可调节的穿戴装置及脑电波采集设备转让专利
申请号 : CN201811073283.7
文献号 : CN110897638B
文献日 : 2021-04-20
发明人 : 陈耿滨
申请人 : 比亚迪股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种可调节的穿戴装置,其特征在于,包括主壳体和两个臂壳体,两个所述臂壳体分别经角度调节机构对称附接于所述主壳体的两端部,所述角度调节机构包括设于所述主壳体内的锁止件以及传动连接于所述锁止件与所述臂壳体之间的联动件,所述锁止件包括锁止部和驱动部;
所述锁止部配置为在无外力作用时能与所述主壳体配合制动以使所述锁止件及与之连接的所述联动件和所述臂壳体均处于锁定状态;
所述驱动部配置为能借助第一外力驱动所述锁止部与所述主壳体解除制动以使所述锁止件处于解锁状态,并能在所述锁止件处于解锁状态时借助第二外力驱动所述联动件带动所述臂壳体相对于所述主壳体旋转以进行角度调节;
所述驱动部为操纵杆,所述操纵杆穿过所述主壳体的顶壁后与所述锁止部和所述联动件分别相连,所述主壳体的顶壁上设有滑槽,所述操纵杆能在所述锁止件处于解锁状态时借助所述第二外力沿所述滑槽往复运动,所述联动件配置为能将所述操纵杆沿所述滑槽的往复运动对应转换成驱动所述臂壳体相对于所述主壳体在设定角度范围内往复转动的正向或反向旋转运动。
2.根据权利要求1所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述联动件包括与所述操纵杆相连的齿条、与所述齿条配合的齿轮以及穿设于所述齿轮内并与所述齿轮配合的花键轴,所述臂壳体通过设于其内的转臂与所述花键轴相连。
3.根据权利要求1所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述臂壳体包括朝远离所述主壳体的端部的方向依次设置的第一臂壳体和第二臂壳体,所述第一臂壳体与所述第二臂壳体之间经伸缩引导机构相连。
4.根据权利要求3所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述伸缩引导机构包括间隔设于所述第一臂壳体内的多个凹槽以及设于所述第二臂壳体上的弹片,所述弹片上设有凸起,所述凸起能选择地抵紧于不同所述凹槽上以使所述第二臂壳体相对于第一臂壳体伸长或缩短;
或者,所述伸缩引导机构为设于所述第一臂壳体与所述第二臂壳体之间的篦齿结构。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述锁止部包括:
两个第一弹块,两个所述第一弹块分别设于所述主壳体相对的两侧壁内;
第一弹性元件,所述第一弹性元件横设于两个所述第一弹块之间,并能在无外力作用时将两个所述第一弹块的侧壁抵紧于所述主壳体的相应侧壁上以制动;
所述驱动部穿设于所述第一弹性元件的中部,并通过将所述第一外力纵向施加于所述第一弹性元件的中部以使两个所述第一弹块朝脱离所述主壳体侧壁的方向相向运动而解除制动。
6.根据权利要求5所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述锁止部还包括:两个第二弹块,两个所述第二弹块分别设于所述主壳体相对的两侧壁内;
第二弹性元件,所述第二弹性元件横设于两个所述第二弹块之间,并能在无外力作用时将两个所述第二弹块的侧壁抵紧于所述主壳体的相应侧壁上以制动;
所述驱动部还穿设于所述第二弹性元件的中部,并通过将所述第一外力纵向施加于所述第二弹性元件的中部以使两个所述第二弹块朝脱离所述主壳体侧壁的方向相向运动而解除制动;
其中,所述第二弹块和所述第二弹性元件相对于所述第一弹块和所述第一弹性元件呈纵向间隔设置。
7.根据权利要求5所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述锁止部还包括沿纵向设置的第三弹性元件,所述第三弹性元件在无外力作用时能将两个所述第一弹块的顶壁抵紧于所述主壳体的顶壁上以制动。
8.根据权利要求5所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述第一弹性元件包括依次间隔设置的第一弹性带、第二弹性带和第三弹性带,所述驱动部穿设于所述第二弹性带上。
