DE-102024210660-A1 - Verfahren zum Erkennen einer Blickrichtung eines Auges, Steuereinheit und Datenbrille

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (1400) zum Erkennen einer Blickrichtung (150) eines Auges (115), wobei das Verfahren (1400) einen Schritt des Beleuchtens (1410) zumindest eines Teils des Auges (115) mit einem Lichtstrahl (110) aufweist, der durch einen Laser-Feedback-Interferometrie-Sensor (105) bereitgestellt wurde. Ferner umfasst das Verfahren (1400) einen Schritt des Empfangens (1420) eines Sensorsignals (140) des Laser-Feedback-Interferometrie-Sensors (105), das einen Amplitudenwert aufweist, der einer Rückstrahlungsintensität eines von zumindest einem Teil des vom Auge (115) reflektierten Lichtstrahls (110) repräsentiert. Schließlich umfasst das Verfahren (1400) einen Schritt des Bestimmens (1430) der Blickrichtung (150) des Auges (115) unter Verwendung des Amplitudenwertes.

Inventors

• Thomas Alexander Schlebusch
• Johannes Meyer

Assignees

• Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241106

Claims (15)

1. Verfahren (1400) zum Erkennen einer Blickrichtung (150) eines Auges (115), wobei das Verfahren (1400) die folgenden Schritte umfasst: - Beleuchten (1410) zumindest eines Teils des Auges (115) mit einem Lichtstrahl (110), der durch einen Laser-Feedback-Interferometrie-Sensor (105) bereitgestellt wurde; - Empfangen (1420) eines Sensorsignals (140) des Laser-Feedback-Interferometrie-Sensors (105), das einen Amplitudenwert aufweist, der einer Rückstrahlungsintensität eines von zumindest einem Teil des vom Auge (115) reflektierten Lichtstrahls (110) repräsentiert; und - Bestimmen (1430) der Blickrichtung (150) des Auges (115) unter Verwendung des Amplitudenwertes.
2. Verfahren (1400) gemäß Anspruch 1 , bei dem im Schritt (1410) des Beleuchtens zumindest ein Teil einer Pupille (130) des Auges (115) und ein Teil eines Bereiches (120, 125) außerhalb der Pupille (130) des Auges (115) beleuchtet wird.
3. Verfahren (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1430) des Bestimmens die Blickrichtung (150) als auf den Lichtstrahl (110) hinzuwendend erkannt wird, wenn im Schritt (1420) des Empfanges ein Sensorsignal (10) empfangen wird, das einen sich erhöhenden Amplitudenwert repräsentiert.
4. Verfahren (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1410) des Beleuchtens der zumindest eine Teil des Auges (115) unter Verwendung eines Optikelementes des Laser-Feedback-Interferometrie-Sensors (105) beleuchtet wird, wobei das Optikelement ausgebildet ist, um den Lichtstrahl (110) vom Laser-Feedback-Interferometrie-Sensor (105) auf den Teil des Auges (115) zu lenken.
5. Verfahren (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1410) des Beleuchtens zumindest ein weiterer Teil des Auges (115) mit einem weiteren Lichtstrahl (500) beleuchtet wird, der durch einen weiteren Laser-Feedback-Interferometrie-Sensor (910) bereitgestellt wurde, wobei im Schritt (1420) des Empfangens ein weiteres Sensorsignals des weiteren Laser-Feedback-Interferometrie-Sensors (910) empfangen wird, das einen weiteren Amplitudenwert aufweist, der eine Rückstrahlungsintensität eines von zumindest einem Teil des vom Auge (115) reflektierten weiteren Lichtstrahls (500) repräsentiert und wobei im Schritt (1430) des Bestimmens die Blickrichtung (150) des Auges (115) unter Verwendung des weiteren Amplitudenwertes bestimmt wird.
