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技术领域

本申请涉及穿戴设备领域,具体而言,涉及电子设备及生物电信号采集方法。

背景技术

电子手表、手环等可穿戴设备,可用于测量穿戴者的生物电信号,如心电信号、体成分电信号等。

然而,已知技术中的可穿戴设备与穿戴者皮肤的接触可靠性较差,从而影响设备对生物电信号采集的问题。

发明内容

本申请提供电子设备及生物电信号采集方法,以解决已知技术中的可穿戴设备与穿戴者皮肤的接触可靠性较差、影响生物电信号采集的问题。

第一方面,本申请实施例提供一种电子设备,其包括外壳、多个第一接触电极和多个第二接触电极。外壳包括后壳,后壳分布有第一接触区域和第二接触区域。多个第一接触电极在后壳上间隔分布,并在后壳内侧相互电连接;第一接触电极至少部分露出后壳外侧。多个第二接触电极在后壳上间隔分布,并在后壳内侧相互电连接;第二接触电极至少部分露出后壳外侧。并且,第二接触电极和第一接触电极在后壳上彼此绝缘地分布。第一接触区域分布有至少一个第一接触电极和至少一个第二接触电极,第二接触区域分布有至少一个第一接触电极和至少一个第二接触电极。

使用者穿戴上本申请实施例中的电子设备时,若正常穿戴或穿戴较紧,第一接触区域和第二接触区域均会与穿戴者皮肤接触,此时因存在多个第一接触电极和多个第二接触电极,容易保证第一接触电极和第二接触电极与皮肤的接触;若穿戴较松时,可能使外壳因重力或其他原因而向一侧翘起,进而使第一接触区域和第二接触区域中的一个离开穿戴者皮肤,此时因为第一接触区域同时分布有第一接触电极和第二接触电极,第二接触区域也同时分布有第一接触电极和第二接触电极,从而使得即使外壳向一侧翘起,仍能保证有第一接触电极和第二接触电极与皮肤的接触。

在一种可能的实现方式中,第一接触区域和第二接触区域沿第一方向相互间隔地分布于后壳,后壳具有位于第一接触区域和第二接触区域之间的中间区域。

该实现方式中,中间区域可以用于分隔第一接触区域和第二接触区域,以便在两者之间设置电子设备的其他结构,如充电弹簧顶针(Pogo Pin)或其他测量电极/传感器。

在一种可能的实现方式中,电子设备还包括充电弹簧顶针,充电弹簧顶针设置在中间区域。

该实现方式中,电子设备的充电弹簧顶针设置在中间区域,能够实现电子设备的充电功能。

在一种可能的实现方式中,后壳具有外凸的环形区域,环形区域沿周向分布有多个彼此间隔的接触电极。环形区域的一侧为第一接触区域,其内分布的接触电极中至少有一个第一接触电极和一个第二接触电极。环形区域的另一侧为第二接触区域,其内分布的接触电极中至少有一个第一接触电极和一个第二接触电极。

该实现方式中,后壳设置外凸的环形区域,用于分布设置接触电极,有利于接触电极和穿戴者皮肤的接触。

在一种可能的实现方式中,接触电极的数量为2N,N为正整数,其中的N个接触电极为第一接触电极,另外N个接触电极为第二接触电极。N个第一接触电极在环形区域周向依次相邻,N个第二接触电极在环形区域周向依次相邻;或者,N个第一接触电极和N个第二接触电极沿周向交错设置。

该实现方式中,对于各个第一接触电极/第二接触电极分别依次相邻的情形,第一接触电极/第二接触电极分布较为集中,各第一接触电极/第二接触电极之间电连接布线简单方便;而对于第一接触电极和第二接触电极依次交错设置的情形,更容易保证至少一个第一接触电极和一个第二接触电极与穿戴者皮肤的接触。

在一种可能的实现方式中,接触电极呈弧环形。

该实现方式中,接触电极呈弧环形,使得各个接触电极能够围成环形的周向分布形式,外形美观,且有利于接触电极和穿戴者皮肤的接触。

在一种可能的实现方式中,后壳包括主壳板和从主壳板的中心位置向外凸出的圆形板。第一接触区域和第二接触区域均位于圆形板上。

该实现方式有利于第一接触区域和第二接触区域与穿戴者皮肤接触。

在一种可能的实现方式中,圆形板的外侧面上开设有多个沿周向间隔分布的容置槽,用于容置各个第一接触电极或第二接触电极。第一接触电极和第二接触电极分别露出圆形板的外侧面。

