一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統。
【背景技術】
[0002]目前人們借助信息終端為媒介與他人進行信息交互的發展已非常成熟，但針對存在表述障礙的人群如四肢障礙和語言障礙，使其與其他人或信息終端設備的交互方式非常缺乏。
[0003]現有技術中已有利用眼球追蹤的方式實現人機交互，通過信息終端為媒介與其他人交互的方式。依靠眼球追蹤技術實現的人機交互主要是通過眼球信號傳感器采集用戶的眼球信號，判斷用戶眼球的聚焦位置，通過眼球聚焦位置的軌跡實現用戶輸入。但僅靠眼球追蹤技術實現的交互方式操作較困難，用戶使用的便捷性較差，且技術實現難度大，容易受到環境光源的干擾；一些實現方式需要特殊的視覺刺激信號供給操作者，并需要相應的用于監控的反應碼。
[0004]現有的腦電波控制技術逐漸發展成熟，已經出現了多種腦電波控制的產品。由于目前腦電波感應技術主要依靠采集用戶的α、β、Θ和δ四種腦電波強度來判定用戶的意識狀態。目前有利用腦電波感應技術實現用戶睡眠質量檢測和簡單控制的產品。但腦電波感應技術暫時還無法達到直接表述用戶思想的目的。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型為了解決存在表述障礙人群的交互問題，提供一種應用靈活、安全可靠、執行效率高且兼容性強的利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統。
[0006]—種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，包括腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置、交互單元及信息終端；
[0007]所述腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置及交互單元均與所述信息終端進行通信連接；
[0008]所述交互單元安裝于使用者的面部正前方，且交互單元上設置有通過眼球聚焦選擇的虛擬功能按鍵。
[0009]所述交互單元上設置有虛擬鍵盤。
[0010]還包括與信息終端相連的發聲裝置。
[0011]所述交互單元為平板電腦。
[0012]所述信息終端與遠程服務器進行通信相連。
[0013]采用所述的利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，首先，通過采集使用者眼球在交互單元上的聚焦位置；其次，獲取腦電波信號采集裝置采集的使用者的腦電波信號強度變化；最后依據，使用者的腦電波信號強度變化情況，依據現有的腦電波分析方法判斷使用者是否需要進行眼球聚焦位置對應虛擬功能的操作，通過信息終端獲取使用者的操作信號，并將對應的反饋信號傳輸至交互單元。
[0014]所述信息終端獲取使用者的操作信號后，信息終端對所選操作按鍵進行高亮顯不ο
[0015]高亮顯示的按鍵區域反饋給使用者，告知使用者已經選中當前按鍵。
[0016]根據研究發現，當人眼在觀看電視、訪問IPTV應用時，會自覺的聚焦在需要控制的位置。
[0017]有益效果
[0018]本實用新型提供了一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，該系統包括腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置、交互單元及信息終端；所述腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置及交互單元均與所述信息終端進行通信連接；所述交互單元安裝于使用者的面部正前方，且交互單元上設置有通過眼球聚焦選擇的虛擬功能按鍵。該系統結構簡單、操作方便，操控準確性高。該交互方法通過采集使用者眼球在交互單元上的聚焦位置；獲取腦電波信號采集裝置采集的使用者的腦電波信號強度變化；依據使用者的腦電波信號強度變化情況，依據現有的腦電波分析方法判斷使用者是否需要進行眼球聚焦位置對應虛擬功能的操作，通過信息終端獲取使用者的操作信號，并將對應的反饋信號傳輸至交互單元。該方法使得表達存在障礙的人員，將無法表達具體含義的腦電波信號結合眼球聚焦區域來生成使用者的操作信號，相較于單純的眼球狀態控制生成操作信號而言，信號錯誤率降低；兩者的結合創新性的克服了現有技術的問題，且巧妙的實現了用戶操作，極大的便利了存在表達障礙人員的生活，具有較大的推廣價值。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型所述系統的原理結構框圖；
[0020]圖2為應用本實用新型所述系統的使用場景示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合附圖和實例對本實用新型做進一步的說明。
[0022]如圖1所示，一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，包括腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置、交互單元及信息終端；
[0023]所述腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置及交互單元均與所述信息終端進行通信連接；
