CN104149820A - 一种轨道车脑波控制装置及脑波控制方法 - Google Patents
一种轨道车脑波控制装置及脑波控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104149820A CN104149820A CN201410427278.7A CN201410427278A CN104149820A CN 104149820 A CN104149820 A CN 104149820A CN 201410427278 A CN201410427278 A CN 201410427278A CN 104149820 A CN104149820 A CN 104149820A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control information
- rail vehicle
- control
- chip
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims description 30
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 102100028680 Protein patched homolog 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710161390 Protein patched homolog 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100036894 Protein patched homolog 2 Human genes 0.000 description 1
- 101710161395 Protein patched homolog 2 Proteins 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000008140 language development Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了一种轨道车脑波控制装置，包括对被测试者的脑波信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置、与脑电信号获取装置进行通信的数据处理终端、与数据处理终端进行通信的主控制器和通过调整被控制轨道车的驱动电压对被控制轨道车进行启停与增减速控制的轨道车控制电路，该装置结构简单、设计合理、体积小且使用操作简便、使用效果好，能简便对轨道车进行脑波控制，且投入成本较低。同时，本发明还公开了一种轨道车脑波控制方法，包括步骤：一、脑波信号获取及上传；二、关注度分析及电压调整：控制信息判定、控制信息输出和驱动电源电压调整，该方法简单、实现方便且使用效果好，能基于脑电信号对轨道车简便进行启停与增减速控制。
Description
技术领域
本发明属于脑波控制技术领域，具体涉及一种轨道车脑波控制装置及脑波控制方法。
背景技术
随着脑波技术的兴起，脑波采集技术也得到飞速发展。传统的脑波采集都是在皮下进行，使用操作非常不便，因此也很难应用到其它领域。现如今，美国NeuroSky(中文名：神念科技)公司开发出一款脑立方耳机(如Mindwave Mobile脑立方耳机)，只要一个干触点就能采集脑电信号，使用操作非常简便。现有的脑波控制轨道车，主要是一个英国人利用脑立方耳机采集意念，并通过电脑对所采集信号处理后，再用蓝牙连接Arduino处理器，并由Arduino处理器输出PWM控制信号到MOSFET管(用于放大和转换电子信号)的连接器控制轨道车的启停。此处的轨道车为游戏轨道车，该游戏轨道车是指在移动轨道上连接电源，正常情况下移动轨道上所连接电源的供电回路处于开路状态，轨道车的两个车轮作为所连接电源的供电回路中的两个接线点，将轨道车放置于移动轨道上后，该供电回路闭合，轨道车开始运动。上述现有的脑波控制轨道车，虽然能对轨道车进行有效控制，但其结构较复杂、庞大，轨道车控制过程繁琐，不容易操作，并且需借助电脑和Arduino处理器才能完成控制过程，所投入成本较高，专业性要求较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种轨道车脑波控制装置，其结构简单、设计合理、体积小且使用操作简便、使用效果好，能简便对轨道车进行脑波控制，且投入成本较低。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种轨道车脑波控制装置，其特征在于：包括对被测试者的脑波信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置、与脑电信号获取装置进行通信的数据处理终端、与数据处理终端进行通信的主控制器和通过调整被控制轨道车的驱动电压对被控制轨道车进行启停与增减速控制的轨道车控制电路，所述轨道车控制电路与主控制器相接，且轨道车控制电路与所述被控制轨道车的驱动电源相接；所述数据处理终端包括数据处理器和由所述数据处理器进行控制的显示器，所述数据处理器分别与脑电信号获取装置和主控制器进行通信。
