[发明专利]基于脑机接口的电话系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电话系统及其方法，尤其是涉及一种一种基于脑机接口的电话系统及其方法。

背景技术

基于视觉诱发电位的脑机接口技术在国内还是处于起步阶段，所以相关的研究还比较少。南昌大学的研究小组设计了一个基于脑机接口的拨号系统。天津职业技术师范大学等机构也进行了相关的研究，但是他们设计的系统存在以下一些共同的问题：

第一、大多数系统只能进行模拟拨号，不能拨打电话。就算其中少数系统可以拨打电话，但是要一个指令、一个指令地进行操作，当肢体运动有障碍的使用者出现紧急情况的时候，这样拨号进行求救很可能会耽误了较长时间，从而出现意外；

第二、如果使用者之中有肢体运动有障碍且语言功能有障碍的人，脑波电话系统就不能满足这种特殊的人群需要；

第三、不能通过视觉诱发电位进行电话的接听，这样不利于家人以及医护人员对使用者的身体状况进行实时的了解。

另外，设计的视觉刺激模块大都是LED视觉刺激模块，为了保证每个刺激块之间的安全距离(避免其他刺激方块对所盯视的刺激方块产生影响)，所以他们的视觉刺激模块做的较大。采样到的脑波信号要进行分析处理，并且得到的拨号号码要显示出来，所以用PC机进行数据分析且在PC机屏幕上显示选取的数字。所以整个拨号系统的体积是比较大的。由于脑波电话是针对肢体运动有障碍的特殊人群，所以体积太大不利于在实际中的应用。

综上，由于现有基于脑机接口的脑波拨号系统由刺激器、PC机以及脑波采样电路三大部分组成，体积大，不便于携带。并且只能通过一个个拨号进行电话的拨打，不能在紧急情况下拨打紧急电话，而且没有发送短信的功能，更不能通过视觉诱发电位进行电话的接听。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于脑机接口的电话系统，其结构简单、设计合理、投入成本较低且使用操作简便、使用效果好，能满足肢体运动有障碍的特殊人群的电话使用需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于脑机接口的电话系统，其特征在于：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、与脑电信号提取装置相接且对脑电信号提取装置所提取信号进行采样及预处理的脑电信号预处理装置和与脑电信号预处理装置进行通信的数据处理终端；所述脑电信号提取装置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、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和对被测试者耳部的电位进行实时采样的第三脑电电极，所述第一脑电电极、第二脑电电极和第三脑电电极均与脑电信号预处理装置相接；所述数据处理终端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进行通信。

上述基于脑机接口的电话系统，其特征是：所述数据处理终端为平板电脑或智能手机。

上述基于脑机接口的电话系统，其特征是：所述脑电信号预处理装置为美国NeuroSky公司研发的TGAM芯片。

上述基于脑机接口的电话系统，其特征是：所述TGAM芯片的型号为TGAM1，所述第一脑电电极的输出端接TGAM芯片的EEG引脚，第二脑电电极的输出端接TGAM芯片的REF引脚，第三脑电电极的输出端接TGAM芯片的EEG_GND引脚。

上述基于脑机接口的电话系统，其特征是：还包括与脑电信号预处理装置相接的无线通信模块一，所述数据处理终端还包括与所述数据处理器相接的无线通信模块二；所述脑电信号预处理装置通过无线通信模块一和所述无线通信模块二与所述数据处理器进行通信。

上述基于脑机接口的电话系统，其特征是：所述无线通信模块一和所述无线通信模块二均为蓝牙无线通信模块。

上述基于脑机接口的电话系统，其特征是：所述脑电信号预处理装置为美国NeuroSky公司研发的TGAM芯片，所述TGAM芯片的TXD引脚与无线通信模块一的RXD引脚相接。

同时，本发明还公开了一种方法简单、实现方便、使用效果好且能根据被测试者的脑电信号自动完成拨号、接听等多种电话操作的电话系统的通话方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

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；

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；