[發(fā)明專利]一種基于腦波控制的智能LED變色燈及其智能控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310289586.3
• 申請(qǐng)日: 2013-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103428965A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒凌;何可人;王遠(yuǎn)騰;馬正華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02;A61B5/16
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于腦波控制的智能LED變色燈及其智能控制方法，主要用于多動(dòng)癥、抽動(dòng)癥等疾病的輔助康復(fù)治療與智能家居應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

生物存在電現(xiàn)象，對(duì)大腦來(lái)說(shuō)，腦細(xì)胞就是大腦內(nèi)一個(gè)個(gè)“微小的發(fā)電站”。神經(jīng)電活動(dòng)，其頻率變動(dòng)范圍在每秒1－30次之間，可劃分為四個(gè)波段，即δ（1－3Hz）、θ（4－7Hz）、α（8－13Hz）、β（14－30Hz），而人的活動(dòng)差異可以在這四種腦波信號(hào)上反應(yīng)出來(lái)。腦電技術(shù)的發(fā)展使腦電信號(hào)可以應(yīng)用在多種領(lǐng)域，例如生物檢測(cè)、醫(yī)學(xué)康復(fù)、意念游戲、智能家居等。

基于腦波設(shè)計(jì)的變色LED燈，可以在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域輔助治療小兒多動(dòng)、情緒失能等多種意念控制類病例，也可以增加智能家居中的人機(jī)交互性。人們可以運(yùn)用腦波放松與專注的情境，控制燈光的柔和變化和燈的亮滅。現(xiàn)有技術(shù)中的LED燈不能隨腦波信號(hào)的變化而變化。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種根據(jù)提取出來(lái)的不同腦電集中度和冥思度信號(hào)控制LED燈顏色變化的智能LED變色燈及其智能控制方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于腦波控制的智能LED變色燈，包括腦電耳機(jī)控制單元、LDE變光單元和用于給所述腦電耳機(jī)控制單元和LDE變光單元提供電源的電源單元，所述腦電耳機(jī)控制單元包括Mindwave腦電耳機(jī)、腦波傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述LDE變光單元包括包含有控制芯片的信號(hào)傳輸處理模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、LED變光燈。

所述Mindwave腦電耳機(jī)用于接收腦電信號(hào)并將接收的腦電信號(hào)通過(guò)腦波傳感器模塊傳輸給數(shù)據(jù)處理器模塊，所述數(shù)據(jù)處理器模塊用于對(duì)腦波傳感器模塊的輸入信號(hào)進(jìn)行干擾濾波以及腦電信號(hào)特征的提取，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊接收經(jīng)數(shù)據(jù)處理器模塊處理后的腦電信號(hào)并將該信號(hào)傳輸給LDE變光單元中的信號(hào)傳輸處理模塊。

所述信號(hào)傳輸處理模塊，用于接收腦電耳機(jī)控制單元傳輸來(lái)的腦電信號(hào)，提取集中度和冥思度作為燈的控制參量,將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送給LED驅(qū)動(dòng)模塊，基于信號(hào)強(qiáng)弱的不同，LED驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)所述LED變光燈發(fā)出不同顏色的光并進(jìn)行明暗切換。

所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊為藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊有兩種工作模式，即數(shù)據(jù)傳輸模式和遠(yuǎn)程控制模式；數(shù)據(jù)傳輸模式下：LED驅(qū)動(dòng)模塊與控制芯片串口連接，控制LED變光燈的顏色以及明暗變化；遠(yuǎn)程控制模式下：LED驅(qū)動(dòng)模塊不與控制芯片串口連接，直接通過(guò)芯片自帶的I/O口與LED變光燈相連接，簡(jiǎn)單控制LED變光燈的顏色變化但不控制其亮度。

一種基于腦波控制的智能LED變色燈的智能控制方法，該方法基于Mindwave腦電耳機(jī)的數(shù)據(jù)處理算法，提取集中度和冥思度作為燈的控制參量，采用無(wú)線通信方式進(jìn)行腦電信號(hào)的采集與LED變色燈的智能控制，具體包括如下步驟：

（1）由Mindwave腦電耳機(jī)接收腦電信號(hào)并將接收的腦電信號(hào)通過(guò)腦波傳感器模塊傳輸給數(shù)據(jù)處理器模塊；數(shù)據(jù)處理器模塊對(duì)腦波傳感器模塊的輸入信號(hào)進(jìn)行干擾濾波以及腦電信號(hào)特征的提取，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊接收經(jīng)數(shù)據(jù)處理器模塊處理后的腦電信號(hào)并將該信號(hào)傳輸給LDE變光單元中的信號(hào)傳輸處理模塊。

（2）信號(hào)傳輸處理模塊接收腦電耳機(jī)控制單元傳輸來(lái)的腦電信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理優(yōu)化算法從提取出所需的控制參數(shù)并轉(zhuǎn)換為實(shí)際控制信號(hào)，提取集中度和冥思度作為燈的控制參量，將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送給LED驅(qū)動(dòng)模塊，基于信號(hào)強(qiáng)弱的不同，LED驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)LED變光燈發(fā)出不同顏色的光并進(jìn)行明暗切換。

本發(fā)明的有益效果是：

1、增加家居的智能性，將腦電科技與傳統(tǒng)家居融合起來(lái)，讓燈光隨著注意力與心情的改變而發(fā)生變化；

2、可以有效的配合進(jìn)行小兒多動(dòng)癥，情緒失能、老人智力恢復(fù)等方面的醫(yī)學(xué)康復(fù)治療；

3、開(kāi)發(fā)人類的潛在智力，提高集中度與冥思度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種基于腦波控制的智能LED變色燈的系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明一種基于腦波控制的智能LED變色燈包括腦電耳機(jī)控制單元、LDE變光單元和用于給腦電耳機(jī)控制單元和LDE變光單元提供電源的電源單元，腦電耳機(jī)控制單元包括Mindwave腦電耳機(jī)、腦波傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，LDE變光單元包括包含有控制芯片的信號(hào)傳輸處理模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、LED變光燈。