DE102010017415A1

DE102010017415A1 - Sensor system i.e. head sensor system, for non-invasive detecting e.g. ECG signals of biological origin mounted on head of human body, has measuring electrodes partly formed of thermoplastic elastomer

Info

Publication number: DE102010017415A1
Application number: DE102010017415A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Nielsen Consumer LLC
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2011-12-22

Abstract

The system has a middle head support part (2) formed at a housing (1), and a set for measuring electrodes e.g. capacitive measuring electrodes, designed as drying electrodes. A processing unit processes signals e.g. ECG signals, received from the measuring electrodes. A coupling device is arranged to couple the measuring electrodes for transferring the signals to the processing unit. The measuring electrodes are partially formed from thermoplastic elastomer i.e. polyolefin thermoplastic elastomer. The coupling device is partially formed with a flexible strip conductor.

Description

Die Erfindung betrifft Technologien zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs am menschlichen Körper.The invention relates to technologies for non-invasively detecting electromagnetic signals of biological origin on the human body.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Sensorsysteme zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs am menschlichen Körper werden insbesondere benutzt, um so genannte EKG-Signale (EKG – Elektrokardiogramm) oder EEG-Signale (EEG – Elektroenzephalografie) zu erfassen. Als Messverfahren werden insbesondere kapazitive Messverfahren mit hierfür ausgestalteten Messelektroden sowie galvanische Messverfahren mit hierfür geeigneten galvanischen Messelektroden genutzt. Gemeinsam ist beiden Messmethoden, dass elektromagnetische Signale erfasst werden, indem am Körper des jeweiligen Probanden Messelektroden angeordnet werden.Sensor systems for non-invasive detection of electromagnetic signals of biological origin on the human body are used in particular to detect so-called ECG signals (ECG electrocardiogram) or EEG signals (EEG electroencephalography). In particular, capacitive measuring methods with measuring electrodes designed for this purpose and galvanic measuring methods with galvanic measuring electrodes suitable for this purpose are used as the measuring method. Common to both measurement methods is that electromagnetic signals are detected by arranging measuring electrodes on the body of the respective subject.

Ein Sensorsystem zur kapazitiven Messung elektromagnetischer Signale biologischen Ursprungs mit einer kapazitiven Elektrodeneinrichtung ist beispielsweise aus dem Dokument DE 10 2004 063 249 A1 bekannt. Bei dem bekannten Sensorsystem verfügen die kapazitiven Messelektroden, die aus flexiblen Kunststoffen hergestellt sind, über zusätzliche Abschirmmittel zum Abschirmen externer elektromagnetischer Störfelder. Die Abschirmmittel sind zusätzlich zu einem Elektroden-Abschirmelement vorgesehen.A sensor system for the capacitive measurement of electromagnetic signals of biological origin with a capacitive electrode device is known, for example, from the document DE 10 2004 063 249 A1 known. In the known sensor system, the capacitive measuring electrodes, which are made of flexible plastics, have additional shielding means for shielding external electromagnetic interference fields. The shielding means are provided in addition to an electrode shielding member.

Das Dokument WO 2008/067839 offenbart eine Trockenelektrodenanordnung zum galvanischen Messen von EEG-Signalen. Die Trockenelektroden der bekannten Anordnung sind elastisch verformbar und beispielsweise als dünne Metallstifte gebildet, die mit einem leitfähigen Material beschichtet sind.The document WO 2008/067839 discloses a dry electrode assembly for galvanic measuring EEG signals. The dry electrodes of the known arrangement are elastically deformable and formed for example as thin metal pins, which are coated with a conductive material.

Weiterhin offenbart das Dokument US 2003/0036691 A1 ein Sensorsystem zum Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs. Das Sensorsystem umfasst Elektroden, die mit einem Kupferelement, einer dielektrischen Abdeckung und einer isolierenden Kappe gebildet sind.Furthermore, the document discloses US 2003/0036691 A1 a sensor system for detecting electromagnetic signals of biological origin. The sensor system includes electrodes formed with a copper element, a dielectric cover, and an insulating cap.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Technologien für ein Sensorsystem zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs am menschlichen Körper anzugeben, mit denen optimierte Nutzungseigenschaften erreicht sind. Des weiteren soll die Herstellung des Sensorsystems vereinfacht werden. Auch sollen die Trageeigenschaften für das Sensorsystem am menschlichen Körper, insbesondere am Kopf, verbessert werden.The object of the invention is to provide improved technologies for a sensor system for the non-invasive detection of electromagnetic signals of biological origin on the human body, with which optimized utilization properties are achieved. Furthermore, the production of the sensor system should be simplified. Also, the wearing properties for the sensor system on the human body, especially on the head to be improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Sensorsystem zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs am menschlichen Körper nach dem unabhängigen Anspruch 1 sowie ein Kopf-Sensorsystem zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs am menschlichen Körper nach dem unabhängigen Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved by a sensor system for non-invasive detection of electromagnetic signals of biological origin on the human body according to the independent claim 1 and a head sensor system for non-invasive detection of electromagnetic signals of biological origin on the human body according to the independent claim 12. Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent subclaims.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Sensorsystem zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs am menschlichen Körper mit folgenden Merkmalen geschaffen: eine Anordnung von Messelektroden, die jeweils als eine Trockenelektrode ausgeführt sind, eine Verarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, von den Messelektroden empfangene Signale zu verarbeiten und eine Kopplungseinrichtung, die konfiguriert ist, die Messelektroden zum Übertragen von Signalen an die Verarbeitungseinrichtung zu koppeln, wobei die Messelektroden wenigstens teilweise aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet sind.According to one aspect of the invention, there is provided a sensor system for non-invasively detecting electromagnetic signals of biological origin on the human body comprising: an array of sensing electrodes, each configured as a dry electrode, processing means configured to receive from the sensing electrodes Processing signals and a coupling device which is configured to couple the measuring electrodes for transmitting signals to the processing device, wherein the measuring electrodes are at least partially formed of a thermoplastic elastomer.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kopf-Sensorsystem zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs am menschlichen Körper mit den folgenden Merkmalen geschaffen: ein Gehäuse, ein an dem Gehäuse gebildeter Seitenarm, welcher an einem distalen Ende ein seitliches und oberhalb des Ohres anzuordnendes Kopfauflageteil aufweist, an einer Gehäusevorder- und/oder einer Gehäuserückseite gebildete Tragarme, die elastisch federnd ausgeführt sind und an einem distalen Ende jeweils wenigstens eine Trockenelektrode tragen und an dem distalen Ende des Seitenarmes gebildete weitere Tragarme, die elastisch federnd ausgeführt sind und an einem distalen Ende jeweils wenigstens eine Trockenelektrode tragen, wobei die Trockenelektroden wenigstens teilweise aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet sind. Mittels der Tragarme und dem seitlichen Kopfauflageteil wird das Kopf-Sensorsystem am Kopf des Trägers gehalten, wobei mit der Anlage des seitlichen Kopfauflageteils ein Art Dreh- oder Schwenkpunkt gebildet ist, was es erlaubt, die distalen Enden der Tragarme mit den Trockenelektroden in eine gewünschte Messposition auf dem Kopf zu bringen. Dieses ist insbesondere in Verbindung mit dem Erfassen von EEG-Signalen von Vorteil, da diese Messmethode das Erfassen von Signalen in bestimmten Kopfbereichen erfordert.According to a further aspect of the invention, there is provided a head sensor system for non-invasively detecting electromagnetic signals of biological origin on the human body having the following features: a housing, a side arm formed on the housing, which is laterally spaced above and at a distal end Ear has to be arranged head rest part, formed on a Gehäusevorder- and / or a housing back support arms which are designed resiliently and at one distal end each carrying at least one dry electrode and formed at the distal end of the side arm further support arms which are designed to be resilient and to each carrying at least one dry electrode at a distal end, wherein the dry electrodes are at least partially formed of a thermoplastic elastomer. By means of the support arms and the lateral head rest portion, the head sensor system is held on the head of the wearer, with the abutment of the lateral head rest portion forming a kind of pivot, which allows the distal ends of the support arms with the dry electrodes to a desired measurement position to bring upside down. This is particularly advantageous in connection with the acquisition of EEG signals, since this measurement method requires the detection of signals in certain head areas.

