CN101995944A - 眼电控制系统以及利用眼电控制系统控制游标的方法 - Google Patents
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Abstract
一种依据眼球与头部的相对运动来控制的眼电控制系统以及利用眼电控制系统控制游标的方法,该系统包含一感测装置、一可编程逻辑控制单元。该感测装置接触在人体脸部,用以检测眼球与头部的相对运动信息,以分别转换成左右眼纵横方向各自的电气-眼动波信号。该可编程逻辑控制单元以编程化执行所有运作控制与流程,该可编程逻辑控制单元依据所述感测装置所产生的电气-眼动波信号,加以判断及处理,以控制滑鼠游标动作及执行左、右及上、下键(滚动)的功能。而该方法包含:A:将视焦设定与游标在不同位置;B:视焦固定注视着主机上的目标点位置;C:利用头部与眼球的相对运动将游标移到视焦位置。
Description
技术领域
本发明有关于一种眼控通讯的系统以及方法,特别指一种利用眼球与头部相对移动控制滑鼠游标位移及下指令的眼电控制系统,以及利用该系统控制游标的方法。
背景技术
长期使用手来控制滑鼠,手会有滑鼠症候群,因此,即有一种利用眼球的运动来操控滑鼠的游标位移的眼动控制装置,以克服长时间操作致使手酸、滑鼠症候群的困扰,或提供给手部残障的人士使用。
习知的眼睛指挥的控制装置,完全依赖眼球的运动,来控制游标的位移。然而,单纯利用眼球来控制游标的方式,眼球只能注视着焦点逐一浏览,头部不能动,否则游标会乱飘(与眼球动作不同步甚至自画面跑掉),影响使用效果。此外,有意的眨眼动作,固然可做为控制作用,但是,无意的眨眼动作,则会影响操作功能。习知的系统大都必须头部固定,用单纯眼部动作来控制,既不方便也不符合人性化,使用头部固定支架,也太占空间。
另外,以往利用电极粘贴在脸部,让金属材电极直接贴触皮肤,皮肤接触电极间的电阻会受到流汗、粉妆的阻隔,进而影响数据的稳定取得。
而且,电极的粘贴要由自己或请他人代劳,用完后要清除胶布,还要忍受撕胶布时的痛苦,非常不方便,使用时很多条电线要连接到装置本体,容易打结且碍手碍脚,所以使用该装置的前置作业及后续动作占据太多时间。
发明内容
本发明的目的在于,解决传统眼电图需要利用胶布把电极粘贴在脸部,以及现有眼睛指挥的控制装置需要头部固定支架,使用不方便的技术问题。
为达到上述目的,本发明提供一种眼电控制系统,供连接至一主机,以执行该主机的滑鼠功能,其包含一感测装置、一可编程逻辑控制单元。该感测装置接触在人体脸部,用以检测眼球与头部的相对运动信息,以分别转换成各自的电气-眼动波信号(electro-oculogram,EOG)。该可编程逻辑控制单元,以编程化执行所有运作控制与流程,该可编程逻辑控制单元依据所述感测装置所产生的电气-眼动波信号,加以判断及处理,以控制滑鼠游标动作及执行左、右及上、下键的功能。
依照上述本发明的眼电控制系统,其中更包含有一接口单元,可依据可编程逻辑控制单元所产生的信号,以控制或传达滑鼠游标动作及执行左、右及上、下键的功能。
依照上述本发明的眼电控制系统,其中该感测装置包含一面罩本体及多个电极,该面罩本体提供罩覆在脸部,所述各个电极分布并贴在眼睛附近的皮肤上。
依照上述本发明的眼电控制系统,其中该感测装置具有多个电极。
依照上述本发明的眼电控制系统,其中该电极有七个,一个电极贴附于脸部的两眼中心处,两个电极分设于两眼外侧,四个电极分设于两眼的上侧与下侧。
依照上述本发明的眼电控制系统,其中所述各个电极具有一导电片、一吸盘与一导电介质,该吸盘设在该导电片上,以界定出一容室,该导电介质安置于容室中,并与导电片接触形成电连接。
依照上述本发明的眼电控制系统,其中该导电介质具有一类海绵体与一吸附在该类海绵体内的导电凝胶或导电液。