9.根据权利要求8所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述锁止部还包括第一连杆和第二连杆,所述第一弹性带套设于所述第一连杆上,所述第三弹性带套设于所述第二连杆上,两个所述第一弹块分别设于所述第一连杆和所述第二连杆的横向两端并能在所述第一弹性元件的作用下沿所述第一连杆和第二连杆的轴向滑动。
10.根据权利要求8所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述第二弹性带的中部设有压球,所述驱动部经所述压球与所述第二弹性带相连。
11.根据权利要求1至4中任意一项所述的可调节的穿戴装置,其特征在于,所述主壳体内还设有用于载置所述锁止件的滑轨支架,所述锁止件还包括用于连接所述驱动部与所述联动件的底座,所述底座设于所述滑轨支架上并能在所述驱动部的作用下带动所述联动件沿所述滑轨支架往复滑动。
12.一种脑电波采集设备,包括主PCBA、反馈PCBA和电极传感器,各所述电极传感器通过所述反馈PCBA与所述主PCBA电连接,其特征在于,所述脑电波采集设备还包括权利要求1至11中任意一项所述的可调节的穿戴装置,所述电极传感器设于所述臂壳体上并能在所述臂壳体相对于所述主壳体转动时随所述臂壳体同步运动。
13.根据权利要求12所述的脑电波采集设备,其特征在于,所述脑电波采集设备还包括用于为所述主PCBA、所述反馈PCBA及所述电极传感器供给电能的电池组件,所述主PCBA设于所述主壳体内,所述电池组件包括分别设于两个所述臂壳体内的两个电池组。
14.根据权利要求12或13所述的脑电波采集设备,其特征在于,所述电极传感器上还设有水凝胶。
说明书 :
可调节的穿戴装置及脑电波采集设备
技术领域
背景技术
采集用户的脑电波信号。
结构设计。上述第一种穿戴装置,虽然能很好的满足目标用户的佩戴舒适度,并能确保使用
过程中设于其上的电极传感器与用户头部皮肤保持良好接触,从而使脑电波采集设备获得
可靠的脑电波数据,但适用局限性明显;上述第二种穿戴装置,虽然能够确保头戴装置与用
户头部皮肤的良好接触,但在头戴装置变形程度较大时,则相应的会对用户的头部产生较
大的夹紧力,从而易造成用户的不适感;上述第三种穿戴装置,虽然可以根据不同用户头型
进行自适应的调节,从而在确保穿戴装置能始终与用户皮肤保持贴合的同时,大幅提升穿
戴装置的适用范围,但其自适应调节的结构(例如201610831956.5中采用的螺钉与压簧配
合的结构)往往夹紧力较小,并且其自适应调节的功能还易导致电极传感器与用户皮肤之
间的接触存在波动,从而使获得的脑电波信号可靠性较差。
发明内容
好。
止件以及传动连接于所述锁止件与所述臂壳体之间的联动件,所述锁止件包括锁止部和驱
动部;
件带动所述臂壳体相对于所述主壳体旋转以进行角度调节。
处于解锁状态时借助所述第二外力沿所述滑槽往复运动,所述联动件配置为能将所述操纵
杆沿所述滑槽的往复运动对应转换成驱动所述臂壳体相对于所述主壳体在设定角度范围
内往复转动的正向或反向旋转运动。
花键轴相连。
槽上以使所述第二臂壳体相对于第一臂壳体伸长或缩短;
而解除制动。
动而解除制动;
一连杆和所述第二连杆的横向两端并能在所述第一弹性元件的作用下沿所述第一连杆和
第二连杆的轴向滑动。
驱动部的作用下带动所述联动件沿所述滑轨支架往复滑动。
置,所述电极传感器设于所述臂壳体上并能在所述臂壳体相对于所述主壳体转动时随所述
臂壳体同步运动。
设于两个所述臂壳体内的两个电池组。
装置尺寸的要求,同时在穿戴装置尺寸合适的前提下,用户还可进一步通过驱动部对臂壳
体的张开角度进行微调,从而相应的调节臂壳体对用户施加的夹紧力,以提高用户的舒适
度;另一方面,当臂壳体转动至用户所需的位置后,通过撤销作用于驱动部的所有外力,即
可同时使锁止件由解锁状态回复至锁定状态,并相应的使臂壳体和主壳体锁定,从而在满
足用户穿戴需求的同时,使臂壳体能在后续使用过程中稳定地保持其夹紧力,以提高穿戴
的稳定性和可靠性,在应用于电脑波采集设备时,能极大的提高电极传感器获得的用户脑
电波信号的准确性和可靠性。
附图说明
架;222‑电极传感器壳体;230‑电池壳体;231‑上电池壳体;232‑下电池壳体;300‑锁止件;
11‑第一弹块;12‑第一弹性元件;13‑第二弹块;14‑第二弹性元件;15‑第三弹性元件;1a、