Mit der Erfindung sind Technologien für ein Sensorsystem zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs am menschlichen Körper geschaffen, mit denen die Nutzungseigenschaften der Sensorsysteme im Prozess der Signalerfassung und -verarbeitung verbessert sind. Die Optimierung erfolgt hinsichtlich der Trage- und Einsatzeigenschaften des Sensorsystems am Kopf des Probanden. Auch ist die Herstellung der Sensorsysteme aufgrund der verwendeten Materialien vereinfacht und kostengünstig. Die mit Hilfe des Sensorsystems erfassten und verarbeiteten Signale biologischen Ursprungs können anschließend einer beliebigen Signalverwertung zugeführt werden.With the invention, technologies for a sensor system for non-invasive detection of electromagnetic signals are biological Originated at the human body, with which the usage characteristics of the sensor systems are improved in the process of signal acquisition and processing. The optimization takes place with regard to the carrying and inserting properties of the sensor system on the subject's head. Also, the manufacture of the sensor systems is simplified and inexpensive due to the materials used. The signals of biological origin detected and processed with the aid of the sensor system can subsequently be supplied to any desired signal utilization.

Die Messelektroden sind als Trockenelektroden für eine nicht-invasive Signalerfassung ausgeführt. Es ist somit nicht notwendig, die Elektroden bei der Nutzung mit Hilfe eines Kontaktmittels, zum Beispiel einem Gel, am Körper zu kontaktieren.The measuring electrodes are designed as dry electrodes for non-invasive signal acquisition. It is thus not necessary to contact the electrodes in use with the aid of a contact agent, for example a gel, on the body.

Die konstruktive Ausgestaltung des Kopf-Sensorsystems ermöglicht ein leichtes Auf- und Absetzten des Sensorsystems am Kopf des Probanden. Weiterhin ist das Kopf-Sensorsystem geeignet, von Probanden mit sehr unterschiedlichen Kopfgrößen und -formen getragen zu werden, wobei stets ein ausreichender Kontakt der Elektroden mit dem Körper des Probanden gewährleistet ist. Die dreh-/schwenkbare Ausgestaltung des Kopf-Sensorsystems mittels des seitlichen Kopfauflageteils oberhalb des Ohres unterstützt eine gute Positionierbarkeit der Elektroden in gewünschten Bereichen der Kopfoberfläche.The structural design of the head sensor system allows easy setup and settling of the sensor system on the head of the subject. Furthermore, the head sensor system is suitable to be worn by subjects with very different head sizes and shapes, always ensuring sufficient contact of the electrodes with the body of the subject. The rotatable / pivotable configuration of the head sensor system by means of the lateral head rest portion above the ear assists in good positioning of the electrodes in desired areas of the head surface.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Elastomer ein polyolefines thermoplastisches Elastomer ist. Polyolefine thermoplastische Elastomere sind teilkristallin und lassen sich leicht verarbeiten. Sie zeichnen sich durch gute chemische Beständigkeit und elektrische Isoliereigenschaften aus.A preferred embodiment of the invention provides that the elastomer is a polyolefin thermoplastic elastomer. Polyolefin thermoplastic elastomers are partially crystalline and are easy to process. They are characterized by good chemical resistance and electrical insulating properties.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass das Elastomer wenigstens eine Eigenschaft aus der Gruppe der folgenden Eigenschaften hat: spritzgussfähig, elektrisch leitend und biokompatibel.Preferably, a further development of the invention provides that the elastomer has at least one property from the group of the following properties: injection-moldable, electrically conductive and biocompatible.

Bei einer vorteilhaften Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Elastomer einen spezifischen Durchgangswiderstand von kleiner als 10³ Ωcm hat.In an advantageous development of the invention can be provided that the elastomer has a volume resistivity of less than 10 ³ Ωcm.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Elastomer einen spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner als 10⁵ Ω/sq hat.In an expedient embodiment of the invention it can be provided that the elastomer has a surface resistivity of less than 10 ⁵ Ω / sq.