依照上述本发明的眼电控制系统,更包含一无线发射单元、一无线接收单元与一第二可编程逻辑控制单元,该无线发射单元连接在该可编程逻辑控制单元的输出端,该无线接收单元用以接收该无线发射单元发射出信号,送经该第二可编程逻辑控制单元处理,再送经接口单元。
依照上述本发明的眼电控制系统,其中该感测装置的面罩本体更包含一束带,该束带连接在该面罩本体两侧,供绑束于头部。
依照上述本发明的眼电控制系统,更包含一放大器与一滤波器,该放大器连接在该感测装置的输出端,以将电极检测的信号经过放大处理,该滤波器连接在该放大器的输出端,以滤除放大后信号的噪声,而该滤波器的输出端连接至该可编程逻辑控制单元的输入端。
依照上述本发明的眼电控制系统,更包含一左键开关、一右键开关及一滚动键(或称上、下键),该左键开关、该右键开关与该滚动键分别连接于该可编程逻辑控制单元。
本发明另外在提供一种眼电控制系统用感测装置,包含有一符合人体工学的面罩本体及多个设面罩本体上的电极,该面罩本体提供罩覆在脸部,所述各个电极分布并贴在眼睛附近的皮肤上。
依照上述本发明的眼电控制系统用感测装置,其中,所述各个电极具有一导电片、一吸盘与一导电介质。
依照上述本发明的眼电控制系统用感测装置,其中,该导电介质具有一类海绵体与一吸附在该类海绵体内的导电凝胶或导电液。
依照上述本发明的眼电控制系统用感测装置,其中,该吸盘设在该导电片上,以界定出一容室,该导电介质安置于容室中,并与导电片接触形成电连接。
依照上述本发明的眼电控制系统用感测装置,其中,该面罩本体更包含一束带,该束带连接在该面罩本体两侧,供绑束于头部。
而本发明另外在提供一种利用眼电控制系统控制游标的方法,包含:
A:将视焦设定与游标在不同位置;
B:视焦固定注视着主机上的目标点位置;
C:利用头部与眼球的相对运动将游标移到视焦位置。
依照上述本发明的一种利用眼电控制系统控制游标的方法,其中,该方法包含将头固定不动以视焦的移动来控制游标的移动。
依照上述本发明的一种利用眼电控制系统控制游标的方法,其中,该方法为将视焦固定在显示器上的目标点不动,利用头部与眼球的相对运动使游标呈与头部反向的移动至视焦定位。
本发明的有益效果在于,提供一种眼电控制系统,利用眼球相对头部的移动方向及移动量,作为控制滑鼠游标的数据,且感测装置以贴近脸部的面罩,使各个电极方便贴附在脸部,以稳定取得眼电波电压信号,而且习用连接电极及装置间的多条外接长电线不见了,这样,使用时直接戴上,用完直接取下即可,安全、快速又方便,克服习有装置所产生的问题。
此外,利用吸盘吸附于皮肤时,经压缩形变的导电介质同时接触导电片与皮肤,不但构成导电,而且含有导电凝胶(液)的导电介质与皮肤构成良好贴触,且导电液不易干涸,因此,其接触的电阻值较稳定,故较不影响眼电波电压的取得,进而达到稳定取得电压信号的作用。
与习有技术比较,习有与本发明的开发过程所碰到的难题是相似的,因为有这些难题,故以前用相同EOG原理开发出的不同系统,至今仍无法量产上市,而本发明在此已经克服这些难题如下所述:
1)电极的连接线:传统眼电图(EOG)和心电图一样要用多条长电线把粘在皮肤上的电极连接到EOG主体来,电极的粘贴要由自己或请他人代劳,用完后要清除胶布,且要忍受撕除胶布时的痛楚,非常不方便,而且使用该装置的前置作业及后续动作占据太多时间,一般人不会接受这样的操作。为要使其量产普及化,在此发明了眼罩结构的感测装置,并把所有部件都设计在眼罩结构内,使从电极取得的游标移动信号及下指令的信号经电子部件及编程处理后,再用无线或有线的方式与电脑主机连接。这样,以前从皮肤上的电极连接到EOG主体的多条外接长电线已不需要了,要粘贴电极的步骤也省下了,使用时直接戴上,用完直接取下即可,安全、快速又携带方便。
