CN221013280U - 一种脑控赛车头环 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能控制技术领域，提供了一种脑控赛车头环，包括：MCU控制电路、语音识别电路、脑电采集电路、通信电路、坐垫感应电路，所述脑电采集电路接所述MCU控制电路，用于接收所述MCU控制电路发出的脑电采集指令，所述语音识别电路接所述MCU控制芯片，用于将语音识别指令传输至MCU控制电路，所述坐垫感应电路包括疲劳度检测电路和重力感应电路，所述通信电路接所述MCU控制电路，用于所述MCU控制电路与外围电子设备的数据交互；本实用新型可以智能采集人的脑电波，并通过语音识别电路和重力感应电路完成对人脑行为的检测，并通过通信电路与外围电子设备完成数据传输。

Description

一种脑控赛车头环

技术领域

本实用新型涉及智能控制技术领域，具体而言，涉及一种脑控赛车头环。

背景技术

目前的脑控赛车头环往往用于控制赛车的方向盘的转向角、踏板上的开关量信号传送至电脑以控制赛车游戏中的赛车，但是对于赛车中的安全驾驶以及驾驶员的安全操作没有明确的保障，如果能在赛车驾驶途中及时对赛车手的脑电波、语音、自身的疲劳度以及对车座的重力感应进行检测，能够实时对赛车手的身心状况进行分析，对于提高赛车手的安全驾驶是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是在赛车驾驶途中及时对赛车手的脑电波、语音、自身的疲劳度以及对车座的重力感应进行检测，提高赛车手自身的安全保障。

为解决上述问题，本实用新型提供一种脑控赛车头环，包括：MCU控制电路、语音识别电路、脑电采集电路、通信电路、坐垫感应电路，所述脑电采集电路接所述MCU控制电路，用于接收所述MCU控制电路发出的脑电采集指令，所述语音识别电路接所述MCU控制电路，用于将语音识别指令传输至MCU控制电路，所述坐垫感应电路包括疲劳度检测电路和重力感应电路，所述通信电路接所述MCU控制电路，用于所述MCU控制电路与外围电子设备的数据交互。

进一步的，所述MCU控制电路包括MCU控制芯片，限位开关电路、晶振电路、滤波电容电路，所述MCU控制芯片的输入端接电源，信号端连接所述晶振电路，输出端经电容接地，所述限位开关电路设置于电源和地之间，所述MCU控制芯片的保护端连接所述滤波电容电路。

进一步的，所述脑电采集电路包括脑电运放芯片电路，三极管电路，所述脑电运放芯片电路包括第一脑电运放芯片、第二脑电运放芯片、第三脑电运放芯片，所述三极管电路包括第一三极管电路、第二三极管电路、第三三极管电路、第四三极管电路，所述第一三极管的集电极接地，发射极接所述第三三极管的发射极，基极经电阻接所述第一脑电运放芯片的第一输入端，所述第二三极管的集电极接所述第一三极管的集电极，发射极接地，基极经电阻接所述第一脑电运放芯片的管脚第一输入端，所述第三三极管的发射极接地，集电极接地，基极经电阻接所述脑电运放芯片的第二输入端，所述第四三极管的发射极接地，集电极接所述第三三极管的集电极，基极经电阻接所述第一脑电运放芯片的第二输入端，所述第一脑电运放芯片的输入端接电源，保护端经电容接地，输出端接所述第二脑电运放芯片的输入端，所述第二脑电运放芯片的输出端接所述第三脑电运放芯片的输入端，所述第三脑电运放芯片的输出端接地，控制端接所述MCU控制芯片。

进一步的，所述语音识别电路包括语音转换芯片、语音晶振电路、语音运放芯片、语音识别接口，所述语音转换芯片的输入端经上拉电阻接电源，信号端连接语音晶振电路，控制端连接第五三极管的基极，所述第五三极管的集电极经发光二极管接电源，发射极接地，所述语音转换芯片的输出端接所述语音识别接口，所述语音识别接口的输入端连接所述语音运放芯片，输出端接所述MCU控制芯片，所述语音运放芯片的输入端接电源，输出端接所述MCU控制芯片。

进一步的，所述疲劳度检测电路包括疲劳检测芯片、疲劳检测接口、疲劳运放电路，所述疲劳运放电路的输入端接电源，输出端接所述疲劳检测接口，检测端接所述疲劳检测芯片，所述疲劳检测芯片的输入端接电源，输出端接地，信号端经二级疲劳运放电路接所述MCU控制芯片。

