CN113190122A - 基于脑信号的智能装置、方法、智慧系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明的基于脑信号的智能装置、方法及应用，其中基于脑信号的智能装置，至少包括，响应装置，用于接收信号并实施响应，响应至少包括唤醒、开机、休眠、操作指令中的一种；脑信号采集发射装置，至少用于采集大脑发生的脑信号并发送至装置。本发明方案提供了一种具有高度安全性、响应速度快的智能设备。

Description

基于脑信号的智能装置、方法、智慧系统及应用

技术领域

本发明属于智能设备技术领域，具体涉及一种基于脑信号的智能装置、方法、智慧系统及应用。

背景技术

随着人工智能技术的快速发展，可实现边缘计算的智能响应装置将会服务于人民生活水平的提高。由于智能响应装置和主人之间的互动很多，智能响应装置会获取主人大量的隐私数据，如果智能响应装置被其它人获取，主人的隐私存在泄漏的风险。另一方面，随着智能响应装置自主智能的发展，人工智能响应装置的智慧具有超过人类智能的风险，人对智能响应装置的绝对控制至关重要。为了彻底解决以上两个问题，现阶段需要使用绝对安全的智能响应装置唤醒方法，任何智能响应装置在被使用之前只能被主人唤醒，唤醒后时刻确认主人身份，一旦发现主人身份不可识别，人工智能响应装置就进入休眠状态。

现阶段的智能响应装置使用数字密码或者指纹或者人脸识别实现开机，不是绝对安全的唤醒方法。

发明内容

本发明方案采用基于大脑如人脑产生的脑信号如脑波信号为指令信号或者指令载体，通过对脑信号的读取识别实现对智能设备的控制，如唤醒、关闭、休眠等，具有更高的使用安全性、操作便利性和响应迅捷性。

本发明的基于脑信号的智能装置，至少包括，

响应装置，用于接收信号并实施响应，所述响应至少包括唤醒、开机、休眠、操作指令中的一种；

脑信号采集发射装置，至少用于采集大脑发生的脑信号并发送至装置。

优选的，本发明的基于脑信号的智能装置，至少包括，

响应装置，用于接收信号并实施响应，响应至少包括唤醒、开机、休眠、操作指令中的一种；

脑信号采集发射装置，至少用于采集大脑发生的脑信号并经过处理发送至装置，处理至少包括识别解码、编译、压缩中的一种。

本方案的唤醒可以指使设备脱离休眠状态。

本方案的操作指令可以指装置设备或智能设备或终端等处于运行状态后，对于其中软件或者控制台的操控指令，可以包括而不限于左键单击、右键单击、左键双击、查看、编辑等，当然也可以包括其它后台运行指令等。

本发明的基于脑信号的智能装置的一种改进，脑信号至少包括脑电流信号、脑电压信号、脑电波信号中的一种。

本发明的基于脑信号的智能装置的一种改进，脑信号采集发射装置包括用于采集脑信号的采集装置以及用于进行脑信号传输的信号发射装置，信号发射装置通信连接采集装置。

本发明的基于脑信号的智能装置的一种改进，脑信号采集发射装置还包括脑信号处理装置，脑信号处理装置通信连接采集装置和信号发射装置，采集装置获取的脑信号经脑信号处理装置处理再由信号发射装置发送。

本发明的基于脑信号的智能装置的一种改进，响应装置包括执行装置、接收装置以及响应控制装置，

接收装置用于接收发射装置发送的信号，并反馈到响应控制装置；

响应控制装置用于依据接收装置反馈的信号，向执行装置反馈执行指令，执行装置依据执行指令实施响应。

本发明的基于脑信号的智能装置的一种改进，响应装置还包括信号识别装置，信号识别装置至少用于依据识别信息进行识别验证。识别信息至少包括与用户匹配的身份验证信息、响应装置与脑信号采集发射装置的配对验证信息中的一种。

本发明的基于脑信号的智能装置的一种改进，与用户匹配的身份验证信息包括身份编码、脑文信息中的一种。身份编码可以为与用户身份绑定的编码信息，如可以为身份证号信息，也可以为与用于身份证绑定的身份编号信息，这些身份编号信息可以由数字、字面、符号或者特殊字符等编排形成，可以为加密形态或者非加密形态。

本发明的基于脑信号的智能装置的一种改进，智能装置还包括通信装置，通信装置通信用于连接响应装置与脑信号采集发射装置，通信装置为无线通信装置或有线通信装置。无线通信装置包括而不限于红外通信装置、蓝牙通信装置、NFC通信装置、WIFI通信装置等中的一种或者几种。

