一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，包括電源子系統(tǒng)，電源子系統(tǒng)的輸出分別和主機(jī)子系統(tǒng)、輸入輸出子系統(tǒng)、頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)的輸入連接，主機(jī)子系統(tǒng)的和通信子系統(tǒng)雙向連接，主機(jī)子系統(tǒng)和輸入輸出子系統(tǒng)雙向連接，主機(jī)子系統(tǒng)的輸入和頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)的輸出連接，主機(jī)子系統(tǒng)采用基于ARM架構(gòu)的微處理器，通信子系統(tǒng)采用無線網(wǎng)絡(luò)，輸入輸出子系統(tǒng)采用藍(lán)牙技術(shù)，模塊和連接線路都能夠隱藏于馬甲中，只有主機(jī)子系統(tǒng)的鍵盤鼠標(biāo)Twiddler和頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)暴露在外面，而且在運(yùn)行狀態(tài)中，鍵盤鼠標(biāo)Twiddler可以放置于衣袋內(nèi)，使用方便、舒適。
【專利說明】
一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]可穿戴計(jì)算機(jī)是一類微小型、低功耗的個(gè)人移動(dòng)計(jì)算系統(tǒng)，使用過程中被穿戴在人體身上，與人所穿的衣物相結(jié)合，成為人們穿戴的一部分，實(shí)現(xiàn)了人與計(jì)算機(jī)之間自然、 方便和有效的信息交互，最終目標(biāo)是提供一種全新的實(shí)現(xiàn)某種功能或任務(wù)的人機(jī)交互模式?？纱┐餍詰?yīng)從兩層意義上理解:一層是指可穿戴計(jì)算機(jī)穿戴在人體身上的舒適性，即避免對(duì)用戶心理、身體以及其他行動(dòng)造成影響，增加使用者的穿戴舒適感。另一層是用戶與可穿戴計(jì)算機(jī)之間的交互關(guān)系，使可穿戴計(jì)算機(jī)處于一個(gè)比較好的工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的最佳結(jié)合與協(xié)同?？纱┐餍允瞧鋮^(qū)別于其他計(jì)算系統(tǒng)的顯著特征，具有良好可穿戴性的設(shè)計(jì)不僅是滿足可穿戴計(jì)算機(jī)自身的功能需求，同時(shí)還應(yīng)盡量避免對(duì)使用者心理、身體乃至其他行動(dòng)造成不便影響。它改變了許多現(xiàn)有的人機(jī)交互方式，在體系結(jié)構(gòu)、功能、形態(tài)、用途以及設(shè)計(jì)方法方面體現(xiàn)了一種新型的、緊密的人機(jī)協(xié)作方式:即在弱化傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)模式的同時(shí)，為使用者隨時(shí)隨地提供旨在輔助和增強(qiáng)使用者某種能力的服務(wù)功能。
[0003]隨著信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，各種高集成、超微型的元器件的產(chǎn)生以及人們對(duì)信息處理手段和計(jì)算資源需求的日益擴(kuò)大，使得可穿戴計(jì)算機(jī)的研究在國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)界及工業(yè)界開始得到廣泛的重視。可穿戴計(jì)算機(jī)在人們的日常生活、大型復(fù)雜設(shè)備的維護(hù)與檢修、醫(yī)療、地質(zhì)勘探以及軍事領(lǐng)域都顯示出其應(yīng)用的潛在價(jià)值。
[0004]已有的可穿戴計(jì)算機(jī)腰包式穿戴方式使用不方便，也不舒適。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，使用方便、舒適。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0007]—種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，包括電源子系統(tǒng)1，電源子系統(tǒng)1的第一輸出和主機(jī)子系統(tǒng)2的第一輸入連接，電源子系統(tǒng)1的第二輸出和輸入輸出子系統(tǒng)4的輸入連接，電源子系統(tǒng)1的第三輸出和頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)5的輸入連接，電源子系統(tǒng)1 的第四輸出和通信子系統(tǒng)3的輸入連接，主機(jī)子系統(tǒng)2的第二輸入/輸出和通信子系統(tǒng)3的輸入/輸出雙向連接，主機(jī)子系統(tǒng)2的第三輸入/輸出和輸入輸出子系統(tǒng)4的輸入/輸出雙向連接，主機(jī)子系統(tǒng)2的第四輸入和頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)5的輸出連接；
[0008]所述的主機(jī)子系統(tǒng)2包括基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1，基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第一輸入/輸出和Flash存儲(chǔ)器2-2的輸出/輸入雙向連接，基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1 的第二輸入/輸出和SDRAM系統(tǒng)內(nèi)存2-3的輸出/輸入雙向連接，基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第三輸入/輸出和USB模塊2-4的輸出/輸入雙向連接，基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第四輸入/輸出和JTAG調(diào)試接口 2-5的輸出/輸入雙向連接，基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第五輸入和鍵盤鼠標(biāo)Twiddler2-6的輸出連接，基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第六輸入和PCI BUS 2-7的輸出連接。