该实现方式有利于第一接触电极和第二接触电极位置的确定,且在穿戴时,第一接触电极和第二接触电极能够被压于穿戴者皮肤和容置槽的槽底面之间,有利于第一接触电极和第二接触电极和穿戴者皮肤的接触。

在一种可能的实现方式中,圆形板还开设有从各个容置槽的槽底面贯通至圆形板的内侧面的贯通孔。后壳的内侧设有第一导电板和第二导电板;各个第一接触电极分别通过穿过对应贯通孔的导电件电连接至第一导电板,各个第二接触电极分别通过穿过对应贯通孔的导电件电连接至第二导电板。

该实现方式中,通过设置在后壳内侧的第一导电板和第二导电板,分别实现各第一接触电极的导电连接和各第二接触电极的导电连接。

在一种可能的实现方式中,容置槽呈弧环形。

该实现方式中,容置槽呈弧环形适于配合弧环形的接触电极。

在一种可能的实现方式中,电子设备还包括充电弹簧顶针;圆形板上还开设有过孔,用于容许充电弹簧顶针露出圆形板的外侧面;过孔位于容置槽所在圆周上,并位于圆形板在相邻容置槽之间的位置。

该实现方式中,在圆形板上设置充电弹簧顶针的同时兼设各接触电极,空间布置合理。且在避免充电弹簧顶针穿过接触电极带来的结构配合关系复杂、密封性差的问题的同时,确保第一接触电极和第二接触电极的合理分布,以利于生物电信号采集电路的形成。

在一种可能的实现方式中,外壳包括主框,主框前后开口,后壳连接于主框的后端开口处。

该实现方式中,外壳的后盖作为主框的后端封闭结构。

在一种可能的实现方式中,第一接触电极和/或第二接触电极为由导电材料构成。

该实现方式中,第一接触电极/第二接触电极可采用如不锈钢等电极材料。

在一种可能的实现方式中,第一接触电极和/或第二接触电极包括基板和位于基板表面的导电层。

该实现方式中,第一接触电极/第二接触电极还可采用在非导电基板表面设置导电层的方式实现和皮肤接触导电。

在一种可能的实现方式中,外壳还包括印刷电路板。第一接触电极和/或第二接触电极通过导电件电连接至印刷电路板。可选地,导电件为导电泡棉或导电弹片。

该实现方式中,第一接触电极和/或第二接触电极接收来自穿戴者皮肤的生物电信号可通过导电件传递至印刷电路板进行处理分析。导电泡棉或导电弹片具有一定的弹性,能够适应第一接触电极/第二接触电极和印刷电路板之间的间距在一定范围内的跳动,有利于电连接的可靠性。

在一种可能的实现方式中,印刷电路板包括AFE芯片,AFE芯片分别电连接第一接触电极和第二接触电极,以采集和/或处理来自第一接触电极和第二接触电极的电信号。

该实现方式中,AFE芯片可对第一接触电极和第二接触电极传递的信号进行预先采样处理。

在一种可能的实现方式中,电子设备为电子手表或电子手环。

该实现方式中,电子设备为电子手表或电子手环,可用于穿戴在穿戴者的手腕上,以接触穿戴者手腕上的皮肤,从手腕处采集穿戴者的相关生物电信号。

当然,在其他实现方式中,可穿戴设置还可以是穿戴在其他位置的设备,如穿戴于手指的指环等。

在一种可能的实现方式中,电子设备为电子手表,外壳为电子手表的表盘。电子手表还包括连接于外壳的表链;外壳具有沿第二方向相对设置的第一连接耳和第二连接耳,表链的两端分别连接第一连接耳和第二连接耳,以和外壳围成环形,用于套过穿戴在人体手腕上。第一接触区域和第二接触区域沿第一方向相互间隔地分布于后壳,后壳具有位于第一接触区域和第二接触区域之间的中间区域。电子手表还包括两个充电弹簧顶针,两个充电弹簧顶针沿第二方向间隔地设置在中间区域。在电子手表穿戴在人体手腕上时,第一方向为沿人体手腕的长向,第二方向为沿垂直于人体手腕的长向。

