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CN107714036A - 一种具有脑电信号采集系统的头带结构 - Google Patents

一种具有脑电信号采集系统的头带结构 Download PDF

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CN107714036A
CN107714036A CN201710901263.3A CN201710901263A CN107714036A CN 107714036 A CN107714036 A CN 107714036A CN 201710901263 A CN201710901263 A CN 201710901263A CN 107714036 A CN107714036 A CN 107714036A
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CN
China
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headband
forehead
loosing
brain waves
integrated
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CN201710901263.3A
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董瑛
廖呈玮
王晓浩
张旻
钱翔
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Shenzhen Graduate School Tsinghua University
Original Assignee
Shenzhen Graduate School Tsinghua University
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles

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Abstract

本发明公开了一种具有脑电信号采集系统的头带结构，包括头带本体和设置在所述头带本体的内侧用于前额脑电波的脑电波采集单元，还包括设置在所述头带本体上的松紧结构，通过调节所述松紧结构来调节所述头带本体对前额皮肤表面接触压力，并保证脑电波采集过程中电极稳定接触前额皮肤。该头带结构提供脑电波采集系统，能够方便、准确、可靠地连续采集佩戴者的脑电波呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息。

Description

一种具有脑电信号采集系统的头带结构
技术领域
本发明涉及可穿戴设备，尤其是一种具有脑电信号采集系统的头带结构。
背景技术
脑电波是从颅内或颅外头皮记录到的局部神经元电活动的总和，包含了丰富的生理信息，广泛用于脑部疾病的检测与治疗。传统的脑电采集设备在精度上能满足医疗的需求但设备体积较大、操作复杂。近些年来针对脑电波的应用开发有了新的突破，比如人的疲劳检测、情绪识别、脑机接口等等，要实现这些功能就需要脑电采集设备具有方便携带、操作方便、实时测量等特点，这是传统脑电采集设备无法满足的。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有脑电信号采集系统的头带结构,以便对脑电波进行连续、可靠的采集、分析。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有脑电信号采集系统的头带结构，包括头带本体和设置在所述头带本体的内侧用于前额脑电波的脑电波采集单元，还包括设置在所述头带本体上的松紧结构，通过调节所述松紧结构来调节所述头带本体对前额皮肤表面接触压力，并保证脑电波采集过程中电极稳定接触前额皮肤。
进一步地：
所述松紧结构包括魔术贴结构，所述魔术贴结构包括设置在所述头带本体靠近前额一端外侧的魔术贴母头，以及设置在所述头带本体靠近右前额另一端内侧的魔术贴公头，通过改变魔术贴公头与母头的贴合长度来调节所述头带本体对前额皮肤表面接触压力。
所述脑电波采集单元包括2个电极，分别设置在头带对应前额正中和左前额角位置。
所述头带结构为带状结构，当连接所述松紧结构之后变成椭圆形结构。
所述脑电波采集单元包括在头带靠近左耳的对应位置引出的导线和连接在所述导线末端的导电耳夹。
所述脑电采集单元包括设置在所述头带本体内的集成控制芯片，所述集成控制芯片集成了无线传输功能和微控制器功能，以控制所述脑电波采集单元的信号采集与发送。
所述脑电采集单元包括集成多通道电压放大芯片，并设置成对每个通道可通过选址进行单独的控制。
所述头带本体对应前额部分设置有夹层，所述夹层中设置有中空结构，用于放置电路板、导线以及设备供电所需的电池。
集成多通道电压放大芯片和集成控制芯片都设置于一个电路板上，电极导线与电路板连接。
本发明的有益效果有：
