CN213758279U - 脑电信号采集头带及脑电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可穿戴智能设备技术领域，具体而言，是涉及一种脑电信号采集头带及脑电控制系统，包括中空的头带主体以及设于头带主体内部的控制组件和信号采集组件，信号采集组件包括柔性电路板和设于柔性电路板且分别与柔性电路板电连接的多个电极，控制组件包括供柔性电路板插设的安装座、处理器电路板、脑电模块、电源、接口和开关组件；头带主体呈条状，控制组件位于头带主体的一侧；头带主体内壁上形成有供多个电极由内部空间穿出的多个定位孔，多个电极与多个定位孔分别一一对应；柔性电路板、脑电模块、电源、接口以及开关组件均与处理器电路板电连接；整个结构简单且集成化程度较高，便于内部各部件的布置、装配和检修，携带方便。

Description

脑电信号采集头带及脑电控制系统

技术领域

本实用新型涉及可穿戴智能设备技术领域，具体而言，是涉及一种脑电信号采集头带及采用该脑电信号采集头带的脑电控制系统。

背景技术

人类在进行思维活动时在大脑产生的生物电信号就是脑电信号，这些脑电信号可以通过放置在头部的传感器来进行测量和研究。我们的大脑无时无刻不在产生脑电，通过对这些脑电信号的分析，可以获取反映大脑活动的很多信息，如专注度、放松度、紧张程度、疲劳程度等。

目前存在的脑电采集装置，一部分需要佩戴专用的电极帽，便携性较差，还有一部分呈耳机形态或者头戴形态，内部各部件布置困难，结构较复杂，不易加工，且佩戴舒适性差，用户体验不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种脑电信号采集头带及脑电控制系统，旨在解决现有技术中脑电采集装置结构复杂、内部各部件布置困难的技术问题。

为达此目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种脑电信号采集头带，包括中空的头带主体以及设于所述头带主体内部的控制组件和信号采集组件，所述信号采集组件包括柔性电路板和设于所述柔性电路板且分别与所述柔性电路板电连接的多个电极，所述控制组件包括供所述柔性电路板插设的安装座、处理器电路板、脑电模块、电源、接口和开关组件；所述头带主体呈条状，所述控制组件位于所述头带主体的一侧；所述头带主体内壁上形成有供多个所述电极由所述内部空间穿出的多个定位孔，多个所述电极与多个所述定位孔分别一一对应；所述柔性电路板、所述脑电模块、所述电源、所述接口以及所述开关组件均与所述处理器电路板电连接。

进一步地，所述头带主体具有第一延伸部、第二延伸部和连接在所述第一延伸部与所述第二延伸部之间的中间部，所述第一延伸部的厚度大于所述第二延伸部的厚度，所述控制组件位于所述第一延伸部的内部。

进一步地，多个所述电极沿所述头带主体的延伸方向间隔设置在所述头带主体的所述第二延伸部，多个所述电极均呈圆型状。

进一步地，多个所述电极的横截面直径尺寸均为6.0mm～8.0mm，高度尺寸均为2.0mm～3.0mm。

进一步地，所述头带主体的两端分别形成有连接孔。

进一步地，所述头带主体为硅胶材质头带主体或聚氯乙烯材质头带主体。

进一步地，所述处理器电路板还电连接有微控制单元、2.4G射频单发射功能芯片、电子开关芯片、电阻和电容。

进一步地，所述控制组件还包括LED光源，所述LED光源与所述处理器电路板电连接。

进一步地，所述电源为锂电池。

本实用新型提供的脑电信号采集头带的有益效果在于：与现有技术对比，本实用新型提出的一种脑电信号采集头带，包括头带主体、控制组件、多个电极和柔性电路板，其中控制组件包括安装座、处理器电路板、脑电模块、电源、接口和开关组件；通过将头带主体设置为条状，同时，将控制组件集成于头带主体的一侧，使得整个结构集成化程度较高，便于内部各部件的布置、装配和检修。

