[实用新型]基于传感器反馈用于大脑能力培训的训练系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及认知神经科学领域和信号处理技术领域的结合应用，尤其涉及一种基于传感器反馈用于大脑能力培训的训练系统。

背景技术

神经反馈是产生于上个世纪六十年代的一种治疗技术，可以适用于身体疾病、精神心理疾病、康复治疗等很多领域。神经反馈主要是利用一些电子仪器设备，测量神经系统的活动状况，并把正常或异常的神经系统活动状况有选择的转换为视觉或听觉信号实时反馈给用户。

神经反馈治疗技术可用于改善认知功能，或治疗心理或行为障碍的系统。提高专注力：专注力是大脑思维、记忆、学习等一系列活动的基础，专注力的提高是个体在学习与工作方面都效果效率提升的基础，并且思维力的提高有助于从不同角度思考，产生创新力，提高学习与工作的满足感，大脑保持年轻、身心合一。提升大脑“工作态”：专注力和自我调节放松能力的高匹配状态称为“工作态”，在工作态下，人的自制力、记忆力、逻辑思维能力、对外界信息的接受能力、思维范畴开拓能力都处于高效状态。

传统的神经反馈技术的应用一般采用心电、皮肤温度、肌电和呼吸节律等作为输入信号，反馈手段也比较单一，听觉多为简单的音节，视觉方面多为红绿灯形式。另外，脑电波信号是一种非常微弱的信号，神经反馈系统中获得的信号的准确性难以保证，且很难保证控制信号的正确率，最后的反馈效果准确性也不高。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供了一个基于传感器反馈用于大脑能力培训的训练系统，对人体的行为进行塑造与训练，不但可以对由焦虑、抑郁、失眠、紧张、压力过大、情绪问题和身心疲劳等的人群进行训练，还可通过自我调节缓解上述症状；也适用于个人心理综合能力提高，通过训练提升自身大脑工作态。

为实现以上目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种基于传感器反馈用于大脑能力培训的训练系统，包括脑电采集模块和处理计算模块：

所述脑电采集单元包括传感器单元、第一处理电路和第一无线通信单元；所述传感器用于采集人体身体生理信号和/或物理信号，所述传感器连接所述第一处理电路；所述第一处理电路用于接收所述传感器的采集信号并进行信号过滤、调制和放大处理；所述第一无线通信单元将第一处理电路的数据无线传输至处理计算模块；

所述处理计算模块包括第二无线通信单元、第二处理单元和输入输出单元；所述第二无线通信单元接收脑电采集单元的采集数据并传输至第二处理单元；所述第二处理单元对采集信号进行放大及模数转换处理后进行存储，对采集信号进行预处理和分析产生大脑的分析结果及专注力水平估值；所述输入输出单元包括将分析结果及专注力水平估值进行直观显示的显示设备。

优选地，传感器包括脑电传感器和/或运动传感器，所述脑电传感器用于采集人体的脑电波信号，所述运动传感器用于采集人体的运动状态信号。

优选地，第二处理单元包括存储单元、信号预处理单元和注意力分析单元。

优选地，第一无线通信单元和第二无线通信单元包括蓝牙模块、WIFI 模块和/或ZigBee模块。

优选地，处理计算模块还包括第三无线通信单元，所述第三无线通信单元用于网络连接外部终端。

优选地，处理计算模块还包括运动传感器，所述运动传感器连接所述第二处理单元。

本实用新型还提供了一种基于传感器反馈用于大脑能力培训的训练方法，包括以下步骤：

S1:通过脑电采集模块的传感器单元采集人体身体生理信号和/或物理信号；

S2：脑电采集模块的第一处理单元接收所述传感器单元的采集信号并进行信号过滤、调制和放大处理；

S3：脑电采集模块的第一无线通信单元将第一处理单元的数据无线传输至处理计算模块；

S4：处理计算模块的第二无线通信单元接收第一无线通信单元传输的采集数据；

S5：处理计算模块的第二处理单元对所述采集数据进行放大及模数转换，并对采集数据进行预处理和分析后生成大脑的分析结果及专注力水平估值；

S6：通过处理计算模块的显示设备将分析结果及专注力水平估值进行直观显示。

优选地，步骤S1中包括脑电传感器采集人体的脑电波信号和/或运动传感器采集人体的运动状态电信号。

优选地，步骤S3和S4中的第一无线通信单元和第二无线通信单元包括蓝牙模块、WIFI模块和ZigBee模块中的一种。

与现有技术相比，本实用新型提供的基于传感器反馈用于大脑能力培训的训练系统，具有以下有益效果：