CN210644322U - 眼罩及脑电检测系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种眼罩，其中，包括：眼罩本体以及设置在所述眼罩本体上的脑电采集部、控制器和加热部；所述脑电采集部配置成采集佩戴者的脑电信号；所述控制器包括转换单元，所述转换单元与所述脑电采集部可拆卸地连接，配置成在连接所述脑电采集部时将所述脑电采集部采集的脑电信号转换为通信信号后发送出去；所述加热部用于对佩戴者眼部区域进行加热。本公开还提供了一种脑电检测系统。采用本公开的眼罩，其包括加热部和脑电采集部，其可以实现在对佩戴者眼部进行加热的同时，采集佩戴者的脑电信号，从而帮助佩戴者选择更合适的加热温度。

Description

眼罩及脑电检测系统
技术领域
本公开涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及一种眼罩及脑电检测系统。
背景技术
眼罩的主要作用是遮挡光线、排除干扰，被广泛应用于辅助睡眠或眼部按摩。
实用新型内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种眼罩及脑电检测系统。
为了实现上述目的，本公开提供一种眼罩，其中，包括：
眼罩本体以及设置在所述眼罩本体上的脑电采集部、控制器和加热部；
所述脑电采集部配置成采集佩戴者的脑电信号；
所述控制器包括转换单元，所述转换单元与所述脑电采集部可拆卸地连接，配置成在连接所述脑电采集部时将所述脑电采集部采集的脑电信号转换为通信信号后发送出去；
所述加热部配置成对佩戴者眼部区域进行加热。
在一些实施例中，所述控制器还包括温控单元，所述温控单元与所述加热部连接，配置成调节所述加热部的加热温度。
在一些实施例中，所述控制器还包括处理单元，所述处理单元与所述温控单元和所述脑电采集部连接，配置成根据所述脑电采集部采集的所述脑电信号产生控制信号，所述温控单元配置成根据所述控制信号调节所述加热部的加热温度。
在一些实施例中，所述脑电采集部包括柔性线路板和设置在所述柔性线路板上的电极；
所述控制器设置在所述眼罩本体用于背离佩戴者的一侧，所述眼罩本体与佩戴者的额头相对应的区域上设置有开口，所述柔性线路板与所述控制器可拆卸地连接，且所述柔性线路板能够穿过所述开口。
在一些实施例中，所述控制器包括差分信号接收端口以及参考电压接收端口；
所述柔性线路板上的电极包括差分电极以及参考电极；
所述差分信号接收端口配置成接收所述差分电极采集的信号；所述参考电压接收端口配置成接收所述参考电极采集的信号。
在一些实施例中，所述柔性线路板背离所述电极的一侧和/或所述眼罩本体的用于朝向所述佩戴者的一侧设置有粘贴部。
在一些实施例中，所述眼罩本体用于背离佩戴者的一侧上设置有能够导电的固定件，所述控制器通过所述固定件固定在所述眼罩本体上，所述温控单元通过所述固定件与所述加热部电连接。
在一些实施例中，所述固定件包括磁吸扣。
在一些实施例中，所述眼罩本体用于朝向所述佩戴者的一侧设置有遮光层，所述遮光层上设置有与佩戴者眼部区域对应的凹陷。
在一些实施例中，所述加热部设置于所述遮光层的内部。
在一些实施例中，所述加热部的材料包括石墨烯。
在一些实施例中，所述控制器上设置有数据接口，所述脑电采集部通过所述数据接口与所述控制器可拆卸地相连。
本公开还提供一种脑电检测系统，包括上述的眼罩和上位机，所述上位机被配置成接收所述转换单元发送的通信信号，并根据该通信信号所对应的脑电信号评估佩戴者的脑部放松程度和/或压力程度。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1为本公开实施例提供的眼罩的分解结构示意图；
图2为本公开实施例提供的控制器的结构示意图；
图3为本公开实施例提供的脑电采集部的示意图；
图4为本公开实施例提供的眼罩本体的结构示意图。
其中，附图标记包括：
