本發(fā)明涉及一種腦電波系統(tǒng)，尤其涉及一種基于腦電波檢測(cè)及通知系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人腦中有許多的神經(jīng)細(xì)胞在活動(dòng)著，而成電器性的變動(dòng)。這些由大腦所產(chǎn)生的電流脈沖，稱之為“腦波”。 腦電波是是一些自發(fā)的有節(jié)律的神經(jīng)電活動(dòng)，腦波依頻率可分為四大類：β波 14HZ一100HZ（有意識(shí)）、α波8-13HZ（橋梁意識(shí)）、θ波4-7HZ（潛意識(shí)）及δ波1-3HZ（無意識(shí)）。這些意識(shí)的組合，形成了一個(gè)人的內(nèi)外在的行為、情緒及學(xué)習(xí)上的表現(xiàn)。腦電圖（Electroencephalography, EEG）是通過腦電圖描記儀，將人體腦部自身產(chǎn)生的微弱生物電于頭皮處收集，并放大記錄而得到的曲線圖。腦電圖測(cè)量來自大腦中神經(jīng)元的離子電流產(chǎn)生的電壓波動(dòng)。因此可通過腦電圖的檢測(cè)，判斷人的心理狀態(tài)變化。

隨著科技的進(jìn)步，腦電圖檢測(cè)設(shè)備的體積小型化，腦電設(shè)備更適合人們?nèi)粘Ｊ褂?。通過腦電算法，可將腦電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可量化的專注度，焦慮度，放松度，認(rèn)知度等，可在不同領(lǐng)域應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于腦電波檢測(cè)及通知系統(tǒng)，能夠根據(jù)該系統(tǒng)，將腦電波轉(zhuǎn)換為各種執(zhí)行指令，輸出至執(zhí)行設(shè)備中進(jìn)行執(zhí)行，實(shí)用方便且用途廣泛。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種基于腦電波檢測(cè)系統(tǒng)及通知系統(tǒng)，包括：

獲取腦電波數(shù)據(jù)的腦電波信號(hào)輸入單元、信號(hào)放大單元、濾波單元；

所述信號(hào)放大單元與腦電波信號(hào)輸入單元連接，將腦電波信號(hào)輸入單元的信號(hào)進(jìn)行放大；

所述濾波單元與信號(hào)放大單元連接，用于將已放大的腦電波信號(hào)中的雜波、干擾波濾除。

所述基于腦電波檢測(cè)系統(tǒng)及通知系統(tǒng)還包括：MCU信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、信號(hào)輸出單元；

所述MCU信號(hào)處理單元電性連接所述濾波單元，將濾波后的腦電波信號(hào)進(jìn)行處理，所述MCU信號(hào)處理單元電性連接信號(hào)輸出單元，將處理后的腦電波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的執(zhí)行信號(hào)輸出。

所述MCU信號(hào)處理單元還電性連接存儲(chǔ)單元。

本發(fā)明的工作原理為：腦電波輸入單元采集人體大腦的腦電波信號(hào)，采集腦電波的振幅、頻率、波動(dòng)和相位等參數(shù)，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，將該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理后，輸入MCU信號(hào)處理單元進(jìn)行處理，MCU信號(hào)處理單元與存儲(chǔ)單元中的對(duì)比數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，將腦電波的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一些可量化的專注度、焦慮度、放松度、認(rèn)知度等，從而輸出反饋信號(hào)，所述反饋信號(hào)輸出至信號(hào)輸出單元，信號(hào)輸出單元將該信號(hào)輸出至各執(zhí)行系統(tǒng)中進(jìn)行執(zhí)行。

本發(fā)明通過前端的腦電波信號(hào)輸入單元、放大和濾波單元采集并初步處理腦電波信號(hào)，將處理的腦電波信號(hào)傳輸至MCU信號(hào)處理單元進(jìn)行復(fù)雜的處理后，輸出執(zhí)行信息，根據(jù)腦電波信息的不同，可根據(jù)需要輸出不同的執(zhí)行信息，非常方便，且應(yīng)用廣泛。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。

四種基本腦電波分別是：α波、β波、δ波、θ波；這四種腦電波構(gòu)成腦電波圖。腦電圖是腦內(nèi)電波的顯示，但腦內(nèi)電波的電壓很小，只有百萬分之幾伏特。