[0009]所述通信子系統(tǒng)3與其所處的計(jì)算環(huán)境進(jìn)行信息交互，采用無線網(wǎng)絡(luò)，采用 IEEE802.11通信協(xié)議，輸入/輸出的是離散的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。
[0010]所述的輸入輸出子系統(tǒng)4采用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，輸入/輸出數(shù)字信號(hào)。
[0011]所述的頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)5將采集腦電信號(hào)的各種傳感器與主機(jī)子系統(tǒng)2 連接起來，能為腦電信號(hào)的采集以及輸入提供高帶寬的USB連接。
[0012]所述的USB模塊2-4支持熱插拔。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶腦節(jié)律的變化，主機(jī)子系統(tǒng)2包括基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1，通信子系統(tǒng)3采用無線網(wǎng)絡(luò)，輸入輸出子系統(tǒng)4采用藍(lán)牙技術(shù)， 模塊和連接線路都能夠隱藏于馬甲中，只有主機(jī)子系統(tǒng)2的鍵盤鼠標(biāo)Twiddler 2-6和頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)5暴露在外面，而且在運(yùn)行狀態(tài)中，鍵盤鼠標(biāo)Twiddler 2-6可以放置于衣袋內(nèi)，使用方便、舒適?！靖綀D說明】[〇〇14]圖1為本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的主機(jī)子系統(tǒng)2的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]參照?qǐng)D1，一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，包括電源子系統(tǒng)1，電源子系統(tǒng)1的第一輸出和主機(jī)子系統(tǒng)2的第一輸入連接，電源子系統(tǒng)1的第二輸出和輸入輸出子系統(tǒng)4的輸入連接，電源子系統(tǒng)1的第三輸出和頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)5的輸入連接，電源子系統(tǒng)1的第四輸出和通信子系統(tǒng)3的輸入連接，主機(jī)子系統(tǒng)2的第二輸入/輸出和通信子系統(tǒng)3的輸入/輸出雙向連接，主機(jī)子系統(tǒng)2的第三輸入/輸出和輸入輸出子系統(tǒng)4的輸入/輸出雙向連接，主機(jī)子系統(tǒng)2的第四輸入和頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)5的輸出連接。
[0018]所述的電源子系統(tǒng)1用來為整個(gè)系統(tǒng)提供電源。
[0019]參照?qǐng)D2,所述的主機(jī)子系統(tǒng)2負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，主機(jī)子系統(tǒng)2包括基于 ARM架構(gòu)的微處理器2-1，基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第一輸入/輸出和Flash存儲(chǔ)器2-2 的輸出/輸入雙向連接，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器2-2用于存放程序代碼、常量及系統(tǒng)掉電后需要保存的數(shù)據(jù);基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第二輸入/輸出和SDRAM系統(tǒng)內(nèi)存2-3的輸出/輸入雙向連接，SDRAM系統(tǒng)內(nèi)存2-3用做程序的運(yùn)行空間、數(shù)據(jù)及堆棧區(qū);基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1 的第三輸入/輸出和USB模塊2-4的輸出/輸入雙向連接，USB模塊2-4與外設(shè)進(jìn)行通信;基于 ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第四輸入/輸出和JTAG調(diào)試接口 2-5的輸出/輸入雙向連接，JTAG 調(diào)試接口 2-5用于芯片內(nèi)部測(cè)試及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、仿真;基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第五輸入和鍵盤鼠標(biāo)Twiddler 2-6的輸出連接，用于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行操作;基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1的第六輸入和PCI BUS 2-7的輸出連接。
[0020]所述通信子系統(tǒng)3與其所處的計(jì)算環(huán)境進(jìn)行信息交互，采用無線網(wǎng)絡(luò)，采用 IEEE802.11通信協(xié)議，輸入/輸出的是離散的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。
