触觉被启用式神经生理传感器的制作方法

本申请是 2012年7月19日提交的名称为“Tactile Enabled Neurophysiological Sensor(触觉被启用式神经生理传感器)”的美国专利申请No. 13/553,561的部分继续申请。

技术领域

本发明涉及传感器的领域。更特别地，本发明涉及用于收集来自对象的脑波数据的触觉被启用式传感器。

技术实现要素：

根据优选实施例，一种触觉被启用式传感器至少包括传感器组件，传感器组件至少提供传感器探头。传感器探头包括：主要本体部分，其具有从主要本体的第一侧延伸的多个导电尖顶；以及从主要本体的相对的侧延伸的可压缩的导电部件封闭结构。多个导电尖顶中的各个穿过由传感器探头支承部件提供的尖顶孔口，传感器探头支承部件支承传感器探头。多个导电尖顶传导对象的脑波信号。振荡装置与传感器组件连通，其中，所述传感器组件与信号处理电路连通，信号处理电路与振荡装置和对象的脑波信号处于电连通。振荡装置响应于对象的脑波信号的电状态，而选择性地搅动多个导电尖顶。

优选地，触觉被启用式传感器进一步至少包括与所述传感器组件处于电连通的可压缩的电交感部件。可压缩的电交感部件与对象的头骨被传感器组件隔开。可压缩的电交感部件与对象的头骨隔开会消除对象的头骨和可压缩的电交感部件之间的结合。主要本体部分使多个导电尖顶中的各个彼此电联接。

在阅读以下详细描述之后，以及在审阅相关联的图之后，描绘本发明的这些和各种其它特征和优点将是显而易见的。

附图说明

在附图中以示例而非限制的方式示出本发明，其中，相同参考标号指示相似元件，以及其中：

图1是有创造性的传感器探头组件的示例性实施例的俯视图。

图2是图1的有创造性的传感器探头组件的导电销的示例性实施例的立视图。

图3是图1的有创造性的传感器探头组件的示例性实施例的前侧立视图。

图4是有创造性的传感器探头组件的示例性实施例的前侧立视图，其示出图1的有创造性的传感器探头组件的示例性实施例的柔性的导电销固定部件和铺到其上的相关联的多个导电销。

图5是有创造性的传感器探头组件的备选示例性实施例的俯视图。

图6是图5的有创造性的传感器探头组件的导电销的备选示例性实施例的正视图。

图7是图5的有创造性的传感器探头组件的备选示例性实施例的前侧立视图。

图8是有创造性的传感器探头组件的备选示例性实施例的前侧立视图，其示出图5的有创造性的传感器探头组件的示例性实施例的柔性的导电销固定部件和铺到其上的相关联的多个导电销。

图9是图6的导电销的示例性实施例的正视图，其显示头部部分、末梢部分和设置在它们之间的本体部分。

图10是图2的导电销的示例性实施例的正视图，其显示具有凸形形状的头部部分、末梢部分和设置在它们之间的本体部分。

图11是图2的导电销的备选示例性实施例的正视图，其显示具有凹形形状的头部部分、末梢部分和设置在它们之间的本体部分。

图12是图2的导电销的示例性实施例的正视图，其显示具有基本平的顶表面的头部部分、末梢部分和设置在它们之间的本体部分。

图13是图9、10、11或12的任何导电销的备选末梢构造的局部剖面正视图。

图14是图9、10、11或12的任何导电销的备选末梢构造的横截面局部剖面正视图。

图15是图9、10、11或12的任何导电销的备选末梢构造的局部剖面正视图。

图16是图9、10、11或12的任何导电销的备选末梢构造的局部剖面正视图。

图17是产生图1或图5的有创造性的传感器探头组件的示例性实施例的方法的流程图。

图18是本新颖的传感器组件的示例性实施例的正视图。

图19是图18的新颖的传感器组件的仰视图。

图20是图18的新颖的传感器组件的正面立视分解图。

图21是本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的正视图。

图22是图21的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的侧视图。

图23是与脑波处理系统连通的图21的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的侧视图。

图24是图18、21或23的本新颖的传感器组件的示例性实施例的优选的信号处理电路的示意图。

图25是使用图18、21或23的有创造性的传感器组件的示例性实施例的方法的流程图。

图26是构造成支承振荡装置的图26的示例性新颖的传感器组件的备选实施例的正面立视分解图。

图27是构造成支承振荡装置的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的正视图。

图28是构造成支承振荡装置的图26的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的侧视图。

图29是构造成支承振荡装置且与脑波处理系统连通的图26的示例性新颖的传感器组件的备选实施例的侧视图。

图30是构造成支承振荡装置和电容探头组件的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的正面立视分解图。

