基于脑电信号的人车交互系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于脑电信号的人车交互系统，包括：设置于车辆中控台位置的显示设备，显示设备的显示界面设置为若干个区域，每个区域具有用于对人脑进行视觉刺激诱发不同的脑电信号的不同闪烁频率的闪烁光标，每个闪烁光标分别对应不同的车载子部件的某指令；头戴式的脑电信号采集设备，用于进行脑电信号的实时采集并且进行信号放大和模数转换；脑电信号处理单元，用于控制显示设备显示各闪烁光标，还用于处理所述脑电信号，分析所述脑电信号所对应的控制指令，并将所述控制指令反馈至车辆中控台，使其控制对应的车载子部件。本实用新型专利技术实现了基于脑电信号的人车交互控制。

【技术实现步骤摘要】
基于脑电信号的人车交互系统
本技术涉及生物电信号采集的数字电极
，特别涉及一种基于脑电信号的人车交互系统。
技术介绍
脑机接口是一项新型的人机交互技术，是一种不依赖于人体大脑外周神经与肌肉正常输出通道的通讯控制系统，它通过采集和分析人脑生物电信号，在人脑与计算机或其他电子设备建立起直接交流和控制通道，这样人就可以通过脑来表达意愿或操纵设备，而不用通过语言或肢体动作。目前，常用的脑电信号有P300电位和稳态视觉诱发电位。P300事件相关电位(P300-REP，以下简称P300)是从人的头皮上记录的脑电图(EEG)中观察到的一种对外界刺激产生的响应。P300响应已经被证实是一种能用于控制脑机接口(brain-computerinterface，BCI)的可靠信号。稳态视觉诱发电位(SSVEP)是诱发电位(VEP)的一种，当人盯着以一定频率持续闪烁的刺激时，大脑就会产生与刺激频率相同或成谐振关系的脑电信号，尤其是在大脑枕部和顶部。如果能够识别出来具有此特征的脑电信号，那么就可以判断人是否盯了刺激界面，进而读取人的意图。基于脑电信号的人机交互技术可以应用于很多方面，例如在人车交互系统的应用中，脑机接口技术为人车交互系统提供一种新的交互模式可能，利用脑电信号采用并行模式进行非驾驶任务的检测与是否执行此任务的检测，然后由车载装置执行非驾驶任务，该人车系统不需要驾驶员有任何与非驾驶任务相关的肢体运动或语言，只需要驾驶员进行相应的脑-机接口任务，通过系统对脑电信号进行分析，实现非驾驶任务当中人与车辆的新型交互模式。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的在于提供一种基于脑电信号的人车交互系统，通过采集驾驶员看到不同闪烁图标时所产生的脑电信号，并进行分析获取驾驶员的控制意图，从而实现对车载子部件的控制，解放驾驶员的双手，提高了驾驶安全性与舒适性。本技术采用的技术方案为，一种基于脑电信号的人车交互系统，包括：设置于车辆中控台位置的显示设备，显示设备的显示界面设置为若干个区域，每个区域具有用于对人脑进行视觉刺激诱发不同的脑电信号的不同闪烁频率的闪烁光标，每个闪烁光标分别对应不同的车载子部件的某指令；头戴式的脑电信号采集设备，用于进行脑电信号的实时采集并且进行信号放大和模数转换；脑电信号处理单元，用于控制显示设备显示各闪烁光标，还用于处理所述脑电信号，分析所述脑电信号所对应的控制指令，并将所述控制指令反馈至车辆中控台，使其控制对应的车载子部件。由上，通过在显示设备中预先设定若干个不同频率的闪烁光标，每个闪烁光标分别对应一个车载子部件，当佩戴有脑电信号采集设备的驾驶员在注视一个闪烁光标时，会产生一脑电信号，对该脑电信号进行分析以解析出该脑电信号对应的车载子部件的控制指令，并下发该控制指令给车辆中控台，使其执行对应的车载子部件的控制，从而实现人车交互，解放了驾驶员的双手，使其专注于驾驶，提供驾驶安全。进一步改进，所述脑电信号采集设备包括头戴式脑电波采集设备，其内部包括依次连接的脑电波传感器、信号放大器和模数转换器。由上，脑电波传感器用于采集人脑的电信号，由于该电信号较小，经过信号放大器的放大和模数转换器的转换后，可输出信号值较大的脑电信号，便于处理分析。进一步改进，还包括智能网关，用于实现所述脑电信号处理单元与车载物联网设备的通信。由上，通过设置一智能网关，起到路由中转的作用，以便于用户在车辆中安装其他车载物联网设备，例如智能音箱、车载净化器等，并实现无线控制。进一步改进，所述脑电信号处理单元包括依次连接的采集模块、主控模块、通信模块；所述采集模块采集所述脑电信号采集设备输出的脑电信号；所述主控模块预存有脑电信号与闪烁光标的对应逻辑，根据该对应逻辑对所述脑电信号的相关电位进行处理，分析出该脑电信号对应的控制指令；所述通信模块将所述控制指令发送至中控台。