发明名称 眼睛指挥之控制器
摘要 一种用以操作一电视游乐器的方法与装置,其利用一些由人体之眼睛移动与肌肉收缩所产生之电气-眼动波与电气-肌动波信号来控制一电脑显示幕上之游标位置,与控制设备与装置之操作。操作者(10)戴上该连接至控制处理机(18)的感测器总成(12)。眼睛之移动会产生电气-眼动波信号,而控制处理机(18)会侦检该信号并将之转换成代表向上移动、向下移动、向左移动与向右移动之各别控制信号。肌肉之移动会产生电气肌动波信号,而控制处理机(18)会侦检该信号并将之转换成控制信号。该等控制信号会被转交给一具有一显示幕之电脑或电视游乐器的设备(22),或转交给其它要受控制之装置。该等电气-眼动波控制信号系用以控制一电视游乐器或一电脑上之游标的位置,而等电气-肌动波信号系用以模拟一开关或一“发射控制”按钮的操作。因而一“操纵杆”、“滑鼠”、“轨迹球”等类似物即可以籍由在此所揭之方法与装置而被模仿。
申请公布号 TW209283 申请公布日期 1993.07.11
申请号 TW080106357 申请日期 1991.08.12
申请人 生物控制系统公司 发明人 R.班杰明.柯纳普;富夫S.路斯帝
分类号 G05B1/00 主分类号 G05B1/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼之三;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1﹒一种眼睛指挥之控制器,其包含:(a)用以感测一些由人类之眼睛移动所产生之电气─眼动波信号的装置;(b)用以将该等电气─眼动波信号处理成一些代表该眼睛移动方向之方向控制信号的装置;以及(C)用以将该等方向控制信号传交给一要受控制之奖置的装置。2﹒如申请专利范围第1项所述之控制器,还包含:(a)用以感测一些由肌肉之移动所产生之电气─眼动波信号的装置;(b)用以将该等电气─肌动波信号处理成一些代表该肌肉移动之触发控制信号的装置;以及(c)用以将该等触发控制信号传交给该要受控制之装置的装置。3﹒如申请专利范围第1项所述之控制器,其中该用以感测一些电气─眼动波信号的装置包含有许多电极。4﹒如申请专利范围第3项所述之控制器,其中该等许多电极包含:(a)一位于一人类操作者之前额附近的电极;(b)一位于该人类操作者之脸颊附近的电极;(c)一位于该人类操作者之右侧太阳穴附近的电极;(d)一位于该人类操作者之左侧太阳穴附近的电极。5﹒如申请专利范围第3项所述之控制器,其中该等电极系具有银网之布,6﹒如申请专利范围第1项所述之控制器,其中该等方向控制信号系开关之闭合。7﹒如申请专利范围第2项所述之控制器,其中该触发控制信号系一开关之闭合。8﹒如申请专利范围第7项所述之控制器﹒其中该受控制之装置为一电视游乐器。9﹒如申请专利范围第1项所述之控制器,其中该等方向控制信号系脉冲。10﹒如申请专利范围第9项所述之控制器,其该受控制之装置系一电脑。11﹒如申请专利范围第1项所述之控制器,其还包含一低通滤波器,该低通滤波器具有一低于5Hz之截止频率。12﹒如申请专利范围第11项所述之控制器,其还包含用以在该等由眼睛之垂直移动所产生与由眼睛之水平移动所茂生之电气一眼动波间作一区分的装置。13﹒如申请专利范围第12项所述之控制器,其还包含:(a)用以在该等由眼睛之向左方向水平移动所产生之电气─眼动波信号与由眼睛之向右方向水平移动所产生之电气一眼动波信号之间作一区分的装置;以及(b)用以在该等由眼睛之向上移动所产生之电气─眼动波信号与由眼睛之向下移动所产生之电气─眼动波信号之间作一区分的装置。14﹒如申请专利范围第2项所述之控制器,其还包含一高通滤波器,此滤波器具有一高于50Hz之截止频率。15﹒一种眼睛指挥之控制装置,其包含:(a)用以感测一些由身体之生理活动所产生之电气信号的装置;(b)用以将该等电气信号放大的装置(c)用以选择性地从该等放大的电气信号中滤出由眼睛之移动所产生之电气─眼动波信号的装置;(d)用以区分该等电气─眼动波信号系由眼睛之垂直移动亦或由眼睛之水平移动所产生之装置;(e)用以将该等由眼睛之垂直移动所产生之电气一眼动波信号转换成代表眼睛向上与向下移动之垂直控制信号的装置;以及(f)用以将该等由眼睛之水平移动所产生之电气一眼动波信号转换成代表眼睛向左方移动与向右方移动之水平控制信号的装置。