[發(fā)明專利]一種基于手指振動觸覺刺激的執(zhí)行控制注意力測量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710631302.2
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107468259B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王黨校;郭琦琦;張玉茹;彭聰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;付久春

1.一種基于手指振動觸覺刺激的執(zhí)行控制注意力測量系統(tǒng)，其特征在于，包括：主控制模塊、從控制模塊、振動觸覺模塊和抗干擾模塊；其中，

所述主控制模塊，與所述從控制模塊連接，能控制所述從控制模塊驅(qū)動所述振動觸覺模塊刺激用戶，并接收用戶反饋來測量用戶的反應(yīng)時間以及根據(jù)用戶的反應(yīng)時間計算得出用戶的執(zhí)行控制注意力；

所述從控制模塊，與所述振動觸覺模塊連接，能驅(qū)動所述振動觸覺模塊產(chǎn)生不同強度的振動；

所述振動觸覺模塊，設(shè)置于用戶的手指，能產(chǎn)生不同強度的振動以對用戶的手指進(jìn)行振動觸覺刺激；

所述抗干擾模塊，用于在測量過程中，佩戴于用戶以隔絕外界環(huán)境對用戶的聲音干擾和視覺干擾；

所述主控制模塊包括：計算機(jī)和測量執(zhí)行控制注意力的計算機(jī)程序；其中，

所述計算機(jī)，用于執(zhí)行測量執(zhí)行控制注意力的計算機(jī)程序，并提供鍵盤用于用戶反饋，并向所述從控制模塊發(fā)送控制命令；

所述測量執(zhí)行控制注意力的計算機(jī)程序，用于控制所述從控制模塊以及測量用戶的反應(yīng)時間；

所述測量執(zhí)行控制注意力的計算機(jī)程序包括：

定時、計時、數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)處理功能；

其中，所述定時，用于嚴(yán)格控制測量流程的時間；

所述計時，用于記錄被測者測量開始到反饋之間的反應(yīng)時間；

所述數(shù)據(jù)通信，用于測量階段發(fā)送相關(guān)指令給下位機(jī)；

所述數(shù)據(jù)處理，用于根據(jù)所述計時測得的反應(yīng)時間，計算出基于手指振動觸覺刺激下的執(zhí)行控制注意力；

所述數(shù)據(jù)處理計算出基于手指振動觸覺刺激下的警覺注意力方式如下：

若設(shè)定N個測量任務(wù)，其中N/2個測量任務(wù)為一致目標(biāo)刺激的測量任務(wù)，另外N/2個測量任務(wù)為不一致目標(biāo)刺激的測量任務(wù)；若一致目標(biāo)刺激的測量任務(wù)中，無線索情況下有m₁個任務(wù)被正確反饋，中央線索情況下有m₂個任務(wù)被反饋正確，空間線索情況下有m₃個任務(wù)被正確反饋；若不一致目標(biāo)刺激的測量任務(wù)中，無線索情況下有n₁個任務(wù)被正確反饋，中央線索情況下有n₂個任務(wù)被反饋正確，空間線索情況下有n₃個任務(wù)被正確反饋，則在一致目標(biāo)刺激的情況下，用戶的平均反應(yīng)時間為：

在不一致目標(biāo)刺激的情況下，用戶的平均反應(yīng)時間為：

則在基于手指振動觸覺刺激下的執(zhí)行控制注意力為：

R.T_Executive＝R.T_Incongruent-R.T_Congruent

當(dāng)測量任務(wù)次數(shù)達(dá)到N次之后，按上式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即計算得出在手指振動觸覺刺激下的執(zhí)行控制注意力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于手指振動觸覺刺激的執(zhí)行控制注意力測量系統(tǒng)，其特征在于，所述從控制模塊包括：下位機(jī)和交流振動馬達(dá)驅(qū)動器；其中，

所述下位機(jī)，通過串口線與所述主控制模塊的計算機(jī)連接，并與所述交流振動馬達(dá)驅(qū)動器連接，用于接收所述主控制模塊的測量執(zhí)行控制注意力的計算機(jī)程序發(fā)送的控制命令，執(zhí)行下位機(jī)程序向所述交流振動馬達(dá)驅(qū)動器發(fā)送控制振動觸覺模塊的控制信號；

所述交流振動馬達(dá)驅(qū)動器，與所述振動觸覺模塊連接，用于根據(jù)所述下位機(jī)的控制信號驅(qū)動所述振動觸覺模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于手指振動觸覺刺激的執(zhí)行控制注意力測量系統(tǒng)，其特征在于，所述振動觸覺模塊包括：六個交流振動馬達(dá)和馬達(dá)固定裝置；其中，

所述六個交流振動馬達(dá)，分別通過I2C總線與所述從控制模塊的交流振動馬達(dá)驅(qū)動器連接，用于產(chǎn)生不同強度的振動對用戶的手指進(jìn)行振動觸覺刺激；

所述馬達(dá)固定裝置，用于分別將所述六個交流振動馬達(dá)固定于用戶一只手的食指、中指、無名指的指心和指背上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種基于手指振動觸覺刺激的執(zhí)行控制注意力測量系統(tǒng)，其特征在于，所述抗干擾模塊包括：抗噪音耳罩和遮光眼罩；其中，

所述抗噪音耳罩，用于在測量過程中，佩戴于用戶的耳部來隔絕外界環(huán)境對用戶的聲音干擾；

所述遮光眼罩，用于在測量過程中，佩戴于用戶的眼部來隔絕外界環(huán)境對用戶的視覺干擾。