一种脑电芯片制造技术

本发明专利技术提出了一种脑电芯片，该脑电芯片包括：电源管理模块、存储器、微处理内核、加速度及角速度计模块、多通道模数转换模块、温度传感器模块、血压血氧饱和度脉搏测量模块和内建自测试模块。本发明专利技术所述一种脑电芯片，能够结合体温、血压、血氧饱和度以及脉搏与脑电信号进行多源数据同步融合分析；并能够与一个或多个脑电芯片级联，进行并行结合体温、血压、血氧饱和度以及脉搏与脑电信号进行多源数据同步融合分析，使脑电芯片得到的情感信息、认知信息、健康信息和/或意念控制指令更加准确。

EEG chip

The invention provides an EEG chip, the EEG chip comprises a power management module, storage, processing, micro kernel acceleration and angular velocity meter module, multi-channel analog-to-digital conversion module, temperature sensor module, blood pressure, pulse oxygen saturation measurement module and a built-in self testing test module. The invention relates to an EEG chip, can be combined with the temperature, blood pressure, oxygen saturation and pulse and EEG signal synchronous fusion analysis of multi-source data; and be able to work with one or more EEG chip cascade, parallel with the body temperature, blood pressure, oxygen saturation and pulse of multi-source data and EEG signal synchronization fusion analysis, make the EEG chip get emotional information, cognitive information, health information and / or mind control instruction is more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种脑电芯片
本专利技术涉及脑电
，尤其涉及一种脑电芯片。
技术介绍
脑电信号(Electroencephalogram，EEG)蕴含着丰富的大脑活动信息，结合神经科学原理，可以分析出人的认知状态、精神状态和健康状况。同时，基于脑电波的交互方式，是人机交互的发展趋势，是颠覆行业的变革性技术。然而传统的医疗脑电设备比较庞大，成本较高，导致应用推广受限。目前脑电芯片测量精度有限，价格昂贵，主要应用于概念性脑电娱乐产品。另外，体温、血压、血氧饱和度以及脉搏也是临床医疗上重要的基础数据。使得这些基础生理数据能与脑电信号进行多源融合分析，有助于更精准地得出人的认知状态、精神状态和健康状况。目前，脑电芯片不能结合体温、血压、血氧饱和度以及脉搏与脑电信号进行多源融合分析，因此得出人的认知状态、精神状态和健康状况精度较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种脑电芯片，克服现有技术中脑电芯片不能结合体温、血压、血氧饱和度以及脉搏与脑电信号进行多源数据同步融合分析的缺陷。本专利技术采用的技术方案是，所述一种脑电芯片，包括电源管理模块、存储器、微处理内核、加速度及角速度计模块、多通道模数转换模块、温度传感器模块、血压血氧饱和度脉搏测量模块和内建自测试模块；所述微处理内核分别与所述存储器、所述加速度及角速度计模块、所述多通道模数转换模块、所述温度传感器模块、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块、所述内建自测试模块和电源管理模块相连；所述电源管理模块分别与所述微处理内核、所述存储器、所述加速度及角速度计模块、所述多通道模数转换模块、所述温度传感器模块、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块和所述内建自测试模块相连；所述多通道模数转换模块，用于将采集到的脑电模拟信号转换为脑电数字信号，并将放大后的所述脑电数字信号传输至所述微处理内核；所述加速度及角速度计模块，用于测量加速度和角速度，并将测量得到的加速度数据和角速度数据传输至所述微处理内核；所述温度传感器模块，用于测量大脑皮层温度和体温，并将测量得到的大脑皮层温度数据和体温数据传输至所述微处理内核；所述血压血氧饱和度脉搏测量模块，用于测量血压、血氧饱和度和脉搏，并将测量得到的血压数据、血氧饱和度数据和脉搏数据传输至所述微处理内核；所述电源管理模块，用于为所述微处理内核、所述存储器、所述加速度及角速度计模块、所述多通道模数转换模块、所述温度传感器模块、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块和所述