16﹒如申请专利范围第15项所述之装置,其中该用以选择性地出该等被放大之电气信号中过滤出该等电气一眼动波信号的装置包含一具有一低于5Hz之截止频率的低通滤波器。17﹒如申请专利范围第16项所述之装置,其中该用以将该等由眼睛之垂直移动所产生之电气─眼动波信号转换成该等垂直控制信号的装置包含一讯差比较器。18﹒如申请专利范围第17项所述之装置,其中该用以将该等由眼睛之水平移动所产生之电气─眼动波信号转换成该等水平控制信号的装置包含一讯差比较器。19﹒如申请专利范围第15项所述之装置,其还包含:(a)用以选择性地由该等被放大之电气信号中滤出该等由肌肉之移动所产生之电气─肌动波信号的装置;以及(b)用以将该等由该肌肉之移动所产生之电气─肌动波信号转换成触发控制信号的装置。20﹒如申请专利范围第19项所述之装置,其中该等控制信号系开关之闭合。21﹒如申请专利范围第15项所述之装置,其中该等控制信号系脉冲。22﹒如申请专利范围第19项所述之装置,其中该用以选择性地出该等被放大之电气信号中滤出该等由肌肉之移动所产生之电气─肌动波信号的装置包含─具有一高于50Hz之截止频率的高通滤波器。23﹒如申请专利范围第22项所述之装置,其中该用以将该等电气─肌动波信号转换成该等触发控制信号的装置包含:(a)一KMS变DC转换器;以及(b)一比较器24﹒一种用以藉由人之生理活动所产生之电气信号控制一装置的方法,其包含以下步骤:(a)感测一些由眼睛移动所产生之电气一眼动波信号;(b)将该等电气一眼动波信号处理成代表该眼睛之移动方向的方向控制信号;(c)将该等方向控制信号传交给要受控制之装置。25﹒如申请专利范围第24项所述之方法,其还包含以下步骤:(a)感测一些由肌肉之移动所产生之电气─肌动波信号;(b)将该等电气─肌动波信号处理成触发控制信号;以及(c)将该等触发控制信号传交给该要被控制之装置。26一种供具有一视觉显示器之一个电视游乐器装置用的眼睛指挥之控制器,其包含(a)用以感测一些由一活体上之一个眼睛之水平移动所产生之电气─眼动波信号的水平EOG感测器装置;(b)用以感测一些由该眼睛之垂直移动所产生之电气─眼动波信号的垂面EOG感测器装置;(C)用以将由该眼睛之该水平移动所产生之该等电气─眼动波信号与至少一参考电压作比较并将该等信号转换成代表同左之眼睛移动动作及向右之眼睛移动动作之水平方向性控制信号的水平讯差比较器装置;(d)用以将由该眼睛之该垂直移动所产生之该等电气一眼动波信号与至少一参考电压作比较并将该等信号转换成代表向上之眼睛移动动作及向下之眼睛移动动作之垂直方向性控制信号的垂直讯差比较器装置;以及(e)用以将该等水平与垂直方向性控制信号以介面接至具有一视觉显示器之一个电视游乐器装置的EOG介面装置,藉此,该视觉显示器上之影像即可受该活体利用该眼睛之自主性水平与垂直移动动作加以控制。27﹒如申请专利范围第26项所述之控制器,其更包含:(a)用以感测由该活体内之肌肉动作所产生之电气一肌动波信号的EMG感测器装置;(b)用以将该等电气一肌动波信号转换成代表该肌肉动作之装置控制信号的转换器装置;以及(c)用以将该等装置控制信号以介面接至该电视游乐器装置的EMG介面装置,藉此,该视觉显示器上之影像即可受自主性肌肉动作加以控制。28﹒如申请专利范围第27项所述之控制器,其中该转换器装置包含:(a)一个RMS变DC转换器;以及(b)一比较器29﹒如申请专利范围第26项所述之控制器,其更包含至少一个低通波波器,该低通滤波器具有一低于5﹒0Hz之截止频率。30﹒如申请专利范围第27项所述之控制器,其更包含一个高通滤波器,该高通滤波器具有一高于5O﹒OHz之截止频率。31﹒如申请专利范围第26项所述之控制器,其中该水平EOG感测器装置包含:(a)一第一电极,位于该活体之前额附近;(b)一第二电极,位于该活体之右太阳穴附近;以及(c)一第三电极,位于该活体之右太阳穴附近。32﹒如申请专利范围第31项所述之控制器,其中该垂直EOG感测器装置包含位于该活体之检颊附近的一个第四电极。33﹒如申请专利范围第32项所述之控制器,其中该等电极系为一种可挠性传导材料。