[发明专利]通过眼睛控制和合适的交互方法使用通用软件应用的方法及装置

说明书

发明领域

本发明涉及通过眼睛跟踪器件，即通过使用眼睛移动，控制通用软件应用的系统及方法的领域。

没有机会使用鼠标访问软件应用，用户应该利用允许他/她通过眼睛移动执行可以使用鼠标执行的相同操作的技术。为此，已开发了允许用户显著减少将要进行的认知努力的技术和设计。

现有技术的状态

眼睛移动的跟踪潜在地向用户提供了通过简单地看着其显示器控制个人计算机的软件的可能性。

然而，在使用用于控制个人计算机的软件的眼睛移动的跟踪系统-或眼睛跟踪系统期间存在使用户感到挫败的问题。特别地，眼睛应该同时表现为输入和输出器件，即它们应该探索并执行正确的动作。而且，眼睛跟踪器件遭受在测量屏幕上的凝视的位置方面的固有的准确性问题。因此，考虑到许多软件程序需要几毫米的准确度，以及其他的软件程序也需要就像素而言可估计的准确度，传感器的准确性总是受到误差(在显示器上的当前光标位置与由用户想要的光标位置相比较之间的差异)的影响且这使得不能容易地控制大部分的软件应用。

因此眼睛跟踪系统的使用一般局限于专为残障用户制作的需要低指向精度的软件。事实上，用户应该从一系列相对较大的单元中做出他/她的选择，在相对较大的单元中准确性的误差影响较小。

相反，在通用软件应用的领域中，用于控制应用的眼睛跟踪系统的使用，例如，通过跟随凝视的方向每秒被更新许多次的光标的移动，对于需要显著的专注的努力的用户来说——他们很快产生疲劳，准确性的误差使用户的任务十分困难。

由用户做出的通过朝向光标应该被放置的位置重定向他/她的凝视以纠正误差的任何尝试只不过使光标的使用越来越有问题且累人。

在现有技术状态中使用的一些解决方案通过放大个人计算机的显示器的一部分提供了解决上述问题的方法，为的是提高在光标的位置方面的准确性。

然而，因为在这些情况下还存在补偿误差，所以这种方法是不充分的，从而继续使用户感到挫败，而且暗示着增加的界面的复杂性，这可能造成混乱和分心。

当前可用的其他的解决方案暗示“离屏”菜单的出现，其允许用户通过仿真可以利用鼠标执行的不同操作(单击、双击、右击、拖放)选择要执行哪个动作。

而且，在一些情况下，可以通过将凝视指向设置在薄的涂塑纸板带上的图标激活想要的功能，所述涂塑纸板被定位在监视器的垂直周边上：因此眼睛应该在图标上或在想要的功能上激活功能之前选择到其的外部功能，然后将将通过凝视控制的光标移向想要的图标或应用。

在另外的其他的情况下，还可能控制与眼睛跟踪系统连接的第二PC，第二PC的监视器应该被安装在眼动跟踪仪的监视器的旁边以给用户容易地观察鼠标对应用的控制的机会。

利用在屏幕视图上的凝视，鼠标指针的方向被激活在眼睛跟踪器件的监视器上，并且一旦选择方向，在另一PC上可观察到该效果；只要凝视从想要控制的PC上移开，指针停止以及可以选择想要的命令。因此，可以利用眼睛跟踪系统通过鼠标的仿真控制连接的第二PC。

原则上，我们可以断言，与迄今为止所实现的那些相反，具有在其上所描绘的元素不过多地干预软件的正常使用的显示器是可行的，其原因如下：用户的注意力随着在屏幕上描绘的元素数量的逐渐增加指数下降，用户通常不大熟悉眼睛跟踪器件，而且可能受到认知障碍的影响使得对眼睛跟踪器件的利用望而却步。

由于上述原因，本发明的目标是提供一种用于通过能够克服上面列出的缺陷的眼睛跟踪系统控制个人计算机的方法。

一个主要要求仍然是通过确保界面接受“自然的”输入和“自然地”响应并容易理解以最小化操纵软件所需的认知努力。

由于此原因，将有必要开发一个使用交互技术的对于用户没有压力的界面。考虑到许多输入是无意的，系统应该正确地解释它们而不产生由非自愿的动作所造成的未经请求的响应。因此，如果不是他/她打算发出的命令，这种系统应该能够区分用户的真正意愿同时让他/她安然地观察界面；另一方面，用户应该能够评估系统的当前状态是什么，以意识到他/她的意图是否被正确地解释以避免非自愿命令的执行。

还应该强调的是，虽然现有技术状态的系统通过经由眼睛控制的鼠标的仿真(凝视的移动转换成光标的移动)控制操作系统，本发明的目标是在修改的并使得适于通过眼睛控制选择模式的新交互器中提供一种个人计算机的操作系统的“原始的”本地交互器的新映射(光标等)。

因此，本发明建立一种“直接通道”，因为光标的仿真通过以下事实克服：本地交互器被那些修改过的并适应于需要使用凝视作为输入系统的交互器所取代。