10、眼罩本体；11、开口；12、磁吸扣母扣；13、遮光层；14、第一凹陷；15、第二凹陷；20、脑电采集部；21、第二连接结构；22、柔性线路板；23、电极；231、差分电极；232、参考电极；30、控制器；31、转换单元；311、模数转换模块；312、无线传输模块；32、第一连接结构；33、温控单元；34、处理单元；35、磁吸扣公扣；40、加热部。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
脑电检测是神经系统机能的检测方法之一。通过在头皮安放电极，检测人的大脑神经细胞活动所产生的持续的节律性电位变动(脑电信号)，并发送到脑电图机进行处理，可以把脑细胞活动产生的电位差所形成的波形描记下来，生成脑电图。在头部不同位置采集到的脑电信号，可以体现人脑不同的状态和特点。其中，人的额头附近的脑电信号可以反应大脑的专注度以及放松程度，通常用于检测人的睡眠深度。
基于此，本公开实施例提供一种眼罩，图1为本公开实施例提供的眼罩的分解结构示意图，图2为本公开实施例提供的控制器的结构示意图，如图1以及图2所示，眼罩包括眼罩本体10以及设置在眼罩本体10上的脑电采集部20、控制器30和加热部40。
脑电采集部20配置成采集佩戴者的脑电信号。
控制器30包括转换单元31，转换单元31与脑电采集部20可拆卸地连接，配置成在连接脑电采集部20时将脑电采集部20采集的脑电信号转换为通信信号后发送出去。转换单元31具体可以将通信信号发送至上位机，以供上位机根据脑电信号评估佩戴者的脑部放松程度和/或压力程度。
加热部40配置成对佩戴者眼部区域进行加热。
具体地，以眼罩本体10用于朝向所述佩戴者的一侧为眼罩本体10的内侧，眼罩本体10的用于背离所述佩戴者的一侧为眼罩本体10的外侧对本公开实施例进行说明。在本公开实施例中，脑电采集部20的一部分和控制器30设置在眼罩本体10的外侧上。
其中，转换单元31与脑电采集部20可拆卸地连接是指，在结构上，转换单元31与脑电采集部20可以相连形成一整体结构，也可以分成独立的两个部分；且转换单元31与脑电采集部20相连形成一整体结构，能够进行信号传输。具体地，控制器30上设置有导电的第一连接结构32，脑电采集部20上设置有导电的第二连接结构21，脑电采集部20通过第二连接结构21与第一连接结构32可拆卸的连接，并且，当脑电采集部20通过第二连接结构21与第一连接结构32连接时，脑电采集部20与转换单元31实现电连接，从而将脑电采集部20采集到的脑电信号传输至控制器30中的转换单元31中。
转换单元31可以包括模数转换模块311以及无线传输模块312，模数转换模块311将采集到的脑电信号从模拟形式转换成数字形式，无线传输模块312将转换成数字形式后的脑电信号发送给上位机。加热部40设置在眼罩本体10的内侧与佩戴者眼部区域对应的位置上且与控制器30电连接。
模数转换模块311可以采用模数转换器(ADC)实现，相关技术中的用于脑电信号的模数转换器，例如AD997A、AD574A、AD4003、AD4000等。
无线传输模块312可以采用蓝牙模块、Wi-Fi模块、Zigbee模块等实现。蓝牙模块例如CC2541、CC2640、SKB369、RF-BM-S0A等；Wi-Fi模块例如Ti的CC3100、Marvell的MW300、博通的BCM4390、MTK的MT7688等；Zigbee模块例如NXP的JN5169、Ti的CC2530等。
本公开实施例的眼罩包括加热部40和脑电采集部20，因此，采用该眼罩可以实现在对佩戴者眼部进行热敷的同时，采集佩戴者的脑电信号。进一步的，该脑电采集部20可拆卸，从而在佩戴者不需要采集脑电信号时，将脑电采集部20卸下，避免了眼罩重量的增加。
在一些实施例中，控制器30上设置的上述第一连接结构32为数据接口，数据接口包括但不限于type-C接口或者micro-USB接口。脑电采集部20(相应地，脑电采集部的第二连接结构21为与第一连接结构32的数据接口匹配的插头，如type-C插头、micro-USB插头)通过该数据接口与控制器30可拆卸地相连。当用户只需要使用眼罩对眼部进行热敷而不需要使用脑电采集部20时，可以将脑电采集部20拔掉，以减轻眼罩的重量。