图31是构造成支承振荡装置且具有附连到其上的电容探头组件的图30的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的正面立视横截面图。

图32是电容探头组件固定在其上的图30的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的侧面立视横截面图。

图33是图30的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的仰视图。

图34是图30的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的侧视图，振荡装置和电容探头组件附连到本新颖的传感器组件上，并且与脑波处理系统连通。

图35是图34的本新颖的传感器组件的电容探头组件的优选的备选示例性实施例的示意图。

图36是使用图30的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的方法的流程图，振荡装置和电容探头组件附连到本新颖的传感器组件上。

图37是有创造性的传感器探头组件的壳体的备选实施例的横截面立视图。

图38是用于将脑波信号脑波传送到处理系统的本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的信号导体的立视图。

图39是本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的可压缩的导电部件的立视图。

图40是提供多个导电尖顶的传感器探头的横截面立视图。

图41是本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的图40的传感器探头的传感器探头支承部件的横截面立视图。

图42是本新颖的传感器子组件的备选示例性实施例的横截面立视图。

图43是用于在图40的传感器探头的尖顶上使用的多个神经诊断电极糊的平面图。

图44是图40的传感器探头的尖顶的盖的横截面立视图。

图45是本新颖的传感器组件的备选示例性实施例的横截面立视图。

图46是由图40的传感器探头和图41的传感器探头支承部件共同形成的备选传感器探头组件的横截面立视图。

图47是本发明的振荡装置的横截面立视图。

图48是构造成图47的支承振荡装置的图45的示例性新颖的传感器组件的备选实施例的横截面侧视图。

具体实施方式

将容易地理解，在本文的图中大体描述和示出的本发明的元件可布置和设计成多种多样的不同构造。现在详细参照优选实施例的图，虽然可用于多种多样的生物生理感测应用，但第一优选实施例的图1的传感器探头组件10(在本文也称为组件10)特别适合用作神经生理信号传感器构件。因此，将与使用传感器探头组件10作为神经生理信号传感器构件的优点结合起来描述图1的第一优选的实施例的组件10。

在图1的优选实施例中，传感器探头组件10至少包括导电销固定部件12，导电销固定部件12保持多个导电销14。优选地，多个导电销14导电，而且当与导电销固定部件12处于挤压接触时，如图3显示的那样，多个导电销14形成传感器探头组件10，传感器探头组件10产生低阻抗的神经生理信号传感器构件。

在优选实施例中，导电销14(其为图2显示的示例)至少包括头部部分16、末梢部分18，以及设置在头部部分16和末梢部分18之间的本体部分20。优选地，各个导电销14 由耐腐蚀材料形成，诸如不锈钢、钛、青铜或刚性衬底上的镀金，刚性衬底选自至少包括聚合物和金属的组。优选地，头部部分16具有比本体部分20的直径大的直径。

如图4显示的那样，导电销固定部件12优选为柔性的，并且由聚合物形成。优选通过包括嵌在聚合物内的导电粒子来获得导电销固定部件12的导电性。一个这种组合是由宾西法尼亚费城的斯托克韦尔弹性体公司提供的碳填充硅片材材料。但是，如本领域中已知的那样，导电聚合物可由填充有导电粒子的多种聚合物材料形成，其形状可使用已知的制造技术形成，制造技术至少包括模制、挤压模和按厚度切片，形成为片材，以及冲切；用热线装备切割；高压水射流，或钢制模。

图5显示传感器探头组件22的备选实施例，传感器探头组件22优选由导电销固定部件12和多个备选的优选导电销24形成。如图6显示的那样，优选地，各个备选优选的导电销24包括头部部分26、末梢部分28和本体部分30，其中，头部部分26和末梢部分28具有基本等于本体部分30的直径。但是，本领域技术人员将理解，导电销可具有彼此不同的头部、末梢和本体部分直径。例如，本体部分可具有大于末梢部分或头部部分的直径，以适应将导电销内嵌模制到导电销固定部件中。要进一步理解的是，导电销可呈现在本体、末梢或头部部分中包括弯曲部的轮廓，这与图2和图6显示的导电销的任何适当的横截面几何形状的圆柱形构造相反。仍然要进一步理解的是，导电销可由多个单独的构件形成，包括(无限制)弹簧，或者可由螺旋弹簧或其它形式的弹簧单独形成。

