CN105446492A - 基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互*** - Google Patents

基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互***，其包括：脑电波感应耳机，包括脑电波传感器、信号处理器和蓝牙通信模块；所述脑电波传感器用于采集用户的脑电波信号，所述信号处理器对脑电波信号进行处理，所述蓝牙通信模块将处理后的脑电波信号发送到智能穿戴设备；智能穿戴设备，包括微控制单元、脑电波识别模块、显示模块和无线通信模块；所述无线通信模块接收由所述蓝牙通信模块发送的脑电波信号提供给所述脑电波识别模块，所述微控制单元根据所述脑电波识别模块所识别的脑电波信号产生对应的控制指令，所述控制指令在所述显示模块中显示并通过所述无线通信模块发送到目标终端，以控制目标终端动作。

Description

基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互***
技术领域
本发明涉及信息交互技术领域，特别涉及一种基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互***。
背景技术
脑电波(Electroencephalogram,EEG)是大脑在活动时，大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的。它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。“脑电波”的概念是汉斯伯格(HansBerger)在1929年提出的，脑电波是重要的生物信号，其表征人类大脑的活动。脑电波主要划分成五个频带：德尔塔(δ)(1-4Hz)、西塔(θ)(4-8Hz)、阿尔法(α)(8-13Hz)、贝塔(β)(14-30Hz)和伽马(γ)(30-120Hz)。长期以来，脑电波主要应用于临床神经诊断学、生理学、心理学的研究。近年来随着现代科学技术的发展，脑电信号的应用越来越广泛。
在人们的日常生活中，比如在参加重要会议或在一些不方便讲话的场所，接收到紧急的电话或需要立即回复的信息，但又不方便回电话或者在众目睽睽下用手机打字发文字信息。此时如果可以通过脑电波来控制移动终端(例如手机)，将要表达的内容在移动终端形成文字或语音信息发送出，则会给人们的日常生活带来极大的便利。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互***，该信息交互***可以检测用户的脑电波，根据脑电波产生相应的控制指令，给用户的日常生活带来极大的便利。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互***，其包括：脑电波感应耳机，包括脑电波传感器、信号处理器和蓝牙通信模块；所述脑电波传感器用于采集用户的脑电波信号，所述信号处理器对脑电波信号进行处理，所述蓝牙通信模块将处理后的脑电波信号发送到智能穿戴设备；智能穿戴设备，包括微控制单元、脑电波识别模块、显示模块和无线通信模块；所述无线通信模块接收由所述蓝牙通信模块发送的脑电波信号提供给所述脑电波识别模块，所述微控制单元根据所述脑电波识别模块所识别的脑电波信号产生对应的控制指令，所述控制指令在所述显示模块中显示并通过所述无线通信模块发送到目标终端，以控制目标终端动作。
其中，所述信号处理器包括滤波放大单元和模数转换单元；所述脑电波传感器采集到的脑电波信号经过所述滤波放大单元滤波放大后，再由所述模数转换单元转换为数字信号。
其中，所述脑电波传感器采集的脑电波信号包括α波段、β波段和γ波段的脑电波信号。
其中，所述智能穿戴设备还包括存储单元，所述存储单元中存储有控制指令数据库，所述微控制单元根据所述脑电波识别模块所识别的脑电波信号，从所述控制指令数据库中调取与脑电波信号对应的控制指令。
其中，所述控制指令为文字信息、图像信息和语音信息中的一种或两种以上的结合。
其中，所述智能穿戴设备还包括震动模块，所述震动模块用于发出震动提示信息。
其中，所述智能穿戴设备还包括综合传感器模块，所述综合传感器模块包括心率传感器、三轴加速度传感器和海拔气压传感器中的一种或两种以上。
其中，所述无线通信模块为蓝牙通信模块、WIFI通信模块或GPRS通信模块。
其中，所述智能穿戴设备为智能手表或智能手环。
其中，所述目标终端为智能手机或智能家居设备。
本发明实施例提供的一种基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互***，该信息交互***可以检测用户的脑电波，根据脑电波产生相应的控制指令来控制目标终端动作，使得用户在不方便讲话或者通过行动操作时，也能达到传递信息的目的，给用户的日常生活带来极大的便利。
附图说明
图1是本发明实施例中的信息交互***的结构框图；
图2是本发明实施例中的脑电波感应耳机的结构框图；
图3是本发明实施例中的智能穿戴设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本发明实施例提供了一种基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互***，如图1所示，该信息交互***包括脑电波感应耳机1、智能穿戴设备2和目标终端3。用户将想要表达的信息通过脑电波发射出，脑电波感应耳机1采集用户的脑电波信号发送给智能穿戴设备2，智能穿戴设备2根据脑电波信号生成对应的控制指令发送给目标终端3，以控制目标终端3动作。
