本發(fā)明涉及一種傳導(dǎo)人體生物電信號的電極帶，特別是一種用于人體頭部生物電信號傳導(dǎo)的電極帶，屬于頭部生物電信號傳導(dǎo)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著人類對生物電信號研究的不斷發(fā)展，目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)了許多形形色色的基于頭部生物電信號的智能頭環(huán)和智能頭帶類產(chǎn)品。較常見的智能頭環(huán)類產(chǎn)品有BRAINLINK、MUSE、EMOTIV、NEUROSKY等。

其中MUSE、EMOTIV、NEUROSKY屬于硬頭環(huán)，根據(jù)各自不同的應(yīng)用場景和需要探測的電極位置，具有各自固定的形狀，主要缺點就是不易折疊收納，不能水洗清潔，結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價過高等。

其中BRAINLINK頭環(huán)與本發(fā)明應(yīng)用場景相似，都是探測人體頭部前額的生物電信號，都是頭環(huán)與主機分離的形式。BRAINLINK頭環(huán)結(jié)構(gòu)主要有兩種，一個是塑料材質(zhì)的硬頭環(huán)，一個是人造革材質(zhì)縫制的軟頭環(huán)，兩種頭環(huán)都采用了硬電極加頭環(huán)內(nèi)埋線的方式傳導(dǎo)生物電信號。主要存在的缺點有：硬頭環(huán)不可折疊收納、難以適應(yīng)所有人的頭型、頭環(huán)臟了之后不能水洗；軟頭環(huán)為皮革材質(zhì)縫合不防水，多次折疊收納后頭環(huán)皮革的邊緣會開裂影響美觀，縮減使用壽命；圓形金屬硬電極在用戶佩戴一段時間后，會在用戶的額頭留下清晰的壓痕，并讓用戶產(chǎn)生疼痛感，用戶的佩戴舒適度不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明采用全新的設(shè)計思路，用價格便宜的材料和簡單的層疊結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一套性價比高、實用性強、結(jié)合各種優(yōu)勢于一體的頭戴式電極帶。

