CN115553791B - 脑电头环及其生产方法以及成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种脑电头环及其生产方法以及成型模具，本发明通过设置包括前壳组件、安装部和电控组件的脑电头环，使前壳组件的两端夹持用户的头部的两侧，同时将电极件分别设置在相对的两安装部上，在不束紧头环或者加大前壳组件的夹紧力度的情况下，垫在前壳组件与额头之间的安装部也能保证电极与前额的贴合度，提升了用户体验。

Description

脑电头环及其生产方法以及成型模具

技术领域

本发明涉及头环领域，特别涉及一种脑电头环及其生产方法以及成型模具。

背景技术

脑电头环作为一种便捷式脑电检测设备，被广泛应用于医疗、教育等众多领域，用户通过将脑电头环佩戴至头部，以通过脑电头环上的电极检测脑电波信号，并结合神经反馈训练，有助于实现专注力的提升。

然而，在实际使用过程中，由于用户的颅型各异，用户带上头环后，头环与前额相对的区域的形变程度不一，影响头环与用户的头部的贴合度，为了使头环中的电极贴紧头部，往往会将头环束紧，舒适度较低，影响用户体验。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种脑电头环，旨在解决目前脑电头环佩戴舒适度较低，影响用户体验的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种脑电头环，包括：

前壳组件，包括弧形壳体以及设置在所述弧形壳体中的弧形弹性件，所述弧形壳体包括靠近两端，且用于夹持用户头部两侧的夹持部，以及连接所述夹持部的连接部；

安装部，自两所述夹持部的内侧向所述弧形壳体的中段延伸设置，所述安装部与所述连接部相互间隔，两所述安装部相对设置；

电控组件，包括设置在所述安装部朝内一侧的电极、设置在所述弧形壳体中的主控模块以及连接所述电极和主控模块的弹性件导电体。

在一些实施例中，所述脑电头环还包括：

磁性组件，包括设置在弧形壳体上的第一磁性件以及设置在所述安装部上的第二磁性件，所述第一磁性件与第二磁性件相对设置，二者相对的侧面的极性相同，所述第一磁性件和第二磁性件之间的斥力使所述安装部贴合用户额头。

在一些实施例中，所述脑电头环还包括两条连接带，每一条所述连接带的一端对应形成一个所述安装部，且两条所述连接带的另一端通过卡扣相互连接。

本发明还提出一种脑电头环的生产方法，用于生产上述的脑电头环，包括以下步骤：

将所述弧形弹性件装入模具中，并向模具注胶以包裹所述弧形弹性件，形成包括弧形壳体和安装部的工件；

将所述弹性件导电体装入脱模后的工件的所述安装部中，并将所述弹性件导电体分别与所述电控组件和电极连接；

将所述电极装配在安装部中，并将所述电控组件安装在所述夹持部中。

在一些实施例中，所述向模具注胶的步骤后还包括：

在所述弧形壳体的中段形成第四安装腔，在所述安装部形成第三安装腔；

在所述第三安装腔中安装第一磁性件，在所述第四安装腔中安装第二磁性组件。

在一些实施例中，所述向模具注胶的步骤前还包括：

将所述第一磁性件和第二磁性件安装在所述模具中。

在一些实施例中，所述向模具注胶的步骤还包括：

对模具注胶形成连接带。

在一些实施例中，所述向模具注胶的步骤后还包括：

在所述连接带远离所述安装部的一端安装卡扣。

本发明还提出一种成型模具，包括相互匹配的上模和下模以及与所述上模和/或下模滑动连接的镶针。

在一些实施例中，所述上模和下模之间形成有弧形型腔以及自所述弧形型腔的两端的内侧向中间延伸形成的延伸腔，所述镶针自所述弧形型腔的外侧延伸至所述延伸腔与所述弧形型腔的连接处。

本发明通过设置包括前壳组件、安装部和电控组件的脑电头环，使前壳组件的两端夹持用户的头部的两侧，同时将电极件分别设置在相对的两安装部上，安装部可选带有一定弹性的材料，如硅胶和泡棉等，在不束紧头环或者加大前壳组件的夹紧力度的情况下，垫在前壳组件与额头之间的安装部也能保证电极与前额的贴合度，提升了用户体验。