Bevorzugt sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass das Elastomer eine Shore-A-Härte von wenigstens etwa 45 hat.Preferably, an embodiment of the invention provides that the elastomer has a Shore A hardness of at least about 45.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass das Elastomer eine Formtemperatur im Bereich von etwa 16°C bis etwa 66°C hat.A development of the invention may provide that the elastomer has a molding temperature in the range of about 16 ° C to about 66 ° C.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass das Elastomer eine Reißfestigkeit von wenigstens etwa 20 N/mm hat.Preferably, a further development of the invention provides that the elastomer has a tensile strength of at least about 20 N / mm.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Anordnung von Messelektroden eine Anordnung von galvanischen Messelektroden ist. Die galvanischen Messelektroden sind für eine galvanische Kopplung am Körper des Probanden gebildet und zeichnen sich dadurch aus, dass bei hochohmiger Elektrodenübergangsimpedanz (elektrischer Widerstand zwischen Elektrodeneinrichtung und Haut) eine störungsfreie Signalerfassung ermöglicht ist. Es handelt sich also um Messelektroden hoher Impedanz. Die galvanischen Messelektroden sind beispielsweise konfiguriert, EEG-Signale zu erfassen, was am Kopf des Probanden erfolgt. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die galvanischen Messelektroden einer EEG-Messanordnung entsprechend angeordnet sind, was bedeutet, dass die Messelektroden einer räumlichen Verteilung entsprechend angeordnet sind, mit der Signale in den für die EEG-Messung notwendigen Bereiche der Kopfoberfläche bei der Signalerfassung einbezogen werden. In einer Ausführungsform sind die galvanischen Messelektroden ausgeführt, Signale im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 100 μV zu erfassen. Wegen der Ausgestaltung als Trockenelektroden ist es nicht notwendig, die Messelektroden auf den Körper des Probanden mit einem Koppelmittel aufzusetzen, zum Beispiel einer elektrolytischen Flüssigkeit oder einem Gel. Vielmehr wird ein Trockenkontakt zur Haut ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform sind die galvanischen Messelektroden konfiguriert, EKG-Signale zu erfassen.A preferred development of the invention provides that the arrangement of measuring electrodes is an arrangement of galvanic measuring electrodes. The galvanic measuring electrodes are formed for a galvanic coupling on the body of the subject and are characterized by the fact that with high impedance electrode transition impedance (electrical resistance between the electrode device and the skin) a trouble-free signal detection is possible. These are therefore measuring electrodes of high impedance. The galvanic measuring electrodes are configured, for example, to detect EEG signals, which takes place at the head of the subject. For this purpose, it may be provided that the galvanic measuring electrodes of an EEG measuring arrangement are arranged correspondingly, which means that the measuring electrodes are arranged corresponding to a spatial distribution with which signals in the areas of the head surface necessary for the EEG measurement are included in the signal detection. In one embodiment, the galvanic sensing electrodes are configured to detect signals in the range of about 0.5 to about 100 μV. Because of the design as dry electrodes, it is not necessary to place the measuring electrodes on the body of the subject with a coupling agent, for example an electrolytic liquid or a gel. Rather, a dry contact with the skin is formed. In another embodiment, the galvanic measuring electrodes are configured to detect ECG signals.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anordnung von Messelektroden eine Anordnung von kapazitiven Messelektroden ist. Die kapazitiven Messelektroden können konfiguriert sein, EEG- oder EKG-Signale zu erfassen.In an expedient embodiment of the invention, it can be provided that the arrangement of measuring electrodes is an arrangement of capacitive measuring electrodes. The capacitive measuring electrodes may be configured to detect EEG or ECG signals.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Kopplungseinrichtung wenigstens teilweise mit einer flexiblen Leiterbahn gebildet ist. Hierdurch ist eine einfache Montage ermöglicht.A development of the invention may provide that the coupling device is at least partially formed with a flexible conductor track. As a result, a simple assembly is possible.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sensorsystem eine die Anordnung von Messelektroden, die Kopplungseinrichtung und die Verarbeitungseinrichtung gegen äußere elektromagnetische Störfelder gemeinsam abschirmenden Abschirmungseinrichtung und eine Körperkontaktelektrode, die als Trockenelektrode ausgeführt, an die Abschirmungseinrichtung gekoppelt und konfiguriert ist, Körperstörsignale am Körper eines Nutzers zu erfassen und auf die Abschirmungseinrichtung zu geben, umfasst. Die Körperkontaktelektrode ist wenigstens teilweise aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet. Die vorgeschlagene Konfiguration der Abschirmung ist insbesondere für Systeme geeignet, die lediglich über den menschlichen Körper geerdet sind, was zum Beispiel mit Hilfe der Nutzung einer drahtlosen Signalübermittlung von den Sensorsystem auf äußere Geräte realisierbar ist.A preferred development of the invention provides for the sensor system to couple a shielding device which shields the arrangement of measuring electrodes, the coupling device and the processing device jointly against external electromagnetic interference fields, and a body contact electrode, which is designed as a dry electrode, to the shielding device is configured to detect body noise signals on the body of a user and to give to the shielding means comprises. The body contact electrode is at least partially formed of a thermoplastic elastomer. The proposed configuration of the shield is particularly suitable for systems that are earthed only through the human body, which can be realized, for example, by using a wireless signal transmission from the sensor system to external devices.

