CN219183776U - 一种电极结构及可穿戴设备 - Google Patents
一种电极结构及可穿戴设备 Download PDFInfo
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Abstract
本说明书实施例公开了一种电极结构,包括:多个电极,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个至少通过连接件实现软性连接,所述连接件能够将所连接的电极电导通。本说明书实施例提供的电极结构具有较大的可变形量可以满足用户在佩戴可穿戴设备时,穿脱方便,不会束缚用户的动作(伸手、抬腿、弯腰等),阻碍用户的发力,保证用户具有较好的舒适感。另外,本说明书实施例提供的电极结构可以在用户佩戴可穿戴设备时,降低电极结构给用户带来的异物感,同时保证可穿戴设备上设置电极结构的位置不易于损坏。
Description
技术领域
本申请涉及信号采集领域,特别涉及一种电极结构及可穿戴设备。
背景技术
随着人们对科学运动和身体健康的关注,智能可穿戴设备正在极大的发展。智能可穿戴设备可以对人体的生理信号(例如,心电信号、肌电信号等)进行实时监测,以监控用户生理状况、为用户提供运动指导等。目前智能可穿戴设备对心电信号、肌电信号等生理信号的监测主要依赖于电极,通过将电极集成在服装(上衣、裤装、绑带等)上与用户皮肤贴合,可以对用户的心电信号、肌电信号等生理信号进行采集及分析。由于电极受材料本身的限制,其弹性往往很难具有较好的表现(例如,弹性较差),这会导致用户穿戴相应的可穿戴设备时,会有异物感、运动动作被束缚住、发力受阻、不便于穿脱等不舒适感。
因此,希望提供一种电极结构,满足弹性范围大、可调节等特点,在被应用到可穿戴设备中采集人体的生理信号时,能够保证人体具有较好的穿戴舒适感。
实用新型内容
本申请实施例之一提供一种电极结构,包括:多个电极,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个至少通过连接件实现软性连接,所述连接件能够将所连接的电极电导通。本说明书提供的电极结构通过连接件实现电极结构中的多个电极的软性连接,可以使电极结构具有较大的可变形量,这样在电极结构应用于可穿戴设备中与人体皮肤贴合以采集人体的生理信号(例如,肌电信号、心电信号等)时,电极结构较大的可变形量可以满足用户在佩戴可穿戴设备时,穿脱方便,不会束缚用户的动作(伸手、抬腿、弯腰等),阻碍用户的发力,保证用户具有较好的舒适感。另外,可以在用户佩戴可穿戴设备时,降低电极结构给用户带来的异物感,同时保证可穿戴设备上设置电极结构的位置不易于损坏。还可以通过调整电极结构在某一方向上设置的连接件数量,可以对电极结构在该方向的可变形量进行调节,从而使得电极结构可以满足在更多应用场景下的使用需求。
在一些实施例中,所述连接件包括可导电结构,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个之间通过所述可导电结构实现所述软性连接。可导电结构具有导电性,可以使连接的两个电极之间电导通,且能够发生相对位移,使电极结构能够适应用户活动和姿态。
在一些实施例中,所述可导电结构沿所述可导电结构的轴向的可变形量为5%~200%。可导电结构沿其轴向可弹性伸缩,轴向的可变形量为5%~200%,可以使人体具有较好的舒适感,且能够避免可变形量过大而导致的电极结构不耐用及选材困难等问题。
在一些实施例中,所述可导电结构的自然长度大于所连接的电极之间的初始间距。即使可导电结构不具备弹性,通过设置冗余的自然长度,也可以容易改变不同电极之间的距离,能够更好地适应不同的尺寸和形状需求。
在一些实施例中,所述可导电结构的自然长度与所连接的电极之间的初始间距的比值为1.5~10,可使可导电结构的自然长度能够配合电极结构的拉伸形变,且不过分的长而导致产生异物感,影响用户穿戴的舒适度。
在一些实施例中,所述可导电结构与所连接的电极可拆卸式连接。可导电结构与电极的可拆卸式连接可以使电极结构能够随意组成和拆卸以适应不同的尺寸和形状需求,当这样的电极结构应用于可穿戴设备时,可以通过改变电极结构的尺寸和形变,以使可穿戴设备适用于成人或儿童。
在一些实施例中,所述可导电结构与所连接的电极插接,方便用户拆卸可导电结构。
在一些实施例中,所述可导电结构包括导线,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个之间通过至少一条所述导线实现所述软性连接,所述导线能够将所连接的电极电导通,通过采用导线,可以降低用户使用电极结构的异物感,且保证导电性。
在一些实施例中,所述导线的材料包括镀导电金属的纤维、沉积导电物质的纤维及混合导电物质的高分子聚合物中的至少一种,通过材料确保导线的导电性良好。
在一些实施例中,所述可导电结构包括连接电极,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个之间通过至少一个所述连接电极实现所述软性连接,所述连接电极能够将所连接的电极电导通。通过采用连接电极,便于可导电结构的材料选择和制造。
在一些实施例中,所述连接电极与所述多个电极为一体式结构,可以采用一体成型制造,便于电极结构的快捷加工。
在一些实施例中,所述多个电极中的每个电极在第一方向上的最大尺寸与在第二方向上的最大尺寸之间的比值为0.1~10,其中,所述第一方向与所述第二方向垂直。
在一些实施例中,所述电极结构还包括基底,所述多个电极分别沿第一方向和第二方向布置在所述基底上,所述电极结构在所述第一方向和所述第二方向上分别具有不同的弹性系数。采用基底布置多个电极,有利于电极结构的结构稳定性。
本说明书实施例之一提供一种可穿戴设备,包括:穿戴部,包括与用户身体贴合的基底;至少两个第一电极,间隔布置在所述基底上,用于贴合皮肤以分别采集生理信号;以及至少两个第二电极,间隔布置在所述基底上且之间通过连接件电连接,所述至少两个第二电极贴合皮肤以为所述生理信号提供参考电压,有利于消除或抑制生理信号中的噪声(例如,运动伪迹、工频等)干扰,提高生理信号质量。
在一些实施例中,当所述用户穿戴所述穿戴部时,所述至少两个第二电极相对所述用户的正中矢状面对称。这样有利于消除或抑制采集到的生理信号(例如,心电信号)中噪声(例如,运动伪迹)的干扰,提高生理信号的质量。
本说明书实施例之一还提供一种可穿戴设备,包括:穿戴部,包括与用户身体贴合的基底;至少两个电极结构,所述至少两个电极结构间隔布置在所述基底上,用于贴合皮肤以采集生理信号,其中,每个所述电极结构包括多个电极,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个通过连接件电连接,所述电极结构被配置为采集用户身体同一目标肌肉的电信号,可以根据至少两个电极结构对应目标肌肉的电信号来确定生理信号。
在一些实施例中,所述多个电极中的至少部分电极与所述穿戴部可拆卸式连接。如此,至少部分电极结构可以任意与不同尺寸的可穿戴设备连接,以实现更多的使用可能,同时,由于部分电极结构可以重复使用,也能更低成本的实现可穿戴设备的更换。
附图说明
本申请将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图;
图2是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图;
