專利名稱：一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子，生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，涉及便攜式腦電心電檢測和實時管理分析的方法，可用于便攜式腦電心電檢測，實時外界環(huán)境監(jiān)測，用于研究分析，健康管理，教育教學(xué)，監(jiān)護康復(fù)等場合，尤其涉及一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
腦電波檢測是近幾年來較為新穎的應(yīng)用于醫(yī)療專業(yè)的一種檢測手段，廣泛應(yīng)用于監(jiān)護康復(fù)的場合。例如:在治療產(chǎn)婦抑郁上，經(jīng)常采用腦電波檢測以輔助心理治療，起到良好的手段，并且在市場中有一定的應(yīng)用數(shù)量。又例如:在治療智障人士癲癇的應(yīng)用中，腦電波用來檢測患者癲癇的程度，從而確定藥量和用藥的方法。然而，雖然腦電波被廣泛應(yīng)用于專業(yè)領(lǐng)域，但是現(xiàn)有的專業(yè)腦電檢測儀器往往是大型設(shè)備，包括一個獨立運行的大型主機，硬件輔助設(shè)備和一個個由多個腦電極組成的頭盔或帽子。同時，運行和操作，需要專業(yè)人士進(jìn)行，頭盔或者帽子由多根信號線與主機通信。作為一種大型的專業(yè)設(shè)備，很難由普通消費者來操控，并且佩戴者只能在指定小范圍位置活動，很多時候無法重現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行科學(xué)研究或者治療作為一種新興技術(shù)，腦電將來可以被廣泛應(yīng)用于操控，反饋等多種用途當(dāng)中，應(yīng)用領(lǐng)域更可拓展至教育，科研，檢測監(jiān)護等更廣泛的領(lǐng)域，很顯然，上面描述的專業(yè)大型腦電檢測器材無法滿足市場需求，所以就需要一種便攜的腦電檢測設(shè)備，既能夠?qū)崟r監(jiān)測腦電心電等生理數(shù)據(jù)，也能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境外界對于用戶的刺激，以便研究人員研究，并提供一整套的民用應(yīng)用和技術(shù)分享平臺。與此同時，現(xiàn)有的專業(yè)檢測設(shè)備缺少良好的實時上傳下載機制，對于檢測數(shù)據(jù)很難進(jìn)行實時分享，管理，分析。就需要有一套系統(tǒng)，融合了云計算，云分享和智能終端的實時 更新當(dāng)前數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時監(jiān)測，實時分析，實時共享，并且提供腦電波的趣味應(yīng)用等功能，并兼顧專業(yè)用途和民用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述存在的不足和缺陷，提供一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)，它是通過頭帶實時監(jiān)控檢測用戶的腦電心電參數(shù)和周圍環(huán)境數(shù)據(jù)并通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至智能手機終端，最后通過智能手機終端與后臺云計算服務(wù)器進(jìn)行通信來實現(xiàn)資料的上傳和下載，后臺云計算服務(wù)器負(fù)責(zé)保存和處理實時數(shù)據(jù)并提供資料的分享和用戶互動功能。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本發(fā)明包括后臺云計算服務(wù)器，智能手機終端，其特征是還包括一個便于攜帶的頭帶硬件，其中頭帶由單片機、腦電采樣芯片、心電采樣傳感器、溫濕度傳感器、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、前額攝像頭、前額檢測電極和供電系統(tǒng)組成；所述的頭帶上固定有電源盒、金屬電極、傳感器組及攝像頭、主電器盒，傳感器組位于攝像頭之上，它們之間通過固定在頭帶中的導(dǎo)線連接；其中金屬電極的輸出端與腦電信號放大器輸入端連接，腦電信號放大器、麥克風(fēng)、傳感器組及攝像頭的輸出端與單片機的輸入端連接，單片機的輸出端和輸入端與無線通信模塊的輸出端和輸入端雙向連接，無線通信模塊的輸出端和輸入端與智能手機終端和后臺云計算服務(wù)器的輸出端和輸入端無線雙向連接。所述的電源盒由電池、充電電路和升壓整流電路組成，其中充電電路的輸出端與電池的輸入端連接，電池的輸出端與升壓整流電路的輸入端連接。所述的主電器盒由腦電信號放大器、麥克風(fēng)、單片機和無線通信模塊組成，其中腦電信號放大器和麥克風(fēng)的輸出端與單片機的輸入端連接，單片機的輸出端和輸入端與無線通信模塊的輸出端和輸入端雙向連接，無線通信模塊的輸出端和輸入端與智能手機終端和后臺云計算服務(wù)器的輸出端和輸入端無線雙向連接。所述的金屬電極的輸出端與腦電信號放大器的輸入端連接，腦電信號放大器將放大后的腦電信號傳送給單片機處理。