上述一种轨道车脑波控制装置，其特征是：所述脑电信号获取装置为Mindwave Mobile脑立方耳机。
上述一种轨道车脑波控制装置，其特征是：所述数据处理终端为平板电脑或智能手机；所述数据处理器与脑电信号获取装置和主控制器之间均以无线通信方式进行通信。
上述一种轨道车脑波控制装置，其特征是：所述轨道车控制电路包括控制芯片和与所述控制芯片相接的达林顿管TIP122，所述主控制器的8位数字输出端分别与所述控制芯片的8个数字输入端相接。
上述一种轨道车脑波控制装置，其特征是：所述控制芯片为芯片DAC0832；所述芯片DAC0832的VREF引脚与达林顿管TIP122的第一极相接，达林顿管TIP122的第二极接地且其第三极为负电源输出端，所述驱动电源为直流电源且其正极为正电源输出端，所述直流电源的负极接地；芯片DAC0832的RFB引脚和IOUT1引脚均接地，芯片DAC0832的IOUT1引脚接+5V电源端，芯片DAC0832的和引脚均接地，芯片DAC0832的ILE和VDD引脚均接+15V电源端。
上述一种轨道车脑波控制装置，其特征是：所述被控制轨道车的轨道包括两道平行布设的导轨，两道所述导轨分别与正电源输出端和负电源输出端相接；所述被控制轨道车的两个车轮为导电车轮。
同时，本发明还提供了一种方法简单、实现方便且使用效果好、能基于脑电信号对轨道车简便进行启停与增减速控制的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、脑波信号获取及上传：采用脑电信号获取装置且按预先设定的采样频率对被测试者的脑波信号进行采集，并对所采集信号进行处理得出当前状态下被测试者的关注度D，再将分析得出的关注度D同步传送至数据处理终端；
步骤二、关注度分析及电压调整：按照时间先后顺序，对步骤一中所述脑电信号获取装置传送的关注度D进行分析并根据分析结果对所述驱动电源的电压进行调整；对脑电信号获取装置传送的任一个关注度D，其关注度分析及电压调整过程如下：
步骤201、控制信息判定：所述数据处理终端根据预先设定的启动关注度阈值C0和高速运行关注度阈值C1，对当前所分析关注度D进行判断，并得出当前状态下被控制轨道车的控制信息，所述控制信息为停止、低速运行和高速运行；其中，当D≤C0时，控制信息为停止；当C0＜D≤C1时，控制信息为低速运行；当D＞C1时，控制信息为高速运行；
步骤202、控制信息输出：数据处理终端将步骤201中判定出的控制信息输送至轨道车控制电路；
步骤203、驱动电源电压调整：所述轨道车控制电路根据所接收的控制信息，对所述驱动电源的电压进行调整，并通过调整所述驱动电源的电压，对所述被控制轨道车进行启停和增减速控制：当所接收控制信息为停止时，将所述驱动电源的电压调整为0；当所接收控制信息为低速运行时，将所述驱动电源的电压调整为V1；当所接收控制信息为高速运行时，将所述驱动电源的电压调整为V2；其中，V1＜V2；
步骤204、按照步骤201至步骤203中所述的方法，对脑电信号获取装置传送的下一个关注度D进行分析，并根据分析结果对所述驱动电源的电压进行调整；
步骤205、多次重复步骤204，直至完成所述被控制轨道车的全部控制过程。
上述方法，其特征是：所述轨道车控制电路包括控制芯片和与所述控制芯片相接的达林顿管TIP122，所述主控制器的8位数字输出端分别与所述控制芯片的8个数字输入端相接；所述控制芯片为芯片DAC0832；所述芯片DAC0832的VREF引脚与达林顿管TIP122的第一极相接，达林顿管TIP122的第二极接地且其第三极为负电源输出端，所述驱动电源为直流电源且其正极为正电源输出端，所述直流电源的负极接地；芯片DAC0832的RFB引脚和IOUT1引脚均接地；所述直流电源的供电电压为Vmax；
步骤203中进行驱动电源电压调整时，通过所述控制芯片对所接收的控制信息进行分析，并输出控制值K：当所接收控制信息为停止时，所述控制芯片输出的控制值为0；当所接收控制信息为低速运行时，所述控制芯片输出的控制值K＝K1，且当所接收控制信息为高速运行时，所述控制芯片输出的控制值K＝K2，且其中，0＜K1＜K2＜255。
上述方法，其特征是：步骤二中所述控制信息还包括全速运行；步骤201中进行控制信息判定时，还需对当前状态下判定出的控制信息进行同步存储，并将当前状态下判定出的控制信息与上一个判定出的控制信息进行对比：当上一个判定出的控制信息为停止且当前状态下判定出的控制信息为低速运行时，步骤202中进行控制信息输出时，先输出全速运行的控制信息，且0.1s～1s后，再输出低速运行的控制信息；
步骤203中进行驱动电源电压调整时，当所接收控制信息为全速运行时，将所述驱动电源的电压调整为V3，其中V2＜V3。
上述方法，其特征是：所述控制信息为数值K0，当控制信息为停止时，K0＝0；当控制信息为低速运行时，K0＝1；当控制信息为高速运行时，K0＝2；当控制信息为全速运行时，K0＝3。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、所采用的轨道车脑波控制装置结构简单、设计合理、接线方便且使用操作简便、使用效果好，能简便对轨道车进行脑波控制，投入成本较低，并且体积小，便于携带。
2、使用操作简便且投入成本较低，所采用的智能手机和平板电脑均为常用电脑，并且操作简便，携带方便。并且，所采集的关注度D能直观在智能手机或平板电脑上，使用操作更加简便，样既减少了系统成本，也增加了人机交互性。
