle
accordée aux sources d’informations routières extérieures et aux sources d’informations embarquées
[1]
(voir Référence ).
Les applications des systèmes de commande et d’information du transport (TICS: Transport Information
and Control Systems) aux véhicules peuvent comporter des afficheurs visuels présentant toute une
gamme d’informations choisies par le conducteur. Si ces afficheurs visuels ont des commandes associées
(par exemple pour sélectionner un niveau de zoom ou une option de menu), ces activités associées de
commande manuelle peuvent également être guidées visuellement et font alors partie intégrante du
comportement visuel associé à une application afficheur/TICS. C’est pourquoi il peut être important
de considérer non seulement le comportement visuel en relation avec l’affichage d’informations, mais
également la durée et la fréquence des coups d’œil qui suivent les actions commandées par le conducteur.
Les comparaisons entre des systèmes spécifiques utilisés sur les véhicules ont été rendues plus difficiles
parce que les études ont été menées dans des environnements différents en utilisant des techniques
expérimentales différentes, des définitions de mesures différentes et des méthodes d’analyse différentes.
La norme ISO 15007 a été élaborée pour fournir des recommandations concernant les termes et les
mesurages associés à la collecte et à l’analyse des données de comportement visuel des conducteurs.
Cette approche vise à évaluer la manière dont les conducteurs réagissent à la conception du véhicule,
à l’environnement routier ou à l’accomplissement des autres tâches qui leur incombent dans des
conditions routières réelles et simulées. Plus spécifiquement, l’approche de la présente norme s’appuie
sur l’hypothèse selon laquelle un traitement efficace des informations visuelles est essentiel à l’exécution
de la tâche de conduite.
La norme 15007-1 définit les termes et les paramètres essentiels utilisés dans l’analyse du comportement
visuel des conducteurs axée sur des mesurages des coups d’œil et associés aux coups d’œil. La norme
15007-2 fournit des lignes directrices concernant l’équipement et les procédures relatifs à l’analyse du
comportement visuel des conducteurs.
Des évaluations pratiques des conducteurs sont réalisées dans des environnements réels ou simulés afin
de quantifier l’affectation du comportement visuel à des zones d’intérêt spécifiques. Le comportement
visuel peut être quantifié en termes de position, de durée et de fréquence des coups d’œil vers une zone
d’intérêt spécifique dans l’espace visuel (et, dans le temps, entre des zones d’intérêt). Cette approche
utilise fréquemment les équipements de suivi du regard et/ou d’enregistrement vidéo couramment
disponibles. Elle n’exclut pas toutefois l’emploi de technologies plus sophistiquées qui peuvent mettre en
évidence des informations additionnelles sur le comportement visuel des conducteurs.
Les résultats de ces évaluations devraient permettre une comparaison de l’influence relative de l’emploi
des TICS dans des conditions de référence.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15007-1:2014(F)
Véhicules routiers — Mesurage du comportement visuel du
conducteur en relation avec les systèmes de commande et
d’information du transport —
Partie 1:
Définitions et paramètres
1 Domaine d’application
La présente partie de la norme ISO 15007 définit les termes et les paramètres essentiels utilisés dans
l’analyse du comportement visuel des conducteurs axée sur des mesures des coups d’œil et associées aux
coups d’œil. Ces termes et paramètres sont applicables dans des environnements allant des expériences
de conduite en situation réelle aux études sur simulateur de conduite en laboratoire.
Les modes opératoires décrits dans la présente partie de la norme ISO 15007 pourraient également
s’appliquer à des évaluations plus générales du comportement visuel des conducteurs sans l’introduction
de systèmes TICS spécifiques. Les paramètres et définitions décrits ci-dessous visent à faciliter
l’élaboration d’une source commune de référence en matière de données de comportement visuel des
conducteurs.
Elle fournit les exigences minimales relatives aux comptes-rendus de résultats d’évaluation de TICS
(systèmes de commande et d’information du transport).
