CN216956706U - 一种脑电头环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种脑电头环，其特征在于，包括：头带本体；主机装置，所述主机装置设置在所述头带本体内侧，与所述头带本体可拆卸连接；传感器，所述传感器设置在所述主机装置上，包括红外传感器和重力传感器，用以检测所述头带本体佩戴状态；电极带，所述电极带设置在所述头带本体内侧，一面与所述主机装置连接，另一面与所述头部接触；电极，所述电极设置在所述电极带上，与所述头部接触，以实现采集所述头部产生的脑电数据。本实用新型的脑电头环通过传感器来检测所述头带本体佩戴状态，实现了所述脑电头环在工作状态、休眠状态和关机状态的智能的自动切换，延长了待机时间。

Description

一种脑电头环

技术领域

本实用新型涉及智能硬件技术领域，特别涉及一种脑电头环。

背景技术

随着科技的发展，穿戴式智能设备逐渐走入人们的视野，可以应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计的眼镜、头环、手表等极大地丰富了人们的生活。随着用户需求的提高，脑电波检测作为判断大脑的活动状态被广泛地应用在智能头环领域，但是，现有的脑电头环只能通过手动的方式来控制脑电头环的开机和关机，使用的方式较为单一。而且在实际应用中，经常出现使用者忘记关机，导致脑电头环一直保持着开机状态直到电量耗尽的情况，这样使用者再下次使用时需要先重新充电才能使用脑电头环。因此，现有技术中的脑电头环不仅不方便使用者的使用，还容易浪费电能，而且无意义的过长待机时间又缩短了脑电头环的使用寿命。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种脑电头环，旨在解决现有技术中脑电头环需要手动调整开机和关机，无法实现智能的自动开关机的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种脑电头环，其中，所述脑电头环包括：

头带本体，所述头带本体用于将所述脑电头环固定在头部；

主机装置，所述主机装置设置在所述头带本体内侧，与所述头带本体可拆卸连接；

传感器，所述传感器设置在所述主机装置上，包括红外传感器和重力传感器，用于检测所述脑电头环的佩戴状态；

电极带，所述电极带设置在所述头带本体内侧，一面与所述主机装置连接，另一面与所述头部接触；

电极，所述电极设置在所述电极带上，与所述头部接触，以实现采集所述头部产生的脑电数据。

所述的脑电头环，其中，所述主机装置包括：

底部结构，所述底部结构与所述电极带连接；

中央处理装置，所述中央处理装置设置在所述底部结构内侧；

供电装置，所述供电装置设置在所述底部结构内侧，与所述中央处理装置连接；

顶部结构，所述顶部结构与所述头带本体连接，以实现所述顶部结构与所述头带本体的可拆卸连接，所述顶部结构并且与所述底部结构连接，以与所述底部结构形成可容纳空间，用于容纳所述中央处理装置和所述供电装置。

所述的脑电头环，其中，所述主机装置上设置有红外传感器开口，用于采集所述脑电头环的佩戴状态信息。

所述的脑电头环，其中，所述传感器集成在所述中央处理装置上，所述中央处理装置根据所述佩戴状态信息切换所述脑电头环的工作状态。

所述的脑电头环，其中，所述头带本体内侧设有第一磁铁。

所述的脑电头环，其中，所述顶部结构上设有第二磁铁，所述第二磁铁与所述第一磁铁相适配，以实现所述顶部结构与所述头带本体的可拆卸连接。

所述的脑电头环，其中，所述顶部结构还包括:

充电插口，所述充电插口位于所述顶部结构的侧面，以实现为所述供电装置充电；

开关部，所述开关部位于所述顶部结构的侧面，以实现对所述主机装置开关机的控制；

指示灯，所述指示灯位于所述顶部结构的侧面，用以指示所述主机装置的工作状态。

所述的脑电头环，其中，所述主机装置还包括柔性电路板，用于实现所述主机装置内部结构的电连接。

所述的脑电头环，其中，所述电极带包括：

支撑结构，所述支撑结构与所述头带本体连接，以实现对所述电极带的支撑作用；

柔性结构，所述柔性结构位于所述支撑结构内侧，以实现所述电极与额头部位贴合。

有益效果：相较于现有技术，本实用新型提供一种脑电头环，设置有传感器，包括红外传感器和重力传感器，所述红外传感器和重力传感器可以检测所述脑电头环的佩戴状态，可以实现工作状态、休眠状态和关机状态的自动切换，节约了能源，延长了所述脑电头环的待机时间以及使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型中所述脑电头环的爆炸图。

