一種使用腦電波控制的遙控小車的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種使用腦電波控制的遙控小車，包括外部佩戴采集裝置和小車本體，所述小車本體內設置有啟動電路控制裝置，所述外部佩戴采集裝置與所述啟動電路控制裝置電聯接；所述外部佩戴采集裝置包括信號采集模塊盒、頭部腦電波傳感器、耳部壓力信號傳感器、變形電線和固定弧套；所述變形電線包括頭部變形電線和耳部變形電線，所述信號采集模塊盒的一端為環弧端面并設置有所述頭部變形電線，所述頭部變形電線的一端設置有所述頭部腦電波傳感器，本實用新型通過人體的腦電波來控制小車工作及其速度，從而提高玩家大腦的注意力與專注度，有助于提高玩家的學習和工作的效率，實現小車意念智能化，市場前景可觀。
【專利說明】
一種使用腦電波控制的遙控小車
技術領域
[0001]本實用新型涉及智能玩具的技術領域，具體涉及一種使用腦電波控制的遙控小車。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們更加注重娛樂和學習，特別是親子活動，如何讓父母在與孩子玩的同時收獲更多，是兒童玩具未來的發展趨勢。
[0003]目前在國內的市場中，市面上暢銷的玩具賽車大多屬于手動遙控玩具賽車，這種普通遙控玩具賽車必須手動來遙控控制，而且大多數考慮的是外觀和性能等商業價值，更多的是娛樂價值，沒有相關的智能化，同時，在父母與孩子玩耍的過程中，這類玩具賽車缺乏對抗性，容易讓人產生乏味的感覺。
[0004]使玩具賽車更具有可玩性和智能性是當今玩具領域行業中創新的關鍵點，若出現一種用意念控制的玩具賽車將會吸引廣大玩家的眼球。玩家可以通過自己的意念來控制玩具賽車的啟停、快慢等等，使玩家的大腦具有遙控器的功能，讓玩家操控起來有種隨心所欲的感覺，然而這類型的玩具賽車市場上十分罕見。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于針對現有技術中的不足之處，提供一種使用腦電波控制的遙控小車，從而提高了玩家的注意力和記憶力。
[0006]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種使用腦電波控制的遙控小車，包括外部佩戴采集裝置和小車本體，所述小車本體內設置有啟動電路控制裝置，所述外部佩戴采集裝置與所述啟動電路控制裝置電聯接；
[0008]所述外部佩戴采集裝置包括信號采集模塊盒、頭部腦電波傳感器、耳部壓力信號傳感器、變形電線和固定弧套；
[0009]所述變形電線包括頭部變形電線和耳部變形電線，所述信號采集模塊盒的一端為環弧端面并設置有所述頭部變形電線，所述頭部變形電線的一端設置有所述頭部腦電波傳感器，所述信號采集模塊盒的一側設置有所述耳部變形電線，所述耳部變形電線的一端設置有耳部壓力信號傳感器，所述信號采集模塊盒的另一側設置有固定弧套，所述信號采集模塊盒均與所述頭部變形電線和耳部變形電線電連接；
[0010]所述啟動電路控制裝置包括電機驅動模塊、數據處理控制器、藍牙接收模塊和啟動供電模塊，所述藍牙接收模塊的輸出端與所述數據處理控制器的輸入端電連接，所述數據處理控制器的輸出端與所述電機驅動模塊的輸入端電連接，所述啟動供電模塊的輸出端與所述電機驅動模塊、數據處理控制器和藍牙接收模塊的輸入端電連接。
[0011]所述信號采集模塊盒包括采集供電模塊、信號濾波放大處理模塊和藍牙發射模塊，所述頭部腦電波傳感器和耳部壓力信號傳感器的輸出端均與所述信號濾波放大處理模塊的輸入端電連接，所述信號濾波放大處理模塊的輸出端與所述藍牙發射模塊的輸入端電連接，所述采集供電模塊的輸出端均與所述頭部腦電波傳感器、耳部壓力信號傳感器、信號濾波放大處理模塊和藍牙發射模塊的輸入端電連接。
