[实用新型]基于脑电信号的人车交互系统

说明书

本实用新型提供了一种基于脑电信号的人车交互系统，包括：设置于车辆中控台位置的显示设备，显示设备的显示界面设置为若干个区域，每个区域具有用于对人脑进行视觉刺激诱发不同的脑电信号的不同闪烁频率的闪烁光标，每个闪烁光标分别对应不同的车载子部件的某指令；头戴式的脑电信号采集设备，用于进行脑电信号的实时采集并且进行信号放大和模数转换；脑电信号处理单元，用于控制显示设备显示各闪烁光标，还用于处理所述脑电信号，分析所述脑电信号所对应的控制指令，并将所述控制指令反馈至车辆中控台，使其控制对应的车载子部件。本实用新型实现了基于脑电信号的人车交互控制。

技术领域

本实用新型涉及生物电信号采集的数字电极技术领域，特别涉及一种基于脑电信号的人车交互系统。

背景技术

脑机接口是一项新型的人机交互技术，是一种不依赖于人体大脑外周神经与肌肉正常输出通道的通讯控制系统，它通过采集和分析人脑生物电信号，在人脑与计算机或其他电子设备建立起直接交流和控制通道，这样人就可以通过脑来表达意愿或操纵设备，而不用通过语言或肢体动作。目前，常用的脑电信号有P300电位和稳态视觉诱发电位。

P300事件相关电位(P300-REP，以下简称P300)是从人的头皮上记录的脑电图(EEG)中观察到的一种对外界刺激产生的响应。P300响应已经被证实是一种能用于控制脑机接口(brain-computer interface，BCI)的可靠信号。稳态视觉诱发电位(SSVEP)是诱发电位(VEP)的一种，当人盯着以一定频率持续闪烁的刺激时，大脑就会产生与刺激频率相同或成谐振关系的脑电信号，尤其是在大脑枕部和顶部。如果能够识别出来具有此特征的脑电信号，那么就可以判断人是否盯了刺激界面，进而读取人的意图。

基于脑电信号的人机交互技术可以应用于很多方面，例如在人车交互系统的应用中，脑机接口技术为人车交互系统提供一种新的交互模式可能，利用脑电信号采用并行模式进行非驾驶任务的检测与是否执行此任务的检测，然后由车载装置执行非驾驶任务，该人车系统不需要驾驶员有任何与非驾驶任务相关的肢体运动或语言，只需要驾驶员进行相应的脑-机接口任务，通过系统对脑电信号进行分析，实现非驾驶任务当中人与车辆的新型交互模式。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种基于脑电信号的人车交互系统，通过采集驾驶员看到不同闪烁图标时所产生的脑电信号，并进行分析获取驾驶员的控制意图，从而实现对车载子部件的控制，解放驾驶员的双手，提高了驾驶安全性与舒适性。

本实用新型采用的技术方案为，一种基于脑电信号的人车交互系统，包括：

设置于车辆中控台位置的显示设备，显示设备的显示界面设置为若干个区域，每个区域具有用于对人脑进行视觉刺激诱发不同的脑电信号的不同闪烁频率的闪烁光标，每个闪烁光标分别对应不同的车载子部件的某指令；

头戴式的脑电信号采集设备，用于进行脑电信号的实时采集并且进行信号放大和模数转换；

脑电信号处理单元，用于控制显示设备显示各闪烁光标，还用于处理所述脑电信号，分析所述脑电信号所对应的控制指令，并将所述控制指令反馈至车辆中控台，使其控制对应的车载子部件。

由上，通过在显示设备中预先设定若干个不同频率的闪烁光标，每个闪烁光标分别对应一个车载子部件，当佩戴有脑电信号采集设备的驾驶员在注视一个闪烁光标时，会产生一脑电信号，对该脑电信号进行分析以解析出该脑电信号对应的车载子部件的控制指令，并下发该控制指令给车辆中控台，使其执行对应的车载子部件的控制，从而实现人车交互，解放了驾驶员的双手，使其专注于驾驶，提供驾驶安全。

进一步改进，所述脑电信号采集设备包括头戴式脑电波采集设备，其内部包括依次连接的脑电波传感器、信号放大器和模数转换器。

由上，脑电波传感器用于采集人脑的电信号，由于该电信号较小，经过信号放大器的放大和模数转换器的转换后，可输出信号值较大的脑电信号，便于处理分析。