该实现方式中的电子设备为电子手表,穿戴者的手的自然状态为双手垂下,此时第一方向为沿重力方向,即第一接触区域和第二接触区域沿上下分布。在穿戴较紧时,固然能保证第一接触区域和第二接触区域均接触手腕,确保生物电信号的采集;同时,在穿戴较松时,电子手表的表盘在重力作用和表链的约束下,虽第一接触区域和第二接触区域两者中位于上方的一者将翘起而离开手腕皮肤,但第一接触区域和第二接触区域两者中位于下方的一者将被压合于手腕皮肤,即第一接触区域和第二接触区域两者之一与手腕皮肤接触,加之两者任一均设置第一接触电极和第二接触电极,从而同样能够生物电信号的采集。

在一种可能的实现方式中,第一接触电极和第二接触电极为ECG电极或体成分检测电极。

该实现方式可用于心电信号或体成分信号的采集。

第二方面,本申请实施例提供一种生物电信号采集方法,被测对象穿戴前述的电子设备,且使第一接触区域和第二接触区域两者中的至少一者接触被测对象皮肤,使至少存在一个第一接触电极和至少一个第二接触电极接触被测对象皮肤形成生物电信号采集电路,从而采集被测对象生物电信号。

本申请实施例中的生物电信号采集方法采用前述的电子设备,能够适应穿戴较松或较紧的情形下采集生物电信号的需求,确保信号采集的可靠性。

在一种可能的实现方式中,生物电信号为心电信号或体成分电信号。

该实现方式的生物电信号采集方法可用于心电信号或体成分信号的采集。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例中的电子设备的结构示意图;

图2为图1的电子设备的一种穿戴状态的示意图;

图3为图1的电子设备的另一种穿戴状态的示意图;

图4为本申请另一实施例中的电子设备的结构示意图;

图5为图4的电子设备的S向视图(表链仅展示部分);

图6为图5的电子设备的表盘部分沿A-A线的剖视图;

图7为图4的电子设备的部分结构三维展开图;

图8为图4的电子设备的部分结构的另一视角三维图;

图9为图8的展开图;

图10为图5的电子设备的另一种实现方式的示意图;

图11为图5的电子设备的再一种实现方式的示意图;

图12为图11的电子设备的各接触电极和第一导电板/第二导电板的连接关系图;

图13为图5的电子设备的生物电信号采集电路的示意图;

图14为采用另一种电极结构形式下的电子设备的部分结构视图;

图15为图14的实施方式中的第一接触电极/第二接触电极和印刷电路板的电连接结构示意图。

主要元件符号说明:

电子设备10

电子手表10a

外壳11

第一接触电极12

第二接触电极13

后壳14

柔性电路板15a

柔性电路板15b

环带16

充电弹簧顶针17

表盘18

表链19

显示屏20

主框21

生物电信号采集电路22

主壳板23

圆形板24

印刷电路板25

导电件26

AFE芯片 27

第一导电板28

第二导电板29

基板30

导电层31

第一连接耳32

第二连接耳33

穿戴者80

手腕81

皮肤82

第一触点D1

第二触点D2

导电线路D3

内部空间Q1

容置槽Q2

贯通孔Q3

过孔Q4

凹槽Q5

第一接触区域S1

第二接触区域S2

隔断区域S3

环形区域S4

第一方向Y1

第二方向Y2

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

实施例

本申请实施例提供电子设备,其可以是电子手表、手环等穿戴于手腕的电子设备,也可以是智能眼镜、护目镜等头戴式电子设备,还可以是用于穿戴于脚部、躯干或其他位置的电子设备,用于在穿戴时采集生物电信号,如心电信号等。

本申请实施例中的电子设备可以用于人体,也可以用于其他动物。

配合参见图1,本申请实施例中的电子设备10包括外壳11、多个第一接触电极12和多个第二接触电极13。

例如,当该电子设备10为用于采集心电信号的电子设备时,对应的第一接触电极12/第二接触电极13为ECG电极。采集的心电信号可经处理生成心电图(electrocardiograph,ECG),用于记录心脏的电活动,辅助诊断心脏疾病。而当该电子设备10用于采集体成分电信号(如人体阻值)或其他生物电信号时,对应的第一接触电极12/第二接触电极13为其他电极结构。

本实施方式中,第一接触电极和第二接触电极可以采用相同导电材料制成,也可以采用不同导电材料制成。例如,第一接触电极12和第二接触电极13的构成材料同为不锈钢、铜等金属材料或其他非金属导电材料。