3、所采用的轨道车控制电路电路简单、设计合理且使用效果好，轨道车控制电路中芯片DAC0832的输出量为对达林顿管TIP122进行控制的模拟量信号，具体通过控制达林顿管TIP122的工作电流大小对驱动电源的电压进行调整。所采用的达林顿管TIP122自身具有成本低、工作性能稳定、工作电流调整方便、接线简单、实现方便等优点，因而能简便实现驱动电源的电压调整，并且电压调整效果好，调整及时、快速。
4、所采用的轨道车脑波控制方法步骤简单、实现方便且使用效果好、能基于脑电信号对轨道车简便进行启停与增减速控制。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明所采用轨道车脑波控制装置的电路原理框图。
图2为本发明所采用主控制器、轨道车控制电路和轨道的电路原理图。
图3为本发明所采用轨道车脑波控制方法的方法流程框图。
附图标记说明:
1—脑电信号获取装置； 2—数据处理终端； 3—主控制器；
4—轨道车控制电路； 5-1—无线通信模块三。
具体实施方式
如图1所示的一种轨道车脑波控制装置，包括对被测试者的脑波信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置1、与脑电信号获取装置1进行通信的数据处理终端2、与数据处理终端2进行通信的主控制器3和通过调整被控制轨道车的驱动电压对被控制轨道车进行启停与增减速控制的轨道车控制电路4，所述轨道车控制电路4与主控制器3相接，且轨道车控制电路4与所述被控制轨道车的驱动电源相接。所述数据处理终端2包括数据处理器和由所述数据处理器进行控制的显示器，所述数据处理器分别与脑电信号获取装置1和主控制器3进行通信。
本实施例中，所述脑电信号获取装置1为Mindwave Mobile脑立方耳机。
所述Mindwave Mobile脑立方耳机为美国NeuroSky(中文名：神念科技)公司研发的脑立方耳机。所述脑立方耳机从被测试者的额头处采集脑电信号(也称脑波数据)，所述脑立方耳机包括脑电电极和与脑电电极相接的脑电采集芯片(如TGAM脑电模块)。所述脑立方耳机能对所采集脑电信号进行去伪波、放大、FFT(快速傅里叶变换)等处理，并能对50Hz工频干扰信号进行滤除。同时，所述脑立方耳机还能根据当前所采集的脑电信号相应给出专心度和放松度的数值。因而，该脑立方耳机的功能完善，且使用操作简便。所述脑立方耳机采集脑电信号后输出的数据有以下两种：一种是未处理的原始数据，另一种是芯片自处理后的数据，参见Mindwave Mobile脑立方耳机的使用说明书。
本实施例中，所述数据处理终端2为平板电脑或智能手机。
并且，所述平板电脑和智能手机均采用Andriod系统。
本实施例中，所述数据处理器与脑电信号获取装置1和主控制器3之间均以无线通信方式进行通信。
同时，本发明还包括与脑电信号获取装置1相接的无线通信模块一，所述数据处理终端2还包括与所述数据处理器相接的无线通信模块二；所述数据处理器通过所述无线通信模块二和所述无线通信模块一与脑电信号获取装置1进行通信。
并且，本发明还包括与主控制器3相接的无线通信模块三5-1，所述数据处理终端2还包括与所述数据处理器相接的无线通信模块四；所述数据处理器通过所述无线通信模块四和无线通信模块三5-1与主控制器3进行通信。
本实施例中，所述无线通信模块一、所述无线通信模块二、无线通信模块三5-1和所述无线通信模块四均为蓝牙无线通信模块。
其中，所述无线通信模块一为所述脑立方耳机自带的蓝牙无线通信模块。所述无线通信模块二和所述无线通信模块四均为所述数据处理终端2自带的蓝牙无线通信模块。
实际使用时，所述无线通信模块一和无线通信模块三5-1均工作于被动模式，所述无线通信模块二和所述无线通信模块四均工作于被动模式。其中，主动模式是指该蓝牙无线通信模块主动搜索设定的蓝牙无线通信模块，被动模式是指设定其它蓝牙无线通信模块搜索该蓝牙无线通信模块。也就是说，所述无线通信模块二主动搜索所述无线通信模块一，所述无线通信模块三5-1主动搜索所述无线通信模块四。
实际使用时，所述轨道车控制电路4包括控制芯片和与所述控制芯片相接的达林顿管TIP122，所述主控制器3的8位数字输出端分别与所述控制芯片的8个数字输入端相接。
本实施例中，如图2所示，所述控制芯片为芯片DAC0832。所述芯片DAC0832的VREF引脚与达林顿管TIP122的第一极相接，达林顿管TIP122的第二极接地且其第三极为负电源输出端，所述驱动电源为直流电源且其正极为正电源输出端，所述直流电源的负极接地；芯片DAC0832的RFB引脚和IOUT1引脚均接地，芯片DAC0832的IOUT1引脚接+5V电源端，芯片DAC0832的和引脚均接地，芯片DAC0832的ILE和VDD引脚均接+15V电源端。
实际接线时，芯片DAC0832的IOUT2引脚接+5V电源端，芯片DAC0832的GND引脚均接地。
本实施例中，所述主控制器3为芯片STC89C52，芯片STC89C52的P0.0至P0.7引脚分别接芯片DAC0832的DI0至DI7引脚。
实际使用时，所述主控制器3也可以采用其它类型的控制器芯片，如51系列单片机。
