利用肌電信號的車輛控制裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及利用肌電信號的車輛控制裝置及方法，尤其設及一種通過測定及處理 根據前臂的動作發生的肌電信號，能夠按照駕駛員的意圖控制車輛的轉向、制動及車輛的 多媒體功能的利用肌電信號的車輛控制裝置及方法。
【背景技術】
[0002] 轉向系統一般是用于駕駛員任意變更車輛行進方向的裝置，是由方向盤、轉向軸 等構成，將駕駛員的轉向力傳遞給齒輪裝置的操作機構，由改變轉向力方向的同時增大旋 轉力并傳遞到行駛連接機構的齒輪裝置及將齒輪裝置的動作傳遞到前輪并準確支撐左右 車輪的相關位置的連接機構等構成。
[0003] 并且，多媒體系統在駕駛員、車輛乘客觸摸或用操作器（例如：桿、方向鍵、按鈕、 觸摸屏、觸摸板等）選擇要使用的應用程序（App)，并通過相同方法選擇應用程序（App)自 身的功能時，通過影音導航（Audio Video化vigation;AVN)裝置的畫面向車輛乘客提供音 樂、視頻、廣播、收音機等多媒體功能及電話、藍牙及語音識別等遠程信息處理功能。
[0004] 上述車輛系統通過人的手部（手（forehand)、前臂、下臂、從胳膊肘至手腕之間的 部分）工作，因意外事故或先天性疾病不方便使用手部的人無法在車輛內駕駛和使用多媒 體裝置。為解決運種問題，將肌電巧LECTR0MY0GRAPHIC;EMG)信號等生物信號應用到車輛 系統（例如，駕駛及多媒體系統）的技術受到廣泛關注。
[0005] 本發明的【背景技術】公開于韓國公開專利10-號（公開日期：2007年 06月20日，利用肌電信號的車輛控制裝置及方法）。
[0006] 上述【背景技術】是通過對基于線控技術狂-by-Wire)技術的肌電信號進行處理控 制車輛加速、制動及轉向等的方法。但由于上述【背景技術】之類的系統因獲取肌電信號的 部位廣泛，因此信號區分模糊，為進行控制而處理和計算測定得到的信號的方法不明確，并 且，控制車輛的方法也不夠多樣，沒有明確公開其方法，過于茫然，因此無法確定是否能夠 起到控制實際車輛的功能。

【發明內容】

[0007] 技術問題
[0008] 為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種通過測定及處理根據前臂的動作發 生的肌電信號，能夠按照駕駛員的意圖控制車輛的轉向、制動及車輛的多媒體功能的利用 肌電信號的車輛控制裝置及方法。
[000引技術方案
[0010] 根據本發明一個方面的利用肌電信號的車輛控制裝置，其特征在于，包括：肌電信 號測定部，其分別測定左/右前臂的肌電信號；肌電信號處理部，其對所述肌電信號測定部 測定的左/右前臂的肌電信號進行處理；肌電信號組合部，其對經過所述肌電信號處理部 處理的左/右前臂的肌電信號進行組合；W及，控制部，其利用所述左/右前臂的肌電信號 的組合結果判斷左/右前臂的動作，并根據判斷得到的所述左/右前臂的動作控制車輛的 轉向方向、制動及設置于車輛的影音導航（Audio Video化vigation ;AVN)裝置的功能中的 至少一種。
[0011] 本發明的特征在于，所述肌電信號測定部包括：至少一個表面電極，其附著于前臂 測定肌電信號；放大器，其放大所述表面電極測定的肌電信號；帶通濾波器，其從經過所述 放大器放大的肌電信號中過濾預先設定的特定頻帶的信號；陷波濾波器，其從經過所述放 大器放大的肌電信號中過濾預先設定的特定頻帶的電噪聲信號；模數轉換器，其對過濾得 到的所述特定頻帶的信號去除噪聲后得到的信號進行模數轉換；W及，肌電信號輸出部，其 輸出通過所述模數轉換器轉換成數字信號的肌電信號。
[0012] 本發明的特征在于：所述表面電極附著位置為左前臂的尺側腕伸肌與榜側腕長伸 肌及右前臂的尺側腕伸肌與榜腕屈肌。
[0013] 本發明的特征在于：所述控制部利用左前臂的動作及各動作的保持時間和右前臂 的動作及各動作的保持時間的組合結果控制車輛的轉向方向、制動及設置于車輛的影音導 航裝置功能中的至少一種，其中，左前臂的動作包括前進（Forward)、后退度ackward)及休 息巧est)，右前臂的動作包括向左化eft)旋轉、向右巧i曲t)旋轉及休息巧est)。
[0014] 本發明的特征在于：所述控制部根據左前臂的前進（Forward)動作次數，從電池 切斷狀態階段性地轉換車輛的電池狀態直至最終啟動車輛，根據左前臂的后退度ackward) 動作次數，將車輛的啟動狀態轉換成焰火狀態后將電池狀態階段性地轉換至電池切斷狀 態。
[0015] 本發明的特征在于：所述前進（Forward)動作是指在左前臂握拳且拇指朝上的狀 態下，所述左前臂W握拳狀態向下彎曲手腕的動作，所述后退度ackward)動作是指所述左 前臂W握拳狀態向上彎曲手腕的動作，休息巧est)動作是指所述左前臂在握拳狀態下手 腕不向上側或下側彎曲，而是保持握拳且拇指朝上狀態的動作。