由上，主控模块中预存有脑电信号与闪烁光标的对应逻辑，该对应逻辑通常为适用于当前用户的特定逻辑规则，且可根据用户的习惯进行自我学习与自我完善，通过采集模块采集到脑电信号采集设备输出的脑电信号后，根据对应逻辑分析该脑电信号对应的闪烁光标及其控制指令，然后将分析出的控制指令发送至车辆中控台或智能网关，从而实现对车载子部件或其他车载物联网设备的控制。进一步改进，所述脑电信号处理单元还包括与所述主控模块连接的闪烁控制模块，接收主控模块的指令控制所述显示设备显示的闪烁光标及闪烁频率。由上，闪烁控制模块可实现对显示界面闪烁光标的数量和频率的控制，并支持车载子部件或车载物联网设备的增加、删减或其他设置，满足用户需求。进一步改进，所述脑电信号采集设备通过HDMI数据线实现与所述脑电信号处理单元数据通信。由上，采用HDMI数据线可将脑电信号采集设备采集的脑电信号准确快速的传输至信号处理单元，防止数据丢失或延时。附图说明图1为本技术基于脑电信号的人车交互系统的模块原理图；图2为本技术脑电信号采集设备的模块原理图；图3为本技术脑电信号处理单元的模块原理图。具体实施方式下面参照图1-图3对本技术提供的基于脑电信号的人车交互系统的具体实施方式进行详细说明。如图1所示为基于脑电信号的人车交互系统的模块原理图，本技术提供的一较佳实施例中，该系统包括设置于车辆中控台400位置的显示设备100、头戴式的脑电信号采集设备200、脑电信号处理单元300、车载子部件500、智能网关600；所述显示设备100设置于车辆的中控台400位置，与中控台400相连接，其显示界面设置为若干个区域，分别闪烁不同频率的闪烁光标，其中每个闪烁光标分别对应不同的车载子部件的控制指令，该车载子部件通常为车辆中控台所连接的空调、车灯、影音系统、插座、按键等；如图2所示的脑电信号采集设备的模块原理图，所述头戴式的脑电信号采集设备200的内部电路部分包括依次连接的脑电波传感器210、信号放大器220和模数转换器230，当驾驶员试图开启或关闭车辆中的某个车载子部件(例如空调)时，只需要佩戴所述脑电波采集设备注视显示设备上显示的该车载子部件对应的闪烁图标并保持一段时间，其大脑会在该闪烁图标的视觉刺激下诱发产生脑电信号，其信号值大小与闪烁图标的频率相对应，此时通过脑电波传感器210对上述产生的脑电信号进行采集，并利用信号放大器220进行等比例放大后，发送至模数转换器230进行转换，并将转换后的脑电信号通过HDMI数据线发送至脑电信号处理单元300；如图3所示的脑电信号处理单元的模块原理图，所述脑电信号处理单元300用于处理上述放大转换后的脑电信号，分析该脑电信号对应的控制指令，并发送至车辆的中控台400；其中，该脑电信号处理单元300包括依次连接的采集模块310、主控模块320、通信模块330；所述采集模块310用于采集所述脑电信号采集设备200输出的脑电信号；所述主控模块320中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脑电信号的人车交互系统，其特征在于，包括：/n设置于车辆中控台位置的显示设备，显示设备的显示界面设置为若干个区域，每个区域具有用于对人脑进行视觉刺激诱发不同的脑电信号的不同闪烁频率的闪烁光标，每个闪烁光标分别对应不同的车载子部件的某指令；/n头戴式的脑电信号采集设备，用于进行脑电信号的实时采集并且进行信号放大和模数转换；/n脑电信号处理单元，用于控制显示设备显示各闪烁光标，还用于处理所述脑电信号，分析所述脑电信号所对应的控制指令，并将所述控制指令反馈至车辆中控台，使其控制对应的车载子部件。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于脑电信号的人车交互系统，其特征在于，包括：
设置于车辆中控台位置的显示设备，显示设备的显示界面设置为若干个区域，每个区域具有用于对人脑进行视觉刺激诱发不同的脑电信号的不同闪烁频率的闪烁光标，每个闪烁光标分别对应不同的车载子部件的某指令；
头戴式的脑电信号采集设备，用于进行脑电信号的实时采集并且进行信号放大和模数转换；
脑电信号处理单元，用于控制显示设备显示各闪烁光标，还用于处理所述脑电信号，分析所述脑电信号所对应的控制指令，并将所述控制指令反馈至车辆中控台，使其控制对应的车载子部件。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脑电信号采集设备包括头戴式脑电波采集设备，其内部包括依次连接的脑电波传感器、信号放大器和模数转换器。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涌，钟锦峰，吴江，
申请(专利权)人：蓝色传感北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11