Zur Abschirmung gegen äußere elektromagnetische Störfelder ist die Körperkontaktelektrode vorgesehen, mit deren Hilfe das körpereigene Potential des Probanden erfassbar und auf die Abschirmungseinrichtung koppelbar ist, wodurch der Einfluss dieses Störpotentials eliminiert werden kann. Es wurde gefunden, dass mittels der Körperkontaktelektrode und deren Kopplung an die Abschirmungseinrichtung eine wesentlich verbesserte Signalerfassung und -verarbeitung erreicht ist. Die Abschirmungseinrichtung bildet eine gemeinsame Abschirmung mindestens für die Messelektroden, die Kopplungseinrichtung, welche die Messelektroden an die Verarbeitungseinrichtung koppelt, sowie die Verarbeitungseinrichtung selbst, mit der die von den Messelektroden empfangenen Signale verarbeitet werden. Die Messelektroden sowie die Körperkontaktelektrode sind als Trockenelektroden für eine nicht-invasive Signalerfassung ausgeführt. Es ist somit nicht notwendig, die Elektroden bei der Nutzung mit Hilfe eines Kontaktmittels, zum Beispiel einem Gel, am Körper zu kontaktieren.For shielding against external electromagnetic interference fields, the body contact electrode is provided, with the aid of which the body's own potential of the subject can be detected and coupled to the shielding device, whereby the influence of this interference potential can be eliminated. It has been found that substantially improved signal detection and processing is achieved by means of the body contact electrode and its coupling to the shielding device. The shielding device forms a common shield at least for the measuring electrodes, the coupling device which couples the measuring electrodes to the processing device, and the processing device itself with which the signals received by the measuring electrodes are processed. The measuring electrodes and the body contact electrode are designed as dry electrodes for non-invasive signal detection. It is thus not necessary to contact the electrodes in use with the aid of a contact agent, for example a gel, on the body.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Abschirmungseinrichtung ein Gehäuse umfasst, in welchem die Verarbeitungseinrichtung angeordnet ist. Das Gehäuse ist vorzugsweise mit einem mittleren Kopfauflageteil des Sensorsystems ausgeführt, wenn dieses zum Aufsetzten auf einen Kopf des Probanden ausgelegt ist. In einer Weiterbildung kann dann an dem Gehäuse ein Seitenarm mit einem seitlichen Kopfauflageteil gebildet sein, welches beim Tragen oberhalb des Ohres am Kopf aufliegt. Das Gehäuse nimmt die Verarbeitungseinrichtung teilweise oder vollständig auf.An advantageous embodiment of the invention provides that the shielding device comprises a housing in which the processing device is arranged. The housing is preferably designed with a central head rest portion of the sensor system when it is designed to be placed on a head of the subject. In a further development, a side arm can then be formed on the housing with a lateral head rest part which, when worn, rests on the head above the ear. The housing partially or completely houses the processing device.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass die Abschirmungseinrichtung den Messelektroden zugeordnete Tragarme umfasst, in welchen die Kopplungseinrichtung angeordnet ist. Wenigstens eine jeweils zugeordnete Messelektrode ist am Tragarm angeordnet, vorzugsweise an dessen distalem Ende. Am Tragarm verläuft dann die Kopplungseinrichtung, welche die wenigstens eine Messelektrode an die Verarbeitungseinrichtung koppelt. Beispielsweise weist die Kopplungseinrichtung ein die wenigstens eine Elektrode und die Verarbeitungseinrichtung verbindende Kabelleitung auf. Es kann sich in einer Ausführungsform um ein Kabel mit einer Abschirmung gegen elektromagnetische Störfelder handeln. Alternativ oder ergänzend ist ein Tragarmgehäuse Teil der Abschirmungseinrichtung. Bevorzugt verfügen die Messelektroden über eine eigene Abschirmung gegen äußere elektromagnetische Störfelder. Letztere ist dann zweckmäßig als Teil der Abschirmungseinrichtung ausgeführt. In einer Ausgestaltung sind die Tragarme als elastisch federnde Tragarme gebildet, die über eine mechanische Vorspannung verfügen, sodass die Elektroden beim Anbringen des Sensorsystems am Körper des Probanden, insbesondere auf dem Kopf, gegen die Hautoberfläche gedrückt werden. Bevorzugt sind die Tragarme in einer Ausgestaltung in einer oder mehreren gespreizten Anordnung(en) angeordnet. Die Tragarme können unterschiedliche Tragarmlängen aufweisen, sodass eine optimierte Verteilung der Trockenelektroden auf der Hautoberfläche des Probanden erreicht wird. Auch kann in einer Ausführungsform, nämlich einem auf dem Kopf zu tragenden Sensorsystem, vorgesehen sein, dass ein Teil der Tragarme an dem Gehäuse und ein weiterer Teil der Tragarme an dem Kopfauflagenteil gebildet sind, welches seinerseits am Seitenarm angeordnet ist. In Verbindung mit einem Sensorsystem zum Erfassen von EEG-Signalen ermöglichen die beschriebenen Ausgestaltungen das Ausbilden einer Elektrodenanordnung, mit der die zur EEG-Signalerfassung relevanten Kopfoberflächenbereiche beim Messen einbezogen werden können.Preferably, a further development of the invention provides that the shielding device comprises support arms associated with the measuring electrodes, in which the coupling device is arranged. At least one respective associated measuring electrode is arranged on the support arm, preferably at its distal end. On the support arm then runs the coupling device which couples the at least one measuring electrode to the processing device. For example, the coupling device has a cable line connecting the at least one electrode and the processing device. It may in one embodiment be a cable with a shield against electromagnetic interference. Alternatively or additionally, a Tragarmgehäuse part of the shielding device. The measuring electrodes preferably have their own shielding against external electromagnetic interference fields. The latter is then expediently designed as part of the shielding device. In one embodiment, the support arms are formed as elastically resilient support arms, which have a mechanical bias, so that the electrodes are pressed against the skin surface when attaching the sensor system on the body of the subject, especially on the head. Preferably, the support arms are arranged in one embodiment in one or more splayed arrangement (s). The support arms can have different Tragarmlängen, so that an optimized distribution of dry electrodes on the skin surface of the subject is achieved. Also, in one embodiment, namely an upside-down sensor system, it may be provided that a part of the support arms are formed on the housing and another part of the support arms on the headrest part, which in turn is arranged on the side arm. In connection with a sensor system for detecting EEG signals, the described embodiments make it possible to form an electrode arrangement with which the head surface areas relevant for EEG signal detection can be included in the measurement.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Abschirmungseinrichtung den Messelektroden zugeordnete Elektrodengehäuse umfasst, in welchen die Messelektroden angeordnet sind. Mit Hilfe des jeweils zugeordneten Elektrodengehäuses ist in einer Ausgestaltung eine eigene Abschirmung gegen äußere elektromagnetische Störfelder gebildet, die eine oder mehrere Trockenelektroden zugeordnet ist.In an advantageous embodiment of the invention can be provided that the shielding device comprises the measuring electrodes associated electrode housing, in which the measuring electrodes are arranged. With the aid of the respective associated electrode housing, in one embodiment, a separate shield against external electromagnetic interference fields is formed, which is associated with one or more dry electrodes.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass in dem Elektrodengehäuse eine der Messelektrode zugeordnete Signalvorverarbeitungseinrichtung gebildet ist. Auf diese Weise ist es ermöglicht, eine Signalvorverarbeitung in nächster Nähe zum Ort der Messsignalerfassung durchzuführen. Beispielsweise umfasst die Signalvorverarbeitungseinrichtung einen Impedanzwandler mit einem Operationsverstärker. Im Fall der galvanischen Messelektroden arbeitet die Signalvorverarbeitung im hochohmigen Bereich, insbesondere im Gigaohm-Bereich.A development of the invention can provide that a signal preprocessing device assigned to the measuring electrode is formed in the electrode housing. In this way it is possible to perform signal preprocessing in close proximity to the location of the measurement signal acquisition. By way of example, the signal preprocessing device comprises an impedance converter with an operational amplifier. In the case of the galvanic measuring electrodes, the signal preprocessing operates in the high-impedance range, in particular in the gigaohm range.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abschirmungseinrichtung wenigstens teilweise aus einem elektrisch leitenden Material besteht. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Abschirmungseinrichtung wenigstens teilweise aus einem Material ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Materialien: Metall wie zum Beispiel Aluminium, leitender Kunststoff und Carbon-Material.A preferred embodiment of the invention provides that the shielding device consists at least partially of an electrically conductive material. In preferred embodiments, the shielding means is at least partially made of a material selected from the following Group of materials: metal such as aluminum, conductive plastic and carbon material.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Abschirmungseinrichtung konfiguriert ist, in Benutzung zusammen mit dem Körper eines Benutzers einen Faradayschen Käfig zumindest für die Verarbeitungseinrichtung, die Messelektroden und die Kopplungseinrichtung zu bilden. Die an der Messsignalerfassung und -verarbeitung beteiligten Einrichtungen und Module werden auf diese Weise effizient gegen äußere elektromagnetische Störfelder abgeschirmt. Um die Abschirmungseinrichtung frei von äußerer Erdung, also frei von Erdkontakten zu halten, die über äußere Geräte entstehen, ist eine kabellose Signalübertragung zu den äußeren Geräten nutzbar.In an expedient embodiment of the invention it can be provided that the shielding device is configured, in use together with the body of a user, to form a Faraday cage at least for the processing device, the measuring electrodes and the coupling device. The devices and modules involved in the measurement signal acquisition and processing are thus effectively shielded against external electromagnetic interference fields. In order to keep the shielding device free of external grounding, so free of ground contacts that arise on external devices, a wireless signal transmission to the external devices is available.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Verarbeitungseinrichtung einen Transceiver für eine kabellose Signalübertragung aufweist. Der Transceiver umfasst ein Sende-/Empfangsmodul zur drahtlosen Signalübertragung. Die mit der Verarbeitungseinrichtung aus den Messsignalen abgeleiteten Signale können auf diese Weise mittels einer kabellosen Signalübertragung auf beliebige äußere Geräte übertragen werden. Im Fall von erfassten EEG-Signalen können diese so zum Beispiel für die Steuerung einer so genannten Gehirn-Computer-Schnittstelle („Brain-Computer-Interface”) übertragen werden, wodurch das Sensorsystem an eine Computersteuerung koppelbar ist. Auf diese Weise ist beispielsweise eine Anbindung des Sensorsystems an eine Computerspiel-Konsole ermöglicht. Aber auch die Ankopplung des Sensorsystems an andere Auswerteeinrichtungen ist möglich, zum Beispiel eine medizinische Analyseeinrichtung. Die kabellose Signalübertragung ermöglicht eine Ausgestaltung des Sensorsystems frei von galvanischer Kopplung zu externen Geräten.An advantageous embodiment of the invention provides that the processing device has a transceiver for wireless signal transmission. The transceiver includes a transceiver module for wireless signal transmission. The signals derived with the processing device from the measurement signals can be transmitted in this way by means of a wireless signal transmission to any external devices. In the case of detected EEG signals, for example, these can be transmitted for the control of a so-called brain-computer interface, whereby the sensor system can be coupled to a computer control. In this way, for example, a connection of the sensor system to a computer game console is possible. But also the coupling of the sensor system to other evaluation devices is possible, for example a medical analysis device. The wireless signal transmission allows an embodiment of the sensor system free of galvanic coupling to external devices.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Antenneneinrichtung des Transceivers außerhalb der Abschirmungseinrichtung angeordnet ist. In einer einfachen Ausführung ist die Antenneneinrichtung mittels eines außerhalb der Abschirmungseinrichtung angeordneten Drahtes gebildet. In einer Weiterbildung kann nicht nur die außerhalb der Abschirmungseinrichtung angeordnet sondern der gesamte Transceiver außerhalb der Abschirmungseinrichtung angeordnet sein.In an expedient embodiment of the invention, provision can be made for at least one antenna device of the transceiver to be arranged outside the shielding device. In a simple embodiment, the antenna device is formed by means of a wire arranged outside the shielding device. In a development, not only the outside of the shielding device but also the entire transceiver can be arranged outside the shielding device.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass die Verarbeitungseinrichtung konfiguriert ist, aus von den Messelektroden empfangenen analogen Messsignalen digitale Messsignale abzuleiten und für eine Signalübertragung bereitzustellen. Es ist auf diese Weise eine vor Ort Digitalisierung ermöglicht. Die Digitalisierung kann auf diese Weise innerhalb der Abschirmungseinrichtung durchgeführt werden.Preferably, a development of the invention provides that the processing device is configured to derive digital measurement signals from signals received from the measurement electrodes and to provide them for a signal transmission. It's a way to digitize this site. The digitization can be performed in this way within the shielding device.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in dem Elektrodengehäuse die der Messelektrode zugeordnete Signalvorverarbeitungseinrichtung und die Verarbeitungseinrichtung gebildet ist. Die Weiterbildung umfasst weiterhin bevorzugt, dass die Kopplungseinrichtung wenigstens teilweise mit einer flexiblen Leiterbahn gebildet ist. Hierdurch ist eine besonders hohe Abschirmung realisiert. Auf diese Weise ist es ermöglicht, eine Signalvorverarbeitung und eine anschließende Signalverarbeitung in nächster Nähe zum Ort der Messsignalerfassung durchzuführen. Beispielsweise umfasst die Signalvorverarbeitungseinrichtung einen Impedanzwandler mit einem Operationsverstärker und/oder eine Filterstufe. Die Verarbeitungseinrichtung umfasst beispielsweise einen A/D Wandler und/oder einen Prozessor.An advantageous embodiment of the invention provides that in the electrode housing the signal pre-processing device associated with the measuring electrode and the processing device is formed. The development further preferably comprises that the coupling device is at least partially formed with a flexible conductor track. As a result, a particularly high shielding is realized. In this way, it is possible to perform signal preprocessing and subsequent signal processing in close proximity to the location of the measurement signal acquisition. By way of example, the signal preprocessing device comprises an impedance converter with an operational amplifier and / or a filter stage. The processing device comprises, for example, an A / D converter and / or a processor.

Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen des Kopf-Sensorsystems zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs am menschlichen Körper erläutert.Hereinafter, advantageous embodiments of the head sensor system for non-invasive detection of electromagnetic signals of biological origin are explained on the human body.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Trockenelektroden mehrere Messelektroden sowie eine Körperkontaktelektrode umfassen, die an eine Abschirmungseinrichtung gekoppelt und konfiguriert ist, Körperstörsignale am Körper eines Nutzers zu erfassen und auf die Abschirmungseinrichtung zu geben. In einer Ausgestaltung sind die Tragarme und/oder die weiteren Tragarme elastisch federnd ausgeführt, wodurch eine mechanische Vorspannung bereitgestellt ist, sodass beim Aufsetzen des Kopf-Sensorsystems auf den Kopf des Probanden die Trockenelektroden gegen den Kopf gedrückt werden.A preferred development of the invention provides that the dry electrodes comprise a plurality of measuring electrodes and a body contact electrode, which is coupled to a shielding device and configured to detect body noise signals on the body of a user and to give the shielding device. In one embodiment, the support arms and / or the other support arms are elastically resilient, whereby a mechanical bias is provided so that the dry electrodes are pressed against the head when placing the head sensor system on the head of the subject.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die weiteren Tragarme nach oben in Richtung zum Gehäuse hin erstrecken. Die Tragarme und/oder die weiteren Tragarme verfügen über unterschiedliche Langen. Beispielsweise können alternierend kurze und lange Tragarme gebildet sein. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Trockenelektroden in einer jeweils zugeordneten Elektrodenaufnahme angeordnet, die von dem zugeordneten Tragarm zum Kopf hin abgewinkelt ist.In an expedient embodiment of the invention can be provided that the further support arms extend upward toward the housing. The support arms and / or the other support arms have different lengths. For example, alternately short and long support arms may be formed. In an expedient embodiment, the dry electrodes are arranged in a respective associated electrode receptacle, which is angled away from the associated support arm to the head.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Tragarme und die weiteren Tragarme jeweils einer gespreizten Anordnung entsprechend angeordnet sind. Das seitliche Kopfauflagenteil ist vorzugsweise auf einer Innenseite des Seitenarms angeordnet. Mit Hilfe des Seitenarms wird so das seitliche Kopfauflageteil effizient gegen den Kopf gedrückt. In einer Ausführungsform sind die weiteren Tragarme am seitlichen Kopfauflageteil gebildet.An advantageous embodiment of the invention provides that the support arms and the other support arms are each arranged according to a splayed arrangement. The lateral headrest part is preferably arranged on an inner side of the side arm. With the help of the side arm, the lateral headrest part is thus efficiently against the head pressed. In one embodiment, the further support arms are formed on the lateral head rest part.

