CN209966373U - 脑电波采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种脑电波采集装置，至少包括一个供用户佩戴并用于采集脑电波信号的脑电波采集头带；所述脑电波采集头带包括头带主体和脑电波采集单元；头带主体包括头带前额部、头带伸缩部、头带后支撑部；头带前额部为适合人脑前额部位的弯曲形状，并具有弹性；头带前额部的两侧连有向后的头带伸缩部；各头带伸缩部分别嵌入一头带后支撑部；头带后支撑部的前端设有卡槽，供头带伸缩部嵌入；头带后支撑部的后端下弯；脑电波采集单元安装在头带主体上的内侧对应于人脑额头部位；脑电波采集单元包括柔性电路板和设于所述柔性电路板上朝向人脑额头的数个电极；柔性电路板上设有信号采集单元；本实用新型能够使电极与用户额头密切贴合。

Description

脑电波采集装置

技术领域

本实用新型涉及脑电波采集技术领域，尤其是一种脑电波采集装置。

背景技术

脑电图是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动，它包含了大量的生理与病理信息，是神经系统机能检查方法之一。脑电图反映了大脑组织的电活动及大脑的各种功能状态，其基本特征包括振幅、周期、相位等。传统的脑电波采集方案是通过在头皮安放电极，经导线连接到脑电图机进行放大，可以把脑细胞活动产生的电位差所形成的波形描记下来，而成为脑电图。但是，传统的脑电波采集方案过于笨重，且需导线连接比较繁琐。因此，需要一种操作简单、装置轻便的脑电波采集设备来满足广大普通人的需求。

随着技术的更新，使用手机等电子设备对脑电波进行采集已成为一种可行的方法。用户在头部佩戴脑电波采集装置，然后脑电波采集装置将采集到的数据无线传输到电子设备上，电子设备再由事先编好的程序对数据进行可视化处理，呈现给用户。然而在实际应用中，脑电波的采集效率较低，既要避免采集装置对人体头部造成压迫感，又要实现电极与头部皮肤的密切贴合。如公开号为CN107714036A的一种脑电信号采集头带，头带后脑位置采用魔术贴卡扣作为松紧调节结构，当头带勒紧头部时，虽然可以使电极与皮肤贴合得紧密一些，但是会造成较强的压迫感，势必会影响产品的舒适性。

发明内容

本实用新型的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种佩戴舒适无压迫感，携带轻便，并且电极与人脑额头密切贴合的脑电波采集装置，本实用新型采用的技术方案是：

一种脑电波采集装置，至少包括一个供用户佩戴并用于采集脑电波信号的脑电波采集头带；

所述脑电波采集头带包括头带主体和脑电波采集单元；

头带主体包括头带前额部、头带伸缩部、头带后支撑部；头带前额部为适合人脑前额部位的弯曲形状，并具有弹性；头带前额部的两侧连有向后的头带伸缩部；各头带伸缩部分别嵌入一头带后支撑部；头带后支撑部的前端设有卡槽，供头带伸缩部嵌入；头带后支撑部的后端下弯；

脑电波采集单元安装在头带主体上的内侧对应于人脑额头部位；脑电波采集单元包括柔性电路板和设于所述柔性电路板上朝向人脑额头的数个电极；柔性电路板上设有信号采集单元；各电极与信号采集单元连接；

在头带主体中还设有电源模块和通信模块；其中通信模块连接柔性电路板，从而与信号采集单元连接；电源模块连接柔性电路板，提供电力。

进一步地，在头带伸缩部与头带后支撑部卡槽相配合的上表面和/或下表面上，以及头带后支撑部卡槽内对应面上均设有齿口。

进一步地，在头带主体的头带前额部与脑电波采集单元之间设有弹性调节层；通过弹性调节层使得所述脑电波采集单元中的电极与用户额头密切贴合。

更进一步地，所述弹性调节层包括一弓形的弹性元件；该弹性元件包括一中间内凹部，中间内凹部向两侧延伸出前凸部，弹性元件的两端为两个连接端；头带主体的头带前额部内侧设有凹槽，所述弹性元件的两个前凸部与头带前额部的凹槽内表面粘接，所述弹性元件的中间内凹部，以及两个连接端与柔性电路板粘接。

进一步地，电源模块和通信模块分设在两个头带后支撑部中。

进一步地，头带后支撑部的后端下侧与人耳接触部位设有耳部软性接触块。

更进一步地，所述耳部软性接触块为贴合人耳的圆弧形中空结构。

进一步地，所述电极设有五个，正中间的电极对应于前额正中位置，为信号参考电极；信号参考电极的两侧设有两个降噪驱动电极，两个降噪驱动电极的外侧为两个信号采集电极。

进一步地，所述的脑电波采集装置，还包括一个接收并处理脑电波信号，生成脑电图的智能终端。

本实用新型的优点在于：用户在佩戴所述脑电波采集头带时，额头会接触所述脑电波采集单元，此时弹性元件会发生形变反作用于所述脑电波采集单元一个较小的压力，使得所述柔性电路板上的五个电极与用户额头密切贴合，这样提高了脑电波信号采集的准确性与效率；所述脑电波采集头带与人体皮肤接触部分均采用柔性材料，用户佩戴时会感到舒适，无压迫感。所述脑电波采集装置操作简单方便，适用于普通广大人群。

