利用肌电信号的车辆控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及利用肌电信号的车辆控制装置及方法。所述利用肌电信号的车辆控制装置包括：肌电信号测定部，其分别测定左/右前臂的肌电信号；肌电信号处理部，其对所述肌电信号测定部测定的左/右前臂的肌电信号进行处理；肌电信号组合部，其对经过所述肌电信号处理部处理的左/右前臂的肌电信号进行组合；以及控制部，其利用所述左/右前臂的肌电信号的组合结果判断左/右前臂的动作，并根据判断得到的所述左/右前臂的动作控制车辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导航(Audio Video Navigation；AVN)装置的功能中的至少一种。本发明专利技术利用肌电信号的车辆控制装置能够按照驾驶员的意图控制车辆的转向、制动及车辆的多媒体功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用肌电信号的车辆控制装置及方法，尤其涉及一种通过测定及处理根据前臂的动作发生的肌电信号，能够按照驾驶员的意图控制车辆的转向、制动及车辆的多媒体功能的利用肌电信号的车辆控制装置及方法。
技术介绍
转向系统一般是用于驾驶员任意变更车辆行进方向的装置，是由方向盘、转向轴等构成，将驾驶员的转向力传递给齿轮装置的操作机构，由改变转向力方向的同时增大旋转力并传递到行驶连接机构的齿轮装置及将齿轮装置的动作传递到前轮并准确支撑左右车轮的相关位置的连接机构等构成。并且，多媒体系统在驾驶员、车辆乘客触摸或用操作器(例如：杆、方向键、按钮、触摸屏、触摸板等)选择要使用的应用程序(App)，并通过相同方法选择应用程序(App)自身的功能时，通过影音导航(AudioVideoNavigation；AVN)装置的画面向车辆乘客提供音乐、视频、广播、收音机等多媒体功能及电话、蓝牙及语音识别等远程信息处理功能。上述车辆系统通过人的手部(手(forehand)、前臂、下臂、从胳膊肘至手腕之间的部分)工作，因意外事故或先天性疾病不方便使用手部的人无法在车辆内驾驶和使用多媒体装置。为解决这种问题，将肌电(ELECTROMYOGRAPHIC；EMG)信号等生物信号应用到车辆系统(例如，驾驶及多媒体系统)的技术受到广泛关注。本专利技术的
技术介绍
公开于韩国公开专利10-2007-0064083号(公开日期：2007年06月20日，利用肌电信号的车辆控制装置及方法)。上述
技术介绍
是通过对基于线控技术(X-by-Wire)技术的肌电信号进行处理控制车辆加速、制动及转向等的方法。但由于上述
技术介绍
之类的系统因获取肌电信号的部位广泛，因此信号区分模糊，为进行控制而处理和计算测定得到的信号的方法不明确，并且，控制车辆的方法也不够多样，没有明确公开其方法，过于茫然，因此无法确定是否能够起到控制实际车辆的功能。
技术实现思路
技术问题为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种通过测定及处理根据前臂的动作发生的肌电信号，能够按照驾驶员的意图控制车辆的转向、制动及车辆的多媒体功能的利用肌电信号的车辆控制装置及方法。技术方案根据本专利技术一个方面的利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于，包括：肌电信号测定部，其分别测定左/右前臂的肌电信号；肌电信号处理部，其对所述肌电信号测定部测定的左/右前臂的肌电信号进行处理；肌电信号组合部，其对经过所述肌电信号处理部处理的左/右前臂的肌电信号进行组合；以及，控制部，其利用所述左/右前臂的肌电信号的组合结果判断左/右前臂的动作，并根据判断得到的所述左/右前臂的动作控制车辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导航(AudioVideoNavigation；AVN)装置的功能中的至少一种。本专利技术的特征在于，所述肌电信号测定部包括：至少一个表面电极，其附着于前臂测定肌电信号；放大器，其放大所述表面电极测定的肌电信号；带通滤波器，其从经过所述放大器放大的肌电信号中过滤预先设定的特定频带的信号；陷波滤波器，其从经过所述放大器放大的肌电信号中过滤预先设定的特定频带的电噪声信号；模数转换器，其对过滤得到的所述特定频带的信号去除噪声后得到的信号进行模数转换；以及，肌电信号输出部，其输出通过所述模数转换器转换成数字信号的肌电信号。本专利技术的特征在于：所述表面电极附着位置为左前臂的尺侧腕伸肌与桡侧腕长伸肌及右前臂的尺侧腕伸肌与桡腕屈肌。本专利技术的特征在于：所述控制部利用左前臂的动作及各动作的保持时间和右前臂的动作及各动作的保持时间的组合结果控制车辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导航装置功能中的至少一种，其中，左前臂的动作包括前进(Forward)、后退(Backward)及休息(Rest)，右前臂的动作包括向左(Left)旋转、向右(Right)旋转及休息(Rest)。本专利技术的特征在于：所述控制部根据左前臂的前进(Forward)动作次数，从电池切断状态阶段性地转换车辆的电池状态直至最终启动车辆，根据左前臂的后退(Backward)动作次数，将车辆的启动状态转换成熄火状态后将电池状态阶段性地转换至电池切断状态。本专利技术的特征在于：所述前进(Forward)动作是指在左前臂握拳且拇指朝上的状态下，所述左前臂以握拳状态向下弯曲手腕的动作，所述后退(Backward)动作是指所述左前臂以握拳状态向上弯曲手腕的动作，休息(Rest)动作是指所述左前臂在握拳状态下手腕不向上侧或下侧弯曲，而是保持握拳且拇指朝上状态的动作。本专利技术的特征在于：所述控制部根据右前臂的肌电信号，判断所述右前臂握拳的状态下，所述右前臂以握拳状态转动手腕使得手背朝上、拇指朝左的动作为向左旋转，判断所述右前臂以握拳状态转动手腕使得手掌朝上且拇指朝右的动作为向右旋转，判断所述右前臂在握拳状态下不向左侧或右侧转动手腕，而是保持握拳状态使得右前臂的拇指朝上的动作为休息(Rest)。本专利技术的特征在于：所述肌电信号处理部通过处理左前臂的肌电信号提取特征点，接收右前臂的肌电信号并提取特征点后，利用预先设定的任意的生物信号分类算法，根据提取的所述左/右前臂的特征点识别肌电图案，所述特征点是通过计算绝对偏差平均值(DifferenceAbsoluteMeanValue；DAMV)提取得到的，其中所述绝对偏差平均值是预定时间的信号的绝对值的积分结果。根据本专利技术另一方面的利用肌电信号的车辆控制方法，其特征在于，包括：肌电信号测定部分别测定左/右前臂的肌电信号的步骤；肌电信号处理部对所述肌电信号测定部测定的左/右前臂的肌电信号进行处理的步骤；肌电信号组合部对经过所述肌电信号处理部处理的左/右前臂的肌电信号进行组合的步骤；以及，控制部利用所述左/右前臂的肌电信号的组合结果判断左/右前臂的动作，并根据判断得到的所述左/右前臂的动作控制车辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导航(AudioVideoNavigat1ion；AVN)装置的功能中的至少一种的步骤。本专利技术的特征在于，判断所述左/右前臂的动作的步骤具体是，所述控制部利用左前臂的动作及各动作的保持时间和右前臂的动作及各动作的保持时间的组合结果控制车辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导航装置功能中的至少一种，其中，左前臂的动作包括前进(Forward)、后退(Backward)及休息(Rest)，右前臂的动作包括向左(Left)旋转、向右(Right)旋转及休息(Rest)。...

