CN111789591B - 一种脑电波测试传感器模块及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种脑电波测试传感器模块及其控制方法，其包括柔性的基础片，所述基础片上设置有用于获取生物电信号的电极片，所述基础片上设置有用于放大生物电信号的信号放大模块，所述电极片与信号放大模块电连接，所述基础片上设置有黏贴层，所述黏贴层位于电极片周围。本申请具有方便携带的效果。

Description

一种脑电波测试传感器模块及其控制方法

技术领域

本申请涉及传感器模块的领域，尤其是涉及一种脑电波测试传感器模块及其控制方法。

背景技术

目前，脑电波（Electroencephalogram,EEG）是一种使用电生理指标记录大脑活动的方法，大脑在活动时，大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的。它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。

现有的脑机接口技术中，用于采集脑电波的装置一般为连接有各种导线的头套，使用时将头套戴在头部进行脑电波的获取。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有携带不便的缺陷。

发明内容

为了改善携带不便的问题，本申请提供一种脑电波测试传感器模块及其控制方法。

第一方面，本申请提供的一种脑电波测试传感器模块,采用如下的技术方案：

一种脑电波测试传感器模块，包括柔性的基础片，所述基础片上设置有用于获取生物电信号的电极片，所述基础片上设置有用于放大生物电信号的信号放大模块，所述电极片与信号放大模块电连接，所述基础片上设置有黏贴层，所述黏贴层位于电极片周围。

通过采用上述技术方案，电极片获取生物电信号并传输至信号放大模块，信号放大模块进行生物电信号的输出，通过对输出的生物电信号进行获取，从而获知到脑电波信号。在进行携带时，由于基础片较为柔软，可以对基础片进行弯折，从而缩小基础片所占用的空间，黏贴层可以在电极片的使用和收纳时，对电极片的位置进行固定，从而使得携带较为方便。

优选的，所述电极片包括设置在基础片上的安装部和若干个固定连接在安装部上的突出部。

通过采用上述技术方案，突出部的设置使得安装部与人体的接触更为紧密，人体上的生物电信号能够更好传导至安装部上，使得电极片接收的生物电信号较为稳定。

优选的，所述电极片与信号放大器之间通过导电层连接，所述导电层设置在基础片上。

通过采用上述技术方案，导电层的设置，在保证电极片上的信号能够传递至信号放大器的同时又使得基础片的弯折不受到影响，而且在经历过基础片的弯折后，导电层也不易出现断裂的情况。

优选的，所述基础片包括模块安装部、固定连接在模块安装部上的基础电极部、固定连接在基础电极部上的延伸部、固定连接在延伸部上的外围电极部，所述电极片位于基础电极部和外围电极部上，所述延伸部的宽度小于外围电极部。

通过采用上述技术方案，将电极片分别设置在不同位置，从而使得获取到的生物电信号较为准确，延伸部的宽度较小，从而能够更为方便的进行弯折，方便携带。

优选的，所述黏贴层覆盖位于基础电极部、延伸部和外围电极部上的导电层，所述模块安装部上设置有保护层，所述保护层覆盖位于模块安装部上的导电层，所述保护层远离基础电极部的一端开设有供导电层露出的露出口，所述模块安装部上固定连接有连接端子，所述连接端子与信号放大模块电连接，所述连接端子位于露出口处。

通过采用上述技术方案，黏贴层和保护层的覆盖，对导电层进行了较好的保护，从而使得导电层不易从基础片上脱落，露出口的设置使得导电层可以向外传递数据信号，连接端子的设置使得信号放大模块向外传输的信号更加的稳定，也方便工作人员进行操作。

优选的，所述模块安装部远离基础电极部的一端设置有磁吸块，所述基础电极部和外围电极部上均设置有磁吸片，所述磁吸块与磁吸片互相吸引。

通过采用上述技术方案，在进行收纳时，磁吸片与磁吸块互相吸引，从而使得基础电极部和外围电极部均可固定在模块安装部，从而使得基础片不易由于自身弹性而发生舒展。

优选的，所述黏贴层上覆盖有易撕覆盖层，所述黏贴层与易撕覆盖层粘合，所述易撕覆盖层覆盖电极片。

通过采用上述技术方案，在不使用时，易撕覆盖层覆盖在电极片上，从而对电极片进行保护，在使用时，可以较为方便的撕取，从而使电极片可以与人体接触。

优选的，所述黏贴层上设置有接触片，所述接触片位于电极片的两侧，所述连接端子上设置有控制器，所述控制器与接触片电连接，所述控制器与信号放大模块电连接，所述连接端子上设置有警示器，所述警示器与控制器电连接，所述控制器朝其中一个接触片持续输出检测信号，所述控制器接收到检测信号后，输出报警信号至警示器，所述控制器接收到信号放大模块输出的脑电波信号后，停止检测信号输出。