所述的攝 像頭將拍攝到的頭帶前方畫面?zhèn)魉椭羻纹瑱C中進(jìn)行處理，麥克風(fēng)的輸出端與單片機的音頻輸入端連接。所述的傳感器組可以是溫度傳感器、心率傳感器、出汗程度傳感器及有關(guān)的傳感器，它們的輸出信號都連接至單片機的端口。所述的無線通信模塊可以是GPRS或WIFI無線通信模塊，將處理后的數(shù)據(jù)包傳送至智能手機終端和后臺云計算服務(wù)器。本發(fā)明通過電極采樣后的微弱電信號通過屏蔽低損耗導(dǎo)線傳輸至腦電波處理芯片，在芯片中處理之后，傳輸至單片機。心電同樣是光電信號，通過屏蔽低損耗導(dǎo)線直接傳輸至單片機芯片。溫濕度傳感器，經(jīng)過采樣之后，連接單片機芯片。攝像頭在內(nèi)部壓縮后，連接至單片機芯片。單片機芯片，作為主控芯片，起到控制，接收和任務(wù)調(diào)度的作用。經(jīng)過單片機芯片處理的數(shù)據(jù)，經(jīng)過壓縮后，由無線模塊，傳輸至智能手機終端和后臺云計算服務(wù)器。并且無線模塊負(fù)責(zé)與智能手機終端的通信，實現(xiàn)信息交互。智能手機終端，作為用戶查看實時數(shù)據(jù)，和采集數(shù)據(jù)，實時上傳至后臺云計算服務(wù)器的工具，起到了橋梁的作用。手機上的應(yīng)用可以查看頭帶實時采集的數(shù)據(jù)，并可以調(diào)出歷史數(shù)據(jù)，并且，手機提供了一個應(yīng)用的平臺，用戶可以通過頭帶，控制手機，提供了另外一種新的輸入方式，即通過腦電波替代鍵盤和鼠標(biāo)的作用。后臺云計算服務(wù)器，作為存儲用戶實時數(shù)據(jù)，和提供網(wǎng)頁端應(yīng)用查看的設(shè)備，提供數(shù)據(jù)分析，實時運算，實時存儲的功能。本發(fā)明與傳統(tǒng)腦電檢測儀器相比，具有以下優(yōu)點:便攜式設(shè)計，并且能夠提供實時的環(huán)境數(shù)據(jù)，外界環(huán)境數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)；提供了一整套的數(shù)據(jù)采集后的解決方案，提供實時上傳，實時分析，實時分享，實時監(jiān)控等諸多實用功能，并且利用此平臺可以實現(xiàn)腦電波控制，以替代鼠標(biāo)鍵盤等功能；可以廣泛應(yīng)用于科研，教學(xué)，康復(fù)，監(jiān)護等領(lǐng)域，并且能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，美觀，準(zhǔn)確，擁有用戶體驗好，交互便捷，外形美觀等諸多優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理方框圖。圖2是本發(fā)明一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)中的頭帶硬件的立體結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)中的頭帶硬件的主視結(jié)構(gòu)原理方框圖。圖4是本發(fā)明一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)中的電源盒的結(jié)構(gòu)原理方框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不是對本發(fā)明范圍的限制。如圖1、2、3所示，本發(fā)明一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)，包括后臺云計算服務(wù)器12，智能手機終端11，其特征是還包括一個便于攜帶的頭帶硬件，其中頭帶由單片機、腦電采樣芯片、心電采樣傳感器、溫濕度傳感器、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、前額攝像頭、前額檢測電極和供電系統(tǒng)組成；所述的頭帶I上固定有電源盒2、金屬電極3、傳感器組4及攝像頭5、主電器盒6，傳感器組4位于攝像頭5之上，它們之間通過固定在頭帶I中的導(dǎo)線連接；其中金屬電極3的輸出端與腦電信號放大器7輸入端連接,腦電信號放大器7、麥克風(fēng)8、傳感器組4及攝像頭5的輸出端與單片機9的輸入端連接,單片機9的輸出端和輸入端與無線通信模塊10的輸出端和輸入端雙向連接，無線通信模塊10的輸出端和輸入端與智能手機終端11和后臺云計算服務(wù)器12的輸出端和輸入端無線雙向連接。如圖4所示，所述的電源盒2由電池13、充電電路14和升壓整流電路15組成，其中充電電路14的輸出端與電池13的輸入端連接，電池13的輸出端與升壓整流電路15的輸入端連接。

如圖1所示，所述的主電器盒6由腦電信號放大器7、麥克風(fēng)8、單片機9和無線通信模塊10組成，其中腦電信號放大器7和麥克風(fēng)8的輸出端與單片機9的輸入端連接，單片機9的輸出端和輸入端與無線通信模塊10的輸出端和輸入端雙向連接,無線通信模塊