如同优选的导电销14一样，备选的优选导电销24 由耐腐蚀材料形成，诸如不锈钢、钛、青铜或刚性衬底选择上的贵金属镀层，刚性衬底选自至少包括聚合物和金属的组。

图7显示导电销24突出通过各个顶表面32和底表面34，以适应备选的传感器探头组件22与匹配构件的提高的导电性。而图8则显示了备选传感器探头组件22优选地保持图4的传感器探头组件10的柔性特性。

图9、10、11和12显示了适合在导电销上使用的多个头部构造中的仅一些。所选择的特定构造随与导电销进行电协作的装置或构件而改变。当使用连接器来与传感器探头组件(诸如10或22)对接时，确切构造将取决于与连接器相关联的销的类型和构造，包括销是外凸销还是内凹销。

图13、14(横截面图)、15和16显示了适合在导电销上使用的多个末梢构造中的仅一些。所选择的特定构造随用来形成导电销的材料和导电销所处的环境而改变。使用环境的示例包括将放置头骨传感器的地方，是否存在毛发，以及对象对导电销的末梢的敏感性。

图17显示制作传感器探头组件(诸如10或22)的方法100。方法在步骤102处开始，并且前进到过程步骤104，其中，提供柔性的导电销固定材料(在本文也称为柔性的导电聚合物衬底)。在过程步骤106处，柔性的导电销固定部件(诸如12)由柔性的导电聚合物衬底形成。

过程在过程步骤108处继续，提供多个导电销(诸如14)。在过程步骤110处，多个导电销中的各个固定到柔性的导电销固定部件上，并且过程在最终过程步骤112处结束，传感器探头组件形成。

转到图18，其中显示了新颖的有创造性的传感器组件200的实施例。优选地，传感器组件200至少包括传感器探头组件10，传感器探头组件10提供与传感器探头组件处于电连通的多个导电销14和可压缩的导电部件202。优选地，可压缩的导电部件202由填充有导电粒子的聚亚安酯聚合物形成，导电粒子优选为碳粒子。一个这种组合是由克萨斯州的理查森的Correct Products公司提供的低密度黑色导电聚亚安酯开路电池柔性导电泡沫材料。但是，如本领域中已知的那样，导电聚合物可由填充有导电粒子的多种聚合物材料形成，导电粒子的形状可使用众所周知的制造技术形成，制造技术至少包括模制、挤压模和按厚度切片，形成为片材，以及冲切；用热线装备切割；高压水射流，或钢制模。

如图18进一步显示的那样，新颖的有创造性的传感器组件200的实施例至少包括与可压缩的导电部件202处于电连通的信号处理电路204，以及壳体206，壳体206封闭传感器探头组件10、可压缩的导电部件202和信号处理电路204，以形成传感器组件200。

图19显示呈连续的弧形构造的传感器组件200的优选实施例，但是，本领域技术人员将认识到，传感器组件200可呈现任何几何形状。要进一步注意的是，传感器探头组件10由壳体206封闭，使得可在不拆开传感器组件200的情况下更换传感器探头组件10。

图20的传感器组件200的优选实施例的右侧横截面图和立视图揭示了刚性导电部件208，以及设置在信号处理电路204和导电部件202(以其解压缩形式显示)之间的多个支座210。优选地，刚性导电部件208与信号导体212在电方面进行相互作用，而且信号导体212与信号处理电路204处于电连通。这些支座210优选地附连到信号处理电路204上，并且用来对可压缩的导电部件202提供微小的压缩负载。压缩负载允许在更换探头组件的同时对可压缩的导电部件202解压缩。当传感器组件200的其余构件中没有传感器探头组件时，这个特定特征会提高壳体206内的其余构件的稳定性。

如图20进一步显示的那样，图18的壳体206优选地包括构件腔室214和封闭盖216。构件腔室214优选地包括封闭盖固持结构218，封闭盖固持结构218与封闭盖216的固持部件220相互作用。在优选实施例中，封闭盖216“卡扣”到构件腔室214上。在优选实施例中，构件腔室214和封闭盖216由形状固持材料形成，形状固持材料提供足够的柔性，以允许封闭盖216的固持部件220经过构件腔室214的封闭盖固持结构218，并且然后将封闭盖216与构件腔室214锁在一起。如本领域技术人员将认识到的那样，存在适合此目的的多种工程材料，包括(但不限于)金属、聚合物、碳纤维材料和薄片。

在传感器组件200的优选实施例中，封闭盖216进一步至少包括信号处理电路固持结构222和由信号处理电路固持结构222支承的连接器销224，而构件腔室214则进一步至少包括：传感器探头组件固持结构226；设置在封闭盖固持结构218和传感器探头组件固持结构226之间的侧壁228；以及由侧壁228提供且与封闭盖固持结构218相邻的保持结构230。