图3是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图;
图4是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图;
图5是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图;
图6是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图;
图7是根据本说明书一些实施例所示的可穿戴设备的结构示意图;
图8是根据本说明书一些实施例所示的可穿戴设备的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
本说明书实施例提供一种电极结构,该电极结构包括多个电极,多个电极中的每一个与多个电极中的至少另一个至少通过连接件实现软性连接,连接件能够将所连接的电极电导通。本说明书实施例提供的电极结构中的多个电极通过连接件来实现软性连接,可以具有较大的可变形量,这样在电极结构应用于可穿戴设备中与人体皮肤贴合以采集人体的生理信号(例如,肌电信号、心电信号等)时,电极结构较大的可变形量可以满足用户在佩戴可穿戴设备时,穿脱方便,不会束缚用户的动作(伸手、抬腿、弯腰等),阻碍用户的发力,保证用户具有较好的舒适感。另外,本说明书实施例提供的电极结构可以在用户佩戴可穿戴设备时,降低电极结构给用户带来的异物感,同时保证可穿戴设备上设置电极结构的位置不易于损坏。在一些实施例中,本说明书实施例提供的电极结构的可变形量可以是指电极结构在受力并且不会出现不可逆损坏(例如,断裂)的情况下可以产生的最大形变,其中,电极结构的形变可以是指电极结构发生弯曲、伸缩等变形。在一些实施例中,通过调整本说明书实施例提供的电极结构在某一方向上设置的连接件数量,可以对电极结构在该方向的可变形量进行调节,从而使得电极结构可以满足在更多应用场景下的使用需求。在一些实施例中,可以通过降低电极结构的弹性系数,来增大电极结构的可变形量。需要说明的是,本说明书所涉及到的“软性连接”可以是指能够实现两个待连接物(例如,两个电极)之间发生相对位移(例如,相对靠近或相互远离)或转角等变形,且在外力的作用下或在自身的弹性作用下能够恢复至初始形状的连接。在一些实施例中,软性连接可以通过连接在两个待连接物之间的弹性件(例如,图5示出的导线520)来实现,弹性件具有一定的可伸缩变形能力,弹性件的可伸缩变形可以带动两个待连接物之间发生相对位移。在一些实施例中,软性连接可以通过连接在两个待连接物之间的具有一定的长度,且能够在外力作用下进行展开、折叠或弯曲迂回等使其冗余长度发生变化的结构件(例如,图6示出的导线620)来实现,结构件的展开或折叠可以带动两个待连接物之间发生相对位移。在一些实施例中,本说明书实施例提供的电极结构可以应用于采集一个或多个生理信号的设备,例如,智能穿戴设备(或称为可穿戴设备)、医疗检测设备或信号分析设备。在一些实施例中,智能穿戴设备可以穿戴在人体各个部位(例如,小腿、大腿、腰、后背、胸部、肩部、颈部等),用于采集用户在不同状态时其身体各个部位的生理信号,后续还可以进一步对采集的信号进行处理。在一些实施例中,智能穿戴设备可以包括智能手镯、智能鞋袜、智能眼镜、智能头盔、智能手表、智能衣服、智能裤装、智能背包、智能配件等或其任意组合。在一些实施例中,所述生理信号为可以被检测的能够体现身体状态的信号,例如,可以包括呼吸信号、心电信号(ECG)、肌电信号、血压信号、温度信号等多种信号。
下面将结合附图对本说明书实施例提供的电极结构进行详细说明。
图1是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图。
如图1所示,电极结构100可以包括多个电极110,多个电极110中的每一个与多个电极110中的至少另一个通过连接件120实现软性连接,并且连接件120可以将所连接的电极电导通。作为示例性说明,多个电极110中的每一个电极110均具有一个或以上相邻的电极110,每一个电极110可以和与之相邻的电极110中的一个或多个通过连接件120实现软性连接。可以理解的是,本说明书实施例中所说的“相邻的电极”是指在特定方向上相互邻接两个或多个电极,例如,在沿图1所示的第一方向每个电极都有与之相邻的一个或多个电极,在沿图1所示的第二方向上,每个电极也都有与之相邻的一个或多个电极。在一些实施例中,如图1所示,每一个电极110可以和与之相邻的所有电极110通过连接件120实现软性连接。其中,与某一个电极110相邻的所有电极110可以包括沿第一方向与该电极110相邻的所有电极110以及沿第二方向与该电极110相邻的所有电极110。在一些实施例中,在满足所有电极110之间能够电导通的情况下,每一个电极110也可以仅和与之相邻的电极110中的部分电极通过连接件120实现软性连接。通过将每个电极110与其相邻的一个或多个电极110之间通过可导电的连接件120实现软性连接,一方面相当于增大电极结构100与人体皮肤的贴合面积,便于提高信噪比,另一方面,可以增大电极结构100的可变形量,在被应用于贴合人体皮肤以采集人体的生理信号时,能够保证人体具有较好的舒适感。在一些实施例中,第一方向可以与第二方向垂直。例如,电极结构100可以用于贴合人体皮肤以采集肌电信号,第一方向可以是肌肉纤维的长度方向,第二方向可以是与肌肉纤维的长度方向相垂直的方向。仅作为示例,电极结构100可以贴合在人体腿部肌肉的位置,此时第一方向可以是腿部的轴向方向,第二方向可以是腿部的周向方向,电极结构100还可以贴合在人体腰部肌肉的位置,此时第一方向可以是腰椎的轴向方向,第二方向可以是腰部的周向方向。
在一些实施例中,多个电极110可以呈如图1所示的矩形阵列分布,也可以是诸如环形、圆形等阵列形式。在一些实施例中,多个电极110可以不规则分布,例如,多个电极110中的较多数可以集中在监测难度较高或需要着重关注的位置分布,多个电极110中的较少数可以在其它位置分散开分布。为了方便说明,本说明书将以多个电极呈矩形阵列分布的电极结构进行主要介绍。
在一些实施例中,如图1所示,电极结构100还可以包括基底130,多个电极110可以分别沿第一方向和第二方向布置在基底130上,电极结构100在第一方向和第二方向可以上分别具有不同的可变形量。在一些实施例中,电极结构100在第一方向和第二方向上分别具有不同的弹性系数,而使得电极结构100在第一方向和第二方向上分别具有不同的可变形量。具体地,电极结构100在第一方向上的弹性系数为第一弹性系数,电极结构100在第二方向上的弹性系数为第二弹性系数。其中,第一方向和第二方向垂直。在一些实施例中,如图1所示,电极结构100中每行沿第一方向分布的电极110的数量可以与电极结构100中每列沿第二方向分布的电极110的数量相同。在一些实施例中,电极结构100中每行沿第一方向分布的电极110的数量可以与电极结构100中每列沿第二方向分布的电极110的数量也可以不同。例如,电极结构100中每行沿第一方向分布的电极110的数量可以大于或小于电极结构100中每列沿第二方向分布的电极110的数量。在一些实施例中,基底130可以采用柔性绝缘材料(例如,树脂、软PVC、硅胶)制成,形状可以为矩形、圆形或其他不规则的形状。在一些实施例中,电极110可以通过粘贴、卡接、焊接等方式固定连接在基底130上。在一些实施例中,当电极结构100应用于可穿戴设备时,基底130可以是可穿戴设备中供用户穿戴的穿戴部(例如,上衣、裤装、腰带、绑带等)的一部分,也可以与穿戴部分开设置,然后通过粘贴、卡接、焊接等方式固定连接在穿戴部与用户身体贴合的表面上,从而可以将电极结构100固定在穿戴部上与用户皮肤贴合,以采集生理信号。在一些实施例中,基底130的可变形量(或者穿戴部的可变形量)可以与连接件120的可变形量一致或基本一致,这样可以在用户在佩戴可穿戴设备时,减少电极结构给用户带来的不适感,同时保证穿戴部上设置电极结构100的位置不易发生损坏。需要说明的是,在一些实施例中,电极结构100也可以不包括基底130,每个电极110与其相邻的一个或多个电极110之间可以仅通过连接件120实现软性连接。
