CN106200400A - 一种基于脑电app的家居控制系统 - Google Patents

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谌林
张旗
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Abstract

一种基于脑电APP的家居控制系统，包括耳机模块、手机APP模块，手机APP模块包括登入模块、设备匹配模块、脑电分析模块、照明模块、门禁模块、家电模块。通过脑电传感器采集接收使用者的脑电波信号，经过各个模块的连接与信息分析处理来验证使用者的身份信息并获取其操作意图，然后通过无线通信控制智能家居终端，给人们生活带来了便利，尤其对于老年人和残障人士而言，使他们真正能体会到智能家居生活；本发明设计简单，成本低廉，仅需要脑电传感器和APP开发技术相结合即可实现。

Description

一种基于脑电APP的家居控制系统
技术领域
本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种基于脑电APP的家居控制系统。
背景技术
随着科技革新与消费升级，以及智能可移动式设备技术的发展，现今大部分智能家居控制系统多采用直接操作手机APP，但对于老年人、残疾人或者手动操作APP不方便的使用者来说，传统的家居控制系统及其不便利。
现在的脑电控制装置主要由脑电检测装置、PC机组成，由于采用PC机作为脑电信号的接收和处理设备，因此整体系统体积较大，不便于携带，尤其对于老年人、肢体残障人士而言，不方便使用，在现实生活很难得到应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于脑电APP的家居控制系统，用户通过系统只用脑电就可以控制家里的各种电器、门禁、电灯等，使用者能够只通过脑电波来体验安全便利的智能家居生活。本系统尤其适合老年人及残疾人使用，给他们带来便利安全的家居新体验。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明所述的一种基于脑电APP的家居控制系统，其包括：耳机模块、手机APP模块。
本发明所述耳机模块包括：电极模块、TGAM模块、无线传输模块。
所述电极模块，由16块非浸入式电极组成，用于采集使用者的脑电生理信号。
所述TGAM模块，包括前置放大器、高通滤波器、低通滤波器、后置放大器、模/数转换器，用于处理原始脑波信号并输出α, μ等脑波波段数据。
所述无线传输模块，用于将TGAM模块处理后的脑电信号传输到手机APP里，传输方式为WIFI或蓝牙。
本发明所述手机APP模块包括：登入模块、设配匹配模块、脑电分析模块、照明模块、门禁模块、家电模块。
所述登入模块，用于存储使用者开启该系统既开启系统指令的脑电信号特征值和验证使用者登入信息。
所述设配匹配模块，用于搜索与该系统同处一个WIFI环境下的智能设备，并根据跳转到的模块连接相应的智能设备，既跳转到照明模块就与智能电灯相连，跳转到门禁模块就与智能门禁相连，跳转到家电模块就与智能家电相连。
所述脑电分析模块，用于对无线传输模块传来的脑电信号进行特征提取并与存储在该模块的照明系统选择指令、门禁系统选择指令、家电系统选择指令的特征值进行匹配进而跳转到相应模块，既与照明系统选择指令匹配成功就跳转到照明模块，与门禁系统选择指令匹配成功就跳转到门禁模块，与家电系统选择指令匹配成功就跳转到家电模块。
所述照明模块，用于存储照明控制指令的脑电信号特征值，并将脑电分析模块传来的特征值与存储的特征值进行匹配进而选择相应的指令，最后通过WIFI无线网传输指令来控制与设配匹配模块相连接的智能电灯，其中照明控制指令包括电灯选择指令、电灯开关指令、亮度调节指令。
所述门禁模块，用于存储门禁控制指令的脑电信号特征值，并将脑电分析模块传来的特征值与存储的特征值进行匹配进而选择相应的指令，最后通过WIFI无线网传输指令来控制与设配匹配模块相连接的智能门禁，其中门禁控制指令包括门禁选择指令、门禁开关指令。
所述家电模块，用于存储家电控制指令的脑电信号特征值，并将脑电分析模块传来的特征值与存储的特征值进行匹配进而选择相应的指令，最后通过WIFI无线网传输指令来控制与设配匹配模块相连接的智能家电，其中家电指令包括电视选择指令、热水器选择指令、空调选择指令、电视开关指令、热水器开关指令、空调开关指令、电视频道选择指令、电视音量调节指令、空调模式选择指令、空调温度调节指令、热水器模式选择指令、热水器温度调节指令。
进一步地，TGAM模块会对使用者的脑电波信号的α, μ波段依次进行前置放大、高通滤波、低通滤波、后置放大、模\数转换。
进一步地，为了增强系统的执行效率和安全性，手机APP模块里各模块工作有优先顺序，首先脑电分析模块将系统登入指令的特征值传给登入模块，当登入模块匹配成功后，脑电分析模块才会与照明系统选择指令、门禁系统选择指令、家电系统选择指令进行特征值匹配，进而跳转到相应模块，只有当调转转到相应模块后，设配匹配模块才会与相应智能设配连接，最后根据相应模块里匹配成功的指令来控制智能设配。
进一步地，使用者第一次使用该系统时，要对脑电信号进行训练，对各个指令的脑电信号通过脑电分析模块进行特征提取，并将取得的特征值存储到对应模块。
进一步地，特征值匹配方式为连续配对5次，配对成功率超过90%记为指令选择成功，执行相应指令。
本发明为增强该系统的安全性，每次启动系统功能之前，首先启动登入模块，验证接受的脑电登入指令的特征值与存储的特征值是否匹配，匹配成功才能启动系统功能。
