CN214704750U - 眼动跟踪门锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种眼动跟踪门锁，包括：控制模块、驱动模块、检测装置、电控锁、眼动跟踪装置和传动装置；眼动跟踪装置和检测装置设置在传动装置上，通过检测装置判断当前位置是否为目标位置，再由控制模块发送控制信号到驱动模块，驱动模块驱动传动装置带动检测装置反复移动，直至将眼动跟踪装置传送至目标位置，并搜集目标眼动信号传输到控制模块，所述控制模块通过目标眼动信号控制电控锁的工作状态。本实用新型通过自动检测，自动移动眼动跟踪装置，解决了传统眼动跟踪门锁测量不够精准的技术问题。

Description

眼动跟踪门锁

技术领域

本实用新型涉及门锁技术领域，尤其涉及一种眼动跟踪门锁。

背景技术

眼动追踪是测量眼睛运行的过程。眼动追踪研究的最关注的事件是确定人类或者动物看的地方。更准确来说是通过仪器设备进行图像处理技术，定位瞳孔位置，获取坐标，并通过一定的算法，计算眼睛注视或者凝视的点，让计算机知道你正在看哪里，何时看的，为什么看的。眼动跟踪技术，可以广泛用于各种领域，运用在门锁上，可以方便残障人士或老年人开门，运用于福利院等等场景。

在目前的眼动跟踪技术，无论是利用一束光线(近红外光)和一台摄像机对准被试者的眼睛，通过光线和后端分析来推断被试者注视的方向，摄像机则记录交互的过程，通过巩膜一虹膜边缘法、瞳孔追踪方法、瞳孔一角膜反射法等方法来检测；无论是近距离还是远距离测，都对眼动跟踪仪器正面面对人眼的要求较高，否则会影响检测的准确度。

现在的眼动跟踪门锁，虽然在门上有设置眼动跟踪仪器，但该眼动跟踪仪器却不能自动移动位置，根据被测者的位置做出合理位置调整，以达到检测更加准确的目的。而被测者有时是残障人士或老年人，由被测者调节位置又有诸多不便。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种能够自动识别人眼位置并移动到相应位置对准的眼动跟踪门锁，以解决相关技术中传统技术眼动跟踪设备测不准，精确度不高的技术问题。

本实用新型提供了一种眼动跟踪门锁，包括：

控制模块、驱动模块、检测装置、电控锁、眼动跟踪装置和传动装置；

所述检测装置与所述传动装置连接，并与所述控制模块通信连接，用于检测当前位置信息，并将所述当前位置信息发送至所述控制模块；

所述控制模块分别与所述检测装置、所述电控锁、所述驱动模块、所述眼动跟踪装置通信连接，用于接收所述当前位置信息，并根据所述当前位置信息发送相应的目标驱动信号到所述驱动模块，使所述驱动模块根据所述目标驱动信号驱动所述传动装置，所述传动装置将所述检测装置移动到目标位置；

所述眼动跟踪装置与所述传动装置连接，并与所述控制模块信号相连，用于在所述目标位置上检测眼动轨迹，根据所述眼动轨迹输出相应的目标眼动信号到所述控制模块，所述控制模块根据所述目标眼动信号控制所述电控锁的工作状态。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型技术中，通过检测装置、控制模块、眼动跟踪装置、驱动模块和传动装置相互结合，通过检测装置搜集信息，再通过该信息在控制模块中分析传递到驱动模块和传动装置，再将检测装置和眼动跟踪装置自动定位到目标位置，采用了检测装置直接设置在传动装置上的技术方案，因为调整了眼动跟踪装置在最佳位置正对人眼，眼动跟踪装置对目标的眼动轨迹测量更加精确，而自动定位的方式又简化了人为操作。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中的眼动跟踪门锁的结构框图；

图2为本实用新型实施例二中的眼动跟踪门锁结构示意图；

图3为本实用新型实施例三中驱动模块电路图；

附图标号说明：1、控制模块；2、驱动模块；3、第一驱动电机；4、检测装置；5、电控锁；6、眼动跟踪装置；7、第二导轨；8、第一传动轴；9、第二滑块；10、第一滑块；11、第一导轨；12、第二传动轴；13、显示装置；14、内置电源；15、门；16、第一电源；17、第二电源；18、驱动芯片；19、第二驱动电机；M、步进电机；C、极性电容。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。术语“A或B”，“A或/和B中的至少一个”或“A或/和B中的一个或多个”可以涵盖列举项的所有可能组合。例如，术语“A或B”，“A和B中的至少一个”和“A或B中的至少一个”可以表示以下所有情况：(1)包括至少一个A，(2)包括至少一个B，以及(3)包括至少一个A和至少一个B。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块，本文中所出现的模块的划分，仅仅是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本文中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本发明实施例方案的目的。

