[發(fā)明專利]一種具備需求感知功能的智能童車腦電信號(hào)通道配置方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010587697.2
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN112036229A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勝利;張超;閆夢夢;吳小培;穆雪;呂釗
• 申請（專利權(quán)）人: 宿州小馬電子商務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06F3/01;G06K9/62
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34125
• 代理人: 葉洋軍

本發(fā)明公開了一種具備需求感知功能的智能童車腦電信號(hào)通道配置方法，首先采集兒童在飲食需求、心理需求及生理需求3種不同狀態(tài)下的腦電數(shù)據(jù)；接著，使用共同空間模式方法進(jìn)行空域特征提取，根據(jù)不同需求狀態(tài)下空域特征所呈現(xiàn)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了空域特征自動(dòng)選擇方法；最后，通過降序排列每個(gè)通道的權(quán)重值來確定最優(yōu)的通道配置方案。本發(fā)明的具備需求感知功能的智能童車腦電信號(hào)通道配置方法，提供了一種全新的兒童需求感知方法通道配置方法，具有較強(qiáng)的需求類型擴(kuò)展能力及巨大的市場潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能童車領(lǐng)域，特別是涉及一種具備需求感知功能的智能童車腦電信號(hào)通道配置方法。

背景技術(shù)

童車，一種供兒童休息、娛樂的工具之一，已得到廣泛的使用。傳統(tǒng)童車所具有的功能較為單一，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，智能童車由于其具有良好的交互性與使用的便捷性，已得到了社會(huì)的關(guān)注。

目前，智能童車的設(shè)計(jì)主要基于傳感器的信息獲取，如速度、加速度、溫度、光學(xué)傳感器等，近而實(shí)現(xiàn)童車的速度控制、自動(dòng)剎車、跟隨等功能。然而，上述傳感器無法偵測到兒童的意圖，無法根據(jù)兒童的需求調(diào)整交互方式，難以真正實(shí)現(xiàn)“智能交互”。

研究發(fā)現(xiàn)，人在產(chǎn)生不同需求時(shí)所引發(fā)的大腦活動(dòng)模式在很大程度上能夠揭示其行為意圖，而這種大腦活動(dòng)模式可以通過分析頭皮腦電變化規(guī)律來獲取，因此使用腦電信號(hào)進(jìn)行兒童意圖(如：飲食需求、心理需求、生理需求等)的分析與識(shí)別對(duì)提高童車的智能化水平具有重要的意義。

目前，腦電信號(hào)的通道配置方法主要圍繞運(yùn)動(dòng)想象、情感識(shí)別等領(lǐng)域展開，研究成果雖有一定的借鑒意義，但由于需求意圖所誘發(fā)的腦電信號(hào)與運(yùn)動(dòng)想象、情感識(shí)別等場景下所誘發(fā)的腦電信號(hào)在大腦中的響應(yīng)區(qū)域與響應(yīng)模式均存在著較大不同。另外，已有文獻(xiàn)表明使用一些與任務(wù)相關(guān)性比較大的通道在進(jìn)行任務(wù)識(shí)別時(shí)會(huì)減少算法時(shí)間開銷、提高訓(xùn)練模型的性能等。

所以找到與需求意圖變化密切相關(guān)的通道配置，不僅可以有效降低運(yùn)算量，提高實(shí)時(shí)性，同時(shí)還將有可能改善識(shí)別性能，推動(dòng)智能童車發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有需求感知能力、擴(kuò)展能力強(qiáng)、市場潛力大的具備需求感知功能的智能童車腦電信號(hào)通道配置方法。

為此，本發(fā)明提供了一種具備需求感知功能的智能童車腦電信號(hào)通道配置方法，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(tài)下的多通道腦電數(shù)據(jù)x_i(i＝1,2,...,32)；步驟2、使用共同空間模式方法對(duì)所采集的腦電數(shù)據(jù)x_i(i＝1,2,...,32)進(jìn)行空域分析，計(jì)算對(duì)應(yīng)于不同需求狀態(tài)的特征向量矩陣U_i,(i＝1,2,3)及其對(duì)角矩陣Σ_i,(i＝1,2,3)；步驟3、分別對(duì)對(duì)角矩陣Σ_i,(i＝1,2,3)對(duì)角線上的值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果自動(dòng)從特征向量矩陣U_i,(i＝1,2,3)中選擇相應(yīng)列，用以構(gòu)建描述3種需求狀態(tài)下大腦活動(dòng)的空域?yàn)V波器組W_CSP；步驟4、計(jì)算每個(gè)通道的權(quán)重值并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行降序排列，通過選擇排序靠前的m(1≤m≤32)個(gè)通道作為最終的基于腦電分析的需求狀態(tài)識(shí)別通道配置。