在一些实施例中,电极110可以是片状结构,电极110的形状可以为圆形、椭圆形、矩形、菱形等规则形状或其他不规则形状。在一些实施例中,电极110可以是由单一材料制成的电极,例如金属织物电极、导电硅电极、水凝胶电极、金属电极等。优选地,电极110可以为金属织物电极或导电硅电极。金属织物电极的电阻率更小,当电极结构100用于贴合人体皮肤采集生理信号时,金属织物电极的阻抗以及与皮肤之间的接触阻抗也较小。金属织物电极厚度越小,其阻抗以及与皮肤之间的接触阻抗也越小。在一些实施例中,电极110与皮肤之间的接触阻抗越小,电极结构100与皮肤之间的接触阻抗就越小,所采集的生理信号强度越高。在一些实施例中,在使用金属织物电极采集生理信号时,金属织物电极的厚度可以为500μm~2mm。在一些实施例中,电极110还可以是不同材料叠加形成的电极,例如金属织物材料与导电硅材料构成的电极,不仅其与皮肤之间的接触阻抗小,并且其中与皮肤接触的导电硅具有亲肤、耐洗涤等优点,避免电极与皮肤接触给人体带来的不适感。
在一些实施例中,可以通过控制电极110的尺寸来调整电极结构100在第一方向上的第一弹性系数和/或电极结构100在第二方向上的第二弹性系数,以调整电极结构100在第一方向和/或第二方向上的可变形量。在一些实施例中,可以通过控制电极110在第一方向的最大尺寸和第二方向的最大尺寸的比值调整电极结构100在第一方向上的第一弹性系数和/或电极结构100在第二方向上的第二弹性系数。在一些实施例中,当电极110在第一方向的最大尺寸大于电极110在第二方向的最大尺寸时,电极结构100在第一方向上的第一弹性系数小于电极结构100在第二方向上的第二弹性系数,电极结构100在第一方向上的可变形量就大于电极结构100在第二方向上的可变形量。在一些实施例中,为使电极结构100在第一方向和/或第二方向上具有一定的可变形量,以提高人体佩戴的舒适感,电极110在第一方向上的最大尺寸和在第二方向上的最大尺寸之间的比值可以为0.1~10。在一些实施例中,电极结构100在第一方向和/或第二方向上具有一定可变形量的前提下,为避免电极110在第一方向及第二方向上的尺寸差异过大而导致电极110易损坏,电极110在第一方向上的最大尺寸和在第二方向上的最大尺寸之间的比值可以为1~8。在一些实施例中,可以根据电极结构100在应用场景中的弹性需求来对电极110在第一方向的最大尺寸和第二方向的最大尺寸的比值进行设计,例如,电极结构100贴合与人体皮肤贴合时电极结构100在第二方向上的可变形量较小对于提高人体的舒适感有明显作用,则可以将电极110在第一方向的最大尺寸和第二方向的最大尺寸的比值设计得较大。
在一些实施例中,可以通过控制电极结构100中电极110的数量、面积以及电极结构100的总面积与所有电极110面积之和的比值来调整电极结构100在第一方向上的第一弹性系数和/或电极结构100在第二方向上的第二弹性系数,以调整电极结构100在第一方向和/或第二方向上的可变形量。
在一些实施例中,电极110的数量越多,电极结构100在第一方向上的第一弹性系数和/或电极结构100在第二方向上的第二弹性系数就越大,电极结构100的变形量就会越小。作为示例性说明,在电极结构100的总面积一定的情况下,电极110的数量越多,相邻电极110之间的间距就会越小,连接在相邻电极110之间的连接件120的长度(例如,连接件120沿第一方向的最大尺寸或沿第二方向的最大尺寸)就会越小,连接件120的弹性系数就越大,连接件120的可变形量就越小,电极结构100在第一方向和/或第二方向上的变形量就会越小。为了保证电极结构100具有较大的变形量,在一些实施例中,电极结构100中电极110的数量可以为2~1000个。在一些实施例中,电极结构100中电极110的数量可以为100~1000个。在一些实施例中,电极结构100中电极110的数量可以为500~1000个。需要说明的是,图1示出的电极数量仅作为示例,并无意于对其进行限制。
在一些实施例中,电极结构100中的每个电极110的面积越小,电极结构100在第一方向上的第一弹性系数和/或电极结构100在第二方向上的第二弹性系数就越小,电极结构100在第一方向或第二方向上的可变形量就越大。作为示例性说明,在电极结构100的总面积一定的情况下,电极110的面积越小,相邻电极110之间的间距就可能越大,连接在相邻电极110之间的连接件120的长度(例如,连接件120沿第一方向的最大尺寸或连接件120沿第二方向的最大尺寸)就会越大,连接件120的弹性系数就越小,连接件120的可变形量就越大,使得电极结构100在第一方向和/或第二方向上的可变形量就越大。为了保证电极结构100具有较大的可变形量,在一些实施例中,电极结构100中的每个电极110的面积可以为2mm2~10mm2。
在一些实施例中,电极结构100的面积与所有电极110的面积之和的比值越大,电极结构100在第一方向上的第一弹性系数和/或电极结构100在第二方向上的第二弹性系数就越小,电极结构100在第一方向和/或第二方向的可变形量也就越大。作为示例性说明,电极结构100的面积与所有电极110的面积之和的比值越大,相邻电极110之间的间距就可能越大,连接在相邻电极110之间的连接件120的长度(例如,连接件120在第一方向上的最大尺寸或连接件120在第二方向上的最大尺寸)就越大,连接件120的弹性系数就越小,连接件120的可变形量就越大,使得电极结构100在第一方向和/或第二方向上的可变形量就越大。其中,电极结构100的面积可以是指电极结构100所呈现的整体形状的面积。为了保证电极结构100具有较大的可变形量,在一些实施例中,电极结构100的面积与所有电极110的面积之和的比值可以为4~10。
在一些实施例中,可以通过控制电极结构沿第一方向设置的连接件的数量和电极结构沿第二方向设置的连接件的数量来调整电极结构在第一方向和/或第二方向上的可变形量。在一些实施例中,通过控制电极结构沿第一方向设置的连接件的数量和电极结构沿第二方向设置的连接件的数量可以调整第一方向上的第一弹性系数和/或电极结构100在第二方向上的第二弹性系数,从而达到调整电极结构在第一方向和/或第二方向上的可变形量的目的。
