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CN114129850A - 一种提高儿童专注力的训练装置 - Google Patents

一种提高儿童专注力的训练装置 Download PDF

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CN114129850A
CN114129850A CN202111054437.XA CN202111054437A CN114129850A CN 114129850 A CN114129850 A CN 114129850A CN 202111054437 A CN202111054437 A CN 202111054437A CN 114129850 A CN114129850 A CN 114129850A
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children
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brain wave
child
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李玉珂
江梦华
李小丽
李小芳
黎洋
王丹
欧炯兰
利华
韦捷琪
黄莲荣
吴玉琼
杨维
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Original Assignee
Nanning Second Maternal And Child Health Hospital
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Abstract

本发明公开了一种提高儿童专注力的训练装置，其特征在于，包括：脑电波采集模块、训练交互模块、支架和上位控制模块；本发明可通过触摸显示器玩游戏，通过互动游戏训练儿童的专注力，并在此过程中通过脑电波采集模块和图像采集器实时监测儿童的脑电波和面部图像，通过康复师远端的电脑或手机过观察脑电波数据和面部图像数据，同时在训练过程中语音交互模块会发出声音干扰，通过脑电波数据的变化和面部图像数据的变化可从侧面验证专注力训练的效果，便于对儿童的专注力训练做出科学、准确、规范的判断。

Description

一种提高儿童专注力的训练装置
技术领域
本发明属于医疗设备领域，具体涉及一种提高儿童专注力的训练装置。
背景技术
专注力是孩子认识世界的第一道大门，是感知、记忆、学习和思维等不可缺乏的先决条件。不能维持专注力或维持专注力时间短，对儿童的影响会很大，如不及时进行改善和防治，将严重影响道孩子未来的生活和学习。同时，在生活中有很大一部分儿童患有智力障碍、自闭症和注意力缺陷多动障碍等，他们大多不能较好的维持专注力，通过专注力训练可较好的缓解病情，对于儿童的康复有着积极的作用。由于人的大脑由多种神经元组成，这些神经元之间产生的信号便是脑电波，且神经元之间的联系可以促使人类产生思维活动，脑电波便会产生。且人体不同的思维活动会产生不同类型的脑电波信号，频率各不相同。同时不同情绪与心理状态下的人，其脑电波也不相同，并随情绪改变。
因此，在对儿童进行专注力训练的同时采集脑电信号，并对脑电信号的数据进行分析，以及和以往的数据进行对比，可以得到儿童康复训练的过程中的数据表征。
目前针对特殊儿童群体的专注力训练还存在以下问题：
1)、目前市面上用于正常儿童的专注度训练的产品和方法很多，却很少有针对特殊儿童群体的专注力训练的产品方法，以往的方法主要是通过游戏互动和辅助玩具来进行训练，训练的结果主要以康复师的主管判断为主，缺乏科学、准确、规范的判断标准；
2)、专利(CN109859821A)一种基于脑波采集的专注力训练方法、装置、系统及存储介质，通过类似游戏的训练方式对儿童进行专注力训练，记录儿童在训练过程的脑电波数据和各训练单元完成的情况。虽然实现了通过游戏互动引导训练的方式，和脑电波记录的方式，单并未设置干扰因素，使得测试的结果并不能从侧面真实的反应儿童的专注度训练的效果。
发明内容
本发明提供一种提高儿童专注力的训练装置，可通过触摸显示器玩游戏，通过互动游戏训练儿童的专注力，并在此过程中通过脑电波采集模块和图像采集器实时监测儿童的脑电波和面部图像，通过康复师远端的电脑或手机过观察脑电波数据和面部图像数据，同时在训练过程中语音交互模块会发出声音干扰，通过脑电波数据的变化和面部图像数据的变化可从侧面验证专注力训练的效果，便于对儿童的专注力训练做出科学、准确、规范的判断。
