判断大脑是否疲劳的方法和装置的制造方法_3

文档序号:8493007阅读:来源:国知局
的疲劳程度量话,从而可以更客观准确地判断被测者的大脑是否处于疲劳状态。
[0081]在本发明中,量化处理模块200和疲劳状态判断模块300可以继承于同一个电路板上,脑电信号采集模块100可以独立与量化处理模块200和疲劳状态判断模块300,并且脑电信号采集模块100可以导线、数据线等与量化处理模块200相连并通信,也可以通过无线信号与量化处理模块200进行通信。在本发明中,可以将所述存储模块设置在疲劳状态判定模块300中,并且将实现样本熵算法的芯片设置在量化处理模块200中。
[0082]如上文中所述,所述预定区间可以为[0,0.8],当量化处理模块200中得到的最终样本熵值处于[0,0.8]内时,则判定被测者处于脑疲劳状态。相应地,当所述最终样本熵值处于(0.8,I]区间内时,所述疲劳状态判断模块判定被测者的大脑处于活跃状态。在本发明中,将(0.8,I]区间存储在疲劳状态判断模块300中。
[0083]在本发明中,对脑电信号采集模块的具体结构并没有特殊的规定,只要能够采集脑电信号即可。优选地,脑电信号采集模块100可以包括用于设置在被测者前额叶位置的主采集电极110和用于将所述脑电信号输出至量化处理模块200的第一通信单元120。主采集电极110用于采集被测者的脑电信号,且主采集电极110与第一通信单元120电连接,量化处理模块200包括用于与第一通信单元120通信的第二通信单元210和用于对所述脑电信号进行量化处理的处理单元220,第一通信单元120形成为脑电信号采集模块100的输出端,第二通信单元210形成为量化处理模块200的输入端。
[0084]在本发明中,处理单元220可以直接对所述脑电信号进行样本熵算法,并将直接计算获得的样本熵值作为最终样本熵值。
[0085]为了使量化处理模块200获得的样本熵值更符合真实的脑电状态,优选地,量化处理模块200还包括滤波单元230和后处理单元240,该滤波单元230用于滤除接收到的脑电信号中的噪声,处理单元220用于利用样本熵算法对滤除了噪音的脑电信号进行量化计算,获得初始样本熵值,后处理单元240用于对所述初始样本熵值进行归一化处理,以获得所述最终样本熵值。
[0086]在本发明中,主采集电极110可以为干态电极,利用干态电极采集脑电信号可以降低采集脑电信号的难度。
[0087]第一通信单元120和第二通信单元210之间可以通过数据线进行通信,为了简化结构,并且为了在采集脑电信号是不影响被测者的活动,优选地,第一通信单元120和第二通信单元210均为无线通信单元。被测者佩戴了脑电采集模块100之后,可以自由的移动,并不会影响被测者的正常工作和生活。
[0088]为了采集更准确真实的脑电信号,优选地,脑电信号采集模块100还可以包括用于设置在被测者耳后的参考电极130,该参考电极130也用于采集所述被测者的脑电信号,且所述参考电极也与第一通信单元120电连接。
[0089]如上文中所述,所述预定区间包括第一预定子区间和第二预定子区间,所述第一预定子区间为[0,0.5],所述第二预定子区间为(0.5,0.8],当所述最终样本熵值处于所述第一预定子区间内时判定被测者的大脑处于过度疲劳状态,当所述最终样本熵值处于所述第二预定子区间内时判定被测者的大脑处于轻度疲劳状态。
[0090]为了提醒被测者,优选地,所述装置还可以包括提醒信息生成模块400,当疲劳状态判断模块300判定被测者的大脑处于疲劳状态时生成提醒控制信号并将该提醒控制信号发送至提醒信息生成模块400,提醒信息生成模块400能够根据所述提醒控制信号生成提醒信息。
[0091]为了便于使得被测者自己目前的脑疲劳状态,优选地,所述提醒控制信号包括第一提醒控制信号和第二提醒控制信号,所述疲劳判断模块能够生在所述最终样本熵值处于[0,0.5]区间内时生成所述第一提醒控制信号,疲劳判断模块300能够在所述最终样本熵值处于(0.5,0.8]区间内时生成所述第二提醒控制信息,所述提醒信息包括互不相同的第一提醒信息和第二提醒信息,400提醒信息生成模块能够在接收到所述第一提醒控制信号时生成所述第一提醒信息,并在接收到所述第二提醒控制信号时生成所述第二提醒信息。
