[發明專利]一種具備需求感知功能的智能童車腦電信號通道配置方法

在審

• 申請號: 202010587697.2
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN112036229A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 張勝利;張超;閆夢夢;吳小培;穆雪;呂釗
• 申請（專利權）人: 宿州小馬電子商務有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F3/01;G06K9/62
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙) 34125
• 代理人: 葉洋軍

1.一種具備需求感知功能的智能童車腦電信號通道選擇方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1、采集兒童在飲食需求、心理需求及生理需求3種不同狀態下的多通道腦電數據x_i(i＝1,2,...,32)；

步驟2、使用共同空間模式方法對所采集的腦電數據x_i(i＝1,2,...,32)進行空域分析，計算對應于不同需求狀態的特征向量矩陣U_i,(i＝1,2,3)及其對角矩陣Σ_i,(i＝1,2,3)；

步驟3、分別對對角矩陣Σ_i,(i＝1,2,3)對角線上的值進行標準化運算，根據運算結果自動從特征向量矩陣U_i,(i＝1,2,3)中選擇相應列，用以構建描述3種需求狀態下大腦活動的空域濾波器組W_CSP；

步驟4、計算每個通道的權重值并對計算結果進行降序排列，通過選擇排序靠前的m(1≤m≤32)個通道作為最終的基于腦電分析的需求狀態識別通道配置。

2.根據權利要求1所述的具備需求感知功能的智能童車腦電信號通道選擇方法，其特征是，采集兒童在3種需求狀態下的32通道腦電數據x_i(i＝1,2,...,32)，并對其打上數據標簽1，2和3，其中，1代表飲食需求；2代表心理需求，3代表生理需求。

3.根據權利要求1所述的具備需求感知功能的智能童車腦電信號通道選擇方法，其特征是，使用共同空間模式方法計算對應于飲食、心理及生理需求時的空域特征矩陣，并對其進行主分量分解，從而獲取對應于不同的需求狀態的特征向量矩陣U_i,(i＝1,2,3)和對角矩陣Σ_i,(i＝1,2,3)，這里，下標1對應飲食需求，下標2對應心理需求，下標3對應生理需求。

4.根據權利要求3所述的具備需求感知功能的智能童車腦電信號通道選擇方法，其特征是，對獲取的對角矩陣Σ_i,(i＝1,2,3)對角線上的值進行標準化運算，并將運算結果按由大到小順序進行排列；并且根據每種需求狀態下得分最高的特征值在對角陣中存在的位置情況，自動對特征值進行選擇并設計空域濾波器組W_CSP＝[W₁；W₂；W₃]，其中，W₁對應飲食需求狀態，W₂對應飲食需求狀態，W₃對應飲食需求狀態。

5.根據權利要求1所述的具備需求感知功能的智能童車腦電信號通道選擇方法，其特征是，特征值選擇方法包括以下三種：

JAD1方法：使用每類中得分最高的特征值所對應的特征向量設計空域濾波器，即特征向量矩陣U_i,(i＝1,2,3)的第1列被選擇，

JAD2方法：使用每類中得分前2名的特征值所對應的特征向量設計空域濾波器，即特征向量矩陣U_i,(i＝1,2,3)的前2列被選擇，

JAD3方法：使用每類中得分前3名的特征值所對應的特征向量設計空域濾波器，即特征向量矩陣U_i,(i＝1,2,3)的前3列被選擇，

其選擇方法為：首先，將每種需求狀態下對角矩陣得分最高特征值的位置記錄下來并保存在新的矩陣D_i,(i＝1,2,3)中；接著，根據D_i,(i＝1,2,3)中存儲特征值位置情況進行特征值的自動選擇，即，如果D_i,(i＝1,2,3)中存儲特征值位置全部不同，即相同位置的數量為0，此時選擇JAD1方法；若有兩個位置相同，相同位置的數量等于1，選擇JAD2方法；否則，即所有位置都相同，選擇JAD3方法。