[0012]更進一步地，所述藍牙發射模塊的輸出端與所述藍牙接收模塊的輸入端電連接。
[0013]優選地，所述數據處理控制器為ATMEGA 2560處理器。
[0014]優選地，所述采集供電模塊和所述啟動供電模塊均為9V/1A的開關電源適配器。
[0015]優選地，所述固定弧套為彈性可變套環。
[0016]優選地，所述信號濾波放大處理模塊為TGAM半導體芯片。
[0017]優選地，所述頭部腦電波傳感器為單通道的干性電極。
[0018]優選地，所述耳部壓力信號傳感器為雙面電極耳夾。
[0019]優選地，所述電機驅動模塊為微型130電機。
[0020]本實用新型的有益效果:1.本實用新型的通過設置所述頭部腦電波傳感器和耳部壓力信號傳感器作為所述外部佩戴采集裝置進行采集人體腦電波數據，進而通過藍牙模塊傳送數據至所述啟動電路控制裝置，由所述啟動電路控制裝置中所述ATMEGA 2560處理器來處理信號驅動小車運行工作，能提高玩家大腦的注意力與專注度，從而有助于提高玩家的學習和工作的效率，實現小車意念智能化，市場前景可觀;2.通過設置所述采集供電模塊和所述啟動供電模塊為9V/1A的開關電源適配器，為所述外部佩戴采集裝置與所述啟動電路控制裝置的工作運行提供了動力的源泉，所述9V/1A的開關電源適配器電量充足，工作效率高，體積小且使用壽命長，方便拆卸更換，從而達到了電源供電的高效、安全、純凈、易控等的特點;3.通過具有彈性的所述固定弧套能起到用于所述外部佩戴采集裝置在人體的頭部位置的定位，便于所述頭部腦電波傳感器和耳部壓力信號傳感器在人體關鍵部位上的信號采集，使得采集回來的數據真實準確，同時，彈性可變套環可根據使用者的頭部尺寸大小不同進行可變適應而固定;4.設置所述頭部腦電波傳感器為單通道的干性電極，所述耳部壓力信號傳感器為雙面電極耳夾，能與人體頭部和耳部的皮膚較好地接觸，直接全面地采集腦電波數據，數據采集量雖然少，但是只需要濾波等簡單處理便可傳輸數據給所述小車本體中的所述啟動電路控制裝置，快速直接地反應玩家的真實意念，安全可靠。
【附圖說明】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0022]圖1是本實用新型的一個實施例的小車本體的結構示意圖；
[0023]圖2是本實用新型的一個實施例的意念小車的系統原理圖；
[0024]圖3是本實用新型的一個實施例的外部佩戴采集裝置的結構示意圖。
[0025]其中:外部佩戴采集裝置1、信號采集模塊盒11、采集供電模塊111、信號濾波放大處理模塊112、藍牙發射模塊113、頭部腦電波傳感器12、耳部壓力信號傳感器13、變形電線14、頭部變形電線141、耳部變形電線142、固定弧套15、小車本體2、啟動電路控制裝置3、電機驅動模塊31、數據處理控制器32、藍牙接收模塊33、啟動供電模塊34。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0027]—種使用腦電波控制的遙控小車，如圖1-3所示，包括外部佩戴采集裝置I和小車本體2，所述小車本體2內設置有啟動電路控制裝置3，所述外部佩戴采集裝置I與所述啟動電路控制裝置3電聯接；
[0028]所述外部佩戴采集裝置I包括信號采集模塊盒11、頭部腦電波傳感器12、耳部壓力信號傳感器13、變形電線14和固定弧套15;
[0029]所述變形電線14包括頭部變形電線141和耳部變形電線142，所述信號采集模塊盒11的一端為環弧端面并設置有所述頭部變形電線141，所述頭部變形電線141的一端設置有所述頭部腦電波傳感器12，所述信號采集模塊盒11的一側設置有所述耳部變形電線142，所述耳部變形電線142的一端設置有耳部壓力信號傳感器13，所述信號采集模塊盒11的另一側設置有固定弧套15，所述信號采集模塊盒11均與所述頭部變形電線141和耳部變形電線142電連接；