继续参见图1,外壳11包括后壳14,其中,后壳14指穿戴时朝向并用于接触穿戴者皮肤一侧的壳体。后壳14分布有第一接触区域S1和第二接触区域S2。多个第一接触电极12在后壳14上间隔分布,并在后壳14内侧(指后壳背离穿戴者皮肤的一侧,下同)相互电连接,如通过设置在后壳14内侧的柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)15a相互电连接。第一接触电极12至少部分露出后壳14外侧。相似地,多个第二接触电极13在后壳14上间隔分布,并在后壳14内侧相互电连接,如通过设置在后壳14内侧的柔性电路板15b相互电连接。第二接触电极13至少部分露出后壳14外侧。第一接触电极12和第二接触电极13在后壳14上彼此绝缘地分布;例如采用陶瓷等不导电材料制作后壳14,将第一接触电极12和第二接触电极13在后壳14上间隔设置,以使第一接触电极12和第二接触电极13在后壳14上彼此绝缘地分布。第一接触电极12和第二接触电极13用于分别接触穿戴者皮肤,并连接至电子设备10内的印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)(图1中未示出),以形成生物电信号采集电路。为同时实现露出后壳14以接触皮肤和在后壳14内侧电连接,可在后壳14上开孔,第一接触电极12/第二接触电极13设置在对应开孔处,且外侧露出后壳14、内侧直接相互电连接或通过其他导电结构相互电连接。第一接触区域S1分布有至少一个第一接触电极12和至少一个第二接触电极13,第二接触区域S2分布有至少一个第一接触电极12和至少一个第二接触电极13。

配合参见图1和图2,该电子设备10设置有环带16,环带16连接在外壳11上,用于套在穿戴者80的手腕81或其他部位,且使后壳14贴合穿戴者80的皮肤82。

图2示出了图1的电子设备10的一种穿戴状态的示意图,其中第一接触区域S1和第二接触区域S2上下分布。图2中,电子设备10穿戴较紧或松紧正常,第一接触区域S1和第二接触区域S2都和穿戴者80的皮肤82接触。

使用者穿戴上本申请实施例中的电子设备10时,若正常穿戴或穿戴较紧(如图2),第一接触区域S1和第二接触区域S2均会与穿戴者80皮肤82接触,此时因存在多个第一接触电极12和多个第二接触电极13,容易保证第一接触电极12和第二接触电极13与皮肤82的接触;若穿戴较松时(如图3),可能使外壳11和其内部安装结构的重力或其他原因而向一侧翘起,进而使第一接触区域S1和第二接触区域S2中至少一个接触区域不能完全接触皮肤82,此时因为第一接触区域S1同时分布有第一接触电极12和第二接触电极13,第二接触区域S2也同时分布有第一接触电极12和第二接触电极13,从而使得即使外壳11向一侧翘起,仍能保证有第一接触电极12和第二接触电极13与皮肤82的接触。如图3示出为第一接触区域S1和第二接触区域S2中位于上方的一者(第一接触区域S1)翘起离开穿戴者80皮肤82,第一接触区域S1和第二接触区域S2中位于下方的一者(第二接触区域S2)压合于穿戴者80皮肤82,其上分布的第一接触电极12和第二接触电极13分别和皮肤82接触,形成生物电信号采集电路。

本实施例中,可以将后壳14的全部或部分壳面作接触穿戴者皮肤82的接触区域,第一接触区域S1和第二接触区域S2均为后壳14接触区域的一部分,例如,第一接触区域S1可以为图3示出的穿戴状态下后壳14的接触区域远离皮肤82的部分区域,第二接触区域S2则为图3示出的穿戴状态下后壳14的接触区域靠近皮肤82的部分区域。

由此,本申请实施例中的电子设备10与穿戴者80皮肤82接触可靠性好,能够较好地适应不同穿戴状态。

并且,后壳14在第一接触电极12之间的位置和/或第二接触电极13之间的位置可以用于设置充电弹簧顶针17(Pogo Pin),以使电子设备10适应配对使用的充电底座(图中未示出)。如此,可使该电子设备10还能够兼容在对应位置设置充电触点的前代充电底座(图中未示出)。

下面给出本实施例的一些实施方式。

配合参见图4-图5,本实施方式中的电子设备10为一种电子手表10a,用于穿戴于人体,能够获得人体心电信号。

配合参见图4和图5,该实施方式中的电子设备10包括外壳11(即电子手表10a的表盘18的外部壳体)、多个第一接触电极12和多个第二接触电极13。外壳11连接有表链19,用于穿戴在穿戴者的手腕上。

主要参见图4,电子手表10a的表盘18包括外壳11和安装在外壳11内部的其他结构(如电子器件或其他功能件,图4中未示出)。外壳11主要用于确定表盘18的外轮廓,并限定用于安装其他结构的内部空间Q1。电子手表10a等具有显示功能的电子设备10中,表盘18由非完全封闭的外壳11和显示屏20共同实现封闭。