内建自测试模块提供电源；所述微处理内核，用于根据预置的信号处理指令，或者，根据接收到的所述存储器发送的外部控制指令，对接收到的加速度数据、角速度数据、大脑皮层温度数据、体温数据、血压数据、血氧饱和度数据、脉搏数据和脑电数字信号中的一种或多种进行信号处理，生成情感信息、认知信息、健康信息和/或意念控制指令；所述存储器，用于存储所述加速度及角速度计模块测量得到的加速度数据和角速度数据；存储所述温度传感器模块测量得到的大脑皮层温度数据和体温数据；存储所述血压血氧饱和度脉搏测量模块测量得到的血压数据、血氧饱和度数据和脉搏数据；存储接收到的外部设备发送的所述外部控制指令，并将所述外部控制指令发送至所述微处理内核；存储所述微处理器内核生成的所述情感信息、所述认知信息、所述健康信息和/或所述意念控制指令；所述内建自测试模块，用于根据所述微处理内核发出的自测试指令，对电源管理模块、存储器、微处理内核、加速度及角速度计模块、多通道模数转换模块、温度传感器模块、血压血氧饱和度脉搏测量模块进行测试，并将测试结果发送至所述微处理内核。进一步的，所述微处理器内核，包括：预处理模块、脑电信号处理算法模块、信号同步模块、芯片级联接口和开发调试接口；所述预处理模块与所述脑电信号处理算法模块相连；所述信号同步模块分别于所述预处理模块和所述脑电信号处理算法模块相连；所述开发调试接口分别与所述脑电信号处理算法模块和所述信号同步模块相连；所述芯片级联接口与所述脑电信号处理算法模块相连；所述信号同步模块，用于同步所述微处理器内核接收到的加速度数据、角速度数据、大脑皮层温度数据、体温数据、血压数据、血氧饱和度数据、脉搏数据和脑电数字信号，并将同步后的加速度数据、角速度数据、大脑皮层温度数据、体温数据、血压数据、血氧饱和度数据、脉搏数据和脑电数字信号发送至所述预处理模块；所述预处理模块，用于将接收到的脑电数字信号中的噪声和干扰信号进行过滤，并将同步后的加速度数据、角速度数据、大脑皮层温度数据、体温数据、血压数据、血氧饱和度数据、脉搏数据和过滤后的脑电数字信号发送至所述脑电信号处理算法模块；所述脑电信号处理算法模块，用于提取接收到的脑电数字信号中的alpha波、beta波、gamma波、delta波和theta波；并根据预置的信号处理指令，或者，根据接收到的所述存储器发送的所述外部控制指令，对所述alpha波、所述beta波、所述gamma波、所述delta波、所述theta波、所述加速度数据、所述角速度数据、所述大脑皮层温度数据、所述体温数据、所述血压数据、所述血氧饱和度数据和所述脉搏数据进行特征分析，生成情感信息、认知信息、健康信息和/或意念控制指令；所述芯片级联接口，用于与所述脑电芯片之外的其他脑电芯片的芯片级联接口进行连接，以控制多个脑电芯片的脑电信号处理算法模块对接收到的加速度数据、角速度数据、大脑皮层温度数据、体温数据、血压数据、血氧饱和度数据、脉搏数据和脑电数字信号进行信号处理，生成情感信息、认知信息、健康信息和/或意念控制指令；所述开发调试接口，用于将接收到的所述信号同步模块发送的同步后的加速度数据、角速度数据、大脑皮层温度数据、体温数据、血压数据、血氧饱和度数据、脉搏数据和脑电数字信号发送至外部设备，以供所述外部设备进行协同分析；接收所述存储器发送的所述外部控制指令，并将所述控制指令发送至所述脑电信号处理算法模块。进一步的，所述外部控制指令包括：所述脑电信号处理算法模块控制指令、所述芯片级联接口控制指令、所述内建自测试模块控制指令、所述多通道模数转换模块控制指令、所述温度传感器模块控制指令、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块控制指令、所述加速度及角速度计模块控制指令、所述信号同步模块控制指令、所述预处理模块控制指令、所述开发调试接口控制指令和所述存储器控制指令。进一步的，所述脑电信号处理算法模块，还用于：将生成的所述情感信息、所述认知信息、所述健康信息和/或所述意念控制指令通过所述开发调试接口发送至外部设备。进一步的，所述信号同步模块，还用于：将同步后的加速度数据、角速度数据、大脑皮层温度数据、体温数据、血压数据、血氧饱和度数据、脉搏数据和脑电数字信号通过所述开发调试接口发送至外部设备。采用上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：本专利技术所述一种脑电芯片，能够结合体温、血压、血氧饱和度以及脉搏与脑电信号进行多源数据同步融合分析；并能够与一个或多个脑电芯片级联，进行并行结合体温、血压、血氧饱和度以及脉搏与脑电信号进行多源数据同步融合分析，使脑电芯片得到的情感信息、认知信息、健康信息和/或意念控制指令更加准确。附图说明图1为本专利技术第一实施例的脑电芯片组成结构示意图；图2为本专利技术第二实施例的脑电芯片的微处理内核组成结构示意图。