Eine Fortbildung der Erfindung sieht vor, dass an dem Gehäuse dem Seitenarm gegenüberliegend ein weiterer Seitenarm angeordnet ist, welcher dem Seitenarm entsprechend ausgebildet ist. Hierdurch wird die mechanische Stabilität des Kopf-Sensorsystems beim Tragen verbessert. Die Möglichkeit zum Drehen/Schwenken um die Auflagepunkte der seitlichen Kopfauflageteile bleibt erhalten und wird weiter stabilisiert.A further development of the invention provides that on the housing opposite the side arm, a further side arm is arranged, which is formed according to the side arm. This improves the mechanical stability of the head sensor system when worn. The ability to rotate / pivot about the support points of the lateral headrest parts is maintained and is further stabilized.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der ErfindungDescription of preferred embodiments of the invention

Die Erfindung wird im Folgenden Anhang von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention is explained in more detail in the appendix of preferred embodiments with reference to figures of a drawing. Hereby show:

1 ein Sensorsystem zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs, 1 a sensor system for the non-invasive detection of electromagnetic signals of biological origin,

2 die Anordnung des Sensorsystems aus 1 auf dem Kopf eines Probanden, 2 the arrangement of the sensor system 1 on the head of a subject,

3 eine schematische Blockdarstellung einer Signalverarbeitungseinrichtung für das Sensorsystem aus 1, 3 a schematic block diagram of a signal processing device for the sensor system 1 .

4 eine schematische Blockdarstellung von mehreren Elektroden mit einer zugeordneten Signalvorverarbeitungseinrichtung und 4 a schematic block diagram of a plurality of electrodes with an associated signal preprocessing and

5 eine schematische Darstellung einer Elektrode für das Sensorsystem in 1. 5 a schematic representation of an electrode for the sensor system in 1 ,

1 zeigt ein Sensorsystem zum nicht-invasiven Erfassen von elektromagnetischen Signalen biologischen Ursprungs zum Aufsetzen auf den Kopf eines Probanden (vgl. 2). Das Sensorsystem verfügt über ein Gehäuse 1, an dem unterseitig ein mittleres Kopfauflageteil 2 gebildet ist. An dem dargestellten Gehäuse 1 ist ein Seitenarm 3 angeordnet, welcher an seinem distalen Ende 4 innenseitig ein seitliches Kopfauflageteil 5 trägt. In einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) ist an dem Gehäuse 1 dem Seitenarm 3 gegenüberliegend ein weiterer Seitenarm gebildet, welcher in seiner Ausstattung dem Seitenarm 3 entspricht. 1 shows a sensor system for non-invasive detection of electromagnetic signals of biological origin for placement on the head of a subject (see. 2 ). The sensor system has a housing 1 , on the underside of a middle head rest part 2 is formed. On the illustrated housing 1 is a side arm 3 arranged, which at its distal end 4 inside a lateral head rest part 5 wearing. In a further embodiment (not shown) is on the housing 1 the side arm 3 opposite another side arm formed, which in its equipment the side arm 3 equivalent.