[0024]所述交互單元安裝于使用者的面部正前方，且交互單元上設置有通過眼球聚焦選擇的虛擬功能按鍵。
[0025]所述交互單元上設置有虛擬鍵盤。
[0026]還包括與信息終端相連的發聲裝置。
[0027]所述交互單元為平板電腦。
[0028]采用所述的利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，首先，通過采集使用者眼球在交互單元上的聚焦位置；其次，獲取腦電波信號采集裝置采集的使用者的腦電波信號強度變化；最后依據，使用者的腦電波信號強度變化情況，依據現有的腦電波分析方法判斷使用者是否需要進行眼球聚焦位置對應虛擬功能的操作，通過信息終端獲取使用者的操作信號，并將對應的反饋信號傳輸至交互單元。
[0029]所述信息終端與遠程服務器進行通信相連。
[0030]所述信息終端獲取使用者的操作信號后，信息終端對所選操作按鍵進行高亮顯不ο
[0031]高亮顯示的按鍵區域反饋給使用者，告知使用者已經選中當前按鍵。
[0032]根據研究發現，當人眼在觀看電視、訪問IPTV應用時，會自覺的聚焦在需要控制的位置。
[0033]如圖2所示，用戶躺臥在病床上，眼球信號采集裝置和顯示裝置對準用戶面部，交互單元與信息終端連接，信息終端提供顯示內容和操作接口傳輸給交互單元。眼球信號采集裝置即時采集用戶的眼球狀態。顯示裝置上設有一個光標點，該光標點一直跟隨用戶眼球的聚焦位置。顯示裝置上設有虛擬操作按鍵，用戶可以通過眼球對顯示裝置上虛擬按鍵的聚焦，使該虛擬按鍵加亮顯示，若該虛擬按鍵是用戶需要選擇操作的，則用戶集中注意力在該虛擬按鍵上，通過用戶頭戴的腦電波采集裝置可以采集到用戶腦電波的強度改變，主要利用α波和β波的波動狀態判定用戶是否需要選擇加亮的虛擬按鍵進行操作。從而實現了用戶在顯示裝置上的操作。比如，用戶需要進行喝水操作，則用戶通過眼球聚焦在交互單元上的“喝水”虛擬按鍵上，當檢測到高頻段的腦電波信號時，信息終端判斷當前用戶需要進行“喝水”操作，并傳遞信號使得所選操作按鍵高亮顯示；同時，將用戶的操作信號發送到遠程服務器，與遠程服務器相連的移動終端，可以實時接收到用戶的操作信號，并對該操作信號進行反饋，幫助使用者完成所需操作。
[0034]配套相應的輸入方式和虛擬按鍵，則可實現用戶對信息終端的高效輸入。信息終端通過顯示裝置和發聲裝置，實現信息終端對用戶的輸出反饋，從而實現高效的人機交互。利用腦電波感應技術和眼球追蹤技術的結合，配套相應的輸入方式和虛擬按鍵，實現如同正常人在平板電腦上的操作體驗。
[0035]本實用新型的技術效果在于可以使癱瘓患者或肢體和言語不便者僅通過眼球和意念將想要表達的內容進行輸出，并可以通過信息終端與其他人進行溝通。
【主權項】
1.一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，其特征在于，包括腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置、交互單元及信息終端； 所述腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置及交互單元均與所述信息終端進行通信連接; 所述交互單元安裝于使用者的面部正前方，且交互單元上設置有通過眼球聚焦選擇的虛擬功能按鍵。2.根據權利要求1所述的一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，其特征在于，所述交互單元上設置有虛擬鍵盤。3.根據權利要求1或2所述的一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，其特征在于，還包括與信息終端相連的發聲裝置。4.根據權利要求3所述的一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，其特征在于，所述交互單元為平板電腦。5.根據權利要求4所述的一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，其特征在于，所述信息終端與遠程服務器進行通信相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用腦電波與眼球狀態的信息交互系統，該系統包括腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置、交互單元及信息終端；所述腦電波采集裝置、眼球信號采集裝置及交互單元均與所述信息終端進行通信連接；所述交互單元安裝于使用者的面部正前方，且交互單元上設置有通過眼球聚焦選擇的虛擬功能按鍵。該系統結構簡單、操作方便，操控準確性高。該方法使得表達存在障礙的人員，將無法表達具體含義的腦電波信號結合眼球聚焦區域來生成使用者的操作信號，相較于單純的眼球狀態控制生成操作信號而言，信號錯誤率降低；兩者的結合創新性的克服了現有技術的問題，巧妙的實現了用戶操作，極大的便利了存在表達障礙人員的生活，具有較大的推廣價值。
【IPC分類】G06F3/0484, G06F3/01
【公開號】CN205028242
【申請號】CN201520690311
【發明人】汪勛, 陳璐
【申請人】長城信息產業股份有限公司, 湖南長城醫療科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月8日