为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，本实用新型提供了一种本实用新型提供了一种眼动跟踪门锁，本实用新型提供了一种眼动跟踪门锁，包括：

控制模块1、驱动模块2、检测装置4、电控锁5、眼动跟踪装置6和传动装置；

所述检测装置4与所述传动装置连接，并与所述控制模块1通信连接，用于检测当前位置信息，并将所述当前位置信息发送至所述控制模块1；

所述控制模块1分别与所述检测装置4、所述电控锁5、所述驱动模块2、所述眼动跟踪装置6通信连接，用于接收所述当前位置信息，并根据所述当前位置信息发送相应的目标驱动信号到所述驱动模块2，使所述驱动模块2根据所述目标驱动信号驱动所述传动装置，所述传动装置将所述检测装置4移动到目标位置；

所述眼动跟踪装置6与所述传动装置连接，并与所述控制模块1信号相连，用于在所述目标位置上检测眼动轨迹，根据所述眼动轨迹输出相应的目标眼动信号到所述控制模块1，所述控制模块1根据所述目标眼动信号控制所述电控锁5的工作状态。

在本实施例中，通过检测装置4，该检测装置4可以为摄像装置，也可以其它红外等其它检测手段，搜集当前位置信息，然后通过控制模块1判断当前位置信息，比如通过现有的其它领域的技术方法比如检测人脸，可以判断人脸是否在收集区域的中央等等，人脸在收集区上下左右哪个位置，再由控制模块发送信号，控制相应位移，或者其它的可以发展的新的算法，但都可以通过本实施例的装置形式来搜集当前的位置信息进行各种方式的分析，通过检测装置4在传动装置的带动下，在一定区域内移动，不断缩小并定位到最佳目标位置，再利用眼动跟踪装置6跟踪眼动轨迹，眼动跟踪装置6可以利用摄像头和近红外发射设备配合，也可以利用单独清晰度更高，帧率更高的摄像头，其中检测装置的摄像头和眼动跟踪装置可以是同一个摄像头，也可以是分别不同分辨率的摄像头。为了布线的方便，并且在门上设置起来不那么繁琐，检测装置4和眼动跟踪装置6可以采用内置电源的形式。眼动跟踪装置捕捉眼动轨迹输出相应的目标眼动信号到控制模块1，再控制模块通过现有的算法比如opercv+人脸识别，定位追踪瞳孔并计算后，然后控制模块1根据计算分析结果，控制电控锁5的打开、关闭、反锁，门铃等等相应的各种功能。目前的电控锁5可以采用电磁门锁，但在此也不排除其它的可以达到用电信号控制功能状态的电控门锁。传动装置的运动轨迹可以为圆形轨迹，方形轨迹，斜线轨迹或者通过导轨一端旋转，在旋转端连接着可以控制旋转的电机，而检测装置又可以沿着旋转的滑轨直线移动的方式等等各种容易想到的形状并可以实现的轨迹。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型实施例中，通过检测装置4、控制模块1、眼动跟踪装置6、驱动模块2和传动装置相互结合，通过检测装置4搜集信息，再通过该信息在控制模块1中分析传递到驱动模块2和传动装置，再将检测装置4和眼动跟踪装置6自动定位到目标位置，采用了检测装置4直接设置在传动装置上的技术方案，因为调整了眼动跟踪装置6在最佳位置正对人眼，眼动跟踪装置6对目标的眼动轨迹测量更加精确，而自动定位的方式又简化了人为操作。

参见图3，本实用新型还提供了一种眼动跟踪门锁实施例2，包括：控制模块1、驱动模块2、检测装置4、电控锁5、眼动跟踪装置6和传动装置，他们的连接关系与传输关系与实施例1一致；在其中，驱动模块2包括：驱动芯片18、驱动电机、第一电源16、第二电源17、极性电容和第一二极管与第二二极管；所述第一电源16的正级输出端极与驱动芯片18使能端相连，所述第一电源16负极输出端接地；所述第二电源17负极输出端极接地，正级输出端分别与所述极性电容阳极和所述第二二极管阳极连接；所述极性电容阴极接地；所述第二二极管阴极连接所述驱动芯片18的输入端，所述第一二极管阴极以及所述驱动电机；所述第一二极管阳极接地。

所述驱动芯片18可以选用L298N等、驱动电机可以使用步进电机，根据导轨设置的实际需要，按照方便的原则，也可以设置多个驱动电机，例如图2所示，第一驱动电机3，第二驱动电机19。驱动芯片18的4个输出端口正好与步进电机的4根线相连，因为电机线圈在运转过程中，有时，比如电源关闭时，电机会产生自感，两边会产生反电势，对L298N芯片造成冲击，从而导致芯片损坏，因此在每一根线上，如图3所示，都加上2根二极管(即所述第一二极管、第二二极管，如图3所示，有4根线，其中D1～D4为第一二极管连接方式，D5～D8为第二二极管的连接)，所述二极管可以采用1N4001～IN4007等等，起到将电压钳制在一定范围，保护芯片的作用。在驱动电机使用步进电机时，并且传动轴是丝杆，比如导轨采用丝杆滑台等，检测装置4可以精确位移，可以达到更加精确控制，并且微调位置的作用。而极性电容，在电路中则可以起到滤波和整流的作用。通过二极管和极性电容，起到不容易烧坏芯片，因为该门锁设置在门上，也有效降低了该门锁引起火灾的风险，从而进一步提高了该门锁使用上的安全性能。

参见图2，本实用新型还提供了一种眼动跟踪门锁实施例3，包括：控制模块1、驱动模块2、检测装置4、电控锁5、眼动跟踪装置6和传动装置，他们的连接关系与传输关系与实施例1一致；在其中，传动装置包括第一传动轴8、第一导轨11、和第一滑块10；所述第一传动轴8分别与驱动模块2和第一滑块10连接，所述第一滑块10与导轨活动连接，所述第一传动轴8能够带动所述第一滑块10在第一导轨11上移动；所述眼动跟踪装置6和检测装置4设置在第一滑块10上。

在本例中，通过导轨和滑块的设计，能够使得该移动装置容易安装在门上，并且使用起来也很方便。在导轨水平安装的时候，检测装置4可以水平移动。在导轨竖直安装的情况下，导轨可以上下移动，斜向安装的情况下，检测装置4可以斜向移动，也可以达到一定的调整位置的作用，另外在一条导轨的情况下，也可以使导轨上一点，比如端部固定在旋转轴上，旋转轴连接电机，所示电机与驱动电路可以用类似于图3的电路，使得导轨可以旋转，再将检测装置设置在导轨的滑块上，使得滑块可以沿导轨直线运动，通过导轨的旋转和滑块沿着导轨的直线运动，使得检测装置和眼动跟踪装置的可移动范围更大。

可选的，传动装置可以使用丝杆模组等，并且可以按照所需门的大小，或者预设所需的探测范围，定制该导轨的长度。丝杆可以将旋转运动转换为直线往复运动，步动电机通过芯片输出的不同信号，比如高/低电平信号，顺时针或者逆时针的旋转，从而带动丝杆旋转，丝杆与滑块连接，推动滑块沿直线导轨运动，顺时针时沿一个方向，逆时针时，则沿相反方向直线移动，电机停止工作时，滑块上的检测装置4也就静止了。

可选地，传动装置还包括第二传动轴12、第二导轨7，和第二滑块9；所述第二传动轴12分别与驱动模块2和第二滑块9连接；所述第二滑块9与第二导轨7活动连接，所述第二传动轴12能够带动所述第二滑块9在第二导轨7上移动；所述第一导轨11设置在第二滑块9上。

通过两条导轨同时滑动的设计，使得检测装置4可以更加全面的覆盖更大的移动范围，几乎可以覆盖全门的区域，达到更加精准控制的作用。特别是当两条导轨垂直时，方便安装，也方便两条导轨距离的测算与设置，方便为不同型号的门来定制导轨。

可选地，所述眼动跟踪门锁的所述控制模块1、所述驱动模块2、所述检测装置4、所述电控锁5、所述第二导轨7、所述第二传动轴12均设置于门内部，在所述第二导轨7相对位置设置缝隙，所述第一传动轴8、所述第一导轨11、所述第一滑块10均在门表面移动。现有的防盗门一般外部为两层钢板，一层面对屋内，一层面对屋外，两层钢板形成的夹层内部有中空的部分，中空部分一般设置门锁等结构，现可将钢板面对屋外层，沿第二导轨7相对开口，第二滑块9可以在开口内自由移动，并将第一导轨11设置在面对屋外侧钢板的外侧。在中空夹层内设置所述控制模块1、所述驱动模块2、所述检测装置4、所述电控锁5和所述第二导轨7，和所述第二传动轴12。这样能够起到保护重要仪器，并且看起来设计更加简洁美观。另外，还可以在钢板面对屋内的那层，设置一个活动小门或者窗口，以便在相关仪器结构损坏时，便于检查和修理。