2)再来便是头部要固定的问题:因如要视焦与滑鼠游标保持同步移动,必须要固定头部及校正点位,但习有头部固定支架很占地方,而且不合人性化与不易普及化,故本案中的“眼球相对头部移动”控制法,可舍去支架,自由自在的使用,头部也可移动,也可参与控制的动作,合乎人性化的原则。此法的使用,也同时解决了另一个在EOG应用上的难题,就是有生理变化的问题,因为血液在流动、皮肤有分泌物、眼睛对明暗适应的电压变化等,都会影响(Vx,Vy)的数据,故会有一种游标漂移的现象。习有技术用头部固定支架使头部固定,再把点位校正后,视焦与游标可同步移动,一些时间后,有一些生理变化,致使发生点位漂移现象时,游标会偏离视焦,移动眼球时,游标却一直保持一个距离,无法用眼球使游标移到视焦的位置,这时必需再校正一次,非常麻烦。本案不但可以不用支架固定头部,更可以移动头部,微调游标与视焦的相对位置,可达成使游标移到视焦的使用目的。
需再一提的是,虽然在某范围内(Vx,Vy)表现接近线性,但生理现象终非机械表现,而且每个人的健康状况不同,所以使用时在荧幕上某些地方,会有漂离视焦的现象(纵使已经校正为同步),在使用传统头部固定支架的系统,就必需要常常校正,非常不方便。本案的方法只需用头部稍作微调,即可把漂离的游标,移到视焦,以作点击下指令的动作。
附图说明
图1为本发明眼电控制系统的第一实施例的电路方块图。
图2为本发明中有关感测装置的一外观立体图。
图3为本发明中有关电极分布于眼睛附近的平面示意图。
图4为本发明中有关电极的剖视图。
图5为本发明相类似于图4的剖视图,显示导电介质经压缩形变而接触在导电片与脸部的状态。
图6为本发明眼电控制系统的操作方法方块图。
图7为本发明眼电控制系统的第二实施例的电路方块图。
附图标记说明:
40-可编程逻辑控制单元(含PIC);80-第二可编程逻辑控制单元;230-滚动键(上下键);100-主机;10-感测装置;11-面罩本体;12-电极;121-导电片;122-吸盘;123-导电介质;1231-类海绵体;1232-导电凝胶;124-容室;15-母粘扣带;14-公粘扣带;20-放大器;30-滤波器;111-穿孔;50-接口单元;60-无线发射单元;70-无线接收单元;13-束带;200-眼电控制装置;210-左键开关;220-右键开关;300-脸部。
具体实施方式
本发明的眼电控制系统200具有以下功能:透过可编程逻辑控制单元,眼球与头部的相对移动方向及移动量,作为控制滑鼠游标的数据。且透过可编程逻辑控制单元,可判断有意眨眼与无意眨眼。以眼罩造型的面具贴近脸部,戴上后仍可配戴上眼镜。各个电极藉由软性导电材料与脸部皮肤保持接触,以维持眼电波电压信号的稳定取得。
请参阅图1、图2,本发明眼电控制系统的第一实施例,供连接至一主机100,以执行该主机100的滑鼠功能,该主机100可为电脑或游戏机等。
该眼电控制系统200包含一感测装置10、一放大器20、一滤波器30、一可编程逻辑控制单元40与一接口单元50。
请参阅图2、图3,该感测装置10包含一符合人体工学造形的面罩本体11及在面罩本体11上设有多个电极12。该面罩本体11提供罩覆在脸部,而所述各个电极12分布并贴在眼睛附近的皮肤上。本实施例中,电极12有七个,其中一个电极12贴附于脸部的两眼中心处,其中两个电极12分设于两眼外侧,另外四个电极12分设于两眼的上侧与下侧。该面罩本体11为一眼罩造型,使电极附贴于脸部皮肤上。
请参阅图4,所述各个电极12分别嵌设于面罩本体11的一穿孔111上,并具有一导电片121、一吸盘122与一导电介质123。该吸盘122设在该导电片121上,以界定出一容室124。而吸盘材料选自导电性佳的导电硅胶、橡胶、塑胶等材料。该导电介质123安置于该容室124中,并与导电片121接触形成电连接,参照图5,使用时,吸盘122吸附在脸部300,致使该导电介质123经压缩形变以构成较佳的电性连接。