D’autres recommandations, y compris la spécification du mode d’analyse et de présentation des résultats
d’études du comportement visuel obtenus sont disponibles dans d’autres publications de l’ISO (voir, par
exemple, la norme ISO 2854 et le rapport technique ISO/TR 13425:2006). Les données recueillies et
analysées conformément à la présentent norme permettront toutefois d’effectuer des comparaisons sur
différentes applications des TICS et différents scénarios expérimentaux.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 2854, Interprétation statistique des données — Techniques d’estimation et tests portant sur des
moyennes et des variances
ISO/TR 13425:2006, Lignes directrices pour la sélection des méthodes statistiques dans la normalisation et
la spécification
ISO/TS 15007-2:2014, Véhicules routiers — Mesurage du comportement visuel du conducteur en relation
avec les systèmes de commande et d’information du transport — Partie 2: Équipements et procédures
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
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ISO 15007-1:2014(F)
3.1
accommodation
ajustement du cristallin permettant de former une image nette d’un objet sur la rétine
Note 1 à l’article: Le temps d’accommodation de l’œil d’un objet à un autre dépend de la distance entre les objets.
3.2
adaptation
capacité de l’œil à s’adapter au changement des conditions de lumière
Note 1 à l’article: Les temps d’adaptation pour passer de l’obscurité à la lumière et de la lumière à l’obscurité sont
différents.
3.3
direction du regard
zone d’intérêt vers laquelle les yeux sont dirigés
3.4
fixation
alignement des yeux tel que l’image de la zone d’intérêt fixée arrive sur la fovéa (centre de la rétine
responsable de notre vision centrale la plus nette) pendant un laps de temps donné.
[3]
Note 1 à l’article: Habituellement, chaque fixation dure de 100 ms à 2 000 ms (voir Référence ). Les fixations
sont les plus brèves des pauses pendant lesquelles l’extraction des informations visuelles des zones de l’espace
qui arrivent sur la fovéa de l’œil est effectuée par l’ensemble yeux-cerveau (et sont donc assez limitées). Pendant la
[10]
fixation, on estime qu’au moins trois processus ont lieu (voir Référence ): 1) une analyse de l’image arrivant sur
la fovéa, 2) la sélection d’une nouvelle cible de saccade et 3) la programmation de la saccade suivante. On ne sait pas
encore comment ces processus sont synchronisés par le cerveau, ni le degré de précision de cette synchronisation,
car les durées de fixation ne sont pas toujours assez longues pour comprendre la complétion de tous les processus.
(Parfois, les yeux bougent avant que l’extraction des informations d’un site de fixation ne soit achevée, comme le
révèlent les fréquentes fixations correctrices de rappel sur un site qui, dans certaines conditions, avait été fixé
trop brièvement). Il existe des preuves que le cerveau préprogramme la durée de fixation et aussi qu’il effectue
une «surveillance des processus» pendant une fixation pour déterminer si l’analyse de l’image fovéale est achevée
dans les limites de la durée de fixation avant que l’œil ne bouge. Ainsi, le temps de fixation dépend à la fois du
stimulus immédiat et de l’historique des fixations antérieures. La contribution de ces deux éléments suggère que
le temps de fixation peut dépendre de la tâche et de la quantité d’informations utiles dans l’afficheur fixé (ou les
[4]
informations visualisées) (voir Référence ).
Voir A1 à A4.
3.5
coup d’œil
maintien du regard dans une zone d’intérêt, limitée par le périmètre de la zone d’intérêt; peut être
composé de plusieurs fixations et saccades sur et depuis cette zone. Sa durée est mesurée en tant que
«durée du coup d’œil»
Note 1 à l’article: Un coup d’œil est un construit scientifique qui additionne une ou plusieurs fixations contiguës
dans une zone d’intérêt donnée (mais qui est plus étendue que la zone correspondant à la région fovéale de l’œil
– une zone qui nécessite généralement plus d’une fixation pour être visualisée). Le construit d’un coup d’œil
comprend donc généralement plus d’une seule fixation et constitue une unité d’analyse plus grossière qu’une
seule fixation (car il additionne des fixations contiguës dans le temps et proximales dans l’espace d’une zone
d’intérêt). (Le terme «zone d’intérêt» est défini formellement ci-après en 3.11). Le construit d’un «coup d’œil» est
nécessaire parce que les questions essentielles d’une étude se rapportent souvent à la quantité de temps continu
passé à fixer une zone d’intérêt particulière (avant que les yeux ne s’en détournent). (Dans certains cas, bien sûr,
le construit d’un «coup d’œil» est également nécessaire parce que certaines méthodes de mesure ne permettent
pas les fines discriminations nécessaires pour identifier les fixations individuelles (dans l’espace et dans le temps)
et peuvent seulement distinguer la granularité spatiale/temporelle des coups d’œil. Par conséquent, les «coups
d’œil» sont une mesure plus grossière de l’extraction des informations visuelles par les yeux/le cerveau d’une
région de l’espace regardée en continu, mais relativement plus grande. La durée typique des coups d’œil varie
en fonction du stimulus et de la tâche, mais peut (par exemple) aller de 500 ms à 3 s pour une tâche telle que le
[7]
«réglage de la radio» (voir Référence ).