An dem Gehäuse 1 sind vorderseitig in einer gespreizten Anordnung mehrere Tragarme 6 gebildet, die an ihrem jeweiligen distalen Ende eine Elektrodenaufnahme 7 aufweisen. In einer weiteren gespreizten Anordnung sind an dem seitlichen Kopfauflageteil 5 nach oben zum Gehäuse 1 hin abstehend weitere Tragarme 8 gebildet, die an ihren distalen Enden ebenfalls eine Elektrodenaufnahme 9 aufweisen. In den Elektrodenaufnahmen 7, 9 ist bei der dargestellten Ausführungsform jeweils eine Trockenelektrode angeordnet, die beim Aufsetzen des Sensorsystems auf den Kopf eines Probanden gemäß 2 gegen die Kopfhaut gedrückt wird. Dieses wird mittels der elastisch federnden Ausbildung der Tragarme 6 sowie der weiteren Tragarme 8 erreicht, die eine mechanische Vorspannung zum Andrücken der Trockenelektroden an die Kopfhaut bereitstellen. Die Trockenelektroden sind hierbei wenigstens teilweise aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet.On the case 1 are front side in a splayed arrangement several support arms 6 formed at its respective distal end an electrode holder 7 exhibit. In a further spread arrangement are on the lateral head rest part 5 up to the housing 1 protruding further support arms 8th formed, which at its distal ends also an electrode holder 9 exhibit. In the electrode recordings 7 . 9 In the illustrated embodiment, in each case a dry electrode is arranged which, when the sensor system is placed on the head of a test subject, 2 pressed against the scalp. This is done by means of the resilient design of the support arms 6 and the other support arms 8th achieved, which provide a mechanical bias for pressing the dry electrodes to the scalp. The dry electrodes are in this case formed at least partially from a thermoplastic elastomer.

Bedarfsweise können an dem Gehäuse 1 alternativ oder ergänzend zu den Tragarmen 6 rückseitig Tragarme (nicht dargestellt) vorgesehen sein.If necessary, on the housing 1 alternatively or in addition to the support arms 6 Rear support arms (not shown) may be provided.

Der Seitenarm 3, welcher bei der Ausführungsform in den 1 und 2 linksseitig gebildet ist, kann bei der gezeigten Ausführung des Sensorsystems mit nur einem Seitenarm alternativ auf der rechten Kopfseite angeordnet sein. Die Länge des Seitenarms 3 ist so gewählt, dass das seitliche Kopfauflageteil 5 oberhalb des Ohres der tragenden Person angeordnet ist. Das Sensorsystem ermöglicht ein leichtes Aufsetzen auf den Kopf sowie auch das leichte Abnehmen. Darüber hinaus ist das Sensorsystem für die Nutzung bei verschiedenen Kopfgrößen und -formen geeignet. Anordnung und Ausführung der Elektrodenarme 6 sowie der weiteren Elektrodenarme 8 gewährleisten stets eine für die Erfassung der elektromagnetischen Signale biologischen Ursprungs geeignete Elektrodenanordnung. Die in den 1 und 2 gezeigte Verteilung der Trockenelektroden in den Elektrodenaufnahmen 7, 9 ermöglicht das Erfassen von Signalen in allen relevanten Bereichen der Kopfoberfläche zum Messen von EEG-Signalen. Mit der Anlage des Kopfauflageteils 5 auf der Kopfoberfläche ist eine Art Dreh- oder Schwenkpunkt gebildet, so dass die Messelektroden einfach positioniert werden können.The side arm 3 , which in the embodiment in the 1 and 2 is formed left side, can be arranged in the illustrated embodiment of the sensor system with only one side arm alternatively on the right side of the head. The length of the side arm 3 is chosen so that the lateral head rest part 5 is arranged above the ear of the person wearing it. The sensor system allows easy placement on the head and easy removal. In addition, the sensor system is suitable for use with various head sizes and shapes. Arrangement and design of the electrode arms 6 and the other electrode arms 8th always ensure a suitable for the detection of electromagnetic signals of biological origin electrode arrangement. The in the 1 and 2 shown distribution of dry electrodes in the electrode recordings 7 . 9 Allows the acquisition of signals in all relevant areas of the head surface for measuring EEG signals. With the attachment of the headrest part 5 On the head surface, a kind of pivot or pivot point is formed, so that the measuring electrodes can be easily positioned.

Das Gehäuse 1, der Seitenarm 3, das seitliche Kopfauflageteil 5, die Elektrodenarme 6, die weiteren Elektrodenarme 8 sowie die Elektrodenaufnahmen 7, 9 bilden bei der dargestellten Ausführungsform eine Abschirmungseinrichtung gegen äußere elektromagnetische Störfelder. Zu diesem Zweck sind die Bauteile aus einem elektrisch leitenden Material wie Aluminium, einem Carbon-Material, einem Kunststoff oder einem thermoplastischen Elastomer. Die so gebildete Abschirmungseinrichtung ist elektrisch leitend mit einer Körperkontaktelektrode 10 verbunden, die dazu dient, das Körperpotential der tragenden Person zu erfassen. Das so erfasste Körperpotential wird auf die Abschirmungseinrichtung gegeben. Die Abschirmungseinrichtung bildet so zusammen mit dem Körper des Probanden eine Art Faradayschen Käfig für die im Gehäuse 1 angeordnet Signalverarbeitungseinrichtung sowie die in den Elektrodenaufnahmen 7, 9 angeordneten Trockenelektroden und die diese mit der Signalverarbeitungseinrichtung verbindende Kopplungseinrichtung, welche insbesondere in den Tragarmen 6 und den weiteren Tragarmen 8 verlaufende Kabel umfasst. Die Kabel selbst können mit einer Kabelschirmung gegen äußere elektromagnetische Störfelder versehen sein.The housing 1 , the side arm 3 , the lateral headrest part 5 , the electrode arms 6 , the other electrode arms 8th as well as the electrode recordings 7 . 9 form in the illustrated embodiment, a shielding device against external electromagnetic interference fields. For this purpose, the components are made of an electrically conductive material such as aluminum, a carbon material, a plastic or a thermoplastic elastomer. The shielding device thus formed is electrically conductive with a body contact electrode 10 connected, which serves to detect the body potential of the person wearing. The thus detected body potential is given to the shielding device. The shielding device forms together with the body of the subject a kind of Faraday cage for in the housing 1 arranged signal processing device and the in the electrode recordings 7 . 9 arranged dry electrodes and connecting them to the signal processing device coupling device, which in particular in the support arms 6 and the other support arms 8th extending cable includes. The cables themselves can be provided with a cable screen against external electromagnetic interference fields.

