基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)及其方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，包括對(duì)被測(cè)試者的腦電信號(hào)進(jìn)行提取的腦電信號(hào)提取裝置、與腦電信號(hào)提取裝置相接的腦電信號(hào)預(yù)處理裝置和與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)處理終端；腦電信號(hào)采樣裝置包括對(duì)枕葉區(qū)電位、額葉區(qū)電位和耳部電位分別采樣的第一腦電電極、第二腦電電極和第三腦電電極，該電話(huà)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、設(shè)計(jì)合理且操作簡(jiǎn)便、使用效果好，能滿(mǎn)足特殊人群的電話(huà)使用需求。本發(fā)明還公開(kāi)一種基于腦機(jī)接口的通話(huà)方法，包括步驟：一、腦電信號(hào)提取及傳送；二、腦電信號(hào)采樣及同步上傳；三、腦電信號(hào)分析處理，該通話(huà)方法簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便且使用效果好，能根據(jù)被測(cè)試者的腦電信號(hào)自動(dòng)完成撥號(hào)、接聽(tīng)等多種電話(huà)操作。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電話(huà)系統(tǒng)及其方法，尤其是涉及一種基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002]?；谝曈X(jué)誘發(fā)電位的腦機(jī)接口技術(shù)在國(guó)內(nèi)還是處于起步階段，所以相關(guān)的研究還比較少。南昌大學(xué)的研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)基于腦機(jī)接口的撥號(hào)系統(tǒng)。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)等機(jī)構(gòu)也進(jìn)行了相關(guān)的研究，但是他們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)存在以下一些共同的問(wèn)題:
[0003]第一、大多數(shù)系統(tǒng)只能進(jìn)行模擬撥號(hào)，不能撥打電話(huà)。就算其中少數(shù)系統(tǒng)可以撥打電話(huà)，但是要一個(gè)指令、一個(gè)指令地進(jìn)行操作，當(dāng)肢體運(yùn)動(dòng)有障礙的使用者出現(xiàn)緊急情況的時(shí)候，這樣撥號(hào)進(jìn)行求救很可能會(huì)耽誤了較長(zhǎng)時(shí)間，從而出現(xiàn)意外；
[0004]第二、如果使用者之中有肢體運(yùn)動(dòng)有障礙且語(yǔ)言功能有障礙的人，腦波電話(huà)系統(tǒng)就不能滿(mǎn)足這種特殊的人群需要；
[0005]第三、不能通過(guò)視覺(jué)誘發(fā)電位進(jìn)行電話(huà)的接聽(tīng)，這樣不利于家人以及醫(yī)護(hù)人員對(duì)使用者的身體狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的了解。
[0006]另外，設(shè)計(jì)的視覺(jué)刺激模塊大都是LED視覺(jué)刺激模塊，為了保證每個(gè)刺激塊之間的安全距離(避免其他刺激方塊對(duì)所盯視的刺激方塊產(chǎn)生影響)，所以他們的視覺(jué)刺激模塊做的較大。采樣到的腦波信號(hào)要進(jìn)行分析處理，并且得到的撥號(hào)號(hào)碼要顯示出來(lái)，所以用PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析且在PC機(jī)屏幕上顯示選取的數(shù)字。所以整個(gè)撥號(hào)系統(tǒng)的體積是比較大的。由于腦波電話(huà)是針對(duì)肢體運(yùn)動(dòng)有障礙的特殊人群，所以體積太大不利于在實(shí)際中的應(yīng)用。
[0007]綜上，由于現(xiàn)有基于腦機(jī)接口的腦波撥號(hào)系統(tǒng)由刺激器、PC機(jī)以及腦波采樣電路三大部分組成，體積大，不便于攜帶。并且只能通過(guò)一個(gè)個(gè)撥號(hào)進(jìn)行電話(huà)的撥打，不能在緊急情況下?lián)艽蚓o急電話(huà)，而且沒(méi)有發(fā)送短信的功能，更不能通過(guò)視覺(jué)誘發(fā)電位進(jìn)行電話(huà)的接聽(tīng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、投入成本較低且使用操作簡(jiǎn)便、使用效果好，能滿(mǎn)足肢體運(yùn)動(dòng)有障礙的特殊人群的電話(huà)使用需求。
[0009]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征在于:包括對(duì)被測(cè)試者的腦電信號(hào)進(jìn)行提取的腦電信號(hào)提取裝置、與腦電信號(hào)提取裝置相接且對(duì)腦電信號(hào)采樣裝置所提取信號(hào)進(jìn)行采樣及預(yù)處理的腦電信號(hào)預(yù)處理裝置和與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)處理終端；所述腦電信號(hào)采樣裝置包括對(duì)被測(cè)試者枕葉區(qū)的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣的第一腦電電極、對(duì)被測(cè)試者左側(cè)或右側(cè)額葉區(qū)的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣的第二腦電電極和對(duì)被測(cè)試者耳部的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣的第三腦電電極，所述第一腦電電極、第二腦電電極和第三腦電電極均與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置相接；所述數(shù)據(jù)處理終端包括數(shù)據(jù)處理器和由所述數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行控制的顯示器，所述數(shù)據(jù)處理器與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置進(jìn)行通信。
[0010]上述基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征是:所述數(shù)據(jù)處理終端為平板電腦或智能手機(jī)。
[0011]上述基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征是:所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置為美國(guó)NeuroSky公司研發(fā)的TGAM芯片。
[0012]上述基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征是:所述TGAM芯片的型號(hào)為T(mén)GAMl，所述第一腦電電極的輸出端接TGAM芯片的EEG引腳，第二腦電電極的輸出端接TGAM芯片的REF引腳，第三腦電電極的輸出端接TGAM芯片的EEG_GND引腳。
[0013]上述基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征是:還包括與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置相接的無(wú)線通信模塊一，所述數(shù)據(jù)處理終端還包括與所述數(shù)據(jù)處理器相接的無(wú)線通信模塊二 ；所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置通過(guò)無(wú)線通信模塊一和所述無(wú)線通信模塊二與所述數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行通信。