图2为本实用新型中所述脑电头环的另一角度的爆炸图。

图3为本实用新型中所述脑电头环的主机装置的立体图。

图4为本实用新型中所述脑电头环的主机装置的另一角度的立体图。

图5为本实用新型中所述脑电头环的主机装置无顶部结构的结构示意图。

图6为本实用新型中所述脑电头环的主机装置底部结构的示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种脑电头环。为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“垂直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构必须具有特定的方位或必须以特定的方位来构造，不能理解为对本实用新型的限制。

另外，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”与“所述”可泛指单一个或复数个。若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种脑电头环，如图1所示，所述脑电头环包含头带本体100、主机装置200、电极带300。所述头带本体100为环型，所述头带本体100用以将所述脑电头环固定在头部，环型内部为供使用者佩戴的佩戴空间。具体地，如图2所示，所述头带本体100形成了一可以容纳所述主机装置200的容纳腔。如图1所示，所述容纳腔内设置有第一磁铁110，通过所述第一磁铁110可以实现所述头带本体100与所述主机装置200的可拆卸连接。如图1所示，进一步地，所述容纳腔上部还设置有第一开口120，所述第一开口120用于连通外界和所述主机装置200，便于用户通过所述第一开口120给所述主机装置200充电。所述头带本体100还包括可拆卸日字扣130，通过调整所述可拆卸日字扣130的位置，可以根据用户的实际需要调整头带本体的大小，使得所述头带本体100与使用者的头部更适配。所述头带本体100可以将所述脑电头环稳固的固定在头部，所述头带本体100的材料可以为塑料、皮质或布料材质，相对于较为广泛使用的金属材料，所述头带本体100使用的材质重量较轻，在用户使用时不会压迫头部皮肤，而且可以根据用户的实际需要调整头带本体的大小，使用户佩戴的舒适感更好。

如图2所示，所述主机装置200位于所述头带本体100的内侧，所述主机装置200可以放置在所述头带本体100的容纳腔内，并且所述主机装置200与所述头带本体100的容纳腔相匹配。所述主机装置200包括顶部结构210和底部结构220。如图3和图4所示，所述顶部结构210为顶面带有弧度的长方体，与所述头带本体100可拆卸连接。所述顶部结构210与所述底部结构220连接，以与所述底部结构220形成可容纳空间。具体地，所述顶部结构210的顶面上设置有第二磁铁211。所述第二磁铁211的位置与所述第一磁铁110的位置相对应，即，将所述主机装置200靠近所述头带本体100的容纳腔时，所述第一磁铁110和所述第二磁铁211相互吸引并贴合在一起，实现了所述主机装置200和所述头带本体100的可拆卸连接。通过所述第二磁铁211和所述第一磁铁110，使得用户在实际使用时，可以简单快速的从所述头带本体100上拆卸和安装所述主机装置200，不仅可以方便用户清洗或更换所述头带本体100，如果遇到所述主机装置200发生故障也可以快速进行维修和更换，提升了用户使用体验并且延长了所述脑电头环的使用寿命。

如图3和图4所示，所述顶部结构210的侧面还包括充电插口212、开关部213以及指示灯214。如图3所示，所述充电插口212位于所述顶部结构210的侧面，所述充电插口212与所述第一开口120的位置相对应，所述充电插口212与所述主机装置200内部的供电装置实现电连接，用户可以通过USB线插入所述充电插口212为所述脑电头环充电，操作方便简单。如图4所示，所述开关部213和所述指示灯214设置在所述顶部结构210的侧面上，所述开关部213与主机装置200内的中央处理装置电连接，用户可以通过按动开关部213实现对所述主机装置200开机及关机的手动控制。所述指示灯214与所述主机装置200内的中央处理装置电连接并由中央处理装置控制，在所述主机装置200处在开机状态时，所述指示灯214常亮；在所述主机装置200处在休眠状态时，所述指示灯214闪烁；在所述主机装置200处在关机状态时，所述指示灯214熄灭。通过所述开关部213，用户在使用时可以简单的手动控制所述脑电头环的开机与关机。而且，通过观察所述指示灯214的常亮、闪烁或熄灭状态，用户可以简单并清楚地判断所述脑电头环处在工作状态、休眠状态或是关机状态，方便了用户的使用。