为了达到上述技术目的，本发明采用的技术方案为一种提高儿童专注力的训练装置，包括：脑电波采集模块、训练交互模块、支架和上位控制模块；所述脑电波采集模块与上位控制模块无线连接，所述训练交互模块与上位控制模块电连接，所述支架的上端铰接训练交互模块的背面，所述上位控制模块连接在支架的下端；
进一步的，所述脑电波采集模块包括：头箍、基座、导线、数据采集器、信号处理器、第一信号发送器；所述头箍为具有弹性的弧形板，所述基座有两个分别连接在头的两端，所述基座的内侧伸出一个圆柱，并在圆柱的周围连接树根长度不一且可弯折的导线，所述导线的末端各连接一个数据采集器，数据采集器通过导线连接至信号处理器，信号处理器再连接至第一信号发送器；所述信号处理器和第一信号发送器连接在基座的内部；
进一步的，所述训练交互模块包括触摸显示器、语音交互模块和图像采集模块；所述的触摸显示器背侧的中部铰接在底座的上端，在触摸显示器的左右两侧设有语音交互模块，在触摸显示器的上端设有图像采集模块；所述的触摸显示器、语音交互模块和图像采集模块电连接至上位控制模块的中控处理器；
进一步的，所述底座为L型板，在底座的上端铰接训练交互模块的背面，在L型板下端弯折处的上端面连接有上位控制模块；
进一步的，所述上位控制模块包括：机壳、信号接收器、中控处理器、存储器和第二信号发送器，所述机壳内信号接收器、存储器和第二信号发送均连接至中控处理器。
本发明的使用方法及原理：
首先，在进行专注力训练时，儿童在头部佩戴脑电波模块并站在支架上训练交互模块的前侧，在佩戴脑电波采集模块时将每个数据采集器紧贴并对于儿童头部脑电波的采集点位；启动装置后选择游戏模式，儿童通过触摸屏进行游戏引导互动的专注力训练；
其次，在训练过程中，数据采集器实时采集儿童的脑电波信号并传输至基座内的信号处理器，经信号处理器处理后的信号传输至第一信号发送器，第一信号发送器发出的信号传输至上位控制模块4的信号接收器；信号接收器接收的信号经模数转换后传输至中控处理器，经中控处理器计算分析后得出的数据结果存储至存储器内，并且数据会传输至第二信号发送器，第二信号发送器发出的信号会传输至康复师端的电脑或手机端，方便在远端观察儿童专注力训练时脑电波的变化情况；
再次，显示器上侧的图像采集模块采集儿童在训练中的面部表情图像，并传输至上位控制模块，经模数转换后传输至中控处理器，经中控处理器运行的程序分析计算后存储于存储器内，同时传输至第二信号发送器，再传输至康复师的电脑端或手机端，方便在远端观察儿童专注力训练时面部情绪的变化情况；
另外，中控处理器运行的程序会发出干扰指令，语音交互模块会发出声音干扰正在训练的儿童，分散儿童的注意力，儿童的注意力分散时，情绪和脑电波也会发生改变，致使检测到的脑电波数据和面部情绪数据发生变化，通过这些数据的变化可从侧面验证儿童专注力训练的效果。
本发明的有益效果：
该一种提高儿童专注力的训练装置，可通过触摸显示器玩游戏，通过互动游戏训练儿童的专注力，并在此过程中通过脑电波采集模块和图像采集器实时监测儿童的脑电波和面部图像，通过康复师远端的电脑或手机过观察脑电波数据和面部图像数据，同时在训练过程中语音交互模块会发出声音干扰，通过脑电波数据的变化和面部图像数据的变化可从侧面验证专注力训练的效果，便于对儿童的专注力训练做出科学、准确、规范的判断。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1是本发明的运行流程提；
图2是本发明的脑电波采集模块的结构图1；
图3是本发明的脑电波采集模块的结构图2；
图4是本发明的部分结构图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-脑电波采集模块，101-头箍，102-基座，103-导线，104-数据采集器，105信号处理器，106-第一信号发送器，2-训练交互模块，201-显示器，202-语音交互模块，203-图像采集模块，3-支架，4-上位控制模块，401-机壳，402-信号接收器，403-中控处理器，404-存储器，405-第二信号发送器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1至图4所示，一种提高儿童专注力的训练装置的结构，其特征在于，包括：脑电波采集模块1、训练交互模块2、支架3和上位控制模块4；所述脑电波采集模块1与上位控制模块4无线连接，所述训练交互模块2与上位控制模块电连接，所述支架3的上端铰接训练交互模块2的背面，所述上位控制模块4连接在支架3的下端；