[0014]上述基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征是:所述無(wú)線通信模塊一和所述無(wú)線通信模塊二均為藍(lán)牙無(wú)線通信模塊。
[0015]上述基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征是:所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置為美國(guó)NeuroSky公司研發(fā)的TGAM芯片，所述TGAM芯片的TXD引腳與無(wú)線通信模塊一的RXD引腳相接。
[0016]同時(shí)，本發(fā)明還公開(kāi)了一種方法簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、使用效果好且能根據(jù)被測(cè)試者的腦電信號(hào)自動(dòng)完成撥號(hào)、接聽(tīng)等多種電話(huà)操作的電話(huà)系統(tǒng)的通話(huà)方法，其特征在于該方法包括以下步驟:
[0017]步驟一、腦電信號(hào)提取及傳送:被測(cè)試者對(duì)盯視顯示器上所顯示視覺(jué)刺激模塊過(guò)程中，腦電信號(hào)提取裝置對(duì)被測(cè)試者的腦電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)提取，并將所提取的腦電信號(hào)同步傳送至腦電信號(hào)預(yù)處理裝置；
[0018]所述視覺(jué)刺激模塊為所述數(shù)據(jù)處理器調(diào)用視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生并在所述顯示器上同步顯示的閃爍發(fā)光模塊，所述閃爍發(fā)光模塊的閃爍頻率由所述數(shù)據(jù)處理器預(yù)先設(shè)定;
[0019]步驟二、腦電信號(hào)采樣及同步上傳:所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置按照預(yù)先設(shè)定的采樣頻率，對(duì)腦電信號(hào)提取裝置實(shí)時(shí)提取的腦電信號(hào)進(jìn)行采樣，并將所采樣腦電信號(hào)同步上傳至所述數(shù)據(jù)處理器；
[0020]步驟三、腦電信號(hào)分析處理:所述數(shù)據(jù)處理器按照時(shí)間先后順序，對(duì)腦電信號(hào)預(yù)處理裝置各采樣周期內(nèi)所采樣的腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理，每個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣的腦電信號(hào)均包括一個(gè)枕葉區(qū)信號(hào)、一個(gè)額葉區(qū)信號(hào)和一個(gè)耳部信號(hào)，其中所述枕葉區(qū)信號(hào)、額葉區(qū)信號(hào)和耳部信號(hào)分別為第一腦電電極、第二腦電電極和第三腦電電極所采樣的腦電信號(hào)，所述第三腦電電極為參考電極；每個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣腦電信號(hào)的分析處理方法均相同，對(duì)任一個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理時(shí)，過(guò)程如下:
[0021]步驟301、腦電信號(hào)預(yù)處理:以當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中的耳部信號(hào)作為參考信號(hào)，并調(diào)用腦電信號(hào)預(yù)處理模塊將當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中所述枕葉區(qū)信號(hào)中所含的自發(fā)腦波信號(hào)濾除后，獲得當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者的視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)；
[0022]所述自發(fā)腦波信號(hào)為當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中的額葉區(qū)信號(hào)；
[0023]步驟302、當(dāng)前所盯視視覺(jué)刺激模塊閃爍頻率判定:調(diào)用頻率計(jì)算模塊對(duì)步驟301中所述視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)的頻率Π進(jìn)行確定，并獲得當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者所盯視視覺(jué)刺激模塊的閃爍頻率f0，其中f0 = Π ;
[0024]步驟303、當(dāng)前通訊動(dòng)作確定:調(diào)用動(dòng)作識(shí)別模塊對(duì)當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試這的通訊動(dòng)作進(jìn)行確定，過(guò)程如下:
[0025]步驟3031、當(dāng)前界面判定:根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理器當(dāng)前調(diào)用并處于運(yùn)行狀態(tài)的界面顯示模塊，對(duì)當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面進(jìn)行判定；
[0026]所述顯示器的每個(gè)界面上均顯示有多個(gè)視覺(jué)刺激模塊；
[0027]步驟3032、當(dāng)前通訊動(dòng)作確定:根據(jù)預(yù)先建立的視覺(jué)刺激模塊基本信息庫(kù)，并結(jié)合步驟3031中所判定的當(dāng)前界面和步驟302中所判定的閃爍頻率f0，確定當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者盯視的視覺(jué)刺激模塊，并獲得被測(cè)試者盯視視覺(jué)刺激模塊的屬性信息；所獲得的屬性信息為當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者要進(jìn)行的通訊動(dòng)作；
[0028]所述視覺(jué)刺激模塊基本信息庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)有所述顯示器的各界面上所顯示視覺(jué)刺激模塊的數(shù)量以及各視覺(jué)刺激模塊的閃爍頻率和屬性信息；
[0029]步驟一中在顯示器上對(duì)所述視覺(jué)刺激模塊進(jìn)行顯示的同時(shí)，對(duì)當(dāng)前所顯示視覺(jué)刺激模塊對(duì)應(yīng)的屬性信息進(jìn)行同步顯示；所述屬性信息為視覺(jué)刺激模塊的控制指令；
[0030]步驟304、當(dāng)前通訊動(dòng)作執(zhí)行:根據(jù)步驟3032中所確定的當(dāng)前通訊動(dòng)作，根據(jù)調(diào)用通訊動(dòng)作執(zhí)行模塊完成對(duì)應(yīng)的通訊動(dòng)作；
[0031]步驟305、下一個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣腦電信號(hào)分析處理:按照步驟301至步驟304中所述的方法，對(duì)下一個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣的腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理；
[0032]步驟306、多次重復(fù)步驟305，直至完成被測(cè)試者的通訊過(guò)程。
[0033]上述通話(huà)方法，其特征是:步驟3032中所述控制指令為接聽(tīng)電話(huà)、呼叫電話(huà)、掛斷電話(huà)、發(fā)送短信、選擇聯(lián)系人的姓名、選擇短信文本的內(nèi)容、發(fā)送短信或進(jìn)入其它界面；所述其它界面為所述顯示器能顯示的多個(gè)界面中除當(dāng)前所顯示界面之外的其它界面。