本实用新型提供的脑电控制系统的有益效果在于：与现有技术对比，本实用新型提出的一种脑电控制系统，采用上述的脑电信号采集头带，由于该脑电信号采集头带结构简单，便于携带、生产加工及检修调试，制造维护成本低，进而有助于脑电控制系统的构建、调试和推广，利用率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的脑电信号采集头带的立体示意图；

图2是本实用新型实施例提供的脑电信号采集头带的剖视示意图；

图3(a)、图3(b)、图3(c)分别是本实用新型实施例提供的脑电信号采集头带的左视示意图、正视示意图、右视示意图；

图4(a)、图4(b)分别是本实用新型实施例提供的脑电信号采集头带的俯视示意图、仰视示意图；

图5是本实用新型实施例提供的脑电信号采集头带的后视示意图。

其中，图中各附图标记：

1：电极 2：电源

3：处理器电路板 4：安装座

5：LED光源 6：接口

7：开关组件 8：头带主体

9：柔性电路板 82：第二延伸部

81：第一延伸部 100：连接孔

83：中间部

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1至图5所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。

本实施例提供的一种脑电信号采集头带，可穿戴于头部以采集和处理脑电信号，此处头部为不限于人类的头部，也可以是能够进行思维活动且脑电信号可被采集的其他生物头部；脑电信号采集头带包括中空的头带主体8以及设于头带主体8内部的控制组件和信号采集组件；具体地，请参阅图2及图5，信号采集组件包括柔性电路板9和设于柔性电路板9且分别与柔性电路板9电连接的多个电极1，在本实施例中，多个电极1为三个，三个电极1均为金属触点式贴片，控制组件包括供柔性电路板9插设的安装座4、处理器电路板3、脑电模块、电源2、接口6和开关组件7，当头带主体8绕置于头部时，三个电极1将获取到的脑电信号通过柔性电路板9(FPC)发送至处理器电路板3上的安装座4(又称FPC安装座4，规格可选为8PINX0.5mm)，最终发送给处理器电路板3。

在一个实施例中，头带主体8呈条状，控制组件位于头带主体8的一侧，该结构使得整个脑电信号采集头带核心部件布置较为集中，结构集成化程度较高，便于内部各部件的布置、装配和检修；头带主体8内壁上形成有供多个电极1由内部空间穿出的多个定位孔(图未示)，多个电极1与多个定位孔分别一一对应，即每个电极1均穿过定位孔且一端与头部接触，一端与柔性电路板9接触，以实现信号的采集和传递；柔性电路板9、脑电模块、电源2、接口6以及开关组件7均与处理器电路板3电连接；该结构简单，便于携带、生产加工及检修调试，制造维护成本低。

在本实施例中，请一并参阅图1至图5，头带主体8具有第一延伸部81、第二延伸部82和连接在第一延伸部81与第二延伸部82之间的中间部83，第一延伸部81的厚度大于第二延伸部82的厚度，控制组件位于第一延伸部81的内部，通过增加第一延伸部81的厚度，进而增加第一延伸部81的内部空间容积，便于内部元器件的布置和检修；多个电极1可沿头带主体8的延伸方向间隔设置在头带主体8的第二延伸部82，多个电极1均呈圆柱状；更具体地，多个电极1的横截面直径尺寸均为6mm～8mm，优选为7.1mm，高度尺寸均为2.0mm～3.0mm，优选为2.1mm；需要说明的是，以图2为例，头带主体8的延伸方向为水平方向，当头带主体8放置位置变化时，其延伸方向也随之改变。

在本实施例中，请参阅图3(b)及图5，头带主体8的两端分别形成有连接孔100，通过上述连接孔100可将头带主体8固定在头部，具体可通过分别在连接孔100穿设弹性带、长度可调节的绑绳或其他部件来实现，此处不作唯一限定。