在传感器组件200的优选实施例中，可压缩的导电部件202的可压缩性会提高以下能力：换掉传感器探头组件10，而不干扰信号处理电路204和刚性导电部件208的相互作用，或者换掉处理电路204和刚性导电部件208，而不干扰传感器探头组件10。当传感器探头组件10从传感器组件200的优选实施例移除时，可压缩的导电部件202负责与传感器探头组件固持结构226相互作用，因而使刚性导电部件208保持与支座210处于挤压接触。当信号处理电路204、支座210和刚性导电部件208从传感器组件200的优选实施例移除时，可压缩的导电部件202负责与保持结构230相互作用，以预防传感器探头组件10与传感器探头组件固持结构226意外失去连通。

如本领域技术人员将认识到的那样，传感器探头组件10的销或多个销14与对象的头骨相互作用的协作效应会促进对象的脑波信号传送到信号处理电路204。为了脑波信号的传送，传感器探头组件10进一步提供与多个导电销14进行固持接触协作的导电销固定部件12。

图21显示新颖的有创造性的独立的传感器组件300的备选的优选实施例。优选地，独立的传感器组件300至少包括形成电容器306的第一板304的导电部件302、在第一板304附近的介电材料308、与介电材料308连通的电容器306的第二板310。图21进一步显示壳体314，其封闭电容器306的第一板304、介电材料308、第二板310和信号处理电路312，以形成独立的传感器组件300。

图22显示独立的传感器组件300进一步包括用于将经处理的信号传送到外部系统供分析的通信端口316，而且壳体314优选地包括构件腔室318和封闭盖320。构件腔室318优选地包括封闭盖固持结构322，封闭盖固持结构322与封闭盖320的固持部件324相互作用。在优选实施例中，封闭盖320“卡扣”到构件腔室318上。

在优选实施例中，构件腔室318和封闭盖320由形状固持材料形成，形状固持材料提供足够的柔性，以允许封闭盖320的固持部件324经过构件腔室318的封闭盖固持结构322，并且然后将封闭盖320与构件腔室318锁在一起。如本领域技术人员将认识到的那样，存在适合此目的的多种工程材料，包括(但不限于)金属、聚合物、碳纤维材料和薄片。

在优选实施例中，形成电容器306的第一板304的导电部件302至少包括(但不限于)与导电部件328连通的多个至少部分地绝缘的销326，其中，导电部件直接相邻地接触介电材料308。多个至少部分地绝缘的销326各自优选地具有四个自由度，即：偏转；倾斜；滚动；和z轴线。多个自由度适应不同的对象的头骨的外形差异，以促进新颖的有创造性的独立的传感器组件300的可适应对象的备选的优选实施例。

图23显示新颖的有创造性的独立的传感器组件330的备选的优选实施例，其具有多个备选导电销332；但是，其余构件基本等于新颖的有创造性的独立的传感器组件200的优选实施例的对应的其余构件。图23进一步显示的是脑波处理系统334，其可为例如脑电描记器(EEG)334。

如图24显示的那样，信号处理电路204的优选实施例至少包括(但不限于)印刷电路部件400，以及与所述印刷电路部件400相互作用的处理器402，处理器402接收来自传感器探头组件(诸如图18的200)的信号，并且将信号传送到脑波处理系统，诸如图23的334。

信号处理电路204的优选实施例进一步至少包括(但不限于)与印刷电路部件400相互作用的差动放大器404、与差动放大器404连通的基准信号406，以及对象信号408，当传感器探头组件200与处对象的头骨于电接触时，对象信号408由传感器探头组件(诸如图18的200)提供。优选地，差动放大器404比较基准信号406与对象信号408，并且清除所述基准信号404和对象信号和406呈现的公共信号型式，以提供对象的自然脑波信号410。

另外，信号处理电路204的优选实施例至少包括(但不限于)：具有数字信号处理核412的模拟-数字转换器，其与差动放大器404相互作用，并且由差动放大器404提供的处理自然脑波信号410，以及输出表示自然脑波信号的数字信号；以及无限脉冲响应滤波器414，其与模拟-数字转换器412相互作用，以充当所述数字信号的带通滤波器。

还是另外，图24中显示的信号处理电路204的优选实施例至少包括(但不限于)：存储器416，在本文也称为缓冲器416，存储器416与处理器402连通，并且存储经处理的自然脑波信号；以及与缓冲器416连通的通信端口418，通信端口优选地响应于处理器402，以将经处理的自然脑波信号传送到脑波处理系统334。