10、的輸出端和輸入端與智能手機終端11和后臺云計算服務(wù)器12的輸出端和輸入端無線雙向連接。如圖1所示，所述的金屬電極3的輸出端與腦電信號放大器7的輸入端連接，腦電信號放大器7將放大后的腦電信號傳送給單片機9處理。如圖1、2、3所示，所述的攝像頭5將拍攝到的頭帶I前方畫面?zhèn)魉椭羻纹瑱C9中進(jìn)行處理，麥克風(fēng)8的輸出端與單片機9的音頻輸入端連接。如圖1所示，所述的傳感器組4可以是溫度傳感器、心率傳感器、出汗程度傳感器及有關(guān)的傳感器，它們的輸出信號都連接至單片機9的端口。如圖1所示，所述的無線通信模塊10可以是GPRS或WIFI無線通信模塊，將處理后的數(shù)據(jù)包傳送至智能手機終端11和后臺云計算服務(wù)器12。以上是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，凡依上述構(gòu)思所作的相類似改變，理應(yīng)屬于本發(fā)明的涵蓋內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)，包括后臺云計算服務(wù)器(12)，智能手機終端(11)，其特征是還包括一個便于攜帶的頭帶硬件，其中頭帶由單片機、腦電采樣芯片、心電采樣傳感器、溫濕度傳感器、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、前額攝像頭、前額檢測電極和供電系統(tǒng)組成；所述的頭帶(I)上固定有電源盒(2)、金屬電極(3)、傳感器組(4)及攝像頭(5)、主電器盒(6)，傳感器組(4)位于攝像頭(5)之上，它們之間通過固定在的頭帶(I)中的導(dǎo)線連接；其中金屬電極(3)的輸出端與腦電信號放大器(7)輸入端連接,腦電信號放大器(7)、麥克風(fēng)(8)、傳感器組(4)及攝像頭(5)的輸出端與單片機(9)的輸入端連接，單片機(9)的輸出端和輸入端與無線通信模塊(10)的輸出端和輸入端雙向連接，無線通信模塊(10)的輸出端和輸入端與智能手機終端(11)和后臺云計算服務(wù)器(12)的輸出端和輸入端無線雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)，其特征是所述的電源盒(2)由電池(13)、充電電路(14)和升壓整流電路(15)組成，其中充電電路(14)的輸出端與電池(13)的輸入端連接，電池(13)的輸出端與升壓整流電路(15)的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)，其特征是所述的主電器盒(6)由腦電信號放大器(7)、麥克風(fēng)(8)、單片機(9)和無線通信模塊(10)組成，其中腦電信號放大器(7 )和麥克風(fēng)(8 )的輸出端與單片機(9 )的輸入端連接，單片機(9 )的輸出端和輸入端與無線通信模塊(10)的輸出端和輸入端雙向連接,無線通信模塊(10)的輸出端和輸入端與智能手機終端(11)和后臺云計算服務(wù)器(12)的輸出端和輸入端無線雙向連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)，其特征是所述的金屬電極(3)的輸出端與腦電信號放大器(7)的輸入端連接，腦電信號放大器(7)將放大后的腦電信號傳送給單片機(9)處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)，其特征是所述的攝像頭(5)將拍攝到的頭帶(I)前方畫面?zhèn)魉椭羻纹瑱C(9)中進(jìn)行處理，麥克風(fēng)(8)的輸出端與單片機(9)的音頻輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)，其特征是所述的傳感器組(4)是溫度傳感器、心率傳感器或出汗程度傳感器，它們的輸出信號都連接至單片機(9)的端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)，其特征是所述的無線通信模塊(10)可以是GPRS或WIFI無線通信模塊，將處理后的數(shù)據(jù)包傳送至智能手機終端(11)和后臺云計算服務(wù)器(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式腦電檢測系統(tǒng)。包括后臺云計算服務(wù)器，智能手機終端和便于攜帶的頭帶硬件，頭帶由單片機、腦電采樣芯片、心電采樣傳感器、溫濕度傳感器、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、前額攝像頭、前額檢測電極和供電系統(tǒng)組成；頭帶上固定有電源盒、金屬電極、傳感器組及攝像頭、主電器盒，傳感器組位于攝像頭之上，它們之間通過固定在的頭帶中的導(dǎo)線連接；其中金屬電極的輸出端與腦電信號放大器輸入端連接，腦電信號放大器、麥克風(fēng)、傳感器組及攝像頭的輸出端與單片機的輸入端連接，單片機的輸出端和輸入端與無線通信模塊的輸出端和輸入端雙向連接，無線通信模塊的輸出端和輸入端與智能手機終端和后臺云計算服務(wù)器的輸出端和輸入端無線雙向連接。
文檔編號A61B5/0476GK103169471SQ20131009936
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者劉仁俊, 葛卓琛, 潘子藝, 林成凡, 張潤靜, 劉乃安, 張家珩 申請人:劉仁俊, 葛卓琛