人体生理信号采集系统技术方案

本发明专利技术提供一种人体生理信号采集系统，包括多个无线通信配件，不同的所述无线通信配件所采用的无线通信类型不相同，所述无线通信配件设有用于与外部设备进行无线数据传输的器件，以及一个用于有线传输数据的第一连接端；采集主机，包括采集单元、微控制器和接口单元，其中所述采集单元用于采集人体生理信号，所述接口单元设有一个第二连接端，用于连接所述无线通信配件的所述第一连接端，所述微控制器根据当前连接的所述无线通信配件的无线通信类型控制所述采集单元采集人体生理信号，并通过所述无线通信配件向外部设备无线传输所述人体生理信号。体生理信号。体生理信号。

【技术实现步骤摘要】
人体生理信号采集系统


[0001]本专利技术涉及医疗设备领域，具体涉及一种人体生理信号采集系统。

技术介绍

[0002]人体的生理信号采集与监测是医疗类电子设备非常重要的功能之一。对于各种具有生理信号采集功能的装置，如医用监护仪器、可穿戴设备、脑机接口设备等，其核心是将来自各类传感器的生理信号收集、处理并向外部传输。例如，可穿戴智能手环将用户的脉率、运动等信息采集和传输至手机等移动终端，心电图机、脑电图机、多导睡眠监测仪等医用监护仪器或脑机接口设备将患者的各项生理数据采集和传输至电脑。
[0003]目前的各类生理信号采集装置，一般采用单一通信方式与外部设备连接。例如，仅支持与外部设备有线数据传输的信号采集装置，连接线的长度限制了用户必须在外部设备附近操作或使用；仅支持与外部设备通过某种无线数据传输方式（如蓝牙或Wi
‑
Fi）通信的信号采集装置，信息传输速率、系统功耗、通信可靠性、抗干扰等诸多性能往往无法兼顾。
[0004]单一通信方式无法满足不同场景的需求。同时，固定的数据传输方式通常限制了能够与特定信号采集装置实现通信的外部设备种类，如仅能将数据传输至电脑、仅能将数据传输至移动终端、仅能将数据传输至云端公网等。
[0005]限制生理信号采集装置支持传输模式数量的关键因素是不同的传输方案所需的电路组成与结构差异巨大，无法通过同一电子系统实现多种传输模式。如在同一采集装置中集成多种数据传输模式，需要针对不同的模式分别搭建传输系统，造成装置的物理尺寸和复杂度显著增大，且不同传输系统之间可能相互干扰而影响性能，尤其对于尺寸和重量要求严苛的穿戴式、便携式和小型家用设备而言是不可接受的。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请提供一种人体生理信号采集系统，包括：多个无线通信配件，不同的所述无线通信配件所采用的无线通信类型不相同，所述无线通信配件设有用于与外部设备进行无线数据传输的器件，以及一个用于有线传输数据的第一连接端；采集主机，包括采集单元、微控制器和接口单元，其中所述采集单元用于采集人体生理信号，所述接口单元设有一个第二连接端，用于连接所述无线通信配件的所述第一连接端，所述微控制器根据当前连接的所述无线通信配件的无线通信类型控制所述采集单元采集人体生理信号，并通过所述无线通信配件向外部设备无线传输所述人体生理信号。
[0007]可选地，所述多个无线通信配件包括Wi
‑
Fi通信配件、蓝牙通信配件和蜂窝网络通信配件中的至少两种；所述无线通信配件包括通信天线和通信数据处理芯片。
[0008]可选地，所述微控制器用于在所述无线通信配件连接后，发送询问信息；所述无线通信配件在收到所述询问信息后反馈答复信息，所述答复信息包括设备类型信息、采样频率信息和放大器配置信息；所述微控制器根据所述采样频率信息和所述放大器配置信息控制所述采集单元采集人体生理信号，根据所述设备类型信息确定通信协议，并进一步根据
通信协议类型确定单个数据包中的生理信号的数量，进而对人体生理信号进行打包。
[0009]可选地，所述采集主机在未连接所述无线通信配件时交替执行休眠状态和监听状态，当在所述监听状态的过程中连接所述无线通信配件时，结束当前的监听状态后转为唤醒状态，并发送所述询问信息。
[0010]可选地，所述休眠状态的持续时间t1大于所述监听状态的持续时间t2，自所述无线通信配件连接所述采集主机至所述采集主机发出所述询问信息的延迟时间t
delay1
≤t1+t2。
[0011]可选地，所述采集主机在发出所述询问信息后计时，若计时时间t
delay2
超过t
delay1
未收到所述答复信息，则重新发送所述询问信息。
[0012]可选地，所述无线通信配件还用于接收外部设备在接收到人体生理信号数据包后反馈的确认数据包，所述采集主机在接收到所述确认数据包后打包并发送下一人体生理信号数据。
[0013]可选地，所述系统还包括：有线通信配件，一端连接所述采集主机的所述第二连接端，另一端连接外部设备，进而发送采集的人体生理信号。