1b、1c‑第一弹性带;2a、2b、2c‑第二弹性带;3a、3b、3c—第三弹性带;4a、4b、4c‑第一连杆;
5a、5b、5c‑第二连杆;7‑压球;16‑底座;320‑操纵杆;400‑联动件;410‑齿条;420‑齿轮;430‑
花键轴;510‑内凹槽;520‑弹片;521‑凸起;600‑电极传感器;710‑主PCBA;720‑反馈PCBA;
800‑电池组;910‑螺钉;920‑硅胶塞。
具体实施方式
以解释本发明,并不用于限定本发明。
以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
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。在本发明的描述中,
“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
两端部,角度调节机构包括设于主壳体100内的锁止件300以及传动连接于锁止件300与臂
壳体200之间的联动件400,锁止件300包括锁止部和驱动部;锁止部配置为在无外力作用时
能与主壳体100配合制动以使锁止件300以及与之连接的联动件400和臂壳体200均处于锁
定状态;驱动部配置为能借助第一外力驱动锁止部与主壳体100解除制动以使锁止件300处
于解锁状态,并能在锁止件300处于解锁状态时借助第二外力驱动联动件400带动臂壳体
200相对于主壳体100旋转以进行角度调节。
开角度,从而适应不同用户对穿戴装置尺寸的要求,同时在穿戴装置尺寸合适的前提下,用
户还可进一步通过驱动部对臂壳体200的张开角度进行微调,从而相应的调节臂壳体200对
用户施加的夹紧力,以提高用户的舒适度;另一方面,当臂壳体200转动至用户所需的位置
后,通过撤销作用于驱动部的所有外力,即可同时使锁止件300由解锁状态回复至锁定状
态,并相应的使臂壳体200和主壳体100锁定,从而在满足用户穿戴需求的同时,使臂壳体
200能在后续使用过程中稳定地保持其夹紧力,以提高穿戴的稳定性和可靠性,在应用于电
脑波采集设备时,对电极传感器600获得准确可靠的用户脑电波信号具有较好的效果;此
外,上述驱动部兼具控制锁止件300的锁定/解锁和驱动臂壳体200进行角度调节两种功能,
整体结构紧凑,有利于简化操作,提升用户体验。
下壳体120。该上壳体110和下壳体120均优选为弧形壳体,以更好贴合用户皮肤。
止部和联动件400分别相连,主壳体100的顶壁上还设有滑槽111,操纵杆320能在锁止件300
处于解锁状态时借助第二外力沿滑槽111往复运动,联动件400配置为能将操纵杆320沿滑
槽111的往复运动对应转换成驱动臂壳体200相对于主壳体100在设定角度范围内往复转动
的正向或反向旋转运动。为了便于说明,定义上述滑槽111的两端为第一端和第二端,定义
操纵杆320由第一端向第二端的滑动为正向运动,操纵杆320由第二端向第一端的滑动为反
向运动;则当操纵杆320由第一端向第二端的滑动的过程中,联动件400能将操纵杆320的正
向运动转换成正向旋转运动,并进一步带动臂壳体200相对于主壳体100作正向转动,当操
纵杆320由第二端向第一端的滑动的过程中,联动件400能将操纵杆320的反向运动转换成
反向旋转运动,并进一步带动臂壳体200相对于主壳体100作反向转动。具体在本实施例中,
当臂壳体200相对于主壳体100作正向转动时,可用于调大穿戴夹紧力,当臂壳体200相对于
主壳体100作反向转动时,可用于调小穿戴夹紧力。应当理解的是,根据联动件400结构的不
同,也可以配置为:当臂壳体200相对于主壳体100作正向转动时,可用于调小穿戴夹紧力,
当臂壳体200相对于主壳体100作反向转动时,可用于调大穿戴夹紧力,在此不作限制。
置能在为操纵杆320提供往复运动空间的同时,还可对操纵杆320的往复运动起到限制作
用,从而相应的将臂壳体200相对于主壳体100的转动限制在设定角度范围内,这样既可以
避免臂壳体200相对于主壳体100具有较大调节范围时,臂壳体200附接于主壳体100的端部
时需与主壳体100之间需保持较大的间隙,才能避免调节过程中臂壳体200与主壳体100之
间易发生结构干涉,而导致外观较差的情况;还可以使操纵杆320的往复运动极限与臂壳体
200的转动极限一一对应,避免操纵杆320运动过渡而损坏臂壳体200和主壳体100。
