CN210408419U - 一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及学习辅助领域，尤其涉及到一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，包括便携式学习监测带，便携式学习监测带上还安装有学习状态监测块，学习状态监测块包括数据采集芯片、信息接收器和中央处理模块，数据采集芯片上还安装有电流保护器，信息接收器还包括提醒模块，便携式学习监测带内表面中部安装有脑电波头部采集电极，在脑电波头部采集电极的右侧还设有脑电波参照采集电极，脑电波头部采集电极、脑电波参照采集电极均为柔软可塑性的导电层；本实用新型废弃传统监测设备的金属耳夹，采用柔软可塑性的导电布，大大减轻了使用者的压迫感，通过将学习状态监测块置于监测带外侧，大大提高了该装置的稳定性和维修检查的便捷性。

Description

一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备

技术领域

本实用新型涉及辅助学习、学习状态监测领域，尤其涉及到一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备。

背景技术

中国发明专利CN107080535A公开了“一种基于单通道脑电波的学习工作状态监测系统”，该系统利用信号采集器将采集到的脑电波信号通过预处理与无线通信模块发送至信号分类及特征提取模块；所述信号分类及特征提取模块用于对所提取的脑电信号进行处理与相关性分析，实现通过脑电波来监测用户的学习工作状态，并将用户的学习工作状态发送至用户终端系统。但是，上述系统未采用可移动的充电方式，并且没有提供有效的电流保护模块来保证用户的使用安全，同时，上述系统针对用户学习工作状态的反馈方式有限，即仅通过运行在电脑或移动设备上的计算机软件给出建议，并没有直观有效的达到提醒功能。

而且，现有技术中，市场上用在学习状态监测的脑电波采集头戴装置，都是采用“前额 + 耳夹”进行三点采集的，采集点都是用金属制作的，这种方式的缺点是：额头接触到的是金属点，长时间头戴接触额头，由于比较硬会造成使用者额头佩戴不舒服，进一步讲，耳夹在使用过程中，长时间使用会造成耳朵压迫，比较疼；耳夹加松了，脑电波信号又采集不到，所以不能长时间佩戴，而且涉及到使用者在考试或者模拟考试的状态监测，现有技术仍然存在很多问题，不能解决使用者考试发挥失常的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，解决上述存在的问题，而提供了一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，本实用新型结构简单，操作方便，在实时性采集和监测使用者在考试或者模拟考试状态下的脑电波信号进而分析和处理的前提下，废弃传统监测设备的金属耳夹，采用柔软可塑性的导电布，大大减轻了使用者的压迫感，通过将学习状态监测块置于监测带外侧，大大提高了该装置的稳定性和维修检查的便捷性,同时对脑电信号分析算法进行调整，保证了脑电数据的一致性。

本实用新型的目的是通过如下措施来实现的：一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，包括便携式学习监测带，在所述便携式学习监测带的两端均设有用于固定的连接装置，在所述连接装置的右侧还设有弹性带，所述便携式学习监测带外表面的右部还安装有矩形结构的学习状态监测块，所述学习状态监测块包括用于采集人体在考试状态或者模拟考试状态下脑电波信号的数据采集芯片、用于接收信号并做出反馈提示信号的信息接收器以及用于分析处理脑电波数据的中央处理模块，在所述数据采集芯片上还安装有用于保护人体防漏电的电流保护器，所述信息接收器为安装在手机上的用于接收脑电波信号并做出反馈提醒信号的APP，所述APP通过蓝牙协议与数据采集芯片单向通信，所述信息接收器还包括用于提醒和干预使用者的提醒模块，所述信息接收器与中央处理模块通过网络协议双向通信，所述数据采集芯片用于实时采集用户在学习状态下、考试或者模拟考试状态下的脑电波数据，数据采集芯片将采集到的数据传输给信息接收器，信息接收器将接收到的脑电波数据发送到中央处理模块进行分析处理；中央处理模块用于处理分析脑电波数据，并将分析结果传回信息接收器，同时，信息接收模块设置有震动方式的提醒功能，用于提醒使用者；在所述学习状态监测块上还安装有用于对接外界微型移动电源充电的电路接口，所述电路接口与中央处理模块相连，在所述便携式学习监测带内表面中部安装有适于人体头部结构的脑电波头部采集电极，在脑电波头部采集电极的右侧还设有脑电波参照采集电极，所述脑电波参照采集电极为两个，所述脑电波头部采集电极、脑电波参照采集电极均为具有柔软可塑性的导电层，所述脑电波头部采集电极、脑电波参照采集电极分别与数据采集芯片电性连接，所述脑电波头部采集电极、脑电波参照采集电极与数据采集芯片之间的电路回路均设置在便携式学习监测带内部，在所述便携式学习监测带外表面的中心处还固定安装有用于穿戴辅助定位的定位标签，所述定位标签与便携式学习监测带之间通过粘结固定连接。

