[发明专利]具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备

权利要求书

1.一种具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备，包括虚拟现实设备的主机电路，其特征在于，还包括生物电信号采集电极和生物电信号处理模块；

所述生物电信号采集电极与所述生物电信号处理模块电气连接，所述生物电信号处理模块与所述虚拟现实设备的主机电路电气连接；

所述生物电信号处理模块接收并处理所述生物电信号采集电极采集到的生物电信号，所述虚拟现实设备的主机电路接收所述生物电信号处理模块处理后的信号并用于所述虚拟现实设备的人机交互控制中。

2.根据权利要求1所述的一种具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备，其特征为，所述生物电信号采集电极包括探测电极、参考电极和地电极；

所述生物电信号处理模块从所述探测电极与参考电极之间测得所需的生物电信号。

3.根据权利要求2所述的一种具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备，其特征为，所述生物电信号采集电极有三个，包括一个探测电极、一个参考电极和一个地电极；

所述探测电极在用户的前额，所述参考电极和地电极分别在用户面部或在用户的耳后乳突附近或通过耳夹夹在用户的耳垂上；

所述生物电信号处理模块从所述探测电极与所述参考电极之间测得所需的生物电信号。

4.根据权利要求2所述的一种具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备，其特征为，所述生物电信号采集电极有四个，包括探测电极、参考电极1、参考电极2和地电极；

所述探测电极在用户的前额，所述参考电极1在所述探测电极的水平方向，所述参考电极2在所述探测电极的竖直方向，所述地电极在用户面部或在用户的耳后乳突附近或通过耳夹夹在用户的耳垂上；

所述生物电信号处理模块从所述探测电极与所述参考电极1之间测得所需的生物电信号，从所述探测电极与所述参考电极2直接获得所述探测电极与所述参考电极1之间难以测得的生物电信号作为补充。

5.根据权利要求2所述的一种具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备，其特征为，所述生物电信号采集电极有五个，包括探测电极1、探测电极2、参考电极1、参考电极2和地电极；

所述探测电极1和探测电极2分别在用户的前额或聂侧，所述参考电极1、参考电极2和地电极分别在用户面部或在用户的耳后乳突附近或通过耳夹夹在用户的耳垂上；

所述生物电信号处理模块从所述探测电极1与所述参考电极1之间测得所需的生物电信号，从所述探测电极2与所述参考电极2之间测得探测电极1与参考电极1之间不易测得的生物电信号作为补充。

6.根据权利要求2所述的一种具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备，其特征为，所述生物电信号采集电极有多套，每套生物电信号采集电极分别包括探测电极、参考电极和地电极；

所述各套生物电信号采集电极之间不相联通，分别各自独立地采集生物电信号。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备，其特征为，所述生物电信号处理模块，包括模拟信号处理模块、模数转换模块和数字信号处理模块；

所述模拟信号处理模块对生物电信号采集电极采集到的信号进行处理，所述模数转换模块将模拟信号处理模块处理后的模拟量信号数字化后传给数字信号处理模块处理。

8.根据权利要求7所述的一种具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备，其特征为，所述探测电极和参考电极通过屏蔽线连接所述模拟信号处理模块的差分输入端；所述地电极通过屏蔽线连接在所述模拟信号处理模块的对消电路信号输出端。

9.根据权利要求7所述的一种具有基于头部生物电信号的人机交互功能的虚拟现实设备，其特征为，所述数字信号处理模块包括数字信号预处理模块、特征信号提取模块和特征信号处理模块；

所述特征信号提取模块从经过数字信号预处理模块处理后的生物电信号中提取出脑电信号、眼电信号和肌电信号，并传输给所述特征信号处理模块分别进行处理。

10.一种在虚拟现实设备中实现基于头部生物电信号的人机交互功能的方法，其特征在于，使用了权利要求1~9中任意一项所述的虚拟现实设备的电气结构。