[0021]所述的輸入輸出子系統(tǒng)4根據(jù)具體應(yīng)用的需要以及盡可能減少可穿戴計(jì)算機(jī)使用者雙手占用率的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，輸入/輸出數(shù)字信號(hào)，簡(jiǎn)化了人體上物理網(wǎng)絡(luò)連接的實(shí)現(xiàn)形式。
[0022]所述的頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)5將采集腦電信號(hào)的各種傳感器與主機(jī)子系統(tǒng)2 連接起來，能為腦電信號(hào)的采集以及輸入提供高帶寬的USB連接。
[0023]所述的USB模塊2-4支持熱插拔，便于用戶隨時(shí)將計(jì)算機(jī)物理支撐系統(tǒng)與頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)進(jìn)行分離，提高了系統(tǒng)穿戴的靈活性。[〇〇24]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0025]將來自頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)5的腦電信號(hào)通過USB模塊2-4上傳到主機(jī)子系統(tǒng) 2,經(jīng)過采樣進(jìn)入基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1進(jìn)行數(shù)字濾波運(yùn)算，主機(jī)子系統(tǒng)2與通信子系統(tǒng)3之間以TCP/IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，輸入輸出子系統(tǒng)4控制主機(jī)子系統(tǒng)2的運(yùn)行，電源子系統(tǒng)1用來為整個(gè)系統(tǒng)提供電源。主機(jī)子系統(tǒng)2包括基于ARM架構(gòu)的微處理器2-1，通信子系統(tǒng)3 采用無線網(wǎng)絡(luò)，輸入輸出子系統(tǒng)4采用藍(lán)牙技術(shù)，模塊和連接線路都能夠隱藏于馬甲中，只有主機(jī)子系統(tǒng)2的鍵盤鼠標(biāo)Twiddler 2-6和頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)5暴露在外面，而且在運(yùn)行狀態(tài)中，鍵盤鼠標(biāo)Twiddler 2-6可以放置于衣袋內(nèi)，使用方便、舒適。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，包括電源子系統(tǒng)(1)，其特征在于:電 源子系統(tǒng)(1)的第一輸出和主機(jī)子系統(tǒng)(2)的第一輸入連接，電源子系統(tǒng)(1)的第二輸出和 輸入輸出子系統(tǒng)(4)的輸入連接，電源子系統(tǒng)(1)的第三輸出和頭戴腦電信號(hào)米集子系統(tǒng) (5)的輸入連接，電源子系統(tǒng)(1)的第四輸出和通信子系統(tǒng)(3)的輸入連接，主機(jī)子系統(tǒng)(2) 的第二輸入/輸出和通信子系統(tǒng)(3)的輸入/輸出雙向連接，主機(jī)子系統(tǒng)(2)的第三輸入/輸 出和輸入輸出子系統(tǒng)(4)的輸入/輸出雙向連接，主機(jī)子系統(tǒng)(2)的第四輸入和頭戴腦電信 號(hào)采集子系統(tǒng)(5)的輸出連接；所述的主機(jī)子系統(tǒng)(2)包括基于ARM架構(gòu)的微處理器(2-1)，基于ARM架構(gòu)的微處理器 (2-1)的第一輸入/輸出和Flash存儲(chǔ)器(2-2)的輸出/輸入雙向連接，基于ARM架構(gòu)的微處理 器(2-1)的第二輸入/輸出和SDRAM系統(tǒng)內(nèi)存(2-3)的輸出/輸入雙向連接，基于ARM架構(gòu)的微 處理器(2-1)的第三輸入/輸出和USB模塊(2-4)的輸出/輸入雙向連接，基于ARM架構(gòu)的微處 理器(2-1)的第四輸入/輸出和JTAG調(diào)試接口(2-5)的輸出/輸入雙向連接，基于ARM架構(gòu)的 微處理器(2-1)的第五輸入和鍵盤鼠標(biāo)Twi ddl er (2-6)的輸出連接，基于ARM架構(gòu)的微處理 器(2-1)的第六輸入和PCI BUS(2-7)的輸出連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，其特征在于:所 述通信子系統(tǒng)(3)與其所處的計(jì)算環(huán)境進(jìn)行信息交互，采用無線網(wǎng)絡(luò)，采用IEEE802.1l通信 協(xié)議，輸入/輸出的是離散的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，其特征在于:所 述的輸入輸出子系統(tǒng)(4)采用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，輸入/輸出數(shù)字信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，其特征在于:所 述的頭戴腦電信號(hào)采集子系統(tǒng)(5)將采集腦電信號(hào)的各種傳感器與主機(jī)子系統(tǒng)(2)連接起 來，能為腦電信號(hào)的采集以及輸入提供高帶寬的USB連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于癲癇預(yù)測(cè)的可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，其特征在于:所 述的USB模塊(2-4)支持熱插拔。
【文檔編號(hào)】G06F1/16GK205620864SQ201620260495
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】邱力軍, 劉文強(qiáng), 范啟富, 劉歡
【申請(qǐng)人】西京學(xué)院