為實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案如下：

一種頭戴電極帶，包括電極層和織帶層，其特征在于：還包括防水絕緣結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)。所述電極層有電極觸點部、電極連接部和電極外接部；所述防水絕緣層為兩層，一層與織帶層固定的織帶側(cè)層，一層與皮膚接觸的皮膚側(cè)層，兩層防水絕緣層中間夾有電極層，且兩層防水絕緣層與電極層之間通過熱壓或膠合固定；所述夾有電極層的防水絕緣層固定在織帶層上；所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)貫穿織帶層、防水絕緣層、電極層和電極層電氣連接在一起，用以外接生物電信號采集設(shè)備。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于：所述防水絕緣層的皮膚側(cè)層和織帶側(cè)層的外尺寸大于所述電極層的尺寸，所述防水絕緣層的四周邊緣通過熱壓或膠合的形式密封固定，以將電極層除觸點外整體包絡(luò)密封在防水絕緣層中，所述防水絕緣層皮膚側(cè)層對應(yīng)所述電極觸點部設(shè)置有開孔，以露出電極觸點部，用以用戶佩戴時與用戶皮膚接觸傳導(dǎo)生物電信號；所述防水絕緣層織帶側(cè)層與電極層的電極外接部被所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)貫穿，以導(dǎo)出電極傳來的生物電信號。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于：所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電四合扣和絕緣橡膠墊，所述導(dǎo)電四合扣由可以導(dǎo)電的四合扣的A面和B面組成，所述絕緣橡膠墊留有按扣孔，按扣孔與導(dǎo)電的四合扣的B面彈性緊配，所述導(dǎo)電四合扣的A面穿過電極層的電極外接部、防水絕緣層的織帶側(cè)層、織帶層與固定在絕緣橡膠墊按扣孔中的導(dǎo)電四合扣B面導(dǎo)電固定連接。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于：為提高電極帶的佩戴舒適性，所述的可以導(dǎo)電的四合扣采用隱形四合扣，隱形四合扣的A面很薄，壓在電極帶上之后幾乎不會帶來凸起，用戶佩戴時不會有異物感等不適的感覺。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于：所述電極層為柔性導(dǎo)電材料，以增加用戶佩戴的舒適性；所述電極層布有三條電極，所述三條電極之間有隔離間隙，所述三條電極通過隔離間隙相互絕緣地?zé)釅夯蚰z合固定在防水絕緣層中，所述三條電極分別包含觸點部、電極連接部和外接部，所述電極層的觸點部位露出所述防水絕緣層皮膚側(cè)層的開孔，用于接觸皮膚傳導(dǎo)生物電信號；所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)有三個導(dǎo)電四合扣，對應(yīng)的絕緣橡膠墊上的按扣孔有三個，每個所述導(dǎo)電四合扣各自電氣連接一條電極。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于：所述織帶層為彈性織帶、所述織帶層設(shè)置有松緊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和織帶對接結(jié)構(gòu)，所述松緊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為日字扣配合折疊的織帶實現(xiàn)松緊調(diào)節(jié)?？棊咏Y(jié)構(gòu)為織帶的一端設(shè)置掛扣，織帶的另一端的端頭折疊并與織帶縫合形成O型通孔，用戶佩戴時通過將所述掛扣和所述O型通孔連接實現(xiàn)所述頭戴電極帶在頭部的固定；或所述織帶對接結(jié)構(gòu)為在織帶的兩個端頭設(shè)置魔術(shù)貼，實現(xiàn)所述頭戴電極帶在頭部的固定。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于，所述電極層的觸點部設(shè)計為凸起結(jié)構(gòu)，用戶佩戴時電極觸點部可以更可靠貼緊皮膚。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于，所述電極層的露出部與所述防水絕緣層織帶側(cè)層之間設(shè)置有墊起物，所述墊起物將所述電極層的觸點部頂起突出所述防水絕緣層皮膚側(cè)層為電極層觸點部開的孔，用戶佩戴時可以使電極層的觸點部更可靠地貼緊皮膚。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于，為了有效阻止墊起物引起的織帶層凸起，將防水絕緣層織帶側(cè)層加厚到比電極層厚，或在所述墊起物與所述防水絕緣層的織帶側(cè)層之間加一層絕緣柔性擋片，所述擋片與所述防水絕緣層和電極層通過熱壓或膠合固定。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于，所述電極層為電極片與柔性電路板的組合，所述柔性電路板對應(yīng)每個電極片設(shè)置一條走線，所述走線一端設(shè)置電極外接部，所述電極外接部為通孔焊盤，所述導(dǎo)電四合扣的A面穿過所述通孔焊盤并與通孔焊盤電氣連接；所述走線另一端延伸至電極片背面設(shè)置電極觸點連接部，所述電極觸點連接部可以為通孔焊盤或表貼焊盤，所述電極觸點連接部與電極片電氣連接。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于，所述電極片的外尺寸大于所述防水絕緣層皮膚側(cè)層為電極觸點部開的孔，電極片與防水絕緣層皮膚側(cè)層熱壓或膠合固定并完全堵住所述防水絕緣層皮膚側(cè)層為電極觸點部開的孔，實現(xiàn)防水密封效果。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于，所述絕緣橡膠墊的按扣孔為非旋轉(zhuǎn)對稱排列，以防止外接設(shè)備時有旋轉(zhuǎn)接錯的可能；在空間不足時，所述絕緣橡膠墊的按扣孔不得不旋轉(zhuǎn)對稱排列時，所述絕緣橡膠墊另外設(shè)計有定位結(jié)構(gòu)，應(yīng)該理解為，任何非圓周對稱的絕緣橡膠墊外形結(jié)構(gòu)都可配合外接設(shè)備外殼的形狀形成定位結(jié)構(gòu)，而且具有杜絕旋轉(zhuǎn)接錯可能性的功能。

所述的一種頭戴電極帶，其特征在于，所述頭戴電極帶的電極層外可以包裹一層屏蔽層，并同時設(shè)置有屏蔽層接地連接器。所述屏蔽層絕緣地包裹在電極層外面并只露出電極層的觸點部，屏蔽層外面覆蓋絕緣層以防止用戶佩戴時屏蔽層與皮膚接觸。所述屏蔽層與屏蔽層接地連接器電氣連接，在用戶使用所述頭戴電極帶時，所述屏蔽層接地連接器與生物電信號探測儀器的“屏蔽地”相連接。通過設(shè)置屏蔽層，并將屏蔽層接地，可以實現(xiàn)屏蔽絕大部分工頻干擾的目的，對生物電信號探測儀器的后續(xù)數(shù)據(jù)處理有很大的好處。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有的有益效果有：本發(fā)明所述電極帶通過多層柔性材料熱壓或膠合而成，不僅工藝簡單，而且適合折疊收納；織帶的防水絕緣層將電極層密封絕緣，使得電極帶適合水洗，不怕汗水侵蝕；本發(fā)明所述電極帶，沒有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，制作工藝簡單，整體造價便宜，可大大降低產(chǎn)品的價格；本發(fā)明所述電極帶，選用柔性導(dǎo)電材料為電極，相比其他產(chǎn)品而言避免了長久配搭時電極過硬壓得皮膚疼痛等問題；同時，本發(fā)明所述電極帶采用柔性材料做電極，配合柔性的織帶構(gòu)成的電極帶主體，使得用戶佩戴時電極可以隨著不同用戶的頭型發(fā)生形變，以更加有效可靠地貼緊用戶的皮膚，獲得更加穩(wěn)定的生物電信號傳導(dǎo)效果。因此，本發(fā)明所述的電極帶相比現(xiàn)有技術(shù)有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。

