[发明专利]一种基于脑电控制的跑步机及其控制方法

权利要求书

1.一种基于脑电控制的跑步机，其特征在于：包括脑电信号采集处理装置和跑步机装置；

所述脑电信号采集处理装置包括脑电信号采集装置（101）、脑电信号处理装置（102）、脑电库（103）、Wi-Fi传输模块（104）和第一供电模块（105），所述第一供电模块（105）分别与脑电信号采集装置（101）、脑电信号处理装置（102）、脑电库（103）和Wi-Fi传输模块（104）相连，所述脑电信号处理装置（102）分别与脑电信号采集装置（101）、脑电库（103）和Wi-Fi传输模块（104）相连；

所述跑步机装置包括控制电路（202）、驱动电路（203）、整流电路（204）、逆变电路（205）、Wi-Fi接收模块（207）和第二供电模块（208），所述第二供电模块（208）分别与控制电路（202）、驱动电路（203）、整流电路（204）和逆变电路（205）相连，控制电路（202）分别与Wi-Fi接收模块（207）、驱动电路（203）和整流电路（204）相连，逆变电路（205）分别与驱动电路（203）和整流电路（204）相连。

2.根据权利要求1所述的基于脑电控制的跑步机，其特征在于：所述跑步机装置还包括供使用者观测自己运动情况的显示装置和手动操作的辅助操作装置。

3.一种基于脑电控制跑步机的方法，其特征在于：利用脑电信号采集处理装置采集使用者的脑电信号并对其处理分析得到脑电信号的结果即其频率和幅度，跑步机装置接收到脑电信号的结果并利用其来控制跑步机的运行状态，当脑电信号的频率为1～3Hz，幅度为20～200uV时，此时使用者处于极度疲劳状态，则关闭跑步机，停止运动；当脑电波频率为3～8Hz，幅度为5～20uV时，继续观察使用者的脑电波走势，如果其脑电波向着1～3Hz的方向发展，则关闭跑步机，停止运动；若向着8～13Hz方向发展则可以继续运动；当脑电波频率为8～13Hz，幅度为20～100uV时，此时使用者处于精神状态，可以正常运动，当脑电波频率为14～30Hz，幅度为100～150uV时，使用者处于锻炼疲劳状态，故关闭跑步机，停止锻炼。

4.根据权利要求3所述的基于脑电控制跑步机的方法，其特征在于：其具体过程为：利用脑电信号采集装置（101）采集使用者的脑电信号并传输至脑电信号处理装置（102），脑电信号处理装置（102）对脑电信号进行特征提取和分类获得脑电信号的频率和幅度，将其与脑电库（103）的数据进行对比确定脑电信号的频率和幅度范围，再经Wi-Fi传输模块（104）传输到跑步器的Wi-Fi接收模块（207）；

Wi-Fi接收模块（207）将接收的脑电信号传输至控制电路（202），控制电路（202）根据接收的脑电信号结果将交流电压放大并传输至整流电路（204），同时将脑电信号的频率输出为脉冲PWM并将其传输至驱动电路（203），整流电路（204）将交流电压整流成直流电压，驱动电路（203）将驱动脉冲PWM作为导通逆变电路（205）IGBT的开关，逆变电路（205）将直流电压逆变成电机所需的交流电压，当整流电路（204）和驱动电路（203）接收的结果满足逆变电路（205）中IGBT的导通要求，则逆变电路（205）中IGBT导通，跑步机启动，反之则跑步机停止运行。

5.根据权利要求4所述的基于脑电控制跑步机的方法，其特征在于：其中IGBT导通的交流电压和频率分别是6HZ～17HZ，30V～220V。