进一步的，所述重力感应电路包括重力感应芯片、电桥电路，所述重力感应芯片的输入端接电源，输出端接所述电桥电路，控制端接所述MCU控制芯片。

进一步的，所述通信电路包括无线电路和接口交互电路，所述无线电路包括以太网电路和蓝牙电路，所述以太网电路包括以太网芯片和以太网接口，所述以太网芯片的输入端接电源，信号端连接以太网晶振，输出端连接所述以太网接口，所述蓝牙电路的输入端接电源，输出端接地，控制端接所述MCU控制芯片。

进一步的，所述接口交互电路包括RS232接口电路，所述RS232接口电路包括RS232接口芯片和RS232通信接口，所述RS232接口芯片的输入端接电源，输出端接所述RS232通信接口，控制端接所述MCU控制芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采取MCU控制电路作为脑控赛车头环的中央处理器，在赛车驾驶途中及时对赛车手的脑电波、语音、自身的疲劳度以及对车座的重力感应进行检测，能够实时对赛车手的身心状况进行分析，并通过通信电路完成对检测信息的分析，从驾驶员的身心状况出发来提高赛车驾驶时的行车安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的整体结构的原理结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的MCU控制电路的原理结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的脑电采集电路的原理结构示意图；

图4为本实用新型实施例4的语音识别电路的原理结构示意图；

图5为本实用新型实施例5的疲劳度检测电路的原理结构示意图；

图6为本实用新型实施例6的重力感应电路的原理结构示意图；

图7为本实用新型实施例7的通信电路的原理结构示意图。

附图标记说明：

MCU控制电路；2-脑电采集电路；3-语音识别电路； 4-坐垫感应电路；

5-通信电路。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

如图1所示，本实用新型提供一种脑控赛车头环，包括：MCU控制电路1、语音识别电路3、脑电采集电路2、通信电路、坐垫感应电路4，所述脑电采集电路2接所述MCU控制电路1，用于接收所述MCU控制电路1发出的脑电采集指令，所述语音识别电路3接所述MCU控制电路1，用于将语音识别指令传输至MCU控制电路1，所述坐垫感应电路4包括疲劳度检测电路和重力感应电路，所述通信电路接所述MCU控制电路1，用于所述MCU控制电路1与外围电子设备的数据交互。

需要说明的是，在本实施例中，采取MCU控制电路1作为脑控赛车头环的中央处理器，在赛车驾驶途中分别通过语音识别电路3、脑电采集电路2、通信电路、坐垫感应电路4对赛车手的语音、脑电波、自身的疲劳度以及对车座的重力感应进行检测，并将数据传输至MCU控制电路1，实现实时对赛车手的身心状况进行分析，分析完成后通过通信电路完成对已分析的检测信息数据传输。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，所述MCU控制电路1包括MCU控制芯片，限位开关电路、晶振电路、滤波电容电路，所述MCU控制芯片的输入端接电源，信号端连接所述晶振电路，输出端经电容接地，所述限位开关电路设置于电源和地之间，所述MCU控制芯片的保护端连接所述滤波电容电路。

需要说明的是，在本实施例中，MCU控制芯片及其外围端口构成MCU控制电路1，其中MCU控制芯片的管脚76、77之间设置晶振，用于记录时间信号，管脚160的输入端经上拉电阻接电源，输出端经电容接地，限位开关S1设置在电源和地之间，用于MCU控制芯片的功能复位，滤波电容电路用在MCU控制芯片的整流电路中，用来滤除交流成分，使输出的直流更平滑。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，所述脑电采集电路2包括脑电运放芯片电路，三极管电路，所述脑电运放芯片电路包括第一脑电运放芯片、第二脑电运放芯片、第三脑电运放芯片，所述三极管电路包括第一三极管电路、第二三极管电路、第三三极管电路、第四三极管电路，所述第一三极管的集电极接地，发射极接所述第三三极管的发射极，基极经电阻接所述第一脑电运放芯片的第一输入端，所述第二三极管的集电极接所述第一三极管的集电极，发射极接地，基极经电阻接所述第一脑电运放芯片的管脚第一输入端，所述第三三极管的发射极接地，集电极接地，基极经电阻接所述脑电运放芯片的第二输入端，所述第四三极管的发射极接地，集电极接所述第三三极管的集电极，基极经电阻接所述第一脑电运放芯片的第二输入端，所述第一脑电运放芯片的输入端接电源，保护端经电容接地，输出端接所述第二脑电运放芯片的输入端，所述第二脑电运放芯片的输出端接所述第三脑电运放芯片的输入端，所述第三脑电运放芯片的输出端接地，控制端接所述MCU控制芯片。