附图说明

图1为本发明一实施例中脑电头环在佩戴状态下的结构示意图；

图2为图1实施例中脑电头环的局部剖视图；

图3为本发明一实施例中成型模具的结构示意图。

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方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明中的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种脑电头环，参照图1和图2，该脑电头环包括：

前壳组件100，包括弧形壳体120以及设置在所述弧形壳体120中的弧形弹性件110，所述弧形壳体120包括靠近两端，且用于夹持用户头部两侧的夹持部120a，以及连接所述夹持部120a的连接部120b；

安装部200，自两所述夹持部120a的内侧向所述弧形壳体120的中段延伸设置，所述安装部200与所述连接部120b相互间隔，两所述安装部200相对设置；

电控组件，包括设置在所述安装部200朝内一侧的电极340、设置在所述弧形壳体120中的主控模块310以及连接所述电极340和主控模块310的弹性件导电体350。

本实施例所涉及的脑电头环作为一种脑电检测设备，用于佩戴至人体头部以检测脑电波信号。具体地，脑电头环主要包括前壳组件100和安装部200，前壳组件100呈弧形设置，所述前壳组件100靠近两端的部分构成所述夹持部120a。用户佩戴脑电头环时，其头部被前壳组件100的两端的夹持部120a夹持。具体的，由于前壳组件100需要夹持头部因此在佩戴前后其需发生一定的弹性形变。本实施例中可设置一根弧形或弧形的弹性件，再在弧形弹性件的外部设置弧形壳体120对其进行包覆，上述弧形壳体120可采用硅胶、橡胶或者塑胶等具备一定形变能力的材料。

安装部200则从夹持部120a的内侧向所述弧形壳体120的中段延伸，两安装部200可保持断开也可以是相互连接。电极340则设置在安装部200的内侧。上述内侧与外侧的区分方式为：朝向用户头部的一侧为内侧，远离用户头的一侧为外侧。由于前壳组件100在佩戴前后会发生形变，对于不同的头型，连接部120b与额头的贴合紧密度有所不同。因此在额头与弧形壳体120之间形成了一定的空隙，安装部200则位于上述空隙中。安装部200的设置使电极340贴合用户的前额，在不束紧头环或者加大前壳组件100的夹紧紧力度的情况下，也能保证头环与前额的贴合度，提升了用户体验。

两所述安装部200相对设置，所述脑电头环还包括设置在所述安装部200朝内一侧的电极340。具体的，两安装部200上的电极340设置数量不限，可以相同，也可以不同，根据实际情况选择。并且，电极340可以是金属电极或水凝胶电极。进一步地，电极340可以包括检测电极，用于检测用户的脑电波信号并发送至主控模块310；还可以包括微电刺激电极，用于接收主控模块310的控制信号对用户进行微电刺激，以促进睡眠或治疗神经性疾病。安装部200的内侧壁内凹设置形成安装所述电极340的安装位210。

在本实施例中，所述弧形壳体120位于所述夹持部120a的外侧面向内凹陷设置形成有安装所述主控模块310的第一安装腔121。所述脑电头环还包括设置在所述第一安装腔121中，并与所述主控模块310电性连接的控制按钮320和提示模块330。所述前壳组件100还包括设置在所述第一安装腔121的开口处的盖板。第一安装腔121设置在夹持部120a的外侧面上，以便后续主控模块310的组装，同时在主控模块310的一端设置提示模块330，另一端设置控制按钮320，控制按钮320可对主控模块310发送控制指令，使主控模块310调整电极340发出的微电流的参数，以实现不同的治疗效果。提示模块330优选LED灯珠，用于提示脑电头环的使用状态或者电量状态。盖板则设置在第一安装腔121的开口处，用于密封第一安装腔121，以提升脑电头环的防水性能。盖板与前壳组件100的可拆卸连接方式可以是卡扣230连接、螺丝连接、磁吸连接等，根据实际情况设置。作为优选，前壳组件100的两端位置均设置盖板，且两端位置处的盖板可相同或不相同，根据实际情况选择。盖板的颜色和样式可灵活定制，以满足个性化需求。通过所设盖板，可提高脑电头环的美观性。