【技术保护点】
一种利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于，包括：肌电信号测定部，其分别测定左/右前臂的肌电信号；肌电信号处理部，其对所述肌电信号测定部测定的左/右前臂的肌电信号进行处理；肌电信号组合部，其对经过所述肌电信号处理部处理的左/右前臂的肌电信号进行组合；以及控制部，其利用所述左/右前臂的肌电信号的组合结果判断左/右前臂的动作，并根据判断得到的所述左/右前臂的动作控制车辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导航装置的功能中的至少一种。

【技术特征摘要】
2014.10.15 KR 10-2014-01389651.一种利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于，包括：
肌电信号测定部，其分别测定左/右前臂的肌电信号；
肌电信号处理部，其对所述肌电信号测定部测定的左/右前臂的肌电信号进行处
理；
肌电信号组合部，其对经过所述肌电信号处理部处理的左/右前臂的肌电信号进
行组合；以及
控制部，其利用所述左/右前臂的肌电信号的组合结果判断左/右前臂的动作，
并根据判断得到的所述左/右前臂的动作控制车辆的转向方向、制动及设置于车辆的
影音导航装置的功能中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于，所述肌
电信号测定部包括：
至少一个表面电极，其附着于前臂测定肌电信号；
放大器，其放大所述表面电极测定的肌电信号；
带通滤波器，其从经过所述放大器放大的肌电信号中过滤预先设定的特定频带
的信号；
陷波滤波器，其从经过所述放大器放大的肌电信号中过滤预先设定的特定频带
的电噪声信号；
模数转换器，其对过滤得到的所述特定频带的信号去除噪声后得到的信号进行
模数转换；以及
肌电信号输出部，其输出通过所述模数转换器转换成数字信号的肌电信号。
3.根据权利要求2所述的利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于：
所述表面电极附着位置为左前臂的尺侧腕伸肌与桡侧腕长伸肌及右前臂的尺侧
腕伸肌与桡腕屈肌。
4.根据权利要求1所述的利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于：
所述控制部利用左前臂的动作及各动作的保持时间和右前臂的动作及各动作的
保持时间的组合结果控制车辆的转向方向、制动及设置于车辆的影音导航装置功能
中的至少一种，其中，左前臂的动作包括前进、后退及休息，右前臂的动作包括向
左旋转、向右旋转及休息。
5.根据权利要求1所述的利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于：
所述控制部根据左前臂的前进动作次数，从电池切断状态阶段性地转换车辆的
电池状态直至最终启动车辆，
根据左前臂的后退动作次数，将车辆的启动状态转换成熄火状态后将电池状态
阶段性地转换至电池切断状态。
6.根据权利要求5所述的利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于：
所述前进动作是指在左前臂握拳且拇指朝上的状态下，所述左前臂以握拳状态
向下弯曲手腕的动作，所述后退动作是指所述左前臂以握拳状态向上弯曲手腕的动
作，
休息动作是指所述左前臂在握拳状态下手腕不向上侧或下侧弯曲，而是保持握
拳且拇指朝上状态的动作。
7.根据权利要求1所述的利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于：
所述控制部根据右前臂的肌电信号，
判断所述右前臂握拳的状态下，所述右前臂以握拳状态转动手腕使得手背朝上、
拇指朝左的动作为向左旋转，
判断所述右前臂以握拳状态转动手腕使得手掌朝上且拇指朝右的动作为向右旋
转，
判断所述右前臂在握拳状态下不向左侧或右侧转动手腕，而是保持握拳状态使
得右前臂的拇指朝上的动作为休息。
8.根据权利要求1所述的利用肌电信号的车辆控制装置，其特征在于：

【专利技术属性】
技术研发人员：柳松贤，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR