本實(shí)用新型用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，用于實(shí)現(xiàn)通過眼睛控制相應(yīng)文件的打開、關(guān)閉、單擊、雙擊、上下翻頁的基本操作。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，利用鼠標(biāo)、鍵盤等常見的輸入設(shè)備進(jìn)行操作的傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式已經(jīng)不能滿足人們的要求，尤其是人口的老齡化日益嚴(yán)重的今天，特別是手腳不靈便的老年人及用手操作不靈便的病人急需不依靠肢體進(jìn)行信息交流的人機(jī)交互系統(tǒng)，讓病人或殘疾人能夠依靠自己的意念，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流的新型鼠標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種精度高、使用方便、可靠性高的基于眼球動作追蹤和聲音控制的鼠標(biāo)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：

基于眼球動作追蹤和聲音控制的鼠標(biāo)包括眼電信號采集模塊1、眼電信號處理模塊2、通訊模塊3、聲音采集與處理模塊4；其中，

眼電信號采集模塊，用于對眼部信號進(jìn)行采集，將采集到的信號進(jìn)行處理和放大，得到穩(wěn)定、可靠的眼電信號之后，發(fā)送至眼電信號處理模塊；

眼電信號處理模塊，用于對眼電信號采集模塊輸出的眼電信號進(jìn)行處理，同時(shí)將處理過的眼電信號發(fā)送至通訊模塊；

聲音采集與處理模塊，用于采集操控人員說出的語音信息，得到相對應(yīng)的控制命令信號；同時(shí)將得到的控制信號發(fā)送至通訊模塊；

通訊模塊，用于將收到的眼電信號和聲音信號與電腦進(jìn)行通訊。

綜上所述，本實(shí)用新型所述基于眼球動作追蹤和聲音控制的鼠標(biāo)，通訊模塊3根據(jù)眼電信號處理模塊2提供的眼電信號，實(shí)時(shí)獲取眼球的動作信息，從而實(shí)時(shí)控制鼠標(biāo)的移動；根據(jù)聲音采集與處理模塊4所發(fā)送的聲音信號，實(shí)時(shí)辨別操作者的聲音信息，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)文件的打開、關(guān)閉、單擊、雙擊、上下翻頁的基本操作。因此，本實(shí)用新型具有規(guī)范精度較高、使用方便的特點(diǎn)；另外，本實(shí)用新型采用的眼電信號采集模塊1、眼電信號處理模塊2、通訊模塊3、聲音采集與處理模塊4的可靠性均較高，故本實(shí)用新型具有較高的可靠性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述眼電鼠標(biāo)組成結(jié)構(gòu)圖

圖2是前置放大電路(含右腿驅(qū)動屏蔽電路)

圖3是陷波、濾波電路

圖4是主放大電路

圖5是電平抬升及鉗位電路

圖6是信號采集與處理模塊示意圖

圖7是通訊模塊示意圖

圖8是聲音采集與處理模塊示意圖

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型所述眼電鼠標(biāo)的組成結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本實(shí)用新型所述眼電信號采集模塊1，眼電信號處理模塊2，通訊模塊3，聲音采集與處理模塊4；其中，

眼電信號采集模塊1，用于對眼部信號進(jìn)行采集，將采集到的信號進(jìn)行處理和放大，得到穩(wěn)定、可靠的眼電信號之后，發(fā)送至眼電信號處理模塊；

眼電信號處理模塊2，用于對眼電信號采集模塊輸出的眼電信號進(jìn)行處理，同時(shí)將處理過的眼電信號發(fā)送至通訊模塊；

聲音采集與處理模塊4，用于采集操控人員說出的語音信息，得到相對應(yīng)的控制命令信號；同時(shí)將得到的控制信號發(fā)送至通訊模塊；

通訊模塊3，用于將收到的眼電信號和聲音信號與電腦進(jìn)行通訊。

總之，本實(shí)用新型所述眼電鼠標(biāo)根據(jù)Ag-AgCl電極11采集到的眼部電信號，通過采集到的腿部信號以及通過聲音采集與處理模塊4采集到的語言信號來確定操控人員對電腦下達(dá)的指令，實(shí)現(xiàn)控制電腦完成相應(yīng)文件的打開、關(guān)閉、單擊、雙擊、上下翻頁的基本操作。

