CN213606428U - 一种脑电信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种脑电信号采集装置，包括：头箍，所述头箍的内表面上开设有滑槽；采集电极，所述采集电极通过底座与所述头箍连接，所述采集电极固定在所述底座的一端，所述底座的另一端与所述滑槽滑动配合，适于在所述滑槽中滑动；柔性织带，所述柔性织带的一端与所述头箍的一端连接，所述柔性织带的另一端与所述头箍的另一端连接，所述柔性织带适于调节所述头箍的松紧程度。本实用新型的技术方案能够使采集电极紧贴用户额头，同时提高舒适性。

Description

一种脑电信号采集装置

技术领域

本实用新型涉及信号采集技术领域，具体而言，涉及一种脑电信号采集装置。

背景技术

脑电信号是人体生理活动过程中自发性和节律性的生物电活动，根据频率的不同，大致可以分为α波(8-13Hz)、β波(14Hz以上)、δ波(0.5-3Hz)、θ波(4-8Hz)四种类型的脑电波。人体所处的状态不同，大脑中的脑电信号波形也不一样，不同的脑电信号波形可以反应大脑组织不同的脑电活动状态、情绪状态、注意力和平静度等生理特征。

目前，常通过在脑部头皮安放脑电干电极的方法来采集脑电信号，脑电干电极采集的信号经由导线传输至脑电数据处理中心进行信号放大和过滤，将生理活动过程中的电位差所形成的脑电信号波形记录下来，但是在这种方法操作繁杂，舒适性较差。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提高脑电信号采集过程中的舒适性。

为解决上述问题，本实用新型提供一种脑电信号采集装置。

本实用新型提供的一种脑电信号采集装置，包括：

头箍，所述头箍的内表面上开设有滑槽。

采集电极、底座，所述采集电极通过底座与所述头箍连接，所述采集电极固定在所述底座的一端，所述底座的另一端与所述滑槽滑动配合，适于在所述滑槽中滑动。

柔性织带，所述柔性织带的一端与所述头箍的一端连接，所述柔性织带的另一端与所述头箍的另一端连接，所述柔性织带适于调节所述头箍的松紧程度。

本实用新型的脑电信号采集装置的有益效果是：使用时，将头箍佩戴在用户头上，通过滑动底座来调节各个采集电极的位置，使采集电极紧贴用户的额头，能够保证脑电信号的采集精度，并且能够适应不同的额头形状，同时通过调整柔性织带长度来调节头箍的松紧程度，使采集电极紧贴用户额头的同时，提高了舒适性。

进一步，所述底座由弹性材料制成。

上述进一步方案的有益效果是：弹性材料可包括橡胶等，底座材料使用弹性材料制成，佩戴头箍时，在额头的压迫下，弹性材料会发生形变，进而使得采集电极能够紧贴额头，能够提高采集精度。并且采用绝缘的橡胶材质，能够有效降低外部干扰对采集的脑电信号的影响。

进一步，还包括多个定位件，所述定位件沿着所述滑槽的延伸方向设置在所述滑槽内，每相邻的两个所述定位件之间形成用于容纳所述底座的定位部。

上述进一步方案的有益效果是：通过定位部可将底座固定在对应的位置，防止采集脑电信号过程中底座滑动影响采集结果。

进一步，令所述底座的上表面与下表面之间的距离为所述底座的宽度，所述定位件的下表面与所述滑槽的下壁之间的间距小于所述底座的宽度，或者所述定位件的上表面与所述滑槽的上壁之间的间距小于所述底座的宽度。

上述进一步方案的有益效果是：当滑动底座使其从当前定位部移动到一下定位部时，需要较大的力滑动底座使其变形，才能移动到下一定位部，使得底座不易从定位部中滑出，防止底座滑动影响脑电信号的采集效果。

进一步，所述定位件与所述头箍一体成型。

上述进一步方案的有益效果是：定位件与头箍一体成型便于加工，并且提高了结构强度。

进一步，所述头箍的两端分别向下延伸形成固定凸起，所述固定凸起适于佩戴所述头箍时固定在双耳上方。

上述进一步方案的有益效果是：佩戴头箍时，固定凸起固定在双耳上方，能够提高佩戴的稳定性。

进一步，所述头箍的两端分别开设有固定孔，所述柔性织带的一端固定连接于所述头箍一端的所述固定孔处，所述柔性织带的另一端穿过所述头箍另一端的所述固定孔以与所述头箍可拆卸连接。

上述进一步方案的有益效果是：柔性织带的一端固定在头箍一端的固定孔处，柔性织带的另一端穿过头箍另一端的固定孔，可根据实际情况调节柔性织带长度，进而调节头箍的松紧程度。