如图4中示出的,表盘18的外壳11包括主框21和后壳14。主框21前后开口,后壳14连接于主框21的后端开口处,显示屏20连接于主框21的前端开口处,以围成基本封闭的内部空间Q1,用于安装该设备本体的各种功能器件(如电池、印刷电路板等)或结构件(如用于支撑或定位安装各功能器件的定位支撑结构)。

在其他实施方式中,表盘18的构成还可以根据需要设置,如后壳14和主框21设置为一体。显示屏20也可由前壳取代,从而得到无显示屏的表盘18。

配合参见图5,本实施方式中,后壳14分布有第一接触区域S1和第二接触区域S2。第一接触区域S1和第二接触区域S2是后壳14的壳面上的两个区域。第一接触区域S1/第二接触区域S2的形状不做具体限定。例如,图5示出的实施方式中,第一接触区域S1和第二接触区域S2分别位于后壳14壳面的上下两侧。配合参见图5-图7,多个第一接触电极12在后壳14上间隔分布,并在后壳14内侧直接电连接或通过中介导电结构相互电连接,第一接触电极12至少部分露出后壳14外侧。相似地,多个第二接触电极13在后壳14上间隔分布,并在后壳14内侧直接电连接或通过中介导电结构相互电连接,第二接触电极13至少部分露出后壳14外侧。第一接触电极12/第二接触电极13露出外壳11外侧,以便和穿戴者皮肤的接触。当然,所说的露出可以是和后壳14的外侧面齐平、凸出后壳14的外侧面或从后壳14的外侧面凹入,只需能够接触穿戴者80皮肤82而不被其他不导电结构阻挡即可,优选地,第一接触电极12/第二接触电极13设置为和后壳14的外侧面齐平或少量地凸出后壳14的外侧面,以在能可靠接触的基础上提高穿戴舒适度。多个第一接触电极12/多个第二接触电极13之间的间隔处可以用于布置电子设备10的其他器件,如充电弹簧顶针、温度传感器等。例如,对于一些电子手表10a等产品,可能为适应电子手表10a的通用充电座而需要保留原有设计的充电弹簧顶针17,这些充电弹簧顶针17可能需要穿过电极所在区域,已知技术中采用充电弹簧顶针17穿过接触电极的方案会带来充电弹簧顶针和电极相干涉或相交位置防水结构复杂的问题。本实施方式中,通过设置多个间隔分布并在后壳14内侧面电连接的第一接触电极12/第二接触电极13,在间隔处可以用于布置前述充电弹簧顶针17,后壳14上结构布置合理,且不影响充电弹簧顶针17的设置。

本申请实施例中的第一接触电极12和第二接触电极13用于分别接触皮肤以形成生物电信号采集电路。第一接触区域S1分布有至少一个第一接触电极12和至少一个第二接触电极13,第二接触区域S2分布有至少一个第一接触电极12和至少一个第二接触电极13。可选地,第一接触电极12和第二接触电极13为ECG电极,用于采集人体心电信号。

当穿戴上本实施方式中的电子设备10时,若正常穿戴或穿戴较紧(可参照图2),第一接触区域S1和第二接触区域S2均会与穿戴者皮肤接触,此时因存在多个第一接触电极12和多个第二接触电极13,容易保证第一接触电极12和第二接触电极13与皮肤的接触;若穿戴较松时(可参照图3),可能使外壳11和其内结构因重力或其他原因而向一侧翘起,进而使第一接触区域S1和第二接触区域S2中的一个离开穿戴者皮肤,此时因为第一接触区域S1同时分布有第一接触电极12和第二接触电极13,第二接触区域S2也同时分布有第一接触电极12和第二接触电极13,从而使得即使外壳11向一侧翘起,仍能保证有第一接触电极12和第二接触电极13与皮肤的接触。

本实施方式中,第一接触区域S1和第二接触区域S2沿第一方向Y1(图5示出的上下方向)相互间隔地分布于后壳14,后壳14具有位于第一接触区域S1和第二接触区域S2之间的中间区域S3。该实现方式中,中间区域S3可以用于分隔第一接触区域S1和第二接触区域S2,以便在两者之间设置电子设备10的其他结构,如充电弹簧顶针17(Pogo Pin)或其他测量电极/传感器。中间区域S3设置充电弹簧顶针17时,能够实现电子设备10的充电功能。