此外,在本实施例中,该导电介质123具有一类海绵体1231与一被吸附在该类海绵体1231内的导电凝胶(或导电液)1232。该感测装置10的面罩本体11更包含二束带13与一公粘扣带14与一母粘扣带15,该等束带13分别连接在该面罩本体12两侧,利用公粘扣带14与母粘扣带15的相互粘合,以供绑束于头部。另外,该束带也可是一条松紧带,以弹性束绑于头部。所述公、母粘扣带可以公、母钮扣,或是磁铁取代。另外,该导电凝胶1232也可以导电性佳的导电液如盐水替代,成本较低。
上述感测装置10,接触在人体脸部300,用以检测眼睛与头部的相对运动信息,以分别转换成各自的电气-眼动波信号(EOG),或者也可接触在脸部其他的肌肉群,以感测其他肌肉的运动信息(EMG),而可作为功能性的运用,例如左、右键。
该放大器20,连接在该感测单元10的输出端,以将电极12检测的信号经过放大处理。此放大器20例如是一运算放大器(OP AMP)。
该滤波器30,连接在该放大器20的输出端,以滤除放大后信号的噪声,而该滤波器30的输出端连接至该可编程逻辑控制单元40的输入端。
该可编程逻辑控制单元(含PIC)40,以程序化执行所有运作控制与流程,该可编程逻辑控制单元40依据所述感测装置10所产生的电气-眼动波信号(EOG),加以判断及处理。
该接口单元50,依据上述可编程逻辑控制单元40所取得的信号,以控制滑鼠游标动作及执行左、右键的功能。该接口单元50可以是一驱动电路、一转换电路、或一匹配用电路、或一连接器,做为可编程逻辑控制单元40将信号传递给主机的桥梁,并且可以集成化(IC)实现。
此外,该眼电控制系统200更包含一左键开关210、一右键开关220及一滚动键(或称上、下键)230,该左键开关210、该右键开关220与该滚动键230分别连接于该可编程逻辑控制单元40,安置于适当位置例如桌上或身上,以提供手动执行左键、右键与滚动的功能。其次,该左键开关210、该右键开关220与该滚动键230也可设计在所述面罩本体11上,以配戴于人体上,提供手动执行左键、右键与滚动键的功能。
如上所述,本发明采用眼球相对头部的移动方向及移动量,作为控制滑鼠游标的数据,如此,头部可以移动,也可以参与控制的动作,此不但符合人性化的需求,而且能更有效率的移动滑鼠游标至目的点,眼球在头部的眼眶内移动,是眼球相对头部的移动,移动时可量测到电压的变化(ΔVx,ΔVy)。
在本发明中,左右方向的电位差变动以ΔVx代,而上下方向的电位差变动以ΔVy代,可得到(ΔVx,ΔVy)的数据,藉此可推算出视焦的移动方向及移动量,从而控制滑鼠游标的移动。
本发明的操作使用及控制游标的方法包含:
A:将视焦设定与游标在不同位置(在浏览荧幕时);
B:视焦固定注视着主机上的目的点位置(找到目的点后);
C:利用头部与眼球的相对运动将游标移到视焦位置。
当眼球移动,而头部固定时,视焦往左,可令滑鼠游标往左;当头部移动,而视焦固定注视着主机100(显示器荧幕)上的目的点不动时,头部往左移动(但因视焦仍注视着同一目的点,此时眼球在眼眶内相对头部的运动方向是往头部的右边),可令滑鼠游标往右移动:头部与滑鼠游标方向相反。
换言之,当视焦注视着一点,因头部与滑鼠游标方向相反,所以,移动头部即可达成移动滑鼠游标到视焦的使用目的。
此外,本发明以眼球相对头部移动控制法为精神,眼球及头部可同时分别移动,以其互动的关系,随时可微调头部位置,以克服一些不稳定的变化因素(例如流汗等生理变化),如此便可轻易达成眼控移动滑鼠游标的目的。
心法:注视一点时,若游标在左,头移向左即可,“视焦不动,头向游标”。
简单易学,容易上手。
实际上在使用时,大部分时间,使用者并不自觉是用眼球来控制游标移动,因为游标会自动跟随眼球移动,使用者只管随意浏览荧幕,在看到有需要下指令(点击,click)的点位时停下来,因设定游标与视焦保持偏离,此时可把视焦仍固定在该点的位置上,若游标偏右,则把头部往右移即可,故在使用者的感觉上是用头来控制游标。在使用时故意保持游标在视焦偏左或偏右,要用时才用头部移动至定位,因这样才不会让游标持续阻碍视焦的阅览。