[0014]可选地，所述采集单元包括一个第三连接端，用于连接生物电极。
[0015]可选地，所述采集主机还包括加速度计，用于测量所述采集主机的佩戴者的加速度数据。
[0016]可选地，所述人体生理信号为脑电信号。
[0017]可选地，所述无线通信配件和所述采集主机分别设有可充电电源单元。
[0018]本申请还提供一种脑电采集系统，包括：上述采集系统系统；以及脑电帽，包括帽体和分布在所述帽体上的多个电极，所述多个电极的引线汇总为一条脑电帽连线，连接所述采集主机的采集单元。
[0019]根据本专利技术实施例提供的人体生理信号采集系统，将用于与外部设备进行无线通信的部件作为配件，其采集主机与无线通信配件为可拆卸连接，用户可以根据外部设备所支持的通信类型、使用场景、生理数据发送对象和用途等，选择或更换合适的无线通信方式，本系统既能够兼顾多种无线通信类型，又不需要将多种无线通信模块集成在同一设备中，从而有利于缩小整个系统的尺寸，使其更适合作为人体可穿戴、佩戴和随身携带的生理信号采集设备。
[0020]根据本专利技术实施例提供的脑电采集系统，脑电脑的电极通过引线汇总为一条数据线接入上述采集系统，采集主机、无线通信配件和脑电帽都可以佩戴在人体上，使用本系统采集脑电信号，用户可以更自由地活动，便于长时间监测脑电信号。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例中的生理信号采集系统的结构图；
图2为本专利技术实施例中的采集主机与无线通信配件的插接状态图；图3为本专利技术实施例中的采集主机与有线通信配件的插接状态图；图4为本专利技术实施例中的生理信号采集系统的一种应用场景示意图；图5为本专利技术实施例中的生理信号采集系统的另一种应用场景示意图；图6为本专利技术实施例中的生理信号采集系统的第三种应用场景示意图；图7为本专利技术实施例中的生理信号采集系统的第四种应用场景示意图；图8为本专利技术实施例中的生理信号采集系统的内部器件示意图；图9为本专利技术实施例中的生理信号采集系统的采集和通信流程图；图10为本专利技术实施例中的生理信号采集系统的通信时序图；图11为本专利技术实施例中的脑电采集系统的结构图。
具体实施方式
[0023]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体生理信号采集系统，其特征在于，包括：多个无线通信配件，不同的所述无线通信配件所采用的无线通信类型不相同，所述无线通信配件设有用于与外部设备进行无线数据传输的器件，以及一个用于有线传输数据的第一连接端；采集主机，包括采集单元、微控制器和接口单元，其中所述采集单元用于采集人体生理信号，所述接口单元设有一个第二连接端，用于连接所述无线通信配件的所述第一连接端，所述微控制器根据当前连接的所述无线通信配件的无线通信类型控制所述采集单元采集人体生理信号，并通过所述无线通信配件向外部设备无线传输所述人体生理信号。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个无线通信配件包括Wi
‑
Fi通信配件、蓝牙通信配件和蜂窝网络通信配件中的至少两种；所述无线通信配件包括通信天线和通信数据处理芯片。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微控制器用于在所述无线通信配件连接后，发送询问信息；所述无线通信配件在收到所述询问信息后反馈答复信息，所述答复信息包括设备类型信息、采样频率信息和放大器配置信息；所述微控制器根据所述采样频率信息和所述放大器配置信息控制所述采集单元采集人体生理信号，根据所述设备类型信息确定通信协议，并进一步根据通信协议类型确定单个数据包中的生理信号的数量，进而对人体生理信号进行打包。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述采集主机在未连接所述无线通信配件时交替执行休眠状态和监听状态，当在所述监听状态的过程中连接所述无线通信配件时，结束当前的监听状态后转为唤醒状态，并发送所述询问信息。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述休眠状态的持续时间t1大于所述监听状态的持续时间t2，自所述无线通信配件连接所述采集主机至...

【专利技术属性】
技术研发人员：李君实，黄东，尹易凡，康浩，
申请(专利权)人：休美北京微系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：