通过采用上述技术方案，当电极片被挤压破裂后，接触片与电极片接触，从而将控制器输出的检测信号回传至控制器出，此时控制器输出报警信号至警示器，提醒电极片破裂，当控制器接收到脑电波信号后，此时控制器不进行检测进行的输出，以免影响脑电波信号的获取。

优选的，所述易撕覆盖层上设置有第一检测片，所述黏贴层上设置有第二检测片，所述第二检测片位于第一检测片的两端且与第一检测片贴合，所述第二检测片与控制器电连接，所述控制器持续输出启动信号至其中一个第二检测片处。

通过采用上述技术方案，当易撕覆盖层与黏贴层分离后，控制器传输的启动信号无法再回传至控制器处，此时控制器才进行检测信号的输出，从而降低了控制器功耗。

第二方面，本申请提供一种脑电波测试传感器模块的控制方法，采用如下的技术方案：

一种脑电波测试传感器模块的控制方法，包括：

判定是否获取到启动信号；

若未获取到启动信号则进行检测信号的输出；

判定是否获取到检测信号；

判定是否获取到脑电波信号；

若获取到检测信号，则进行报警信号的输出；

若未获取到检测信号且获取到脑电波信号，则停止检测信号的输出。

通过采用上述技术方案，先判定是否获取到启动信号，若未获取到启动信号则进行检测信号的输出，在获取到检测信号时，说明电极片破裂，此时进行报警信号的输出，在未获取到检测信号且获取到脑电波信号时，则表明传感器工作正常，此时不进行检测信号的输出，防止影响脑电波信号。

附图说明

图1是本申请的结构爆炸图。

图2是体现基础电极部与延伸部的连接结构示意图。

图3是图2中A处的放大示意图，体现安装部与突出部的连接结构。

图4是体现黏贴层与接触片的连接结构示意图。

图5是体现黏贴层与第二检测片的连接结构剖面示意图。

图6是本申请的系统框图。

图7是本申请的流程图。

附图标记说明：1、基础片；11、模块安装部；111、磁吸块；12、基础电极部；13、延伸部；14、外围电极部；15、导电层；16、黏贴层；17、易撕覆盖层；18、连接端子；19、磁吸片；2、信号放大模块；3、电极片；31、安装部；32、突出部；4、保护层；5、接触片；6、控制器；61、蓄电池；62、处理器；63、警示器；71、第一检测片；72、第二检测片。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种脑电波测试传感器模块。参照图1和图2，脑电波测试传感器模块包括基础片1，基础片1采用聚酰亚胺制成，基础片1包括模块安装部11、基础电极部12、延伸部13和外围电极部14，基础电极部12一体化设置在模块安装部11的端部，延伸部13一体化设置在基础电极部12的两端，外围电极部14一体化设置在延伸部13远离基础电极部12的一端，延伸部13的宽度小于外围电极部14的宽度。

参照图2和图3，模块安装部11上安装有信号放大模块2，基础电极部12和外围电极部14上均安装有电极片3。电极片3包括一体化设置的安装部31和突出部32，电极片3采用氯化银制成，安装部31固定连接在基础电极部12和外围电极部14上，若干个突出部32一体化设置在安装部31的上表面上，突出部32均匀分布在安装部31的上表面上。参照图2和图4，模块安装部11、基础电极部12、延伸部13和外围电极部14均设置有导电层15，导电层15为银浆涂覆在基础片1表面形成，导电层15的的一端与安装部31电连接，另一端与信号放大模块2电连接。

