[发明专利]一种基于生物信号的远程教学系统

权利要求书

1.一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：包括：头带式采集器，用于脑电波信号采集和处理且包括有电极、第一信号处理电路和第一数据传输模块；腕带式采集器，用于皮温、脉搏信号采集和处理且包括有皮温采集器、脉搏波检测器和第二数据传输模块；学习终端，接收来自所述第一、第二数据传输模块传输的信号，处理后得到生理信息数据并通过Internet传输至远端；远端管理平台，通过Internet接收学习终端传输来的生理信息数据比对处理，且根据比对结果进行学习内容控制与干预的反馈。

2.如权利要求1所述的一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：所述第一信号处理电路包括与电极相连的前置放大电路、与第一数据传输模块相连的输出放大电路以及连接于前置放大电路和输出放大电路之间的负反馈电路。

3.如权利要求2所述的一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：所述前置放大电路采用INA333数据放大器，该放大器的差分输入端与电极相连，一输出端与输出放大电路输入端相连，另一参考输出端与负反馈电路输出端相连，所述输出放大电路包括一第一运放器，该第一运放器的信号输入端与所述前置放大电路的输出端之间串联一第二电阻，该第一运放器的输出端与其信号输入端之间并联有一第一电容，且该第一运放器的输出端与前置放大电路的参考输出端相连，所述负反馈电路包括一第二运放器，该第二运放器的信号输入端与所述前置放大电路的输出端之间串联有第一电阻，该第二运放器的输出端与其信号输入端之间并联有一第三电阻和一第二电容，且该第二运放器的输出端与所述第一数据传输模块的输入端相连。

4.如权利要求1所述的一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：所述第一数据传输模块为第一USB接口，所述头带式采集器还包括有第一模/数转换电路，该第一模/数转换电路连接于所述第一信号处理电路输出端和该第一USB接口输入端之间。

5.如权利要求1所述的一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：所述皮温采集器的输出端与所述第二数据传输模块相连，且包括温度采集变换电路、功率放大电路，温度采集变换电路的输出端与功率放大电路的输入端连接，温度采集变换电路包括矩形波振荡器、热敏电阻型温度传感器，热敏电阻型温度传感器与矩形波振荡器的运算放大器的负极引脚上的电阻串联。

6.根据权利要求1所述一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：脉搏波检测器的输出端与所述第二数据传输模块相连，且包括信号拾取电路、第二信号处理电路，信号拾取电路的输出端与第二信号处理电路的输入端相连，信号拾取电路包括透射遮光式光电传感器，透射遮光式光电传感器包括红外发光二极管、光敏三极管，红外发光二极管的光线与光敏三极管的感光窗口对准，被测的腕动脉处在红外发光二极管、光敏三极管之间。

7.根据权利要求6所述一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：第二信号处理电路包括阻抗变换电路、低通滤波电路、放大电路、整形电路，阻抗变换电路的输入端与信号拾取电路的输出端相连，阻抗变换电路、低通滤波电路、放大电路、整形电路依次相连。

8.如权利要求1所述的一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：所述第二数据传输模块为第二USB接口，所述腕带式采集器还包括第二有模/数转换电路，该第二模/数转换电路连接于所述皮温采集器和脉搏波检测器的输出端和该第二USB接口输入端之间。

9.如权利要求1所述的一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：所述第一数据传输模块/第二数据传输模块为蓝牙模块，该蓝牙模块采用蓝牙芯片BC358239A。

10.如权利要求1所述的一种基于生物信号的远程教学系统，其特征在于：所述远端管理平台包括数据接收与处理模块，用于实时动态接收来自学习终端的生理信息数据；数据库模块，用于存储预先建立的学习者的生理信息数据；生理信息数据分析模块，用于将接收到的生理信息数据与数据库的生理信息进行比对处理并发送异常数据；管理与控制模块、对接收到的异常数据进行分析判断并发出反馈指令；学习内容控制与干预模块，根据反馈指令发送对应学习内容至学习终端对学习者进行控制和干预。