[發(fā)明專利]一種基于腦電波檢測的智能小車控制系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810505080.4
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108549387A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武京;張亞洲;張海瑩;周楠
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 安琪

本發(fā)明提出了一種基于腦電波檢測的智能小車控制系統(tǒng)及控制方法，屬于智能小車控制技術(shù)領(lǐng)域。所述控制系統(tǒng)包括腦電波裝置和小車控制裝置；所述腦電波裝置和小車控制裝置通過主從一體式藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。所述智能小車控制系統(tǒng)及控制方法具有提高小車驅(qū)動的精度和穩(wěn)定性的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于腦電波檢測的智能小車控制系統(tǒng)及控制方法，屬于智能小車控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

人類在進(jìn)行生理活動時大腦皮層會產(chǎn)生電位的變化，這些微弱的電信號大致經(jīng)過采集、降噪、分析等處理后，變得到我們所謂的“腦電波”。腦電信號是一種能夠?qū)崟r反映大腦在不同時期和狀態(tài)下思維以及神經(jīng)活動變化的信息載體，一旦有成熟的技術(shù)能夠有效識別頭皮腦電信號，則會極大的推動大腦控制分析的研究進(jìn)度。腦電波是一些自發(fā)的有節(jié)律的神經(jīng)電信號，其頻率變動范圍在1－30次/秒,可以劃分為四個波段，即δ波(1－3Hz)、θ波(4－7Hz)、α波(8－13Hz)、β波(14－30Hz)。除此之外，當(dāng)被測量者保持清醒狀態(tài)并專注某一件事時，常可見一種頻率為30-80Hz的γ波，它的頻率比β波更高，波幅范圍不定。而人在睡眠狀態(tài)下還可能出現(xiàn)另一些比較特殊的波形，如σ波、λ波、μ波、κ-復(fù)合波等等。腦電波是眾多生物電的一種，近些年來，隨著人們對意念控制的熱情不斷增加，使得腦電波技術(shù)的研究得到了飛速發(fā)展。從人機(jī)接口到腦機(jī)接口，腦電波研究正在不斷成熟并且走向消費(fèi)應(yīng)用。有的腦電波模塊輸出經(jīng)過eSense算法處理過的包括專注度和放松度參數(shù)等數(shù)據(jù)值十分微弱，使得一些更深入的設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有腦電波傳輸中難以實(shí)現(xiàn)的問題，提出了一種基于腦電波檢測的智能小車控制系統(tǒng)及方法。

一種基于腦電波檢測的智能小車控制方法，所采取的技術(shù)方案如下：

所述方法包括如下步驟：

步驟一：利用腦電波傳感器對腦電信號進(jìn)行檢測和采集，并對采集到的腦電信號進(jìn)行去噪，獲得原始腦電信號數(shù)據(jù)；

步驟二：通過通信協(xié)議將步驟一所述原始腦電信號數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，獲得解析后的腦電信號數(shù)據(jù)；

步驟三：腦電波端處理器對解析后的腦電信號數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并生成小車控制信號；

步驟四：所述小車控制信號通過藍(lán)牙無線模塊傳輸至小車端處理器；

步驟五：所述小車端處理器接收到所述小車控制信號后對小車進(jìn)行驅(qū)動控制。

進(jìn)一步地，步驟二所述數(shù)據(jù)解析的具體過程為：

第一步：讀取原始腦電信號數(shù)據(jù)中的每一個字節(jié)，直到讀取到0xAA；

第二步：判斷第一步所述0xAA是否是第二個字節(jié)；如果所述0xAA不是第二個字節(jié)，則返回并執(zhí)行第一步；如果0xAA是第二個字節(jié)，則讀取所述原始電腦信號數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)長度值；

第三步：判斷第二步所述有效數(shù)據(jù)長度值的大小是否大于0；如果所述有效數(shù)據(jù)長度值大于0，則重復(fù)第一步至第二步的步驟；如果所述有效數(shù)據(jù)長度值小于0，則讀取有效數(shù)據(jù)長度值后的有效數(shù)據(jù)，并將所述有效數(shù)據(jù)長度值后的有效數(shù)據(jù)保存在一個數(shù)組內(nèi)，再將所述每一個字節(jié)累加值遞增校驗(yàn)器中；

第四步：計(jì)算校驗(yàn)和，并將校驗(yàn)器相加結(jié)果的低8位取反；

第五步：讀取原始腦電信號數(shù)據(jù)中的校驗(yàn)和，判斷所述讀取原始腦電信號數(shù)據(jù)中的校驗(yàn)和與第四部中所述校驗(yàn)和相同是否相等；如果所述原始電腦信號數(shù)據(jù)中的校驗(yàn)和與第四部中所述校驗(yàn)和不相等，則完成數(shù)據(jù)解析過程；如果所述原始電腦信號數(shù)據(jù)中的校驗(yàn)和與第四部中所述校驗(yàn)和相等，則返回第一步，并重復(fù)第一步至第五步內(nèi)容直至所述原始電腦信號數(shù)據(jù)中的校驗(yàn)和與第四部中所述校驗(yàn)和不相等。

進(jìn)一步地，步驟三所述解析后的腦電信號數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的具體步驟為：