[发明专利]基于脑电意念的智能运动耳机及其实现方法与系统

说明书

本发明提供一种基于脑电意念的智能运动耳机的实现方法与系统，该运动耳机包括电源和耳机本体，耳机本体包括头戴、耳机控制模块和发声单元，头戴的两端分别设有发声单元，耳机控制模块内置在头戴中，还包括脑电信号采集模块、脑电信号预处理模块、识别模块和储存模块，脑电信号采集模块、脑电信号预处理模块、识别模块和储存模块分别内置在头戴中，脑电信号采集模块包括干态电极传感器1a、干态电极传感器1b、干态电极传感器1c和干态电极传感器1d；该种基于脑电意念的智能运动耳机，能够通过对脑电信号的采集、预处理，进而识别后实现对耳机本体的控制，结构设计合理，便于使用。

技术领域

本发明涉及一种基于脑电意念的智能运动耳机及其实现方法与系统，基于脑电波信号采集、脑电数据深度学习模型设计和嵌入式软硬件设计的实现方案，旨在实现基于脑电意念和深度学习的智能运动耳机，属于脑电波技术和嵌入式系统的交叉领域。

背景技术

目前，随着生活水平的提高，越来越多的人选择在早晨或夜间跑步锻炼身体。而跑步时听歌，有助于人们放松和保持节奏感。跑步时听歌的人越来越多，对于能够在跑步时佩戴的耳机的需求也越来越高。目前市场上的耳机均为有线耳机或无线蓝牙耳机。然而，即便是无线蓝牙耳机，在人们跑步时需要暂停歌曲、停止音乐或者是要切歌的时候，都需要人们手动操作，而这种操作，无疑会打乱人们原有的运动节奏，使人们不得不重新花费一段时间进行调整。若是正在进行计时跑步，这种对节奏的打乱更会使得计时结果不精准，导致锻炼计划的效果不佳。因此，一种在不打乱人们运动节奏的前提下便可以实现灵活操作和控制的耳机，对人们来说十分便利。

此外，对于人们来说，运动的一个苦恼是因担心错过重要信息，而在运动时不得不携带手机在身上。这导致了人们在运动时需时刻关注手机在不在身边，有没有因运动剧烈而被甩出口袋等问题。人们也因此不敢做过于剧烈的运动。而目前世界上，还没有一款耳机能够使人们不携带手机便能听音乐且不错过任何重要的信息。

除此之外，人们运动节奏控制的好坏，对运动的效果有十分显著的影响。然而，目前还没有一款智能穿戴设备能够实现帮助人们控制运动的节奏。辅助人们控制运动节奏的设备，可以大大增加人们运动的效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于脑电意念的智能运动耳机及其实现方法与系统，实现对耳机的控制，解决现有技术中存在的在运动时因听歌需要手动控制的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种基于脑电意念的智能运动耳机，包括电源和耳机本体，耳机本体包括头戴、耳机控制模块和发声单元，头戴的两端分别设有发声单元，耳机控制模块内置在头戴中，还包括脑电信号采集模块、脑电信号预处理模块、识别模块和储存模块，脑电信号采集模块、脑电信号预处理模块、识别模块和储存模块分别内置在头戴中，脑电信号采集模块包括干态电极传感器1a、干态电极传感器1b、干态电极传感器1c和干态电极传感器1d，干态电极传感器1a、干态电极传感器1b、干态电极传感器1c和干态电极传感器1d分别设于头戴上，脑电信号采集模块通过脑电信号预处理模块连接识别模块，识别模块连接储存模块。

进一步地，还包括eSIM模块，eSIM模块内置在头戴中，eSIM模块与耳机控制模块连接，eSIM模块采用eSIM NB-IOT通信模组M5310，识别模块采用STM32F072RB芯片。

进一步地，干态电极传感器1a与干态电极传感器1d、干态电极传感器1b与干态电极传感器1c分别双极并联，干态电极传感器1a与干态电极传感器1d分别设于头戴的两端，干态电极传感器1b与干态电极传感器1c分别设于头戴的两端且设于干态电极传感器1a与干态电极传感器1d之间；干态电极传感器1a与干态电极传感器1d、干态电极传感器1b与干态电极传感器1c均采用主动型干态电极传感器。

进一步地，识别模块采用STM32F072RB芯片。

一种采用上述任一项所述的基于脑电意念的智能运动耳机的实现方法，包括以下步骤，