本发明可以使使用者不用手动控制APP仅使用自己的脑电波就可以控制家里的智能门禁、智能电灯、智能家电，给人们生活带来了便利，尤其对于老年人和残障人士而言，使他们真正能体会到智能家居生活；本发明设计简单，成本低廉，仅需要脑电传感器和APP开发技术相结合即可实现。
附图说明
图1为本发明方法的流程框图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
本发明的一种基于脑电APP的家居控制系统，其包括：耳机模块、手机APP模块，
所述耳机模块包括：电极模块、TGAM模块、无线传输模块。
所述电极模块，用于采集使用者的脑电生理信号。
所述TGAM模块，用于处理原始脑波信号并输出α, μ等脑波波段数据。
所述无线传输模块，用于将TGAM模块处理后的脑电信号传输到手机APP里。
所述手机APP模块包括。
登入模块，用于存储使用者开启该系统的脑电信号特征值和验证使用者登入信息。
设配匹配模块，用于搜索与该系统同处一个WIFI环境下的智能设备，并根据使用者的脑电信号连接相应的智能设备和跳转到对应的模块。
脑电分析模块，用于对无线传输模块传来的脑电信号进行特征提取并与存储的特征值进行匹配进而跳转到相应模块。
照明模块，用于存储照明控制指令的脑电信号特征值，并将脑电分析模块传来的特征值与存储的特征值进行匹配进而选择相应的指令，最后通过无线网传输指令来控制与设配匹配模块相连接的智能电灯。
门禁模块，用于存储门禁控制指令的脑电信号特征值，并将脑电分析模块传来的特征值与存储的特征值进行匹配进而选择相应的指令，最后通过无线网传输指令来控制与设配匹配模块相连接的智能门禁。
家电模块，用于存储家电控制指令的脑电信号特征值，并将脑电分析模块传来的特征值与存储的特征值进行匹配进而选择相应的指令，最后通过无线网传输指令来控制与设配匹配模块相连接的智能家电。
本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样修改或补充或采用类似的方式替代，但不会偏离本发明的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种基于脑电APP的家居控制系统，其特征是包括耳机模块、手机APP模块；
所述耳机模块包括：电极模块、TGAM模块、无线传输模块；电极模块，由16块非浸入式电极组成，用于采集使用者的脑电生理信号；TGAM模块，包括前置放大器、高通滤波器、低通滤波器、后置放大器、模/数转换器，用于处理原始脑波信号并输出α, μ等脑波波段数据；无线传输模块，用于将TGAM模块处理后的脑电信号传输到手机APP里，传输方式为WIFI或蓝牙；
所述手机APP模块包括：登入模块、设配匹配模块、脑电分析模块、照明模块、门禁模块、家电模块；
登入模块，用于存储使用者开启该系统既开启系统指令的脑电信号特征值和验证使用者登入信息；
设配匹配模块，用于搜索与该系统同处一个WIFI环境下的智能设备，并根据跳转到的模块连接相应的智能设备，既跳转到照明模块就与智能电灯相连，跳转到门禁模块就与智能门禁相连，跳转到家电模块就与智能家电相连；
脑电分析模块，用于对无线传输模块传来的脑电信号进行特征提取并与存储在该模块的照明系统选择指令、门禁系统选择指令、家电系统选择指令的特征值进行匹配进而跳转到相应模块，既与照明系统选择指令匹配成功就跳转到照明模块，与门禁系统选择指令匹配成功就跳转到门禁模块，与家电系统选择指令匹配成功就跳转到家电模块；
照明模块，用于存储照明控制指令的脑电信号特征值，并将脑电分析模块传来的特征值与存储的特征值进行匹配进而选择相应的指令，最后通过WIFI无线网传输指令来控制与设配匹配模块相连接的智能电灯，其中照明控制指令包括电灯选择指令、电灯开关指令、亮度调节指令；
门禁模块，用于存储门禁控制指令的脑电信号特征值，并将脑电分析模块传来的特征值与存储的特征值进行匹配进而选择相应的指令，最后通过WIFI无线网传输指令来控制与设配匹配模块相连接的智能门禁，其中门禁控制指令包括门禁选择指令、门禁开关指令；
家电模块，用于存储家电控制指令的脑电信号特征值，并将脑电分析模块传来的特征值与存储的特征值进行匹配进而选择相应的指令，最后通过WIFI无线网传输指令来控制与设配匹配模块相连接的智能家电，其中家电指令包括电视选择指令、热水器选择指令、空调选择指令、电视开关指令、热水器开关指令、空调开关指令、电视频道选择指令、电视音量调节指令、空调模式选择指令、空调温度调节指令、热水器模式选择指令、热水器温度调节指令。
2.根据权利要求1所述的基于脑电APP的家居控制系统，其特征是TGAM模块会对使用者的脑电波信号的α, μ波段依次进行前置放大、高通滤波、低通滤波、后置放大、模\数转换。
3.根据权利要求1所述的基于脑电APP的家居控制系统，其特征是所述的手机APP模块里各模块工作优先顺序是：首先脑电分析模块将系统登入指令的特征值传给登入模块，当登入模块匹配成功后，脑电分析模块才会与照明系统选择指令、门禁系统选择指令、家电系统选择指令进行特征值匹配，进而跳转到相应模块，只有当调转转到相应模块后，设配匹配模块才会与相应智能设配连接，最后根据相应模块里匹配成功的指令来控制智能设配。
4.根据权利要求1所述的基于脑电APP的家居控制系统，其特征是使用者第一次使用该系统时，要对脑电信号进行训练，对各个指令的脑电信号通过脑电分析模块进行特征提取，并将取得的特征值存储到对应模块。
5.根据权利要求4所述的基于脑电APP的家居控制系统，其特征是特征值匹配方式为连续配对5次，配对成功率超过90%记为指令选择成功，执行相应指令。
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