后壳14的形状可以根据需要设定,如设置为圆形、方形、多边形或其他形状。例如图1示出的实施方式中,后壳14大致为方形,其上的四个接触电极(包括两个第一接触电极12和两个第二接触电极13)呈矩阵分布。再如图5示出实施方式中,后壳14大致呈圆形,其上的多个接触电极(包括两个第一接触电极12和两个第二接触电极13)呈圆周分布。当然,后壳14的形状和接触电极的分布方式并不需要一一对应,例如对于方形的后壳14,其上的接触电极也可设置为圆周分布。

参见图5,后壳14具有朝后方外凸的环形区域S4(配合参见图7-图9),在环形区域S4内沿周向分布有多个彼此间隔的接触电极。环形区域S4的一侧(图5中环形区域S4的上部分)为第一接触区域S1,其内分布的接触电极中至少有一个第一接触电极12和一个第二接触电极13。环形区域S4的另一侧(图5中环形区域S4的下部分)为第二接触区域S2,其内分布的接触电极中至少有一个第一接触电极12和一个第二接触电极13。该实现方式中,后壳14设置外凸的环形区域S4,用于分布设置接触电极,有利于接触电极和穿戴者皮肤的接触。可选地,接触电极的数量为2N,N为正整数,其中的N个接触电极为第一接触电极12,另外N个接触电极为第二接触电极13。N个第一接触电极12在环形区域S4周向依次相邻,N个第二接触电极13在环形区域S4周向依次相邻。在其他实施方式中,N个第一接触电极12和N个第二接触电极13还可沿周向交错设置。可选地,接触电极呈弧环形。例如图5示出的,接触电极总共有四个,第一接触电极12和第二接触电极13各有2个,各个第一接触电极12依次相邻,第二接触电极13依次相邻,第一接触电极12/第二接触电极13分布较为集中,各第一接触电极12/第二接触电极13之间电连接布线简单方便。再如图10示出的,第一接触电极12和第二接触电极13依次交错设置,即两个第一接触电极12对角设置、两个第二接触电极13对角设置,该设置方式中,无论设备本体向左侧、右侧、上侧、下测(该左侧、右侧、上侧、下侧为依图5示方向描述,不作为限定)翘起,均能够保证至少一个第一接触电极12和至少一个第二接触电极13与穿戴者皮肤的接触,形成生物电信号采集电路。上述实施方中,接触电极呈弧环形使得各个接触电极能够围成环形的周向分布形式,外形美观,且有利于接触电极和穿戴者皮肤的接触。

如图11示出实施方式中,接触电极设置为8个,8个接触电极沿周向依次间隔地分布,图11左侧部分的四个接触电极为第一接触电极12,四者在后壳14的内侧电连接(电连接结构在图11中未示出),右侧部分的4个接触电极为第二接触电极13(电连接结构在图11中未示出)。该后壳14中,图示上侧区域为第一接触区域S1,下侧区域为第二接触区域S2,第一接触区域S1和第二接触区域S2之间为中间区域S3,中间区域S3左右分别设置充电弹簧顶针17用于配合电子设备10的充电底座(图中未示出)。如此,在该电子设备10穿戴时,即使上侧翘起或下侧翘起,也能保证另一侧和穿戴者皮肤接触,从而保证至少一个第一接触电极12和一个第二接触电极13和穿戴者皮肤接触,进而形成生物电信号采集电路。该实施方式中,后壳14上布设的接触电极为8个,后壳14上相邻接触电极之间的间隔更多,从而使后壳14上可以布设更多的检测元件,如力传感器、光传感器等,增加该电子设备10能够检测的数据。

需要说明的是,第一接触电极12和第二接触电极13的数量可以相等,也可以不相等;第一接触电极12/第二接触电极13的数量可以为奇数个,也可以为偶数个。

主要参见图5和图7,在一种可能的实现方式中,后壳14包括主壳板23和从主壳板23的中心位置向外凸出的圆形板24。第一接触区域S1和第二接触区域S2均位于圆形板24上。该实现方式有利于第一接触区域S1和第二接触区域S2与穿戴者皮肤接触。可选地,圆形板24的外侧面上开设有多个沿周向间隔分布的容置槽Q2,用于容置各个第一接触电极12或第二接触电极13。容置槽Q2未贯穿圆形板24,其深度可以略小于对应的第一接触电极12/第二接触电极13的厚度。第一接触电极12和第二接触电极13分别露出圆形板24的外侧面。