[0030]所述啟動電路控制裝置3包括電機驅動模塊31、數據處理控制器32、藍牙接收模塊33和啟動供電模塊34，所述藍牙接收模塊33的輸出端與所述數據處理控制器32的輸入端電連接，所述數據處理控制器32的輸出端與所述電機驅動模塊31的輸入端電連接，所述啟動供電模塊34的輸出端與所述電機驅動模塊31、數據處理控制器32和藍牙接收模塊33的輸入端電連接。
[0031]所述信號采集模塊盒11包括采集供電模塊111、信號濾波放大處理模塊112和藍牙發射模塊113，所述頭部腦電波傳感器12和耳部壓力信號傳感器13的輸出端均與所述信號濾波放大處理模塊112的輸入端電連接，所述信號濾波放大處理模塊112的輸出端與所述藍牙發射模塊113的輸入端電連接，所述采集供電模塊111的輸出端均與所述頭部腦電波傳感器12、耳部壓力信號傳感器12、信號濾波放大處理模塊112和藍牙發射模塊113的輸入端電連接。
[0032]所述小車本體2通過所述外部佩戴采集裝置I與所述啟動電路控制裝置3進行電聯接，通過所述頭部腦電波傳感器12放置在人體的前額，所述耳部壓力信號傳感器13夾在人體耳垂部，所述耳部壓力信號傳感器13采集的信號作為參考點電壓，獲取所述頭部腦電波傳感器12采集腦電波的數據，并通過所述信號濾波放大處理模塊112進行過濾、放大處理，再通過所述藍牙發射模塊113把放大后的腦電波信號發送至小車本體I的所述啟動電路控制裝置3中的所述藍牙接收模塊33;所述藍牙接收模塊33接收來自所述藍牙發射模塊113發送的腦電波數據，所述藍牙接收模塊33通過串口通信模式連接在所述數據處理控制器32，將接收到的腦電波數據發給處理器ATMEGA 2560處理，將腦電波信號轉換成脈寬調速信號，再傳送至所述電機驅動模塊31，從而驅動小車本體I啟動行走。所述頭部腦電波傳感器12和所述耳部壓力信號傳感器13能夠采集人體大腦腦電波數據，玩家的集中注意力不同，數據也會隨之改變，利用所采集的數據，通過藍牙模塊傳輸至ATMEGA 2560處理器，通過PffM算法控制跑道的電壓輸出，從而控制了小車的啟動速度，由此來鍛煉玩家的注意力集中程度。
[0033]優選地，所述藍牙發射模塊113的輸出端與所述藍牙接收模塊33的輸入端電連接。TGAM腦電波采集芯片通過串口與所述藍牙發射模塊113進行通信并與所述藍牙接收模塊33配對，兩個藍牙模塊進行配對后，進行無線數據傳輸。把人體腦部腦電波采集的信號通過所述外部佩戴采集裝置I的所述藍牙發射模塊113發送到所述啟動電路控制裝置3中，由所述藍牙接收模塊33接收信號，進而傳輸到所述數據處理控制器32處理指示驅動，到達人體通過腦電波來控制小車的啟動和速度的目的。當意念小車在工作狀態時，所述藍牙發射模塊113與所述藍牙接收模塊33同時工作，接受來自所述外部佩戴采集裝置I傳來的數據包，實現意念智能化。
[0034]優選地，所述數據處理控制器32為ATMEGA 2560處理器。采用ATMEGA 2560處理器作為數據處理控制器，通過串口接收來自藍牙模塊傳輸過來的所述信號濾波放大處理模塊112的原始數據包，編寫程序利用軟件方法提取有效數據，再通過串口將解析到的有效數據傳輸給主控系統;ATMEGA 2560是采用USB接口的核心電路板，具有54路數字輸入輸出，適合需要大量1接口的設計，具體通過所述頭部腦電波傳感器12和耳部壓力信號傳感器13，采集腦波信號，并且經過所述藍牙發射模塊113，發送到ATMEGA 2560處理器，ATMEGA 2560處理器識別從藍牙數據傳送來的數據，處理出來的數據傳送給所述電機驅動模塊31，從而啟動電機，驅動小車前進，因此玩家的注意力越集中，小車的行駛速度越快，反正亦然。