在本实施例中，所述电控组件还包括与所述主控模块310电连接的检测单元，检测单元用于检测脑电头环是否佩戴，具体地，检测单元可以是红外传感器、压力传感器或霍尔传感器等，以结合IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)数据判断脑电头环是否佩戴。当检测单元检测到脑电头环已佩戴至人体头部时，向主控模块310发送检测信号，脑电头环进入工作模式。当检测单元检测到脑电头环摘下时，脑电头环切换至待机模式。当待机超过预设时长如1min之后，检测单元检测脑电头环无佩戴，脑电头环则自动关机，以节省电量。可选地，安装部200上设有安装孔，以通过安装孔安装检测单元。

在一些实施例中，参照图1和图2，所述脑电头环还包括设置在所述夹持部120a的磁场生成模块，所述磁场生成模块与所述主控模块310电性连接。其中，磁场生成模块用于对用户进行经颅磁刺激TMS，Transcranial Magnetic Stimulation。具体地，用户将脑电头环佩戴至头部时，磁场生成模块靠近用户的太阳穴位置。脑电头环根据电极340检测的脑电波信号数据以确定用户状态，进而对应通过磁场生成模块生成磁场以对用户进行经颅磁刺激。经颅磁刺激通过影响神经电路水平模式，在非快速动眼期诱发神经网络同步震荡即产生与自然慢波相似的睡眠慢波，可加深睡眠和增强EEG慢波活动，人为地诱导患者的深度睡眠，这些低频脑电波对睡眠是一个非常有效的恢复。并且，磁场作用还可通过影响睡眠中枢的神经元细胞放电及神经递质的释放来调节脑功能的兴奋及抑制水平，促进5-HT和γ-氨基丁酸GABA的释放，而5-HT、GABA是引起睡眠的重要神经递质，对维持机体正常睡眠觉醒周期和生理功能具有极为重要的调节作用，以达到治疗失眠的目的。所述主控模块310还包括体征数据采集单元，该体征数据采集单元用于采集用户的血氧、血压、脉搏跳动等数据。

在一些实施例中，参照图1和图2，前壳组件100上设有通孔，通孔与两安装部200之间的间隙位置相对。通孔的数量可以为一个或多个，且通孔的孔形不作限制，比如，通孔为一字型孔。其中，通过所设通孔，外部空气可经通孔进入前壳组件100的内侧空间。本脑电头环中，电极340分别设置于相对间隔设置的两安装部200，若用户长时间佩戴额头产生汗液，汗液可从两安装部200之间的间隙导出而不会聚集，并且通过前壳组件100上的通孔进行通风，可加速汗液的排出和风干，从而防止汗液导通不同的电极340，使得脑电检测可靠稳定，提高检测结果的准确性。每一安装部200朝向另一安装部200的侧边呈弧形。汗液在安装部200处可沿其弧形侧边流动排出，安装部200的侧边呈弧形，有助于加速汗液的导出。

在一些实施例中，参照图1和图2，磁性组件包括设置在弧形壳体120中段上的第一磁性件图中未示出以及设置在所述安装部200上的第二磁性件图中未示出，所述第一磁性件与第二磁性件相对设置，二者相对的侧面的极性相同；所述第一磁性件和第二磁性件之间的斥力使所述安装部200贴合用户额头。将两磁性件分别设置在相对的连接部120b和安装部200上，磁性件之间的斥力使安装部200贴合用户的前额，在不束紧头环或者加大前壳组件100的夹紧力度的情况下，也能保证头环与前额的贴合度，提升了用户体验。

在一些实施例中，参照图1和图2，所述脑电头环还包括两条连接带220，每一条所述连接带220的一端对应形成一个所述安装部200，且两条所述连接带220的另一端通过卡扣230相互连接。按压两个卡扣紧扣的顶部按钮可移动绑带的固定位置，灵活调节长度松紧绑带，而适配不同用户的头围尺寸和头型。连接带220可以采用硅胶、橡胶、塑胶、布料等材料制成。