Voir A.1 à A.4
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ISO 15007-1:2014(F)
3.6
saccade
mouvement bref et rapide des yeux qui change le point de fixation
[6]
Note 1 à l’article: Les saccades atteignent des vitesses aussi élevées que 500°/s (voir Référence ), alors que la
[9]
saccade moyenne est comprise entre 1° (lecture d’un texte) et 5° (perception d’une scène) (voir Référence ).
Voir A.1 à A.4.
3.7
mouvement de poursuite lente
mouvement lent et continu des yeux permettant de suivre/poursuivre étroitement un objet ou un signal
mobile
Note 1 à l’article: L’homme effectue généralement mieux les mouvements de poursuite lente dans la dimension
horizontale que verticale, et mieux vers le bas que vers le haut. Les mouvements de poursuite lente peuvent avoir
[5]
une vitesse aussi élevée que 90°/s (voir Référence ).
3.8
Clignement
moment bref durant lequel l’œil est masqué par la paupière
Note 1 à l’article: Le clignement commence lorsque la paupière commence à se déplacer vers le bas et se termine
lorsque l’œil est à nouveau totalement ouvert. La classification suivante s’applique selon la durée pendant laquelle
[8]
l’œil est fermé (voir Référence ):
— Clignements normaux: ≤ 300 ms (durée moyenne 257 ms; écart-type 11 ms)
— Longues durée de fermeture: ferm: 300 ms à 500 ms
— Fermetures des paupières: ≥ 500 ms (indiquant des micro-sommeils)
Légende
1 phase de fermeture
2 phase d’ouverture
a ouvert
b partiellement fermé
c fermé
[11]
Figure 1 — Phases d’un clignement (voir Référence )
© ISO 2014 – Tous droits réservés 3
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ISO 15007-1:2014(F)
3.9
survol (fixation artéfactuelle)
court «instantané» d’une saccade (< 120 ms) qui peut être un artéfact capturé lorsque l’œil se déplace
d’une zone d’intérêt à une autre, en passant par une ou plusieurs zones d’intérêt intermédiaires (par
exemple, l’œil se déplace de la route face au conducteur vers le tableau de bord en passant par l’affichage
tête haute)
Note 1 à l’article: Un court «instantané» d’une telle saccade peut parfois sembler être une courte fixation, lorsqu’il
constitue une partie réellement fixe de la saccade. De tels survols (< 120 ms) ne sont pas traités comme des
fixations. Les survols peuvent être regroupés avec la saccade dont ils font partie, si les saccades sont mesurées.
Note 2 à l’article: La recherche a démontré que les fixa
...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 15007-1
ISO/TC 22/SC 13 Secrétariat: ANSI
Début de vote Vote clos le
2013-01-31 2013-07-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Véhicules routiers — Mesurage du comportement visuel du
conducteur en relation avec les systèmes de commande et
d'information du transport —
Partie 1:
Définitions et paramètres
Road vehicles — Measurement of driver visual behaviour with respect to transport information and control
systems —
Part 1: Definitions and parameters
[Révision de la première édition (ISO 15007-1:2002)]
ICS 13.180; 43.040.15
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
Le présent projet a été élaboré dans le cadre de l'Organisation internationale de normalisation (ISO)
et soumis selon le mode de collaboration sous la direction de l'ISO, tel que défini dans l'Accord de
Vienne.
Le projet est par conséquent soumis en parallèle aux comités membres de l'ISO et aux comités
membres du CEN pour enquête de cinq mois.
En cas d'acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base des observations reçues, sera
soumis en parallèle à un vote d'approbation de deux mois au sein de l'ISO et à un vote formel au sein
du CEN.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
To expedite distribution, this document is circulated as r eceived from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
© Organisation Internationale de Normalisation, 2013
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ISO/DIS 15007-1
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur l’internet ou sur un
Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à l’adresse ci-après ou au
comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 15007-1
Sommaire Page
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Définition des mesures et de la métrique . 5
4.1 Mesures directes de base . 5
4.2 Métrique du coup d’œil dérivée des mesures de base . 6
5 Collecte et analyse de données . 8
6 Présentation des données . 8
Annexe A (informative) Figures connexes pour expliquer les termes et définitions. 10
A.1 Comportement visuel dans le véhicule . 10
A.2 Durée du coup d’œil . 11
A.3 Durée de diversion . 13
A.4 Durée de fixation . 14
© ISO 2012 – Tous droits réservés iii
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ISO/DIS 15007-1
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 15007-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 13,
Ergonomie applicable aux véhicules routiers.