并且，所述主控制器3与无线通信模块三5-1之间通过串行接口连接。本实施例中，所述无线通信模块三5-1为芯片HL_MD08R_C2A。实际接线时，芯片STC89C52的P3.0引脚和P3.1引脚分别与芯片HL_MD08R_C2A的TTLTX引脚和TTL RX引脚相接。芯片HL_MD08R_C2A的供电电源为+5V电源。
本实施例中，所述被控制轨道车的轨道5包括两道平行布设的导轨，两道所述导轨分别与正电源输出端和负电源输出端相接；所述被控制轨道车的两个车轮为导电车轮。并且，两个所述车轮之间通过导电体进行连接。
本实施例中，所述轨道5为环形轨道，并且轨道5的数量为两个，两个所述轨道5包括一个内侧轨道和一个外侧所述内侧轨道外侧的外侧轨道。
同时，本发明所述的轨道车脑波控制装置还包括一个控制面板。所述控制面板上设置有两个电源接口，每个电源接口均包括一个正电源输出端和一个负电源输出端。两个所述轨道5分别使用一个电源接口。所述控制面板上的正电源输出端均接所述直流电源的正极，所述控制面板上的负电源输出端均接达林顿管TIP122的第三极。
实际接线时，对于所述内侧轨道而言，所述内侧轨道的一个导轨通过导线接负电源输出端，所述内侧轨道的另一个导轨经电阻R1后接正电源输出端。并且，所述内侧轨道的另一个导轨与正电源输出端之间接有保险丝PTC1。同时，所述内侧轨道所连接的所述控制面板上的正电源输出端和负电源输出端之间接有电容C1。
相应地，所述外侧轨道的一个导轨通过导线接负电源输出端，所述内侧轨道的另一个导轨接正电源输出端。并且，所述外侧轨道的另一个导轨与正电源输出端之间接有保险丝PTC2。同时，所述外侧轨道所连接的所述控制面板上的正电源输出端和负电源输出端之间接有电容C2。
同时，所述控制面板还包括两组控制端，一组控制端包括A、B和C接线端，一组控制端为A’、B’和C’接线端，B’和C’接线端之间接有电阻R2。此处，两组控制端均未使用。
如图3所示的一种轨道车脑波控制方法，包括以下步骤：
步骤一、脑波信号获取及上传：采用脑电信号获取装置1且按预先设定的采样频率对被测试者的脑波信号(也称为脑电信号)进行采集，并对所采集信号进行处理得出当前状态下被测试者的关注度D，再将分析得出的关注度D同步传送至数据处理终端2。此处，被测试者为对被控制轨道车进行控制的控制人员。
步骤二、关注度分析及电压调整：按照时间先后顺序，对步骤一中所述脑电信号获取装置1传送的关注度D进行分析并根据分析结果对所述驱动电源的电压进行调整；对脑电信号获取装置1传送的任一个关注度D，其关注度分析及电压调整过程如下：
步骤201、控制信息判定：所述数据处理终端2根据预先设定的启动关注度阈值C0和高速运行关注度阈值C1，对当前所分析关注度D进行判断，并得出当前状态下被控制轨道车的控制信息，所述控制信息为停止、低速运行和高速运行；其中，当D≤C0时，控制信息为停止；当C0＜D≤C1时，控制信息为低速运行；当D＞C1时，控制信息为高速运行。
步骤202、控制信息输出：数据处理终端2将步骤201中判定出的控制信息输送至轨道车控制电路4。
步骤203、驱动电源电压调整：所述轨道车控制电路4根据所接收的控制信息，对所述驱动电源的电压进行调整，并通过调整所述驱动电源的电压，对所述被控制轨道车进行启停和增减速控制：当所接收控制信息为停止时，将所述驱动电源的电压调整为0；当所接收控制信息为低速运行时，将所述驱动电源的电压调整为V1；当所接收控制信息为高速运行时，将所述驱动电源的电压调整为V2；其中，V1＜V2。
步骤204、按照步骤201至步骤203中所述的方法，对脑电信号获取装置1传送的下一个关注度D进行分析，并根据分析结果对所述驱动电源的电压进行调整。
步骤205、多次重复步骤204，直至完成所述被控制轨道车的全部控制过程。
也就是说，步骤二中进行关注度分析及电压调整时，对于所述脑电信号获取装置1传送的所有关注度D，所采用的关注度分析及电压调整方法均相同。
本实施例中，步骤二中进行关注度分析时，调用关注度分析模块进行分析，并且关注度分析模块为基于java语言开发的模块。
本实施例中，所述直流电源的供电电压为Vmax。
步骤203中进行驱动电源电压调整时，通过所述控制芯片对所接收的控制信息进行分析，并输出控制值K：当所接收控制信息为停止时，所述控制芯片输出的控制值为0(此时，K＝0)；当所接收控制信息为低速运行时，所述控制芯片输出的控制值K＝K1，且当所接收控制信息为高速运行时，所述控制芯片输出的控制值K＝K2，且其中，0＜K1＜K2＜255。
本实施例中，步骤二中所述控制信息还包括全速运行；步骤201中进行控制信息判定时，还需对当前状态下判定出的控制信息进行同步存储，并将当前状态下判定出的控制信息与上一个判定出的控制信息进行对比：当上一个判定出的控制信息为停止且当前状态下判定出的控制信息为低速运行时，步骤202中进行控制信息输出时，先输出全速运行的控制信息，且0.1s～1s后，再输出低速运行的控制信息。这样，使得被控制轨道车能克服启动时所需要的较大阻力，从而达到快速启动的目的，使得被控制轨道车启动反应时间更短，动作更敏捷。
步骤203中进行驱动电源电压调整时，当所接收控制信息为全速运行时，将所述驱动电源的电压调整为V3，其中V2＜V3。
本实施例中，V3＝Vmax。实际使用时，可根据具体需要，对V3的取值进行相应调整。
本实施例中，所述控制信息为数值K0，当控制信息为停止时，K0＝0；当控制信息为低速运行时，K0＝1；当控制信息为高速运行时，K0＝2；当控制信息为全速运行时，K0＝3。