优选的，所述导电层为导电布，通过采用柔软可塑性的导电布，大大减轻了使用者的压迫感和在学习状态或者考试状态下的紧张感，大大增加了使用者的舒适性。

优选的，所述连接装置为粘扣带，通过设置粘扣带，大大提高了使用者穿戴的便捷性。

优选的，所述提醒模块为震动传感器，考虑到使用者在考试或者模拟考试状态下的特殊性，通过设置震动传感器的提醒方式，避免了提醒对于周围旁人的干扰性，大大提高了使用的安全性。

优选的，所述电流保护器为5V/0.6A的限流器，通过设置安全电流保护装置，电流控制在500毫安以内，保险规格是5V/0.6A，如果电流超过该阈值，就自动切断电流供应，防止用户没有按照要求使用移动电源充电从而造成供电电流过大，危害人身安全，达到了防漏电保护使用者安全的目的，大大提高了安全使用性。

优选的，所述脑电波头部采集电极、脑电波参照采集电极、学习状态监测块分别与便携式学习监测带之间通过线缝合或者粘结固定连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，操作方便，提供微型可移动电源充电代替传统电源充电，实现了便携的充电方式，解决了无法反复使用以及不能随身便携的问题；通过设置电流保护器，电流控制在500毫安以内，达到了防漏电保护使用者安全的目的，大大提高了安全使用性；在实时性采集和监测使用者在考试或者模拟考试状态下的脑电波信号进而分析和处理的前提下，废弃传统监测设备的金属耳夹，采用柔软可塑性的导电布，大大减轻了使用者的压迫感，使用更加方便，可以长时间进行佩戴，通过将学习状态监测块置于监测带外侧，大大提高了该装置的稳定性和维修检查的便捷性，通过实时监测用户的模拟状态，科学地监督并通过震动方式提醒用户，训练用户快速达到最佳考试状态，防止用户考试失利，中央处理模块把每位学习用户的监测状态数据进行核心算法分析，得到该用户学习状态的一个科学报告，报告能详细分析出一段时间内用户考试状态一个变化数据，并能提出有效的提高考试最佳状态合理建议。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1的反面结构示意图；

图3为本实用新型学习状态监测块的流程示意图。

图中：1-便携式学习监测带，2-连接装置，201-粘扣带，3-学习状态监测块，4-数据采集芯片，5-信息接收器，6-中央处理模块，7-电路接口，8-提醒模块，9-脑电波头部采集电极，10-脑电波参照采集电极，11-电流保护器，12-定位标签，13-导电层,14-弹性带。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：如图1-图3所示，一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，包括便携式学习监测带1，在便携式学习监测带1的两端均设有用于固定的连接装置2，在连接装置2的右侧还设有弹性带14，通过设置弹性带，满足了使用者不同头径大小的需求，连接装置2为粘扣带201，粘扣带201与便携式学习监测带1之间通过线缝合固定连接，通过设置粘扣带，大大提高了使用者穿戴的便捷性，便携式学习监测带1外表面的右部还安装有矩形结构的学习状态监测块3，学习状态监测块3包括用于采集人体在考试状态或者模拟考试状态下脑电波信号的数据采集芯片4、用于接收信号并做出反馈提示信号的信息接收器5以及用于分析处理脑电波数据的中央处理模块6，在数据采集芯片4上还安装有用于保护人体防漏电的电流保护器11，电流保护器11为5V/0.6A的限流器，通过设置安全电流保护装置，电流控制在500毫安以内，保险规格是5V/0.6A，如果电流超过该阈值，就自动切断电流供应，防止用户没有按照要求使用移动电源充电从而造成供电电流过大，危害人身安全，达到了防漏电保护使用者安全的目的，大大提高了安全使用性；

信息接收器5为安装在手机上的用于接收脑电波信号并做出反馈提醒信号的APP，APP通过蓝牙协议与数据采集芯片单向通信，信息接收器5还包括用于提醒和干预使用者的提醒模块8，提醒模块8为震动传感器，考虑到使用者在考试或者模拟考试状态下的特殊性，通过设置震动传感器的提醒方式，避免了提醒对于周围旁人的干扰性，大大提高了使用的安全性，信息接收器5与中央处理模块6通过网络协议双向通信，本监测系统根据BCI技术（脑机接口）利用脑电信号（EEG）监测和干预用户学习状态的系统，数据采集芯片4用于实时采集用户在学习状态下、考试或者模拟考试状态下的脑电波数据，数据采集芯片4将采集到的数据传输给信息接收器5，信息接收器5将接收到的脑电波数据发送到中央处理模块6进行分析处理；中央处理模块6用于处理分析脑电波数据，并将分析结果传回信息接收器5，同时，信息接收模块5设置有震动方式的提醒功能，用于提醒使用者；在学习状态监测块3侧壁上还安装有用于对接外界微型移动电源充电的电路接口7，电路接口7与中央处理模块6电性相连，在便携式学习监测带1内表面中部安装有适于人体头部结构的脑电波头部采集电极9，在脑电波头部采集电极9的右侧还设有脑电波参照采集电极10，脑电波参照采集电极10为两个，脑电波头部采集电极9、脑电波参照采集电极10均为柔软可塑性的导电层13，导电层13为导电布，通过采用柔软可塑性的导电布，大大减轻了使用者的压迫感和在学习状态或者考试状态下的紧张感，大大增加了使用者的舒适性，脑电波头部采集电极9、脑电波参照采集电极10分别与数据采集芯片4电性连接，脑电波头部采集电极9、脑电波参照采集电极10与数据采集芯片4之间的电路回路均设置在便携式学习监测带1内部，脑电波头部采集电极9、脑电波参照采集电极10、学习状态监测块3分别与便携式学习监测带1之间通过线缝合或者粘结固定连接，在便携式学习监测带1外表面的中心处还固定安装有用于穿戴辅助定位的定位标签12，定位标签12与便携式学习监测带1之间通过粘结固定连接，通过设置定位标签，可以准确迅速的保证使用者的佩戴使用。