在一些实施例中,如图1所示,电极结构100沿第一方向设置的连接件120的数量可以与电极结构100沿第二方向设置的连接件120的数量相同,并且电极结构100在第一方向的第一弹性系数和电极结构100在第二方向的第二弹性系数可以相同或基本相同,从而使得电极结构100在第一方向的可变形量和在第二方向的可变形量能够相同或基本相同。在一些实施例中,电极结构100在第一方向的第一弹性系数(可变形量)和电极结构100在第二方向的第二弹性系数(可变形量)基本相同可以是指第一弹性系数和第二弹性系数之间的差值在1%~10%以内。具体地,如图1所示,每行沿第一方向分布且相邻的两个电极110之间均通过连接件120连接,每列沿第二方向分布且相邻的两个电极110之间均通过连接件120连接,其中,电极结构100沿第一方向设置的连接件120的数量和电极结构沿第二方向设置的连接件数量均为12个。在一些实施例中,在满足所有电极110之间能够电导通的情况下,电极结构100中可以仅有部分沿第一方向分布且相邻的两个电极110之间通过连接件120连接,部分沿第二方向分布且相邻的两个电极110之间通过连接件120连接,只要保证电极结构100沿第一方向设置的连接件120的数量与电极结构100沿第二方向设置的连接件120的数量相同即可。其中,所有电极110之间电导通可以理解为电极结构100中任意两个电极110之间能够直接或间接通过一个或多个连接件120连接以此实现电导通。需要说明的是,图1中示出的电极110以及连接件120的数量仅作为示例,并无意于进行限制,当电极结构的电极数量为其他数量时,电极结构沿第一方向设置的连接件数量和沿第二方向设置的连接件数量可以参考电极结构100沿第一方向设置的连接件120的数量和沿第二方向设置的连接件120的数量是如何设计的进行设计。
图2是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图。
在一些实施例中,如图2所示,电极结构200沿第一方向设置的连接件220的数量可以大于电极结构200沿第二方向设置的连接件220的数量,并且电极结构200在第一方向的第一弹性系数可以大于电极结构200在第二方向的第二弹性系数,以使得电极结构200在第一方向的可变形量可以小于电极结构200在第二方向的可变形量。其中,电极结构200中的电极210、连接件220以及基底230分别与电极结构100中的电极110、连接件120以及基底130类似,更多关于电极结构200中的电极210、连接件220以及基底230的描述可以参考电极结构100中的电极110、连接件120以及基底130的相关描述,在此不再赘述。
在一些实施例中,通过使电极结构200中每行沿第一方向分布且相邻的两个电极210之间均通过连接件220连接,部分沿第二方向分布且相邻的两个电极210之间通过连接件220连接,可以使得电极结构200沿第一方向设置的连接件220的数量大于电极结构200沿第二方向设置的连接件220的数量,以使得电极结构200在第一方向的第一弹性系数大于电极结构200在第二方向的第二弹性系数,导致电极结构200在第一方向的可变形量可以小于电极结构200第二方向的可变形量。具体地,当电极结构200中沿第一方向分布且通过连接件220连接的行数大于电极结构200中沿第二方向分布且通过连接件220连接的列数时,可以使得电极结构200在第一方向的第一弹性系数大于电极结构200在第二方向的第二弹性系数,而使得电极结构200在第一方向的可变形量小于在第二方向的可变形量。作为示例性说明,如图2所示,电极结构200沿第一方向设置的连接件220的数量为12个,电极结构200沿第二方向设置的连接件220的数量为6个。其中,电极结构200中沿第一方向设置的12个连接件220可以用于将电极结构200中所有分布在第一方向上相邻的两个电极210连接起来,电极结构200沿第二方向设置的6个连接件220中的3个连接件220可以用于将电极结构200中分布在从左到右第一列的4个电极210连接起来,另外3个连接件220可以用于将电极结构200中分布在从左到右最后一列的4个电极210连接起来。在一些实施例中,电极结构200沿第二方向设置的连接件220的数量可以是3个,在满足所有电极210之间能够电导通的情况下,3个连接件220可以用于将电极结构200中分布在同一列的4个电极连接起来,或者用于分别将电极结构200中分布在不同列的相邻两个电极210连接起来,其中,3个连接件220所连接的电极210中有4个电极分布在不同行内。例如,在满足所有电极210之间能够电导通的情况下,3个连接件220中的第一个连接件220可以用于将分布在第一列中相邻的两个电极210连接起来,3个连接件220中的第二个连接件220可以用于将分布在第二列中相邻的两个电极210连接起来,3个连接件220中的第三个连接件220可以用于将分布在第三列中相邻的两个电极210连接起来,其中,3个连接件所连接的电极210中需要有4个电极210分布在不同行内来满足所有电极210之间电导通。在一些实施例中,在满足所有电极210之间能够电导通的情况下,电极结构200沿第二方向设置的连接件220的数量还可以大于3个,且小于沿电极结构200沿第一方向设置的连接件220的数量,例如,电极结构200沿第二方向设置的连接件220的数量还可以是4个、5个、6个、7个等。在一些实施例中,在满足所有电极210之间能够电导通的情况下,电极结构200中也可以仅有部分沿第一方向分布且相邻的电极210之间通过连接件120连接,只需满足沿第一方向设置的连接件220的数量大于沿第二方向设置的连接件220的数量即可。可以理解的是,电极结构200中的每行电极210可以是指沿电极结构200中沿与第一方向平行的方向分布并且在同一直线的多个电极210,电极结构200中的每列电极210可以是指沿电极结构200中沿与第二方向平行的方向分布并且在同一直线的多个电极210。需要说明的是,图2中示出的电极210以及连接件220的数量仅作为示例,并无意于进行限制,当电极结构的电极数量为其他数量时,该电极结构沿第一方向设置的连接件数量和沿第二方向设置的连接件数量可以参考电极结构200沿第一方向设置的连接件210的连接件220的数量和沿第二方向设置的连接件220的数量进行设计。
图3是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图。
在一些实施例中,电极结构300沿第一方向设置的连接件320的数量可以小于电极结构30沿第二方向设置的连接件320的数量,并且电极结构300在第一方向的第一弹性系数可以大于电极结构300在第二方向的弹性系数,以使得电极结构300在第一方向的可变形量可以大于在第二方向的可变形量。其中,电极结构300中的电极310、连接件320以及基底330分别与电极结构100中的电极110、连接件120以及基底130类似,更多关于电极结构300中的电极310、连接件320以及基底330的描述可以参考电极结构100中的电极110、连接件120以及基底130的相关描述,在此不再赘述。