实际使用时，采用美国NeuroSky公司推出的Mindwave Mobile脑立方耳机采集脑电信号，并利用脑立方耳机自带的蓝牙无线通信模块将所采集脑电信号传输到智能手机或平板电脑，智能手机或平板电脑接收到所采集脑电信号后进行分析并输出相应的控制信息，所述主控制器3再将接收到的控制信息传至轨道车控制电路4，由轨道车控制电路4对所述驱动电源的电压进行调整，并相应对被控制轨道车进行启动和增减速控制。
所述轨道车控制电路4中芯片DAC0832的输入端为数字量，且其接收主控制器3发送的数字量信号；而芯片DAC0832的输出量为对达林顿管TIP122进行控制的模拟量信号，具体通过控制达林顿管TIP122的工作电流大小对所述驱动电源的电压进行调整，因而所述轨道5上的电流也进行相应调整。所采用的达林顿管TIP122具有成本低、工作性能稳定、工作电流调整方便、接线简单、实现方便等优点。
实际使用过程中，所述智能手机或平板电脑接收到脑立方耳机传送的脑电信号后，对关注度D进行同步显示。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种轨道车脑波控制装置，其特征在于：包括对被测试者的脑波信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置(1)、与脑电信号获取装置(1)进行通信的数据处理终端(2)、与数据处理终端(2)进行通信的主控制器(3)和通过调整被控制轨道车的驱动电压对被控制轨道车进行启停与增减速控制的轨道车控制电路(4)，所述轨道车控制电路(4)与主控制器(3)相接，且轨道车控制电路(4)与所述被控制轨道车的驱动电源相接；所述数据处理终端(2)包括数据处理器和由所述数据处理器进行控制的显示器，所述数据处理器分别与脑电信号获取装置(1)和主控制器(3)进行通信。
2.按照权利要求1所述的一种轨道车脑波控制装置，其特征在于：所述脑电信号获取装置(1)为Mindwave Mobile脑立方耳机。
3.按照权利要求1或2所述的一种轨道车脑波控制装置，其特征在于：所述数据处理终端(2)为平板电脑或智能手机；所述数据处理器与脑电信号获取装置(1)和主控制器(3)之间均以无线通信方式进行通信。
4.按照权利要求1或2所述的一种轨道车脑波控制装置，其特征在于：所述轨道车控制电路(4)包括控制芯片和与所述控制芯片相接的达林顿管TIP122，所述主控制器(3)的8位数字输出端分别与所述控制芯片的8个数字输入端相接。
5.按照权利要求4所述的一种轨道车脑波控制装置，其特征在于：所述控制芯片为芯片DAC0832；所述芯片DAC0832的VREF引脚与达林顿管TIP122的第一极相接，达林顿管TIP122的第二极接地且其第三极为负电源输出端，所述驱动电源为直流电源且其正极为正电源输出端，所述直流电源的负极接地；芯片DAC0832的RFB引脚和IOUT1引脚均接地，芯片DAC0832的IOUT1引脚接+5V电源端，芯片DAC0832的和引脚均接地，芯片DAC0832的ILE和VDD引脚均接+15V电源端。
6.按照权利要求5所述的一种轨道车脑波控制装置，其特征在于：所述被控制轨道车的轨道(5)包括两道平行布设的导轨，两道所述导轨分别与正电源输出端和负电源输出端相接；所述被控制轨道车的两个车轮为导电车轮。
7.一种利用如权利要求1所述控制装置对轨道车进行控制的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、脑波信号获取及上传：采用脑电信号获取装置(1)且按预先设定的采样频率对被测试者的脑波信号进行采集，并对所采集信号进行处理得出当前状态下被测试者的关注度D，再将分析得出的关注度D同步传送至数据处理终端(2)；
步骤二、关注度分析及电压调整：按照时间先后顺序，对步骤一中所述脑电信号获取装置(1)传送的关注度D进行分析并根据分析结果对所述驱动电源的电压进行调整；对脑电信号获取装置(1)传送的任一个关注度D，其关注度分析及电压调整过程如下：
步骤201、控制信息判定：所述数据处理终端(2)根据预先设定的启动关注度阈值C0和高速运行关注度阈值C1，对当前所分析关注度D进行判断，并得出当前状态下被控制轨道车的控制信息，所述控制信息为停止、低速运行和高速运行；其中，当D≤C0时，控制信息为停止；当C0＜D≤C1时，控制信息为低速运行；当D＞C1时，控制信息为高速运行；
步骤202、控制信息输出：数据处理终端(2)将步骤201中判定出的控制信息输送至轨道车控制电路(4)；
步骤203、驱动电源电压调整：所述轨道车控制电路(4)根据所接收的控制信息，对所述驱动电源的电压进行调整，并通过调整所述驱动电源的电压，对所述被控制轨道车进行启停和增减速控制：当所接收控制信息为停止时，将所述驱动电源的电压调整为0；当所接收控制信息为低速运行时，将所述驱动电源的电压调整为V1；当所接收控制信息为高速运行时，将所述驱动电源的电压调整为V2；其中，V1＜V2；
步骤204、按照步骤201至步骤203中所述的方法，对脑电信号获取装置(1)传送的下一个关注度D进行分析，并根据分析结果对所述驱动电源的电压进行调整；