需要说明的是，在本实施例中，第一三极管电路、第二三极管电路、第三三极管电路、第四三极管电路并联接入电路，用于脑电采集信息传输至脑电运放芯片电路，脑电运放芯片电路包括三路脑电运放芯片，三路脑电采集运放芯片采取首位相连的方式进行三级放大，同时在第一脑电运放芯片和第二脑电运放芯片的输入端设置滤波电容，用于滤除脑电采集信号的干扰成分，使得脑电信号传递不受干扰，经过三级放大的脑电信号经第三脑电运放芯片的控制端传输至MCU控制芯片。

如图4所示，在本实用新型的一个实施例中，所述语音识别电路3包括语音转换芯片、语音晶振电路、语音运放芯片、语音识别接口，所述语音转换芯片的输入端经上拉电阻接电源，信号端连接语音晶振电路，控制端连接第五三极管的基极，所述第五三极管的集电极经发光二极管接电源，发射极接地，所述语音转换芯片的输出端接所述语音识别接口，所述语音识别接口的输入端连接所述语音运放芯片，输出端接所述MCU控制芯片，所述语音运放芯片的输入端接电源，输出端接所述MCU控制芯片。

需要说明的是，在本实施例中，语音识别电路3通过语音转换芯片完成对语音信息的信号转换，在语音转换芯片的控制端设置发光二极管，用于显示语音转换电路的工作状态，当语音转换电路进行工作时，蓝灯常亮，停止工作时，蓝灯熄灭，语音识别接口包括多个语音识别节点（MIC1、MIC2、MIC3、MIC4），可以通过不同的语音识别节点完成对语音信息的采集，并经过每一个节点连接的语音运放芯片完成对语音信息的放大并传输至语音转换芯片，并通过语音转换芯片完成语音转换后将信号传输至MCU控制电路1。

如图5所示，在本实用新型的一个实施例中，所述疲劳度检测电路包括疲劳检测芯片、疲劳检测接口、疲劳运放电路，所述疲劳运放电路的输入端接电源，输出端接所述疲劳检测接口，检测端接所述疲劳检测芯片，所述疲劳检测芯片的输入端接电源，输出端接地，信号端经二级疲劳运放电路接所述MCU控制芯片。

需要说明的是，在本实施例中，疲劳检测接口为电极检测片，电极检测片用于检测人的脑电波信号强度，检测到人的脑电波信号后经过疲劳运放电路完成脑电波信号强度的放大，并通过疲劳检测芯片完成对人体脑电波信号的检测，检测后的数据传输至MCU控制芯片，并通过MCU控制芯片进行分析来确定人体的疲劳程度。

如图6所示，在本实用新型的一个实施例中，所述重力感应电路包括重力感应芯片、电桥电路，所述重力感应芯片的输入端接电源，输出端接所述电桥电路，控制端接所述MCU控制芯片。

需要说明的是，在本实施例中，重力感应电路通过电桥两端的电流变化来确定驾驶者对于车座的重力感应，并将电流传输至重力感应芯片，并通过MCU控制电路1计算出人对座位上物品的压力感应，依次判断赛车手的神经状态。

如图7所示，在本实用新型的一个实施例中，所述通信电路包括无线电路和接口交互电路，所述无线电路包括以太网电路和蓝牙电路，所述以太网电路包括以太网芯片和以太网接口，所述以太网芯片的输入端接电源，信号端连接以太网晶振，输出端连接所述以太网接口，所述蓝牙电路的输入端接电源，输出端接地，控制端接所述MCU控制芯片。

如图7所示，在本实用新型的一个实施例中，所述接口交互电路包括RS232接口电路，所述RS232接口电路包括RS232接口芯片和RS232通信接口，所述RS232接口芯片的输入端接电源，输出端接所述RS232通信接口，控制端接所述MCU控制芯片。