[0016] 本發明的特征在于：所述控制部根據右前臂的肌電信號，判斷所述右前臂握拳的 狀態下，所述右前臂W握拳狀態轉動手腕使得手背朝上、拇指朝左的動作為向左旋轉，判斷 所述右前臂W握拳狀態轉動手腕使得手掌朝上且拇指朝右的動作為向右旋轉，判斷所述右 前臂在握拳狀態下不向左側或右側轉動手腕，而是保持握拳狀態使得右前臂的拇指朝上的 動作為休息巧est)。
[0017] 本發明的特征在于：所述肌電信號處理部通過處理左前臂的肌電信號提取特征 點，接收右前臂的肌電信號并提取特征點后，利用預先設定的任意的生物信號分類算法，根 據提取的所述左/右前臂的特征點識別肌電圖案，所述特征點是通過計算絕對偏差平均值 (Difference Absolute Mean Value ;DAMV)提取得到的，其中所述絕對偏差平均值是預定 時間的信號的絕對值的積分結果。
[0018] 根據本發明另一方面的利用肌電信號的車輛控制方法，其特征在于，包括：肌電信 號測定部分別測定左/右前臂的肌電信號的步驟；肌電信號處理部對所述肌電信號測定部 測定的左/右前臂的肌電信號進行處理的步驟；肌電信號組合部對經過所述肌電信號處理 部處理的左/右前臂的肌電信號進行組合的步驟；W及，控制部利用所述左/右前臂的肌電 信號的組合結果判斷左/右前臂的動作，并根據判斷得到的所述左/右前臂的動作控制車 輛的轉向方向、制動及設置于車輛的影音導航（Audio Video化vigatlion;AVN)裝置的功 能中的至少一種的步驟。
[0019] 本發明的特征在于，判斷所述左/右前臂的動作的步驟具體是，所述控制部利用 左前臂的動作及各動作的保持時間和右前臂的動作及各動作的保持時間的組合結果控制 車輛的轉向方向、制動及設置于車輛的影音導航裝置功能中的至少一種，其中，左前臂的動 作包括前進（Forward)、后退度ackward)及休息巧est)，右前臂的動作包括向左化eft)旋 轉、向右巧i曲t)旋轉及休息巧est)。
[0020] 本發明的特征在于：控制所述車輛的轉向方向與制動的步驟具體是，所述控制部 根據左前臂的前進（Forward)動作次數，從電池切斷狀態階段性地轉換車輛的電池狀態直 至最終啟動車輛，根據左前臂的后退度ackward)動作次數，將車輛的啟動狀態轉換成焰火 狀態后將電池狀態階段性地轉換至電池切斷狀態。
[0021] 本發明的特征在于：所述前進（Forward)動作是指在左前臂握拳且拇指朝上的狀 態下，所述左前臂W握拳狀態向下彎曲手腕的動作，所述后退度ackward)動作是指所述左 前臂W握拳狀態向上彎曲手腕的動作，休息巧est)動作是指所述左前臂在握拳狀態下手 腕不向上側或下側彎曲，而是保持握拳且拇指朝上狀態的動作。
[0022] 本發明的特征在于：判斷所述左/右前臂的動作的步驟具體是，所述控制部根據 右前臂的肌電信號，判斷所述右前臂握拳的狀態下，所述右前臂W握拳狀態轉動手腕使得 手背朝上、拇指朝左的動作為向左旋轉，判斷所述右前臂W握拳狀態轉動手腕使得手掌朝 上且拇指朝右的動作為向右旋轉，判斷所述右前臂在握拳狀態下不向左側或右側轉動手 腕，而是保持握拳狀態使得右前臂的拇指朝上的動作為休息巧est)。
[0023] 本發明的特征在于：對所述左/右前臂的肌電信號進行處理的步驟具體是，所述 肌電信號處理部通過處理左前臂的肌電信號提取特征點，接收右前臂的肌電信號并提取 特征點后，利用預先設定的任意的生物信號分類算法，根據提取的所述左/右前臂的特征 點識別肌電圖案，所述特征點是通過計算絕對偏差平均值值ifference Absolute Mean Value ;DAMV)提取得到的，其中所述絕對偏差平均值是預定時間的信號的絕對值的積分結 果。
[0024] 技術效果
[00巧]本發明通過測定及處理根據前臂的動作發生的肌電信號，能夠按照駕駛員的意圖 控制車輛的轉向、制動及車輛的多媒體功能。
【附圖說明】
[0026] 圖1為顯示根據本發明一個實施例的利用肌電信號的車輛控制裝置的概略構成 的示意圖；
[0027] 圖2為顯示上述圖1中肌電信號測定部的具體構成的示意圖；
[0028] 圖3為顯示基于上述圖1的能夠通過表面電極測定的肌電信號檢測的前臂動作的 照片；
[0029] 圖4為說明上述圖1中肌電信號處理部的動作的示意圖；
[0030] 圖5為說明上述圖1中按動作分類肌電信號后組合各前臂的特征點結果確定轉向 方向的肌電信號組合部的動作的圖表；
[0031] 圖6為說明上述圖1中按動作分類肌電信號后組合各前臂的特征點結果確定AVN 裝置的功能的肌電信號組合部的動作的圖表；
[0032] 圖7為說明上述圖1中控制