DE29610766U1 - System for environmental control using the human eye - Google Patents

System for environmental control using the human eye

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
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Description

System zur Umweltsteuerung mit bloßer Hilfe des menschlichen Auges.System for controlling the environment using only the human eye.

Die heutige Technik kennt die Umweltsteuerung, die Steuerung von elektrischen Geräten über einen zentralen Punkt, meist ein Computer, in verschiedenen Variationen, Sie wird beispielsweise dazu eingesetzt, Behinderten die Integration in ein uneingeschränktes Leben zu erleichtern. Diese Steuerung, die auch mit diesem System ermöglicht wird, wird verschiedenartig angesprochen, beispielsweise über Spracherkennung oder einfache Schalter.Today's technology is familiar with environmental control, the control of electrical devices via a central point, usually a computer, in various variations. It is used, for example, to make it easier for disabled people to integrate into an unrestricted life. This control, which is also made possible by this system, is addressed in various ways, for example via voice recognition or simple switches.

Diese Arten von Umweltsteuerung sind allerdings für vielerlei Einsatzgebiete nicht geeignet. Kommandos für mehrere Geräte ließen sich mit bloßem Angucken und Lidschlag schneller absetzen als über umständliche Sprachcodes.However, these types of environmental control are not suitable for many applications. Commands for several devices can be issued more quickly by simply looking at them and blinking an eye than by using complicated voice codes.

Wird das Aufnahmegerät, welches das Auge einsieht, mit Hilfe des Lichtleiterkabels konstruiert, so entsteht ein leichtes Gerät, das den Benutzer nicht wesentlich in seiner Beweglichkeit einschränkt Die drahtlose Übertragung der Kameradaten an den Computer trägt dazu bei. Der Benutzer kann sich also durch den Raum bewegen und an die entsprechenden, in die Umweltsteuerung integrierten Geräte, Befehle schnell und leicht per Lidschlag absetzen.If the recording device that the eye sees is constructed using the fiber optic cable, the result is a lightweight device that does not significantly restrict the user's mobility. The wireless transmission of the camera data to the computer contributes to this. The user can therefore move around the room and send commands to the corresponding devices integrated into the environmental control system quickly and easily with the blink of an eye.

Die Erfindung läßt sich in Bezug auf die angeschlossenen Geräte behebig erweitern, auch das Integrieren einer roboterähnlichen Mechanik, die mit ihren Bewegungen den durch die Blicke des Benutzers gegebenen Befehlen folgt, ist möglich. Über die Beobachtung von beiden Augen (beispielsweise durch zwei Kameras oder schnell klappende Spiegel) kann der Computer sogar auf einen im dreidimensionalen Raum fixierten Punkt schließen. Ebenso ist das System bereits zur Steuerung von elektrischen Rollstühlen vorbereitet: der Benutzer kann den Rollstuhl in die gewünschte Blickrichtung dirigieren.The invention can be easily expanded in terms of the connected devices, and it is also possible to integrate a robot-like mechanism whose movements follow the commands given by the user's gaze. By observing both eyes (for example through two cameras or quickly folding mirrors), the computer can even deduce a point fixed in three-dimensional space. The system is also already prepared to control electric wheelchairs: the user can direct the wheelchair in the desired direction of view.

Technik:Technology:

Das Ortungssystem, das die Position des Kopfes des Benutzers im Raum feststellt, kann in einem durch den Benutzer zu tragendes Stirnband untergebracht werden. Es enthält zwei Tongeber, von denen jeder in einer verschiedenen Frequenz Töne erzeugen kann - im Ultraschallbereich. Am Computer sind drei Empfänger - quasi Mikrophone - angebracht. Zu bestimmten Taktzeiten senden die Tongeber einen Tonimpuls, der von den drei Mikrophonen aufgefangen wird. Für die Strecke Tongeber - Empfänger lassen sich vom Computer nunThe positioning system, which determines the position of the user's head in space, can be housed in a headband that the user wears. It contains two sound generators, each of which can generate sounds at a different frequency - in the ultrasound range. Three receivers - microphones, so to speak - are attached to the computer. At certain times, the sound generators send a sound pulse, which is picked up by the three microphones. For the path between the sound generator and the receiver, the computer can now

Laufzeiten angeben - er registriert die Verspätungen, mit denen die Impulse nach Aussenden bei den Empfängern eintreffen. Daraus ermittelt er sechs Strecken (für jeden Tongeber drei) und weiß dann über die Raumkoordinaten von beiden Tongebern Bescheid, daraus auch auf die Drehung des Kopfes.Specify the travel times - it registers the delays with which the impulses arrive at the receivers after they have been sent out. From this it determines six distances (three for each sound generator) and then knows the spatial coordinates of both sound generators, and from this also the rotation of the head.