图25显示使用信号处理电路(诸如图24的400)的方法500。方法在开始步骤502处开始，并且前进到过程步骤504，其中，提供对象的脑波基准信号(诸如406)。在过程步骤506处，捕捉对象的原始脑波信号(诸如408)。在过程步骤508处，比较基准和原始脑波信号的信号分布，并且移除它们两者共有的信号分布，而且在过程步骤510处，用移除对基准脑波信号和原始脑波信号共有的信号分布的结果来产生自然脑波信号(诸如410)。

过程在过程步骤512处继续，其中，自然脑波信号转换成数字频带信号，并且在过程步骤514处传送到IIR带通滤波器(诸如414)。在过程步骤516处，接收自IRR滤波器的数字化信号的绝对值由处理器(诸如402)确定。注意，在优选实施例中，IIR滤波器是可编程的且响应于处理器，而且可采用多个IIR滤波器来捕捉大量离散带频(典型地具有大约5 Hz的宽展，诸如频率范围为大约0.5Hz至45Hz的信号中的10至15Hz)，或者可编程的IIR滤波器可编程成收集一定数量的离散公共频带样本，在预定量的时间里获得各个样本，而且可编程的IIR滤波器然后重新编程成获得多个不同的离散公共频带样本。

过程在过程步骤518处继续，其中，处理器确定所关注的各个离散带频的绝对值的预定数量的样本是否已经存储在缓冲器(诸如416)中。如果捕捉到的期望样本的数量未得到满足，则过程处理回到步骤504。如果捕捉到的期望样本的数量已经满足，则过程前进到过程步骤520。在过程步骤520处，处理器确定多个离散带频中的各个的等效RMS(均方根)值、样本的绝对值组，而且在过程步骤522处将那些值提供给脑波处理系统(诸如334)。在过程步骤524处，过程结束。

图26的传感器组件550的优选实施例的右侧立视横截面图揭示了电气元件552，以及设置在信号处理电路204和电交感部件554之间的多个支座210。优选地，电气元件552是与信号导体212在电方面进行相互作用的刚性导电部件552，并且信号导体212与信号处理电路204处于电连通。在一个优选实施例中，电交感部件554是可压缩的导电部件554，而且支座210优选地附连到信号处理电路204上，并且用来对可压缩的导电部件554提供微小的压缩负载。压缩负载允许在更换探头组件555的同时对可压缩的导电部件554解压缩。当传感器组件550的其余构件中缺乏传感器探头组件时，这个特定特征会提高壳体556内的其余构件的稳定性。

如图26进一步显示的那样，壳体556优选地包括构件腔室214和封闭盖558。构件腔室214优选地包括封闭盖固持结构218，封闭盖固持结构218与封闭盖558的固持部件560相互作用。在优选实施例中，封闭盖558“卡扣”到构件腔室214上。在优选实施例中，构件腔室214和封闭盖558由形状固持材料形成，形状固持材料提供充分的柔性，以允许封闭盖558的固持部件560经过构件腔室214的封闭盖固持结构218，然后将封闭盖558与构件腔室214锁在一起。如本领域技术人员将认识到的那样，存在适合此目的的多种工程材料，包括(但不限于)金属、聚合物、碳纤维材料和薄片。

在传感器组件550的优选实施例，封闭盖558进一步至少包括信号处理电路固持结构562、由信号处理电路固持结构562支承的连接器销564，以及振荡装置导体564，而构件腔室214则进一步至少包括：传感器探头组件固持结构226；设置在封闭盖固持结构218和传感器探头组件固持结构226之间的侧壁228；以及由侧壁228提供且邻近封闭盖固持结构218的保持结构230。优选地，振荡装置导体564在信号处理电路204和振荡装置566之间传送信号，振荡装置566响应于信号处理电路204。

在传感器组件550的优选实施例中，可压缩的导电部件202的可压缩性会提高以下能力：换掉传感器探头组件555，而不干扰信号处理电路204和刚性导电部件552的相互作用，或者换掉处理电路204和刚性导电部件552，而不干扰传感器探头组件555。当传感器探头组件555从传感器组件550的优选实施例移除时，可压缩的导电部件554负责与传感器探头组件固持结构226相互作用，因而使刚性导电部件208保持与支座210处于挤压接触。当信号处理电路204、支座210和刚性导电部件552从传感器组件550的优选实施例中移除时，可压缩的导电部件554负责与保持结构230相互作用，以预防传感器探头组件555与传感器探头组件固持结构226意外失去连通。

为了促进脑波信号的传送，传感器探头组件555进一步提供以与导电表面559处于固持接触的方式协作的导电固定部件557，导电表面559在一个优选实施例中是多个导电表面559。在一个实施例中，如本领域熟练技术人员将认识到的那样，传感器探头组件555的多个导电表面559与对象的头骨相互作用的协作效应会促进对象的脑波信号传送到信号处理电路204。