6. Verfahren (1400) gemäß Anspruch 5 , bei dem im Schritt (1430) des Bestimmens die Blickrichtung (150) des Auges (115) unter Verwendung einer Verknüpfung des Amplitudenwertes und des weiteren Amplitudenwertes bestimmt wird, insbesondere wobei die Blickrichtung (150) des Auges (115) unter Verwendung eines Vergleichs des Amplitudenwertes und des weiteren Amplitudenwertes bestimmt wird.
7. Verfahren (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1410) des Beleuchtens Teile des Auges (115) mit Lichtstrahlen (110, 500, 510) von Laser-Feedback-Interferometrie-Sensoren (105, 910, 920) aus einem Sensorfeld (900) beleuchtet werden, insbesondere wobei in dem Sensorfeld (900) eine Mehrzahl von Laser-Feedback-Interferometrie-Sensoren (105, 910, 920) in Reihen und Spalten angeordnet sind, wobei im Schritt (1420) des Empfangens von den Laser-Feedback-Interferometrie-Sensoren (105, 910, 920) je ein Sensorsignal (140) empfangen wird, das je einen Amplitudenwert aufweist, der eine Rückstrahlungsintensität je eines von zumindest einem Teil des vom Auge (115) reflektierten Lichtstrahls (110) repräsentiert und wobei im Schritt (1430) des Bestimmens die Blickrichtung (150) des Auges (115) unter Verwendung der Amplitudenwerte bestimmt wird.
8. Verfahren (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Ansteuerns einer Bildausgabe auf das Auge (115), ansprechend auf die bestimmte Blickrichtung (150) des Auges (115).
9. Verfahren (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Auswählens eines von mehreren Laser-Feedback-Interferometrie-Sensoren (105, 910, 920), der zur Beleuchtung zumindest eines Teils des Auges (115) in einem nachfolgenden Schritt (1410) des Beleuchtens verwendet werden soll.
10. Steuereinheit (105, 145), die eingerichtet ist, um die Schritte (1410, 1420, 1430) des Verfahrens (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten (105, 145) auszuführen und/oder anzusteuern.
11. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte (1410, 1420, 1430) des Verfahrens (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen und/oder anzusteuern.
12. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.
13. Brille (100), insbesondere Datenbrille, mit zumindest einem Laser-Feedback-Interferometrie-Sensor (105) zur Ausgabe eines Lichtstrahls (110) zum Beleuchten zumindest eines Teils des Auges (115) und einer Steuereinheit (105, 145) gemäß Anspruch 10 .
14. Brille (100) gemäß Anspruch 13 , bei der zumindest ein Teil des Laser-Feedback-Interferometrie-Sensors (105) oder der Laser-Feedback-Interferometrie-Sensor (105) in einem Brillenglas (165) der Brille (100) integriert ist.
15. Brille (100) gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14 , mit einer Varifokallinse (170), deren Brechkraft durch die mittels der Steuereinheit (105, 145) gemäß Anspruch 10 erfasste Blickrichtung (150) veränderbar ist.