Cette deuxième/troisième/. édition annule et remplace la première/deuxième/. édition (), dont [l’ (les)
article(s) / le(s) paragraphe(s) / le (les) tableau(x) / la (les) figure(s) / l’ (les) annexe(s) a/ont] fait l’objet d’une
révision technique.
L’ISO 15007 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Véhicules routiers — Mesurage
du comportement visuel du conducteur en relation avec les systèmes de commande et d’information du
transport :
Partie 1 : Définitions et paramètres
Partie 2 : Équipement et procédures
L’Annexe A de la présente partie de l’ISO 15007 est donnée uniquement à titre d’information.
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ISO/DIS 15007-1
Introduction
La vision est la source essentielle d’information dont dispose un conducteur. Ce dernier recueille les
informations en regardant les objets et les événements qui se déroulent sous ses yeux et ceci permet le
guidage et le contrôle du véhicule dans l’environnement de la circulation routière. L’évaluation du
comportement visuel du conducteur est une méthode qui permet de quantifier la part d’attention visuelle
accordée aux sources d’informations routières extérieures et aux sources d’informations embarquées (voir,
par exemple, Allen et al., Green P., 2011, Sivak, M., 1996).
Les applications des systèmes de commande et d’information du transport (TICS: Transport Information and
Control Systems) aux véhicules peuvent comporter des afficheurs visuels présentant toute une gamme
d’informations choisies par le conducteur. Si ces afficheurs visuels ont des commandes associées (par
exemple pour sélectionner un niveau de zoom ou une option de menu), ces activités associées de commande
manuelle peuvent également être guidées visuellement et font alors partie intégrante du comportement visuel
associé à une application afficheur/TICS. C’est pourquoi il peut être important de considérer non seulement le
comportement visuel en relation avec l’affichage d’informations, mais également la durée et la fréquence des
coups d’œil qui suivent les actions commandées par le conducteur.
Les comparaisons entre des systèmes spécifiques utilisés sur les véhicules ont été rendues plus difficiles
parce que les études ont été menées dans des environnements différents en utilisant des techniques
expérimentales différentes, des définitions de mesures différentes et des méthodes d’analyse différentes.
L’ISO 15007 a été élaborée pour fournir des recommandations concernant les termes et les mesurages
associés à la collecte et à l’analyse des données de comportement visuel des conducteurs. Cette approche
vise à évaluer la manière dont les conducteurs réagissent à la conception du véhicule, à l’environnement
routier ou à l’accomplissement des autres tâches qui leur incombent dans des conditions routières réelles et
simulées. Plus spécifiquement, l’approche de la présente norme s’appuie sur l’hypothèse selon laquelle un
traitement efficace des informations visuelles est essentiel à l’exécution de la tâche de conduite.
La partie 1 de l’ISO 15007 définit les termes et les paramètres essentiels utilisés dans l’analyse du
comportement visuel des conducteurs axée sur des mesurages des coups d’œil et associés aux coups d’œil.
La partie 2 de l’ISO 15007 fournit des lignes directrices concernant l’équipement et les procédures relatifs à
l’analyse du comportement visuel des conducteurs.
Des évaluations pratiques des conducteurs sont réalisées dans des environnements réels ou simulés afin de
quantifier l’affectation du comportement visuel à des zones d’intérêt spécifiques. Le comportement visuel peut
être quantifié par la position, la durée et la fréquence des coups d’œil vers une zone d’intérêt spécifique dans
l’espace visuel (et, dans le temps, entre des zones d’intérêt). Cette approche utilise fréquemment les
équipements de suivi du regard et/ou d’enregistrement vidéo couramment disponibles. Elle n’exclut pas
toutefois l’emploi de technologies plus sophistiquées qui peuvent mettre en évidence des informations
additionnelles sur le comportement visuel des conducteurs.
Les résultats de ces évaluations devraient permettre une comparaison de l’influence relative de l’emploi des
TICS dans des conditions de référence.
