[发明专利]基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统及方法

权利要求书

1.基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统，其特征在于包括信号采集模块、信号接收模块、处理分析模块、指令反馈模块和应用程序模块；所述信号采集模块用于检测脑电信号和用于采集运动状态；信号采集模块的输入端接人体头部和肢体，信号采集模块的输出端接信号接收模块；所述信号接收模块用于将采集到的信号传送给处理分析模块；信号接收模块的输入端接信号采集模块，信号接收模块的输出端接处理分析模块；所述处理分析模块用于对采集信号放大、滤波和频域信号变换，以及用于对信号进行分析产生分析结果；处理分析模块的输入端分别连接信号接收模块和应用程序模块，处理分析模块的输出端接指令反馈模块；所述指令反馈模块用于接收处理分析模块的信号并对程序应用模块产生指令，指令反馈模块的输入端接处理分析模块的输出端，指令反馈模块的输出端接程序应用模块；所述应用程序模块用于将接到的处理信号统计汇总，并将收集到的数据处理统计汇总，将信息结果传输到数据库。

2.如权利要求1所述基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统，其特征在于所述信号接收模块将采集到的信号通过蓝牙传输或WIFI无线方式传送到处理分析模块。

3.如权利要求1所述基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统，其特征在于所述信号采集模块包括传感器、脑电信号采集器和运动信号采集器。

4.如权利要求3所述基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统，其特征在于所述脑电信号采集器采用RHD2216芯片；所述运动信号采集器采用MPU9150芯片。

5.如权利要求1所述基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统，其特征在于所述处理分析模块包括STM32芯片和FPGA芯片。

6.如权利要求5所述基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统，其特征在于所述STM32采用STM32F407芯片；处理分析模块外接蓝牙音箱和SD存储卡。

7.如权利要求1所述基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统，其特征在于所述指令反馈模块与处理分析模块以通讯协议无线网络的方式传输信号。

8.如权利要求1所述基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统，其特征在于所述指令反馈模块采用与设备相互辅助的移动电子设备，如手机、平板或电脑。

9.如权利要求1所述基于脑电与运动状态反馈的注意力训练系统，其特征在于所述信号采集模块、信号接收模块、处理分析模块、指令反馈模块外接电源；所述电源可采用可充电电源，优选便携式锂电池。

10.基于脑电与运动状态反馈的注意力训练方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将信号采集模块以及信号接收模块给被测者佩戴并开启；

2)通过脑电传感器与运动传感器采集被测者在交互中产生的脑电信号和运动信号，将采集到的信号传输给处理分析模块；

3)处理分析模块的MCU微处理器通过信号接收模块接受采集到的脑电肌电信号；将脑电信号的θ波与β波的比值作为注意力的判断参数；

4)处理分析模块的MCU处理器对信号初步处理后自动将信号通过蓝牙传输协议等方式传送到移动电子设备中；

5)移动电子设备接受到信号后，判断被测者所处注意力的状态，给予相应的惩罚或奖励，将新接受的数据填入数据库，数据经过分析调整后，经由指令反馈模块将结果传输给医师或家长；

6)根据移动电子设备接受到信号的注意力状态判断，在被测者的耳机设备中进行父母录制提示声音的反馈；

7)在一个时间阶段中，应用程序模块可将此阶段接收到的所有数据整理自动统计分析成折线图，直观显示被测者注意力状态的改变。