附图说明

图1为本实用新型的结构组成示意图。

图2为本实用新型的脑电波采集头带具体结构示意图。

图3为本实用新型的弹性元件连接示意图。

图4为本实用新型的弹性元件结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提供一种脑电波采集装置，如图1～图4所示，包括脑电波采集头带10和智能终端60；用户可以佩戴脑电波采集头带10采集脑电波信号，并在智能终端60中查看脑电图；

所述脑电波采集头带10包括头带主体100和脑电波采集单元300；所述头带主体100构成脑电波采集头带的轮廓，脑电波采集单元300安装在头带主体100内；

具体地，头带主体100包括头带前额部110、头带伸缩部120、头带后支撑部130；头带前额部110为适合人脑前额部位的弯曲形状，并具有弹性，构成所述脑电波采集头带的前端；头带前额部110的两侧连有向后的头带伸缩部120；各头带伸缩部120分别嵌入一头带后支撑部130；头带后支撑部130的前端设有卡槽，供头带伸缩部120嵌入；头带伸缩部120可自由伸缩，用于调节所述脑电波采集头带的长短，一方面保证所述脑电波采集头带适用于不同的用户，另一方面调整脑电波采集头带的松紧，保证所述脑电波采集单元300中的电极与用户额头密切贴合；头带后支撑部130的后端下弯，以便搭在人耳上；更优地，头带后支撑部130的后端下侧与人耳接触部位设有耳部软性接触块131；所述耳部软性接触块131为贴合人耳的圆弧形中空结构，材质柔软有弹性，当用户佩戴所述脑电波采集头带10时，耳朵背面会与耳部软性接触块131接触并造成挤压，此时所述中空结构因挤压而变小，同时耳部软性接触块131发生弹性形变；这样的设计，一方面使得用户在佩戴所述脑电波采集头带时，耳朵部位感到舒适无压迫感，另一方面也为所述脑电波采集头带提供了一个支撑力；

在头带伸缩部120与头带后支撑部130卡槽相配合的上表面和/或下表面上，以及头带后支撑部130卡槽内对应面上均设有齿口121，在移动调节头带伸缩部120后，齿口121用于固定所述脑电波采集头带的前后长度，使得所述脑电波采集头带的前后部分能密切地贴合于额头和耳朵，而不脱落；

脑电波采集单元300安装在头带主体100上的内侧对应于人脑额头部位；脑电波采集单元300包括柔性电路板310和设于所述柔性电路板310上朝向人脑额头的数个电极320；柔性电路板310上设有信号采集单元；所述电极320设有五个，正中间的电极对应于前额正中位置，为信号参考电极；信号参考电极的两侧设有两个降噪驱动电极，两个降噪驱动电极的外侧为两个信号采集电极；各电极与信号采集单元连接；信号采集单元中包括信号采集电路和降噪驱动电路，本实用新型的重点在于脑电波采集头带10的结构，因此信号采集单元的介绍从略；

如图2、图3和图4所示，更优地，在头带主体100的头带前额部110与脑电波采集单元300之间设有弹性调节层200；通过弹性调节层200来使得所述脑电波采集单元300中的电极与用户额头密切贴合，以保证采集到可靠的脑电波；

所述弹性调节层200包括一弓形的弹性元件210；该弹性元件210包括一中间内凹部a，中间内凹部a向两侧延伸出前凸部b、c，弹性元件210的两端为两个连接端d、e；头带主体100的头带前额部110内侧设有凹槽，所述弹性元件210的两个前凸部b、c与头带前额部110的凹槽内表面粘接，所述弹性元件210的中间内凹部a，以及两个连接端d、e与柔性电路板310粘接；当用户佩戴所述脑电波采集头带10时，额头前端与柔性电路板310接触，因此弹性元件210的中间内凹部a受到柔性电路板310给它的一个压力F，随后弹性元件210发生弹性形变，且反作用于柔性电路板310一个力，使得柔性电路板310中间那个电极与前额密切贴合，与此同时，由于弓形的反弹作用，弹性元件210的两端d部位和e部位朝着图4中虚线方向挤压，使得柔性电路板310其他四个电极与额头密切贴合，从而保证脑电波信号的稳定采集；需要注意的是，上述所提到的力都是轻微的，并不会使人脑产生压迫感。

