[发明专利]一种脑机接口P300信号特征体感诱发装置及其应用方法

权利要求书

1.一种脑机接口P300信号特征体感诱发装置，其特征在于：包括上位机通讯单元（1）和至少一个下位机单元（2），所述上位机通讯单元（1）包括USB转串口模块（11），所述下位机单元（2）包括单片机（22）、电机驱动单元（23）、电机单元（24）和低压直流电源（25），所述电机单元（24）包括多个用于作为触觉刺激源的直流振动电机（241），所述单片机（22）和USB转串口模块（11）相连，且所述单片机（22）的输出端分别通过电机驱动单元（23）和各个直流振动电机（241）相连，所述低压直流电源（25）的输出端分别与无线通讯下位模块（21）、单片机（22）、电机驱动单元（23）相连。

2.根据权利要求1所述的脑机接口P300信号特征体感诱发装置，其特征在于：所述单片机（22）和USB转串口模块（11）直接相连。

3.根据权利要求1所述的脑机接口P300信号特征体感诱发装置，其特征在于：所述上位机通讯单元（1）还包括无线通讯上位模块（12），所述下位机单元（2）还包括无线通讯下位模块（21），所述无线通讯下位模块（21）通过无线网络和无线通讯上位模块（12）相连，所述单片机（22）依次通过无线通讯下位模块（21）、无线通讯上位模块（12）和USB转串口模块（11）间接相连。

4.根据权利要求3所述的脑机接口P300信号特征体感诱发装置，其特征在于：所述无线通讯上位模块（12）、无线通讯下位模块（21）为蓝牙通讯模块。

5.根据权利要求1所述的脑机接口P300信号特征体感诱发装置，其特征在于：所述电机单元（24）包括六个直流振动电机（241）。

6.一种权利要求1～5中任意一项所述脑机接口P300信号特征体感诱发装置的应用方法，其特征在于实施步骤包括：

1）分别将直流振动电机（241）作为触觉刺激振动源粘贴安装固定在被试身体上指定的触觉刺激目标位置、安装好脑机接口脑电信号采集装置并连接被试，将上位机通讯单元（1）和下位机单元（2）之间建立连接，并将上位机通讯单元（1）通过USB电缆和上位机相连；

2）通过上位机生成刺激序列L，所述刺激序列L包括至少一个周期序列组trial，每一个周期序列组trial包括一组需要振动的电机编号；开始对脑机接口脑电信号采集装置输出的脑电信号进行信号累积；

3）上位机从刺激序列L中遍历取出一个周期序列组trial作为当前周期序列组；

4）上位机获取当前周期序列组中的电机编号发送给下位机单元（2），下位机单元（2）驱动电机编号对应的直流振动电机（241）发生振动，振动达到指定的刺激时长后停止振动，且停止振动达到指定的非刺激时长后跳转执行步骤5）；

5）将信号累积得到的脑电信号进行分类计算、编码后输出；

6）判断刺激序列L是否仍有未遍历的周期序列组trial，如果仍有未遍历的周期序列组trial，则跳转执行步骤3）；否则，跳转执行步骤7）；

7）将输出的脑电信号数据进行保存。

7.根据权利要求6所述脑机接口P300信号特征体感诱发装置的应用方法，其特征在于，步骤4）中下位机单元（2）驱动电机编号对应的直流振动电机（241）发生振动具体是指下位机单元（2）驱动电机编号对应的直流振动电机（241）以相同的频率依次发生振动。

8.根据权利要求6所述脑机接口P300信号特征体感诱发装置的应用方法，其特征在于，步骤4）中下位机单元（2）驱动电机编号对应的直流振动电机（241）发生振动具体是指下位机单元（2）驱动电机编号对应的直流振动电机（241）分别以不同的频率同时发生振动。

9.根据权利要求6所述脑机接口P300信号特征体感诱发装置的应用方法，其特征在于，步骤5）将信号累积得到的脑电信号进行分类计算具体是指采用逐步回归分析作为数据分析方式，将信号累积得到的脑电信号中刺激后的300～1100毫秒作为P300特征信号片段，采取0.5～N Hz巴特沃斯带通滤波器进行分类计算，其中N为用户预设参数。