[实用新型]眼电信号处理电路及基于眼电的人机交互系统

说明书

本实用新型涉及眼电信号处理电路及基于眼电的人机交互系统，本实用新型的眼电信号处理电路包括差分电极，与差分电极依次级联连接的高通滤波器、前级放大器、陷波器、单端放大低通滤波器、ADC和主控单元，前级放大器包括仪表放大单元、阈值检测波形整形单元和增益控制单元；仪表放大单元连接高通滤波器和陷波器；阈值检测波形整形单元连接仪表放大单元；主控单元连接阈值检测波形整形单元接收变化后的波形并输出对应的第一指令至增益控制单元；增益控制单元接收第一指令以设置仪表放大单元增益；主控单元接收ADC的输出信号并输出对应的第二指令。实施本实用新型可以充分提高采集眼电信号的灵敏度，使得使用者在各种场景下对其眼电信号的采集性能达到最佳。

技术领域

本实用新型涉及基于生物学的人机交互技术领域，更具体地说，涉及一种眼电信号处理电路及基于眼电的人机交互系统。

背景技术

当前现有技术中的眼电信号采集电路通过对电极采集的信号进行隔直，仪表放大器固定增益放大，依次经过低通滤波、第二级放大、进一步低通滤波、AD转换和主处理器等处理。例如在专利号CN 106775023 A和专利号CN 101598973A中使用的眼电信号采集电路。这些现有的眼电信号采集电路中信号采集的灵敏度普遍偏低，当使用者不同时，采用同一处理增益，因为不同的使用者携带的工频50Hz幅度不同，为兼顾对带有强干扰50Hz的使用者也能检测到准确的眼电信号，必然会使对带有弱干扰50Hz的使用者的眼电信号检测灵敏度会降低。或同一个使用者处于不同的使用场景时，例如，在一些电子设备较多或者受50Hz干扰较强的使用环境中，眼电信号的灵敏度也可能会下降甚至因干扰过大导致眼电信号采集电路饱和而无法检测出准确的眼电信号。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述灵敏度偏低的缺陷，提供一种眼电信号处理电路及基于眼电的人机交互系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种眼电信号处理电路，包括差分电极，与所述差分电极依次级联连接的高通滤波器、前级放大器、陷波器、单端放大低通滤波器、ADC和主控单元，所述前级放大器包括仪表放大单元、阈值检测波形整形单元和增益控制单元；

所述仪表放大单元连接所述高通滤波器和所述陷波器、用于将所述高通滤波器的输出信号进行放大后输出至所述陷波器；

所述阈值检测波形整形单元连接所述仪表放大单元的输出端和所述主控单元、用于接收所述仪表放大单元的输出信号并进行波形变换、发送变化后的波形至所述主控单元；

所述主控单元连接所述阈值检测波形整形单元、用于接收所述变化后的波形并输出对应的第一指令至所述增益控制单元；

所述增益控制单元连接所述仪表放大单元、用于接收所述第一指令以设置所述仪表放大单元增益；

所述主控单元连接所述ADC、用于接收所述ADC的输出信号并输出对应的第二指令。

优选地，所述差分电极包括水平差分电极或垂直差分电极。

优选地，所述高通滤波器包括截止频率在2-4Hz范围内的RC高通滤波器。

优选地，所述增益控制单元包括至少一个开关电路及与所述开关电路对应连接的电阻，所述开关电路与所述主控单元连接、用于接收所述第一指令以断开或闭合，当所述开关电路闭合时，其对应的所述电阻与所述仪表放大单元连接。

优选地，所述陷波器包括对50Hz频率抑制度高于50dB的50Hz陷波器。

优选地，所述单端放大低通滤波器的截止频率大于或等于15Hz。