[发明专利]基于脑机接口的电话系统及其方法

权利要求书

1.一种基于脑机接口的电话系统的通话方法，其特征在于：所采用的电话系统包括对被测试者的脑电信号进行提取的脑电信号提取装置(1)、与脑电信号提取装置(1)相接且对脑电信号提取装置(1)所提取信号进行采样及预处理的脑电信号预处理装置(2)和与脑电信号预处理装置(2)进行通信的数据处理终端(3)；所述脑电信号提取装置(1)包括对被测试者枕叶区的电位进行实时采样的第一脑电电极(1-1)、对被测试者左侧或右侧额叶区的电位进行实时采样的第二脑电电极(1-2)和对被测试者耳部的电位进行实时采样的第三脑电电极(1-3)，所述第一脑电电极(1-1)、第二脑电电极(1-2)和第三脑电电极(1-3)均与脑电信号预处理装置(2)相接；所述数据处理终端(3)包括数据处理器和由所述数据处理器进行控制的显示器，所述数据处理器与脑电信号预处理装置(2)进行通信；

所述电话系统的通话方法，包括以下步骤：

步骤一、脑电信号提取及传送：被测试者对盯视显示器上所显示视觉刺激模块过程中，脑电信号提取装置(1)对被测试者的脑电信号进行实时提取，并将所提取的脑电信号同步传送至脑电信号预处理装置(2)；

所述视觉刺激模块为所述数据处理器调用视觉刺激产生模块产生并在所述显示器上同步显示的闪烁发光模块，所述闪烁发光模块的闪烁频率由所述数据处理器预先设定；

步骤二、脑电信号采样及同步上传：所述脑电信号预处理装置(2)按照预先设定的采样频率，对脑电信号提取装置(1)实时提取的脑电信号进行采样，并将所采样脑电信号同步上传至所述数据处理器；

步骤三、脑电信号分析处理：所述数据处理器按照时间先后顺序，对脑电信号预处理装置(2)各采样周期内所采样的脑电信号进行分析处理，每个采样周期内所采样的脑电信号均包括一个枕叶区信号、一个额叶区信号和一个耳部信号，其中所述枕叶区信号、额叶区信号和耳部信号分别为第一脑电电极(1-1)、第二脑电电极(1-2)和第三脑电电极(1-3)所采样的脑电信号，所述第三脑电电极(1-3)为参考电极；每个采样周期内所采样脑电信号的分析处理方法均相同，对任一个采样周期内所采样脑电信号进行分析处理时，过程如下：

步骤301、脑电信号预处理：以当前所处理脑电信号中的耳部信号作为参考信号，并调用脑电信号预处理模块将当前所处理脑电信号中所述枕叶区信号中所含的自发脑波信号滤除后，获得当前状态下被测试者的视觉诱发信号；

所述自发脑波信号为当前所处理脑电信号中的额叶区信号；

步骤302、当前所盯视视觉刺激模块闪烁频率判定：调用频率计算模块对步骤301中所述视觉诱发信号的频率f1进行确定，并获得当前状态下被测试者所盯视视觉刺激模块的闪烁频率f0，其中f0＝f1；

步骤303、当前通讯动作确定：调用动作识别模块对当前状态下被测试这的通讯动作进行确定，过程如下：

步骤3031、当前界面判定：根据所述数据处理器当前调用并处于运行状态的界面显示模块，对当前状态下所述显示器的界面进行判定；

所述显示器的每个界面上均显示有多个视觉刺激模块；

所述界面显示模块的数量为多个；多个所述界面显示模块分别为主界面模块、普通拨号界面模块、紧急呼叫界面模块、紧急短信通讯界面模块、拨号键盘界面模块、普通电话本界面模块、紧急电话本界面模块和电话接听界面模块；

当所述主界面模块处于运行状态时，当前状态下所述显示器的界面为主界面；所述主界面模块调用所述视觉刺激产生模块产生三个不同闪烁频率的视觉刺激模块，并通过显示器对三个视觉刺激模块及其属性信息进行同步显示；三个所述视觉刺激模块的属性信息分别为进入普通拨号界面、进入紧急呼叫界面和进入紧急短信通讯界面；

当所述普通拨号界面模块处于运行状态时，当前状态下所述显示器的界面为普通拨号界面；所述普通拨号界面模块调用所述视觉刺激产生模块产生两个不同闪烁频率的视觉刺激模块，并通过显示器对两个视觉刺激模块及其属性信息进行同步显示；两个所述视觉刺激模块的属性信息分别为进入拨号键盘界面和进入普通电话本界面；

当所述紧急呼叫界面模块处于运行状态时，当前状态下所述显示器的界面为紧急呼叫界面；所述紧急呼叫界面模块调用所述视觉刺激产生模块产生两个不同闪烁频率的视觉刺激模块，并通过显示器对两个视觉刺激模块及其属性信息进行同步显示；两个所述视觉刺激模块的属性信息分别为进入拨号键盘界面和进入主界面；

当所述紧急短信通讯界面模块处于运行状态时，当前状态下所述显示器的界面为紧急短信通讯界面；所述紧急短信通讯界面模块调用所述视觉刺激产生模块产生两个不同闪烁频率的视觉刺激模块，并通过显示器对两个视觉刺激模块及其属性信息进行同步显示；两个所述视觉刺激模块的属性信息分别为进入紧急短信通讯界面和进入主界面；

步骤3032、当前通讯动作确定：根据预先建立的视觉刺激模块基本信息库，并结合步骤3031中所判定的当前界面和步骤302中所判定的闪烁频率f0，确定当前状态下被测试者盯视的视觉刺激模块，并获得被测试者盯视视觉刺激模块的属性信息；所获得的属性信息为当前状态下被测试者要进行的通讯动作；

所述视觉刺激模块基本信息库内存储有所述显示器的各界面上所显示视觉刺激模块的数量以及各视觉刺激模块的闪烁频率和属性信息；

步骤一中在显示器上对所述视觉刺激模块进行显示的同时，对当前所显示视觉刺激模块对应的属性信息进行同步显示；所述属性信息为视觉刺激模块的控制指令；

步骤304、当前通讯动作执行：根据步骤3032中所确定的当前通讯动作，根据调用通讯动作执行模块完成对应的通讯动作；

步骤305、下一个采样周期内所采样脑电信号分析处理：按照步骤301至步骤304中所述的方法，对下一个采样周期内所采样的脑电信号进行分析处理；

步骤306、多次重复步骤305，直至完成被测试者的通讯过程。