本发明的头带结构提供脑电波采集系统，能够方便、准确、可靠地连续采集佩戴者的脑电波呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息。优选的实施例中，本发明将高精度电极、导电耳夹、松紧结构等布置在头带上，通过将头带佩戴在额头上并且与皮肤紧接触，可实现非侵入性、连续、灵活、可靠的脑电波采集。尤其是连接在导线末端的导电耳夹设计，形成以耳垂位置为参考电极位置，显著提升测量精度。优选的实施例中，利用集成放大芯片和集成控制芯片体积小、灵敏度高的有点，使得可穿戴设备方便携带，并且可以对脑电波进行连续性采集。通过调节松紧结构可以在使电极与皮肤紧密接触获得舒适的接触感，能够采集到准确、稳定的脑电波信号。
附图说明
图1为本发明实施例提供的脑电信号的头带结构本体；
图2、图3、图4分别为实施例头带本体不同状态及角度的外侧表面结构示意图；
图5、图6、图7分别为实施例头带本体不同状态及角度的内侧表面结构示意图；
图8为实施例头带本体的内侧剖面图示意图；
图9为实施例头带本体的松紧结构示意图；
图10为实施例头带本体的立体结构图。
图11为实施例头带本体的透视示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1至图11，在一种实施例中，一种具有脑电信号采集系统的头带结构，包括头带本体1和设置在所述头带本体1的内侧用于前额脑电波的脑电波采集单元。所述头带结构还包括设置在所述头带本体1上的松紧结构11，通过调节所述松紧结构11来调节所述头带本体对前额皮肤表面接触压力，并且使得接触压力稳定，保证脑电波采集过程中电极稳定接触前额皮肤。
在优选实施例中，所述松紧结构11包括魔术贴结构，所述魔术贴结构包括设置在所述头带本体1靠近前额一端外侧的魔术贴母头111，以及设置在所述头带本体靠近右前额另一端内侧的魔术贴公头112，通过改变魔术贴公头与母头的贴合长度来调节所述头带本体对前额皮肤表面接触压力。
在优选实施例中，所述脑电波采集单元包括2个电极201、202，分别设置在头带对应前额正中和左前额角位置。
在优选实施例中，所述头带结构为带状结构，当连接所述松紧结构之后变成椭圆形结构。
在优选实施例中，所述脑电波采集单元包括在头带靠近左耳的对应位置引出的导线和连接在所述导线末端的导电耳夹203，从而以耳垂位置为参考电极位置以提升测量精度。
在优选实施例中，所述脑电采集单元包括设置在所述头带本体内的集成控制芯片，所述集成控制芯片集成了无线传输功能和微控制器功能，以控制所述脑电波采集单元的信号采集与发送。
在优选实施例中，所述脑电采集单元包括集成多通道电压放大芯片，并设置成对每个通道可通过选址进行单独的控制。
在优选实施例中，所述头带本体对应前额部分设置有夹层，所述夹层中设置有中空结构，用于放置电路板、导线、设备供电所需的电池。
在优选实施例中，集成多通道电压放大芯片和集成控制芯片都设置于一个电路板上，电极导线与电路板连接。
在优选实施例中，所述松紧结构还包括日字扣结构，所述日字扣结构设置在所述头带本体上与所述魔术贴结构相对的位置。
通过调节头带本体的松紧结构，使设置于前额正中和左前额角的电极片能紧贴皮肤，另在耳垂位置增加参考电极以提升测量精度，使得所述的脑电波采集单元能获得稳定的脑电波信号。该头带结构能够方便地对佩戴者的脑电波进行连续、可靠的采集。
以下结合附图进一步举例说明具体实施例。
如图1至图11所示，头带本体优选为带状结构，连接松紧结构后为椭圆结构。头带本体作为绑定构件，使得采集单元可以与皮肤接触。该头带本体上可设置脑电波采集单元所需的电极、导电耳夹、集成放大芯片、集成控制芯片、电路板、电池等。在实施例中，该头带结构通过头带本体固定在人体的前额处，直接与皮肤表面接触，获得人体的生物信号。
头带本体内侧对应前额正中、左前额角位置和左耳垂位置设置有圆形片状银/氯化银电极。电极通过直接接触人体皮肤采集脑电波信号。
在头带本体内外侧夹层中对应前额正中位置，有一个中空柔性薄壁结构，用来放置柔性电路板、设备供电所需电池。电路板包括预处理电路、集成放大芯片、集成控制芯片。放置的预处理电路用来处理电极采集到的脑电波信号，之后脑电波信号经过集成放大芯片的放大处理之后，由集成控制芯片将信号无线传输到手机或电脑端进行下一步处理。中空柔性薄壁结构在头带本体内侧设有可以打开的后盖，方便更换电池。
松紧结构为魔术贴结构。头带在靠近左前额一端外侧设置魔术贴母头，在靠近右前额一端内侧设置魔术贴公头。通过改变魔术贴公头与母头的贴合长度来调节头带本体对前额皮肤表面接触压力。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有脑电信号采集系统的头带结构，包括头带本体和设置在所述头带本体的内侧用于前额脑电波的脑电波采集单元，其特征在于,还包括设置在所述头带本体上的松紧结构，通过调节所述松紧结构来调节所述头带本体对前额皮肤表面接触压力，并保证脑电波采集过程中电极稳定接触前额皮肤。
2.如权利要求1所述的头带结构，其特征在于,所述松紧结构包括魔术贴结构，所述魔术贴结构包括设置在所述头带本体靠近前额一端外侧的魔术贴母头，以及设置在所述头带本体靠近右前额另一端内侧的魔术贴公头，通过改变魔术贴公头与母头的贴合长度来调节所述头带本体对前额皮肤表面接触压力。
3.如权利要求1或2所述的头带结构，其特征在于,所述脑电波采集单元包括2个电极，分别设置在头带对应前额正中和左前额角位置。