附圖說明

本發(fā)明所涉及的所有附圖中，凡是編號一致的特征均為同一特征。

圖1.本發(fā)明所述電極帶實施例1的整體外觀圖。圖中分為仰視圖、主視圖和俯視圖三部分，仰視圖和俯視圖分別為所述電極帶的正反面；其中101為織帶層，201為絕緣橡膠墊，301為導(dǎo)電四合扣的B面，402為電極層的電極觸點部，501為防水絕緣層皮膚側(cè)層，102為織帶端的O型通孔，103為日字扣，104為掛扣。

圖2.本發(fā)明所述電極帶實施例1的爆炸視圖。圖中302為導(dǎo)電四合扣的A面，401為電極層，502為防水絕緣層的織帶側(cè)層。

圖3.本發(fā)明所述電極帶實施例1中的電極層與防水絕緣層的織帶側(cè)層。圖中402為電極層的觸點部，403為電極層的連接部，404為電極層的外接部，編號為408的虛線代表防水絕緣層皮膚側(cè)層開孔在電極層的投影線。

圖4.本發(fā)明所述電極帶實施例2的爆炸視圖。圖中405為電極層觸點部設(shè)置的凸起結(jié)構(gòu)。

圖5.本發(fā)明所述電極帶實施例3的爆炸視圖。圖中601為墊起物。

圖6.本發(fā)明所述電極帶實施例4的爆炸視圖。圖中701為絕緣柔性擋片。

圖7.本發(fā)明所述電極帶實施例5的爆炸視圖。圖中407為電極片，406為電極片的觸點部， 801為柔性電路板。

圖8.本發(fā)明所述電極帶實施例5中的柔性電路板部分與防水絕緣層的織帶側(cè)層。圖中802為電極外接部，803為柔性電路板的走線，804為電極觸點連接部。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例詳細(xì)地描述本發(fā)明所述的頭戴電極帶。

實施例一：

如圖1、圖2和圖3中所示：所述頭戴電極帶整體由織帶層101、防水絕緣層織帶側(cè)層502、電極層401、防水絕緣層皮膚側(cè)層501通過熱壓或膠合構(gòu)成，通過由絕緣橡膠墊201、導(dǎo)電四合扣的B面301、導(dǎo)電四合扣的A面302構(gòu)成的電極帶的導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)將生物電信號外接，織帶端的O型通孔102和掛扣104組成了電極帶的對接結(jié)構(gòu)，或在織帶兩端設(shè)置魔術(shù)貼組成織帶對接結(jié)構(gòu)，用于電極帶的對接；日字扣103和折疊的織帶構(gòu)成了電極帶的松緊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

防水絕緣層的織帶側(cè)層502和防水絕緣層的皮膚側(cè)層501的外尺寸比電極層401所占的尺寸大并通過熱壓或膠合織帶側(cè)層502和皮膚側(cè)層501的邊緣將電極層包裹其中；防水絕緣層的織帶側(cè)層502、電極層401、皮膚側(cè)層501通過熱壓或膠合相互緊密貼緊固定；所述防水絕緣層的織帶側(cè)層502熱壓或膠合固定在織帶層101上。

電極層401有三條電極，三條電極之間有隔離間隙，每條電極分別包括電極觸點部402、電極連接部403和電極外接部404。

所述導(dǎo)電四合扣的A面302先后貫穿電極層的電極外接部404、防水絕緣層的織帶側(cè)層502、織帶層101與固定在軟膠墊201中的導(dǎo)電四合扣的B面301壓合連接，使導(dǎo)電四合扣的A面302、B面301與電極層401穩(wěn)定可靠地電氣連接。

所述防水絕緣層的皮膚側(cè)層501對應(yīng)所述電極觸點部402的位置設(shè)置有開孔，所述每個開孔只露出各自對應(yīng)的電極觸點部分，且所述開孔的四周因緊密熱壓固定或膠合固定電極觸點部402的四周而具有防水密封的效果。

所述電極層401為柔性導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)有三個導(dǎo)電四合扣，對應(yīng)的絕緣橡膠墊201上的按扣孔有三個，每個所述導(dǎo)電四合扣各自固定在一個按扣孔中并電氣連接一條電極。