在这里,破解了以往一般习有眼控游标系统设计者的迷思,只为了一个不易达成的理想的状况:“视焦看那里,游标就同步到那里”。以为只可动眼球来控制游标,为此就把头部固定,希望能保持校正的状态,但因各种的原因,漂移的状况不断出现,常常要校正,使用效率并不高;事实上在理想状况时,游漂保持在视焦位置,摭住了视线的阅览,反而不好。在本发明中,不让使用者有单用眼球控制移动滑鼠游标的心理预期,反而可以让眼睛自由无压力的浏览,看到了有需要下指令的点位时,再用头部把游标移到定位便可。
由于一般的滑鼠不用时放着,滑鼠游标不知在那里,要用时会拿滑鼠动几圈,便可找到游标了。
同样,在本发明中,当游标自荧幕失踪时,使用者只要把眼睛视焦注视着荧幕中央或某一点,然后头部转动几圈,便可快速寻找到游标,操作简易迅速,容易上手。
也可依使用者的需求,以编程设定游标暂消失及重现功能的指令,可确保在不用滑鼠时,不会误下指令。
请参阅图7,本发明眼电控制系统200的第二实施例,供连接至一主机100,以执行该主机100的滑鼠功能,该主机100可为电脑或游戏机等。第二实施例的眼电控制系统200包含一感测装置10、一放大器20、一滤波器30、一可编程逻辑控制单元40、一无线发射单元60、一无线接收单元70、一第二可编程逻辑控制单元80、一接口单元50、一左键开关210、一右键开关220及一滚动键230。
该无线发射单元60连接在该可编程逻辑控制单元40的输出端,该无线接收单元70用以接收该无线发射单元60发射出信号,送经该第二可编程逻辑控制单元80处理,再送经接口单元50。
因此,该第二实施例中,利用无线通讯方式来传输电气-眼动波信号(EOG),以控制电脑、游戏机的滑鼠游标。至于控制模式除了是以无线方式传输信号之外,其它的功能均与上述第一实施例相同,此不再赘述。
在本案的第一、二实施例当中,可以另外在可编程逻辑控制单元输入端外接有一拾音器(图未示),利用可编程逻辑控制单元所接收到拾音器的信号,加以运算及处理,控制及执行左、右及上、下键的功能。
另外,本发明中的可编程逻辑控制单元40、接口单元50、无线发射单元60、无线接收单元70等,皆可集成化,以减少其体积,而方便于使用。需再一提的是,因所有部件皆可缩小,我们可把无线发射单元60及之前的所有部件,全都设置在眼罩本体中,这样不但可消除外接电极的多条长线的不便,使用时只要把眼罩戴上即可,用完取下就好了,非常方便。
归纳上述,本发明藉由可编程逻辑控制单元40以编程化设定所有控制运作流程,并利用贴近脸的面具(面罩本体11),戴上后仍可配戴眼镜,而其上的七个电极12,分别可取得左眼的水平与垂直电位,以及右眼的水平与垂直电位(包含单眼或双眼)。
眨眼时(包含单眼或双眼),在EOG上会产生突波,此乃眨眼相关的肌肉群动作时的放电现象(属EMG),此本来在EOG检测中算是干扰信号的,会妨碍正确数据的读取,但在本发明中,正好用来作为代替左右键等下指令的动作,用编程分辨波形,以辨别出正确的指令,可编程逻辑控制单元40可将眨一次、眨两次或眨三次等,单眨左眼或单眨右眼,及每一次眨眼的时间长短,来判断是否为有意、无意的眨眼,来分辨下何种指令,以克服习知的无意眨眼影响使用效果的问题。
请参照图6,操作前,可依个人状况调整校正点位、眨眼的设定、停顿的秒数、左右眼及主力眼等的各种设定。开始使用时,眼球移动,以感测到电位变化(ΔVx,AVy),可编程逻辑控制单元40开始计算处理,转换成滑鼠游标座标数据(此时荧幕显示移动游标),使用者若要选取某点要下左右键的指令,选取一点后(例如:点A),视焦不动,调整头部使游标停在所选取的点A,准备用手动按键或声控或眨眼下指令的动作。