参照图2和图4，基础电极部12、延伸部13和外围电极部14上均设置有黏贴层16，黏贴层16为不干胶，黏贴层16位于电极片3的周围，黏贴层16覆盖导电层15。参照图1，黏贴层16上覆盖有易撕覆盖层17，易撕覆盖层17为离型纸，易撕覆盖层17覆盖电极片3。模块安装部11上设置有保护层4，保护层4为PC薄膜，保护层4覆盖导电层15。保护层4上开设有露出口，模块安装部11远离基础电极部12的一端固定连接有连接端子18，连接端子18与信号放大模块2电连接，连接端子18位于露出口处。

参照图2，模块安装部11上固定连接有磁吸块111，磁吸块111为磁铁，磁吸块111呈半球形，磁吸块111位于模块安装部11远离基础电极部12的一端，磁吸块111位于模块安装部11的边沿。基础电极部12和外围电极部14上均固定连接有磁吸片19，磁吸片19采用铁磁性材料制成，例如铁、钴、镍。当磁吸片19与磁吸块111互相吸合时，基础电极部12和外围电极部14分别位于模块安装部11的两侧。

参照图4与图6，黏贴层16上固定连接有接触片5，接触片5位于电极片3的两侧，连接端子18上安装有控制器6，控制器6包括蓄电池61和处理器62，蓄电池61与处理器62电连接，处理器62与信号放大模块2电连接。处理器62与电极片3电连接，位于电极片3两侧的接触片5分别电连接在处理器62的两个不同引脚上。连接端子18上安装有警示器63，警示器63为蜂鸣器、振动电机或其他能够引起人员注意的设备，警示器63与处理器62电连接。

参照图5与图6，易撕覆盖层17上固定连接有第一检测片71，黏贴层16上固定连接有第二检测片72，当易撕覆盖层17盖合在黏贴层16上时，第二检测片72与第一检测片71贴合且位于第一检测片71的两端，其中一个第二检测片72与蓄电池61电连接，另一个与处理器62电连接。

本申请实施例一种脑电波测试传感器模块的实施原理为：在未使用时，对传感器模块进行收纳，此时磁吸块111与磁吸片19互相吸合，使得基础电极部12和外围电极部14均固定在模块安装部11上，从而减小传感器模块所占用的空间。此时第一检测片71与第二检测片72贴合，蓄电池61传输的电能传输至处理器62处，处理器62接收到电能信号后，确定此时易撕覆盖层17未离开黏贴层16，不进行检测信号的输出。在使用时，先将传感器模块展开，然后将易撕覆盖层17剥离，易撕覆盖层17离开黏贴层16后，第一检测片71与第二检测片72分离，蓄电池61传输的电能无法到达处理器62处，此时处理器62进行检测信号的输出。检测信号输出后，在电极片3未破损时，电极片3不与接触片5发生接触，此时处理器62接收不到检测信号，不控制警示器63报警。当电极片3被挤压破损时，电极片3与两侧的接触片5发生接触，检测信号通过电极片3回传处理器62，此时处理器62控制警示器63报警。在接收到脑电波信号时，处理器62停止输出检测信号，以免检测信号对脑电波信号进行干扰。

本申请实施例还公开脑电波测试传感器模块的控制方法。参照图7，控制方法包括：

判定是否获取到启动信号，持续获取外界输入的信号。

若未获取到启动信号则进行检测信号的输出，若获取到启动信号，则表明第一检测片71与第二检测片72尚未分离，此时脑电波测试传感器模块尚未使用，则不进行检测信号的输出；若未获取到启动信号，则表明第一检测片71与第二检测片72分离，此时脑电波测试传感器模块被使用，则进行检测信号的输出。

判定是否获取到检测信号，对检测信号进行持续获取。

判定是否获取到脑电波信号，对脑电波信号进行持续获取。

若获取到检测信号，则进行报警信号的输出，获取到检测信号后，表明电极片3发生破裂，使得电极片3与接触片5发生接触，检测信号回传至控制器6出，此时进行报警信号的输出，进行报警提醒。

若未获取到检测信号且获取到脑电波信号，则停止检测信号的输出，只获取到脑电波信号，没有获取到检测信号，则表明电极片3正常工作，此时停止检测信号输出，以免影响脑电波信号。

