一种基于非侵入式脑机接口的智能家居系统及其控制方法

本发明属于物联网智能家居控制领域，具体是涉及一种基于非侵入式脑机接口的智能家居系统及其控制方法。

背景技术：

1、随着科技的飞速发展，智能家居系统已逐渐融入人们的日常生活，为生活带来了极大的便利。然而，传统的智能家居系统大多依赖于物理按键、遥控器或手机app等方式进行控制，这些方式在某些情况下可能不够直观、便捷，尤其是对于身体不便或视力不佳的用户而言，使用传统控制方式可能存在一定的困难。

2、近年来，脑机接口技术得到了广泛关注和深入研究，非侵入式脑机接口(bci)技术作为一种创新的交互方式受到了广泛关注。非侵入式脑机接口系统通过脑电采集设备直接在头皮处记录大脑的电信号，系统性能比较稳定，功能强大。非侵入式脑机接口作为其中的一种类型，因其无需手术植入、使用安全便捷等优点，受到了广大用户的青睐。目前，对于非侵入式脑机接口相较于半侵入式和侵入式脑机接口精确度方面有待提升，在此背景下，通过状态机编程思想来弥补当前非侵入式脑机接口的精度上不足，来提高用户的体验感。

3、因此，开发一种基于非侵入式脑机接口的智能家居系统状态机控制方法，具有重要的现实意义和应用价值。通过结合状态机的编程思想，实现对智能家居系统中多个设备的精确、高效控制，不仅能够提升用户体验，还能够推动智能家居和脑机接口技术的进一步发展。

4、综上所述，本发明旨在解决现有技术中存在的问题，提供一种基于非侵入式脑机接口的智能家居系统状态机控制方法，以实现对智能家居设备的直观、便捷控制，提高系统的智能化水平和用户体验。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于非侵入式脑机接口的智能家居系统及其控制方法，来弥补当前非侵入式脑机接口精度低，导致使用过程中常出现误触发问题，提升用户体验感。

2、为实现上述目的，本发明技术方案如下：

3、一种基于非侵入式脑机接口的智能家居系统，所述系统包括用于采集用户的脑电信号的非侵入式脑机接口头环，该头环通信连接于含有状态机的pc端；所述pc端上的状态机通过物联网协议来控制智能家居设备，当pc端在开机时，该状态机的设置状态包含有待机状态、功能选择状态和执行控制状态。所述智能家居设备包括电视、空调、冰箱、扫地机器人、电饭煲、灯、窗帘、智能门锁和音乐播放器等。

4、作为上述方案的进一步改进，所述头环通过2.4ghz无线技术与含有状态机的pc端连接。

5、一种基于非侵入式脑机接口的智能家居控制方法，主要包括如下步骤：

6、第一步，启动pc端的状态机，头环采集用户的信号数据，该信号数据包括脑神经注意力值、头部姿态信息以及眨眼信号等；如主动单眨眼和双眨眼信号等多种数据。

7、第二步，头环将用户的信号数据传输到pc端，pc端对信号数据进行处理；

8、第三步，pc端将处理好的信号数据转化为控制智能家居设备的指令，并通过状态机和物联网协议对智能家居设备进行指令执行。

9、作为上述方案的进一步改进，当启动pc端的状态机后，状态机包含有待机状态、功能选择状态和执行控制状态：

10、当状态机为待机状态时，整个系统进入到空闲静默状态；

11、当状态机为功能选择状态时，选择进入到对应功能状态机的执行控制状态；

12、当状态机为执行控制状态时，选择进入到控制相应智能家居设备映射的功能。

13、进一步地，所述第三步当pc端通过状态机和物联网协议对智能家居设备进行指令执行前，都会对用户进行执行的反馈确认，以确定是用户主动执行还是误触。

14、综上所述，本发明通过非侵入式脑机接口技术和结合状态机编程思想来弥补当前非侵入式脑机接口在精度上的不足，从而提高了用户的体验感；实现了对智能家居系统的直观、便捷和高效控制。这一技术方案不仅提高了用户体验，还推动了智能家居和脑机接口技术的进一步发展。

技术特征：

1.一种基于非侵入式脑机接口的智能家居系统，其特征在于：所述系统包括用于采集用户的脑电信号的非侵入式脑机接口头环，该头环通信连接于含有状态机的pc端；所述pc端上的状态机通过物联网协议来控制智能家居设备，当pc端在开机时，该状态机的设置状态包含有待机状态、功能选择状态和执行控制状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于非侵入式脑机接口的智能家居系统，其特征在于：所述头环通过2.4ghz无线技术与含有状态机的pc端连接。

3.如权利要求1所述的一种基于非侵入式脑机接口的智能家居控制方法，其特征在于主要包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种基于非侵入式脑机接口的智能家居控制方法，其特征在于，当启动pc端的状态机后，状态机包含有待机状态、功能选择状态和执行控制状态：

5.根据权利要求3所述的一种基于非侵入式脑机接口的智能家居控制方法，其特征在于，所述第三步当pc端通过状态机和物联网协议对智能家居设备进行指令执行前，都会对用户进行执行的反馈确认，以确定是用户主动执行还是误触。

技术总结
本发明涉及一种基于非侵入式脑机接口的智能家居系统及其控制方法，所述系统包括用于采集用户的脑电信号的非侵入式脑机接口头环，该头环通信连接于含有状态机的PC端；所述PC端上的状态机通过物联网协议来控制智能家居设备，当PC端在开机时，该状态机的设置状态包含有待机状态、功能选择状态和执行控制状态。所述头环通过采集用户的信号数据传输到PC端，PC端对信号数据进行处理并转化为控制智能家居设备的指令，最后通过状态机和物联网协议对智能家居设备进行指令执行。本发明通过状态机编程思想来弥补当前非侵入式脑机接口在精度上的不足，从而提高了用户的体验感；实现了对智能家居系统的直观、便捷和高效控制。

技术研发人员：单纯,邹童义,朱亚峰
受保护的技术使用者：广东技术师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16