34﹒如申请专利范围第26项所述之控制器,其中该EOG介面装置包含多个光学性隔离之开关,该等开关出该等水平与垂直方向性控制信号予以致动。35﹒如申请专利范围第27项所述之控制器,其中该EMG介面装置包含一个光学性隔离之开关,该开关由该装置控制信号予以致动。36﹒如申请专利范围第27项所述之控制器,其该受控制之装置系为一电脑。37﹒一种供具有一视觉显示器之一部电脑用的眼睛指挥之输入装置,其包含:(a)用以感测一些由一活体上之一个眼睛之水平移动所产生之电气─眼动波信号的水平EOG感测器装置;(b)用以感测一些由该眼睛之垂直移动所产生之电气─眼动波信号的垂直EOG感测器装置;(C)用以将由该水平眼睛移动所产生之该等电气─眼动波信号转换成直流水平方向性控制信号的第一整流器装置,该等水平方向性控制信号之极性区分向左之眼睛移动动作及向右之眼睛移动动作;(d)用以将由该垂直眼睛移动所产生之该等电气─眼动波信号转换成直流垂直方向性控制信号的第二整流器装置,该等垂直方向性控制信号之极性区分向上之眼睛移动动作及向下之眼睛移动动作;以及(e)用以将该等直流水平与垂直方向性控制信号转换成多个脉波的装置,该等脉波之频率和该等直流水平与垂直方向性控制信号之振幅成比例;以及(f)用以将该等脉波输入至具有一视觉显示器之一部电脑的介面装置,藉此,该视觉显示器上之影像即可受该眼睛之自主性水平与垂直移动动作加以控制。38﹒如申请专利范围第37项所述之装置,其更包含至少一个低通滤波器,该低通滤波器具有一低于5﹒OHz之截止频率。39﹒如申请专利范围第37项所述之装置,其中该水平EOG感测器装置包含:(a)一第一电极,位于该活体之前额附近(b)一第二电极,位于该活体之右太阳穴附近;以及(c)一第三电极,位于该活体之右太阳穴附近。40﹒如申请专利范围第39项所述之装置,其中该垂直EOG感测器装置包含位于该活体之脸颊附近的一个第四电极。41﹒如申请专利范围第40项所述之装置,其中该等电极系为一种可挠性传导材料。42﹒如申请专利范围第37项所述之装置,其中该介面装置包合多値光学性隔离之开关,该等开关系由该等脉波于以致动。43﹒一种以由诸如眼睛之自主性移动动作等人类生理活动所产生之生物电位电气信号控制具有一视觉显示器之一个装置的方法,其包含:(a)感测一些由一个人眼之水平移动所产生之电气─眼动波信号;(b)感测一些由该人眼之垂直移动所产生之电气─眼动波信号;(c)将由该人眼之该水平移动所产生之该等电气─眼动波信号转换成代表向左之眼睛移动动作及向右之眼睛移动动作之直流水平方向性控制信号,该等水平方向性控制信号之极性区分向左之眼睛移动动作及向右之眼睛移动动作;(d)将由该人眼之该垂直移动所主生之该等电气─眼动波信号转换成代表向上之眼睛移动动作及向下之眼睛移动动作之直流垂直方向性控制信号,该等垂直方向性控制信号之极性区分向上之眼睛移动动作及向下之眼睛移动动作;以及(e)将该等水平与垂直方向性控制信号以介面接至只有一视觉显示器之一个装置,藉此,该视觉显示器上之影像即可受该眼睛之自主性水平与垂直移动动作加以控制。44﹒如申请专利范围第43项所述之方法,其更包含下列步骤:(a)感测由肌肉动作所产生之电气─肌动波信号;(b)将该等电气─肌动波信号转换成代表该肌肉动作之装置控制信号;以及(c)将该等装置控制信号以介面接至欲受控制之该装置,该装置受该肌肉动作加以自主性地控制。45﹒如申请专利范围第43项所述之方法,其更包含下列步骤:将该等水平与垂直方向性控制信号转换成多个脉波,该等脉波之频率和该等水平与垂直方向性控制信号之振幅成比例。图示简单说明第 1图为一根据本发明之眼指挥控制器的机能图。第2图为本发明之各电气构件的概略方块图。第3图为第一图所示该装置之余器配备放大器元件的概要方块图。第4图为第3图所示装置之低通过滤元件之概要方块图。第5图为第3图所示装置之高通过虑元件之概要方块图。第6图为第3图所示装置之微分比较器的概要方块图。第7图为第3图所示装置之单输出频道比较器的概要方块图。第8图为第3图所示装置之光隔离之切换元件的概要方块图。第9图为第3图所示装置之RMS变DC转换器元件之概略方块图。第10图为本发明之另一或择实施例之各电气组件之概略方块图。
地址 美国