[发明专利]一种基于手指开关的人机交互系统及其交互方法

权利要求书

1.一种基于手指开关的人机交互系统，其特征在于：包括信号采集模块1、交互界面2、信号检测单元3、主控制单元4、控制模块5；

该信号采集模块1的输出端口与信号检测单元3的输入端口相连；

该信号检测单元3的输出端口与所述主控制单元4的输入端口相连；

所述主控单元4的控制端口与所述控制模块5的输入端口相连；

所述主控单元4的交互端口与所述交互界面2相连；

所述控制模块5用于驱动执行模块工作。

2.根据权利要求1所述一种基于手指开关的人机交互系统，其特征在于：所述信号采集模块包括电极模块和蓝牙通信模块，该电极模块包括至少两个电极，该蓝牙通信模块与所述信号检测单元通过无线连接。

3.一种基于手指开关的人机交互方法，其特征在于：

采用以下步骤，

S1：信号采集模块采集手指开闭状态，将手指的开闭状态发送到信号检测单元；

S2：设虚拟按键初始闪烁时间为t₀，信号开始时间t_i，设置信号采样时间段为s，当虚拟按键开始闪烁时，信号采集模块提取t_i+s的时间段作为特征值a；

S3：设置有幅度阀值A_th，持续时间阀值[T₁,T₂]，反应时间阀值D_i；

信号检测模块提取特征值a中的信号最大值a_max、持续时间ac以及手指开关信号的反应时间即相对于虚拟按键的时延|t₀-t_i|；

信号检测单元将信号最大值a_max和幅度阀值A_th进行比较，持续时间ac和持续时间阀值[T₁,T₂]进行比较，手指信号的相对于每个按键的反应时间即时延|t₀-t_i|；

如果信号最大值a_max大于等于幅度阀值A_th，持续时间ac大于等于持续时间阀值[T₁,T₂]，以及|t₀-t_i|小于等于D_i，则判断为检测到手指开关动作，否则，回到步骤2；

S4：交互界面2切换到预处理窗口，预处理窗口的虚拟按键闪烁N次，手指开关动作N次，虚拟按键闪烁时间间隔为t₁，读取N次手指开关动作的反应时间，即相对于虚拟按键闪烁后的时延，计算得到被试者手指开关动作的平均反应时间T_p；

通过该平均持续时间T_p，调整后续虚拟按键闪烁的频率；

S5：交互界面2切换到菜单选择窗口，在该菜单选择窗口用于选择进入到字符拼写界面窗口或者护理床家电控制窗口；

如果选择切换到字符拼写界面窗口，则进入步骤S6，否则，进入步骤S7；

S6：交互界面2切换到字符拼写界面窗口，该字符拼写界面窗口包括26个虚拟选择按键，该字符拼写界面窗口分别按照行与列进行闪烁，通过行与列确定选择的虚拟选择按键，进入S8；

S7：交互界面2切换到护理床家电控制窗口，该护理床家电控制窗口包括21个虚拟选择按键，该护理床家电控制窗口先按照自上而下，一行虚拟按键闪烁，然后自左向右一列虚拟按键闪烁，通过S2、S3确定行与列虚拟按键，通过行与列交叉点确定选择的虚拟选择按键，进入S8；

S8：所述主控制单元4通知所述控制模块5驱动执行模块工作。