如图4所示，所述底部结构220设置有三个电极接触部，第一电极接触部221、第二电极接触部222和第三电极接触部223。所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223在所述底部结构220上按次序排列，所述第一电极接触部221和所述第三电极接触部223位于所述底部结构220的两端靠近边缘的位置，所述第二电极接触部222位于所述底部结构的中间位置。如图1所示，所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223与所述电极带300的电极相接触并实现电连接，所述主机装置200通过所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223连接所述电极带300，实现对所述电极带300的控制，由此实现所述脑电头环的检测和采集脑电信息的功能。

如图5所示，所述底部结构上还设置有中央处理装置224、供电装置225以及柔性电路板226。所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223与所述柔性电路板226连接，并通过所述柔性电路板226与所述中央处理装置224实现电连接，并受所述中央处理装置224控制。所述供电装置225与所述充电插口212电连接，所述供电装置225接收通过所述充电插口212传输的电能并储存后，再为其他用电器件供电。并且，所述供电装置225与所述中央处理装置224以及所述柔性电路板226电连接，所述供电装置225为所述中央处理装置224供电，并通过所述柔性电路板226为所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223以及所述电极带300供电。如图6所示，所述柔性电路板226位于所述底部结构220上，具体应用中，所述柔性电路板226可以通过高温胶布贴合在所述底部结构220上。如图5所示，所述柔性电路板226与所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223电连接。具体地，所述柔性电路板226可以将所述中央处理装置224发出的指令以电信号的形式传递给所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223，进而传递给所述电极带300，还可以将所述电极带300采集到的脑电波数据传递回给中央处理装置224进行数据分析和处理，进而通过发信器将数据处理后的信号发送到外界设备，如手机、电脑等，使用者可以直观的使用设备实时的获取所述脑电头环检测到的数据结果。

进一步地，所述中央处理装置224上包括传感器。所述传感器集成在所述中央处理装置224上，包括红外传感器和重力传感器。如图4所示，所述底部结构220上还设置有红外传感器开口227。所述红外传感器和所述重力传感器可以结合进行所述脑电头环的佩戴检测。所述红外传感器可以检测是否有物体位于所述脑电头环预置的距离范围内，若检测到预置的距离范围内没有物体，则判断出所述脑电头环处于未佩戴状态；若检测到预置的距离范围内有物体，则由所述重力传感器进行进一步检测。当所述红外传感器检测出所述脑电头环在预置的距离范围内有物体时，打开所述重力传感器，所述重力传感器检测所述脑电头环在预置时间内是否有竖直方向上的位移。若检测到有竖直方向上的位移，则判断出所述脑电头环处于佩戴状态，即判断出所述脑电头环处于工作状态，所述脑电头环自动打开蓝牙寻找用户的手机进行连接和脑电数据传输，用户可以通过手机端APP观测到实时显示的分析数据；若没有检测到所述脑电头环有竖直方向上的位移，则判断出所述脑电头环处于未佩戴状态。同时，所述传感器对所述脑电头环处于未佩戴状态的时间长度进行检测，如检测认定所述脑电头环处于未佩戴状态超过预设时间T1时，则所述中央处理装置224控制所述指示灯214闪烁，并控制所述主机装置200进入休眠状态；如检测认定所述脑电头环处于未佩戴状态超过预设时间T2，则所述中央处理装置224控制所述主机装置200关机。具体地，所述预设时间T1可以为3分钟、5分钟等，所述预设时间T2可以为10分钟、20分钟等，用户可以根据自己的实际需求自行进行设定。在实际使用中，所述中央处理装置224还可以设置声音模块，当所述红外传感器和所述重力传感器判断出所述脑电头环处于佩戴状态超过预设时间T1时，则在所述中央处理装置224控制所述指示灯214闪烁并控制所述主机装置200进入休眠状态的同时，所述中央处理装置224可以控制声音模块发出提示音，提醒用户及时关机。所述红外传感器和所述重力传感器实现了对所述脑电头环的佩戴检测，根据用户的具体使用实现了智能的自动开关机，当判断用户在使用状态时，即所述脑电头环处于工作状态，所述脑电头环能够自动打开蓝牙寻找用户的手机进行连接和脑电数据传输，用户可以通过手机端APP观测到实时显示分析的数据；当判断用户处在短时间(预设时间T1)内未佩戴状态时，进入休眠状态，并通过所述指示灯214闪烁以及声音模块发出提示音提醒用户及时关机；当判断用户处在长时间(预设时间T2)内未佩戴状态时，自动关机。所述脑电头环通过所述红外传感器和所述重力传感器实现的智能自动开关机功能，不仅可以更好地配合用户的使用习惯，简化了使用流程，还起到了节约电能的作用，降低了功耗，还可以减少所述脑电头环的充电次数，并延长一次充电后的使用时间，提升了用户的使用体验。