本发明的基于脑信号的智能装置的方法，用户向脑信号采集发射装置发出脑信号并经过处理后发送到响应装置；

信号被响应装置接收、响应。

本发明的智慧系统，至少包括基于脑信号的智能装置。

本发明的基于脑信号的智能装置或方法或智慧系统在智能设备中的应用。智能设备可以包括家用电器、医疗设备、工业设备、通信网络设备、电脑数码设备等以及其它要求数据匹配传输、人机交互等目的的设备。

本发明方案中可以采用具有特异性人类大脑产生的脑电信号为识别信号或者指令信号，脑电信号也被称为脑纹，具有不可克隆特性，具有较高的安全性。用户可以使用脑电唤醒专属人工智能响应装置，实现对智能响应装置的严密控制，并确保隐私安全。智能响应装置在工作状态下会时刻获取主人的脑电信号，一旦发展脑电信号不可识别，就停止工作，进入休眠状态。同时未大量引入唤醒步骤，安全性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中脑电唤醒人工智能响应装置的示意图；

图2是图1中实施例的唤醒装置功能模块简图。

具体实施方式

以下将结合各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

包括而不限于如下实施例所展示的，脑信号可以为至少包括脑电流信号、脑电压信号、脑电波信号中的一种，当然也可以为由其它具有可识别特征的由大脑产生的信号。当然这里的大脑可以为人类大脑、黑猩猩大脑等具有一定智力活动能力的动物大脑。

本发明的基于脑信号的智能装置的实施方式中，至少包括用于采集脑信号和将采集到的信号进行传输的脑信号采集发射装置，这里的脑信号采集发射装置可以为兼具采集与发射能够的综合设备，也可以为分布具有脑信号采集和信号发射的多种功能装置的组合。

故而，作为一种实施方案，脑信号采集发射装置可以包括用于采集脑信号的采集装置以及用于进行脑信号传输的信号发射装置，信号发射装置通信连接采集装置。

作为又一种实施方案，脑信号采集发射装置还可以包括脑信号处理装置，脑信号处理装置通信连接采集装置和信号发射装置，采集装置获取的脑信号经脑信号处理装置处理再由信号发射装置发送。此时即可以实现采集得到的脑信号在脑信号采集发射装置一侧完成全部处理工作或者完成部分处理工作。这可以优化算力分布、成本、数据传输效率等。

本发明的实施方案中的用于依据获得的信号进行反馈响应的响应装置，这里的响应装置的响应可以为直接依据采集到的特征信号如脑纹信号进行对应的反馈响应，也可以为依据将采集到的经过处理后的指令信号进行响应。

本发明的实施方案中响应装置可以包括执行装置、接收装置以及响应控制装置：

接收装置用于接收发射装置发送的信号，并反馈到响应控制装置；

响应控制装置用于依据接收装置反馈的信号，向执行装置反馈执行指令，执行装置依据执行指令实施响应。

作为又一种实施方案，响应控制装置还可以包括脑信号处理装置Ⅱ，脑信号处理装置Ⅱ通信连接接收装置，接收装置反馈的信号，经由脑信号处理装置Ⅱ处理为指令信号，从而向执行装置反馈执行指令，执行装置依据执行指令实施响应。此时即可以实现采集得到的脑信号在响应装置一侧完成全部处理工作或者完成部分处理工作。这可以优化算力分布、成本、数据传输效率等。

本发明的实施方案中脑信号采集发射装置的脑信号处理装置和响应控制装置的脑信号处理装置Ⅱ是可以同时存在，也可以单独存在的，只要能够满足，信号处理工作的需求即可。

本发明的实施方案中响应装置的响应可以至少包括唤醒、开机、休眠、操作指令中的一种。

唤醒可以解释为指使设备脱离休眠状态。

操作指令可以指装置设备处于运行状态后，对于其中软件或者控制台的操控指令，包括而不限于左键单击、右键单击、左键双击、查看、编辑等以及，当然也可以包括其它后台运行指令等。

关于信号的处理，可以为由脑信号采集发射装置在采集到信号后直接对其进行处理为指令信号，也可以为采集到的脑信号直接传输到响应装置后，再由响应装置进行处理为指令信号，当然还可以为脑信号采集发射装置经过简单处理如压缩等后发送至响应装置，在处理为指令信号。这里的处理可以为包括而不限于识别、解码、编译、转译、压缩、加密、解密等中的一种或多种。

本发明的实施方案中响应装置还可以包括信号识别装置，信号识别装置至少用于依据识别身份信息进行识别验证，身份信息至少包括与用户匹配的身份验证信息、响应装置与脑信号采集发射装置的配对验证信息中的一种。信号识别装置可以通信连接接收装置或脑信号处理装置Ⅱ，也就是说信号识别装置可以直接由采集得到的脑信号进行验证，或者由经过简单处理后的信号进行验证，也可以由指令信号进行验证等。