具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脑电芯片，其特征在于，包括电源管理模块、存储器、微处理内核、加速度及角速度计模块、多通道模数转换模块、温度传感器模块、血压血氧饱和度脉搏测量模块和内建自测试模块；所述微处理内核分别与所述存储器、所述加速度及角速度计模块、所述多通道模数转换模块、所述温度传感器模块、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块、所述内建自测试模块和电源管理模块相连；所述电源管理模块分别与所述微处理内核、所述存储器、所述加速度及角速度计模块、所述多通道模数转换模块、所述温度传感器模块、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块和所述内建自测试模块相连；所述多通道模数转换模块，用于将采集到的脑电模拟信号转换为脑电数字信号，并将放大后的所述脑电数字信号传输至所述微处理内核；所述加速度及角速度计模块，用于测量加速度和角速度，并将测量得到的加速度数据和角速度数据传输至所述微处理内核；所述温度传感器模块，用于测量大脑皮层温度和体温，并将测量得到的大脑皮层温度数据和体温数据传输至所述微处理内核；所述血压血氧饱和度脉搏测量模块，用于测量血压、血氧饱和度和脉搏，并将测量得到的血压数据、血氧饱和度数据和脉搏数据传输至所述微处理内核；所述电源管理模块，用于为所述微处理内核、所述存储器、所述加速度及角速度计模块、所述多通道模数转换模块、所述温度传感器模块、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块和所述内建自测试模块提供电源；所述微处理内核，用于根据预置的信号处理指令，或者，根据接收到的所述存储器发送的外部控制指令，对接收到的加速度数据、角速度数据、大脑皮层温度数据、体温数据、血压数据、血氧饱和度数据、脉搏数据和脑电数字信号中的一种或多种进行信号处理，生成情感信息、认知信息、健康信息和/或意念控制指令；所述存储器，用于存储所述加速度及角速度计模块测量得到的加速度数据和角速度数据；存储所述温度传感器模块测量得到的大脑皮层温度数据和体温数据；存储所述血压血氧饱和度脉搏测量模块测量得到的血压数据、血氧饱和度数据和脉搏数据；存储接收到的外部设备发送的所述外部控制指令，并将所述外部控制指令发送至所述微处理内核；存储所述微处理器内核生成的所述情感信息、所述认知信息、所述健康信息和/或所述意念控制指令；所述内建自测试模块，用于根据所述微处理内核发出的自测试指令，对电源管理模块、存储器、微处理内核、加速度及角速度计模块、多通道模数转换模块、温度传感器模块、血压血氧饱和度脉搏测量模块进行测试，并将测试结果发送至所述微处理内核。...

【技术特征摘要】
1.一种脑电芯片，其特征在于，包括电源管理模块、存储器、微处理内核、加速度及角速度计模块、多通道模数转换模块、温度传感器模块、血压血氧饱和度脉搏测量模块和内建自测试模块；所述微处理内核分别与所述存储器、所述加速度及角速度计模块、所述多通道模数转换模块、所述温度传感器模块、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块、所述内建自测试模块和电源管理模块相连；所述电源管理模块分别与所述微处理内核、所述存储器、所述加速度及角速度计模块、所述多通道模数转换模块、所述温度传感器模块、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块和所述内建自测试模块相连；所述多通道模数转换模块，用于将采集到的脑电模拟信号转换为脑电数字信号，并将放大后的所述脑电数字信号传输至所述微处理内核；所述加速度及角速度计模块，用于测量加速度和角速度，并将测量得到的加速度数据和角速度数据传输至所述微处理内核；所述温度传感器模块，用于测量大脑皮层温度和体温，并将测量得到的大脑皮层温度数据和体温数据传输至所述微处理内核；所述血压血氧饱和度脉搏测量模块，用于测量血压、血氧饱和度和脉搏，并将测量得到的血压数据、血氧饱和度数据和脉搏数据传输至所述微处理内核；所述电源管理模块，用于为所述微处理内核、所述存储器、所述加速度及角速度计模块、所述多通道模数转换模块、所述温度传感器模块、所述血压血氧饱和度脉搏测量模块和所述内建自测试模块提供电源；所述微处理内核，用于根据预置的信号处理指令，或者，根据接收到的所述存储器发送的外部控制指令，对接收到的加速度数据、角速度数据、大脑皮层温度数据、体温数据、血压数据、血氧饱和度数据、脉搏数据和脑电数字信号中的一种或多种进行信号处理，生成情感信息、认知信息、健康信息和/或意念控制指令；所述存储器，用于存储所述加速度及角速度计模块测量得到的加速度数据和角速度数据；存储所述温度传感器模块测量得到的大脑皮层温度数据和体温数据；存储所述血压血氧饱和度脉搏测量模块测量得到的血压数据、血氧饱和度数据和脉搏数据；存储接收到的外部设备发送的所述外部控制指令，并将所述外部控制指令发送至所述微处理内核；存储所述微处理器内核生成的所述情感信息、所述认知信息、所述健康信息和/或所述意念控制指令；所述内建自测试模块，用于根据所述微处理内核发出的自测试指令，对电源管理模块、存储器、微处理内核、加速度及角速度计模块、多通道模数转换模块、温度传感器模块、血压血氧饱和度脉搏测量模块进行测试，并将测试结果发送至所述微处理内核。2.根据权利要求1所述的脑电芯片，其特征在于，所述微处理器内核，包括：预处理模块、脑电信号处理算法模块、信号同步模块、芯片级联接口和开发调试接口；所述预处理模块与所述脑电信号处理算法模块相连；所述信号同步模块分别于所述预处理模块和所述脑电信号处理算法模块相连；所述开发调试接口分别与所述脑电信号处理算法模块和所述信号同步模块相连；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂吉，袁柳，梁延峰，吕博，谢海永，廖勇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11