α波（8—13赫茲）是四種基本腦波之一。我們通常所指的潛意識(shí)狀態(tài)，即指人的腦波處于α波時(shí)的狀態(tài)。α波是連接意識(shí)和潛意識(shí)的橋梁，是有效進(jìn)入潛意識(shí)的唯一途徑，能夠促進(jìn)靈感的產(chǎn)生，加速信息收集，增強(qiáng)記憶力，是促進(jìn)學(xué)習(xí)與思考的最佳腦波。當(dāng)大腦充滿α波時(shí)，人的意識(shí)活動(dòng)明顯受到抑制，無法進(jìn)行邏輯思維和推理活動(dòng)。此時(shí)，大腦憑直覺、靈感、想象等接收和傳遞信息。α腦波的振蕩平均為10次/秒。在腦波中α腦波是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的。近百年來，無數(shù)的科學(xué)家花費(fèi)了大量的時(shí)間用于研究α腦波，因此關(guān)于α腦波的基礎(chǔ)研究的知識(shí)和結(jié)論積累豐富。

θ波（4-8赫茲）是持續(xù)時(shí)間為1/8－1/4秒的一種腦電波成分。把頻率為4－8赫茲的腦電波節(jié)律稱為θ節(jié)律（θrhyt-hm）。它與δ波一樣，在正常人睡眠時(shí)出現(xiàn)，若覺醒時(shí)出現(xiàn)與α波同樣程度的振幅，則屬于不正?，F(xiàn)象。但青年女性有時(shí)在覺醒時(shí)可看到低振幅的θ波。兒童在覺醒期間，特別是在不快、沮喪狀態(tài)或從睡眠中覺醒過來時(shí)等情況下也可看到θ波。

θ波為優(yōu)勢(shì)腦波時(shí)，人的意識(shí)中斷，身體深沉放松，這是一種高層次的精神狀態(tài)，也就是我們常聽到的“入定態(tài)”。在這樣的狀態(tài)下，由于意識(shí)中斷使得我們平常清醒時(shí)所具有批判性或道德性的過濾機(jī)制被埋藏起來，因而大開心靈之門，對(duì)于外界的訊息呈現(xiàn)高度的受暗示性狀態(tài)（Hyper-suggestibility），這就是為什么人在被催眠時(shí)會(huì)容易接收外來的指令。此外，θ波與腦部邊緣系統(tǒng)有非常直接的關(guān)系，對(duì)于觸發(fā)深層記憶、強(qiáng)化長期記憶（LTP）等幫助極大，所以，在科學(xué)界稱θ波為“通往記憶與學(xué)習(xí)的閘門”－The Gateway to Learning and Memory。

δ波（0.4-4赫茲）是腦電波的一個(gè)組成部分，它的持續(xù)時(shí)間長于1/4秒。頻率在4Hz以下的腦電波節(jié)律稱δ節(jié)律（δrhythm）。成人的δ波只在睡眠時(shí)出現(xiàn)，如果非睡眠時(shí)出現(xiàn)，則屬異常。但在幼兒非睡眠時(shí)也可出現(xiàn)。

δ波為優(yōu)勢(shì)腦波時(shí)，為深度熟睡，無意識(shí)狀態(tài)。人的睡眠品質(zhì)好壞與δ波有非常直接的關(guān)聯(lián)；δ睡眠是一種無夢(mèng)且很深沉的睡眠狀態(tài)，通常一夜正常的睡眠周期會(huì)出現(xiàn)四至五次，而發(fā)生在睡眠初期第一個(gè)出現(xiàn)周期是無夢(mèng)的δ波（Non-REM）狀態(tài)，所以，如果在輾轉(zhuǎn)難眠時(shí)，能讓自己召喚出近似δ波邊緣狀態(tài)的身心感覺（當(dāng)然要經(jīng)過訓(xùn)練），您就可以很快地?cái)[脫失眠并進(jìn)入深沉睡眠，真正睡美容覺追求的就是這種時(shí)間短但深入的睡眠。此外，根據(jù)科學(xué)研究，δ波亦是開發(fā)人類直覺雷達(dá)系統(tǒng)，以及超能神秘力量的關(guān)鍵。