© ISO 2012 – Tous droits réservés v
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 15007-1
Véhicules routiers — Mesurage du comportement visuel du
conducteur en relation avec les systèmes de commande et
d'information du transport — Partie 1: Définitions et paramètres
1 Domaine d’application
La partie 1 de l’ISO 15007 définit les termes et les paramètres essentiels utilisés dans l’analyse du
comportement visuel des conducteurs axée sur des mesures des coups d’œil et associées aux coups d’œil.
Ces termes et paramètres peuvent être appliqués dans des environnements allant des expériences de
conduite en situation réelle aux études sur simulateur de conduite en laboratoire.
Les modes opératoires décrits dans la présente partie de l’ISO 15007 pourraient également s’appliquer à des
évaluations plus générales du comportement visuel des conducteurs sans l’introduction de systèmes TICS
spécifiques. Les paramètres et définitions décrits ci-dessous visent à faciliter l’élaboration d’une source
commune de référence en matière de données de comportement visuel des conducteurs.
Elle fournit les exigences minimales relatives aux comptes-rendus de résultats d’évaluation de TICS
(systèmes de commande et d’information du transport).
D’autres recommandations, y compris la spécification de la méthode d’analyse et de la présentation des
résultats d’études du comportement visuel, sont données dans d’autres publications de l’ISO (voir, par
exemple, l’ISO 2854 et l’ISO/TR 13425:2006). Les données recueillies et analysées conformément à la
présentent norme permettront toutefois d’effectuer des comparaisons sur différentes applications des TICS et
différents scénarios expérimentaux.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 2854, Interprétation statistique des données — Techniques d’estimation et tests portant sur des
moyennes et des variances
ISO/TR 13425:2006, Lignes directrices pour la sélection des méthodes statistiques dans la normalisation et la
spécification
ISO 15007-2, Véhicules routiers — Mesurage du comportement visuel du conducteur en relation avec les
systèmes de commande et d’information du transport — Partie 2 : Équipements et procédures
3 Termes et définitions
Les termes et définitions suivants s’appliquent, ainsi que les mesures définies ci-après à l’Article 4.
3.1
accommodation
ajustement du cristallin permettant de former une image nette d’un objet sur la rétine
NOTE Le temps d’accommodation de l’œil d’un objet à un autre dépend de la distance entre les objets.
© ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 15007-1
3.2
adaptation
capacité de l’œil à s’adapter au changement des conditions de lumière
NOTE Les temps d’adaptation pour passer de l’obscurité à la lumière et de la lumière à l’obscurité sont différents.
3.3
direction du regard
zone d’intérêt vers laquelle les yeux sont dirigés
3.4
fixation
alignement des yeux tel que l’image de la zone d’intérêt fixée arrive sur la fovéa (centre de la rétine
responsable de notre vision centrale la plus nette) pendant un laps de temps donné
NOTE Habituellement, chaque fixation dure de 100 à 2 000 ms (Karsh, R., & Breitenbach, F.W, 1983). Les fixations
sont les plus brèves des pauses pendant lesquelles l’extraction des informations visuelles des zones de l’espace qui
arrivent sur la fovéa de l’œil est effectuée par l’ensemble yeux-cerveau (et sont donc assez limitées). Pendant la fixation,
on estime qu’au moins trois processus ont lieu (Viviani, 1990) : (1) une analyse de l’image arrivant sur la fovéa, (2) la
sélection d’une nouvelle cible de saccade et (3) la programmation de la saccade suivante. On ne sait pas encore
comment ces processus sont synchronisés par le cerveau, ni le degré de précision de cette synchronisation, car les
durées de fixation ne sont pas toujours assez longues pour comprendre la complétion de tous les processus. (Parfois, les
yeux bougent avant que l’extraction des informations d’un site de fixation ne soit achevée, comme le révèlent les
fréquentes fixations correctrices de rappel sur un site qui, dans certaines conditions, avait été fixé trop brièvement). Il
existe des preuves que le cerveau préprogramme la durée de fixation et aussi qu’il effectue une « surveillance des
processus » pendant une fixation pour déterminer si l’analyse de l’image fovéale est achevée dans les limites de la durée
de fixation avant que l’œil ne bouge. Ainsi, le temps de fixation dépend à la fois du stimulus immédiat et de l’historique des
fixations antérieures. La contribution de ces deux éléments suggère que le temps de fixation peut dépendre de la tâche et
de la quantité d’informations utiles dans l’afficheur fixé (ou les informations visualisées) (Over, EA., et al., 2007).