在一些实施例中,通过使电极结构300中每列沿第二方向分布且相邻的两个电极310之间均通过连接件320连接,部分沿第一方向分布且相邻的两个电极210之间通过连接件320连接,可以使得电极结构300沿第二方向设置的连接件320的数量大于电极结构300沿第一方向设置的连接件320的数量,以使得电极结构300在第一方向的第一弹性系数小于电极结构300在第二方向的第二弹性系数,导致电极结构300在第一方向的可变形量可以大于在第二方向的可变形量。具体地,当电极结构300中沿第一方向分布且通过连接件320连接的行数小于电极结构300中沿第二方向分布且通过连接件320连接的列数时,可以使得电极结构300在第一方向的第一弹性系数小于电极结构300在第二方向的第二弹性系数,而使得电极结构300在第一方向的可变形量大于在第二方向的可变形量。作为示例性说明,如图3所示,电极结构300沿第一方向设置的连接件320的数量为6个,电极结构300沿第二方向设置的连接件320的数量为12个。其中,电极结构200中沿第二方向设置的12个连接件220可以用于将电极结构200中所有分布在第二方向上相邻的两个电极210连接起来,电极结构300沿第一方向设置的连接件320中的3个连接件320可以用于将电极结构300中分布在从上到下第一行的4个电极310连接起来,另外3个连接件320可以用于将电极结构300中分布在从上到下最后一行的4个电极310连接起来。在一些实施例中,电极结构300沿第一方向设置的连接件320的数量可以是3个,在满足所有电极310之间能够电导通的情况下,3个连接件320可以用于将电极结构300中分布在同一行的4个电极310连接起来,或者用于分别将电极结构300中分布在不同行的相邻两个电极310连接起来,其中,3个连接件所连接的电极210中有4个电极分布在不同列内。例如,在满足所有电极310之间能够电导通的情况下,3个连接件220中的第一个连接件320可以用于将分布在第一行中相邻的两个电极310连接起来,3个连接件220中的第二个连接件320可以用于将分布在第二行中相邻的两个电极310连接起来,3个连接件220中的第三个连接件320可以用于将分布在第三行中相邻的两个电极310连接起来,其中,3个连接件所连接的电极310中需要有4个电极210分布在不同列内来满足所有电极310之间电导通。在一些实施例中,在满足所有电极310之间能够电导通的情况下,电极结构300沿第一方向设置的连接件320的数量还可以大于3个,且小于沿电极结构300沿第一方向设置的连接件320的数量,例如,电极结构300沿第一方向设置的连接件320的数量还可以是4个、5个、6个、7个等。在一些实施例中,在满足所有电极310之间能够电导通的情况下,电极结构300中也可以仅有部分沿第二方向分布且相邻的电极310之间通过连接件120连接,只需满足沿第一方向设置的连接件320的数量小于沿第二方向设置的连接件220的数量即可。可以理解的是,电极结构300中的每行电极310可以是指沿电极结构300中沿与第一方向平行的方向分布并且在同一直线的多个电极310。需要说明的是,图3中示出的电极310以及连接件320的数量仅作为示例,并无意于进行限制,当电极结构的电极数量为其他数量(例如,100、200、500、1000个等)时,该电极结构沿第一方向设置的连接件数量和沿第二方向设置的连接件数量可以参考电极结构300沿第一方向设置的连接件320的数量和沿第二方向设置的连接件320的数量进行设计。
本说明书实施例提供的电极结构(例如,电极结构100、200或300)中的每个电极(例如,电极110、210或310)与其相邻的一个或多个电极至少通过连接件(例如,连接件120、220或320)来实现软性连接,具有较大的形变范围,用于与人体皮肤采集生理信号时,可以保证人体具有较好的舒适感。在一些实施例中,连接件可以包括可导电结构,可导电结构具有导电性,多个电极中的每一个与多个电极中的至少另一个通过可导电结构连接,可以使连接的两个电极之间电导通,且能够发生相对位移。在一些实施例中,为使可导电结构与电极能够更好地适应不同的尺寸和形状需求,可导电结构的自然长度大于所连接的电极之间的初始间距。在一些实施例中,为使可导电结构的自然长度能够配合电极结构的拉伸形变,并考虑到电极结构的拉伸量不会太大,可导电结构的自然长度与所连接的电极之间的比值可以为1.5~10。
在一些实施例中,可导电结构可以为弹性可导电结构,可导电结构沿其轴向可弹性伸缩。其中,可导电结构沿其轴向可弹性伸缩可以是指可导电结构在受到外力的作用下在其轴线方向上可以伸长或缩短并且在外力消失后可以恢复到初始长度。在一些实施例中,可导电结构可以具有可变形量,可以直接影响电极结构在第一方向的第一弹性系数和/或在第二方向的第二弹性系数。可导电结构的可变形量可以是指可导电结构即将发生塑性变形(或断裂)时沿轴向弹性伸长后的最大长度与可导电结构的初始长度之间的差值百分比。在一些实施例中,可导电结构的可变形量越大,电极结构500在第一方向的第一弹性系数和/或在第二方向的第二弹性系数就越小,电极结构500在第一方向的和/或在第二方向的可变形量就越大。在一些实施例中,为使人体具有较好的舒适感,且避免可变形量过大而导致的电极结构不耐用及选材困难等问题,可导电结构的可变形量可以为5%~200%。在一些实施例中,为保证人体在活动量较大的状态下也能具有较好的舒适感,可以提升可导电结构的可变形量,可导电结构的可变形量可以为50%~200%。在一些实施例中,为更好的适应更多的人体尺寸,可以再提升可导电结构的可变形量,可导电结构的可变形量可以为100%~200%。
在一些实施例中,可导电结构与电极之间可以是分体式结构,可导电结构的两端可以通过粘接、焊接、可拆卸式连接等方式与两个电极连接。在一些实施例中,可导电结构的两端与两个电极之间采用插接。在一些实施例中,可导电结构的两端可以设置有触针,电极处设置有插孔,触针***插孔实现可导电结构的两端与电极之间的插接,或者,可导电结构的两端可以设置有插孔,电极处设置有触针。在一些实施例中,可导电结构的两端与两个电极之间采用卡接。在一些实施例中,可导电结构的两端可以设置有凸块,电极处设置有卡槽,凸块嵌入卡槽实现可导电结构的两端与电极之间的卡接,或者,可导电结构的两端可以设置有卡槽,电极处设置有凸块。可导电结构与电极的可拆卸式连接可以使电极结构能够随意组成和拆卸以适应不同的尺寸和形状需求,当这样的电极结构应用于可穿戴设备时,可以通过改变电极结构的尺寸和形变,以使可穿戴设备适用于成人或儿童。在一些实施例中,多个电极可以分为两组,其中一组电极(可称为第一电极组)固定设置于可穿戴设备的穿戴部上,另一组电极(可称为第二电极组)与可穿戴设备的穿戴部可拆卸连接。在一些实施例中,第二电极组中的电极具有电极插头(例如,上述的触针、凸块等结构),相应地,可穿戴设备上设置电极接口(例如,上述的插孔、卡槽等结构),电极插头与电极接口通过插、拔实现电极与可穿戴设备的连接与断开,如此,第二电极组可以任意与不同尺寸的可穿戴设备连接,以实现更多的使用可能,同时,由于第二电极组可以重复使用,也能更低成本的实现可穿戴设备的更换。在一些实施例中,第二电极组可以包括至少两个电极,第二电极组中的电极相互通过可导电结构连接。在一些实施例中,多个电极可以不包括第一电极组,如此,可穿戴设备上的所有电极均是可拆卸的电极。
可导电结构是提高电极结构的弹性系数的关键,下面将结合附图对本说明书实施例中的可导电结构进行详细说明。
图4是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图。
在一些实施例中,本说明书实施例中的可导电结构可以包括图4中示出的连接电极420。在一些实施例中,如图4所示,电极结构400中的多个电极410中的每一个与多个电极410中的至少一个通过连接电极420实现软性连接,并且连接电极420可以将所连接的电极410电导通。在一些实施例中,如图4所示,多个电极410中的每一个电极410可以和与之相邻的所有电极410通过连接电极420实现软性连接。在一些实施例中,在满足所有电极410之间能够电导通的情况下,每一个电极410也可以和与之相邻的至少一个电极410通过连接电极420实现软性连接。关于电极结构400中的电极410、基底430分别与电极结构100中的电极110、基底130类似,更多关于电极结构400中的电极410、基底430的描述可以参考电极结构100中的电极110、基底130的相关描述,在此不再赘述。在一些实施例中,连接电极420可以是指与电极410一样能够用作导电介质并且连接在两个相邻的电极410之间的连接部件。在一些实施例中,连接电极420和电极410的材料可以相同或不同。在一些实施例中,连接电极420既可以电导通相邻的电极410,也可以实现与电极410相同的功能,即在贴合人体皮肤时采集肌电信号。