合的花键轴430,臂壳体200通过设于其内的转臂212与花键轴430相连。具体在本实施例中,
转臂212上可设有带花键槽的孔,花键轴430穿过该孔和齿轮420后装在臂壳体200(具体为
下文所述的转臂壳体211)上。齿条410能在上述操纵杆320杆沿滑槽111运动的过程中随操
纵杆320同步运动,并同步驱动齿轮420旋转,进而使花键轴430带动转臂212及与之相连的
臂壳体200相对于主壳体100转动。通过齿条410与齿轮420以及齿轮420与花键轴430的两级
传动结构设计,不仅可达到优化传动比以便于更好的控制角度调节,还有利于在有限的主
壳体100空间内提高操纵杆320和联动件400组装的便利性,从而进一步优化整体结构设计。
第一弹性元件12沿X轴方向间隔横设于两个第一弹块11之间,并能在无外力作用时将两个
第一弹块11的侧壁抵紧于主壳体100的相应侧壁上以制动,从而使锁止件300以及与之相连
的联动件400及臂壳体200均处于锁定状态;驱动部穿设于第一弹性元件12的中部,并通过
将第一外力纵向施加于第一弹性元件12的中部,以使两个第一弹块11向脱离主壳体100侧
壁的方向相向运动而解除制动。这样的结构,一方面第一弹性元件12可方便的通过预置弹
力使锁止件300与主壳体100配合抵紧以制动,另一方面,驱动部对锁止件300的解锁也较为
简单,以上述操纵杆320为例,只需在穿出主壳体100的操纵杆320端部施加一纵向力(即:Y
轴方向的力),例如通过按压操纵杆320或拔出操纵杆320,即可使第一弹性元件12的中部发
生纵向位移,第一弹性元件12的两端相应的向中部收缩,从而撤销两个第一弹块11与主壳
体100之间的抵紧作用力而解除制动,有利于进一步简化整个锁止件300的结构。
第二弹性元件14横设于两个第二弹块13之间,并能在无外力作用时将两个第二弹块13的侧
壁抵紧于主壳体100的相应侧壁上以制动;驱动部穿设于第二弹性元件14的中部,并通过将
第一外力纵向施加于第二弹性元件14的中部,以使两个第二弹块13向脱离主壳体100侧壁
的方向相向运动而解除制动;其中,第二弹块13和第二弹性元件14相对于第一弹块11和第
一弹性元件12呈纵向(即:Y轴向)间隔设置。通过设置第二弹块13和第二弹性元件14,可进
一步提高锁止件300与主壳体100之间的锁紧力,确保锁止件300乃至整个穿戴装置在无外
力作用时具有更好的自锁性能,在应用于脑电波采集设备时,尤其是在该穿戴装置应用于
电脑波采集设备时,更加有利于提高电极传感器600获得的用户脑电波信号的可靠性。第二
弹块13还进一步优选第一弹块11平行设置,第二弹性元件14优选相对于第一弹性元件12平
行设置,从而提高锁止部与主壳体100配合抵紧时的稳定性和可靠性。
100的顶壁上以制动。第三弹性元件15的设置可与第一弹性元件12(和/或第二弹性元件14)
实现对主壳体100的三面抵紧,从而进一步提高锁止件300与主壳体100在无外力作用时的
自锁性能。
弹性带2a上。这样的结构不仅有利于增大第一弹块11与主壳体100之间的抵紧力,还可使该
抵紧力在第一弹块11的侧壁上均布,从而进一步改善自锁效果。
其中一个第一弹块11设于第一连杆4a和第二连杆5a的同一端,另一个第一弹块11设于第一
连杆4a和第二连杆5a的另一端,并且两个第一弹块11能在第一弹性元件12的作用下沿第一
连杆4a和第二连杆5a轴向滑动。在解除制动的过程中,两个第一弹块11能在第一连杆4a和
第二连杆5a上相向运动,而在恢复制动的过程中,两个第一弹块11能在第一连杆4a和第二
连杆5a上反向运动。第一连杆4a和第二连杆5a的设置可对两个第一弹块11以及对应的第一
弹性带1a和第三弹性带3a起到较好的定位和导向作用,对提高第一弹块11在制动和解除制
动之间切换的灵活性和可靠性具有较好的效果,并且还能避免第一弹性带1a和第三弹性带
3a因长期使用产生纵向变形而无法向第一弹块11提供可抵紧于主壳体100的横向预置弹
力,继而出现自锁失效的情况;此外,第一连杆4a和第二连杆5a的设置还有利于提高整个锁
止件300的结构可靠性和稳定性。
该第二弹性元件14的第一弹性带1b也可以套设于另一第一连杆4b上,该第二弹性元件14的
第三弹性带3b套设于另一第二连杆5b上,两个第二弹块13分别设于该第一连杆4b和第二连