在一些实施例中，控制器30可以设计为通过无线的方式与脑电采集部20连接。例如通过蓝牙、Wi-Fi等方式，相应地，在控制器30、脑电采集部20中安装无线通讯模组。
控制器30还包括温控单元33，温控单元33与加热部40连接，配置成调节加热部40的加热温度。
在一些实施例中，控制器30还包括处理单元34，处理单元34与温控单元33和脑电采集部20连接，配置成根据脑电采集部20采集的脑电信号产生控制信号，温控单元33配置成根据控制信号调节加热部40的加热温度。
温控单元、处理单元可以集成在同一处理器中，或分别采用不同的处理器实现。处理器例如可以是中央处理器CPU(如ARMCortex-M3)、数字信号处理器DSP(如CEVA DSP)、单片机MCU(如STM32、MSP430)等。
具体地，可以由用户手动向温控单元33提供控制指令，使温控单元33根据该控制指令调节加热部40的加热温度，也可以由处理单元34根据脑电采集部20采集的脑电信号产生控制信号，以使温控单元33根据该控制信号调节加热部40的加热温度，实现温度的自动调节。通过调节加热部40的加热温度，可以对佩戴者眼部进行不同温度的加热，还可以检测佩戴者在不同温度下的脑电信号，从而有利于后续对佩戴者在不同温度下的脑电活动进行分析。需要说明的是，手动向控制器30提供控制指令包括：通过设置在控制器30上的按键或旋钮等方式提供控制指令，在此不做限制。自动调节加热部40的加热温度时，处理单元34根据脑电采集部20采集的脑电信号，得到与该脑电信号相适应的温度控制信号，并通过温控单元33控制加热部的温度，从而实时调整加热部的加热温度。例如当佩戴者处于较紧张的状态时，其脑部活跃度较高，脑电信号变化较大，此时可以调整加热部40施加较高的加热温度，帮助佩戴者缓解放松，从而更快的进入睡眠状态。需要说明的是，本公开实施例中的加热部40可加热到42℃左右，可以有效缓解眼部疲劳，促进局部血液循环。
图3为本公开实施例提供的脑电采集部的示意图，如图3所示，脑电采集部20包括柔性线路板22和设置在柔性线路板22上的电极23。
控制器30设置在眼罩本体10的外侧，柔性线路板22通过第一连接结构32和第二连接结构21与控制器30可拆卸地连接。眼罩本体10与佩戴者的额头相对应的区域上设置有开口11，且柔性线路板22能够穿过开口11，从而使得柔性线路板22上的电极23与佩戴者的额头相接触。
在一些实施例中，控制器30包括差分信号接收端口以及参考电压接收端口。
柔性线路板22上的电极23包括差分电极231以及参考电极232。
差分信号接收端口配置成接收差分电极231采集的信号；参考电压接收端口配置成接收参考电极232采集的信号。
具体地，沿柔性线路板22的长度方向，设置有2个差分电极231和1个参考电极232。其中，2个差分电极231分别设置在参考电极232的两侧，并且脑电信号采用单通道传输的方式，由电极23传输至控制器30中各个电极所对应的信号接收端口。
在一些实施例中，柔性线路板22背离电极的一侧和/或眼罩本体10的内侧设置有粘贴部。其中，粘贴部包括魔术贴。
在一些实施例中，眼罩本体10的外侧上设置有能够导电的固定件，控制器30通过固定件固定在眼罩本体10上，温控单元33通过固定件与加热部40电连接。
在一些实施例中，固定件包括磁吸扣。示例性的，磁吸扣包括设置在眼罩本体10上的磁吸扣母扣12和设置上控制器30上的磁吸扣公扣35。其中，磁吸扣母扣12通过设置于眼罩本体10内部的导线与加热部40连接。
图4为本公开实施例提供的眼罩本体的结构示意图，如图4所示，眼罩本体10的内测设置有遮光层13，遮光层13上设置有与佩戴者眼部区域对应的第一凹陷14。
具体地，遮光层13可以贴合面部，实现完全遮光。由于遮光层13上与佩戴者眼部区域设置有第一凹陷14，因此，遮光层13不会压迫佩戴者的眼球。另外，当眼罩本体10上下宽度较大时，还可以在遮光层13上设置与鼻子区域对应的第二凹陷15，从而使遮光层13与佩戴者的鼻子贴合，防止漏光。另外，开口11位于眼罩本体10与佩戴者眼部对应的区域之外，以防止漏光。
在一些实施例中，加热部40设置于遮光层13内部。