如图1所示，所述电极带300位于所述主机装置200的内侧，一面与所述主机装置200贴合在一起，另一面与头部接触。所述电极带包括电极310、柔性结构320、支撑结构330和通孔340。具体地，所述电极310包括第一电极311、第二电极312和第三电极313。所述支撑结构330为具有弧度的带状结构，与所述主机装置200和所述头带本体100的形状贴合。在实际应用中，所述支撑结构330材质可以为聚酯片材，为所述电极带提供支撑作用。所述柔性结构320位于所述支撑结构330的内侧，直接与皮肤接触，所述柔性结构320的中部具有凸起结构，所述第一电极311、所述第二电极312和所述第三电极313设置在所述电极带300的两边和中间凸起位置。在实际应用中，所述柔性结构320的材料可以为海绵、硅胶等柔性材料。在用户在佩戴所述脑电头环时所述柔性结构320会受到挤压变形，使位于所述柔性结构320凸起部分的所述第二电极312跟额头部位更加贴合，可以提升脑电信号的采集质量和稳定性，同时佩戴也更为舒适。所述通孔340用来将所述电极带300固定到所述头带本体100上，在实际应用中，可以使用螺栓通过通孔340实现所述电极带300的可拆卸连接，或者使用四和扣实现所述电极带300的可拆卸连接。

如图2所示，所述第一电极311、所述第二电极312和所述第三电极313位于所述电极带300的两边和中间凸起位置，并环绕设置在所述电极带300上。所述第一电极311、所述第二电极312和所述第三电极313位于所述柔性结构320并与使用者的头部贴合，同时所述第一电极311、所述第二电极312和所述第三电极313与所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223相对应地接触并电连接。具体地，所述第一电极311、所述第二电极312和所述第三电极313的材质可选用金属电极或导电布。所述第一电极311、所述第二电极312和所述第三电极313贴合头部采集脑电信息，通过所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223将采集到的脑电信息传递给所述中央处理装置224进行数据处理，再通过发信器将数据处理后的信号发送到外界设备，如手机、电脑等，使用者可以直观的使用设备实时的获取所述脑电头环检测的数据结果。

在实际应用中，使用者佩戴所述脑电头环可以对脑电波进行采集和分析。使用者手动按下所述开关部213启动所述主机装置200，所述主机装置200进入工作状态，所述指示灯214点亮，所述中央处理装置224发出指令，通过所述柔性电路板226传递给所述第一电极接触部221、所述第二电极接触部222和所述第三电极接触部223，再进一步传递给所述第一电极311、所述第二电极312和所述第三电极313，所述第一电极311、所述第二电极312和所述第三电极313采集脑电信息，并通过所述柔性电路板226传递回所述中央处理装置224进行数据处理和分析，再通过发信器将数据处理后的信号发送到外界设备，如手机、电脑等，使用者可以直观的使用设备实时的获取所述脑电头环检测的数据结果。

在实际应用中，所述脑电头环具备佩戴检测功能。所述中央处理装置224的所述红外传感器和所述重力传感器可以对使用者是否佩戴脑电头环进行检测，并实现工作状态，休眠状态和关机状态的自动切换。红外传感器检测是否有物体位于所述脑电头环预置的距离范围内，若判断有物体位于所述脑电头环预置的距离范围内，则进一步进行重力检测；若没有物体位于所述脑电头环预置的距离范围内，则判断出所述脑电头环处于未佩戴状态。当所述红外传感器检测出所述脑电头环在有物体位于所述脑电头环预置的距离范围内时，打开所述重力传感器，利用所述重力传感器检测所述脑电头环在预置时间内是否有竖直方向上的位移，若有竖直方向上的位移，则判断出所述脑电头环处于佩戴状态，即判断出所述脑电头环处于工作状态，自动打开蓝牙寻找用户的手机进行连接和脑电数据传输，用户可以通过手机端APP观测到实时显示分析的数据；若没有竖直方向上的位移，则判断出所述脑电头环处于未佩戴状态。在判断所述脑电头环处于未佩戴状态后，再进一步对所述脑电头环处于未佩戴状态的时间进行检测，如果检测认定处于未佩戴状态超过预设时间T1时，则所述中央处理装置224控制所述指示灯214闪烁，并控制所述主机装置200进入休眠状态；如检测认定处于未佩戴状态超过预设时间T2，则所述中央处理装置224控制所述主机装置200自动关机。所述红外传感器和所述重力传感器实现所述脑电头环的佩戴检测，根据用户的具体使用实现了自动的开关机，当判断用户在使用状态时，即所述脑电头环处于工作状态，能够自动打开蓝牙寻找用户的手机进行连接和脑电数据传输，用户可以通过手机端APP观测到实时显示分析的数据；当判断用户处在短时间内未佩戴状态时，进入休眠状态，并通过所述指示灯214闪烁以及声音模块发出提示音对用户进行提醒；当判断用户处在长时间内未佩戴状态时，自动关机。