[0034]上述通話(huà)方法，其特征是:所述界面顯示模塊的數(shù)量為多個(gè)；多個(gè)所述界面顯示模塊分別為主界面模塊、普通撥號(hào)界面模塊、緊急呼叫界面模塊、緊急短信通訊界面模塊、撥號(hào)鍵盤(pán)界面模塊、普通電話(huà)本界面模塊、緊急電話(huà)本界面模塊和電話(huà)接聽(tīng)界面模塊；
[0035]當(dāng)所述主界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為主界面；所述主界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生三個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊,并通過(guò)顯示器對(duì)三個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；三個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入普通撥號(hào)界面、進(jìn)入緊急呼叫界面和進(jìn)入緊急短信通訊界面；
[0036]當(dāng)所述普通撥號(hào)界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為普通撥號(hào)界面；所述普通撥號(hào)界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生兩個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；兩個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入撥號(hào)鍵盤(pán)界面和進(jìn)入普通電話(huà)本界面；
[0037]當(dāng)所述緊急呼叫界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為緊急呼叫界面；所述緊急呼叫界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生兩個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；兩個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入撥號(hào)鍵盤(pán)界面和進(jìn)入主界面；
[0038]當(dāng)所述緊急短信通訊界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為緊急短信通訊界面；所述緊急短信通訊界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生兩個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；兩個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入緊急短信通訊界面和進(jìn)入主界面。
[0039]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0040]1、所采用的電話(huà)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、接線方便且使用操作簡(jiǎn)便、使用效果好，并且該電話(huà)系統(tǒng)體積小，能滿(mǎn)足肢體運(yùn)動(dòng)有障礙的特殊人群的使用、隨身攜帶等需求。
[0041]2、所采用的視覺(jué)刺激模塊并非采用LED視覺(jué)刺激模塊，而是采用一個(gè)功能模塊，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理終端的顯示器進(jìn)行顯示，因而實(shí)現(xiàn)方便，并且投入成本低，且使用效果好，各視覺(jué)刺激模塊的閃爍頻率調(diào)整方便，顯示直觀。
[0042]3、所采用的數(shù)據(jù)處理終端為平板電腦或智能手機(jī)，投入成本低且使用操作簡(jiǎn)便，體積小，攜帶方便。并且，給目前人們常用的通話(huà)設(shè)備。
[0043]4、使用操作簡(jiǎn)便、功能完善且實(shí)用價(jià)值高，不僅能實(shí)現(xiàn)撥打電話(huà)功能，并且還能進(jìn)行短信發(fā)送、電話(huà)接聽(tīng)、電話(huà)掛斷和緊急電話(huà)撥打等功能，與現(xiàn)有模擬撥號(hào)方式完全不同，能真正滿(mǎn)足肢體運(yùn)動(dòng)有障礙的特殊人群的電話(huà)使用需求。
[0044]5、所采用的通訊方法步驟簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便且使用效果好，能根據(jù)被測(cè)試者的腦電信號(hào)自動(dòng)完成撥號(hào)、接聽(tīng)等多種通訊動(dòng)作(也稱(chēng)電話(huà)操作)，有普通撥號(hào)、緊急呼叫、緊急短信通訊等功能，能滿(mǎn)足不同使用著在不同狀態(tài)下的使用需求，不僅可當(dāng)作正常電話(huà)使用，并且在使用者遇到緊急情況時(shí)可以快速撥打緊急電話(huà)或發(fā)送緊急短信，發(fā)送緊急短信能滿(mǎn)足肢體運(yùn)動(dòng)有障礙且語(yǔ)言功能有障礙的人群使用。同時(shí)，由于急于視覺(jué)誘發(fā)電位進(jìn)行控制操作，因而操作非常簡(jiǎn)便，
[0045]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0046]圖1為本發(fā)明所采用電話(huà)系統(tǒng)的電路原理框圖。
[0047]圖2為本發(fā)明腦電信號(hào)采樣裝置、腦電信號(hào)預(yù)處理裝置和無(wú)線通信模塊一的電路原理圖。
[0048]圖3為本發(fā)明所采用通話(huà)方法的方法流程框圖。
[0049]圖4為本發(fā)明顯示器上所顯示家屬I(mǎi)的視覺(jué)刺激模塊的顯示狀態(tài)示意圖。
[0050]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0051]I 一腦電信號(hào)提取裝置；1-1 一第一腦電電極；1-2—第二腦電電極；
[0052]1-3—第三腦電電極； 2—腦電信號(hào)預(yù)處理裝置；3—數(shù)據(jù)處理終端；
[0053]4-1 一無(wú)線通信模塊一。

【具體實(shí)施方式】
[0054]如圖1所示的一種基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，包括對(duì)被測(cè)試者的腦電信號(hào)進(jìn)行提取的腦電信號(hào)提取裝置1、與腦電信號(hào)提取裝置I相接且對(duì)腦電信號(hào)采樣裝置I所提取信號(hào)進(jìn)行采樣及預(yù)處理的腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2和與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)處理終端3。結(jié)合圖2，所述腦電信號(hào)采樣裝置I包括對(duì)被測(cè)試者枕葉區(qū)的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣的第一腦電電極1-1、對(duì)被測(cè)試者左側(cè)或右側(cè)額葉區(qū)的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣的第二腦電電極1-2和對(duì)被測(cè)試者耳部的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣的第三腦電電極1-3，所述第一腦電電極1-1、第二腦電電極1-2和第三腦電電極1-3均與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2相接。所述數(shù)據(jù)處理終端3包括數(shù)據(jù)處理器和由所述數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行控制的顯示器，所述數(shù)據(jù)處理器與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2進(jìn)行通信。
