目光交流检测装置制造方法及图纸

提供能够通过目光交流来实现人机接口的目光交流检测装置。本发明专利技术的目光交流检测装置具有：发光元件(200)，其从开口部(260)沿光轴方向发出光；受光元件(220)，其接收发光元件(200)发出的光在用户(U)的眼球(E)的眼底进行了反射的反射光，输出与接收到的光对应的电信号；检测电路(230)，其对从受光元件(220)输出的模拟电信号进行放大并进行2值化；以及目光交流判定部(240)，其根据从检测电路(230)输出的检测信号来判定用户(U)有无目光交流。的检测信号来判定用户(U)有无目光交流。的检测信号来判定用户(U)有无目光交流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】目光交流检测装置


[0001]本专利技术涉及将作为人与人之间进行的语言、行动等相互通信或者用于发起该相互通信的信号而使用的基于相互视线一致的意图交换模型(通常所说的目光交流)同样地用于人与机械之间的人机接口的技术。

技术介绍

[0002]作为人机接口，识别用户的说话声音或检测用户对触摸面板的操作的人机接口已投入实际使用。例如，专利文献1的用户界面装置公开了如下的技术：测定用户的眼球运动来判定视线方向，根据该判定结果来检测规定的次数的眨眼或规定的时间的直视而传递用户的意图。另外，专利文献2的空间输入装置公开了通过检测用户与所显示的立体虚像的接触来分析输入的技术。并且，专利文献3的信息处理装置公开了如下的技术：根据用户的目光交流、视线的移动、视线方向红外线在用户的眼睛上进行反射时的反射光等的检测结果而使所显示的对象在进深方向上进行动画显示。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2004
‑
252849号公报
[0006]专利文献2：日本特开2005
‑
196530号公报
[0007]专利文献3：日本特开2012
‑
133543号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]作为人机接口，从历史上看，从机械操作的杆或制动器、电气开关、拨盘等开始，到近年来，针对使用了计算机的图像显示装置的光笔、显示指针、鼠标、触摸画面动作已得到普及。目前，使用了交互式装置的机械的实用化得到了发展，该交互式装置能够相应于使用了图像处理技术的人类行为或用户的说话声音而输出适当的声音应答或动作等。例如，智能手机、智能音箱、机械人等的作为人机接口的交互式装置经由内置的数据或者网络等而与云服务器连接，从存储于云服务器的数据中检索用户问题的适当答案并将其输出。
[0010]在这样的交互式装置中，在启动时或者执行处理时等，通过来自用户的预先决定的声音短语、动作或者机械操作来建立用户与装置之间的连接和关联性。即，用户将机械(智能音箱、机械人等)所具备的交互式装置作为接口，确定与机械的关系，识别对话的开始、对话的持续、中断、搁置、结束，进行所谓的握手(handshake)。在人与机械之间，不论是否排他，都必须通过交互式装置来交换基于某种声音或动作等的信号，确认对话(通信)开始或持续、中断、搁置、结束的共识。
[0011]例如，当非特定多数的人群之中的用户要启动作为交互式装置的智能音箱时，通过进行
“○○○”
这样的特定的声音短语的招呼来传达要在智能音箱与用户之间建立单独的对话关系的意图，即通过由用户向智能音箱输入启动信号而启动用户与智能音箱的对
话，有时由智能音箱向用户发出
“△△△
，你好！”等回答来确认对话的相互关系启动和建立，然后与智能音箱开始提问和回答等对话。此外，也存在由智能音箱向作为对象的用户传递建立对话关系的意图的情况。在这样用户与交互式装置进行互动的情况下，每次都需要通过发出特定的声音短语或物理动作来确认用户与装置之间的连接(握手)、建立相互关系。该建立的方法或过程给用户或交互式装置带来复杂的处理、手续的迟缓、不适应使用环境的(噪声、杂音、肃静、日照、照明、黑暗、液体或气体气氛中等)不便或负担，对于交互式装置或其背后的云系统而言，导致了系统手续和处理的成本升高，造成了系统资源浪费。另外，不仅是上述例子那样的交互式装置，飞机或汽车等移动体的操纵者借助机械系统使对操纵装置的仪表或操作设备的状态、管制信号、对方操纵者或对方移动体的目视确认可靠化的方法也未投入实际使用，由于不得不依靠多个操纵者的反复确认或自身的指差确认(Pointing and Calling)，这成为发生因不注意或疏忽所引起的重大事故的原因。
[0012]本专利技术是为了解决这样的现有课题而完成的，其目的在于，提供通过由机械利用人类红眼现象而与以往相比能够高速、简单且可靠地实现人机接口的目光交流检测装置，实现使用了该目光交流检测装置的交互式装置、警报装置、认证装置以及装备这些装置的机械、网络系统的简便化、高效化。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]本专利技术的目光交流检测装置包含：发光单元，其从特定的区域发出光；受光单元，其接收由所述发光单元发出的光的反射光，并输出与接收到的光对应的电信号；以及判定单元，其根据与来自所述发光单元的光对应的所述电信号来判定用户有无目光交流。