杆5b的横向两端并能在第一弹性元件12的作用下沿第一连杆4b和第二连杆5b的轴向滑动。
性带1c也可以套设于另一第一连杆4c上,该第三弹性元件15的第三弹性带3c套设于另一第
二连杆5c上。
7以使两个第一弹块11、第二弹块13克服预置弹力向脱离主壳体100侧壁的方向运动而解除
制动。压球7的设置相对于驱动部与第二弹性带2a、2b直接相连而言,更加便于驱动部与第
二弹性带2a、2b之间的连接组装和相互作用。
16,底座16设于滑轨支架130上并能在上述驱动部的作用下带动联动件400沿滑轨支架130
往复滑动。上述滑轨支架130和底座16可将锁止件300的锁止部和驱动部支撑于主壳体100
内,从而提高整体结构的可靠性,并且滑轨支架130还可与上述滑槽111相对设置,以对驱动
部和联动件400起到进一步的导向作用。上述滑轨支架130和底座16还可以对第三弹性元件
15起到预压作用(即:可使第三弹性元件15被压设于主壳体100与底座16之间),继而相应的
使第一弹块11抵紧于主壳体100的顶壁,第二弹块13抵紧于底座16上。
主壳体100的顶壁内侧可间隔设有两个螺柱,滑轨支架130的两端通过螺钉910与螺柱的配
合锁附在主壳体100上。
与第一臂壳体220之间经伸缩引导机构相连。伸缩引导机构能使第一臂壳体220相对于第一
臂壳体210伸长或缩短,以调节整个臂壳体200的长度,从而更好的适应不同用户对穿戴装
置尺寸的要求,在应用于脑电波采集设备时,能配合上述角度调节机构使主壳体100与用户
头部保持良好接触,继而提升穿戴的稳定性和脑电波信号采集的可靠性。
520上设有凸起521,凸起521能选择地抵紧于不同凹槽510上以使第二臂壳体220相对于第
一臂壳体210伸长或缩短;在实际应用时,用户可通过推/拉第二臂壳体220,克服弹片520的
弹力带动凸起521滑入不同的内凹槽510,即可实现伸缩调节。该伸缩引导机构不仅能实现
对臂壳体200总体长度的调节,还可利用凸起521与内凹槽510的配合结构在无外力作用时
实现对第二臂壳体220和第一臂壳体210的锁止,结构稳定性较好,并且通过将伸缩引导机
构与角度调节机构分别设置,可使对臂壳体200的长度调节和角度调节能分开进行,有利于
进一步简化结构,满足用户的多样化需求。上述凸起521和凹槽510均优选呈圆弧形,上述内
凹槽510在槽口处还优选设有导向斜面,以便于进行伸缩操作。具体在本实施例中,上述第
一臂壳体210可包括转臂壳体211和设于转臂壳体211内的转臂212。
一臂壳体210与第二臂壳体220之间的滑动伸缩,相对于现有的转动式伸缩结构,例如丝杠
伸缩、伸缩接头等,结构更加简单,单手操作更加方便,有利于提升用户体验。
采集设备还包括上述可调节的穿戴装置,电极传感器600设于臂壳体200的中部并能在臂壳
体200相对于主壳体100转动时随臂壳体200同步运动,进行角度调节,从而实现电极传感器
600对用户头部夹紧力的调节。
相同,具体内容可参见本发明可调节的穿戴装置实施例中的叙述,此处不再赘述。
直接凸设于弹片壳体221的一端并与弹片壳体221一体成型。更加优选的是,弹片壳体221的
一端可以凸设有用于载置弹片520的弹片支架221a,弹片520通过螺钉910固定与弹片支架
221a上,以使第二臂壳体220结构强度较好。
包括分别设于两个臂壳体200内的两个电池组800。这样的结构可充分利用主壳体100及臂
壳体200的内部空间,并可整体重量均衡分布,从而大幅提升佩戴舒适度。
电极传感器600检测到的脑电波信号可通过反馈PCBA720发送至主PCBA710。电极传感器
600、反馈PCBA720和主PCBA710之间可通过数据总线(例如现有的柔性线路板)连接。并且,
该脑电波采集设备还可以包括图像采集模块、无线传输模块,播放模块等其他现有在脑电
波采集中常用的器件或元件,这些器件或元件以及上述电极传感器600、反馈PCBA720和主
PCBA710的相关电路原理都是在脑电波采集设备技术领域中常见的,因此都可以采用对应
现有的技术实现,在此不做详述。
单,并有利于降低臂壳体200的成型难度。该电池壳体230具体可包括能相互扣合的上电池
壳体231和下电池壳体232。上述主壳体100内(例如下壳体120内)可设有用于卡设主
PCBA710的卡槽(未示出)。上述反馈PCBA720可设于上述电极传感器壳体222与弹片壳体221
之间。