该实现方式有利于第一接触电极12和第二接触电极13位置的确定,且在穿戴时,第一接触电极12和第二接触电极13能够被压于穿戴者皮肤和容置槽Q2的槽底面之间,有利于第一接触电极12和第二接触电极13和穿戴者皮肤的接触。

配合参见图5-图9,本实施方式中,表盘18还包括印刷电路板25。可选地,在后壳14的圆形板24外凸时,外壳内侧形成凹槽Q5,印刷电路板25可以配合安装在凹槽Q5内。凹槽Q5可以是前述内部空间Q1的一部分。第一接触电极12和/或第二接触电极13分别通过导电件26电连接至印刷电路板25,导电件26可以为导电泡棉或导电弹片。第一接触电极12和/或第二接触电极13接收来自穿戴者皮肤的生物电信号可通过导电泡棉或导电弹片传递至印刷电路板25进行处理分析。同时,导电泡棉或导电弹片具有一定的弹性,能够适应第一接触电极12/第二接触电极13和印刷电路板25之间的间距在一定范围内的跳动,有利于电连接的可靠性。可选地,配合参见图13,印刷电路板25包括AFE芯片27,AFE芯片27分别电连接第一接触电极12和第二接触电极13,以采集和/或处理来自第一接触电极12和第二接触电极13的电信号,AFE芯片27可对第一接触电极12和第二接触电极13传递的信号进行预先采样处理。在一种实施方式中,第一接触电极12/第二接触电极13为ECG电极,对应的AFE芯片27具有用于电连接第一接触电极12的ECG-P接口和用于电连接第二接触电极13的ECG-R接口,第一接触电极12导电连接至ECG-P接口,第二接触电极13导电连接至ECG-R接口,形成生物电信号采集电路22,如此,第一接触电极12/第二接触电极13采集的信号分别传递至AFE芯片27,由AFE芯片27初步采集处理后传递给印刷电路板的主处理芯片进行处理。

主要参见图7,本实施方式中,圆形板24还开设有从各个容置槽Q2的槽底面贯通至圆形板24的内侧面的贯通孔Q3。后壳14的内侧设有第一导电板28和第二导电板29;各个第一接触电极12分别通过穿过对应贯通孔Q3的导电件26电连接至第一导电板28,各个第二接触电极13分别通过穿过对应贯通孔Q3的导电件26电连接至第二导电板29。导电件26可以是导电泡棉或导电弹片,其面积可设置在5mm

本实施方式中的电子设备10还包括两个充电弹簧顶针17(见于图5),其中一个充电弹簧顶针17位于相邻的两第一接触电极12之间、另一个充电弹簧顶针17位于相邻两个第二接触电极13之间,且两个充电弹簧顶针17和第一接触电极12、第二接触电极13基本分布在一环形区域内,该设置方式在兼容在对应位置设置匹配充电弹簧顶针17的充电触点的前代充电底座的基础上,还具有如前述的与皮肤82接触可靠性好、能够较好地适应不同穿戴状态的效果。

在该实施方式中,圆形板24上还开设有两个过孔Q4,用于容许充电弹簧顶针17露出圆形板24的外侧面。过孔Q4位于容置槽Q2所在圆周上,并位于圆形板24在相邻容置槽Q2之间的位置。该实现方式中,在圆形板24上设置充电弹簧顶针17的同时兼设各接触电极,空间布置合理。且在避免充电弹簧顶针17穿过接触电极带来的结构配合关系复杂、密封性差的问题的同时,确保第一接触电极12和第二接触电极13的合理分布,以利于生物电信号采集电路22的形成。

主要参见图7,第一导电板28/第二导电板29采用弧环形的柔性电路板,其弧向两端附近分别设置第一触点D1,内部设置电连接两第一触点的导电线路D3,并且第一导电板28/第二导电板29的弧向中间位置设置第二触点D2,第二触点D2和第一触点D1或导电线路D3之间不导电。

第一导电板28/第二导电板29的两个第一触点D1分别用于导电连接对应连接于第一接触电极12/第二接触电极13的两个导电件26,以接入两个第一接触电极12/第二接触电极13,并进一步接入AFE芯片27的ECG-P接口/ECG-R接口,形成生物电信号采集电路22。

两个充电弹簧顶针17穿过对应的过孔Q4后电连接于第一导电板28/第二导电板29的第二触点D2,并可接入该电子设备10的充电电路。当然,在其他实施方式中,第一导电板28/

