[发明专利]一种基于脑机接口的按摩椅舒适度自动调节系统及调节方法

说明书

本发明公开了一种基于脑机接口的按摩椅舒适度自动调节系统及调节方法，该系统包括脑电采集模块、脑电处理模块、脑电控制模块和按摩椅。其中，脑电采集模块用于采集用户在当前按摩强度下生成的脑电信号；脑电处理模块接收当前脑电信号并对脑电信号进行处理，将处理后的脑电数据和系统数据库中存储的个人数据进行比对，分析当前的脑电数据，得出按摩强度下的舒适度，判断所需要的调节控制指令，然后发出指令；脑电控制模块接收控制指令，并根据控制指令对按摩强度进行调节，直至用户脑电信号反馈舒适为止。本发明智能化程度更高，使人全身心投入按摩；采用个人系统数据库作为按摩椅舒适度控制标准，人性化程度更高。

技术领域

本发明涉及脑机接口应用技术领域，特别涉及一种基于脑机接口的按摩椅舒适度自动调节系统及调节方法。

背景技术

目前，我国按摩椅控制方式种类繁多，包括手动按钮控制按摩椅、通过App操控、智能语音对话控制按摩椅等。手动按钮控制是需要根据自己的舒适状态手动调节按钮；App操控，用智能手机下载对应品牌的应用App，就可以通过手机代替遥控器来操控按摩椅并进行舒适度手动调节，可以远程下载不同类型的自动按摩程序供用户使用；智能语音对话，可以直接向按摩椅下达语音指令操控按摩椅并进行舒适度调节。目前，上述按摩椅控制方式的不足是需要人根据按摩舒适度进行手动或者声音控制，无法根据舒适状态实时调节。随着脑机接口的高速发展，通过脑机接口技术可以采集、分析大脑对按摩椅舒适度反馈的脑电信号，通过对脑电信号进行特征参数提取和分类，发出控制系统可识别的相应指令，实现按摩椅舒适度的实时自动控制。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于脑机接口的按摩椅舒适度自动调节系统及调节方法，通过采集分析反映人体按摩舒适度的脑电信号，对用户实时舒适度状态进行判断，实现对按摩椅的控制，其智能化程度高，更能够充分地满足用户的需求。基于脑机接口的按摩椅舒适度自动调节系统将会极大的丰富按摩椅的控制方式，使人全身心地享受按摩。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于脑机接口的按摩椅舒适度自动调节系统，包括脑电采集模块、脑电处理模块、脑电控制模块和按摩椅。脑电处理模块与脑电采集模块无线通信连接，脑电处理模块接收脑电采集模块采集的脑电信号；脑电控制模块与脑电处理模块通过有线通信连接，脑电控制模块接收脑电处理模块发送的控制指令。脑电控制模块中控制电路的第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元分别与按摩椅的颈部按摩装置、腰部按摩装置和腿部按摩装置相连，控制按摩椅的颈部、腰部和腿部按摩装置的各个电机，实现脑机接口控制按摩椅。

所述脑电采集模块采用脑电采集帽，微处理单元集成在脑电采集帽上。本发明采用的是干电极脑电采集帽，干电极数量为11个，分别为C3、CZ、C4、CP1、CP2、P3、PZ、P4、M1、M2、GND。其中，C3、CZ、C4、CP1、CP2、P3、PZ、P4为采集电极，采集用户大脑顶叶区，M1、M2为参考电极，GND为接地电极。脑电采集帽上干电极可采集原始脑电信号，脑电采集模块采集的是用户基于触觉刺激的脑电信号，即采集用户基于当前按摩强度的脑电信号。

该脑电采集帽摆脱了对导电介质的依赖性并且采用了无线通信技术，具有使用简便、不易受环境制约的特点。脑电采集帽的各个电极之间采用了柔性连接，能够很好地适用不同使用者的头部形状，并且可以长时间穿戴而无不适感。

进一步地，微处理单元包括STM32C8T6处理器芯片、前置放大电路、带通滤波电路、50Hz掐波电路、主放大电路、A/D转换电路和输出电路。所述前置放大电路从噪声背景中提取脑电信号；带通滤波电路使频率为0.05-100Hz的心电信号通过；50Hz掐波电路用于过滤掉50Hz工频干扰；主放大电路将前置放大的脑电信号进行再次放大；A/D转换电路将系统采集到的模拟信号转换为数字信号；输出电路将转换后的数字信号输出。通过上述电路，能够准确地提取出用户的脑电信号，用于脑电处理分析以及准确控制按摩椅调节按摩强度至舒适位置。