至于有意、无意眨眼的控制方式:无意的眨眼动作,电脑判读出突波时,不移动滑鼠游标,突波结束后,自动回归视焦移动;有意的眨眼动作,要模拟左右键时,使用者会在一选取的位置作视焦及滑鼠游标停顿,眨眼的时间及方式不一样,电脑判读出时,不移动滑鼠游标,突波结束后,自动回归突波发生前(眨眼前)停顿的位置数秒不动,等待接下来眨左眼或眨右眼或双眼的指令(执行左键或右键功能),左右键功能要眨一下或两三下,单眼或双眼,使用者须事先在软体设定,若滑鼠游标停顿数秒后没下眨眼指令,则视为普通的无意眨眼,恢复随视焦移动滑鼠游标。另外,也可以在使用前设定,在选取点A后,直接眨一次所选定的有意眨眼型态,就马上进入点A所连结的页面。
因此,本发明的眼电控制系统,面罩造型的感测装置,戴在头上即可使用,而且可透过眼球与头部的相对移动,获得控制滑鼠游标的功能,如此桌上可空出滑鼠的位置,手也可空出打键盘、写字等,也可以休息,以减少滑鼠症候群的产生。
其次,利用吸盘吸附于皮肤时,经压缩形变的导电介质同时接触导电片与皮肤,不但构成导电,而且含有导电凝胶(液)的导电介质与皮肤构成良好贴触,且导电液不易干涸,因此,其接触的电阻值不易改变,故能稳定取得眼电波的电压信号。
另外,从电极检测到的(Vx,Vy)信号,经过放大器后,已有足够的强度可作后面的处理,再把噪声滤除,进入可编程逻辑控制单元中的PIC,其内含A/D、I/O、CPU、存储器、可读写编程存储器等,在芯片内运算及判断,其数据处理好后,变成滑鼠游标的座标数据或左、右、上、下键的指令,经过有线或无线的传输,从USB传入电脑或游戏机,在荧幕上显示出游标位置或下左、右、上、下键的指令,便完成取代一般滑鼠的工作。而可编程逻辑控制单元中的PIC由MicrochipTechnology公司所研发与制造,以PIC16F684为举例,运算放大器举例为LM324,但不在此限。
本发明在以眼控滑鼠游标的同时,除了可配合眨眼的下指令方式外,也可配合手动打键盘的下指令方式,或另设左右键滚动键,以及用声控的方法模拟左右键滚动键,这样配合一种以上的下指令方式,可以替换,就不容易产生滑鼠症候群,因为不会像手动滑鼠一般,固定使用同一组肌肉。
本案也可在鼻腔外或喉咙外装设一拾音器,对远的声音较不敏感,使用者从鼻子或喉咙发出轻声Hm的声音,此声外界可能觉察不到,不会对旁人造成干扰,编程只针对某音量的Hm声进行辨识,其他声音不会使本系统作出错误动作。使用者只要能发出高音及低音的两种Hm声,便可以轻松的下滑鼠指令,可以在使用前录下使用者的声音,设定为何种指令,便可以方便使用了,例如,发出Hm声用:
doh一短声代表左键按一次;
sol一短声代表右键按一次;
doh二短声代表左键按二次;
doh+sol短声代表往上滚动,尾音拉长代表继续滚动;
sol+doh短声代表往下滚动,尾音拉长代表继续滚动;
doh音拉长一秒(或另设时间长度)代表拖曳,再一短音代表手放开;或直接拉长音代表拖曳,音停止代表手放开。doh代表低音的Hm声,sol代表高音的Hm声,只是举例(doh,sol为乐谱中C调时的C,G两音),使用者可自行设定别种组合。
拾音器捡到的信号,经放大器后(图未示),送至PIC,经编程分辨处理后,送出指令的信号,经有线或无线由接口单元,从USB进入电脑执行完成。
本眼控滑鼠系统,再配上此声控用的拾音器,可让使用者控制滑鼠游标非常轻松,因为发出轻声Hm的声音,非常省力方便,不用开口;眼动游标更轻松,因为本来就在看荧幕的同时,游标就自动随视焦移动,眼球没有多用半点力,只是要下点击指令时,头部稍作微调,把游标送至定位,由鼻子或喉咙发出轻声Hm的声音,便完成了。
以上对本发明的描述是说明性的,而非限制性的,本专业技术人员理解,在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效,但是它们都将落入本发明的保护范围内。
Claims (19)
1.一种眼电控制系统,供连接至一主机,以执行该主机的滑鼠功能,其特征在于,该眼电控制系统包含:
一感测装置,接触在人体脸部,用以检测眼睛与头部的相对运动信息,以分别转换成左右眼纵横方向各自的电气-眼动波信号,所述感测装置具有一符合人体工学的面罩本体及多个电极,该面罩本体提供罩覆在脸部,所述各个电极分布并贴在眼睛附近的皮肤上;