本发明还提出一种成型模具400，参照图1至图3，用于制作上述的脑电头环，包括相互匹配的上模和下模以及与所述上模和下模的分型面滑动连接的镶针450。所述上模和下模之间形成有弧形型腔410以及自所述弧形型腔410的两端的内侧向中间延伸形成的延伸腔420，所述镶针450自所述弧形型腔410的外侧延伸至所述延伸腔420与所述弧形型腔410的连接处。

在本实施例中，成型模具400包括上模和下模，上模和下模的分型面上分别设置有对应的沟槽，在上模和下模合模后，上述沟槽构成成型腔。参照图，成型腔包括弧形型腔410，该弧形型腔410与脑电头环的外壳对应，此外在弧形型腔410的内侧还向内延伸形成两个延伸腔420，该延伸腔420与安装部200对应。在下模的弧形型腔410中还设置有多个安装柱430，安装柱430上设置有沉槽，弧形弹性件110被固定在沉槽上。弧形型腔410靠近端部的外侧壁向内凹陷形成第一凸起411，第一凸起411与第一安装腔121对应。延伸腔420远离成型腔的侧壁向外凸设有第二凸起421，第二凸起421与第二安装腔对应。延伸腔420靠近弧形型腔410的侧壁向凸设有第三凸起422，第三凸起422与第三安装腔对应。弧形型腔410朝向第三凸起422的侧壁向外凸设形成第四凸起412，第四凸起412与第四安装腔对应。

此外，在上模和下模的分型面上还设置有对应的滑槽，滑槽自上模和下模的侧壁，贯穿第一凸起411设置，镶针450在滑槽内部滑动，并延伸至弧形型腔410的内壁并与第二凸起421抵接。在本实施例中，第二凸起421上设置插接孔，在合模时，镶针450对应伸入弧形型腔410中，并与上述插接孔对接。在分模后，镶针450位于弧形型腔410中的部分回缩，便于工件脱模。同时工件内部形成有与镶针450对应的通道，上述通道用于安装导电，以便使电极340与主控模块310电连接。

参照图1至图3，本发明还提出一种脑电头环的生产方法，用于生产上述的脑电头环，包括以下步骤：

将所述弧形弹性件装入模具中，并向模具注胶形成包括弧形壳体120和安装部200的工件；模具打开后，需将弧形弹性件110安装在壳体的弧形型腔410中，弧形弹性件为钢条，钢条的一侧边缘卡入安装柱430的沉槽上，随后进行合模注胶。上述注入模具中的原料包括塑胶或硅胶等。在保压一段时间，待原料固化后，脱模并取出工件。此时工件的外壁形成有第一安装腔121和第二安装腔。工件内部形成有与镶针450对应的通道，该通道连通第一安装腔121和第二安装腔，用于安装连接主控模块310和电极340的弹性件导电体350。

将所述弹性件导电体350装入脱模后的工件的所述安装部200中，并将所述弹性件导电体350分别与所述电控组件和电极340连接；将弹性件导电体350装入上述通道中，并将其一端与主控模块310焊接，另一端与电极340焊接。

将所述电极340装配在安装部200中，并将所述电控组件安装在所述夹持部120a中。将主控模块310安装在第一安装腔121中，将电极340装入第二安装腔中。

通过使用上述成型模具400将弧形壳体120与安装部200进行一体注胶成型，提升了生产效率。

在一些实施例中，所述向模具注胶的步骤后还包括：

在所述弧形壳体120的中段形成第三安装腔，在所述安装部200形成第四安装腔；在本步骤中，利用上述模具可在弧形壳体120以及安装部200相对的侧面形成两个安装腔，上述两个安装腔用于安装磁性件。

在所述第三安装腔中安装第一磁性件，在所述第四安装腔中安装第二磁性组件。将第一磁性件和第二磁性件分别装入两个安装腔中，使两磁性件之间保持一定的斥力。所述第一磁性件与第二磁性件相对设置，二者相对的侧面的极性相同；所述第一磁性件和第二磁性件之间的斥力使所述安装部200贴合用户额头。将两磁性件分别设置在相对的连接部120b和安装部200上，磁性件之间的斥力使安装部200贴合用户的前额，在不束紧头环或者加大前壳组件100的夹紧力度的情况下，也能保证头环与前额的贴合度，提升了用户的体验。

