[发明专利]智能轮椅控制系统和方法

权利要求书

1.一种智能轮椅控制系统，其特征在于，包括：

脑磁采集模块，所述脑磁采集模块用于采集用户的脑磁信号；

自动导航传感模块，所述自动导航传感模块用于获取所述智能轮椅所处环境的障碍物信息和所述智能轮椅的实际运动数据；

控制模块，所述控制模块分别与所述脑磁采集模块和所述自动导航传感模块相连，所述控制模块用于根据所述脑磁信号解析用户的目标运动方向，并根据所述目标运动方向、所述障碍物信息和所述实际运动数据生成相应的驱动控制信号；

轮椅驱动模块，所述轮椅驱动模块与所述控制模块相连，所述轮椅驱动模块用于根据所述驱动控制信号驱动所述智能轮椅。

2.根据权利要求1所述的智能轮椅控制系统，其特征在于，所述脑磁采集模块包括：

视觉诱发单元，所述视觉诱发单元用于向用户发出视觉刺激信号；

穿戴式脑磁采集单元，所述穿戴式脑磁采集单元由用户穿戴，所述穿戴式脑磁采集单元用于采集用户在受到视觉刺激时的脑磁信号；

第一无线传输单元，所述第一无线传输单元与所述穿戴式脑磁采集单元相连，并与所述控制模块进行无线通信连接，所述第一无线传输单元用于将所述脑磁信号传输至所述控制模块。

3.根据权利要求2所述的智能轮椅控制系统，其特征在于，所述自动导航传感模块包括：

激光雷达单元，所述激光雷达单元用于获取所述智能轮椅所处环境的激光探测数据；

摄像单元，所述摄像单元用于获取所述智能轮椅所处环境的图像数据；

惯性测量单元，所述惯性测量单元用于实时获取所述智能轮椅的三轴姿态角和加速度数据。

4.根据权利要求3所述的智能轮椅控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：

第二无线传输单元，所述第二无线传输单元与所述第一无线传输单元进行无线通信连接，所述第二无线传输单元用于接收所述脑磁信号；

计算单元，所述计算单元与所述第二无线传输单元相连，并分别通过传感器数据线与所述激光雷达单元、所述摄像单元和所述惯性测量单元相连，以及通过驱动控制信号线与所述轮椅驱动模块相连，所述计算单元用于通过CCA和/或深度学习算法实时处理所述脑磁信号，以判断用户的目标运动方向，并根据所述目标运动方向、所述障碍物信息和所述实际运动数据进行自动避障的导航规划，以及根据规划结果生成所述驱动控制信号。

5.根据权利要求4所述的智能轮椅控制系统，其特征在于，所述计算单元具体用于：

对多通道的脑磁信号各自作巴特沃斯滤波；

对滤波后信号进行线性降采样，降至预设频率，以预设窗长截取到预处理信号，

若通过CCA算法处理，首先生成预设闪烁频率的正余弦模板，然后以所述视觉诱发单元产生的闪烁频率作为基础频率，将所述预处理信号与所述正余弦模板以CCA算法进行相关系数计算，并根据计算结果确定目标运动方向；

若通过深度学习算法处理，将所述预处理信号导入预先训练好的神经网络，输出目标运动方向。

6.一种智能轮椅控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集用户的脑磁信号；

获取所述智能轮椅所处环境的障碍物信息和所述智能轮椅的实际运动数据；

根据所述脑磁信号解析用户的目标运动方向，并根据所述目标运动方向、所述障碍物信息和所述实际运动数据生成相应的驱动控制信号，以根据所述驱动控制信号驱动所述智能轮椅。

7.根据权利要求6所述的智能轮椅控制方法，其特征在于，采集用户的脑磁信号，具体包括：

向用户发出视觉刺激信号；

采集用户在受到视觉刺激时的脑磁信号。

8.根据权利要求7所述的智能轮椅控制方法，其特征在于，所述障碍物信息包括所述智能轮椅所处环境的激光探测数据和图像数据，所述实际运动数据包括所述智能轮椅的三轴姿态角和加速度数据。