进一步，所述头箍的内表面和所述固定凸起的下表面覆盖有织物。

上述进一步方案的有益效果是：在头箍的内表面和固定凸起的下表面等与用户皮肤接触的位置覆盖织物，能够提高头箍的佩戴舒适性。

进一步，包括控制器和信号传输装置，所述采集电极与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述信号传输装置的输入端电连接。

上述进一步方案的有益效果是：信号传输装置可为蓝牙信号传输装置等，通过信号传输装置将采集的脑电信号传输至上位机等设备，简单方便。

进一步，还包括稳压装置和电源指示灯，所述控制器的电源输入端通过所述稳压装置连接至电源，所述电源还与分压电阻的一端电连接，所述分压电阻的另一端通过所述电源指示灯接地或连接至所述控制器的另一信号输入端。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种脑电信号采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一种脑电信号采集装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的滑槽和定位件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的头箍末端固定孔的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的脑电信号采集装置佩戴示意图；

图6为本实用新型实施例的脑电信号采集装置的电路示意图。

附图标记说明：

10-头箍，11-滑槽，12-定位件，13-固定凸起，14-固定孔，15-电源指示灯，20-采集电极，21-底座，30-柔性织带。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的坐标系XYZ中，X轴正向代表右侧，X轴的反向代表左侧，Y轴的正向代表外侧，Y轴的反向代表内侧，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如零个，三个等，除非另有明确具体的限定。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图1至图5所示，本实用新型提供的一种脑电信号采集装置，包括：

头箍10，头箍10的内表面上开设有滑槽11。

采集电极20、底座21，采集电极20通过底座21与头箍10连接，采集电极20固定在底座21的一端，底座21的另一端与滑槽11滑动配合，适于在滑槽11中滑动。

柔性织带30，柔性织带30的一端与头箍10的一端连接，柔性织带30的另一端与头箍10的另一端连接，柔性织带30适于调节头箍10的松紧程度。

本实施例中，要使用脑电信号采集装置时，将头箍10佩戴在用户头上，通过滑动底座21来调节各个采集电极20的位置，使采集电极20紧贴用户的额头，能够保证脑电信号的采集精度，并且能够适应不同用户的额头形状，同时通过调整柔性织带30的长度来调节头箍10的松紧程度，使采集电极20紧贴用户额头的同时，提高了舒适性。

具体地，采集电极20的数量可为3个，分别为EEG(Electroencephalogram,脑电波)电极、接地电极和REF电极(reference electrode，参比电极)。

优选地，底座21由弹性材料制成。

具体地，弹性材料可包括橡胶等，底座21材料使用弹性材料制成，佩戴头箍10时，在额头的压迫下，弹性材料会发生形变，进而使得采集电极20能够紧贴额头，能够提高采集精度。并且采用绝缘的橡胶材质，能够有效降低外部干扰对采集的脑电信号的影响。

优选地，还包括多个定位件12，定位件12沿着滑槽11的延伸方向设置在滑槽11内，每相邻的两个定位件12之间形成用于容纳底座21的定位部。

具体地，通过定位部可将底座21固定在对应的位置，防止采集脑电信号过程中底座21滑动影响采集结果。

优选地，令底座21的上表面与下表面之间的距离为底座21的宽度，定位件12的下表面与滑槽11的下壁之间的间距小于底座21的宽度，或者定位件12的上表面与滑槽11的上壁之间的间距小于底座21的宽度。

具体地，当滑动底座21使其从当前定位部移动到一下定位部时，需要较大的力滑动底座21使其变形，才能移动到下一定位部，使得底座21不易从定位部中滑出，防止底座21滑动影响脑电信号的采集效果。如图3所示，定位件12设置在滑槽11的下壁上，定位件12的上表面与滑槽11的上壁之间的间距小于底座21的宽度，使得底座21不易于从当前定位部滑出。

优选地，定位件12与头箍10一体成型。

具体地，定位件12与头箍10一体成型便于加工，并且提高了结构强度。

优选地，头箍10的两端分别向下延伸形成固定凸起13，固定凸起13适于佩戴头箍10时固定在双耳上方。

具体地，佩戴头箍10时，固定凸起13固定在双耳上方，能够提高佩戴的稳定性。

优选地，头箍10的两端分别开设有固定孔14，柔性织带30的一端固定连接于头箍10一端的固定孔14处，柔性织带30的另一端穿过头箍10另一端的固定孔14以与头箍10可拆卸连接。

