[发明专利]便携式脑电波检测及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种在检测脑电波的装置及检测3轴方向的加速度值的装置通过近距离无线模块显示接收到的无线信号，并利用所述信号控制与脑电波相关的外部设备的装置及其方法，尤其，涉及一种检测使用者的脑电波，通过脑电波分析用微控制器（Micro Controller Unit，以下称为MCU）分析出6种脑电波信号（德尔塔（δ）波、西塔（θ）波、阿尔法（α）波、SMR波、贝塔（β）波及伽马（σ）波），使用者通过目视能够容易确认所述脑电波信号的便携式脑电波检测仪及利用在检测所述脑电波的装置和检测所述3轴方向的加速度值的装置中检测的值的与脑电波相关的外部设备控制系统。

背景技术

通常，脑电波是在人类的头皮检测的具有的数十微伏的电位差和30赫兹以下的频率的波长，是反应人的意识状态的物理值。脑电波根据其频率可分为德尔塔（δ）波、西塔（θ）波、阿尔法（α）波、SMR波、贝塔（β）波及伽马（σ）波。

德尔塔（δ）波是频率在0.5～3.5赫兹的脑电波，是处于几乎没有意识的状态或沉睡状态时的脑电波，西塔（θ）波是频率在4～7赫兹的脑电波，是人们处于浅睡眠或打盹儿状态时的脑电波。阿尔法（α）波是频率在8～11赫兹的脑电波，是处于稳定且舒适状态时的脑电波，SMR波是频率在12～15赫兹的脑电波，是处于完全集中状态时的脑电波，贝塔（β）波是频率在16～30赫兹的脑电波，是人们在活动时处于稍微紧张且集中状态时的脑电波。伽马（σ）波是频率在30～50赫兹的脑电波，是处于深思或集中在高次元逻辑状态时的脑电波。

最近正积极进行利用脑电波来控制事物的研究。具有20～30以上的脑电波检测电极的用于医疗的脑电波检测仪也继续研发中，并且开发出通过个人电脑安装程序，在产生集中力时，经图形处理的汽车在飞驰或箭头在发射等电脑用程序游戏、以及只设置少数的脑电波电极来检测脑电波信号，通过排风扇的旋转使乒乓球吹起或使玩具车往前行驶的简单地打开/关闭操作形态的设备。

根据现有技术的脑电波检测及控制装置，其检测使用者输出何种脑电波的方法非常复杂且难以通过目视确认，而且，不是单纯且具体数值化的结果值，而需连接到用于分析脑电波的其他的程序或电脑等其他的处理系统才能确认其结果，因此，对一般人难以进行集中力的系统训练，而且利用脑电波的与脑电波相关的设备控制方法，其利用非常有限，单一的控制系统很普通，且难以与其他的与脑电波相关的设备兼容。

发明内容

本发明为解决所述问题，其目的在于，提供便携式脑电波检测及控制系统，在戴在使用者的头皮的脑电波检测部检测信号并进行数值化，从而能用目视确认脑电波，并将其反馈而具体训练集中度，能够有效运营，而且通过设定被数值化的脑电波值，而能够精密地控制与脑电波相关的外部设备。

为达成所述目的，根据本发明的便携式脑电波检测及控制系统，包括戴在使用者的头部来检测脑电波的脑电波检测单元及加速度传感器，并包括：点亮部，将从所述脑电波检测单元检测出的脑电波根据频率分为所述6种脑电波信号，而点亮对应于各信号的LED；显示部，用于输出输入到所述便携式脑电波检测及控制系统的接收部的信号的变化值；存储器，比较并存储通过脑电波信号本身或MCU部的处理而分析出的结果值，从而具有可确认功能。而且包含以下系统，通过分时无线通信方法，可检测一人或多人的集中力，通过数值能客观地比较分析，而且，从所述加速度传感器及所述脑电波检测单元利用经数值处理的数据，通过电脑或蓝牙等无线通信模块用各种方法能够控制与脑电波相关的外部设备。

所述便携式脑电波检测及控制系统由数据发送系统100和数据接收系统200构成。如图1所示，所述数据发送系统100通过3个用于检测脑电波的耳麦式传感器102向EEG(Electro Encephalo Graph，以下称为EEG)输入部104传达脑电波信号，并将从所述EEG输入部104接收到的脑电波信号及在加速度传感器120检测的数据传达到增幅/滤波器106而滤除噪声后，增幅脑电波波长而输入到MCU108进行处理。此时，所述脑电波信号在信号分析部110分为所述6个脑电波信号并将检测到的各信号输入到LED点亮部112，在所述加速度传感器检测的数据用于控制与脑电波相关的外部设备。

电池部110管理图1的全部电源，当电源不足时，向LED表示部112传达信号，并通过电池充电部116充电内部的电池114。蓝牙发送部118发送用于与数据接收系统200进行无线通信的蓝牙信号。