Voir les Annexes A.1 à A.4.
3.5
coup d’œil
maintien du regard dans une zone d’intérêt, limitée par le périmètre de la zone d’intérêt ; peut être composé
de plusieurs fixations et saccades sur et depuis cette zone. Sa durée est mesurée en tant que « durée du
coup d’œil »
NOTE Un coup d’œil est un construit scientifique qui additionne une ou plusieurs fixations contiguës dans une zone
d’intérêt donnée (mais qui est plus étendue que la zone correspondant à la région fovéale de l’œil – une zone qui
nécessite généralement plus d’une fixation pour être visualisée). Le construit d’un coup d’œil comprend donc
généralement plus d’une seule fixation et constitue une unité d’analyse plus grossière qu’une seule fixation (car il
additionne des fixations contiguës dans le temps et proximales dans l’espace d’une zone d’intérêt). (Le terme « zone
d’intérêt » est défini formellement ci-après en 4.2.5). Le construit d’un « coup d’œil » est nécessaire parce que les
questions essentielles d’une étude se rapportent souvent à la quantité de temps continu passé à fixer une zone d’intérêt
particulière (avant que les yeux ne s’en détournent). (Dans certains cas, bien sûr, le construit d’un « coup d’œil » est
également nécessaire parce que certaines méthodes de mesure ne permettent pas les fines discriminations nécessaires
pour identifier les fixations individuelles (dans l’espace et dans le temps) et peuvent seulement distinguer la granularité
spatiale/temporelle des coups d’œil. Par conséquent, les « coups d’œil » sont une mesure plus grossière de l’extraction
des informations visuelles par les yeux/le cerveau d’une région de l’espace regardée en continu, mais relativement plus
grande. La durée typique des coups d’œil varie en fonction du stimulus et de la tâche, mais peut (par exemple) aller de
500 ms à 3 s pour une tâche telle que le « réglage de la radio » (Rockwell, 1988).
Voir les Annexes A.1 à A.4.
3.6
saccade
mouvement bref et rapide des yeux qui change le point de fixation
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NOTE Les saccades atteignent des vitesses aussi élevées que 500° par seconde (Rayner K., 1998), alors que la
saccade moyenne est comprise entre 1 (lecture d’un texte) et 5 deg (perception d’une scène) (Velichkovsky, B. et al.,
2000)
Voir les Annexes A.1 à A.4.
3.7
mouvement de poursuite lente
mouvement lent et continu des yeux permettant de suivre/poursuivre étroitement un objet ou un signal mobile
NOTE L’homme effectue généralement mieux les mouvements de poursuite lente dans la dimension horizontale que
verticale, et mieux vers le bas que vers le haut. Les mouvements de poursuite lente peuvent avoir une vitesse aussi
élevée que 90°/s (Meyer, et al.,1985).
3.8
clignement
moment bref durant lequel l’œil est masqué par la paupière. Le clignement commence lorsque la paupière
commence à se déplacer vers le bas et se termine lorsque l’œil est à nouveau totalement ouvert
La classification suivante s’applique selon la durée pendant laquelle l’œil est fermé (Stern, J. A., Skelly, J.J.
1984) :
Clignements normaux : ≤ 300 ms (durée moyenne 257 ms ; écart-type 11 ms)
Longues durée de fermeture : 300 ms à 500 ms
Fermetures des paupières : ≥ 500 ms (indiquant des micro-sommeils)
Légende:
Closing phase Phase de fermeture
Opening phase Phase d’ouverture
a = open a = ouvert
b = partially closed b = partiellement fermé
c = closed c = fermé
Figure 1 — Phases d’un clignement (selon Wild, H. 1983)
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3.9
survol (fixation artéfactuelle)
court « instantané » d’une saccade (< 120 ms) qui peut être un artéfact capturé lorsque l’œil se déplace d’une
zone d’intérêt à une autre, en passant par une ou plusieurs zones d’intérêt intermédiaires (par exemple, l’œil
se déplace de la route à l’avant vers le tableau de bord en passant par l’affichage tête haute).
NOTE 1 Un court « instantané » d’une telle saccade peut parfois sembler être une courte fixation, lorsqu’il constitue
une partie réellement fixe de la saccade. De tels survols (< 120 ms) ne sont pas traités comme des fixations. Les survols
peu
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