β波（13—40赫茲），閉目進(jìn)入安靜時(shí)出現(xiàn)α波，但進(jìn)行視覺刺激，計(jì)算表明，可變成振幅小的β波。貝塔腦波（BETA）在清醒時(shí)出現(xiàn)，伴有需努力能夠達(dá)到的注意力集中。

這種腦電波反映的是人類在一種通常的、日常的清醒狀態(tài)下的腦電波情況。它是一般清醒狀態(tài)下大腦的搏動(dòng)狀況，在這種狀態(tài)下，你和我就會(huì)出現(xiàn)邏輯思維、分析以及有意識(shí)的活動(dòng)。當(dāng)你睜著雙眼，目光盯著這個(gè)世界的一切事物，或者你在執(zhí)行專門任務(wù)，比如解決問題和談話。你頭腦警覺、注意力集中、行動(dòng)有效。但可能還有點(diǎn)情緒波動(dòng)或焦慮不安，這就是典型的β腦波狀態(tài)的人有時(shí)的反映，出現(xiàn)煩惱、氣憤、恐懼、惱火、緊張以及興奮狀態(tài)。

如圖1所示，一種基于腦電波檢測(cè)系統(tǒng)及通知系統(tǒng)1，包括：

獲取腦電波數(shù)據(jù)的腦電波信號(hào)輸入單元2、信號(hào)放大單元3、濾波單元4；

所述信號(hào)放大單元與腦電波信號(hào)輸入單元連接，將腦電波信號(hào)輸入單元的信號(hào)進(jìn)行放大；

所述濾波單元與信號(hào)放大單元連接，用于將已放大的腦電波信號(hào)中的雜波、干擾波濾除。

所述基于腦電波檢測(cè)系統(tǒng)及反饋系統(tǒng)還包括：MCU信號(hào)處理單元6、存儲(chǔ)單元5、信號(hào)輸出單元7；

所述MCU信號(hào)處理單元電性連接所述濾波單元，將濾波后的腦電波信號(hào)進(jìn)行處理，所述MCU信號(hào)處理單元電性連接信號(hào)輸出單元，將處理后的腦電波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的執(zhí)行信號(hào)輸出，執(zhí)行信號(hào)輸出至執(zhí)行設(shè)別7進(jìn)行執(zhí)行。

所述MCU信號(hào)處理單元還電性連接存儲(chǔ)單元。

其中，所述信號(hào)輸出單元為無線信號(hào)輸出單元或有線信號(hào)輸出單元，所述無線信號(hào)輸出單元包括但不限于藍(lán)牙或wifi模塊。

實(shí)施例一

由于自閉癥病癥的特殊性，患者具有較強(qiáng)的行為能力，且存在一定程度上的自殘和暴力傾向，如若自閉癥患者在兒童時(shí)期沒有良好的矯治，待到進(jìn)入青春期或成年，將給家庭帶來極大的生活負(fù)擔(dān)和精神負(fù)擔(dān)，給社會(huì)帶來極大的安全隱患。自閉癥患者只有早發(fā)現(xiàn)、早介入、早治療、才能收到良好的矯治效果。

此系統(tǒng)可對(duì)自閉癥兒童進(jìn)行實(shí)時(shí)行為監(jiān)控及輔助治療。腦電波采集處理系統(tǒng)中的腦電波信號(hào)輸入單元采集自閉癥兒童不同時(shí)刻不同情境時(shí)的腦電波，該腦電波經(jīng)過MCU處理單元處理后，通過藍(lán)牙單元將數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程的智能接收設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如監(jiān)測(cè)到兒童情緒波動(dòng)較大，則輸出提醒信號(hào)，通知家人或醫(yī)生，同時(shí)輸出安撫信號(hào)，控制遠(yuǎn)程的音樂播放器播放穩(wěn)定兒童情緒的音樂。

智能接收設(shè)備通過相應(yīng)軟件分析系統(tǒng)，分析記錄重要信息，并通過Wifi上傳詳盡的腦電波及分析信息到云醫(yī)療平臺(tái)，可為專業(yè)的醫(yī)師治療提供有效的數(shù)據(jù)參考，為更專業(yè)、更深層次的病情診斷和分析提供依據(jù)。