所述絕緣橡膠墊201的按扣孔為非旋轉(zhuǎn)對稱排列，以防止外接設(shè)備時有旋轉(zhuǎn)接錯的可能；在空間不足時，所述絕緣橡膠墊的按扣孔不得不旋轉(zhuǎn)對稱排列時，所述絕緣橡膠墊另外設(shè)計有定位結(jié)構(gòu)，如圖1中所示，將圓形的絕緣橡膠墊201的一邊銷平，與外接設(shè)備的外殼形狀相互配合，以從結(jié)構(gòu)上杜絕外接設(shè)備時有旋轉(zhuǎn)接錯的可能。應(yīng)該理解為，任何非圓周對稱的絕緣橡膠墊外形結(jié)構(gòu)都可配合外接設(shè)備外殼的形狀形成定位結(jié)構(gòu)，而且具有杜絕旋轉(zhuǎn)接錯可能性的功能。

實施例二：

如圖4所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，將電極層401設(shè)計為凸起結(jié)構(gòu)的電極觸點部405，相比實施例一，用戶佩戴時電極層的觸點部405可更可靠貼緊皮膚，有利于提高電極帶信號傳導(dǎo)的穩(wěn)定性。

實施例三：

如圖5所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，在電極層的觸點部402與所述防水絕緣層織帶側(cè)層502之間設(shè)置有墊起物601，所述墊起物601將所述電極層的觸點部402頂起突出所述防水絕緣層皮膚側(cè)層501的開孔，用戶佩戴時電極層401的觸點部402可更可靠貼緊皮膚。

本實施例通過增加墊起物601同時會引起織帶層的凸起，因此，為達到更好的效果，可將防水絕緣層織帶側(cè)層502加厚到比電極層厚，以減輕織帶層101的凸起，并促使電極層401的觸點部402有效突出所述防水絕緣層皮膚側(cè)層501的開孔。

實施例四：

如圖6所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，在電極層401的觸點部402與所述防水絕緣層織帶側(cè)層502之間設(shè)置有墊起物601，所述墊起物601將所述電極層401的觸點部402頂起突出所述防水絕緣層皮膚側(cè)層501的開孔，在所述墊起物601與所述防水絕緣層的織帶側(cè)層502之間加一層絕緣柔性擋片701，以有效阻止墊起物601引起的織帶層101凸起，同時可以促使電極層401的觸點部402有效突出防水絕緣層皮膚側(cè)層501的開孔。

實施例五：

如圖7、8所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，將電極層401替換為電極片407與柔性電路板801的組合，所述柔性電路板801對應(yīng)每個電極片設(shè)置一條走線803，所述走線803一端設(shè)置電極外接部802，所述電極外接部802為通孔焊盤，所述導(dǎo)電四合扣的A面302穿過所述通孔焊盤并與所述通孔焊盤電氣連接；所述走線803另一端延伸至電極片407背面設(shè)置電極觸點連接部804，所述電極觸點連接部804可以為通孔焊盤、表貼焊盤或覆銅開窗，所述電極觸點連接部804與電極片407電氣連接。

所述電極片407的外尺寸大于防水絕緣層皮膚側(cè)層501為電極觸點部開的孔，在電極片407與防水絕緣層皮膚側(cè)層501熱壓或膠合固定后，可完全堵住所述防水絕緣層皮膚側(cè)層501為電極觸點部開的孔，以實現(xiàn)防水密封的效果。

如圖7中所示，所述電極片的電極觸點部可以設(shè)計為如實施例二所述的凸起結(jié)構(gòu)，也可以設(shè)計為如實施例三或四所述的增加墊起物的結(jié)構(gòu)。

綜合上述實施例所述，構(gòu)成本發(fā)明的織帶層、防水絕緣層、電極層等主要材料都為可折疊的柔性材料，所以本發(fā)明對應(yīng)的頭戴電極帶具有易折疊收納，耐摔打，耐用等特性；本發(fā)明采用了兩層防水絕緣層將電極層包裹其中，使得本發(fā)明所述的頭戴電極帶具有防水的功能，不僅不怕流汗污染電路，而且整條電極帶適合水洗，甚至可直接扔進洗衣機中機洗；本發(fā)明采用了柔性導(dǎo)電材料做電極，使得電極可以根據(jù)不同用戶的頭型發(fā)生形變而更好的貼合用戶皮膚，在提高了用戶佩戴的舒適性的同時還提高了電極與用戶皮膚接觸的可靠性；本發(fā)明所述的頭戴電極帶，舒適性高，結(jié)構(gòu)簡單，材料便宜，制造工藝簡單，相比其它腦電頭帶或頭環(huán)具有非常高的性價比。因此，本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。