[0055]實(shí)際使用時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理終端3為平板電腦或智能手機(jī)。
[0056]所述數(shù)據(jù)處理終端3也可以采用其它具有顯示和語(yǔ)音通話(huà)功能的數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
[0057]本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理終端3為華碩的Padfone平板電腦,該P(yáng)adfone平板電腦能替代現(xiàn)有腦波撥號(hào)系統(tǒng)中的視覺(jué)刺激器和PC機(jī)。
[0058]本實(shí)施例中，所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2為美國(guó)NeuroSky (中文名:神念科技)公司研發(fā)的TGAM芯片。
[0059]現(xiàn)如今，美國(guó)NeuroSky公司已經(jīng)研發(fā)出成品的TGAM芯片模塊，實(shí)際接線非常簡(jiǎn)便。實(shí)際使用時(shí)，所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2也可以采用其它類(lèi)型的腦電芯片。
[0060]本實(shí)施例中，所述TGAM芯片的型號(hào)為T(mén)GAM1,所述第一腦電電極1_1的輸出端接TGAM芯片的EEG引腳，第二腦電電極卜2的輸出端接TGAM芯片的REF引腳，第三腦電電極
1-3的輸出端接TGAM芯片的EEG_GND引腳。實(shí)際使用時(shí)，所述第三腦電電極1_3為參考電極。
[0061]同時(shí)，本發(fā)明所述的電話(huà)系統(tǒng)還包括與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2相接的無(wú)線通信模塊一 4-1，所述數(shù)據(jù)處理終端3還包括與所述數(shù)據(jù)處理器相接的無(wú)線通信模塊二。所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2通過(guò)無(wú)線通信模塊一 4-1和所述無(wú)線通信模塊二與所述數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行通信。
[0062]本實(shí)施例中，所述無(wú)線通信模塊一 4-1和所述無(wú)線通信模塊二均為藍(lán)牙無(wú)線通信模塊。實(shí)際使用時(shí)，所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2通過(guò)無(wú)線通信模塊一 4-1和所述無(wú)線通信模塊二向數(shù)據(jù)處理終端3傳送預(yù)處理后的信號(hào)。并且所述無(wú)線通信模塊一 4-1為BlueTooth
-H-* I I
心/T O
[0063]實(shí)際接線時(shí)，所述TGAM芯片的TXD引腳與無(wú)線通信模塊一 4_1的RXD引腳相接。所述TGAM芯片的電源端和TGAM芯片的VCC管腳均接+3.3V電源端。
[0064]如圖3所示的一種基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)的通話(huà)方法，包括以下步驟:
[0065]步驟一、腦電信號(hào)提取及傳送:被測(cè)試者對(duì)盯視顯示器上所顯示視覺(jué)刺激模塊過(guò)程中，腦電信號(hào)提取裝置I對(duì)被測(cè)試者的腦電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)提取，并將所提取的腦電信號(hào)同步傳送至腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2。
[0066]所述視覺(jué)刺激模塊為所述數(shù)據(jù)處理器調(diào)用視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生并在所述顯示器上同步顯示的閃爍發(fā)光模塊，所述閃爍發(fā)光模塊的閃爍頻率由所述數(shù)據(jù)處理器預(yù)先設(shè)定。
[0067]實(shí)際使用過(guò)程中，所述顯示器對(duì)按照預(yù)先設(shè)定的閃爍頻率進(jìn)行閃爍發(fā)光的所述視覺(jué)刺激模塊進(jìn)行顯示，被測(cè)試者盯視所述顯示器上當(dāng)前所顯示的所述視覺(jué)刺激模塊時(shí)，所述視覺(jué)刺激模塊的刺激信號(hào)通過(guò)眼睛傳入人腦，經(jīng)過(guò)大腦的加工處理后在人腦枕葉區(qū)會(huì)產(chǎn)生與刺激頻率(即閃爍頻率)相對(duì)應(yīng)的視覺(jué)誘發(fā)電位(即視覺(jué)誘發(fā)信號(hào))，再通過(guò)腦電信號(hào)提取裝置I對(duì)被測(cè)試者的腦電信號(hào)(主要是被測(cè)試者枕葉區(qū)的腦電信號(hào))進(jìn)行提取，其中枕葉區(qū)為大腦視覺(jué)反應(yīng)區(qū)。
[0068]實(shí)際對(duì)第一腦電電極1-1進(jìn)行布設(shè)時(shí)，所述第一腦電電極1-1既可以對(duì)被測(cè)試者左側(cè)枕葉區(qū)的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，也可以對(duì)被測(cè)試者右側(cè)枕葉區(qū)的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，并且第一腦電電極1-1布設(shè)在左側(cè)枕葉區(qū)或右側(cè)枕葉區(qū)的中部。
[0069]步驟二、腦電信號(hào)采樣及同步上傳:所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2按照預(yù)先設(shè)定的采樣頻率，對(duì)腦電信號(hào)提取裝置I實(shí)時(shí)提取的腦電信號(hào)進(jìn)行采樣，并將所采樣腦電信號(hào)同步上傳至所述數(shù)據(jù)處理器。
[0070]步驟三、腦電信號(hào)分析處理:所述數(shù)據(jù)處理器按照時(shí)間先后順序，對(duì)腦電信號(hào)預(yù)處理裝置2各采樣周期內(nèi)所采樣的腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理，每個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣的腦電信號(hào)均包括一個(gè)枕葉區(qū)信號(hào)、一個(gè)額葉區(qū)信號(hào)和一個(gè)耳部信號(hào)，其中所述枕葉區(qū)信號(hào)、額葉區(qū)信號(hào)和耳部信號(hào)分別為第一腦電電極1-1、第二腦電電極1-2和第三腦電電極1-3所采樣的腦電信號(hào)，所述第三腦電電極1-3為參考電極；每個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣腦電信號(hào)的分析處理方法均相同，對(duì)任一個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理時(shí)，過(guò)程如下:
[0071]步驟301、腦電信號(hào)預(yù)處理:以當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中的耳部信號(hào)作為參考信號(hào)，并調(diào)用腦電信號(hào)預(yù)處理模塊將當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中所述枕葉區(qū)信號(hào)中所含的自發(fā)腦波信號(hào)濾除后，獲得當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者的視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)。
