[发明专利]生理参数测量和反馈系统

权利要求书

1.一种生理参数测量和运动追踪系统，包含：

向用户显示信息的显示系统；

生理参数感测系统，其包含一个或多个传感器以提供生理传感器信息，所述一个或多个传感器选自由EEG传感器、ECOG传感器、EMG传感器、GSR传感器、呼吸传感器、ECG传感器、温度传感器、脉搏血氧饱和度传感器和惯性传感器组成的群组；

位置和运动检测系统，其配置成提供与所述用户的身体部位的位置和运动对应的身体部位位置信息，所述位置和运动检测系统包括用于检测身体部位的传感器，所述传感器包括至少一个光学传感器，所述位置和运动检测系统至少提供光学信号；

控制系统，其布置成接收来自所述生理参数感测系统的所述生理传感器信息和接收来自所述位置和运动检测系统的所述身体部位位置信息，所述控制系统被配置成向所述显示系统提供包含所述身体部位的目标位置的目标位置信息，所述显示系统被配置成显示所述目标位置信息，所述控制系统还被配置成向所述显示系统提供身体部位位置信息，所述身体部位位置信息向所述用户提供所述身体部位的运动的视图，其中所述控制系统包括采集模块、追踪模块以及锻炼逻辑单元，所述采集模块被配置成接收来自所述位置和运动检测系统的所述光学信号以及来自所述生理参数感测系统的所述生理传感器信息，所述追踪模块被配置成处理来自所述位置和运动检测系统的所述光学信号以确定身体部位的运动，所述锻炼逻辑单元被配置成处理所述用户的所述身体部位运动并且确定所述身体部位运动是否正确，其中所述追踪模块还包括事件管理器，所述事件管理器被配置成基于事件标记将信号分割到时间窗口，所述事件标记对对应于用户被给予刺激或者作出响应的时刻的事件进行标记；以及

单个时间戳时钟模块，所述时钟模块可操作以对从所述生理参数感测系统和所述位置和运动检测系统传送的信息加盖时间戳，所述系统可操作以处理所述信息，以使实时操作成为可能；其中所述控制系统根据所述时间戳使所述生理传感器信息与所述光学信号同步，并且指示正确的身体部位运动与实际的身体部位运动之间的关联，其中所述显示系统显示所述关联。

2.按照权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括显示寄存器，所述显示寄存器被配置成接收表示在显示器上激活显示内容之前的最后阶段的显示内容，所述显示寄存器还被配置成生成用于传输给所述控制系统的显示内容代码信号，时间戳由所述时钟模块附加到所述显示内容代码信号。

3.按照权利要求1所述的系统，其中所述位置和运动检测系统中的至少一个传感器包括摄像头(30)。

4.按照权利要求1所述的系统，还包括连接到所述控制系统的刺激系统，其中所述刺激系统包括选自包含音频刺激设备(33)、功能电刺激(FES)设备(31)和触觉反馈设备的群组的刺激设备。

5.按照权利要求1所述的系统，其中所述时钟模块被配置成与包括外部计算机的其他系统的时钟模块同步。

6.按照权利要求1所述的系统，还包括连接到所述控制系统并且可操作以电刺激用户的一个或多个身体部位的功能电刺激FES系统，所述FES系统包括选自由配置成刺激神经或肌肉的电极、经颅交流电刺激(tACS)、直流电刺激(tDCS)、经颅磁刺激(TMS)和经颅超声刺激组成的群组的一个或多个刺激设备。

7.按照权利要求1所述的系统，还包括用于驱动用户的肢体的运动并被配置成提供触觉反馈的机器人系统。

8.按照权利要求1所述的系统，还包括配置成生成包括给显示单元的指令和挑战的视觉显示帧的锻炼逻辑单元。

9.按照权利要求1所述的系统，还包括事件管理器单元，事件管理器单元被配置成生成刺激参数，并把刺激参数传送给刺激单元。

10.按照权利要求4所述的系统，其中每个刺激设备包含其信号由同步设备登记的嵌入式传感器。

11.按照权利要求5所述的系统，其中所述位置和运动检测系统中的至少一个传感器还包括深度传感器(28)。