所述脑电波采集模块1包括：头箍101、基座102、导线103、数据采集器104、信号处理器105、第一信号发送器106；所述头箍101为具有弹性的弧形板，所述基座102有两个分别连接在头箍101的两端，所述基座102的内侧伸出一个圆柱，并在圆柱的周围连接树根长度不一且可弯折的导线103，所述导线103的末端各连接一个数据采集器104，数据采集器104通过导线连接至信号处理器105，信号处理器105再连接至第一信号发送器106；所述信号处理器105和第一信号发送器106连接在基座102的内部；
所述训练交互模2块包括触摸显示器201、语音交互模块202和图像采集模块203；所述的触摸显示器201背侧的中部铰接在底座3的上端，在触摸显示器201的左右两侧设有语音交互模块202，在触摸显示器201的上端设有图像采集模块203；所述的触摸显示器201、语音交互模块202和图像采集模块203电连接至上位控制模块4的中控处理器403；
所述底座3为L型板，在底座的上端铰接训练交互模块2的背面，在L型板3下端弯折处的上端面连接有上位控制模块4；
所述上位控制模块4包括：机壳401、信号接收器402、中控处理器403、存储器404和第二信号发送器405，所述机壳401内信号接收器402、存储器404和第二信号发送器405均连接至中控处理器403。
实施例1
本发明作为一种提高儿童专注力的训练装置使用时的具体应用为：中控处理器403会运行存储器404内的游戏，并将运行的游戏投送至触摸显示器201显示，儿童可在触摸显示器201上玩游戏，儿童的操作会从触摸显示器201传输至中控处理器403，实现在触摸显示器上进行游戏互动，通过设计的游戏互动来提高儿童的专注力。
实施例2
本发明作为一种提高儿童专注力的训练装置使用时的具体应用为：在儿童进行游戏互动时头部佩戴的脑电波采集模块1，数据采集器104会监测儿童脑电波的信号，经信号处理器105处理后传输至第一信号发送器106，信号接收器402接收的信号经模数转换后传输至中控处理器403，中控处理器403运行的程序分析计算后存储于存储器404内，同时通过第二信号发送器405传输至康复师的电脑端或手机端，方便在远端观察儿童专注力训练时脑电波变化的情况。
实施例3
本发明作为一种提高儿童专注力的训练装置使用时的具体应用为：在儿童进行游戏互动时，图像采集器203会采集儿童的面部表情，并传输至上位控制模块4的信号接收器402，在经模数转换后的图像数据会传输中控处理器403，经中控处理器403运行的程序分析处理面部数据后得出的情绪数据结果存储于存储器404内，同时经第二信号发送器405发送至康复师的电脑端或手机端，方便在远端观察儿童专注力训练时面部情绪的变化。
实施例4
本发明作为一种提高儿童专注力的训练装置使用时的具体应用为：在儿童进行专注力训练过程中，中控处理器403运行的程序会发出干扰指令，语音交互模块202会发出声音干扰正在训练的儿童，分散儿童的注意力，儿童的注意力分散时，情绪和脑电波也会发生改变，致使监测到的脑电波数据和面部情绪数据发生变化，通过这些数据的变化可从侧面验证儿童专注力训练的效果。
操作原理及具体使用方法：
首先，在进行专注力训练时，儿童在头部佩戴脑电波模块1并站在支架3上训练交互模块2的前侧，在佩戴脑电波采集模块1时将每个数据采集器104紧贴并对于儿童头部脑电波的采集点位；启动装置后选择游戏模式，儿童通过触摸屏201进行游戏引导互动的专注力训练；
其次，在训练过程中，数据采集器104实时采集儿童的脑电波信号并传输至基座102内的信号处理器105，经信号处理器105处理后的信号传输至第一信号发送器106，第一信号发送器106发出的信号传输至上位控制模块4的信号接收器402；信号接收器402接收的信号经模数转换后传输至中控处理器403，经中控处理器403计算分析后得出的数据结果存储至存储器404内，并且数据会传输至第二信号发送器405，第二信号发送器405发出的信号会传输至康复师端的电脑或手机端，方便在远端观察儿童专注力训练时脑电波的变化情况；