[0072]所述自發(fā)腦波信號(hào)為當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中的額葉區(qū)信號(hào)。其中，當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者的視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)為將當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中的枕葉區(qū)信號(hào)中所含自發(fā)腦波信號(hào)濾除后得到的信號(hào)。
[0073]實(shí)際使用過(guò)程中，所述TGAM芯片的EEG端輸入第一腦電電極1_1所采樣的腦電信號(hào)，EEG_shiled端的作用是屏蔽在第一腦電電極1_1所米樣腦電信號(hào)輸入TGAM芯片之前這段時(shí)間的干擾；REF端輸入第二腦電電極1-2所米樣的腦電信號(hào)，由于自發(fā)式腦電波(即自發(fā)腦波信號(hào))是無(wú)時(shí)無(wú)刻都存在的，而步驟三中需進(jìn)行腦電信號(hào)分析處理的是視覺(jué)誘發(fā)電位，因而需對(duì)自發(fā)式腦電波進(jìn)行濾除，由于而視覺(jué)誘發(fā)電位只有在大腦的枕葉區(qū)才能檢測(cè)至IJ，而額葉區(qū)幾乎沒(méi)有，因而將第二腦電電極1-2所采樣的額葉區(qū)腦電信號(hào)作為參考電位，便能有效濾除自發(fā)式腦電波；REF_shiled端主要是屏蔽第二腦電電極1-2所采樣腦電信號(hào)輸入TGAM芯片之前這段時(shí)間的干擾；腦波地線連接在人體的耳部，即第三腦電電極1-3所采樣的腦電信號(hào)，主要的作用是為了屏蔽人體頭部以下電波的影響，譬如心電波就是一種比較強(qiáng)的干擾波，腦波地線的連接能有效濾除心電波。
[0074]由于自發(fā)腦波信號(hào)在人腦皮層的各個(gè)區(qū)域強(qiáng)度差異不大，因而根據(jù)額葉區(qū)采集到的腦電信號(hào)(即自發(fā)腦電波)，并通過(guò)自適應(yīng)濾波來(lái)濾除第一腦電電極1-1所采樣腦電信號(hào)中的自發(fā)腦電波，從而得到較為純凈的視覺(jué)誘發(fā)電位。
[0075]步驟302、當(dāng)前所盯視視覺(jué)刺激模塊閃爍頻率判定:調(diào)用頻率計(jì)算模塊對(duì)步驟301中所述視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)的頻率Π進(jìn)行確定，并獲得當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者所盯視視覺(jué)刺激模塊的閃爍頻率f0，其中f0 = H。
[0076]本實(shí)施例中，所述頻率計(jì)算模塊為快速傅里葉變換模塊，即FFT算法模塊。對(duì)對(duì)步驟301中所述視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)的頻率Π進(jìn)行確定時(shí)，所述頻率計(jì)算模塊對(duì)所述視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到所述視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)的頻率值fl。
[0077]步驟303、當(dāng)前通訊動(dòng)作確定:調(diào)用動(dòng)作識(shí)別模塊對(duì)當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試這的通訊動(dòng)作進(jìn)行確定，過(guò)程如下:
[0078]步驟3031、當(dāng)前界面判定:根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理器當(dāng)前調(diào)用并處于運(yùn)行狀態(tài)的界面顯示模塊，對(duì)當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面進(jìn)行判定。
[0079]所述顯示器的每個(gè)界面上均顯示有多個(gè)視覺(jué)刺激模塊。
[0080]步驟3032、當(dāng)前通訊動(dòng)作確定:根據(jù)預(yù)先建立的視覺(jué)刺激模塊基本信息庫(kù)，并結(jié)合步驟3031中所判定的當(dāng)前界面和步驟302中所判定的閃爍頻率f0，確定當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者盯視的視覺(jué)刺激模塊，并獲得被測(cè)試者盯視視覺(jué)刺激模塊的屬性信息；所獲得的屬性信息為當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者要進(jìn)行的通訊動(dòng)作。
[0081]所述視覺(jué)刺激模塊基本信息庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)有所述顯示器的各界面上所顯示視覺(jué)刺激模塊的數(shù)量以及各視覺(jué)刺激模塊的閃爍頻率和屬性信息；
[0082]步驟一中在顯示器上對(duì)所述視覺(jué)刺激模塊進(jìn)行顯示的同時(shí)，對(duì)當(dāng)前所顯示視覺(jué)刺激模塊對(duì)應(yīng)的屬性信息進(jìn)行同步顯示；所述屬性信息為視覺(jué)刺激模塊的控制指令。
[0083]步驟304、當(dāng)前通訊動(dòng)作執(zhí)行:根據(jù)步驟3032中所確定的當(dāng)前通訊動(dòng)作，根據(jù)調(diào)用通訊動(dòng)作執(zhí)行模塊完成對(duì)應(yīng)的通訊動(dòng)作。
[0084]步驟305、下一個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣腦電信號(hào)分析處理:按照步驟301至步驟304中所述的方法，對(duì)下一個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣的腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理。
[0085]步驟306、多次重復(fù)步驟305，直至完成被測(cè)試者的通訊過(guò)程。
[0086]本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理終端3采用華碩的Padfone平板電腦,而Padfone平板電腦采用Android系統(tǒng)，因而步驟三中進(jìn)行腦電信號(hào)分析處理時(shí)，所調(diào)用的功能模塊均基于java語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其中功能模塊包括視覺(jué)刺激模塊、腦電信號(hào)預(yù)處理模塊(也稱(chēng)濾波模塊)、頻率計(jì)算模塊、動(dòng)作識(shí)別模塊和動(dòng)作執(zhí)行模塊。所述腦電信號(hào)提取裝置I實(shí)時(shí)提取的腦電信號(hào)，通過(guò)TGAM芯片的TXD端傳給BlueTooth芯片的RXD端，然后BlueTooth芯片由將信號(hào)發(fā)送給Padfone平板電腦，再由Padfone對(duì)腦波數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
[0087]實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)被測(cè)試者盯視顯示器上以特定頻率閃爍的視覺(jué)刺激模塊時(shí)，通過(guò)眼睛將刺激信號(hào)傳入人腦，經(jīng)過(guò)人腦的加工處理后，會(huì)在大腦皮層枕葉區(qū)產(chǎn)生與刺激信號(hào)相對(duì)應(yīng)的視覺(jué)誘發(fā)電位，用第一腦電電極1-1采集枕葉區(qū)的腦波信號(hào)，此時(shí)第一腦電電極