步骤205、多次重复步骤204，直至完成所述被控制轨道车的全部控制过程。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：所述轨道车控制电路(4)包括控制芯片和与所述控制芯片相接的达林顿管TIP122，所述主控制器(3)的8位数字输出端分别与所述控制芯片的8个数字输入端相接；所述控制芯片为芯片DAC0832；所述芯片DAC0832的VREF引脚与达林顿管TIP122的第一极相接，达林顿管TIP122的第二极接地且其第三极为负电源输出端，所述驱动电源为直流电源且其正极为正电源输出端，所述直流电源的负极接地；芯片DAC0832的RFB引脚和IOUT1引脚均接地；所述直流电源的供电电压为Vmax；
步骤203中进行驱动电源电压调整时，通过所述控制芯片对所接收的控制信息进行分析，并输出控制值K：当所接收控制信息为停止时，所述控制芯片输出的控制值为0；当所接收控制信息为低速运行时，所述控制芯片输出的控制值K＝K1，且当所接收控制信息为高速运行时，所述控制芯片输出的控制值K＝K2，且其中，0＜K1＜K2＜255。
9.按照权利要求7或8所述的方法，其特征在于：步骤二中所述控制信息还包括全速运行；步骤201中进行控制信息判定时，还需对当前状态下判定出的控制信息进行同步存储，并将当前状态下判定出的控制信息与上一个判定出的控制信息进行对比：当上一个判定出的控制信息为停止且当前状态下判定出的控制信息为低速运行时，步骤202中进行控制信息输出时，先输出全速运行的控制信息，且0.1s～1s后，再输出低速运行的控制信息；
步骤203中进行驱动电源电压调整时，当所接收控制信息为全速运行时，将所述驱动电源的电压调整为V3，其中V2＜V3。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所述控制信息为数值K0，当控制信息为停止时，K0＝0；当控制信息为低速运行时，K0＝1；当控制信息为高速运行时，K0＝2；当控制信息为全速运行时，K0＝3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410427278.7A CN104149820B (zh) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | 一种轨道车脑波控制装置及脑波控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410427278.7A CN104149820B (zh) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | 一种轨道车脑波控制装置及脑波控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104149820A true CN104149820A (zh) | 2014-11-19 |
| CN104149820B CN104149820B (zh) | 2016-01-27 |
Family
ID=51875502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410427278.7A Active CN104149820B (zh) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | 一种轨道车脑波控制装置及脑波控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104149820B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106737761A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-05-31 | 温州大学 | 一种脑控益智机器人 |
| CN108245270A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-06 | 宁夏软件工程院有限公司 | 一种脑电波控制的快速反应电动牙刷 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11139178A (ja) * | 1997-11-11 | 1999-05-25 | Isuzu Motors Ltd | 居眠り運転検知装置 |
| US20040117098A1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-17 | Ryu Chang Su | Apparatus and method for controlling vehicle brake using brain waves |
| CN102397703A (zh) * | 2011-11-23 | 2012-04-04 | 杭州尚想科技有限公司 | 一种新型的基于脑电控制的寻径小车系统 |
| CN102728068A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-17 | 北京理工大学珠海学院 | 一种电动玩具车的控制系统及控制方法 |
| CN202682737U (zh) * | 2012-07-06 | 2013-01-23 | 路海燕 | 一种基于意念控制的电动遥控滑板车 |
