利用肌电信号的车辆控制装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及利用肌电信号的车辆控制装置及方法，尤其设及一种通过测定及处理 根据前臂的动作发生的肌电信号，能够按照驾驶员的意图控制车辆的转向、制动及车辆的 多媒体功能的利用肌电信号的车辆控制装置及方法。
【背景技术】
[0002] 转向系统一般是用于驾驶员任意变更车辆行进方向的装置，是由方向盘、转向轴 等构成，将驾驶员的转向力传递给齿轮装置的操作机构，由改变转向力方向的同时增大旋 转力并传递到行驶连接机构的齿轮装置及将齿轮装置的动作传递到前轮并准确支撑左右 车轮的相关位置的连接机构等构成。
[0003] 并且，多媒体系统在驾驶员、车辆乘客触摸或用操作器（例如：杆、方向键、按钮、 触摸屏、触摸板等）选择要使用的应用程序（App)，并通过相同方法选择应用程序（App)自 身的功能时，通过影音导航（Audio Video化vigation;AVN)装置的画面向车辆乘客提供音 乐、视频、广播、收音机等多媒体功能及电话、蓝牙及语音识别等远程信息处理功能。
[0004] 上述车辆系统通过人的手部（手（forehand)、前臂、下臂、从胳膊肘至手腕之间的 部分）工作，因意外事故或先天性疾病不方便使用手部的人无法在车辆内驾驶和使用多媒 体装置。为解决运种问题，将肌电巧LECTR0MY0GRAPHIC;EMG)信号等生物信号应用到车辆 系统（例如，驾驶及多媒体系统）的技术受到广泛关注。
[0005] 本发明的【背景技术】公开于韩国公开专利10-2007-0064083号（公开日期：2007年 06月20日，利用肌电信号的车辆控制装置及方法）。
[0006] 上述【背景技术】是通过对基于线控技术狂-by-Wire)技术的肌电信号进行处理控 制车辆加速、制动及转向等的方法。但由于上述【背景技术】之类的系统因获取肌电信号的 部位广泛，因此信号区分模糊，为进行控制而处理和计算测定得到的信号的方法不明确，并 且，控制车辆的方法也不够多样，没有明确公开其方法，过于茫然，因此无法确定是否能够 起到控制实际车辆的功能。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种通过测定及处理根据前臂的动作发 生的肌电信号，能够按照驾驶员的意图控制车辆的转向、制动及车辆的多媒体功能的利用 肌电信号的车辆控制装置及方法。
[000引技术方案
[0010] 根据本发明一个方面的利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于，包括：肌电信 号测定部，其分别测定左/右前臂的肌电信号；肌电信号处理部，其对所述肌电信号测定部 测定的左/右前臂的肌电信号进行处理；肌电信号组合部，其对经过所述肌电信号处理部 处理的左/右前臂的肌电信号进行组合；W及，控制部，其利用所述左/右前臂的肌电信号 的组合结果判断左/右前臂的动作，并根据判断得到的所述左/右前臂的动作控制车辆的 转向方向、制动及设置于车辆的影音导航（Audio Video化vigation ;AVN)装置的功能中的 至少一种。
[0011] 本发明的特征在于，所述肌电信号测定部包括：至少一个表面电极，其附着于前臂 测定肌电信号；放大器，其放大所述表面电极测定的肌电信号；带通滤波器，其从经过所述 放大器放大的肌电信号中过滤预先设定的特定频带的信号；陷波滤波器，其从经过所述放 大器放大的肌电信号中过滤预先设定的特定频带的电噪声信号；模数转换器，其对过滤得 到的所述特定频带的信号去除噪声后得到的信号进行模数转换；W及，肌电信号输出部，其 输出通过所述模数转换器转换成数字信号的肌电信号。
[0012] 本发明的特征在于：所述表面电极附着位置为左前臂的尺侧腕伸肌与榜侧腕长伸 肌及右前臂的尺侧腕伸肌与榜腕屈肌。
[0013] 本发明的特征在于：所述控制部利用左前臂的动作及各动作的保持时间和右前臂 的动作及各动作的保持时间的组合结果控制车辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导 航装置功能中的至少一种，其中，左前臂的动作包括前进（Forward)、后退度ackward)及休 息巧est)，右前臂的动作包括向左化eft)旋转、向右巧i曲t)旋转及休息巧est)。
[0014] 本发明的特征在于：所述控制部根据左前臂的前进（Forward)动作次数，从电池 切断状态阶段性地转换车辆的电池状态直至最终启动车辆，根据左前臂的后退度ackward) 动作次数，将车辆的启动状态转换成焰火状态后将电池状态阶段性地转换至电池切断状 态。
[0015] 本发明的特征在于：所述前进（Forward)动作是指在左前臂握拳且拇指朝上的状 态下，所述左前臂W握拳状态向下弯曲手腕的动作，所述后退度ackward)动作是指所述左 前臂W握拳状态向上弯曲手腕的动作，休息巧est)动作是指所述左前臂在握拳状态下手 腕不向上侧或下侧弯曲，而是保持握拳且拇指朝上状态的动作。