具体地，如图2所示，所述脑电波感应耳机1包括脑电波传感器11、信号处理器12和蓝牙通信模块13。所述脑电波传感器11用于采集用户的脑电波信号，所述信号处理器12对脑电波信号进行处理，所述蓝牙通信模块13将处理后的脑电波信号发送到智能穿戴设备2。进一步地，所述信号处理器12包括滤波放大单元121和模数转换单元122，所述脑电波传感器11采集到的脑电波信号经过所述滤波放大单元121滤波放大后，再由所述模数转换单元122转换为数字信号。其中，所述脑电波传感器11采集的脑电波信号包括α波段、β波段和γ波段的脑电波信号。更具体地，所述脑电波感应耳机1与传统的蓝牙耳机相类似，其左右两侧分别设置有脑电波传感器11，可以感测识别出人体大脑实时产生的脑电波。
具体地，如图3所示，所述智能穿戴设备2主要包括微控制单元21、脑电波识别模块22、显示模块23和无线通信模块24。所述无线通信模块24接收由所述蓝牙通信模块13发送的脑电波信号提供给所述脑电波识别模块22，所述微控制单元21根据所述脑电波识别模块22所识别的脑电波信号产生对应的控制指令，所述控制指令在所述显示模块23中显示并通过所述无线通信模块24发送到目标终端3，以控制目标终端3动作。所述智能穿戴设备2可以是智能手表或智能手环，其中设置有显示模块23，人体大脑产生的脑电波经过一系列转换之后，形成的控制指令通过显示模块23显示，即形成可视内容，方便用户对自己想要表达的内容进行检验，确保控制指令准确无误。在本实施例中，所述智能穿戴设备2还包括存储单元25，所述存储单元25中存储有控制指令数据库，所述微控制单元21根据所述脑电波识别模块22所识别的脑电波信号，从所述控制指令数据库中调取与脑电波信号对应的控制指令。其中，所述控制指令为文字信息、图像信息和语音信息中的一种或两种以上的结合。进一步地，所述智能穿戴设备2中的无线通信模块24可以为蓝牙通信模块、WIFI通信模块或GPRS通信模块。
在本实施例中，如图3所示，所述智能穿戴设备2还包括震动模块26和综合传感器模块27。其中，所述震动模块26用于发出震动提示信息，所述综合传感器模块27包括心率传感器、三轴加速度传感器和海拔气压传感器中的一种或两种以上。
其中，所述目标终端3可以是智能手机或智能家居设备。
例如当用户在参加重要会议时，有一个紧急重要的电话进来，但又不方便回电话或者在众目睽睽下用手机打字发文字信息。通过以上实施例提供的信息交互***，用户可以将想要传达的讯息通过大脑形成α、β、γ波，然后这些α、β、γ波被脑电波感应耳机1采集到，再由智能穿戴设备2生成对应的控制指令，控制智能手机，把想要表达的意识悄无声息的传达出去。
另外，在某些场合，用户会需要一种设备帮助在悄无声息中进行私密的交流，比如当用户在开车时，车上还有一些其他人员，电话内容涉及到一些商业机密时，不方便以语音通话的方式进行沟通，这时可以将想说的内容通过大脑转换成α、β、γ波，然后这些α、β、γ波被脑电波感应耳机1采集到，再由智能穿戴设备2生成对应的控制指令，控制智能手机这些讯息转换成声音进行“语音”通话。
此外，可以按照以上生成控制指令的方式，用于控制智能家居设备，例如控制智能空调、智能电视的开关以及参数的调节等等。
综上所述。本发明实施例提供的一种基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互***，该信息交互***可以检测用户的脑电波，根据脑电波产生相应的控制指令来控制目标终端动作，使得用户在不方便讲话或者通过行动操作时，也能达到传递信息的目的，给用户的日常生活带来极大的便利。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于脑电波感应耳机和智能穿戴设备的信息交互***，其特征在于，包括：
脑电波感应耳机，包括脑电波传感器、信号处理器和蓝牙通信模块；所述脑电波传感器用于采集用户的脑电波信号，所述信号处理器对脑电波信号进行处理，所述蓝牙通信模块将处理后的脑电波信号发送到智能穿戴设备；
智能穿戴设备，包括微控制单元、脑电波识别模块、显示模块和无线通信模块；所述无线通信模块接收由所述蓝牙通信模块发送的脑电波信号提供给所述脑电波识别模块，所述微控制单元根据所述脑电波识别模块所识别的脑电波信号产生对应的控制指令，所述控制指令在所述显示模块中显示并通过所述无线通信模块发送到目标终端，以控制目标终端动作。
2.根据权利要求1所述的信息交互***，其特征在于，所述信号处理器包括滤波放大单元和模数转换单元；所述脑电波传感器采集到的脑电波信号经过所述滤波放大单元滤波放大后，再由所述模数转换单元转换为数字信号。
3.根据权利要求2所述的信息交互***，其特征在于，所述脑电波传感器采集的脑电波信号包括α波段、β波段和γ波段的脑电波信号。
4.根据权利要求1所述的信息交互***，其特征在于，所述智能穿戴设备还包括存储单元，所述存储单元中存储有控制指令数据库，所述微控制单元根据所述脑电波识别模块所识别的脑电波信号，从所述控制指令数据库中调取与脑电波信号对应的控制指令。
5.根据权利要求4所述的信息交互***，其特征在于，所述控制指令为文字信息、图像信息和语音信息中的一种或两种以上的结合。
6.根据权利要求1所述的信息交互***，其特征在于，所述智能穿戴设备还包括震动模块，所述震动模块用于发出震动提示信息。
7.根据权利要求1所述的信息交互***，其特征在于，所述智能穿戴设备还包括综合传感器模块，所述综合传感器模块包括心率传感器、三轴加速度传感器和海拔气压传感器中的一种或两种以上。
8.根据权利要求1所述的信息交互***，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙通信模块、WIFI通信模块或GPRS通信模块。
9.根据权利要求1-8任一所述的信息交互***，其特征在于，所述智能穿戴设备为智能手表或智能手环。
10.根据权利要求9所述的信息交互***，其特征在于，所述目标终端为智能手机或智能家居设备。
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