图27显示新颖的有创造性的独立的传感器组件570的备选的优选实施例。优选地，独立的传感器组件570至少包括：形成电容器576的第一板574的导电部件572；电响应性部件578，在优选实施例中，电响应性部件578是在第一板574附近的介电材料578；以及与介电材料578连通的电容器576的第二板580；以及与所述电容器576处于电连通的信号处理电路312。图27进一步显示壳体556封闭电容器576的第一板574、介电材料578、第二板580和信号处理电路312，以形成独立的传感器组件570。

图28显示独立的传感器组件570进一步包括用于将经处理的信号传送到外部系统供分析的通信端口586，而且壳体556优选地包括构件腔室214和封闭盖558。构件腔室214优选地包括封闭盖固持结构218，封闭盖固持结构218与封闭盖558的固持部件560相互作用。在优选实施例中，封闭盖558“卡扣”到构件腔室214上，而且通信端口582的信号导体584和振荡装置导体564各自与信号处理电路312进行电连接。

在优选实施例中，形成电容器576的第一板574的导电部件572至少包括(但不限于)与导电部件554连通的多个至少部分地绝缘的销586，其中，导电部件直接相邻地接触的介电材料308。多个至少部分地绝缘的销586各自优选地具有四个自由度，即：偏转；倾斜；滚动；和z轴线。多个自由度适应不同的对象的头骨的外形差异，以促进新颖的有创造性的独立的传感器组件570的可适应对象的备选的优选实施例。

在图29示出的优选实施例中，显示了优选的振荡装置566至少包括(但不限于)响应于信号处理电路312的振荡装置控制器588，振荡装置控制器588优选地与电气支承部件590处于电连通。优选的振荡装置566进一步优选地包括响应于振荡装置控制器588的振动诱发部件592，以及与信号处理电路312处于电连通且响应于信号处理电路312的状态指示器594。优选地，振动诱发部件592提供响应于振荡装置控制器588的定子596，以及响应于定子596的失衡转子598。优选地，优选的振荡装置566还包括触觉壳体599，触觉壳体599封闭振动诱发部件592、振荡装置控制器588和所述状态指示器594。在一个实施例中，状态指示器594是LED，LED与捕捉到的脑波活动一致地闪烁。在另一个实施例中，优选的振荡装置566响应于导电销597的状况，与对象的头皮对接会产生具有过高水平的阻抗的电路。激活优选的振荡装置566会促进对象的头皮上的高阻力皮肤外皮层的穿过和改进电接触。在另一个实施例中，优选的振荡装置566对对象提供触觉反馈，以使对象明白所关注的特定脑状态。

图29进一步显示优选的脑波处理系统600，其至少包括(但不限于)中央处理单元(“CPU”)602，CPU 602通过多通道输入/输出(“I/O”)电路604来与传感器组件550通信。CPU 602进一步与通信控制电路606进行电子相互作用，通信控制电路606适应与远程装置通信，包括(但不限于)无线通信。在优选实施例中，优选的脑波处理系统600进一步提供存储器器件608，其可为存储器(易失性或非易失性)，或者存储装置，诸如(但不限于)闪速存储器、固态盘驱动器或磁盘驱动器，或者存储器器件608可结合到CPU 602中。在任何情况下，存储器器件608都有利于存储有意编写成控制传感器组件550的操作的操作代码。

存储器器件608进一步优选地存储对象的精神练习例程，这可响应于不同于对象的期望脑状态的对象的脑状态由CPU 602访问。优选地，当未显示存在对象的特定的期望脑状态，CPU 602优选地选择精神或生理练习由对象执行。CPU 602可通过对激活传感器组件550的振荡装置566发信号来指挥搅动对象头骨，这会提醒对象例如(无限制)开始呼吸练习。

备选地，例如(无限制)，CPU 602可通过多功能用户接口610连通，以将命令下载到外部装置，诸如(但不限于)：MP3播放器；智能手机；平板电脑；或者对对象呈现所选择的练习的视频游戏传输装置。CPU 602优选地进一步处理接收自传感器组件550的性能数据，并且将经处理的性能数据(生理或神经上的)存储在存储器件608中，以在接到外部数据库关于所述存储性能数据的请求之后，将该数据输送到所述数据库。

图30和31提供电容传感器组件612的备选的优选实施例，电容传感器组件612包括与信号处理电路312连通的电容探头组件614。优选地，电容探头组件614包括与介电材料618处于直接电接触的第一导体616，以及与介电材料618处于直接电接触的第二导体620。电容探头组件614进一步优选地包括电容探头屏蔽件622，电容探头屏蔽件622提供多个通气孔口624，通气孔口624协助调节电容信号处理电路626周围的热环境。