一可编程逻辑控制单元,以编程化执行所有运作控制与流程,该可编程逻辑控制单元依据所述感测单元所产生的电气-眼动波信号,加以判断及处理,以控制滑鼠游标动作及执行左、右及上、下键的功能。
2.如权利要求1所述的眼电控制系统,其特征在于,更包含一无线发射单元、一无线接收单元与一第二可编程逻辑控制单元,该无线发射单元连接在该可编程逻辑控制单元的输出端,该无线接收单元用以接收该无线发射单元发射出信号,送经该第二可编程逻辑控制单元处理,以控制滑鼠游标动作及执行左、右及上、下键的功能。
3.如权利要求1所述的眼电控制系统,其特征在于,更包含有一接口单元,可依据可编程逻辑控制单元所产生的信号,以控制滑鼠游标动作及执行左、右及上、下键的功能。
4.如权利要求2所述的眼电控制系统,其特征在于,更包含有一接口单元,可依据第二可编程逻辑控制单元所产生的信号,以控制滑鼠游标动作及执行左、右及上、下键的功能。
5.如权利要求1所述的眼电控制系统,其特征在于,该电极有七个,一个电极贴附于脸部的两眼中心处,两个电极分设于两眼外侧,四个电极分设于两眼的上侧与下侧。
6.如权利要求1所述的眼电控制系统,其特征在于,所述各个电极具有一导电片、一吸盘与一导电介质,该吸盘设在该导电片上,以界定出一容室,该导电介质安置于容室中,并与导电片接触形成电连接。
7.如权利要求6所述的眼电控制系统,其特征在于,该导电介质具有一类海绵体与一吸附在该类海绵体内的导电凝胶或导电液。
8.如权利要求1所述的眼电控制系统,其特征在于,该感测装置更包含一束带,该束带连接在该面罩本体两侧,供绑束于头部。
9.如权利要求1所述的眼电控制系统,其特征在于,更包含一放大器与一滤波器,该放大器连接在该感测单元的输出端,以将电极检测的信号经过放大处理,该滤波器连接在该放大器的输出端,以滤除放大后信号的噪声,而该滤波器的输出端连接至该可编程逻辑控制单元的输入端。
10.如权利要求1所述的眼电控制系统,其特征在于,更包含一左键开关、一右键开关及一滚动键,该左键开关、该右键开关与该滚动键分别连接于该可编程逻辑控制单元。
11.如权利要求1所述的眼电控制系统,其特征在于,在可编程逻辑控制单元输入端外接有一拾音器,利用可编程逻辑控制单元所接收到拾音器的信号,加以运算及处理,控制及执行左、右及上、下键的功能。
12.一种眼电控制系统用感测装置,其特征在于,包含有一符合人体工学的面罩本体及多个设面罩本体上的电极,该面罩本体提供罩覆在脸部,所述各个电极分布并贴在眼睛附近的皮肤上。
13.如权利要求12所述的眼电控制系统用感测装置,其特征在于,所述各个电极具有一导电片、一吸盘与一导电介质。
14.如权利要求13所述的眼电控制系统用感测装置,其特征在于,该导电介质具有一类海绵体与一吸附在该类海绵体内的导电凝胶或导电液。
15.如权利要求13所述的眼电控制系统用感测装置,其特征在于,该吸盘设在该导电片上,以界定出一容室,该导电介质安置于容室中,并与导电片接触形成电连接。
16.如权利要求12所述的眼电控制系统用感测装置,其特征在于,该面罩本体更包含一束带,该束带连接在该面罩本体两侧,供绑束于头部。
17.一种利用眼电控制系统控制游标的方法,其特征在于,包含:
A:将视焦设定与游标在不同位置;
B:视焦固定注视着主机上的目的点位置;
C:利用头部与眼球的相对运动将游标移到视焦位置。
18.如权利要求17所述的一种利用眼电控制系统控制游标的方法,其特征在于,该方法包含将头固定不动以视焦的移动来控制游标的移动。
19.如权利要求17所述的一种利用眼电控制系统控制游标的方法,其特征在于,该方法为将视焦固定在显示器上的目的点不动,利用头部与眼球的相对运动使游标呈与头部反向的移动至视焦定位。
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