综上所述，本实用新型提供的脑电头环，包括：头带本体，所述头带本体用以将所述脑电头环固定在头部；主机装置，所述主机装置设置在所述头带本体内侧，与所述头带本体可拆卸连接；传感器，所述传感器设置在所述主机装置上，包括红外传感器和重力传感器，用以检测所述头带本体佩戴状态，以实现工作状态、休眠状态和关机状态的自动切换；电极带，所述电极带设置在所述头带本体内侧，一面与所述主机装置连接，另一面与头部接触；电极，所述电极设置在所述电极带上，与头部接触，以实现对脑电数据的采集。本实用新型的脑电头环通过传感器来检测所述头带本体佩戴状态，实现了所述脑电头环在工作状态、休眠状态和关机状态的智能的自动切换，节约了能源，延长了所述脑电头环的待机时间以及使用寿命。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种脑电头环，其特征在于，所述脑电头环包括：

头带本体，所述头带本体用于将所述脑电头环固定在头部；

主机装置，所述主机装置设置在所述头带本体内侧，与所述头带本体可拆卸连接；

传感器，所述传感器设置在所述主机装置上，包括红外传感器和重力传感器，用于检测所述脑电头环的佩戴状态；

电极带，所述电极带设置在所述头带本体内侧，一面与所述主机装置连接，另一面与所述头部接触；

电极，所述电极设置在所述电极带上，与所述头部接触，以实现采集所述头部产生的脑电数据。

2.根据权利要求1所述的脑电头环，其特征在于，所述主机装置包括：底部结构，所述底部结构与所述电极带连接；

中央处理装置，所述中央处理装置设置在所述底部结构内侧；

供电装置，所述供电装置设置在所述底部结构内侧，与所述中央处理装置连接；

顶部结构，所述顶部结构与所述头带本体连接，以实现所述顶部结构与所述头带本体的可拆卸连接，所述顶部结构并且与所述底部结构连接，以与所述底部结构形成可容纳空间，用于容纳所述中央处理装置和所述供电装置。

3.根据权利要求2所述的脑电头环，其特征在于，所述主机装置上设置有红外传感器开口，用于采集所述脑电头环的佩戴状态信息。

4.根据权利要求3所述的脑电头环，其特征在于，所述传感器集成在所述中央处理装置上，所述中央处理装置根据所述佩戴状态信息切换所述脑电头环的工作状态。

5.根据权利要求2所述的脑电头环，其特征在于，所述头带本体内侧设有第一磁铁。

6.根据权利要求5所述的脑电头环，其特征在于，所述顶部结构上设有第二磁铁，所述第二磁铁与所述第一磁铁相适配，以实现所述顶部结构与所述头带本体的可拆卸连接。

7.根据权利要求2所述的脑电头环，其特征在于，所述顶部结构还包括:充电插口，所述充电插口位于所述顶部结构的侧面，以实现为所述供电装置充电；

开关部，所述开关部位于所述顶部结构的侧面，以实现对所述主机装置开关机的控制；

指示灯，所述指示灯位于所述顶部结构的侧面，用以指示所述主机装置的工作状态。

8.根据权利要求2所述的脑电头环，其特征在于，所述主机装置还包括柔性电路板，用于实现所述主机装置内部结构的电连接。

9.根据权利要求1所述的脑电头环，其特征在于，所述电极带包括：

支撑结构，所述支撑结构与所述头带本体连接，以实现对所述电极带的支撑作用；

柔性结构，所述柔性结构位于所述支撑结构内侧，以实现所述电极与额头部位贴合。

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