4.如权利要求1至3任一项所述的头带结构，其特征在于,所述头带结构为带状结构，当连接所述松紧结构之后变成椭圆形结构。
5.如权利要求1至4任一项所述的头带结构，其特征在于,所述脑电波采集单元包括在头带靠近左耳的对应位置引出的导线和连接在所述导线末端的导电耳夹。
6.如权利要求1至5任一项所述的头带结构，其特征在于,所述脑电采集单元包括设置在所述头带本体内的集成控制芯片，所述集成控制芯片集成了无线传输功能和微控制器功能，以控制所述脑电波采集单元的信号采集与发送。
7.如权利要求1至6任一项所述的头带结构，其特征在于,所述脑电采集单元包括集成多通道电压放大芯片，并设置成对每个通道可通过选址进行单独的控制。
8.如权利要求1至7任一项所述的头带结构，其特征在于,所述头带本体对应前额部分设置有夹层，所述夹层中设置有中空结构，用于放置电路板、导线以及设备供电所需的电池。
9.如权利要求1至8任一项所述的头带结构，其特征在于,集成多通道电压放大芯片和集成控制芯片都设置于一个电路板上，电极导线与电路板连接。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108567425A (zh) * 2018-04-04 2018-09-25 武汉格林泰克科技有限公司 一种可穿戴式生物电信号采集头盔
CN109009100A (zh) * 2018-07-26 2018-12-18 北京机械设备研究所 一种具有前额脑电信号采集功能的头带装置
CN109199371A (zh) * 2018-09-29 2019-01-15 北京机械设备研究所 一种穿戴式脑电采集装置
CN109893130A (zh) * 2019-04-17 2019-06-18 宁波德葳智能科技有限公司 一种智能睡眠头戴装置及系统
CN113616219A (zh) * 2021-07-30 2021-11-09 燕山大学 一种用于飞行员驾驶状态自适应调整的方法
CN114366125A (zh) * 2022-01-27 2022-04-19 中国人民解放军陆军特色医学中心 一种用于哺乳动物的穿戴式脑电系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202589511U (zh) * 2012-02-10 2012-12-12 无锡先凯智能科技有限公司 一种生理弱电信号采集处理系统和装置
CN202950654U (zh) * 2012-10-26 2013-05-29 深圳市宏智力科技有限公司 可拆卸的头戴式脑电波检测仪
CN103876735A (zh) * 2014-03-27 2014-06-25 王远志 一种高性能脑电信号采集系统及其采集方法
CN205144580U (zh) * 2015-11-05 2016-04-13 西南交通大学 一种可穿戴的驾驶员脑电信号采集头带
CN206603767U (zh) * 2016-12-06 2017-11-03 厦门大学 佩戴式家用智能健康监护系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202589511U (zh) * 2012-02-10 2012-12-12 无锡先凯智能科技有限公司 一种生理弱电信号采集处理系统和装置
CN202950654U (zh) * 2012-10-26 2013-05-29 深圳市宏智力科技有限公司 可拆卸的头戴式脑电波检测仪
CN103876735A (zh) * 2014-03-27 2014-06-25 王远志 一种高性能脑电信号采集系统及其采集方法
CN205144580U (zh) * 2015-11-05 2016-04-13 西南交通大学 一种可穿戴的驾驶员脑电信号采集头带
CN206603767U (zh) * 2016-12-06 2017-11-03 厦门大学 佩戴式家用智能健康监护系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108567425A (zh) * 2018-04-04 2018-09-25 武汉格林泰克科技有限公司 一种可穿戴式生物电信号采集头盔
CN109009100A (zh) * 2018-07-26 2018-12-18 北京机械设备研究所 一种具有前额脑电信号采集功能的头带装置
CN109199371A (zh) * 2018-09-29 2019-01-15 北京机械设备研究所 一种穿戴式脑电采集装置
CN109893130A (zh) * 2019-04-17 2019-06-18 宁波德葳智能科技有限公司 一种智能睡眠头戴装置及系统
CN113616219A (zh) * 2021-07-30 2021-11-09 燕山大学 一种用于飞行员驾驶状态自适应调整的方法
CN114366125A (zh) * 2022-01-27 2022-04-19 中国人民解放军陆军特色医学中心 一种用于哺乳动物的穿戴式脑电系统

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