在一些实施例中,通过控制连接电极420在第一方向上的最大尺寸和/或在第二方向上的最大尺寸,可以使得连接电极420能够实现所连接的电极410之间的软性连接。在一些实施例中,电极结构400中沿第一方向设置的连接电极420在第一方向上的最大尺寸大于其在第二方向上的最大尺寸,沿第一方向设置的连接电极420在第一方向上的最大尺寸与其在第二方向上的最大尺寸之间的比值越大,沿第一方向设置的连接电极420的弹性系数就越小,电极结构400在第一方向的第一弹性系数就可以越小,电极结构400在第一方向的可变形量就越大。在一些实施例中,电极结构400中沿第二方向设置的连接电极420在第一方向上的最大尺寸小于其在第二方向上的最大尺寸,电极结构400中沿第二方向设置的连接电极420在第一方向上的最大尺寸与其在第二方向上的最大尺寸之间的比值越小,沿第二方向设置的连接电极420的弹性系数就越小,电极结构400在第二方向的第二弹性系数就可以越小,电极结构400在第二方向的可变形量就越大。在一些实施例中,电极结构400中沿第一方向设置的连接电极420在第二方向上的最大尺寸小于沿第一方向分布的电极410在第二方向上的最大尺寸。在一些实施例中,电极结构400中沿第二方向设置的连接电极420在第一方向上的最大尺寸小于沿第二方向分布的电极410在第一方向上的最大尺寸。
在一些实施例中,连接电极420与电极410之间可以是分体式结构,连接电极420的两端可以通过粘接、焊接等方式与两个相邻的电极410连接。在一些实施例中,连接电极420的两端可以与两个电极可拆卸式连接。在一些实施例中,连接电极420的两端与两个电极410之间采用插接。在一些实施例中,连接电极420的两端与两个电极410之间采用卡接。关于插接和卡接的具体说明可以参见可导电结构部分。在一些实施例中,为使连接电极420与电极410能够更好地适应不同的尺寸和形状需求,连接电极420的自然长度大于所连接的电极之间的初始间距。在一些实施例中,为使连接电极420与电极410能够更好地适应不同的尺寸和形状需求,连接电极420可以为柔性电极。在一些实施例中,连接电极420的轴向的可变形量为5%~200%。
在一些实施例中,连接电极420与其所连接的电极410中的一个或两个可以是一体式结构,或者连接电极420可以看作是电极410的一部分。在一些实施例中,电极结构400可以是一体式结构,即电极结构400中的所有电极410与连接电极420为一体式设计,电极410与连接电极420之间无需再通过其他连接方式进行连接。作为示例性说明,可以将一整个电极片进行镂空处理(例如,激光切割、冲压等),以得到一体式的多个电极410和连接电极420,即电极结构400。在一些实施例中,镂空处理后的电极片可以形成网格结构,电极片具有多个规则或不规则排列的网孔。电极片上较细(在第一方向上第二方向尺寸较小或在第二方向上第一方向尺寸较小)的部分为连接电极420,电极片上较粗(在第一方向上第二方向尺寸较大或在第二方向上第一方向尺寸较大)的部分为电极410。需要说明的是,连接电极420不仅可以适用于图4示出的电极结构400,也即是适用于电极机构100中的连接件120,还可以适用于电极结构200中的连接件220以及电极结构300中的连接件320。
图5是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图。
在一些实施例中,本说明书实施例中的可导电结构可以包括图5中示出的导线520。在一些实施例中,如图5所示,电极结构500中的多个电极510中的每一个与多个电极510中的至少一个通过导线520实现软性连接,并且导线520可以将所连接的电极510电导通。在一些实施例中,如图5所示,多个电极510中的每一个电极510可以和与之相邻的所有电极510通过导线520实现软性连接。在一些实施例中,在满足所有电极510之间能够电导通的情况下,每一个电极510也可以和与之相邻的至少一个电极510通过导线520实现软性连接。关于电极结构500中的电极510、基底530分别与电极结构100中的电极510、基底530类似,更多关于电极结构500中的电极510、基底530的描述可以参考电极结构100中的电极110、基底130的相关描述,在此不再赘述。在一些实施例中,导线520可以是指具有一定导电能力的线状结构。
在一些实施例中,为了保证导线520能够实现所连接的电极510之间的软性连接,导线520沿其轴向可弹性伸缩。其中,导线520沿其轴向可弹性伸缩可以是指导线520在受到外力的作用下在其轴线方向上可以伸长或缩短并且在外力消失后可以恢复到初始长度。在一些实施例中,导线520的材料可以包括镀导电金属的纤维、沉积导电物质的纤维及混合导电物质的高分子聚合物中的至少一种。示例性的导电金属包括金、银、铁及铜等。示例性的导电物质包括导电金属、碳及石墨烯等。这些材料可以保证导线520具有将所连接的电极510电导通的能力,还能让导线520具备沿其轴向可弹性伸缩的能力。
在一些实施例中,导线520与电极510之间可以是分体式结构,导线520的两端可以通过粘接、焊接等方式与两个相邻的电极510连接。在一些实施例中,导线520的两端可以与两个电极510可拆卸式连接。
在一些实施例中,导线520的可变形量可以直接影响电极结构500在第一方向的第一弹性系数和/或在第二方向的第二弹性系数。在一些实施例中,导线520的可变形量可以是指导线520即将发生塑性变形(例如,断裂)时沿轴向弹性伸长后的最大长度与导线520的初始长度之间的差值百分比。在一些实施例中,导线520的可变形量越大,电极结构500在第一方向的第一弹性系数和/或在第二方向的第二弹性系数就越小,电极结构500在第一方向的和/或在第二方向的可变形量就越大。在一些实施例中,导线520的可变形量可以为5%~200%。在一些实施例中,导线520的可变形量可以为20%~200%。在一些实施例中,导线520的可变形量可以为50%~200%。在一些实施例中,导线520的可变形量可以为100%~200%。需要说明的是,导线520不仅可以适用于图5示出的电极结构500,也即是适用于电极结构100中的连接件120,还可以适用于电极结构200中的连接件220以及电极结构300中的连接件320。在一些可替换的实施例中,导线520可以是由液体导体形成的液体导线。此时,相邻电极510之间通过液体导线连接,可以提供较好的软连接效果。
图6是根据本说明书一些实施例所示的电极结构的结构示意图。
在一些实施例中,本说明书实施例中的连接件(例如,连接件120、220或320)可以包括图6中示出的导线620。在一些实施例中,如图6所示,电极结构600中的多个电极610中的每一个与多个电极610中的至少一个通过导线620实现软性连接,并且导线620可以将所连接的电极610电导通。在一些实施例中,如图6所示,多个电极610中的每一个电极610可以和与之相邻的所有电极610通过导线620实现软性连接。在一些实施例中,在满足所有电极610之间能够电导通的情况下,每一个电极610也可以和与之相邻的至少一个电极610通过导线620实现软性连接。关于电极结构600中的电极610、基底630分别与电极结构100中的电极110、基底130类似,更多关于电极结构500中的电极510、基底530的描述可以参考电极结构100中的电极110、基底130的相关描述,在此不再赘述。