| US20130204153A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-08 | Emily Ruth Buzhardt | Generating an alarm based on brain wave patterns of a user |
-
2014
- 2014-08-27 CN CN201410427278.7A patent/CN104149820B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11139178A (ja) * | 1997-11-11 | 1999-05-25 | Isuzu Motors Ltd | 居眠り運転検知装置 |
| US20040117098A1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-17 | Ryu Chang Su | Apparatus and method for controlling vehicle brake using brain waves |
| CN102397703A (zh) * | 2011-11-23 | 2012-04-04 | 杭州尚想科技有限公司 | 一种新型的基于脑电控制的寻径小车系统 |
| US20130204153A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-08 | Emily Ruth Buzhardt | Generating an alarm based on brain wave patterns of a user |
| CN102728068A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-17 | 北京理工大学珠海学院 | 一种电动玩具车的控制系统及控制方法 |
| CN202682737U (zh) * | 2012-07-06 | 2013-01-23 | 路海燕 | 一种基于意念控制的电动遥控滑板车 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106737761A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-05-31 | 温州大学 | 一种脑控益智机器人 |
| CN108245270A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-06 | 宁夏软件工程院有限公司 | 一种脑电波控制的快速反应电动牙刷 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104149820B (zh) | 2016-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103219753B (zh) | 通过音频接口向外部设备供电和通讯的方法和智能终端 | |
| CN204474223U (zh) | 一种基于无线技术的绞盘控制系统 | |
| CN104149820B (zh) | 一种轨道车脑波控制装置及脑波控制方法 | |
| CN105105773A (zh) | 一种基于多阈值比较的疲劳驾驶脑电监测方法 | |
| CN104661138A (zh) | 用于采集脑电波的新型耳机 | |
| CN205142280U (zh) | 一种数据采集系统 | |
| CN104207770B (zh) | 一种可穿戴式光电同步脑活动无线监测设备 | |
| CN204500736U (zh) | 一种疲劳驾驶脑电监控装置 | |
| CN205158065U (zh) | 一种基于蓝牙的便携式双通道传感器采集装置 | |
| CN204017374U (zh) | 一种轨道车控制装置 | |
| CN202736259U (zh) | 无线地质信息采集系统 | |
| CN205405168U (zh) | 基于脑电波和肌电信号的小车控制系统 | |
| CN204543562U (zh) | 基于脑机接口的轨道车pwm控制电路 | |
| CN102772203A (zh) | 基于手机的自行车测速及心率监测方法 | |
| CN204073433U (zh) | 一种轨道车用脑电波控制电路 | |
| CN204884176U (zh) | 一种基于Zigbee的车载智能监控管理装置及其系统 | |
| CN203203978U (zh) | 基于耳机传输数据的酒精含量监测仪 | |
| CN203385836U (zh) | 基于无线传输的电池检测控制系统 | |
| CN203551987U (zh) | 模拟量输入与输出扩展模块 | |
| CN208673181U (zh) | 线缆生产用拉线机功率调节装置 | |
| CN203457087U (zh) | 一种航模电机的定速控制系统 | |
| CN202748626U (zh) | 用于脑健康仪的单片机四路控制装置 | |
| CN206685135U (zh) | 一种抗电磁干扰型数据储存系统 | |
| CN205403950U (zh) | 一种差分平衡探测器 | |