需要说明的是，在本实施例中，通信电路采取无线电路和接口交互电路进行与外围电子设备的数据传输，采取无线或者有线的方式进行数据传输，可以使脑控赛车头环适应于更多复杂的环境。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种脑控赛车头环，其特征在于，包括：MCU控制电路(1)、语音识别电路(3)、脑电采集电路(2)、通信电路、坐垫感应电路(4)，所述脑电采集电路(2)接所述MCU控制电路(1)，用于接收所述MCU控制电路(1)发出的脑电采集指令，所述语音识别电路(3)接所述MCU控制电路(1)，用于将语音识别指令传输至MCU控制电路(1)，所述坐垫感应电路(4)包括疲劳度检测电路和重力感应电路，所述通信电路接所述MCU控制电路(1)，用于所述MCU控制电路(1)与外围电子设备的数据交互。

2.根据权利要求1所述的脑控赛车头环，其特征在于，所述MCU控制电路(1)包括MCU控制芯片，限位开关电路、晶振电路、滤波电容电路，所述MCU控制芯片的输入端接电源，信号端连接所述晶振电路，输出端经电容接地，所述限位开关电路设置于电源和地之间，所述MCU控制芯片的保护端连接所述滤波电容电路。

3.根据权利要求2所述的脑控赛车头环，其特征在于，所述脑电采集电路(2)包括脑电运放芯片电路，三极管电路，所述脑电运放芯片电路包括第一脑电运放芯片、第二脑电运放芯片、第三脑电运放芯片，所述三极管电路包括第一三极管电路、第二三极管电路、第三三极管电路、第四三极管电路，所述第一三极管的集电极接地，发射极接所述第三三极管的发射极，基极经电阻接所述第一脑电运放芯片的第一输入端，所述第二三极管的集电极接所述第一三极管的集电极，发射极接地，基极经电阻接所述第一脑电运放芯片的管脚第一输入端，所述第三三极管的发射极接地，集电极接地，基极经电阻接所述脑电运放芯片的第二输入端，所述第四三极管的发射极接地，集电极接所述第三三极管的集电极，基极经电阻接所述第一脑电运放芯片的第二输入端，所述第一脑电运放芯片的输入端接电源，保护端经电容接地，输出端接所述第二脑电运放芯片的输入端，所述第二脑电运放芯片的输出端接所述第三脑电运放芯片的输入端，所述第三脑电运放芯片的输出端接地，控制端接所述MCU控制芯片。

4.根据权利要求2所述的脑控赛车头环，其特征在于，所述语音识别电路(3)包括语音转换芯片、语音晶振电路、语音运放芯片、语音识别接口，所述语音转换芯片的输入端经上拉电阻接电源，信号端连接语音晶振电路，控制端连接第五三极管的基极，所述第五三极管的集电极经发光二极管接电源，发射极接地，所述语音转换芯片的输出端接所述语音识别接口，所述语音识别接口的输入端连接所述语音运放芯片，输出端接所述MCU控制芯片，所述语音运放芯片的输入端接电源，输出端接所述MCU控制芯片 。

5.根据权利要求2所述的脑控赛车头环，其特征在于，所述疲劳度检测电路包括疲劳检测芯片、疲劳检测接口、疲劳运放电路，所述疲劳运放电路的输入端接电源，输出端接所述疲劳检测接口，检测端接所述疲劳检测芯片，所述疲劳检测芯片的输入端接电源，输出端接地，信号端经二级疲劳运放电路接所述MCU控制芯片。

6.根据权利要求2所述的脑控赛车头环，其特征在于，所述重力感应电路包括重力感应芯片、电桥电路，所述重力感应芯片的输入端接电源，输出端接所述电桥电路，控制端接所述MCU控制芯片。

7.根据权利要求2所述的脑控赛车头环，其特征在于，所述通信电路包括无线电路和接口交互电路，所述无线电路包括以太网电路和蓝牙电路，所述以太网电路包括以太网芯片和以太网接口，所述以太网芯片的输入端接电源，信号端连接以太网晶振，输出端连接所述以太网接口，所述蓝牙电路的输入端接电源，输出端接地，控制端接所述MCU控制芯片。

8.根据权利要求7所述的脑控赛车头环，其特征在于，所述接口交互电路包括RS232接口电路，所述RS232接口电路包括RS232接口芯片和RS232通信接口，所述RS232接口芯片的输入端接电源，输出端接所述RS232通信接口，控制端接所述MCU控制芯片。