图31显示电容传感器组件612优选地包括振荡装置导体564和通信端口582，振荡装置导体564优选地在信号处理电路312和图32的振荡装置566之间传送信号，通信端口582用来将经处理的信号传输到脑波处理系统(诸如图29的600)供分析。

在优选实施例中，在功能上类似于图28的构件腔室214的构件腔室628提供多个附连柄脚630，附连柄脚630用来固定牢固地定位在电容传感器组件612的构件腔室628内的电容探头组件614，如图33显示的那样。在电容传感器组件612的一个实施例中，电容探头组件614与信号处理电路312被可压缩的部件632偏压，并且通过图31的电气连接组件634来与信号处理电路312连通。

图34显示电容传感器组件612构造有振荡装置566，并且与脑波处理系统334连通，脑波处理系统334可为例如脑电描记器(EEG)334，或者备选地为优选的脑波处理系统600。共同地，构造有振荡装置566的电容传感器组件612形成优选的电容传感器651。

在图35中显示电容探头组件614的电容信号处理电路626的示例性电路，电容信号处理电路626放大且获得原始脑波信号408(图24)。优选地，对象的皮肤上的信号以电容的方式联接到电容元件的第一导体上。优选地，电容元件进一步至少包括(但不限于)：与第一导体处于挤压接触的介电材料；以及第二导体，其与介电材料处于挤压接触，并且第二导体与第一导体被介电材料分隔开。优选地，电容元件对信号处理电路312(图21)提供所获得的脑波信号408。

在优选实施例中，原始脑波信号408的放大由仪器放大器实现，诸如由德克萨斯州达拉斯的德州仪器公司提供的INA116优选地构造成实现增益50。已经发现这个构件具有非常低的3 fA(典型)的输入偏压电流和0.1 fA/√Hz(典型)的输入电流噪声。其特征还在于保护销输出，保护销输出遵从正输入和负输入，具有增益1。优选地，除了使用正保护来支承围绕正输入销的保护销之外，正保护还用来驱动屏蔽金属板，屏蔽金属板最大程度地减少来自除头皮之外的源的电场拾取。这个屏蔽优选地实施为传感器金属层之上的印刷电路上的金属内层。如本领域技术人员将认识到的那样，由于，该屏蔽被主动地驱动成复制输入电压，所以它避免信号增益有寄生电容分割。

虽然输入偏压电流非常小，但已经注意到，如果置之不理的话，它将把放大器的高阻抗正输入节点推向电源导轨之一。应对手段是优选地使用复位电路，复位电路包括两个晶体管和两个电阻器。优选地，当输入电压接近放大器的公共模式输入范围时，晶体管由外部电路开启。当未驱动时，保护输出使晶体管的基部和射极节点拉高。优选地，这么做是为了最大程度地减少来自晶体管的泄漏电流(而且尤其是产生的电流噪声)。在优选实施例中，使负的放大器输入追踪缓慢地改变的正输入，其中，反馈环路由R4和C4组成。在优选实施例中，这个环路还用来切断频率低于大约1 Hz的输入信号。

图36显示使用诸如图27的312的信号处理电路的方法650。过程在步骤652处开始，并且前进到过程步骤654，其中，提供对象的脑波基准信号(诸如406)。在过程步骤656处，相邻地接触对象的头骨的电容传感器(诸如构造有振荡装置诸如566的612)被搅动。在过程步骤658处，使用电容传感器来捕捉对象的原始脑波信号(诸如408)。在过程步骤660处，比较基准脑波信号和原始脑波信号的信号分布，并且移除两者共有的信号分布，而且在过程步骤662处，移除对基准脑波信号和原始脑波信号共有的信号分布的结果会产生自然脑波信号(诸如410)。

过程在过程步骤664处继续，自然脑波信号转换成数字频带信号，并且在过程步骤666处传送到IIR带通滤波器(诸如414)。在过程步骤668处，接收自IIR滤波器的数字化信号的绝对值由处理器(诸如402)确定。注意，在优选实施例中，IIR滤波器是可编程的，并且响应于处理器，而且可采用多个IIR滤波器来捕捉许多离散带频(典型地具有大约5 Hz的宽展，诸如具有大约0.5Hz至45Hz的频率范围的信号中的10Hz至15Hz)，或者可编程的IIR滤波器可编程成收集一定数量的离散公共频带样本，在预定量的时间里获得各个样本，并且可编程的IIR滤波器然后重新编程成获得多个不同的离散公共频带样本。