1-1采集到的腦波信號(hào)摻雜自發(fā)式腦電波，因而需對(duì)第一腦電電極1-1采集的腦波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以消除自發(fā)式腦電波；然后，通過(guò)藍(lán)牙芯片將預(yù)處理后的腦波信號(hào)(即視覺(jué)誘發(fā)信號(hào))傳給Padfone平板電腦，Padfone平板電腦對(duì)視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換后，便得到一個(gè)頻率值(該頻率值為視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)的頻率值)，且該頻率值與被測(cè)試者當(dāng)前狀態(tài)下所盯視的視覺(jué)刺激模塊的閃爍頻率相同；通過(guò)上述頻率值便能判斷出被測(cè)試者所盯視的具體視覺(jué)刺激模塊，然后進(jìn)行相應(yīng)的操作。
[0088]本實(shí)施例中，步驟3032中所述控制指令為接聽(tīng)電話(huà)、呼叫電話(huà)、掛斷電話(huà)、發(fā)送短信、選擇聯(lián)系人的姓名、選擇短信文本的內(nèi)容、發(fā)送短信或進(jìn)入其它界面；所述其它界面為所述顯示器能顯示的多個(gè)界面中除當(dāng)前所顯示界面之外的其它界面。
[0089]本實(shí)施例中，所述界面顯示模塊的數(shù)量為多個(gè)。多個(gè)所述界面顯示模塊分別為主界面模塊、普通撥號(hào)界面模塊、緊急呼叫界面模塊、緊急短信通訊界面模塊、撥號(hào)鍵盤(pán)界面模塊、普通電話(huà)本界面模塊、緊急電話(huà)本界面模塊和電話(huà)接聽(tīng)界面模塊。
[0090]當(dāng)所述主界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為主界面；所述主界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生三個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊,并通過(guò)顯示器對(duì)三個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；三個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入普通撥號(hào)界面、進(jìn)入緊急呼叫界面和進(jìn)入緊急短信通訊界面；
[0091]當(dāng)所述普通撥號(hào)界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為普通撥號(hào)界面；所述普通撥號(hào)界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生兩個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；兩個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入撥號(hào)鍵盤(pán)界面和進(jìn)入普通電話(huà)本界面；
[0092]當(dāng)所述緊急呼叫界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為緊急呼叫界面；所述緊急呼叫界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生兩個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；兩個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入撥號(hào)鍵盤(pán)界面和進(jìn)入主界面；
[0093]當(dāng)所述緊急短信通訊界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為緊急短信通訊界面；所述緊急短信通訊界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生兩個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；兩個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入緊急短信通訊界面和進(jìn)入主界面。
[0094]本實(shí)施例中，步驟3032中所述控制指令中的進(jìn)入其它界面為進(jìn)入主界面、普通撥號(hào)界面、緊急呼叫界面、緊急短信通訊界面、撥號(hào)鍵盤(pán)界面、普通電話(huà)本界面、緊急電話(huà)本界面或電話(huà)接聽(tīng)界面。
[0095]實(shí)際使用過(guò)程中，當(dāng)使用者需采用普通撥號(hào)方式給聯(lián)系人A撥打電話(huà)時(shí)，需先進(jìn)入普通撥號(hào)界面，如當(dāng)前顯示界面為主界面時(shí)，使用者盯視顯示器上屬性信息為進(jìn)入普通撥號(hào)界面的視覺(jué)刺激模塊，便自動(dòng)進(jìn)入普通撥號(hào)界面；實(shí)際使用時(shí)，也可以由其它界面直接進(jìn)入普通撥號(hào)界面或返回主界面后再進(jìn)入普通撥號(hào)界面。進(jìn)入普通撥號(hào)界面后，使用者盯視顯示器上兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊中的一個(gè)視覺(jué)刺激模塊，并相應(yīng)進(jìn)入撥號(hào)鍵盤(pán)界面或普通電話(huà)本界面。當(dāng)進(jìn)入撥號(hào)鍵盤(pán)界面時(shí)，所述顯示器上顯示出多個(gè)視覺(jué)刺激模塊，且所顯示的多個(gè)視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為呼叫電話(huà)和數(shù)字，其中數(shù)字包括O、1、2、3、4、5、6、7、8和9，首先使用者先按照聯(lián)系人A的電話(huà)號(hào)碼，先完成撥號(hào)(具體是由先至后盯視屬性信息為數(shù)字的視覺(jué)刺激模塊)，再盯視屬性信息為呼叫電話(huà)的視覺(jué)刺激模塊，便能完成自動(dòng)撥號(hào)；電話(huà)撥通后，進(jìn)入通話(huà)界面，所述通話(huà)界面上顯示出一個(gè)屬性信息為掛斷電話(huà)的視覺(jué)刺激模塊；當(dāng)通話(huà)結(jié)束、無(wú)人接聽(tīng)或者使用者想中途掛斷電話(huà)時(shí)，盯視屬性信息為掛斷電話(huà)的視覺(jué)刺激模塊，便自動(dòng)掛斷電話(huà)。當(dāng)進(jìn)入普通電話(huà)本界面時(shí)，所述顯示器上顯示出多個(gè)視覺(jué)刺激模塊，且所顯示的多個(gè)視覺(jué)刺激模塊的屬性信息均為選擇聯(lián)系人的姓名(如家屬1)，如需對(duì)家屬I(mǎi)進(jìn)行撥打電話(huà)時(shí)，盯視顯示器上屬性信息為家屬I(mǎi)的視覺(jué)刺激模塊(詳見(jiàn)圖4)，便能完成自動(dòng)向家屬I(mǎi)撥號(hào)；電話(huà)撥通后，進(jìn)入通話(huà)界面，所述通話(huà)界面上顯示出一個(gè)屬性信息為掛斷電話(huà)的視覺(jué)刺激模塊；當(dāng)通話(huà)結(jié)束、無(wú)人接聽(tīng)或者使用者想中途掛斷電話(huà)時(shí)，盯視屬性信息為掛斷電話(huà)的視覺(jué)刺激模塊，便自動(dòng)掛斷電話(huà)。實(shí)際使用過(guò)程中，所述視覺(jué)刺激模塊的形狀為三角形、圓形、多邊形等形狀。
[0096]當(dāng)使用者處于緊急情況下(如發(fā)生摔倒、病情發(fā)作等)，需先進(jìn)入緊急呼叫界面或緊急短信通訊界面，如當(dāng)前顯示界面為主界面時(shí)，使用者盯視顯示器上屬性信息為緊急呼叫界面或進(jìn)入緊急短信通訊界面的視覺(jué)刺激模塊，便自動(dòng)進(jìn)入緊急呼叫界面或緊急短信通訊界面。實(shí)際使用時(shí)，也可以由其它界面直接進(jìn)入緊急呼叫界面或緊急短信通訊界面，或者也可以先返回主界面后再進(jìn)入緊急呼叫界面或緊急短信通訊界面。