[0016] 本发明的特征在于：所述控制部根据右前臂的肌电信号，判断所述右前臂握拳的 状态下，所述右前臂W握拳状态转动手腕使得手背朝上、拇指朝左的动作为向左旋转，判断 所述右前臂W握拳状态转动手腕使得手掌朝上且拇指朝右的动作为向右旋转，判断所述右 前臂在握拳状态下不向左侧或右侧转动手腕，而是保持握拳状态使得右前臂的拇指朝上的 动作为休息巧est)。
[0017] 本发明的特征在于：所述肌电信号处理部通过处理左前臂的肌电信号提取特征 点，接收右前臂的肌电信号并提取特征点后，利用预先设定的任意的生物信号分类算法，根 据提取的所述左/右前臂的特征点识别肌电图案，所述特征点是通过计算绝对偏差平均值 (Difference Absolute Mean Value ;DAMV)提取得到的，其中所述绝对偏差平均值是预定 时间的信号的绝对值的积分结果。
[0018] 根据本发明另一方面的利用肌电信号的车辆控制方法，其特征在于，包括：肌电信 号测定部分别测定左/右前臂的肌电信号的步骤；肌电信号处理部对所述肌电信号测定部 测定的左/右前臂的肌电信号进行处理的步骤；肌电信号组合部对经过所述肌电信号处理 部处理的左/右前臂的肌电信号进行组合的步骤；W及，控制部利用所述左/右前臂的肌电 信号的组合结果判断左/右前臂的动作，并根据判断得到的所述左/右前臂的动作控制车 辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导航（Audio Video化vigatlion;AVN)装置的功 能中的至少一种的步骤。
[0019] 本发明的特征在于，判断所述左/右前臂的动作的步骤具体是，所述控制部利用 左前臂的动作及各动作的保持时间和右前臂的动作及各动作的保持时间的组合结果控制 车辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导航装置功能中的至少一种，其中，左前臂的动 作包括前进（Forward)、后退度ackward)及休息巧est)，右前臂的动作包括向左化eft)旋 转、向右巧i曲t)旋转及休息巧est)。
[0020] 本发明的特征在于：控制所述车辆的转向方向与制动的步骤具体是，所述控制部 根据左前臂的前进（Forward)动作次数，从电池切断状态阶段性地转换车辆的电池状态直 至最终启动车辆，根据左前臂的后退度ackward)动作次数，将车辆的启动状态转换成焰火 状态后将电池状态阶段性地转换至电池切断状态。
[0021] 本发明的特征在于：所述前进（Forward)动作是指在左前臂握拳且拇指朝上的状 态下，所述左前臂W握拳状态向下弯曲手腕的动作，所述后退度ackward)动作是指所述左 前臂W握拳状态向上弯曲手腕的动作，休息巧est)动作是指所述左前臂在握拳状态下手 腕不向上侧或下侧弯曲，而是保持握拳且拇指朝上状态的动作。
[0022] 本发明的特征在于：判断所述左/右前臂的动作的步骤具体是，所述控制部根据 右前臂的肌电信号，判断所述右前臂握拳的状态下，所述右前臂W握拳状态转动手腕使得 手背朝上、拇指朝左的动作为向左旋转，判断所述右前臂W握拳状态转动手腕使得手掌朝 上且拇指朝右的动作为向右旋转，判断所述右前臂在握拳状态下不向左侧或右侧转动手 腕，而是保持握拳状态使得右前臂的拇指朝上的动作为休息巧est)。
[0023] 本发明的特征在于：对所述左/右前臂的肌电信号进行处理的步骤具体是，所述 肌电信号处理部通过处理左前臂的肌电信号提取特征点，接收右前臂的肌电信号并提取 特征点后，利用预先设定的任意的生物信号分类算法，根据提取的所述左/右前臂的特征 点识别肌电图案，所述特征点是通过计算绝对偏差平均值值ifference Absolute Mean Value ;DAMV)提取得到的，其中所述绝对偏差平均值是预定时间的信号的绝对值的积分结 果。
[0024] 技术效果
[00巧]本发明通过测定及处理根据前臂的动作发生的肌电信号，能够按照驾驶员的意图 控制车辆的转向、制动及车辆的多媒体功能。
【附图说明】
[0026] 图1为显示根据本发明一个实施例的利用肌电信号的车辆控制装置的概略构成 的示意图；
[0027] 图2为显示上述图1中肌电信号测定部的具体构成的示意图；
[0028] 图3为显示基于上述图1的能够通过表面电极测定的肌电信号检测的前臂动作的 照片；
[0029] 图4为说明上述图1中肌电信号处理部的动作的示意图；
[0030] 图5为说明上述图1中按动作分类肌电信号后组合各前臂的特征点结果确定转向 方向的肌电信号组合部的动作的图表；
[0031] 图6为说明上述图1中按动作分类肌电信号后组合各前臂的特征点结果确定AVN 装置的功能的肌电信号组合部的动作的图表；
[0032] 图7为说明上述图1中控制