CN102580322A - 一种脑电智能玩具车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种脑电智能玩具车，包括智能脑电耳机控制器和电动玩具车；所述智能脑电耳机控制器包括脑电波传感器、数据处理模块和无线数据发送模块，所述脑电波传感器的输出端与介入数据处理模块输入端；所述数据处理模块的输出端与无线数据发送模块的输入端连接；所述电动玩具车包括玩具车本体和电动车控制模块，所述电动车控制模块包括无线数据接收模块、电动车驱动电路、多路偏差传感器和嵌入式处理器；所述嵌入式处理器的输入数据接口分别与所述无线数据接收模块和多路偏差传感器连接，输出数据接口与电动车驱动电路连接。该玩具车实现了脑电波对电动车的控制，可以使用不同场地环境的情况，同时实现逻辑思维训练的效果。
Description
技术领域
本发明脑电智能玩具车及其控制方法属于玩具领域，特别是涉及一种智能玩具车。
背景技术
目前市场上有各式各类的电动玩具车，主要分三大类：可以通过无线遥控器控制的遥控车、带有自动控制的智能车以及只提供动力装置的简易型电动玩具车。而作为电动玩具车的主要客户群是正处于智力开发阶段的儿童，这个年龄阶段的儿童学习模仿能力强，但注意力容易分散，注意力问题成为儿童学习方面的最大障碍，如何使其在娱乐的同时，能够训练其专注度，是目前儿童玩具开发的一个重点也是难点，带有脑电智能控制功能的玩具车在给儿童带来操控乐趣的同时，还可以有效训练其专注度，达到良好的效果。该玩具车也适合有认知功能障碍的老年人，娱乐的同时达到认知康复的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种在娱乐时开发锻炼儿童、老年人注意力集中度的智能玩具车，在娱乐过程中，加入训练游戏者思维控制能力的功能。
本发明的技术方案是：一种脑电智能玩具车，包括智能脑电耳机控制器和电动玩具车；所述智能脑电耳机控制器包括脑电波传感器、数据处理模块和无线数据发送模块，所述脑电波传感器的输出端与介入数据处理模块输入端；所述数据处理模块的输出端与无线数据发送模块的输入端连接；所述数据处理模块对脑电波传感器的输入信号进行滤除干扰、提取脑电特征后经无线数据发送模块发送出去；所述电动玩具车包括玩具车本体和电动车控制模块，所述电动车控制模块包括无线数据接收模块、电动车驱动电路、多路偏差传感器和嵌入式处理器；所述嵌入式处理器的输入数据接口分别与所述无线数据接收模块和多路偏差传感器连接，输出数据接口与电动车驱动电路连接，所述无线数据接收模块接收所述无线信号发送模块发送的数据，所述嵌入式处理器对无线数据接收模块的数据和所述多路偏差传感器的数据进行处理后，得到控制信号输出到电动车驱动电路。
进一步，所述电动玩具车还包括辅助遥控器，用于控制电动车运动估计。
进一步，所述多路偏差传感器为多个不同方向的连续测距的超声波传感器。
进一步，所述无线数据发送模块为蓝牙数据发送器，所述无线数据接收模块为蓝牙数据接收器。
进一步，所述无线数据发送模块为射频数据发送器，所述无线数据接收模块为射频数据接收器
本发明的有益效果是：智能脑电耳机控制器采集和发送脑电波信号，通过电动车控制模块接收和控制电动玩具车的运动，实现了通过脑电波对电动玩具车的有效控制，同时通过多路偏差传感器和嵌入式处理器的配合实现了对环境的感知和对周围障碍的躲避。该玩具车可以使用不同场地环境的情况，以保证车能够按要求行驶，同时脑电波的控制可以实现逻辑思维训练的效果，适合一般的儿童、老人及其它用户，同时又能充分的发挥其想象空间，对其智力的开发有很好的效果。
附图说明
图1 智能脑电耳机控制器电路示意图；
