眼动追踪装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114384695A(43)申请公布日2022.04.22(21)申请号202111210378.0(51)Int.Cl.(22)申请日2021.10.18G02B27/00(2006.01)G02C11/00(2006.01)(30)优先权数据102020127593.52020.10.20DE(71)申请人罗伯特·博世有限公司地址德国斯图加特申请人通快光电器件有限公司(72)发明人安德烈亚斯·彼得森托马斯·亚历山大·施莱布施汉斯·斯普鲁伊特约琴·赫尔米格(74)专利代理机构北京汇思诚业知识产权代理有限公司11444代理人葛强王刚权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称眼动追踪装置(57)摘要本发明涉及一种眼动追踪装置(20)，包括：相机(2)，其配置为以第一扫描速率拍摄眼睛(10)的图像；激光测速仪(3)，其配置为通过激光多普勒测速仪以第二扫描速率拍摄眼睛(10)的运动的眼睛速度；以及控制设备(4)，其配置为基于图像确定绝对眼睛位置，并基于绝对眼睛位置和眼睛速度追踪眼睛(10)的注视方向。CN114384695ACN114384695A权利要求书1/2页1.一种眼动追踪装置(20)，眼动追踪装置包括：‑相机(2)，其被布置为以第一扫描速率拍摄眼睛(10)的图像，‑激光测速仪(3)，其被配置为通过激光多普勒测速仪以第二扫描速率检测所述眼睛(10)的运动的眼睛速度，以及‑控制设备(4)，其被配置为基于所述图像来确定绝对眼睛位置，并且基于所述绝对眼睛位置和所述眼睛速度来追踪所述眼睛(10)的注视方向。2.根据权利要求1所述的眼动追踪装置(20)，其中，所述第一扫描速率最大为40Hz、特别是至少1Hz、优选至少5Hz，并且其中，特别地，所述第二扫描速率最大为至少500Hz、优选5kHz。3.根据前述权利要求中任一项所述的眼动追踪装置(20)，其中，所述激光测速仪(3)包括具有集成光电二极管的至少一个表面发射器(3a、3b、3c、3d)。4.一种智能眼镜(50)，包括根据前述权利要求中任一项所述的眼动追踪装置(20)。5.根据权利要求4所述的智能眼镜(50)，其中，所述激光测速仪(3)包括至少一个激光源(3a、3b、3c、3d)，所述至少一个激光源(3a、3b、3c、3d)布置在特别地围绕眼镜镜片(52)的眼镜架(51)上、和/或布置在眼镜镜腿(53)上、和/或布置在眼镜镜片(52)中，和/或其中，所述相机(2)布置在所述眼镜架(51)上、和/或布置在所述眼镜镜腿(53)上、和/或布置在所述眼镜镜片(52)中。6.根据权利要求4或5所述的智能眼镜(50)，进一步包括输入单元和/或输出单元(7)，所述输入单元和/或输出单元(7)布置为接收来自用户的输入和/或向所述用户输送输出，其中，所述控制设备(4)布置为基于所追踪的所述眼睛(10)的所述注视方向来致动所述输入单元和/或输出单元(7)。7.一种眼睛(10)的眼动追踪方法，包括以下步骤：‑借助于相机(2)拍摄所述眼睛(10)的图像，‑基于所述眼睛(10)的所述图像来确定所述眼睛(10)的绝对眼睛位置，‑用至少一个波长调制的激光束(1)照射所述眼睛(10)，‑基于照射的激光束(1)和由所述眼睛(10)反向散射所述照射的激光束(1)的反向散射部分的激光反馈干涉测量来确定所照射的激光束(1)与由所述眼睛(10)反向散射的部分之间的多普勒频移，‑基于所述多普勒频移来确定眼睛速度，以及‑基于所述绝对眼睛位置和所述眼睛速度来追踪所述眼睛(10)的眼睛运动。8.根据权利要求7所述的方法，其中，以第一扫描速率拍摄所述眼睛(10)的图像，以确定在所述第一扫描速率下的绝对眼睛位置，并且其中，以第二扫描速率用波长调制的激光束(1)照射所述眼睛(10)，以确定在所述第二扫描速率下的眼睛速度。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，从基于所述图像所确定的绝对眼睛位置开始并且通过基于所确定的所述眼睛速度而确定的内插的眼睛位置来执行眼睛运动的跟踪。10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，基于以下等式来确定所述眼睛速度：FD＝2vcos(α)/λ，其中：2CN114384695A权利要求书2/2页v是眼睛速度；FD是对应于所述照射的所述激光束(1)和所述照射的所述激光束(1)的所述反向散射部分之间的所述多普勒频移的多普勒频率FD；α是所述照射的激光束(1)的方向与视角面(11)的切线之间的角度，所述切线在所述照射的激光束(1)照射在所述眼睛(10)上的照射点处接触所述视角面(11)并且还位于由波矢量和所述照射点处的表面法线所跨越的平面中；并且λ是所述照射的激光束(1)的波长。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括以下