使用过程中，使用者通过便携式学习监测带左右两端的粘扣带粘结闭合带上该产品之后，无论是在学习状态下还是考试或者模拟考试的状态下，都能快速的进入状态，集中注意力，从而达到预防考试发挥失常的功能，信息接收器将接收到的脑电波数据发送到中央处理模块进行分析处理；中央处理模块用于处理分析脑电波数据，并将分析结果传回信息接收器，同时，信息接收器设置有震动方式的提醒功能，用于提醒使用者，该设备操作方便，提供微型可移动电源充电代替传统电源充电，实现了便携的充电方式，解决了现有技术中头部重量过沉无法长时间使用、干电池供电时间短，无法反复使用以及不能随身便携的问题；通过设置安全电流保护装置，电流控制在500毫安以内，保险规格是5V/0.6A，如果电流超过该阈值，就自动切断电流供应，防止用户没有按照要求使用移动电源充电从而造成供电电流过大，危害人身安全，达到了防漏电保护使用者安全的目的，大大提高了安全使用性；并通过手机上APP进行震动反馈提供提醒建议，直观有效地达到了提醒使用者出神跑神问题的目的；

在实时性采集和监测使用者在考试或者模拟考试状态下的脑电波信号进而分析和处理的前提下，废弃传统监测设备的金属耳夹，采用柔软可塑性的导电布，大大减轻了使用者的压迫感，通过将学习状态监测块置于监测带外侧，大大提高了该装置的稳定性和维修检查的便捷性，通过实时监测用户的模拟状态，科学地监督并通过震动方式提醒用户，训练用户快速达到最佳考试状态，防止用户考试失利。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，其特征在于：包括便携式学习监测带，在所述便携式学习监测带的两端均设有用于固定的连接装置，在所述连接装置的右侧还设有弹性带，所述便携式学习监测带外表面的右部还安装有矩形结构的学习状态监测块，所述学习状态监测块包括用于采集人体在考试状态或者模拟考试状态下脑电波信号的数据采集芯片、用于接收信号并做出反馈提示信号的信息接收器以及用于分析处理脑电波数据的中央处理模块，在所述数据采集芯片上还安装有用于保护人体防漏电的电流保护器，所述信息接收器为安装在手机上的用于接收脑电波信号并做出反馈提醒信号的APP，所述APP通过蓝牙协议与数据采集芯片单向通信，所述信息接收器还包括用于提醒和干预使用者的提醒模块，所述信息接收器与中央处理模块通过网络协议双向通信，在所述学习状态监测块上还安装有用于对接外界微型移动电源充电的电路接口，所述电路接口与中央处理模块相连，在所述便携式学习监测带内表面中部安装有适于人体头部结构的脑电波头部采集电极，在脑电波头部采集电极的右侧还设有脑电波参照采集电极，所述脑电波参照采集电极为两个，所述脑电波头部采集电极、脑电波参照采集电极均为具有柔软可塑性的导电层，所述脑电波头部采集电极、脑电波参照采集电极分别与数据采集芯片电性连接，在所述便携式学习监测带外表面的中心处还固定安装有用于穿戴辅助定位的定位标签，所述定位标签与便携式学习监测带之间通过粘结固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，其特征在于：所述导电层为导电布。

3.根据权利要求1所述的一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，其特征在于：所述连接装置为粘扣带。

4.根据权利要求1所述的一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，其特征在于：所述提醒模块为震动传感器。

5.根据权利要求1所述的一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，其特征在于：所述电流保护器为5V/0.6A的限流器。

6.根据权利要求1所述的一种带有柔性采集电极的便携式学习状态监测设备，其特征在于：所述脑电波头部采集电极、脑电波参照采集电极、学习状态监测块分别与便携式学习监测带之间通过线缝合或者粘结固定连接。

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