图2 电动车控制模块电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利做进一步说明。
本发明的实施例由电动玩具车和智能脑电耳机控制器组成，如图1所示，智能脑电耳机控制器利用内部集成的脑电采集芯片NeuroSky公司的TGAT1-L64芯片对操作者的脑电数据进行采集，同时将被采样数据，通过高通滤波、低通滤波，数据分段、伪迹检测、参考点转换、基线校正等方法去除诸如眼动、心电、肌电的干扰信号，提取有效的脑电特征并分析给出相应控制指令；再由脑电耳机集成的蓝牙或射频接口将指令数据发送给智能玩具车的信号接收电路。
如图2所示，在电动玩具车上设置有外部数据指令接收电路，负责接收智能脑电耳机控制器传送的控制指令。游戏者可以通过EPRIME、BCI2000编制的刺激呈现程序预先完成相关脑电采集过程的训练，以此提高脑电信号的采集质量及准确性，在完成脑电信号的采集和处理后，如果达到规定门限幅值的脑电信号则启动控制玩具车，车将自动按照使用者的思维方式开始工作，动力装置驱动车进行运动。电动玩具车在车身上同时设置有多个不同方向的连续测距的超声波传感器，其根据要求对周围环境进行监测并返回相关数据，智能玩具车内部嵌入式处理器根据指令配合传感器协同工作，当玩具车处在运动过程中时，超声传感器将对环境进行测量，并将数据返回，嵌入式处理器根据要求控制电动玩具车的前进、后退、转弯或其它动作，从而实现按预定行驶路线行走的同时可以有效绕开障碍物。
电动玩具车还包括电源部分和辅助遥控器，电源部分用于为电动玩具车提供动力，辅助遥控器对电动玩具车的运动情况进行方位修正。
本发明的脑电智能玩具车，除了进行常规动作外，也可以通过本系统完成多机竞速赛，通过检测脑电信号的专注度，在封闭赛道内控制小车运行的速度，集中度越高，车速越快，集中度越低，车速越慢，以此训练游戏者的思维专注度 。
实施例中的脑电智能耳机控制器的蓝牙数据发送器可以替换为是射频或者采用其它无线协议的信号传输装置，超声波传感器可以替换为红外、激光或其它高精度传感器。
Claims (5)
1.一种脑电智能玩具车，包括智能脑电耳机控制器和电动玩具车；其特征在于，所述智能脑电耳机控制器包括脑电波传感器、数据处理模块和无线数据发送模块，所述脑电波传感器的输出端与介入数据处理模块输入端；所述数据处理模块的输出端与无线数据发送模块的输入端连接；所述数据处理模块对脑电波传感器的输入信号进行滤除干扰、提取脑电特征后经无线数据发送模块发送出去；所述电动玩具车包括玩具车本体和电动车控制模块，所述电动车控制模块包括无线数据接收模块、电动车驱动电路、多路偏差传感器和嵌入式处理器；所述嵌入式处理器的输入数据接口分别与所述无线数据接收模块和多路偏差传感器连接，输出数据接口与电动车驱动电路连接，所述无线数据接收模块接收所述无线信号发送模块发送的数据，所述嵌入式处理器对无线数据接收模块的数据和所述多路偏差传感器的数据进行处理后，得到控制信号输出到电动车驱动电路。
2.根据权利要求1所述的一种脑电智能玩具车，其特征在于，所述电动玩具车还包括辅助遥控器，用于控制电动车运动估计。
3.根据权利要求1所述的一种脑电智能玩具车，其特征在于，所述多路偏差传感器为多个不同方向的连续测距的超声波传感器。
4.根据权利要求1所述的一种脑电智能玩具车，其特征在于，所述无线数据发送模块为蓝牙数据发送器，所述无线数据接收模块为蓝牙数据接收器。
5.根据权利要求1所述的一种脑电智能玩具车，其特征在于，所述无线数据发送模块为射频数据发送器，所述无线数据接收模块为射频数据接收器。
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