3 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer Signalverarbeitungseinrichtung 30 für das Sensorsystem aus 1. An einen A/D-Wandler 31 koppeln mehrere Übertragungskanäle 32, die jeweils zu einer oder mehreren Trockenelektroden führen. Der A/D-Wandler 31 führt eine Digitalisierung der empfangenen Messsignale durch. Die Signalverarbeitungseinrichtung 30 umfasst gemäß 3 weiterhin einen Prozessor 33, eine Spannungsversorgung 34, eine Batterie 35 sowie einen Transceiver 36 für eine kabellose Signalübertragung, wozu der Transceiver 36 an eine Antenne 37 gekoppelt ist. 3 shows a schematic block diagram of a signal processing device 30 for the sensor system 1 , To an A / D converter 31 couple several transmission channels 32 , each leading to one or more dry electrodes. The A / D converter 31 performs a digitization of the received measurement signals. The signal processing device 30 includes according to 3 continue a processor 33 , a power supply 34 , a battery 35 as well as a transceiver 36 for a wireless signal transmission, including the transceiver 36 to an antenna 37 is coupled.

Mit Hilfe einer gestrichelten Linie 38 ist in 3 ein Teil der Abschirmungseinrichtung gegen äußere elektromagnetische Störfelder dargestellt, welcher in Verbindung mit der Signalverarbeitungseinrichtung 30 von dem Gehäuse 1 (vgl. 1) gebildet wird. An den Teil der Abschirmungseinrichtung koppelt eine Leitung 39a, die zu der Körperkontaktelektrode 10 (vgl. 1) führt. An die Körperkontaktelektrode 10 koppelt weiterhin eine Leitung 39b, die an den A/D-Wandler 31 angeschlossen ist.With the help of a dashed line 38 is in 3 a part of the shielding device against external electromagnetic interference fields shown, which in conjunction with the signal processing means 30 from the case 1 (see. 1 ) is formed. To the part of the shielding device couples a line 39a leading to the body contact electrode 10 (see. 1 ) leads. To the body contact electrode 10 continues to link a line 39b connected to the A / D converter 31 connected.

4 zeigt eine schematische Blockdarstellung für mehrere Elektrodenanordnungen, die jeweils mit einer Signalvorverarbeitungseinrichtung 40 sowie einer zugeordneten Trockenelektrode 41 gebildet sind. Mit Hilfe der Signalvorverarbeitungseinrichtung 40 werden die mittels der Elektrode 41 erfassten Messsignale vorverarbeitet. Handelt es sich bei den Trockenelektroden 41 um galvanische Messelektroden zum Ausführen einer galvanischen Messung arbeitet ein zugehöriger Operationsverstärker im hochohmigen Bericht, insbesondere im Gigaohm-Bereich. Es erfolgt eine Impedanzwandlung nahe am Ort der Messsignalerfassung. Auch bei der Darstellung in 4 ist ein Teil der Abschirmungseinrichtung mittels gestrichelter Linie 42 gezeigt, die ebenfalls über eine Leitung 43 an die Körperkontaktelektrode 10 gekoppelt ist. 4 shows a schematic block diagram for a plurality of electrode arrangements, each with a signal preprocessing 40 and an associated dry electrode 41 are formed. With the help of the signal preprocessing device 40 become the means of the electrode 41 pre-processed measured signals. Is it the dry electrodes 41 To galvanic measuring electrodes for performing a galvanic measurement works an associated operational amplifier in the high-impedance report, especially in the gigaohm range. An impedance conversion occurs close to the location of the measurement signal acquisition. Also in the presentation in 4 is a part of the shielding means by means of a dashed line 42 shown also via a pipe 43 to the body contact electrode 10 is coupled.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer Elektrode für das Sensorsystem in 1. Eine Elektrodenabschirmung 50 ist über eine Leitung 51 wieder an die Körperkontaktelektrode 10 gekoppelt. Auf diese Weise wird eine Trockenelektrode 52 gesondert abgeschirmt gegen äußere elektromagnetische Störfelder. 5 shows a schematic representation of an electrode for the sensor system in 1 , An electrode shield 50 is over a line 51 again to the body contact electrode 10 coupled. In this way, a dry electrode 52 Separately shielded against external electromagnetic interference fields.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.The features of the invention disclosed in the above description, the claims and the drawings may be of importance both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004063249 A1 [0003]
WO 2008/067839 [0004]
US 2003/0036691 A1 [0005]

Claims

Sensor system for the non-invasive detection of electromagnetic signals of biological origin on the human body, comprising: An array of measuring electrodes, each designed as a dry electrode, A processing device configured to process signals received from the measuring electrodes, and A coupling device configured to couple the measuring electrodes for transmitting signals to the processing device, wherein the measuring electrodes are at least partially formed of a thermoplastic elastomer.

Sensor system according to claim 1, characterized in that the elastomer is a polyolefin thermoplastic elastomer.

Sensor system according to claim 1 or 2, characterized in that the elastomer has at least one property from the following group of properties: injection-moldable, electrically conductive and biocompatible.

Sensor system according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer has a volume resistivity of less than 10 ³ Ωcm.

Sensor system according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer has a surface resistivity of less than 10 ⁵ Ω / sq.

Sensor system according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer has a Shore A hardness of at least about 45.

Sensor system according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer has a molding temperature in the range of about 16 ° C to about 66 ° C.

Sensor system according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer has a tensile strength of at least about 20 N / mm.

Sensor system according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement of measuring electrodes is an arrangement of galvanic measuring electrodes.

Sensor system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the arrangement of measuring electrodes is an arrangement of capacitive measuring electrodes.

Sensor system according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling device is at least partially formed with a flexible conductor track.

Head sensor system for non-invasively detecting electromagnetic signals of biological origin on the human body, comprising: A housing, A side arm formed on the housing, which has at a distal end a lateral and above the ear to be arranged Kopfauflageteil, - Support arms formed on a Gehäusevorder- and / or a housing rear side, which are designed to be resilient and at a distal end in each case carry at least one dry electrode and Formed on the distal end of the side arm further support arms which are designed to be resilient and at a distal end in each case carry at least one dry electrode, wherein the dry electrodes are at least partially formed of a thermoplastic elastomer.

Head sensor system according to claim 12, characterized in that the elastomer is a polyolefin thermoplastic elastomer.

A head sensor system according to claim 12 or 13, characterized in that the elastomer has at least one property from the following group of properties: injection-moldable, electrically conductive and biocompatible.

Head sensor system according to one of claims 12 to 14, characterized in that the further support arms extend upward in the direction of the housing.

Head sensor system according to one of claims 12 to 15, characterized in that the support arms and the further support arms are each arranged according to a splayed arrangement.

Head sensor system according to at least one of claims 11 to 16, characterized in that on the housing opposite the side arm, a further side arm is arranged, which is formed according to the side arm.