在头带主体100中还设有电源模块400和通信模块500；其中通信模块连接柔性电路板310，从而与信号采集单元连接；电源模块400连接柔性电路板310，提供电力；

电源模块400和通信模块500可分设在两个头带后支撑部130中；

电源模块400包括：储能电池410、USB充电接口420、电源指示灯430、电源开关440，以及电源芯片；当储能电池410充满电池时，打开电源开关440，电源指示灯430会发出闪亮的光，随着储能电池410电量的下降，电源指示灯放出的光也会随之变暗，当电源指示灯430发出的灯光昏暗即将熄灭时，即提醒用户需要给所述脑电波采集头带充电；

通信模块500采用蓝牙模块，用于将脑电波采集单元300采集到的脑电波信号数据实时地传输给智能终端60；在进行数据传输前，智能终端60需要与通信模块500建立匹配连接；

智能终端60可采用智能手机、智能平板电脑等，对接收到的脑电波信号进行处理，生成脑电图641，其还可以进一步根据脑电图生成情绪状态图642，例如放松或焦虑、警觉或瞌睡情绪状态图；通过智能终端60的显示模块640呈献给用户；

本实用新型在采集脑电波时，用户需要佩戴脑电波采集头带10，脑电波采集头10带通过弹性调节层、伸缩调节部使电极与用户额头密切贴合，从而保证有效地采集用户的脑电波信号数据；由于头带中与人体皮肤直接接触的部分均采用柔性材料制成，因此用户佩戴起来会感到舒适无压迫感；随后，脑电波采集头带会将采集到的脑电波信号数据实时地传输给智能终端，用户只需动一动手指即可查看他们的脑电图以及情绪状态。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种脑电波采集装置，其特征在于，至少包括一个供用户佩戴并用于采集脑电波信号的脑电波采集头带(10)；

所述脑电波采集头带(10)包括头带主体(100)和脑电波采集单元(300)；

头带主体(100)包括头带前额部(110)、头带伸缩部(120)、头带后支撑部(130)；头带前额部(110)为适合人脑前额部位的弯曲形状，并具有弹性；头带前额部(110)的两侧连有向后的头带伸缩部(120)；各头带伸缩部(120)分别嵌入一头带后支撑部(130)；头带后支撑部(130)的前端设有卡槽，供头带伸缩部(120)嵌入；头带后支撑部(130)的后端下弯；

脑电波采集单元(300)安装在头带主体(100)上的内侧对应于人脑额头部位；脑电波采集单元(300)包括柔性电路板(310)和设于所述柔性电路板(310)上朝向人脑额头的数个电极(320)；柔性电路板(310)上设有信号采集单元；各电极与信号采集单元连接；

在头带主体(100)中还设有电源模块(400)和通信模块(500)；其中通信模块连接柔性电路板(310)，从而与信号采集单元连接；电源模块(400)连接柔性电路板(310)，提供电力。

2.如权利要求1所述的脑电波采集装置，其特征在于，

在头带伸缩部(120)与头带后支撑部(130)卡槽相配合的上表面和/或下表面上，以及头带后支撑部(130)卡槽内对应面上均设有齿口(121)。

3.如权利要求1所述的脑电波采集装置，其特征在于，

在头带主体(100)的头带前额部(110)与脑电波采集单元(300)之间设有弹性调节层(200)；通过弹性调节层(200)使得所述脑电波采集单元(300)中的电极与用户额头密切贴合。

4.如权利要求3所述的脑电波采集装置，其特征在于，

所述弹性调节层(200)包括一弓形的弹性元件(210)；该弹性元件(210)包括一中间内凹部(a)，中间内凹部(a)向两侧延伸出前凸部(b、c)，弹性元件(210)的两端为两个连接端(d、e)；头带主体(100)的头带前额部(110)内侧设有凹槽，所述弹性元件(210)的两个前凸部(b、c)与头带前额部(110)的凹槽内表面粘接，所述弹性元件(210)的中间内凹部(a)，以及两个连接端(d、e)与柔性电路板(310)粘接。

5.如权利要求1所述的脑电波采集装置，其特征在于，

电源模块(400)和通信模块(500)分设在两个头带后支撑部(130)中。

6.如权利要求1所述的脑电波采集装置，其特征在于，

头带后支撑部(130)的后端下侧与人耳接触部位设有耳部软性接触块(131)。

7.如权利要求6所述的脑电波采集装置，其特征在于，

所述耳部软性接触块(131)为贴合人耳的圆弧形中空结构。

8.如权利要求1所述的脑电波采集装置，其特征在于，

所述电极(320)设有五个，正中间的电极对应于前额正中位置，为信号参考电极；信号参考电极的两侧设有两个降噪驱动电极，两个降噪驱动电极的外侧为两个信号采集电极。

9.如权利要求1～8中任一项所述的脑电波采集装置，其特征在于，还包括一个接收并处理脑电波信号，生成脑电图的智能终端。

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