[发明专利]清醒度维持装置

权利要求书

1.一种清醒度维持装置，其特征是：所述清醒度维持装置为头戴式装置，由传感控制器和头戴式载体组成，传感控制器和头戴式载体通过机械固定和电气连结成为一体；所述传感控制器包括MEMS陀螺仪、控制模块、电源模块，MEMS陀螺仪的安装应保证其X、Y、Z三轴方向分别与人员头部的左右、前后和上下方向保持一致；所述头戴式载体包括振动模块及承载振动模块的可戴载体，振动模块包括不少于两只的振动元件，可戴载体的结构形状满足覆盖头脑轮廓并能稳定佩戴，各振动元件沿可戴载体的形状在其内部合理均匀布置，与头脑皮层通过柔性介质保持接触。

2.根据权利要求1所述的一种清醒度维持装置，其特征是：所述清醒度维持装置的控制模块读取MEMS陀螺仪所采集的三轴旋转角速度数据，识别头部动作的运动轴和方向，并根据积分计算所得X、Y、Z三轴的运动角度与角度阈值的比较结果，判定单向头部动作的类别，包括抬头、点头、右转头、左转头、右侧头与左侧头；通过监测动作组合中各单向头部动作的完成顺序，及完成动作组合的总时间，分别与设定的动作组合和时间比较，判定组合头部动作的类别，包括摇头。

3.根据权利要求1所述的一种清醒度维持装置，其特征是：采用组合头部动作作为启动和停止振动的指令；已定义为启动振动指令属性的组合头部动作发生一次时，控制模块启动清醒振动刺激并维持振动；已定义为停止振动指令属性的组合头部动作发生一次时，控制模块停止清醒振动刺激；在清醒振动刺激启动后的计时到达设定时间时，控制模块停止清醒振动刺激。

4.根据权利要求1所述的一种清醒度维持装置，其特征是：控制模块以多种振动模式对振动模块的各振动元件实施有序的振动控制，所述振动模式为控制模块按照各振动元件的空间位置，以一定的振动排列顺序，通过控制模块微处理器多个I/O端口，以I/O端口与振动元件一一对应的方式，向各振动元件输出在时域上组合了交替与同步的清醒刺激振动信号；所述振动模式以子程序的形式存储于控制模块的存储器中，供程序调用。

5.根据权利要求1所述的一种清醒度维持装置，其特征是：控制模块通过改变清醒刺激振动信号占空比，调整清醒刺激振动的强度；控制模块通过改变清醒刺激信号在各振动元件间交替输出的时间间隔，调整清醒刺激振动的交替振动频率。

6.根据权利要求1所述的一种清醒度维持装置，其特征是：在清醒振动刺激启动后，以一对方向相反并已定义为调整振动强度指令属性的单向头部动作调整振动强度；单向头部动作每发生一次，控制模块调整一个档位的振动强度；一对方向相反的单向头部动作分别控制振动强度调整的高低两个方向。

7.根据权利要求1所述的一种清醒度维持装置，其特征是：在清醒振动刺激启动后，以一对方向相反并已定义为调整交替振动频率指令属性的单向头部动作调整振动模块各振动元件之间的交替振动频率；单向头部动作每发生一次，控制模块调整一个档位的交替振动频率；一对方向相反的单向头部动作分别控制振动模块各振动元件之间的交替振动频率调整的高低两个方向。

8.根据权利要求1所述的一种清醒度维持装置，其特征是：在清醒刺激启动后，以一对方向相反并已定义为更换振动模式指令属性的单向头部动作更换振动模式；单向头部动作每发生一次，控制模块更换一种振动模式；一对方向相反的单向头部动作分别控制更换振动模式序号排列的前后两个方向。