再次，显示器202上侧的图像采集模块203采集儿童在训练中的面部表情图像，并传输至上位控制模块4，经模数转换后传输至中控处理器403，经中控处理器403运行的程序分析计算后存储于存储器404内，同时传输至第二信号发送器405，再传输至康复师的电脑端或手机端，方便在远端观察儿童专注力训练时面部情绪的变化情况；
另外，中控处理器403运行的程序会发出干扰指令，语音交互模块202会发出声音干扰正在训练的儿童，分散儿童的注意力，儿童的注意力分散时，情绪和脑电波也会发生改变，致使检测到的脑电波数据和面部情绪数据发生变化，通过这些数据的变化可从侧面验证儿童专注力训练的效果。
综上所述，该一种提高儿童专注力的训练装置，可通过触摸显示器玩游戏，通过互动游戏训练儿童的专注力，并在此过程中通过脑电波采集模块和图像采集器实时监测儿童的脑电波和面部图像，通过康复师远端的电脑或手机过观察脑电波数据和面部图像数据，同时在训练过程中语音交互模块会发出声音干扰，通过脑电波数据的变化和面部图像数据的变化可从侧面验证专注力训练的效果，便于对儿童的专注力训练做出科学、准确、规范的判断。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种提高儿童专注力的训练装置，其特征在于，包括：所述的触摸显示器背侧的中部铰接在底座的上端，在触摸显示器的左右两侧设有语音交互模块，在触摸显示器的上端设有图像采集模块；所述的触摸显示器、语音交互模块和图像采集模块电连接至上位控制模块的中控处理器。
2.根据权利要求1所述一种提高儿童专注力的训练装置，其特征在于，所述脑电波采集模块包括：头箍、基座、导线、数据采集器、信号处理器、第一信号发送器；所述头箍为具有弹性的弧形板，所述基座有两个分别连接在头箍的两端，所述基座的内侧伸出一个圆柱，并在圆柱的周围连接树根长度不一且可弯折的导线，所述导线的末端各连接一个数据采集器，数据采集器通过导线连接至信号处理器，信号处理器再连接至第一信号发送器；所述信号处理器和第一信号发送器连接在基座的内部。
3.根据权利要求1所述一种提高儿童专注力的训练装置，其特征在于，所述训练交互模块包括触摸显示器、语音交互模块和图像采集模块；所述的触摸显示器背侧的中部铰接在底座的上端，在触摸显示器的左右两侧设有语音交互模块，在触摸显示器的上端设有图像采集模块；所述的触摸显示器、语音交互模块和图像采集模块电连接至上位控制模块的。
4.根据权利要求3所述一种提高儿童专注力的训练装置，其特征在于，所述底座为L板，在底座的上端铰接触摸显示器的背面，在L型板下端弯折处的上端面连接有上位控制模块。
5.根据权利要求4所述一种提高儿童专注力的训练装置，其特征在于，所述上位控制模块包括：机壳、信号接收器、中控处理器、存储器和第二信号发送器，所述机壳内信号接收器、存储器和第二信号发送器均连接至中控处理器。
6.根据权利要求1-5所述，本发明的另一目的在于提供一种提高儿童专注力的训练装置的使用方法，其特征在于：
首先，在进行专注力训练时，儿童在头部佩戴脑电波模块并站在支架上训练交互模块的前侧，在佩戴脑电波采集模块时将每个数据采集器紧贴并对于儿童头部脑电波的采集点位；启动装置后选择游戏模式，儿童通过触摸屏进行游戏引导互动的专注力训练；
其次，在训练过程中，数据采集器实时采集儿童的脑电波信号并传输至基座内的信号处理器，经信号处理器处理后的信号传输至第一信号发送器，第一信号发送器发出的信号传输至上位控制模块4的信号接收器；信号接收器接收的信号经模数转换后传输至中控处理器，经中控处理器计算分析后得出的数据结果存储至存储器内，并且数据会传输至第二信号发送器，第二信号发送器发出的信号会传输至康复师端的电脑或手机端，方便在远端观察儿童专注力训练时脑电波的变化情况；
再次，显示器上侧的图像采集模块采集儿童在训练中的面部表情图像，并传输至上位控制模块，经模数转换后传输至中控处理器，经中控处理器运行的程序分析计算后存储于存储器内，同时传输至第二信号发送器，再传输至康复师的电脑端或手机端，方便在远端观察儿童专注力训练时面部情绪的变化情况；
另外，中控处理器运行的程序会发出干扰指令，语音交互模块会发出声音干扰正在训练的儿童，分散儿童的注意力，儿童的注意力分散时，情绪和脑电波也会发生改变，致使检测到的脑电波数据和面部情绪数据发生变化，通过这些数据的变化可从侧面验证儿童专注力训练的效果。
7.根据权利要求1至5所述的一种提高儿童专注力的训练装置，公开了其在儿童专注力训练中运用。
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