[0097]當(dāng)進(jìn)入緊急呼叫界面時(shí)，所述顯示器會(huì)顯示出多個(gè)視覺(jué)刺激模塊，且所顯示的多個(gè)視覺(jué)刺激模塊的屬性信息均為選擇聯(lián)系人的姓名，此時(shí)所顯示視覺(jué)刺激模塊的數(shù)量為4-6個(gè)聯(lián)系人，并且所供選擇的聯(lián)系人為能進(jìn)行緊急呼叫的聯(lián)系人，通常為直系親屬或者護(hù)理工等；此時(shí)，盯視顯示器上屬性信息為家屬2的視覺(jué)刺激模塊(詳見(jiàn)圖4)，便能完成自動(dòng)向家屬2撥號(hào)；電話(huà)撥通后，進(jìn)入通話(huà)界面，所述通話(huà)界面上顯示出一個(gè)屬性信息為掛斷電話(huà)的視覺(jué)刺激模塊；當(dāng)通話(huà)結(jié)束、無(wú)人接聽(tīng)或者使用者想中途掛斷電話(huà)時(shí)，盯視屬性信息為掛斷電話(huà)的視覺(jué)刺激模塊，便自動(dòng)掛斷電話(huà)。
[0098]當(dāng)進(jìn)入緊急短信通訊界面，所述顯示器會(huì)顯示出一個(gè)屬性信息為發(fā)送短信的視覺(jué)刺激模塊和多個(gè)屬性信息均為選擇短信文本的內(nèi)容的視覺(jué)刺激模塊，盯視顯示器上屬性信息為需發(fā)送短信文本內(nèi)容的視覺(jué)刺激模塊,便能完成自動(dòng)完成短信文本選擇；之后，自動(dòng)進(jìn)入聯(lián)系人選擇界面，此時(shí)顯示器上所顯示多個(gè)視覺(jué)刺激模塊的屬性信息均為選擇聯(lián)系人的姓名，并且所顯示內(nèi)容與緊急呼叫界面一致，此時(shí)盯視顯示器上屬性信息為家屬3的視覺(jué)刺激模塊，便自動(dòng)完成短信接收者的選擇；盯視顯示器上屬性信息為發(fā)送短信的視覺(jué)刺激模塊，便自動(dòng)完成向家屬3發(fā)送所選擇短信文本的短信息。
[0099]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征在于:包括對(duì)被測(cè)試者的腦電信號(hào)進(jìn)行提取的腦電信號(hào)提取裝置(I)、與腦電信號(hào)提取裝置(I)相接且對(duì)腦電信號(hào)采樣裝置(I)所提取信號(hào)進(jìn)行采樣及預(yù)處理的腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)和與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)處理終端(3);所述腦電信號(hào)采樣裝置(I)包括對(duì)被測(cè)試者枕葉區(qū)的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣的第一腦電電極(1-1)、對(duì)被測(cè)試者左側(cè)或右側(cè)額葉區(qū)的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣的第二腦電電極(1-2)和對(duì)被測(cè)試者耳部的電位進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣的第三腦電電極(1-3)，所述第一腦電電極(1-1)、第二腦電電極(1-2)和第三腦電電極(1-3)均與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)相接；所述數(shù)據(jù)處理終端(3)包括數(shù)據(jù)處理器和由所述數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行控制的顯示器，所述數(shù)據(jù)處理器與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)進(jìn)行通信。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理終端(3)為平板電腦或智能手機(jī)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征在于:所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)為美國(guó)NeuroSky公司研發(fā)的TGAM芯片。
4.按照權(quán)利要求3所述的基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征在于:所述TGAM芯片的型號(hào)為T(mén)GAMl，所述第一腦電電極(1-1)的輸出端接TGAM芯片的EEG引腳，第二腦電電極(1-2)的輸出端接TGAM芯片的REF引腳，第三腦電電極(1-3)的輸出端接TGAM芯片的EEG_GND引腳。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征在于:還包括與腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)相接的無(wú)線通信模塊一(4-1)，所述數(shù)據(jù)處理終端(3)還包括與所述數(shù)據(jù)處理器相接的無(wú)線通信模塊二；所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)通過(guò)無(wú)線通信模塊一(4-1)和所述無(wú)線通信模塊二與所述數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行通信。
6.按照權(quán)利要求5所述的基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線通信模塊一 (4-1)和所述無(wú)線通信模塊二均為藍(lán)牙無(wú)線通信模塊。
7.按照權(quán)利要求6所述的基于腦機(jī)接口的電話(huà)系統(tǒng)，其特征在于:所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)為美國(guó)NeuroSky公司研發(fā)的TGAM芯片，所述TGAM芯片的TXD引腳與無(wú)線通信模塊一(4-1)的RXD引腳相接。
8.—種如權(quán)利要求1所述電話(huà)系統(tǒng)的通話(huà)方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 步驟一、腦電信號(hào)提取及傳送:被測(cè)試者對(duì)盯視顯示器上所顯示視覺(jué)刺激模塊過(guò)程中，腦電信號(hào)提取裝置(I)對(duì)被測(cè)試者的腦電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)提取，并將所提取的腦電信號(hào)同步傳送至腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2); 所述視覺(jué)刺激模塊為所述數(shù)據(jù)處理器調(diào)用視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生并在所述顯示器上同步顯示的閃爍發(fā)光模塊，所述閃爍發(fā)光模塊的閃爍頻率由所述數(shù)據(jù)處理器預(yù)先設(shè)定； 步驟二、腦電信號(hào)采樣及同步上傳:所述腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)按照預(yù)先設(shè)定的采樣頻率，對(duì)腦電信號(hào)提取裝置(I)實(shí)時(shí)提取的腦電信號(hào)進(jìn)行采樣，并將所采樣腦電信號(hào)同步上傳至所述數(shù)據(jù)處理器； 