在一些实施例中，所述向模具注胶的步骤前还包括：将所述第一磁性件和第二磁性件安装在所述模具中。在本步骤中，可将上述第一磁性件和第二磁性件分别置于弧形型腔410和延伸腔420中，具体安装方式与弧形弹性件110的方式相同，在弧形型腔410和延伸腔420的对应位置设置结构与安装柱430的结构相同的定位柱，定位柱端部设置有安装槽，上述磁性件安放在安装槽中，在注胶完毕后，第一磁性件和第二磁性件分别被硅胶或塑胶包裹，取出工件后，磁性件与定位柱脱离。

在一些实施例中，所述向模具注胶的步骤还包括：

对模具注胶形成所述连接带220； 在所述连接带220远离所述安装部200的一端安装卡扣230。在本步骤中，将延伸腔420反向延伸形成用于成型连接带220的容腔，在注塑完毕后工件还具备上述连接带220，随后再在连接带220的端部设置卡扣230即可实现两连接带220的对接。以便头环佩戴稳定，同时也可通过卡扣230调节头环的松紧度。

以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (9)

1.一种脑电头环，其特征在于，包括：

前壳组件，包括弧形壳体以及设置在所述弧形壳体中的弧形弹性件，所述弧形壳体包括靠近两端，且用于夹持用户头部两侧的夹持部，以及连接两所述夹持部的连接部；

安装部，自两所述夹持部的内侧向所述弧形壳体的中段延伸设置，所述安装部与所述连接部相互间隔，两所述安装部相对设置；

电控组件，包括设置在所述安装部朝内一侧的电极、设置在所述弧形壳体中的主控模块以及连接所述电极和主控模块的弹性件导电体；

磁性组件，包括设置在弧形壳体上的第一磁性件以及设置在所述安装部上的第二磁性件，所述第一磁性件与第二磁性件相对设置，二者相对的侧面的极性相同，所述第一磁性件和第二磁性件之间的斥力使所述安装部贴合用户额头。

2.根据权利要求1所述的脑电头环，其特征在于，所述脑电头环还包括两条连接带，每一条所述连接带的一端对应形成一个所述安装部，且两条所述连接带的另一端通过卡扣相互连接。

3.一种脑电头环的生产方法，用于生产权利要求1或2所述的脑电头环，其特征在于，包括以下步骤：

将所述弧形弹性件装入模具中，并向模具注胶以包裹所述弧形弹性件，形成包括弧形壳体和安装部的工件；

将所述弹性件导电体装入脱模后的工件的所述安装部中，并将所述弹性件导电体分别与所述电控组件和电极连接；

将所述电极装配在安装部中，并将所述电控组件安装在所述夹持部中。

4.根据权利要求3所述的脑电头环的生产方法，其特征在于，所述向模具注胶的步骤后还包括：

在所述弧形壳体的中段形成第四安装腔，在所述安装部形成第三安装腔；

在所述第三安装腔中安装第一磁性件，在所述第四安装腔中安装第二磁性组件。

5.根据权利要求3所述的脑电头环的生产方法，其特征在于，所述向模具注胶的步骤前还包括：

将所述第一磁性件和第二磁性件安装在所述模具中。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的脑电头环的生产方法，其特征在于，所述向模具注胶的步骤还包括：

对模具注胶形成连接带。

7.根据权利要求6所述的脑电头环的生产方法，其特征在于，所述向模具注胶的步骤后还包括：

在所述连接带远离所述安装部的一端安装卡扣。

8.一种成型模具，其特征在于，用于制作权利要求1或2所述的脑电头环，其特征在于，包括相互匹配的上模和下模以及与所述上模和/或下模滑动连接的镶针。

9.根据权利要求8所述的成型模具，其特征在于，所述上模和下模之间形成有弧形型腔以及自所述弧形型腔的两端的内侧向中间延伸形成的延伸腔，所述镶针自所述弧形型腔的外侧延伸至所述延伸腔与所述弧形型腔的连接处。

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