信號采集放大裝置包括前置放大電路(含右腿驅(qū)動屏蔽電路)(圖2)、陷波、濾波電路(圖3)、主放大電路(圖4)、電平抬升及鉗位電路(圖5)。

圖2為本實(shí)用新型所述眼電信號采集模塊對Ag-AgCl電極11采集到的眼部電信號進(jìn)行前置放大的前置放大電路(含右腿驅(qū)動屏蔽電路)，前置放大電路(含右腿驅(qū)動屏蔽電路)包括第一運(yùn)算放大器U1、第二運(yùn)算放大器U2、第三運(yùn)算放大器U3、第四運(yùn)算放大器U4、第五運(yùn)算放大器U5、第一輸入電阻R1、第五輸入電阻R5、第二輸出電阻R2、第三反饋電阻R3、第四反饋電阻R4、第一反饋電容C1、第六分壓電阻R6、第七分壓電阻R7、第八分壓電阻R8，Ag-AgCl電極11信號輸入端經(jīng)第一輸入電阻R1接入第一運(yùn)算放大器U1的同相輸入端，第 一運(yùn)算放大器U1的反相輸入端與其輸出端相連接作為反饋，第一運(yùn)算放大器U1的輸出端與第五運(yùn)算放大器U5的反相輸入端相連接，Ag-AgCl電極11的信號輸出端還經(jīng)第五輸入電阻R5與第四運(yùn)算放大器U4的同相輸入端相連接，第四運(yùn)算放大器U4的反相輸入端與其輸出端直接連接作為反饋，同時(shí)其輸出端與第五運(yùn)算放大器U5的同相輸入端相連接，這樣便構(gòu)成了前置放大電路，第五運(yùn)算放大器U5的輸出端與陷波、濾波電路13的輸入端相連接，第五運(yùn)算放大器U5的兩個(gè)引腳分別與第八分壓電阻R8的兩端相連接，第八分壓電阻R8與第六分壓電阻R6、第七分壓電阻R7的串聯(lián)電路并聯(lián)，第六分壓電阻R6與第七分壓電阻R7相連的引腳同時(shí)與第三反饋電阻R3、第四反饋電阻R4、第二運(yùn)算放大器U2的反相輸入端以及第三運(yùn)算放大U3的同相輸入端相連接，第二運(yùn)算放大器U2的輸出端經(jīng)第二輸出電阻R2與第三運(yùn)算放大器U3的輸出端相連接，同時(shí)第二運(yùn)算放大器U2的輸出端直接與其同相輸入端相連接作為反饋，第三反饋電阻R3的另一端經(jīng)第一反饋電容C1與第三運(yùn)算放大器U3的輸出端相連接，第四反饋電阻R4的另一端同樣與第三運(yùn)算放大器U3的輸出端相連接，第三運(yùn)算放大器U3的輸出端作用于屏蔽電極，同時(shí)其反相輸入端接地。

圖3為本實(shí)用新型所述眼電信號采集模塊1中的陷波、濾波電路13，它包括二階有源低通濾波電路、二階有源高通濾波電路，由第六電容、第七電容C7、第十三電阻組成的二階無源高通濾波器、由第十四電阻R14、第十五電阻R15、第八電容C8組成的二階無源低通濾波器、第七運(yùn)算放大器U7和第八運(yùn)算放大器U8；其中，由第九電阻R9、第二電容C2及第十電阻R10、第三電容C3組成的二階RC低通網(wǎng)絡(luò)直接與第五運(yùn)算放大器U5相連，構(gòu)成二階有源低通濾波電路；第二電容C2的接地端接到第五運(yùn)算放大器U5的輸出端，形成正反饋；由第四電容C4、第十一電阻R11及第五電容C5、第十二電阻R12組成的二階RC高通網(wǎng)絡(luò)直接與第六運(yùn)算放大器U6相連構(gòu)成二階有源高通濾波電路，其主要作用是將采集到得信號進(jìn)行濾波處理，減少其他信號的干擾，保證信號的準(zhǔn)確；第十一電阻R11的接地端接到第六運(yùn)算放大器U6的輸出端，形成正反饋；二階無源高通濾波器和二階無源低通濾波器并聯(lián)組成雙T網(wǎng)絡(luò)，雙T網(wǎng)絡(luò)的輸出端接第七運(yùn)算放大器U7的同相輸入端，雙T網(wǎng)絡(luò)的接地端與第八運(yùn)算放大器U8的輸出端相連，第七運(yùn)算放大器U7的反相輸入端直接與第七運(yùn)算放大器U7的輸出端相連，第十五電阻R15的一端與第七運(yùn)算放大器U7的輸出端相連，第十五電阻R15的另一端與第八運(yùn)算放大器U8的同相輸入端相連并接到地線端。第八運(yùn)算放大器U8的反相輸入端直接與第八運(yùn)算放大器U8的輸出端相連。