本申请实施例一种脑电波测试传感器模块的实施原理为：先进行启动信号的获取，若未获取到启动信号，则表明第一检测片71与第二检测片72分离，此时控制器6进行检测信号的输出，此时判定是否获取到检测信号和脑电波信号，若获取到检测信号，则表明电极片3破裂，此时进行报警信号的输出，若未获取到检测信号且获取到脑电波信号，则停止检测信号的输出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种脑电波测试传感器模块，其特征在于：包括柔性的基础片(1)，所述基础片(1)上设置有用于获取生物电信号的电极片(3)，所述基础片(1)上设置有用于放大生物电信号的信号放大模块(2)，所述电极片(3)与信号放大模块(2)电连接，所述基础片(1)上设置有黏贴层(16)，所述黏贴层(16)位于电极片(3)周围；

所述基础片(1)包括模块安装部(11)，所述模块安装部(11)上固定连接有连接端子(18)；

所述黏贴层(16)上设置有接触片(5)，所述接触片(5)位于电极片(3)的两侧，所述连接端子(18)上设置有控制器(6)，所述控制器(6)与接触片(5)电连接，所述控制器(6)与信号放大模块(2)电连接，所述连接端子(18)上设置有警示器(63)，所述警示器(63)与控制器(6)电连接，所述控制器(6)朝其中一个接触片(5)持续输出检测信号，所述控制器(6)接收到检测信号后，输出报警信号至警示器(63)，所述控制器(6)接收到信号放大模块(2)输出的脑电波信号后，停止检测信号输出；

在电极片(3)未破损时，电极片(3)不与接触片(5)发生接触，此时处理器(62)接收不到检测信号，不控制警示器(63)报警，当电极片(3)被挤压破损时，电极片(3)与两侧的接触片(5)发生接触，检测信号通过电极片(3)回传处理器(62)，此时处理器(62)控制警示器(63)报警。

2.根据权利要求1所述的脑电波测试传感器模块，其特征在于：所述电极片(3)包括设置在基础片(1)上的安装部(31)和若干个固定连接在安装部(31)上的突出部(32)。

3.根据权利要求1所述的脑电波测试传感器模块，其特征在于：所述电极片(3)与信号放大模块(2)之间通过导电层(15)连接，所述导电层(15)设置在基础片(1)上。

4.根据权利要求1所述的脑电波测试传感器模块，其特征在于：所述基础片(1)包括固定连接在模块安装部(11)上的基础电极部(12)、固定连接在基础电极部(12)上的延伸部(13)、固定连接在延伸部(13)上的外围电极部(14)，所述电极片(3)位于基础电极部(12)和外围电极部(14)上，所述延伸部(13)的宽度小于外围电极部(14)。

5.根据权利要求4所述的脑电波测试传感器模块，其特征在于：所述黏贴层(16)覆盖位于基础电极部(12)、延伸部(13)和外围电极部(14)上的导电层(15)，所述模块安装部(11)上设置有保护层(4)，所述保护层(4)覆盖位于模块安装部(11)上的导电层(15)，所述保护层(4)远离基础电极部(12)的一端开设有供导电层(15)露出的露出口，所述连接端子(18)与信号放大模块(2)电连接，所述连接端子(18)位于露出口处。

6.根据权利要求4所述的脑电波测试传感器模块，其特征在于：所述模块安装部(11)远离基础电极部(12)的一端设置有磁吸块(111)，所述基础电极部(12)和外围电极部(14)上均设置有磁吸片(19)，所述磁吸块(111)与磁吸片(19)互相吸引。

7.根据权利要求1所述的脑电波测试传感器模块，其特征在于：所述黏贴层(16)上覆盖有易撕覆盖层(17)，所述黏贴层(16)与易撕覆盖层(17)粘合，所述易撕覆盖层(17)覆盖电极片(3)。

8.根据权利要求7所述的脑电波测试传感器模块，其特征在于：所述易撕覆盖层(17)上设置有第一检测片(71)，所述黏贴层(16)上设置有第二检测片(72)，所述第二检测片(72)位于第一检测片(71)的两端且与第一检测片(71)贴合，所述第二检测片(72)与控制器(6)电连接，所述控制器(6)持续输出启动信号至其中一个第二检测片(72)处。

9.一种脑电波测试传感器模块的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求8所述的脑电波测试传感器模块中，包括：

判定是否获取到启动信号，持续获取外界输入的信号；

若未获取到启动信号则进行检测信号的输出；

判定是否获取到检测信号；

判定是否获取到脑电波信号；

若获取到检测信号，则进行报警信号的输出；

若未获取到检测信号且获取到脑电波信号，则停止检测信号的输出。

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