| CN204836184U (zh) | 移动通信网络语音mos测试装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Mei Inventor after: Wen Tao Inventor after: Lin Zaosheng Inventor after: Fu Zhou Xing Inventor after: Qin Xuebin Inventor after: Wang Liang Inventor after: Wang Pai Inventor after: Li Zhaoyang Inventor before: Wang Mei Inventor before: Wen Tao Inventor before: Lin Zaosheng Inventor before: Fu Zhou Xing Inventor before: Qin Xuebin Inventor before: Wang Liang Inventor before: Wang Pai |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201118 Address after: Room a-13-02, No. 58, Bairui Plaza, middle section of Yanta Road, Beilin District, Xi'an City, Shaanxi Province Patentee after: China energy construction (Shaanxi) Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 710054 No. 58, middle section, Yanta Road, Shaanxi, Xi'an Patentee before: XI'AN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Room a-13-02, 58 Bairui square, middle Yanta Road, Beilin District, Xi'an, Shaanxi 710000 Patentee after: Xi'an Xike Zhilian Energy Technology Co.,Ltd. Address before: Room a-13-02, 58 Bairui square, middle Yanta Road, Beilin District, Xi'an, Shaanxi 710000 Patentee before: China energy construction (Shaanxi) Energy Technology Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210510 Address after: 710054 No. 58, Yanta Road, Shaanxi, Xi'an Patentee after: XI'AN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Address before: Room a-13-02, 58 Bairui square, middle Yanta Road, Beilin District, Xi'an, Shaanxi 710000 Patentee before: Xi'an Xike Zhilian Energy Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210629 Address after: 710000 No.2, South Yanta Road, Yanta District, Xi'an City, Shaanxi Province Patentee after: Xi'an Seekon industrial development LLC Address before: 710054 No. 58, Yanta Road, Shaanxi, Xi'an Patentee before: XI'AN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210831 Address after: 710000 No. 10501, building 1, Qing'an Park, No. 9, Gaoxin Second Road, high tech Zone, Xi'an City, Shaanxi Province Patentee after: Xi'an Xike Zhilian Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 710000 No.2, South Yanta Road, Yanta District, Xi'an City, Shaanxi Province Patentee before: Xi'an Seekon industrial development LLC |
|
| TR01 | Transfer of patent right |