在一些实施例中，加热部40的材料包括石墨烯。
在一些实施例中，眼罩本体10包括第一本体部10a和位于第一本体部10a两侧的第二本体部10b，开口11、控制器30、遮光层13以及加热部40均设置在第一本体部10a上。每个第二本体部10b的一端与第一本体部10a相连，眼罩本体10在环绕佩戴者的头部后，两个第二本体部10b的另一端通过粘贴部相连。第一本体部10a以及第二本体部10b的宽度可以设置得较大，从而将压力均匀分布在佩戴者头部各处，避免局部压力过大造成的不适。
在一些实施例中，控制器30还包括供电端。佩戴者在使用眼罩时，将供电端与电源(例如，电池)相连，从而为控制器30和加热部40供电。
本公开实施例还提供一种脑电检测系统，包括上述的眼罩和上位机，上位机被配置成接收转换单元31发送的通信信号，并根据该通信信号所对应的脑电信号评估佩戴者的脑部放松程度和/或压力程度。
采用本公开实施例的脑电检测系统，其包括加热部40和脑电采集部20，因此，采用该眼罩可以实现在对佩戴者眼部进行热敷的同时，采集佩戴者的脑电信号。进一步的，该脑电采集部20可拆卸，从而在佩戴者不需要采集脑电信号时，将脑电采集部20卸下，避免了眼罩重量的增加。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (13)

1.一种眼罩，其特征在于，包括：眼罩本体以及设置在所述眼罩本体上的脑电采集部、控制器和加热部；
所述脑电采集部配置成采集佩戴者的脑电信号；
所述控制器包括转换单元，所述转换单元与所述脑电采集部可拆卸地连接，配置成在连接所述脑电采集部时将所述脑电采集部采集的脑电信号转换为通信信号后发送出去；
所述加热部配置成对佩戴者眼部区域进行加热。
2.根据权利要求1所述的眼罩，其特征在于，所述控制器还包括温控单元，所述温控单元与所述加热部连接，配置成调节所述加热部的加热温度。
3.根据权利要求2所述的眼罩，其特征在于，所述控制器还包括处理单元，所述处理单元与所述温控单元和所述脑电采集部连接，配置成根据所述脑电采集部采集的所述脑电信号产生控制信号，所述温控单元配置成根据所述控制信号调节所述加热部的加热温度。
4.根据权利要求1所述的眼罩，其特征在于，所述脑电采集部包括柔性线路板和设置在所述柔性线路板上的电极；
所述控制器设置在所述眼罩本体用于背离佩戴者的一侧，所述眼罩本体与佩戴者的额头相对应的区域上设置有开口，所述柔性线路板与所述控制器可拆卸地连接，且所述柔性线路板能够穿过所述开口。
5.根据权利要求4所述的眼罩，其特征在于，所述控制器包括差分信号接收端口以及参考电压接收端口；
所述柔性线路板上的电极包括差分电极以及参考电极；
所述差分信号接收端口配置成接收所述差分电极采集的信号；所述参考电压接收端口配置成接收所述参考电极采集的信号。
6.根据权利要求4所述的眼罩，其特征在于，所述柔性线路板背离所述电极的一侧和/或所述眼罩本体用于朝向所述佩戴者的一侧设置有粘贴部。
7.根据权利要求2所述的眼罩，其特征在于，所述眼罩本体用于背离佩戴者的一侧上设置有能够导电的固定件，所述控制器通过所述固定件固定在所述眼罩本体上，所述温控单元通过所述固定件与所述加热部电连接。
8.根据权利要求7所述的眼罩，其特征在于，所述固定件包括磁吸扣。
9.根据权利要求1所述的眼罩，其特征在于，所述眼罩本体用于朝向所述佩戴者的一侧设置有遮光层，所述遮光层上设置有与佩戴者眼部区域对应的凹陷。
10.根据权利要求9所述的眼罩，其特征在于，所述加热部设置于所述遮光层的内部。
11.根据权利要求1所述的眼罩，其特征在于，所述加热部的材料包括石墨烯。
12.根据权利要求1所述的眼罩，其特征在于，所述控制器上设置有数据接口，所述脑电采集部通过所述数据接口与所述控制器可拆卸地相连。
13.一种脑电检测系统，包括权利要求1-12中任一所述的眼罩和上位机，所述上位机被配置成接收所述转换单元发送的通信信号，并根据该通信信号所对应的脑电信号评估佩戴者的脑部放松程度和/或压力程度。
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