本發(fā)明涉及一種基于運動想象腦機接口的智能保險柜，屬于人機交互技術領域。

背景技術：

腦機接口是一個通信系統(tǒng)，人們可以用它來實時記錄腦電波，在一定程度上解讀大腦的思維，并將其翻譯成控制命令來實現(xiàn)對計算機、家用電器、機器人等設備控制。是在人腦與電子設備，例如計算機之間建立新型的直接交流通道，通過這種通道，人就可以通過大腦產(chǎn)生的信號來表達想法以便轉換成為控制命令為人們的生活提供更多的方便和娛樂，提高人們的生活質量。

運動想象（motorimagery）是腦機接口技術中的重要的控制方法之一，該方法主要是人用大腦想象肢體的動作，但實際肢體并不動，根據(jù)運動記憶在大腦中激活相應的區(qū)域，通過設備檢測相關區(qū)域的生物電信號并識別，而后電子設備實現(xiàn)預先設定好的相關功能。運動想象的優(yōu)點在于，可以直接繞開肌肉和骨骼，實現(xiàn)大腦與電子設備的直接通信?，F(xiàn)階段運動想象在機械設備的控制，例如：機器手、機械臂、智能輪椅、智能汽車等，軍工與航天與殘障人士的康復訓練等方面起著重要的作用。

傳統(tǒng)的保險柜中，配套的機械密碼鎖結構容易被破譯，國產(chǎn)的電子數(shù)碼鎖也存在可靠性差的問題，由于密碼容易破譯，所以未能達到推廣使用的階段。又由于密碼鎖結構及鑰匙已經(jīng)暴露在保險柜表面，防技術開啟能力差。傳統(tǒng)的保險柜幾十年來沒有改變，技術含量低，難以適應安防需要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種基于運動想象腦機接口的智能保險柜，用于解決傳統(tǒng)的保險柜容易破譯、技術含量低、安防能力差的問題。

本發(fā)明采用的技術方案如下：一種基于運動想象腦機接口的智能保險柜，包括無線腦電耳機和柜體，所述柜體表面設有顯示屏和按鍵，柜體內部設有微型處理器，微型處理器與顯示屏和按鍵連接；所述無線腦電耳機用于采集用戶的腦電信號，進行相應的預處理，并經(jīng)過藍牙將信號傳輸至微型處理器；所述微型處理器配有藍牙接收裝置和蜂鳴器，用于對接受到的腦電數(shù)據(jù)進行識別，得出密碼指令，并結合按鍵信息實現(xiàn)對保險柜開合控制。

進一步的，所述無線腦電耳機包括電極模塊、預處理模塊、信號轉換模塊、藍牙模塊與電源模塊；所述電極模塊用于采集用戶頭皮表面的腦電信號；所述預處理模塊用于對采集到的腦電信號進行相應的濾波和去噪處理；所述信號轉換模塊用于將預處理后的數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉換，將模擬信號轉換為數(shù)字信號；所述藍牙模塊用于將轉換后的腦電數(shù)據(jù)傳送至柜體內的微型處理器；所述電源模塊用于無線腦電耳機的供電。

進一步的，所述柜體表面的按鍵包括開關、確定、采集腦電、重新采集、重設密碼以及數(shù)字0-9。

上述智能保險柜的控制方法如下：使用前，提前設置運動想象與相應字母的對應關系，可根據(jù)需要通過“重設密碼”進行相應設定；使用時，使用者手動點擊保險柜“開關”按鍵，啟動；然后頭戴無線腦電耳機，開啟耳機與保險柜進行連接；點擊“確定”按鍵，進入密碼輸入界面；使用運動想象或手動按鍵來選擇密碼進行輸入，此處設為6位密碼；密碼全部輸入后，點擊“確定”鍵，解鎖程序啟動，保險柜開啟；如若密碼錯誤，則屏幕進行提示，點擊“確定”鍵，返回至密碼輸入界面，直至解鎖完成。

本發(fā)明的工作原理：用戶通過佩帶無線腦電耳機，使用藍牙與保險柜內的微型處理器相連接，啟動保險柜的解鎖程序，而后根據(jù)柜門所安裝的顯示屏的提示，結合按鍵與運動想象進行解碼，進而開啟保險柜門；鎖微型處理器不僅可識別手動按鍵的信息，還配有藍牙接收裝置，其接收相應的腦電信號后，進行識別，得出相應字母信息，兩者結合對保險柜的開關進行解鎖。

