[发明专利]一种基于脑波控制的智能LED变色灯及其智能控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于脑波控制的智能LED变色灯及其智能控制方法，主要用于多动症、抽动症等疾病的辅助康复治疗与智能家居应用领域。

背景技术

生物存在电现象，对大脑来说，脑细胞就是大脑内一个个“微小的发电站”。神经电活动，其频率变动范围在每秒1－30次之间，可划分为四个波段，即δ（1－3Hz）、θ（4－7Hz）、α（8－13Hz）、β（14－30Hz），而人的活动差异可以在这四种脑波信号上反应出来。脑电技术的发展使脑电信号可以应用在多种领域，例如生物检测、医学康复、意念游戏、智能家居等。

基于脑波设计的变色LED灯，可以在医学领域辅助治疗小儿多动、情绪失能等多种意念控制类病例，也可以增加智能家居中的人机交互性。人们可以运用脑波放松与专注的情境，控制灯光的柔和变化和灯的亮灭。现有技术中的LED灯不能随脑波信号的变化而变化。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种根据提取出来的不同脑电集中度和冥思度信号控制LED灯颜色变化的智能LED变色灯及其智能控制方法。

本发明的技术方案是：

一种基于脑波控制的智能LED变色灯，包括脑电耳机控制单元、LDE变光单元和用于给所述脑电耳机控制单元和LDE变光单元提供电源的电源单元，所述脑电耳机控制单元包括Mindwave脑电耳机、脑波传感器模块、数据处理器模块、无线数据传输模块，所述LDE变光单元包括包含有控制芯片的信号传输处理模块、LED驱动模块、LED变光灯。

所述Mindwave脑电耳机用于接收脑电信号并将接收的脑电信号通过脑波传感器模块传输给数据处理器模块，所述数据处理器模块用于对脑波传感器模块的输入信号进行干扰滤波以及脑电信号特征的提取，所述无线数据传输模块接收经数据处理器模块处理后的脑电信号并将该信号传输给LDE变光单元中的信号传输处理模块。

所述信号传输处理模块，用于接收脑电耳机控制单元传输来的脑电信号，提取集中度和冥思度作为灯的控制参量,将处理好的数据发送给LED驱动模块，基于信号强弱的不同，LED驱动模块驱动所述LED变光灯发出不同颜色的光并进行明暗切换。

所述无线数据传输模块为蓝牙数据传输模块，所述蓝牙数据传输模块有两种工作模式，即数据传输模式和远程控制模式；数据传输模式下：LED驱动模块与控制芯片串口连接，控制LED变光灯的颜色以及明暗变化；远程控制模式下：LED驱动模块不与控制芯片串口连接，直接通过芯片自带的I/O口与LED变光灯相连接，简单控制LED变光灯的颜色变化但不控制其亮度。

一种基于脑波控制的智能LED变色灯的智能控制方法，该方法基于Mindwave脑电耳机的数据处理算法，提取集中度和冥思度作为灯的控制参量，采用无线通信方式进行脑电信号的采集与LED变色灯的智能控制，具体包括如下步骤：

（1）由Mindwave脑电耳机接收脑电信号并将接收的脑电信号通过脑波传感器模块传输给数据处理器模块；数据处理器模块对脑波传感器模块的输入信号进行干扰滤波以及脑电信号特征的提取，无线数据传输模块接收经数据处理器模块处理后的脑电信号并将该信号传输给LDE变光单元中的信号传输处理模块。

（2）信号传输处理模块接收脑电耳机控制单元传输来的脑电信号，通过信号处理优化算法从提取出所需的控制参数并转换为实际控制信号，提取集中度和冥思度作为灯的控制参量，将处理好的数据发送给LED驱动模块，基于信号强弱的不同，LED驱动模块驱动LED变光灯发出不同颜色的光并进行明暗切换。

本发明的有益效果是：

1、增加家居的智能性，将脑电科技与传统家居融合起来，让灯光随着注意力与心情的改变而发生变化；

2、可以有效的配合进行小儿多动症，情绪失能、老人智力恢复等方面的医学康复治疗；

3、开发人类的潜在智力，提高集中度与冥思度。

附图说明

图1是本发明一种基于脑波控制的智能LED变色灯的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种基于脑波控制的智能LED变色灯包括脑电耳机控制单元、LDE变光单元和用于给脑电耳机控制单元和LDE变光单元提供电源的电源单元，脑电耳机控制单元包括Mindwave脑电耳机、脑波传感器模块、数据处理器模块、无线数据传输模块，LDE变光单元包括包含有控制芯片的信号传输处理模块、LED驱动模块、LED变光灯。