圖4為本實(shí)用新型所述眼電信號采集模塊的主放大電路14，眼電信號經(jīng)陷波、濾波電路13處理后傳遞給主放大電路14；主放大電路包括第九運(yùn)算放大器U9，第十六電阻R16，第十七電阻R17；陷波、濾波電路的輸出線接到第九運(yùn)算放大器U9的同相輸入端，其反相輸入端經(jīng)第十六電阻R16接地；同時(shí)其反相輸 入端通過第十七電阻R17與其輸出端相連接；第九運(yùn)算放大器U9的輸出端與電平抬升及鉗位電路的輸入端相連接。

圖5為本實(shí)用新型所述眼電信號采集模塊的電平抬升及鉗位電路15，眼電信號經(jīng)主放大電路14放大后傳遞到電平抬升及鉗位電路15，電平抬升及鉗位電路包含第十八電阻R18、第十運(yùn)算放大器U10、第二十電阻R20、第十九電阻R19、第一二極管D1、第二鉗位二極管D2、第三鉗位二極管D3、第十電容C10；眼電信號經(jīng)第十八電阻R18后輸入第十運(yùn)算放大器U10的同相輸入端，同時(shí)其同相輸入端經(jīng)第十九電阻R19與其輸出端相連接；第十運(yùn)算放大器U10的反相輸入端經(jīng)第二十電阻R20與5V電源連接，并且經(jīng)第一二極管D1接地；第二鉗位二極管D2陰極與第三鉗位二極管D3陽極相連，第二鉗位二極管D2的陽極接地，第三鉗位二極管D3的陰極接3.3V電源，同時(shí)，第二鉗位二極管D2的兩端并聯(lián)一個(gè)濾波電容C10，這樣便構(gòu)成了一個(gè)鉗位電路；將第十運(yùn)算放大器U10的輸出端與第二鉗位二極管D2的陰極相連接后便可鉗制輸出信號的幅值；第十運(yùn)算放大器的輸出端接到眼電信號處理模塊中。

圖6為本實(shí)用新型所述模塊眼電信號處理模塊2的結(jié)構(gòu)示意圖，眼電信號采集模塊所采集的信號送入A/D轉(zhuǎn)換模塊21、經(jīng)過處理再傳送給DSP處理器模塊22，然后將最后得到的信號傳輸給通訊模塊3。

圖7為本實(shí)用新型所述通訊模塊3的結(jié)構(gòu)示意圖，眼電信號經(jīng)眼電信號處理模塊2處理后將數(shù)字信號傳遞給通訊模塊3中的數(shù)據(jù)處理MCU(32)部分，數(shù)據(jù)處理MCU(32)模塊處理后將信號通過USBD12(31)模塊傳遞給電腦，同樣對于語音識別模塊42傳遞過來的語音識別信號，通訊模塊3接收到后經(jīng)數(shù)據(jù)處理MCU(32)模塊處理之后再由USBD12(31)傳遞到電腦上。

圖8為本實(shí)用新型所述聲音采集與處理模塊4；聲音采集與處理模塊4中的語音識別模塊(42)采集聲音信號并將信號進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，之后將數(shù)字量大語音信號傳遞給解碼MCU(41)部分，解碼MCU(41)部分將語音信號與內(nèi)部數(shù)據(jù)庫對比后識別指令，并將識別結(jié)果傳遞給通訊模塊3。

這種眼電鼠標(biāo)操作簡單，可大大普及手腳殘疾人士的電腦使用率，推廣應(yīng)用具有重大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。