具体地，柔性织带30的一端固定在头箍10一端的固定孔14处，柔性织带30的另一端穿过头箍10另一端的固定孔14，可根据实际情况调节织带30长度，进而调节头箍10的松紧程度。

优选地，头箍10的内表面和固定凸起13的下表面覆盖有织物。

具体地，在头箍10的内表面和固定凸起13的下表面等与用户皮肤接触的位置覆盖织物，能够提高头箍10的佩戴舒适性。

优选地，如图6所示，包括控制器，即U2，和信号传输装置，即U3，采集电极20与所述控制器U2的输入端电连接，所述控制器U2的输出端与所述信号传输装置U3的输入端电连接。

具体地，控制器U2可设置在头箍10内，信号传输装置U3可设置在头箍10表面，也可设置在头箍10内，头箍10上与信号传输装置U3相对区域的壳体可采用轻薄的塑料片，保证信号传输的效果。信号传输装置U3可为蓝牙信号传输装置等，通过信号传输装置U3将采集的脑电信号传输至上位机等设备，简单方便。

优选地，还包括稳压装置U1和电源指示灯LED1，所述控制器U2的电源输入端通过所述稳压装置U1连接至电源，所述电源还与分压电阻R1的一端电连接，所述分压电阻R1的另一端通过所述电源指示灯LED1接地或连接至所述控制器U2的另一信号输入端。

具体地，图6中Power Source+为电源，电源可采用锂电池，Power Source-为接地端，稳压装置U1可设置在头箍10内，电源指示灯LED1可设置在头箍10上，具体可设置在头箍10末端，如图1和图2中所示的电源指示灯15。稳压装置U1能够使控制器U2的供电电压更稳定，电源指示灯LED1能够显示锂电池的剩余电量。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种脑电信号采集装置，其特征在于，包括：

头箍(10)，所述头箍(10)的内表面上开设有滑槽(11)；

采集电极(20)、底座(21)，所述采集电极(20)通过所述底座(21)与所述头箍(10)连接，所述采集电极(20)固定在所述底座(21)的一端，所述底座(21)的另一端与所述滑槽(11)滑动配合，适于在所述滑槽(11)中滑动；

柔性织带(30)，所述柔性织带(30)的一端与所述头箍(10)的一端连接，所述柔性织带(30)的另一端与所述头箍(10)的另一端连接，所述柔性织带(30)适于调节所述头箍(10)的松紧程度。

2.根据权利要求1所述的脑电信号采集装置，其特征在于，所述底座(21)由弹性材料制成。

3.根据权利要求2所述的脑电信号采集装置，其特征在于，还包括多个定位件(12)，所述定位件(12)沿着所述滑槽(11)的延伸方向设置在所述滑槽(11)内，每相邻的两个所述定位件(12)之间形成用于容纳所述底座(21)的定位部。

4.根据权利要求3所述的脑电信号采集装置，其特征在于，令所述底座(21)的上表面与下表面之间的距离为所述底座(21)的宽度，所述定位件(12)的下表面与所述滑槽(11)的下壁之间的间距小于所述底座(21)的宽度，或者所述定位件(12)的上表面与所述滑槽(11)的上壁之间的间距小于所述底座(21)的宽度。

5.根据权利要求4所述的脑电信号采集装置，其特征在于，所述定位件(12)与所述头箍(10)一体成型。

6.根据权利要求1所述的脑电信号采集装置，其特征在于，所述头箍(10)的两端分别向下延伸形成固定凸起(13)，所述固定凸起(13)适于佩戴所述头箍(10)时固定在双耳上方。

7.根据权利要求1所述的脑电信号采集装置，其特征在于，所述头箍(10)的两端分别开设有固定孔(14)，所述柔性织带(30)的一端固定连接于所述头箍(10)一端的所述固定孔(14)处，所述柔性织带(30)的另一端穿过所述头箍(10)另一端的所述固定孔(14)以与所述头箍(10)可拆卸连接。

8.根据权利要求6所述的脑电信号采集装置，其特征在于，所述头箍(10)的内表面和所述固定凸起(13)的下表面覆盖有织物。

9.根据权利要求1至7任一项所述的脑电信号采集装置，其特征在于，还包括控制器和信号传输装置，所述采集电极(20)与所述控制器的信号输入端电连接，所述控制器的信号输出端与所述信号传输装置的输入端电连接。

10.根据权利要求9所述的脑电信号采集装置，其特征在于，还包括稳压装置和电源指示灯，所述控制器的电源输入端通过所述稳压装置连接至电源，所述电源还与分压电阻的一端电连接，所述分压电阻的另一端通过所述电源指示灯接地或连接至所述控制器的另一信号输入端。

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