第二导电板29还可以不设置第二触点D2,而是在第一导电板28/第二导电板29上开设贯通的切槽(图中未示出),充电弹簧顶针17从切槽穿过第一导电板28/第二导电板29后直接导电地焊接固定在印刷电路板25对应位置。

该设置方式中,通过第一导电板28/第二导电板29的触点和导电线路D3的设置,使得各第一接触电极12、第二接触电极13以及充电弹簧顶针17能够合理地接入电子设备10内部的对应电路中,结构简单合理。参见图12,对于采用如图11示出的第一接触电极12/第二接触电极13分别有4个的实施方式,可在图7的设置方式的基础上使第一导电板28/第二导电板29的弧向延伸范围覆盖各第一接触电极12/第二接触电极13的导电件26和对应充电弹簧顶针17,以便于所有第一接触电极12/第二接触电极13和对应充电弹簧顶针17都能够方便地对应电连接于第一导电板28/第二导电板29上,例如采用前述在第一导电板28/第二导电板29设置触点和导电线路的方式实现第一接触电极12/第二接触电极13和充电弹簧顶针17和第一导电板28/第二导电板29的导电连接。

在其他实施方式中,参见图14和图15,第一接触电极12和/或第二接触电极13还可以设置为包括基板30和位于基板30表面的导电层31,该实施方式中,通过基板30表面设置的导电层31实现和接触导电,基板30可以采用玻璃等非导电材料构成。导电层31可以通过涂覆、电镀、化学沉积或其他方式形成,可以是铬、镐等金属导电材料。例如,通过在玻璃材质的基板30上通过镀设形成铬层/镐层,以形成第一接触电极12和/或第二接触电极13。该形式的第一接触电极12和/或第二接触电极13可以以导电层31通过导电件26电连接至印刷电路板25。当然,如前文描述,在一些实现方式中,导电件26可以是导电泡棉或导电弹片。采用该形式的第一接触电极12和/或第二接触电极13的形状可以与前述实施方式相同或不同。

再次参见图4和图5,如前文描述,本实施例方式中的电子设备10为电子手表10a,后壳14具有沿第二方向Y2(图5示出的左右方向)相对设置的第一连接耳32和第二连接耳33,表链19的两端分别连接第一连接耳32和第二连接耳33,以和表盘18围成环形,用于套过穿戴在人体手腕81上。第一接触区域S1和第二接触区域S2沿第一方向Y1(图5示出的上下方向)相互间隔地分布于后壳14,后壳14具有位于第一接触区域S1和第二接触区域S2之间的中间区域S3。电子手表10a还包括两个充电弹簧顶针17,两个充电弹簧顶针17沿第二方向Y2间隔地设置在中间区域S3。在电子手表10a穿戴在人体手腕81上时,第一方向Y1为沿人体手腕的长向,第二方向Y2为沿垂直于人体手腕的长向。该实现方式中的电子设备10为电子手表10a,穿戴者的手的自然状态为双手垂下(可配合参见图2或图3),此时第一方向Y1为沿重力方向,即第一接触区域S1和第二接触区域S2沿上下分布。在穿戴较紧时,固然能保证第一接触区域S1和第二接触区域S2均接触手腕,确保生物电信号的采集;同时,在穿戴较松时,电子手表10a的表盘18在重力作用和表链19的约束下,虽第一接触区域S1和第二接触区域S2两者中位于上方的一者将翘起而离开手腕皮肤,但第一接触区域S1和第二接触区域S2两者中位于下方的一者将被压合于手腕皮肤,即第一接触区域S1和第二接触区域S2两者之一与手腕皮肤接触,加之两者任一均设置第一接触电极12和第二接触电极13,从而同样能够生物电信号的采集。

综合以上,本申请实施例中的电子设备10具有与穿戴者皮肤接触可靠性较好,能够可靠地采集生物电信号的有益效果,并且能够兼顾一些充电弹簧顶针17位置无法移动时电极的设置。

本申请实施例还提供一种生物电信号采集方法,其包括:被测对象穿戴前述的电子设备10,且使第一接触区域S1和第二接触区域S2两者中的至少一者接触被测对象皮肤82,使至少存在一个第一接触电极12和至少一个第二接触电极13接触被测对象皮肤82形成生物电信号采集电路22,从而采集被测对象生物电信号。可选地,生物电信号为心电信号或体成分电信号。本申请实施例中的生物电信号采集方法采用前述的电子设备10,能够适应穿戴较松或较紧的情形下采集生物电信号的需求,确保信号采集的可靠性。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

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06120116336962