在一些实施例中,为了保证导线620能够实现所连接的电极610之间的软性连接,导线620的自然长度可以大于所连接的电极610之间的初始间距。其中,导线620的自然长度可以是指导线620展开成一条直线后的长度,所连接的电极610之间的初始间距可以是指电极结构600在没有受到外力发生变形(例如,沿第一方向或第二方向伸缩或弯曲等)时导线620所连接的两个相邻电极610之间的间距。在一些实施例中,通过使导线620的自然长度大于所连接的电极610的之间的间距,当导线620连接在两个相邻的电极610之间时,导线620可以包括至少一个弯曲部,当基底630受到沿第一方向或第二方向的力而发生拉伸时,导线620的弯曲部可以展开,从而减小对基底630发生拉伸形变的阻碍,以此可以实现所连接的电极610之间的软性连接。在一些实施例中,为使导线620能够配合电极结构的拉伸形变,并考虑到电极结构的拉伸量不会太大,导线620的自然长度与所连接的电极610之间的距离的比值可以为1.5~10。在一些实施例中,为配合电极结构产生的更大拉伸形变,导线620的自然长度与所连接的电极610之间的距离的比值可以为2~10。在一些实施例中,为避免导线620对电极结构的拉伸形变形成阻碍,导线620的自然长度与所连接的电极610之间的距离的比值可以为5~10。在一些实施例中,导线620可以采用具有一定导电能力的刚性材料制成,例如,导线620的材料可以为金、银、铁、铜等金属材料。在一些实施例中,导线620也可以采用与导线520相同的材料制成。需要说明的是,导线620不仅可以适用于图6示出的电极结构600,也即是适用于电极机构100中的连接件120,还可以适用于电极结构200中的连接件220以及电极结构300中的连接件320。
本说明书实施例还提供了一种可穿戴设备,该可穿戴设备可以用于穿戴在人体上以采集人体的生理信号,并且保证人体具有较好的舒适感。下面将结合附图对本说明书实施例提供的可穿戴设备进行详细说明。
图7是根据本说明书一些实施例所示的可穿戴设备的结构示意图。
如图7所示,可穿戴设备700可以包括穿戴部710、至少两个第一电极720和至少两个第二电极730。其中,穿戴部710可以包括基底711,至少两个第一电极720可以间隔布置在基底711上,用于贴合皮肤以分别采集生理信号(例如,肌电信号、心电信号等),至少两个第二电极730可以间隔布置在基底711上且之间通过连接件740电连接,以为采集到的生理信号提供参考电压。
穿戴部710可以用于穿戴在用户身体上。在一些实施例中,穿戴部710可以为上衣(例如,T恤、马甲、背心、外套等),穿戴于用户的上半身。在一些实施例中,穿戴部710可以为裤装(例如长裤、短裤等),穿戴于用户的下半身。在一些实施例中,穿戴部710也可以为腿环或腰带,分别对应穿戴于用户的腿部或腰部。在一些实施例中,穿戴部710还可以为手环、头盔等,分别对应穿戴于用户的手部或头部。在一些实施例中,基底711可以是指穿戴部710与用户身体贴合的表面。在一些实施例中,穿戴部710可以与第一电极720和/或第二电极730具有一致或基本一致的可形变量,这样可以保证穿戴部710上设置第一电极720和/或第二电极730的部分不易出现损坏的情况。
在一些实施例中,当用户佩戴穿戴部710时,至少两个第一电极720可以贴合在用户的正中矢状面的两侧,例如,至少第一电极720可以分别贴合在用户的胸部、腰部等位于正中矢状面的两侧,或者至少两个第一电极720可以分别贴合用户左手和右手、左腿或右腿等。在一些实施例中,至少两个第一电极720可以相对用户的正中矢状面对称,这样有利于消除或抑制采集到的生理信号(例如,心电信号)中噪声(例如,运动伪迹)的干扰,提高生理信号的质量。在一些实施例中,至少两个第一电极720也可以不相对用户的正中矢状面对称。在一些实施例中,用户的正中矢状面可以是指通过用户身体的正中线的平面,其中,用户身体的正中线可以根据用户的鼻尖到两***中间的连线、从两***中间到腹部脐中间的连线或从腹部脐的中间到耻骨联合关节中间的连线来确定。
在一些实施例中,当至少两个第一电极720用于采集肌电信号时,至少两个第一电极720可以沿用户的肌肉纤维方向与皮肤贴合。在一些实施例中,第一电极720可以是一整片电极,例如,第一电极720可以与本说明书实施例中的电极(例如,电极110、210、310、410、510或610)类似。在一些实施例中,第一电极720可以是本说明书实施例所提供的电极结构(例如,电极结构100、200、300、400、500或600),本说明书实施例提供的电极结构可以具有较大的可变形量,当设置在穿戴部710上与用户皮肤贴合时,可以保证用户的动作不会受到束缚,发力不会受到阻碍,使用户具有较好的舒适感,并且便于用户穿脱,用户具有较好的舒适感。
在一些实施例中,至少两个第二电极730可以作为参考地电极,以及至少两个第一电极720采集到的生理信号提供参考电压,从而有利于消除或抑制生理信号中的噪声(例如,运动伪迹、工频等)干扰,提高生理信号质量。例如,在对第一电极720所采集的信号进行放大处理的过程中,第二电极730所产生的电压可以作为放大器的参考电压。
在一些实施例中,当用户佩戴穿戴部710时,至少两个第二电极730可以相对用户的正中矢状面对称,这样可以提高穿戴部710的关于用户的正中矢状面两侧的可变形量(或称为弹性)的一致性,从而可以有利于对至少两个第一电极720采集到的生理信号中的噪声(例如,运动伪迹),提高生理信号质量。在一些实施例中,第二电极730可以是一整片电极,例如,第二电极730可以与本说明书实施例中的电极(例如,电极110、210、310、410、510或610)类似。也可以是本说明书实施例所提供的电极结构(例如,电极结构100、200、300、400、500或600)。
在一些实施例中,连接件740不仅可以实现至少两个第二电极730之间的电连接,保持统一的参考低电压,还可以实现所连接的至少两个第二电极730之间的软性连接,这使得至少两个第二电极730与连接在其之间的连接件740形成的整体结构可以具有较大的可变形量,当设置在穿戴部710上与用户皮肤贴合时,保证用户的动作不会受到束缚,发力不会受到阻碍,使用户具有较好的舒适感,并且便于用户穿脱。在一些实施例中,连接件740可以与本说明书实施例中的连接件(例如,连接件120、220或320)类似,进一步地,连接件740可以是图4中示出的连接电极420、图5中示出的导线520或图6中示出的导线620,关于连接件740的更多描述可以参考图4中示出的连接电极420、图5中示出的导线520或图6中示出的导线620的相关描述,在此不再赘述。
图8是根据本说明书一些实施例所示的可穿戴设备的结构示意图。
如图8所示,可穿戴设备800包括穿戴部810和至少两个电极结构820。其中,穿戴部810包括与用户身体贴合的基底811,至少两个电极结构820可以间隔布置在基底811上,用于贴合皮肤采集生理信号。关于穿戴部810以及基底811可以分别与可穿戴设备700中的穿戴部710以及基底711类似,更多关于穿戴部810以及基底811的描述可以参考可穿戴设备700中的穿戴部710以及基底711的相关描述,在此不再赘述。