Die von der Kamera übermittelten Daten wertet der Computer aus und erhält die Koordinaten der Pupille des Auges.The computer evaluates the data transmitted by the camera and obtains the coordinates of the pupil of the eye.

Aus beiden Datenpaketen ermittelt der Computer die vom Benutzer fixierte Position und vergleicht mit gespeicherten Daten von angeschlossenen Geräten - stellt er fest, daß der Benutzer ein bestimmtes externes Gerät fixiert, so aktiviert oder modifiziert er es entsprechend.From both data packets, the computer determines the position fixed by the user and compares it with stored data from connected devices - if it determines that the user is fixating on a specific external device, it activates or modifies it accordingly.

Claims (4)

System zur Umweltsteuerung mit Hilfe des menschlichen AugesSystem for environmental control using the human eye 1. System zur Steuerung von elektrischen Geräten mit Hilfe des Auges,1. System for controlling electrical devices by means of the eye, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß der Benutzer des Systems mit direktem Angucken angeschlossener Geräte diese aktivieren bzw. benutzen kann.that the user of the system can activate or use connected devices by directly looking at them. 2. System nach Gebrauchsmusteranspruch 1,2. System according to utility model claim 1, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that ein Bildauinahmegerät das durch ein adäquates Beleuchtungssystem aufgehellte Auge einsieht und die Signale an einen der Auswertung dienenden Computer über Funk oder über eine direkte Verbindung übergibt, wobei das Bildaufhahmegerät entweder eine an ein Lichtleiterkabel angeschlossene Kleinkamera ist - das Lichtleiterkabel ist an einem Brillengestell vor dem Auge des Benutzers befestigt und überträgt das Bild des Auges auf optischem Weg zur Kamera -, oder eine Kleinkamera ohne Lichtleiterlabel benutzt wird, die dann direkt vor dem Auge angebracht istan image recording device that looks at the eye illuminated by an adequate lighting system and transmits the signals to a computer used for evaluation via radio or via a direct connection, whereby the image recording device is either a small camera connected to a fibre optic cable - the fibre optic cable is attached to a glass frame in front of the user's eye and transmits the image of the eye optically to the camera - or a small camera without a fibre optic label is used, which is then attached directly in front of the eye 3. System nach Gebrauchsmusteranspruch 1 und 2,3. System according to utility model claims 1 and 2, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that ein Ortungssystem integriert wird, welches dem der Auswertung dienenden Computer darüber Auskunft verschafft, wo der Kopf des Benutzers sich im Raum befindeta tracking system is integrated, which provides the computer used for the evaluation with information about where the user's head is in the room 4. System nach Gebrauchsmusteranspruch 1 und 2 und 3,4. System according to utility model claims 1 and 2 and 3, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that der der Auswertung dienende Computer mit den zu bedienenden Geräten verbunden ist; registriert, wenn ein Benutzer über Lidschlag einen Befehl gibt, auswertet, welches Gerät vom Benutzer fixiert wird und dieses Gerät dann entsprechend ansteuertthe computer used for the evaluation is connected to the devices to be operated; registers when a user gives a command by blinking an eye, evaluates which device the user is focusing on and then controls this device accordingly BeschreibungDescription
DE29610766U 1996-06-13 1996-06-13 System for environmental control using the human eye Expired - Lifetime DE29610766U1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0810512A1 (en) * 1996-05-30 1997-12-03 Sun Microsystems, Inc. Eyetrack-driven illumination and information display
DE19807081A1 (en) * 1998-02-20 1999-09-02 Daimler Chrysler Ag Method of controlling or operating systems using image information, esp. for relieving driver of motor vehicle of loading

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