本發(fā)明的有益效果：保險柜表面設置微型顯示屏及按鍵，方便用戶使用，同時借助無線藍牙耳機，通過將運動想象腦機接口技術融入進保險柜的設計，從結構及技術上提高了產(chǎn)品的安防能力，提高了防技術開啟能力和使用的可靠性，實現(xiàn)了人工智能化管理使用的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體示意圖

圖2為本發(fā)明所使用的耳機；

圖3為本發(fā)明的腦電采集區(qū)示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明進行具體說明。

實施例1：本智能保險柜包括無線腦電耳機和柜體，如圖1所示，所述柜體表面設有顯示屏和按鍵，柜體內部設有微型處理器，微型處理器與顯示屏和按鍵連接；所述無線腦電耳機用于采集用戶的腦電信號，進行相應的預處理，并經(jīng)過藍牙將信號傳輸至微型處理器；所述微型處理器配有藍牙接收裝置和蜂鳴器，用于對接受到的腦電數(shù)據(jù)進行識別，得出密碼指令，并結合按鍵信息實現(xiàn)對保險柜開合控制。柜體表面的按鍵包括開關、確定、采集腦電、重新采集、重設密碼以及數(shù)字0-9。

如圖2所示，本無線腦電耳機包括電極模塊、預處理模塊、信號轉換模塊、藍牙模塊與電源模塊；所述電極模塊用于采集用戶頭皮表面的腦電信號；所述預處理模塊用于對采集到的腦電信號進行相應的濾波和去噪處理；所述信號轉換模塊用于將預處理后的數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉換，將模擬信號轉換為數(shù)字信號；所述藍牙模塊用于將轉換后的腦電數(shù)據(jù)傳送至柜體內的微型處理器；所述電源模塊用于無線腦電耳機的供電。其采集的腦電信號區(qū)域如圖3所示，采集的頭皮電極包括fc3、c3、cp3、fz、fcz、cz、fc4、c4、cp4共9個電極。

實施例2：所述智能保險柜，需提前設置相應運動想象與相應字母的對應關系，此處字母包括a、b、c、d、e、和f，這6個字母與運動想象的對應關系，默認為字母a對應左手運動想象，b對應右手運動想象，c對應左腳運動想象，d對應右腳運動想象，e對應舌頭運動想象，f對應心算。其中運動想象的種類和對應的訓練根據(jù)現(xiàn)有技術中的方法即可實現(xiàn)。用戶可根據(jù)實際需要隨機從26個字母中選擇所需數(shù)量的字母并給其從上述6種運動想象中配置對應的運動想象，如若用戶想更改其對應關系，可在打開保險柜后取出微型處理器，將微型處理器與上位機（如電腦）相連，進行更改。

使用時，使用者手動點擊保險柜“開關”按鍵，啟動；然后頭戴無線腦電耳機，開啟耳機與保險柜進行連接；點擊“確定”按鍵，進入密碼輸入界面；使用運動想象或手動按鍵來選擇密碼進行輸入，此處設為6位密碼；密碼全部輸入后，點擊“確定”鍵，解鎖程序啟動，保險柜開啟；如若密碼錯誤，則屏幕進行提示，點擊“確定”鍵，返回至密碼輸入界面，直至解鎖完成。

實施例3：當密碼為全數(shù)字如123456時，用戶進入到“請輸入密碼”界面時，用戶可直接按鍵123456，然后點擊“確定”鍵，保險柜就會打開；

當密碼為數(shù)字與字母的結合如a1b234，用戶進入“請輸入密碼”界面時，首先按鍵“采集腦電”，此時微型處理器經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后會在屏幕顯示出相應的字母a，用戶進行對應的運動想象，并持續(xù)2秒后變?yōu)橐粋€“*”代替，此時用戶按鍵“確定”進行下一位密碼的輸入，若識別字幕錯誤，則按鍵“重新采集”直至正確，下一步用戶可直接按鍵“1”，后進入第三位密碼的輸入，按鍵“采集腦電”，重復與字母a相同的采集步驟，屏幕顯示相應字母b，點擊“確定”進入下一位密碼的輸入，然后用戶可手動按鍵“456”，后點擊“確定”，保險柜打開。

當密碼為全字母如abcdef，用戶在輸入密碼時，均要經(jīng)過“采集腦電”→“確定”→采集腦電”→“確定”的過程，最后點擊“確定”，密碼正確，柜門打開。

在上述過程中當用戶進行3次解碼錯誤時，會引發(fā)蜂鳴器引發(fā)報警。其中的無線腦電耳機采用能夠覆蓋并采集腦部運動區(qū)域腦電信號的耳機，所用的微型處理器采用單片機來實現(xiàn)。

以上結合附圖對本發(fā)明作了詳細說明而并非限制，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍內。