[0015]在一个实施方式中，所述判定单元在用户的视线方向朝向了所述特定的区域时，根据由于从所述特定的区域发出的光线在用户的眼底进行了反射的红眼现象所产生的反射光来判定有无目光交流，其中，所述反射光是通过了眼球的角膜、虹膜、晶状体而到达眼球的视网膜，在视网膜上进行了反射并通过晶状体、虹膜、角膜而放射到眼球外的光。
[0016]在一个实施方式中，所述发光单元发出调制了的光，所述判定单元根据与所述调制了的光对应的电子信号来判定有无目光交流。
[0017]在一个实施方式中，所述受光单元接收由于位于光轴上的用户的红眼现象所产生的反射光。
[0018]在一个实施方式中，所述受光单元经由光学系统或者电子摄像系统而接收由于位于与光轴不同的方向上的用户的红眼现象所产生的反射光。
[0019]在一个实施方式中，目光交流检测装置还包含检测单元，该检测单元检测与用户之间的物理位置关系，所述发光单元响应于所述检测单元检测到用户接近而发出光。
[0020]在一个实施方式中，所述发光单元包含多个发光元件，多个发光元件以不同的调制发出光，所述判定单元根据与多个发光元件的不同的调制对应的电信号来判定有无目光交流。
[0021]在一个实施方式中，所述判定单元计算与多个发光对应的电信号所对应的多个红眼现象的方向，并根据计算出的多个红眼现象的方向的变动或者变化率来判定有无目光交流。
[0022]在一个实施方式中，所述受光单元包含多个受光元件，所述判定单元根据从多个受光元件输出的电信号来判定多个用户有无目光交流。
[0023]在一个实施方式中，所述受光单元接收由于接收到光的用户的红眼现象所产生的反射光的特定的波段的光，所述判定单元根据由所述受光单元接收到的特定的波段的光来判定有无目光交流。
[0024]在一个实施方式中，所述受光单元经由光学滤波器而接收所述特定的波段的光。
[0025]在一个实施方式中，目光交流检测装置还包含摄像单元，所述判定单元根据由所述摄像单元拍摄到的图像数据来判定有无目光交流。
[0026]另外，本专利技术的交互式装置包含：上述记载的目光交流检测装置；声音识别单元，其识别来自用户的声音输入；执行单元，其根据所述声音识别单元的识别结果来执行处理；以及声音输出单元，其将由所述执行单元进行处理而得到的结果以声音的形式输出，所述执行单元根据所述目光交流检测装置的检测结果来执行处理。
[0027]在一个实施方式中，所述执行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种目光交流检测装置，其包含：发光单元，其从特定的区域发出光；受光单元，其接收由所述发光单元发出的光的反射光，并输出与接收到的光对应的电信号；以及判定单元，其根据与来自所述发光单元的光对应的所述电信号来判定用户有无目光交流。2.根据权利要求1所述的目光交流检测装置，其中，所述判定单元在用户的视线方向朝向了所述特定的区域时，根据由于从所述特定的区域发出的光线在用户的眼底进行了反射的红眼现象所产生的反射光来判定有无目光交流，其中，所述反射光是通过了眼球的角膜、虹膜、晶状体而到达眼球的视网膜，在视网膜上进行了反射并通过晶状体、虹膜、角膜而放射到眼球外的光。3.根据权利要求1或2所述的目光交流检测装置，其中，所述发光单元发出调制了的光，所述判定单元根据与所述调制了的光对应的电子信号来判定有无目光交流。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的目光交流检测装置，其中，所述受光单元接收由于位于光轴上的用户的红眼现象所产生的反射光。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的目光交流检测装置，其中，所述受光单元经由光学系统或者电子摄像系统而接收由于位于与光轴不同的方向上的用户的红眼现象所产生的反射光。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的目光交流检测装置，其中，目光交流检测装置还包含检测单元，该检测单元检测与用户之间的物理位置关系，所述发光单元响应于所述检测单元检测到用户接近而发出光。7.根据权利要求3或5所述的目光交流检测装置，其中，所述发光单元包含多个发光元件，多个发光元件以不同的调制发出光，所述判定单元根据与多个发光元件的不同的调制对应的电信号来判定有无目光交流。8.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小岛美津夫，冈响，
申请(专利权)人：艾梅崔克斯持株公司株式会社，
类型：发明
国别省市：