过程在过程步骤670处继续，处理器确定所关注的各个离散带频的绝对值的预定数量的样本是否已经存储在存储器器件(诸如608)中。如果尚未满足捕捉到的期望样本的数量，则过程返回步骤654。如果已经满足捕捉到的期望样本的数量，过程前进到过程步骤672。在过程步骤672处，处理器确定多个离散带频中的各个的等效RMS(均方根)值、样本的绝对值组，而且在过程步骤674处将那些值提供给脑波处理系统(诸如334)。在过程步骤676处，过程结束。

图37显示有创造性的传感器探头组件的壳体700的备选实施例的横截面立视图。优选地，壳体700提供固持凸起702和固持结构706，固持凸起702用来使可压缩的导电部件居中，诸如图39的704，固持结构706与图41的传感器探头支承部件710的附连结构708协作，以将传感器探头支承部件710固定到壳体700上。

图40显示提供多个导电尖顶714的优选的传感器探头712，以及可压缩的导电部件封闭结构716。可压缩的导电部件封闭结构716与图39的可压缩的导电部件704相互作用，以保持可压缩的导电部件704在图37的壳体700内的稳定性和对齐。在优选实施例中，传感器探头712由导电聚合物形成，导电聚合物可由填充有导电粒子的多种聚合物材料形成，其形状可使用众所周知的制造技术(至少包括模制)形成。尖顶714在形状上设置成便利地与对象的头骨相互作用，并且允许与对象的头骨充分接触，以有效地将对象的脑波信号传导到可压缩的导电部件704，并且将脑波信号传导通过可压缩的导电部件704，可压缩的导电部件704与图38的信号导体718处于电连通。在优选实施例中，信号导体718通过图37的连通孔口719将对象脑波信号传送到脑波处理电路，诸如脑波处理系统334(图23)。连通孔口719允许接近信号导体718，信号导体718与图39的各个可压缩的导电部件704和脑波处理系统334处于电连通。优选地，可压缩的导电部件704由导电压缩弹簧形成。

图42是优选地由至少下者的结合所形成的新颖的传感器子组件720的横截面立视图：壳体700；可压缩的导电部件704；传感器探头支承部件710；传感器探头712；以及信号导体718。由于对图42的尖顶714添加图43的成膜的神经诊断电极糊722(诸如科罗拉多州奥罗拉565 Nucla Way B单元80011的Weaver and Company的Ten20®导电神经诊断电极糊)，以及针对涂有成膜的神经诊断电极糊722的尖顶714，对传感器子组件720包括图44的盖724尖顶714，从而形成图45的传感器组件726。神经诊断电极糊722会提高对象脑波信号通往图23的脑波处理系统334的传导性，并且继续改进尖顶714的传导性，因为涂有膜的尖顶适于对象头骨上存在的化学性质。

图46是由图40的传感器探头712和图41的传感器探头支承部件710共同形成的备选传感器探头组件728的横截面立视图。

在图47示出的优选实施例中，显示了优选的振荡装置566至少包括(但不限于)响应于信号处理电路312的振荡装置控制器588，振荡装置控制器588优选地与电气支承部件590处于电连通。优选的振荡装置566进一步优选地包括响应于振荡装置控制器588的振动诱发部件592，以及与信号处理电路312处于电连通且响应于信号处理电路312的状态指示器594。优选地，振动诱发部件592提供响应于振荡装置控制器588的定子596，以及响应于定子596的失衡转子598。优选地，优选的振荡装置566还包括触觉壳体599，触觉壳体599封闭振动诱发部件592、振荡装置控制器588和所述状态指示器594。在一个实施例中，状态指示器594是LED，LED与捕捉到的脑波活动一致地闪烁。在另一个实施例中，优选的振荡装置566响应于图45的导电销714的状况，与对象的头皮对接会产生具有过高水平的阻抗的电路。激活优选的振荡装置566会促进对象的头皮上的高阻力皮肤外皮层的穿透和改进电接触。在另一个实施例中，优选的振荡装置566对对象提供触觉反馈，以使对象明白所关注的特定脑状态。

图48显示图45的传感器组件726与图47的优选的振荡装置566合并起来形成备选的触觉被启用式神经生理传感器730。

如将对本领域技术人员显而易见的那样，可对优选实施例作出多种修改，这不偏离本发明的精神或范围。虽然为了本公开已经描述了目前优选的实施，但许多改变和修改对本领域技术人员将是显而易见的。在这些改变和修改在所附权利要求的范围内的限定内，认为它们是本发明的一部分。