电极结构820可以包括多个电极821,多个电极821中的每一个与多个电极821中的至少另一个可以通过连接件822电连接,电极结构820可以用于采集用户身体的电信号(例如,同一目标肌肉的电信号)。其中,电极821可以与图1中示出的电极110类似,关于电极821的更多描述可以参考电极110的相关描述,在此不再赘述。在一些实施例中,可以根据至少两个电极结构820对应目标肌肉的电信号来确定生理信号。作为示例性说明,至少两个电极结构820可以在用户身体同一目标肌肉的不同位置(例如,沿着肌肉纤维方向的不同位置)采集不同的电信号,电信号可以是对应目标肌肉的电位,通过确定目标肌肉不同位置之间的电位差可以用于反映该目标肌肉的发力情况。在一些实施例中,至少两个电极结构820可以关于用户身体的正中矢状面对称或非对称贴合在用户身体的两侧。在一些实施例中,电极结构820可以与穿戴部810具有一致或基本一致的可形变量,这样可以保证穿戴部810上设置电极结构820的部分不易出现损坏的情况。
在一些实施例中,电极结构820可以与本说明书实施例提供的电极结构(例如,电极结构100、200、300、400、500或600)类似,例如,如图8所示,电极结构820可以与电极结构100类似。关于电极结构820以及电极821的更多描述可以参考图1中示出的电极结构100、图2中示出的电极结构200、图3中示出的电极结构300、图4中示出的电极结构400、图5中示出的电极结构500或图6中示出的电极结构600的相关描述,在此不再赘述。其中,连接件822可以与本说明书实施例中的连接件(例如,连接件120、220或320)类似,进一步地,连接件822可以是图4中示出的连接电极420、图5中示出的导线520或图6中示出的导线620,以用于实现连接件822所连接的电极821之间的软性连接,从而使得电极结构820具有较大的可变形量(或称为弹性),当设置在穿戴部810上与用户皮肤贴合时,保证用户的动作不会受到束缚,发力不会受到阻碍,使用户具有较好的舒适感,并且便于用户穿脱。关于连接件822的更多描述可以分别参考图4中示出的连接电极420、图5中示出的导线520或图6中示出的导线620的相关描述,在此不再赘述。
在一些实施例中,电极结构820还可以包括基底823,多个电极821可以分别沿第一方向和第二方向间隔布置在基底823上。在一些实施例中,基底823可以是基底811的一部分。在一些实施例中,基底823可以相对于基底811独立设置,例如,基底823远离电极821的一面可以与基底811连接,从而将电极结构820连接到基底811上。关于基底823的更多描述可以参考图1中示出的基底130的相关描述,在此不再赘述。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
最后,应当理解的是,本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此,作为示例而非限制,本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地,本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。
Claims (14)
1.一种电极结构,其特征在于,包括:多个电极,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个至少通过连接件实现软性连接,所述连接件包括可导电结构,所述可导电结构能够将所连接的电极电导通。
2.根据权利要求1所述的电极结构,其特征在于,所述可导电结构沿所述可导电结构的轴向的可变形量为5%~200%。
3.根据权利要求1所述的电极结构,其特征在于,所述可导电结构的自然长度大于所连接的电极之间的初始间距。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电极结构,其特征在于,所述可导电结构与所连接的电极可拆卸式连接。
5.根据权利要求1-3任一项所述的电极结构,其特征在于,所述可导电结构与所连接的电极插接。
6.根据权利要求1-3任一项所述的电极结构,其特征在于,所述可导电结构包括导线,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个之间通过至少一条所述导线实现所述软性连接,所述导线能够将所连接的电极电导通。
7.根据权利要求1-3任一项所述的电极结构,其特征在于,所述可导电结构包括连接电极,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个之间通过至少一个所述连接电极实现所述软性连接,所述连接电极能够将所连接的电极电导通。
8.根据权利要求7所述的电极结构,其特征在于,所述连接电极与所述多个电极为一体式结构。
9.根据权利要求1-3任一项所述的电极结构,其特征在于,所述多个电极中的每个电极在第一方向上的最大尺寸与在第二方向上的最大尺寸之间的比值为0.1~10,所述第一方向与所述第二方向垂直。
10.根据权利要求1-3任一项所述的电极结构,其特征在于,所述电极结构还包括基底,所述多个电极分别沿第一方向和第二方向布置在所述基底上,所述电极结构在所述第一方向和所述第二方向上分别具有不同的弹性系数。
11.一种可穿戴设备,其特征在于,包括:
穿戴部,包括与用户身体贴合的基底;
至少两个第一电极,间隔布置在所述基底上,用于贴合皮肤以分别采集生理信号;以及
至少两个第二电极,间隔布置在所述基底上且之间通过连接件电连接,所述至少两个第二电极贴合皮肤以为所述生理信号提供参考电压。
12.根据权利要求11所述的可穿戴设备,其特征在于,当所述用户穿戴所述穿戴部时,所述至少两个第二电极相对所述用户的正中矢状面对称。
13.一种可穿戴设备,包括:
穿戴部,包括与用户身体贴合的基底;
至少两个电极结构,所述至少两个电极结构间隔布置在所述基底上,用于贴合皮肤以采集生理信号,其特征在于,
每个所述电极结构包括多个电极,所述多个电极中的每一个与所述多个电极中的至少另一个通过连接件电连接,所述电极结构被配置为采集用户身体同一目标肌肉的电信号。
14.根据权利要求13所述的可穿戴设备,其特征在于,所述多个电极中的至少部分电极与所述穿戴部可拆卸式连接。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
CN202223159384.0U CN219183776U (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种电极结构及可穿戴设备 |
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CN202223159384.0U CN219183776U (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种电极结构及可穿戴设备 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024113091A1 (zh) * | 2022-11-28 | 2024-06-06 | 深圳市韶音科技有限公司 | 一种电极结构及可穿戴设备 |
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2022
- 2022-11-28 CN CN202223159384.0U patent/CN219183776U/zh active Active
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