步驟三、腦電信號(hào)分析處理:所述數(shù)據(jù)處理器按照時(shí)間先后順序，對(duì)腦電信號(hào)預(yù)處理裝置(2)各采樣周期內(nèi)所采樣的腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理，每個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣的腦電信號(hào)均包括一個(gè)枕葉區(qū)信號(hào)、一個(gè)額葉區(qū)信號(hào)和一個(gè)耳部信號(hào)，其中所述枕葉區(qū)信號(hào)、額葉區(qū)信號(hào)和耳部信號(hào)分別為第一腦電電極(1-1)、第二腦電電極(1-2)和第三腦電電極(1-3)所采樣的腦電信號(hào)，所述第三腦電電極(1-3)為參考電極；每個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣腦電信號(hào)的分析處理方法均相同，對(duì)任一個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理時(shí)，過(guò)程如下:步驟301、腦電信號(hào)預(yù)處理:以當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中的耳部信號(hào)作為參考信號(hào)，并調(diào)用腦電信號(hào)預(yù)處理模塊將當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中所述枕葉區(qū)信號(hào)中所含的自發(fā)腦波信號(hào)濾除后，獲得當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者的視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)； 所述自發(fā)腦波信號(hào)為當(dāng)前所處理腦電信號(hào)中的額葉區(qū)信號(hào)； 步驟302、當(dāng)前所盯視視覺(jué)刺激模塊閃爍頻率判定:調(diào)用頻率計(jì)算模塊對(duì)步驟301中所述視覺(jué)誘發(fā)信號(hào)的頻率Π進(jìn)行確定，并獲得當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者所盯視視覺(jué)刺激模塊的閃爍頻率f0，其中f0 = Π ; 步驟303、當(dāng)前通訊動(dòng)作確定:調(diào)用動(dòng)作識(shí)別模塊對(duì)當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試這的通訊動(dòng)作進(jìn)行確定，過(guò)程如下: 步驟3031、當(dāng)前界面判定:根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理器當(dāng)前調(diào)用并處于運(yùn)行狀態(tài)的界面顯示模塊，對(duì)當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面進(jìn)行判定； 所述顯示器的每個(gè)界面上均顯示有多個(gè)視覺(jué)刺激模塊； 步驟3032、當(dāng)前通訊動(dòng)作確定:根據(jù)預(yù)先建立的視覺(jué)刺激模塊基本信息庫(kù)，并結(jié)合步驟3031中所判定的當(dāng)前界面和步驟302中所判定的閃爍頻率f0，確定當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者盯視的視覺(jué)刺激模塊，并獲得被測(cè)試者盯視視覺(jué)刺激模塊的屬性信息；所獲得的屬性信息為當(dāng)前狀態(tài)下被測(cè)試者要進(jìn)行的通訊動(dòng)作； 所述視覺(jué)刺激模塊基本信息庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)有所述顯示器的各界面上所顯示視覺(jué)刺激模塊的數(shù)量以及各視覺(jué)刺激模塊的閃爍頻率和屬性信息； 步驟一中在顯示器上對(duì)所述視覺(jué)刺激模塊進(jìn)行顯示的同時(shí)，對(duì)當(dāng)前所顯示視覺(jué)刺激模塊對(duì)應(yīng)的屬性信息進(jìn)行同步顯示；所述屬性信息為視覺(jué)刺激模塊的控制指令； 步驟304、當(dāng)前通訊動(dòng)作執(zhí)行:根據(jù)步驟3032中所確定的當(dāng)前通訊動(dòng)作，根據(jù)調(diào)用通訊動(dòng)作執(zhí)行模塊完成對(duì)應(yīng)的通訊動(dòng)作； 步驟305、下一個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣腦電信號(hào)分析處理:按照步驟301至步驟304中所述的方法，對(duì)下一個(gè)采樣周期內(nèi)所采樣的腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理； 步驟306、多次重復(fù)步驟305，直至完成被測(cè)試者的通訊過(guò)程。
9.按照權(quán)利要求8所述的通話(huà)方法，其特征在于:步驟3032中所述控制指令為接聽(tīng)電話(huà)、呼叫電話(huà)、掛斷電話(huà)、發(fā)送短信、選擇聯(lián)系人的姓名、選擇短信文本的內(nèi)容、發(fā)送短信或進(jìn)入其它界面；所述其它界面為所述顯示器能顯示的多個(gè)界面中除當(dāng)前所顯示界面之外的其它界面。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的通話(huà)方法，其特征在于:所述界面顯示模塊的數(shù)量為多個(gè)；多個(gè)所述界面顯示模塊分別為主界面模塊、普通撥號(hào)界面模塊、緊急呼叫界面模塊、緊急短信通訊界面模塊、撥號(hào)鍵盤(pán)界面模塊、普通電話(huà)本界面模塊、緊急電話(huà)本界面模塊和電話(huà)接聽(tīng)界面模塊； 當(dāng)所述主界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為主界面；所述主界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生三個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)三個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；三個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入普通撥號(hào)界面、進(jìn)入緊急呼叫界面和進(jìn)入緊急短信通訊界面； 當(dāng)所述普通撥號(hào)界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為普通撥號(hào)界面；所述普通撥號(hào)界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生兩個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；兩個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入撥號(hào)鍵盤(pán)界面和進(jìn)入普通電話(huà)本界面； 當(dāng)所述緊急呼叫界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為緊急呼叫界面；所述緊急呼叫界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生兩個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；兩個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入撥號(hào)鍵盤(pán)界面和進(jìn)入主界面； 當(dāng)所述緊急短信通訊界面模塊處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)下所述顯示器的界面為緊急短信通訊界面；所述緊急短信通訊界面模塊調(diào)用所述視覺(jué)刺激產(chǎn)生模塊產(chǎn)生兩個(gè)不同閃爍頻率的視覺(jué)刺激模塊，并通過(guò)顯示器對(duì)兩個(gè)視覺(jué)刺激模塊及其屬性信息進(jìn)行同步顯示；兩個(gè)所述視覺(jué)刺激模塊的屬性信息分別為進(jìn)入緊急短信通訊界面和進(jìn)入主界面。
【文檔編號(hào)】H04M1/725GK104182048SQ201410427277
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】汪梅, 張恒, 溫濤, 付周興, 林灶生, 王湃, 王亮, 秦學(xué)斌 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)