基於腦波控製的玩具賽車——意世界
資訊博覽
作者：黃佳琪 徐慶 高超 陳善安
1 “意世界”的工作原理
意世界玩具賽車由腦電波頭套采集人體腦電波強度，通過藍牙將數據無線傳輸給玩具賽車，由玩具賽車上的單片機處理腦電波數據，並用處理後的數據控製電機模塊的運作以及人機交互模塊的工作。
2 具體實施
2.1 整體特征
世界玩具賽車的一些整體特征。本產品包括腦電波頭套、玩具賽車兩大部分。腦電波頭套包括腦電波芯片、前額電極、耳夾電極、藍牙發送模塊和電源模塊。玩具賽車以單片機為核心，包括玩具賽車載體、藍牙接收模塊1號、藍牙接收模塊2號、電源模塊、電機驅動模塊、人機交互模塊和功能按鍵。
2.2 控製機理
意世界玩具賽車的控製框圖，該玩具賽車采用腦電波芯片進行人體腦電波強度的實時測量，通過數據包解析，得到人體腦電注意力強度。采用藍牙無線數據傳輸模塊實現腦電波采集模塊與控製終端之間的無線數據傳輸。再用單片機實現對腦電波芯片實時傳來的數據包進行解析。采用可充電鋰電池及穩壓芯片對各個模塊及元器件進行供電。采用功能按鍵，通過按鍵選擇“拔河”、“競速”兩種遊戲模式。以時鍾芯片為基準，確定係統的采樣周期。采用8個LED燈完成人機交互的功能。
2.3 遊戲玩法
2.3.1 競速模式
當隻有一個玩家控製一輛玩具賽車時，玩具賽車處於競速模式。在競速模式中，藍牙接收模塊1號藍牙發送模塊發送的數據包，並交給單片機解析，提取玩家1的注意力強度值，玩家1的注意力強度越強，玩具賽車的速度越快。玩具賽車競速模式下速度分為四檔：慢，中，快，很快。LED燈將按相應比賽方腦電波強度亮燈，腦電波強度越大，亮燈越多。
2.3.2 拔河模式
當同時有兩個玩家控製一輛玩具賽車時，玩具賽車處於拔河模式。在拔河模式中，藍牙接收模塊1號和藍牙接收模塊2號同時接收兩個腦電波頭套中的藍牙發送模塊發送的數據包，並交給單片機解析，可同時提取玩家1和玩家2兩人的注意力強度值，並比較大小，進而返等級1、等級2、等級3、等級4和等級5；其中等級 1為玩家1的注意力遠大於玩家2，玩具賽車快速向玩家2方向行駛，靠近玩家1的4個LED燈亮；等級2為玩家1的注意力大於玩家2，玩具賽車慢速向玩家2方向行駛，靠近玩家1的2個LED燈亮；等級3為玩家1的注意力和玩家2的注意力相當，玩具賽車停止不動，LED燈全亮；等級4為玩家1的注意力小於玩家2，所玩具賽車慢速向玩家1方向行駛，靠近玩家2的2個LED燈亮；等級5為玩家1的注意力遠小於玩家2，玩具賽車快速向玩家1方向行駛，靠近玩家2的4個LED燈亮。
3 創新點和市場前景
目前市場上暢銷的玩具賽車大多屬於手動遙控玩具賽車，其基本結構為：玩具賽車和遙控器，遙控器電路部分包括電源、信號發射電路、單片機、開關電路等等。這種普通遙控玩具賽車必須手動來遙控控製，而且一般控製者隻有一人，不能兩人同時遙控控製。這種普通遙控玩具賽車缺乏對抗性，容易讓人產生乏味的感覺。為了讓玩具賽車更具遊戲性和可玩性，一種用意念控製的玩具賽車尤為吸引廣大玩家的眼球。玩家可以通過自己的意念來控製玩具賽車的啟停、快慢等等，使玩家的大腦具有遙控器的功能，讓玩家操控起來有種隨心所欲的感覺。與此同時，該玩具賽車還能進行兩個玩家之間意念強弱的比拚，結果反映在玩具賽車的行進方向和速度上。
本產品開辟了一種全新的玩具賽車操作方式，並具有多種遊戲模式，將會成為娛樂玩具領域的高端產品。作品功能豐富，娛樂性、創新性和可行性較強，市場前景廣闊，隨著進一步的開發還可應用於人們的日常生活，如課堂注意力檢測、汽車駕駛注意力檢測及疲勞駕駛防範、運動員訓練等方麵。