在本实施例中，头带主体8为硅胶材质头带主体8或聚氯乙烯材质头带主体8，该头带主体8可提高佩戴舒适性，用户体验佳。

在本实施例中，处理器电路板3还电连接有微控制单元、2.4G射频单发射功能芯片、电子开关芯片、电阻和电容；请参阅图2，控制组件还可包括LED光源5，LED光源5与处理器电路板3电连接，该光源可用于辅助检修和调试，也可通过外露于头带主体8以显示该脑电信号采集头带的工作状态，此处不作限定；同时，在本实施例中，电源2为锂电池，可选地，电池为长方体结构，具体规格尺寸可设置为长38-41mm、宽13-15mm、厚3.3-40mm，标称电压3.7-4.2V，标称容量160-200mAh。电池的红、黑导线可对应焊接在处理器电路板3上，以实现对处理器电路板3供电，当然，该电源2也可以为其他种类电池，此处不作唯一限定。

实际工作中，用户可通过开启开关组件，具体可通过按压一开关按键，此时处理器电路板3通电并开始工作，当三个电极1感应到脑电信号后，其可将脑电信号经过FPC柔性板发送处理器电路板3，通过脑电模块与处理器的算法软件处理，即可输出需要的脑电专注度值、放松度值、原始数据或Delta、Theta、Alpha、Beta、Gamma波，具体地，检测数据结果可通过接口6(可为USB接口，也可为其它类型接口)传至外部设备以输出显示。

本实施例提供的一种脑电控制系统，包括上述的脑电信号采集头带，可用于以下多种功能的产品中，例如脑电无人机、脑电越野车、脑电飞碟、脑电水柱音箱、脑电轨道车、或其他脑电产品；还可应用于多种领域，例如教育领域、戒毒、缓解驾驶员大脑疲劳、调节情绪、创新思维能力评估、旅游业等，由于上述脑电信号采集头带结构简单，便于携带、生产加工及检修调试，制造维护成本低，进而有助于脑电控制系统的构建、调试和普及推广，利用率高。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.脑电信号采集头带，其特征在于，包括中空的头带主体以及设于所述头带主体内部的控制组件和信号采集组件，所述信号采集组件包括柔性电路板和设于所述柔性电路板且分别与所述柔性电路板电连接的多个电极，所述控制组件包括供所述柔性电路板插设的安装座、处理器电路板、脑电模块、电源、接口和开关组件；所述头带主体呈条状，所述控制组件位于所述头带主体的一侧；所述头带主体内壁上形成有供多个所述电极由所述内部空间穿出的多个定位孔，多个所述电极与多个所述定位孔分别一一对应；所述柔性电路板、所述脑电模块、所述电源、所述接口以及所述开关组件均与所述处理器电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的脑电信号采集头带，其特征在于，所述头带主体具有第一延伸部、第二延伸部和连接在所述第一延伸部与所述第二延伸部之间的中间部，所述第一延伸部的厚度大于所述第二延伸部的厚度，所述控制组件位于所述第一延伸部的内部。

3.根据权利要求2所述的脑电信号采集头带，其特征在于，多个所述电极沿所述头带主体的延伸方向间隔设置在所述头带主体的所述第二延伸部，多个所述电极均呈圆柱状。

4.根据权利要求3所述的脑电信号采集头带，其特征在于，多个所述电极的横截面直径尺寸均为6.0mm～8.0mm，高度尺寸均为2.0mm～3.0mm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的脑电信号采集头带，其特征在于，所述头带主体的两端分别形成有连接孔。

6.根据权利要求1～4任一项所述的脑电信号采集头带，其特征在于，所述头带主体为硅胶材质头带主体或聚氯乙烯材质头带主体。

7.根据权利要求1～4任一项所述的脑电信号采集头带，其特征在于，所述处理器电路板还电连接有微控制单元、2.4G射频单发射功能芯片、电子开关芯片、电阻和电容。

8.根据权利要求1～4任一项所述的脑电信号采集头带，其特征在于，所述控制组件还包括LED光源，所述LED光源与所述处理器电路板电连接。

9.根据权利要求1～4任一项所述的脑电信号采集头带，其特征在于，所述电源为锂电池。

10.脑电控制系统，其特征在于，采用如权利要求1～9任一项所述的脑电信号采集头带。

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