用于验证的信号识别信息，至少包括与用户匹配的身份验证信息、响应装置与脑信号采集发射装置的配对验证信息中的一种。这里的验证信息可以为基于大脑的不可复制的独特的特定生物特征而产生的，也可以为由脑信号采集发射装置等与用户身份绑定的设备所赋予的。即可以包括与用户匹配的身份验证信息包括身份编码、脑文信息中的一种。身份编码可以为与用户身份绑定的编码信息，如可以为身份证号信息，也可以为与用于身份证绑定的身份编号信息，这些身份编号信息可以由数字、字面、符号或者特殊字符等编排形成，可以为加密形态或者非加密形态。通过验证即可以实现安全配对，验证通过即可实现安全通信，否则则通信被终止。在被终止是，设备还可以进行警报。

本发明的实施方案中智能装置还可以包括通信装置，通信装置通信用于连接响应装置与脑信号采集发射装置，通信装置为无线通信装置或有线通信装置。无线通信装置包括而不限于红外通信装置、蓝牙通信装置、NFC通信装置、WIFI通信装置等中的一种或者几种。此时包括而不限于验证信息、脑信号、简单处理后的信号、脑信号等都可以通过通信装置进行传输。通过通信装置的建立，可以实现信号中继、增强、定向播送等

本发明方案的实施过程中，这种智能装置可以满足数据传输特别是要求一定保密/安全需求的数据传输、人机交互等目的而应用在智能设备中，这里的智能设备可以包括家用电器、医疗设备、工业设备、通信网络设备、电脑数码设备等。

作为一种实施方案的简单示范，如图1中，标号1是用户/人脑，标号2是智能响应装置如电脑等，标号3是脑电采集发射模块，标号4是脑电接收识别及智能响应装置控制模块。脑电采集发射模块3将信号以无线的方式发送给脑电接收识别及智能响应装置控制模块4。当用户/人脑1想唤醒智能响应装置2时，用户/人脑1中产生相应脑电信号，脑电采集发射模块3采集脑电并以无线的方式发送给脑电接收识别及智能响应装置控制模块4,脑电接收识别及智能响应装置控制模块4接收并识别脑电，确认是主人的脑电后开启智能响应装置2。开启智能响应装置2后，脑电采集发射模块3采集主人正常脑电，并发送给脑电接收识别及智能响应装置控制模块4，一旦发现接收的脑电不是主人的就使智能响应装置2休眠。如果用户/人脑1想使智能响应装置2休眠，产生相应脑电，脑电采集发射模块3将脑电发送给脑电接收识别及智能响应装置控制模块4,脑电接收识别及智能响应装置控制模块4将智能响应装置2休眠。

如图2所示的，此时脑电采集发射模块3包含脑电采集模块5、脑电处理模块6和脑电发射模块7，脑电接收识别及智能响应装置控制模块4包括脑电接收模块8、脑电识别模块9和唤醒控制模块10。脑电发射模块7通过无线方式将信号发射给脑电接收模块8。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.基于脑信号的智能装置，至少包括，

响应装置，用于接收信号并实施响应，所述响应至少包括唤醒、开机、休眠、操作指令中的一种；

脑信号采集发射装置，至少用于采集大脑发生的脑信号并发送至装置。

2.根据权利要求1所述的基于脑信号的智能装置，其特征在于，所述脑信号至少包括脑电流信号、脑电压信号、脑电波信号中的一种。

3.根据权利要求1所述的基于脑信号的智能装置，其特征在于，所述脑信号采集发射装置包括用于采集脑信号的采集装置以及用于进行脑信号传输的信号发射装置，所述信号发射装置通信连接采集装置。

4.根据权利要求3所述的基于脑信号的智能装置，其特征在于，所述脑信号采集发射装置还包括脑信号处理装置，所述脑信号处理装置通信连接采集装置和信号发射装置，所述采集装置获取的脑信号经脑信号处理装置处理再由信号发射装置发送。

5.根据权利要求1所述的基于脑信号的智能装置，其特征在于，所述响应装置包括执行装置、接收装置以及响应控制装置，

所述接收装置用于接收发射装置发送的信号，并反馈到响应控制装置；

所述响应控制装置用于依据接收装置反馈的信号，向所述执行装置反馈执行指令，所述执行装置依据执行指令实施响应。

6.根据权利要求5所述的基于脑信号的智能装置，其特征在于，所述响应装置还包括信号识别装置，所述信号识别装置至少用于依据识别信息进行识别验证。

7.根据权利要求6所述的基于脑信号的智能装置，其特征在于，所述识别信息至少包括与用户匹配的身份验证信息、响应装置与脑信号采集发射装置的配对验证信息中的一种。

8.方法，用户向脑信号采集发射装置发出脑信号并经过处理后发送到响应装置；

信号被响应装置接收、响应。

9.智慧系统，至少包括基于脑信号的智能装置。

10.基于脑信号的智能装置或方法或智慧系统在智能设备中的应用。

Images