[0035]優選地，所述采集供電模塊111和所述啟動供電模塊34均為9V/1A的開關電源適配器。通過設置所述采集供電模塊111和所述啟動供電模塊34為9V/1A的開關電源適配器，為所述外部佩戴采集裝置I與所述啟動電路控制裝置3的工作運行提供了動力的源泉，所述9V/1A的開關電源適配器電量充足，工作效率高，體積小且使用壽命長，方便拆卸更換，從而達到了電源供電的高效、安全、純凈、易控等的特點。
[0036]優選地，所述固定弧套15為彈性可變套環。通過具有彈性的所述固定弧套15能起到用于所述外部佩戴采集裝置I在人體的頭部位置的定位，便于所述頭部腦電波傳感器12和耳部壓力信號傳感器13在人體關鍵部位上的信號采集，使得采集回來的數據真實準確，同時，彈性可變套環可根據使用者的頭部尺寸大小不同進行可變適應而固定。
[0037]優選地，所述信號濾波放大處理模塊112為TGAM半導體芯片。所述TGAM半導體芯片是一個高度集成的單一芯片腦電傳感器，可以進行模數轉換，檢測接觸不良的異常狀態，它集成了腦電信號的采集、濾波、放大、A/D轉換和數據處理及分析等功能，進而把所處理后的信號傳輸給所述藍牙接收模塊33。所述TGAM半導體芯片能直接連接干接觸點，上電后采集腦電信號迅速，通過采用先進的噪音過濾技術，過濾掉眼電噪音及50/60hz交流電干擾，能抗拒日常生活中環境里的各種干擾，而且低能耗，價格適中，適合便攜式消費產品的電池供電的設備，現已大量用于玩具、移動設備、教育產品及其他產品中。
[0038]優選地，所述頭部腦電波傳感器12為單通道的干性電極。通過設置單通道的干性電極，能與人體頭部皮膚較好地接觸，直接全面地采集腦電波數據，數據采集量雖然少，但是只需要濾波等簡單處理便可傳輸數據給所述小車本體I中的所述啟動電路控制裝置3，快速直接地反應玩家的真實意念，安全可靠。
[0039]優選地，所述耳部壓力信號傳感器13為雙面電極耳夾。通過設置雙面電極耳夾，通過耳部的人體接觸電極設計為夾持在耳朵內外的內外耳廓結構，整體體積小巧，調整和操作極為方便，人在行走或作各種動作時基本不受影響，直接真實地反應人體上的數據。
[0040]優選地，所述電機驅動模塊為微型130電機。所述微型130電機接受來自ATMEGA2560處理器給出的控制信號，改變PffM端輸入信號的占空比可以實現電機調速，改變EN端輸入信號可以實現對電機啟停的控制，改變Dir端輸入信號可以實現對電機轉向的控制。一方面，所述微型130電機不但具有震動小，噪音低，壽命長等優點，而且安裝使用方便，價格低廉，降低生產成本，廣泛應用于電動工具、小型玩具等領域，另一方面，它的工作效率較高，響應較快，能迅速地驅動小車等玩具的運行，馬上執行工作。
[0041]當本實用新型的遙控小車工作時，如圖1所示，通過人體的腦電波控制所述外部佩戴采集裝置1，進而啟動所述小車本體2上的所述啟動電路控制裝置3，具體為通過放置在人體的前額的所述頭部腦電波傳感器12，和夾在人體耳垂部的所述耳部壓力信號傳感器13，所述耳部壓力信號傳感器13采集的信號作為參考點電壓，獲取所述頭部腦電波傳感器12采集腦電波的數據，并通過所述信號濾波放大處理模塊112進行過濾、放大處理，再通過所述藍牙發射模塊113把放大后的腦電波信號發送至小車本體I的所述啟動電路控制裝置3中的所述藍牙接收模塊33;所述藍牙接收模塊33接收來自所述藍牙發射模塊113發送的腦電波數據，所述藍牙接收模塊33通過串口通信模式連接在所述數據處理控制器32，將接收到的腦電波數據發給處理器ATMEGA 2560處理，將腦電波信號轉換成脈寬調速信號，再傳送至所述電機驅動模塊31，從而驅動小車本體I啟動行走。
[0042]由于傳感器是一直發送數據，因此小車的速度是實時與玩家的集中程度相關，當玩家注意力越集中，則小車的速度就越快，反之，小車的速度則減慢。通過用腦電波控制的小車，玩家可以通過自己的意念來控制玩具小車的啟停、快慢等等，使玩家的大腦具有遙控器的功能，讓玩家操控起來有種隨心所欲的感覺。與此同時，該玩具小車還能進行兩個玩家之間意念強弱的比拼，結果反映在玩具小車的行進方向和速度上。