Description

Stand der Technik Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Erkennen einer Blickrichtung eines Auges, einer Steuereinheit und einer Datenbrille oder nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm. Für eine Ausgabe von Bildinhalten in ein Auge ist es bei einer Datenbrille oftmals erforderlich, die genaue Blickrichtung des Auges zu erkennen, um die Anzeige der Bildinhalte jeweils entsprechend genau positionieren zu können. Hierzu wird oftmals eine kamerabasierte Bildauswertung verwendet, um die Position der Pupille des Auges zu erfassen. Durch Reflexionen oder Bildartefakte ist eine solche Auswertung jedoch teilweise nicht präzise genug, Blickrichtung hinreichend genau zu bestimmen. Offenbarung der Erfindung Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Erkennen einer Blickrichtung eines Auges, weiterhin eine Steuereinheit, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Es wird vorliegend ein Verfahren zum Erkennen einer Blickrichtung eines Auges vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Beleuchten zumindest eines Teils des Auges mit einem Lichtstrahl, der durch einen Laser-Feedback-Interferometrie-Sensor bereitgestellt wurde;- Empfangen eines Sensorsignals des Laser-Feedback-Interferometrie-Sensors, das einen Amplitudenwert aufweist, der einer Rückstrahlungsintensität eines von zumindest einem Teil des vom Auge reflektierten Lichtstrahls repräsentiert; und- Bestimmen der Blickrichtung des Auges unter Verwendung des Amplitudenwertes. Unter einem Laser-Feedback-Interferometrie-Sensor bei welchem ein Laserstrahl aus dem Sensor auf eine externe Reflexionsfläche ausgesandt wird und von dort wieder zurück in den Sensor reflektiert wird. Je nach Grad der Reflexivität dieser Reflexionsfläche wird dann auch, abhängig von einem bestimmten Abstand diese Reflexionsfläche von dem Sensor, die Intensität bzw. Amplitude einer bestimmten Wellenlänge variiert, was sich in einem entsprechenden Sensorsignal niederschlägt. Speziell durch die Auswertung dieser Amplitude, die durch das Sensorsignal repräsentiert ist, kann somit erfasst werden welchem Grad der Reflexivität die Reflexionsfläche aufweist, auf die der Lichtstrahl aktuell ausgesandt wird. Durch die Kenntnis, dass die Retina des Auges, die durch die Pupille mit dem Lichtstrahl beleuchtet werden kann, einen anderen Revisionsgrund aufweist, als die Sklera, also einen Außenbereich des Auges, kann somit bei Kenntnis der Position bzw. des Ausstrahlungswinkels des Lichtstrahls erkannt werden, ob der Lichtstrahl durch die Pupille auf die Retina des Auges fällt, sodass durch die Auswertung dieses Sensorsignals dann auch erkannt werden kann, in welcher Stellung bzw. Position sich die Pupille bzw. das Auge befindet. Auf diese Weise lässt sich die Blickrichtung des Auges bestimmen. Auch wenn der Lichtstrahl aufgeweitet wird und einen größeren Bereich des Auges beleuchtet kann durch die Auswertung des Amplituden Wert des Sensorsignals, das einen Grad des Reflexionsverhaltens der Retina abbildet, ermittelt werden, welcher Anteil des Lichtstrahls durch die Pupille fällt und an der Retina reflektiert wird, sodass auch hierdurch ausgewertet werden kann, in welcher Position sich die Pupille befindet und somit in welcher Blickrichtung das Auge blickt. Durch die Auswertung des Amplitudenwerts des Sensorsignals kann nun vorteilhaft eine technisch sehr einfache Möglichkeit zur Bestimmung der Blickrichtung des Auges implementiert werden. Hierzu kann ausgenutzt werden, dass die Auswertung des Amplitudenwerts schaltungstechnisch bzw. numerisch deutlich einfacher und somit auch energieeffizienter umgesetzt werden kann wobei zugleich auch eine fehlerhafte Bestimmung der Blickrichtung des Auges durch ein Störlicht weit gehend reduziert oder vollständig kompensiert werden kann. Durch die bereits ausgereifte Technologie der Laser-Feedback-Interferometrie-Sensoren bietet sich auch eine sehr kostengünstige Implementierungsmöglichkeit für den hier vorgestellten Ansatz. Gemäß einer günstigen Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann im Schritt des Beleuchtens zumindest ein Teil einer Pupille des Auges und ein Teil eines Bereiches außerhalb der Pupille des Auges beleuchtet werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, die Ausstrahlungsrichtung des Lichtstrahls nicht präzise der Bewegung der Pupille nachfolgend zu müssen, da beispielsweise ausgewertet werden kann, dass sich bei einer Bewegung des Auges ein größerer bzw. geringerer Anteil des Lichtes des Lichtstrahls durch die Pupille fällt und mit einem entsprechend größeren Reflexionsgrad an der Retina reflektiert wird. Dies führt zu einer Variation des Ampl