[發(fā)明專利]一種腦機接口無線連接裝置

在審

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• 申請日: 2018-06-16
• 公開（公告）號: CN108491083A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉至鍵
• 申請（專利權）人: 劉至鍵
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;H04B1/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種腦機接口無線連接裝置，采用無線通信技術，實現(xiàn)了腦機接口的主控板與被控裝置包括體征設備、傳感器、驅動裝置之間的數(shù)據(jù)通信，有效解決了傳統(tǒng)通信方式信號采集、交換的安全性差，調試及維護成本高的缺點，提高整體性能和可靠性，有著明顯經(jīng)濟效益和社會效益。

技術領域

本發(fā)明涉及腦機接口技術領域，尤其涉及一種腦機接口無線連接裝置。

背景技術

隨著腦機接口技術快速發(fā)展，傳統(tǒng)通信方式信號采集、交換的安全性差，調試及維護成本高的缺點，限制了腦機接口大規(guī)模的應用。在腦機接口定義中，腦是指有機生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng)，機是指任何處理或計算的設備，其形式可以從簡單電路到硅芯片。其中侵入式腦機接口主要用于重建特殊感覺（例如視覺）以及癱瘓病人的運動功能。此類腦機接口通常直接植入到大腦的灰質，因而所獲取的神經(jīng)信號的質量比較高。但其缺點是容易引發(fā)免疫反應和愈傷組織，進而導致信號質量的衰退甚至消失。部分侵入式腦機接口一般植入到顱腔內，但是位于灰質外。其空間分辨率不如侵入式腦機接口，但是優(yōu)于非侵入式。其另一優(yōu)點是引發(fā)免疫反應和愈傷組織的幾率較小。皮層腦電圖（ECoG）的技術基礎和腦電圖的相似，但是其電極直接植入到大腦皮層上，硬腦膜下的區(qū)域。基于“光反應成像”的腦機接口尚處在理論階段。其概念是在顱腔內植入可測量單神經(jīng)元興奮狀態(tài)的微型傳感器，以及受其驅動的微型激光源。可用該激光源的波長或時間模式的變化來編碼神經(jīng)元的狀態(tài)，并將信號發(fā)送到顱腔外。該概念的優(yōu)點是可在感染、免疫反應和愈傷反應的幾率較小的條件下長時間監(jiān)視單個神經(jīng)元的興奮狀態(tài)。和侵入式腦機接口一樣，研究者也使用非侵入式的神經(jīng)成像術作為腦機之間的接口在人身上進行了實驗。用這種方法記錄到的信號被用來加強肌肉植入物的功能并使參加實驗的志愿者恢復部分運動能力。雖然這種非侵入式的裝置方便佩戴于人體，但是由于顱骨對信號的衰減作用和對神經(jīng)元發(fā)出的電磁波的分散和模糊效應，記錄到信號的分辨率并不高。這種信號波仍可被檢測到，但很難確定發(fā)出信號的腦區(qū)或者相關的單個神經(jīng)元的放電。目前腦機接口領域中其信號采集和通信技術還存在許多困難，雖然使用先進的信號采集設備已能夠檢測非常微弱的腦電信號，但是腦電信號中不可避免的摻雜了各種噪聲，使得數(shù)據(jù)的信噪比較低，要求采用可靠技術實現(xiàn)腦機接口信號的通信，目前這方面研究應用成果不多。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述存在的問題，公開了一種腦機接口無線連接裝置實現(xiàn)了主控板與被控裝置之間的數(shù)據(jù)通信，有效解決以上問題提高整體性能和可靠性。本發(fā)明采用無線通信技術，無線通信是利用電磁波信號可以在自由空間中輻射和傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，它可以傳輸數(shù)據(jù)、圖像、音頻和視頻等。本發(fā)明的無線通信裝置主要實現(xiàn)腦機接口主控板與被控裝置包括體征設備、傳感器、驅動裝置等的通信。

本發(fā)明的一種腦機接口無線連接裝置，其特征在于，包括集成電路處理器、接口P11、接口P12、電容器C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、電阻器R11、R12、RF天線、電感器L11、L12、L13；所述集成電路處理器的型號為2401，其作用是實現(xiàn)信號協(xié)議解析和信號接收與發(fā)射；所述接口P11、接口P12為腦機接口四針連接器，連接器基座采用鎖扣和防止誤插入的非對稱構造，接觸點兩側微凸防止微小振動,P11的極間間距為2MM，P12的極間間距為1.5MM；所述電容器C11電容量為22P、C12電容量為22P、C13電容量為2.2n、C14電容量為4.7p、C15電容量為1.5p、C16電容量為1p、C17電容量為33n、C18電容量為10n、C19電容量為1n、C20電容量為10n；所述電阻器R11電阻值為1M、R12電阻值為22K；所述RF天線的阻抗為50歐；所述電感器L11電感量為8.2mH、L12電感量為2.7mH、L13電感量為3.9mH。