具體地，腦電波采集系統(tǒng)采集到自閉癥兒童的β波的振幅過高或波動(dòng)較大，則自閉癥兒童正處于發(fā)病期。具體地β波在32赫茲以上則為振幅過高；β波在較短時(shí)間內(nèi)變動(dòng)幅度超過15-20赫茲，則也可認(rèn)定為情緒激動(dòng)的發(fā)病期。所述MCU處理單元獲取該信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算后，將分析結(jié)果通過藍(lán)牙單元發(fā)送至遠(yuǎn)程的接收端。同時(shí)，MCU處理單元通過藍(lán)牙單元將執(zhí)行指令發(fā)出，遠(yuǎn)程音樂播放器接收到該執(zhí)行指令，開始播放穩(wěn)定兒童情緒的音樂。

實(shí)施例二

在學(xué)生教育方面，可應(yīng)用于語文、數(shù)學(xué)、英語等科目教材的學(xué)習(xí)，耳機(jī)形腦波儀可以應(yīng)用于監(jiān)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的專注度水平和認(rèn)知度水平，并可根據(jù)學(xué)生的反饋數(shù)據(jù)檢驗(yàn)教材的設(shè)計(jì)型式是否可吸引學(xué)生專注學(xué)習(xí)。若學(xué)習(xí)中系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某位學(xué)生專注度大幅下降也可提醒教師或者振動(dòng)提醒學(xué)生。

此系統(tǒng)也可將學(xué)生的專注狀態(tài)數(shù)據(jù)推送給家長作為課后學(xué)習(xí)的參考。此系統(tǒng)也可配合腦力訓(xùn)練軟件使用，通過電腦畫面及音頻的引導(dǎo)，直觀地呈現(xiàn)使用者目前的專注及放松程度，而讓使用者學(xué)習(xí)到如何掌握及訓(xùn)練自己大腦的專注及放松，加強(qiáng)使用學(xué)生專注度和認(rèn)知度，提升學(xué)習(xí)能力。

具體的，所述腦電波采集系統(tǒng)采集到被采集學(xué)生振幅較小的α波（8-9赫茲），則該學(xué)生的學(xué)習(xí)專注度不高，MCU處理單元將采集到的α波進(jìn)行分析處理后，生成專注度數(shù)據(jù)，并形成專注度曲線，該曲線通過藍(lán)牙單元發(fā)送至遠(yuǎn)程的接收端；同時(shí)，MCU處理單元發(fā)送提醒指令給設(shè)定的接收端，提醒該學(xué)生專注度較低；進(jìn)一步地，所述MCU處理單元發(fā)送執(zhí)行指令至腦波發(fā)生裝置，產(chǎn)生振幅較高的α波（9-12赫茲），改善該學(xué)生α波的振幅，從而提高其專注度。

實(shí)施例三

中國已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會(huì)，我國養(yǎng)老設(shè)施和保障發(fā)展還不成熟，機(jī)構(gòu)養(yǎng)老（如養(yǎng)老院）的床位極度短缺，僅占老年人口的1.77%，社區(qū)養(yǎng)老的建設(shè)也不完善。因此家庭養(yǎng)老是目前我國主要的養(yǎng)老方式。如若在居家環(huán)境中老年人或者行動(dòng)不便的人士發(fā)生意外，呼救信息難以發(fā)生。

此系統(tǒng)可在老年人或者行動(dòng)不便的人士發(fā)生意外時(shí)，自動(dòng)檢測(cè)腦電波的異常變化，將求救信息發(fā)給家人或者醫(yī)院，可以盡快實(shí)施救援。

對(duì)于腦部疾病患者 (如癲癇，腦梗等)，患者患病突然，難以防范，此系統(tǒng)可以最快速度將求救信息發(fā)出，節(jié)省寶貴的黃金響應(yīng)時(shí)間，最大程度保護(hù)使用者的生命安全。具體的，當(dāng)腦電波信號(hào)輸入單元檢測(cè)到的腦電波與平時(shí)該老人正常狀態(tài)下波動(dòng)較大時(shí)，MCU信號(hào)處理單元根據(jù)該信息，發(fā)出通話指令通過信號(hào)輸出單元發(fā)送出去，電話撥號(hào)裝置向其家人和醫(yī)院撥打求救電話，求救語音預(yù)先設(shè)置在存儲(chǔ)單元中。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。