[0092]作为本发明的一种【具体实施方式】,疲劳状态判断模块300可以包括疲劳状态判断单元310和第三通信单元320,疲劳状态判断单元310用于根据所述最终样本熵值判断被测者的大脑是否处于疲劳状态并生成响应的提醒控制信号,提醒信息生成模块400包括第四通信单元410、提醒信号生成单元420、音频存储单元430和音频播放单元440,第三通信单元320用于将所述提醒控制信号发送至第四通信单元410,第四通信单元410接收到所述提醒控制信号后将所述提醒控制信号发送至提醒信号生成单元420,提醒信号生成单元420能够在接收到所述提醒控制信号后向音频存储单元430发送播放信号,以通过音频播放单元440播放存储在音频存储单元430中的音频。
[0093]音频存储单元430中存储的音频可以是舒缓的音乐,音频播放单元440可以是音响也可以是耳机。第三通信单元320和第四通信单元420可以通过数据线相连,也可以通过无线信号通信。
[0094]优选地,提醒信息生成模块400还包括振动生成单元450和振动传导单元460,第四通信单元410接收到所述提醒控制信号后将所述提醒控制信号发送至提醒信号生成单元420,提醒信号生成单元420能够在接收到所述提醒控制信号后向振动生成单元450发出振动开始信号,以通过振动生成单元450产生振动,并通过振动传导单元460传送至被测者。振动生成单元450与振动传导单元460固定连接,从而使得振动信号从振动生成单元传递至振动信号传导单元。
[0095]在本发明所提供的一种优选实施方式中,所述装置包括佩戴本体500,脑电信号采集模块100和提醒信息生成模块400设置在所述佩戴本体500上。脑电信号采集模块100包括主采集电极110和参考电极130,音频播放单元440包括骨传导耳机,振动传导单元460包括振动端子,佩戴本体500形成为弯曲杆状件,以使得佩戴本体500能够套在被测者的头部,主采集电极110设置在佩戴本体500的一端,以能够贴合在被测者的前额叶上,参考电极130设置在佩戴本体500的另一端,以能够贴合在被测者的耳后,音频播放单元440设置在佩戴本体500上,且与参考电极130位于同一端,音频播放单元440和参考电极130设置为当参考电极130贴合在被测者的耳后时,音频播放单元440能够探入被测者的耳内,振动传导单元460设置在佩戴本体500的中部且朝向佩戴本体500的中心凸出。
[0096]在判断被测者的脑疲劳状态时,将佩戴本体500佩戴在被测者的脑补,参考电极130贴合在被测者的一只耳朵的后面,音频播放单元440探入靠近参考电极130的耳朵的耳内,主采集电极110贴合在被测者的前额叶上,振动传导单元460按压在被测者的风池穴上。
[0097]当疲劳判断模块判断被测者处于脑疲劳状态时,音频播放单元开始播放舒缓音乐,振动传导单元460接收振动生成单元450的振动,对被测者的风池穴进行按摩,从而达到缓解疲劳的目的。
[0098]可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种判断大脑是否疲劳的方法,其特征在于,所述方法包括: 51、实时采集被测者的脑电信号; 52、利用样本熵算法对所述脑电信号进行量化处理,以获得脑电信号的最终样本熵值; 53、根据所述最终样本熵值判断被测者的大脑是否疲劳,其中,当所述最终样本熵值处于预定区间内时,则判定被测者的大脑处于疲劳状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预定区间为[0
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