[0043]以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:包括外部佩戴采集裝置和小車本體，所述小車本體內設置有啟動電路控制裝置，所述外部佩戴采集裝置與所述啟動電路控制裝置電聯接； 所述外部佩戴采集裝置包括信號采集模塊盒、頭部腦電波傳感器、耳部壓力信號傳感器、變形電線和固定弧套； 所述變形電線包括頭部變形電線和耳部變形電線，所述信號采集模塊盒的一端為環弧端面并設置有所述頭部變形電線，所述頭部變形電線的一端設置有所述頭部腦電波傳感器，所述信號采集模塊盒的一側設置有所述耳部變形電線，所述耳部變形電線的一端設置有耳部壓力信號傳感器，所述信號采集模塊盒的另一側設置有固定弧套，所述信號采集模塊盒均與所述頭部變形電線和耳部變形電線電連接； 所述啟動電路控制裝置包括電機驅動模塊、數據處理控制器、藍牙接收模塊和啟動供電模塊，所述藍牙接收模塊的輸出端與所述數據處理控制器的輸入端電連接，所述數據處理控制器的輸出端與所述電機驅動模塊的輸入端電連接，所述啟動供電模塊的輸出端與所述電機驅動模塊、數據處理控制器和藍牙接收模塊的輸入端電連接。2.根據權利要求1所述的使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:所述信號采集模塊盒包括采集供電模塊、信號濾波放大處理模塊和藍牙發射模塊，所述頭部腦電波傳感器和耳部壓力信號傳感器的輸出端均與所述信號濾波放大處理模塊的輸入端電連接，所述信號濾波放大處理模塊的輸出端與所述藍牙發射模塊的輸入端電連接，所述采集供電模塊的輸出端均與所述頭部腦電波傳感器、耳部壓力信號傳感器、信號濾波放大處理模塊和藍牙發射模塊的輸入端電連接。3.根據權利要求2所述的使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:所述藍牙發射模塊的輸出端與所述藍牙接收模塊的輸入端電連接。4.根據權利要求1所述的使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:所述數據處理控制器為ATMEGA 2560處理器。5.根據權利要求1所述的使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:所述采集供電模塊和所述啟動供電模塊均為9V/1A的開關電源適配器。6.根據權利要求1所述的使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:所述固定弧套為彈性可變套環。7.根據權利要求1所述的使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:所述信號濾波放大處理模塊為TGAM半導體芯片。8.根據權利要求1所述的使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:所述頭部腦電波傳感器為單通道的干性電極。9.根據權利要求1所述的使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:所述耳部壓力信號傳感器為雙面電極耳夾。10.根據權利要求1所述的使用腦電波控制的遙控小車，其特征在于:所述電機驅動模塊為微型130電機。
【文檔編號】A63H30/04GK205516494SQ201620381344
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】陳志乾, 繆文南, 陳冠任, 關天明, 劉俊江, 朱萬浩
【申請人】華南理工大學廣州學院