可选地，所述眼动跟踪门锁还包括显示装置，所述控制模块1与所述显示装置通信连接，并向显示装置发送图像信号。显示装置可以通过显示不同的图形，比如显示点阵，比如将屏幕分为上下左右，上下，左右，等等不同颜色的区块，让被测人选择用眼连接点阵轨迹，或者以不同顺序选择不同颜色区块等等，起到辅助眼动跟踪效果的作用，能够使得门锁使用更加直观，简便。该屏幕只要设置在不被检测装置4移动范围所遮挡的区域即可。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，图1，图2只是可选的位置示意图，图3仅仅是一种可选的驱动电路实施方式，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种眼动跟踪门锁，其特征在于，所述门锁包括：

控制模块(1)、驱动模块(2)、检测装置(4)、电控锁(5)、眼动跟踪装置(6)和传动装置；所述检测装置(4)与所述传动装置连接，并与所述控制模块(1)通信连接，用于检测当前位置信息，并将所述当前位置信息发送至所述控制模块(1)；

所述控制模块(1)分别与所述检测装置(4)、所述电控锁(5)、所述驱动模块(2)、所述眼动跟踪装置(6)通信连接，用于接收所述当前位置信息，并根据所述当前位置信息发送相应的目标驱动信号到所述驱动模块(2)，使所述驱动模块(2)根据所述目标驱动信号驱动所述传动装置，所述传动装置将所述检测装置(4)移动到目标位置；

所述眼动跟踪装置(6)与所述传动装置连接，并与所述控制模块(1)信号相连，用于在所述目标位置上检测眼动轨迹，根据所述眼动轨迹输出相应的目标眼动信号到所述控制模块(1)，所述控制模块(1)根据所述目标眼动信号控制所述电控锁(5)的工作状态。

2.如权利要求1所述的眼动跟踪门锁，其特征在于，所述驱动模块(2)包括：

驱动芯片(18)、驱动电机、第一电源(16)、第二电源(17)、极性电容和第一二极管与第二二极管；

所述第一电源(16)的正极输出端与驱动芯片(18)使能端相连，所述第一电源(16)的负极输出端接地；

所述第二电源(17)负极输出端接地，正极输出端分别与所述极性电容阳极和所述第二二极管阳极连接；所述极性电容阴极接地；所述第二二极管阴极连接所述驱动芯片(18)的输入端、所述第一二极管阴极以及所述驱动电机；所述第一二极管阳极接地。

3.如权利要求1所述的眼动跟踪门锁，其特征在于：所述传动装置包括第一传动轴(8)、第一导轨(11)、和第一滑块(10)；所述第一传动轴(8)分别与驱动模块(2)和第一滑块(10)连接，所述第一滑块(10)与导轨活动连接，所述第一传动轴(8)能够带动所述第一滑块(10)在第一导轨(11)上移动；所述眼动跟踪装置(6)和检测装置(4)设置在第一滑块(10)上。

4.如权利要求3所述的眼动跟踪门锁，其特征在于：所述传动装置还包括第二传动轴(12)、第二导轨(7)，和第二滑块(9)；所述第二传动轴(12)分别与驱动模块(2)和第二滑块(9)连接；所述第二滑块(9)与第二导轨(7)活动连接，所述第二传动轴(12)能够带动所述第二滑块(9)在第二导轨(7)上移动；所述第一导轨(11)设置在第二滑块(9)上。

5.如权利要求4所述的眼动跟踪门锁，其特征在于：所述控制模块(1)、所述驱动模块(2)、所述检测装置(4)、所述电控锁(5)、所述第二导轨(7)、所述第二传动轴(12)均设置于门内部，在所述第二导轨(7)相对位置设置缝隙，所述第一传动轴(8)、所述第一导轨(11)、所述第一滑块(10)均在门外表面移动。

6.如权利要求3或4所述的眼动跟踪门锁，其特征在于：所述第一传动轴(8)、第二传动轴(12)均为丝杆，所述丝杆与相应的第一滑块(10)、第二滑块(9)连接，所述驱动模块(2)能够控制所述丝杆带动所述第一滑块(10)、第二滑块(9)在对应第一导轨(11)、第二导轨(7)上做直线往复运动。

7.如权利要求6所述的眼动跟踪门锁，其特征在于：所述第一导轨(11)端部固定/可拆卸连接在第二滑块(9)上，第一导轨(11)、第二导轨(7)导轨相互垂直。

8.如权利要求1所述的眼动跟踪门锁，其特征在于：所述检测装置(4)、眼动跟踪装置(6)内置电源(14)。

9.如权利要求1所述的眼动跟踪门锁，其特征在于：所述检测装置(4)为摄像装置，所述眼动跟踪装置(6)为摄像装置和近红外光发射装置。

10.如权利要求1、2、3、4、5、7、8、9任一项所述的眼动跟踪门锁，其特征在于：所述眼动跟踪门锁还包括显示装置，所述控制模块(1)与所述显示装置(13)通信连接，并向显示装置(13)发送图像信号。

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