CN104873209A - 一种疲劳检测电路 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种医疗仪器，特别是一种疲劳检测电路，其特征是：包括单片机(13)、红外发射电路和红外接收电路，红外发射电路和红外接收电路分别与单片机的I/O口电连接，红外发射电路中的红外发射管(2)正端与DC/DC转换电路电连接，由DC/DC转换电路提供稳定的电压，红外发射管(2)负端通过限流电阻与I/O口电连接，单片机(13)通过I/O口输出方波信号，使红外发射管(2)发出红外光。它提供了一种安全性好、具有疲劳提示和保护外科医生眼睛、可靠性高的，能使医生在较佳精神状态工作的一种疲劳检测电路。

Description

一种疲劳检测电路
技术领域
本申请涉及一种医疗仪器，特别是一种疲劳检测电路。
背景技术
在临床中，手术有大小之分，但麻醉没有大小，只要病人接受麻醉就可能面临各种风险，因此麻醉直接关系到手术的成功和病人的生命安全。而在我国的临床过程中一个不容忽视的问题就是医生的疲劳工作，麻醉医生也毫不例外。以西京医院为例，每天有近200台次的手术，而80％的一线医生每天工作超过10个小时，在临床的工作中就有可能因疲劳工作给病人的生命安全带来严重的伤害。因此我们急待于申请一种在临床工作过程中通过对麻醉医生眨眼的速度、频率进行监测和分析从而申请一种疲劳报警装置。
此外，外科医生手术中存在大量的血液病患者，手术中血液喷射是经常发生的，当血液病患者的血液喷射到外科医生眼晴时，直接影响外科医生的健康，有效的保护外科医生眼晴是也能达到确保病人的安全。
在已经申请的专利中曾公开了一种《具有监测人体疲劳能力的眼镜》，它通过在一个眼镜体的上框架内安装视疲劳检测单元和视疲劳报警输入单元，来监测人体疲劳状态，由于是一个套检测系统，这样会产生误信号，带来误操作。
发明内容
本申请的目的是提供一种安全性好、具有疲劳提示和保护外科医生眼睛、可靠性高的，能使医生在较佳精神状态工作的一种疲劳检测电路。
本申请的目的是这样实现的，一种疲劳检测电路，其特征是：包括单片机、红外发射电路和红外接收电路，红外发射电路和红外接收电路分别与单片机的I/O口电连接，红外发射电路中的红外发射管正端与DC/DC转换电路电连接，由DC/DC转换电路提供稳定的电压，红外发射管负端通过限流电阻与I/O口电连接，单片机通过I/O口输出方波信号，使红外发射管发出红外光。
所述的单片机通过I/O口输出方波的频率为10-30次/秒，工作时间在20ms。
红外接收电路的红外接收管为光电三极管。
单片机带有A/D转换口。
带有A/D转换口的单片机是em78p458的A/D。
本申请的优点是：由于在眼镜体的上框架内包括有视疲劳检测单元和视疲劳报警输入单元，视疲劳检测单元和视疲劳报警输入单元与处理单元电连接，工作时，处理单元依据视疲劳检测单元检测眼晴上眼皮跳变频率信号进行数字处理，将检测的眼皮跳变频率与存贮的基准眼皮跳变频率进行比较，当眼皮跳变频率小于存贮的基准眼皮跳变频率值达到提示门限时，处理单元控制视疲劳报警输入单元输出报警信息。这样一方面能确保医生能在较佳精神状态工作，防止由于严重视疲劳造成重大医疗事故。另一方面，眼镜体本身具有保护医生安全的作用，防止病人的血液喷射到眼镜。
附图说明
图1是本申请实施例结构示意图；
图2是图1的一个眼镜框体剖面图；
图3是本申请实施例1电路图；
图4是本申请实施例2电路图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种疲劳检测电路，它至少包括眼镜体1，眼镜体1的两个上框架10内分别固定有视疲劳检测单元6(红外发射管2、红外接收管3和单片机)，红外发射管2和红外接收管3分别与单片机的I/O口电连接，红外发射管2发光向内，红外接收管3接收光方向内，通过红外发射管2向上眼皮发出红外光，通过红外接收管3接收反射光，反射光能反映上眼皮跳变频率信息，反射光通过单片机接收和处理，将检测的眼皮跳变频率与存贮的基准眼皮跳变频率进行比较，当眼皮跳变频率小于存贮的基准眼皮跳变频率值达到提示门限时，单片机控制视疲劳报警输入单元7(无线发射电路和无线接收器)向无线接收器发送信号，由无线接收器输出报警信息。
上框架10内侧向眼皮方向有一斜面，斜面内固定红外发射管2和红外接收管3，与内侧电路板连接，电路板后端固定有扣式电池8，扣式电池8分别与视疲劳检测单元6、视疲劳报警输入单元7和单片机的电源端电连接；上框架10上有电源开关9，电源开关9串接在扣式电池8与负载电连接的回路中。
眼镜体1的眼镜框为弹性封闭体11，将镜片4封闭在弹性封闭体11内，弹性封闭体11有保护防止病人的血液喷射到眼镜内的功能。
镜片4可根据眼睛度数确定
实施例2
如图1所示，一种疲劳检测电路，它至少包括眼镜体1，眼镜体1的两个上框架10内分别固定有视疲劳检测单元6(红外发射管2、红外接收管3和单片机)，红外发射管2和红外接收管3分别与单片机的I/O口电连接，红外发射管2发光向内，红外接收管3接收光方向内，通过红外发射管2向上眼皮发出红外光，通过红外接收管3接收反射光，反射光能反映上眼皮跳变频率信息，反射光通过单片机接收和处理，将检测的眼皮跳变频率与存贮的基准眼皮跳变频率进行比较，当眼皮跳变频率小于存贮的基准眼皮跳变频率值达到提示门限时，单片机控制视疲劳报警输入单元7输出报警信息，视疲劳报警输入单元7是一个蜂鸣器。与实施例1相比较，实施例2具有独立工作能力。
基准眼皮跳变频率值分为三档，第一档为提示，第二档为警告，第三档为严重警告，严重警告是上眼皮跳变频率非常低，也就是说视疲劳非常严重，到会影响正常的工作。蜂鸣器输出三种频率的声音，分别代表提示、警告和严重警告。
视疲劳检测单元6采用一对红外发射接收管，红外发射管发出的光角度在20度以内，红外发射管发出的光中心线在上眼皮敏感区，红外发射管发出的光强小于1LM以下。红外发射接收管为脉冲工作方式，其频率在20-50次/秒。
如图3所示，实际上视疲劳检测单元6由单片机13、红外发射电路和红外接收电路组成，单片机13采用em78p458，红外发射电路和红外接收电路分别与单片机的I/O口电连接，红外发射电路中的红外发射管2正端与DC/DC转换电路电连接，由DC/DC转换电路提供稳定的电压，红外发射管2负端通过限流电阻与I/O口电连接，单片机13通过I/O口输出方波信号，使红外发射管2发出红外光。单片机13通过I/O口输出方波的频率为10-30次/秒，工作时间在20ms。红外接收电路的红外接收管3为光电三极管，采用集电极输出，集电极输出与em78p458的A/D转换口电连接，由于作用距离近，反回信号强度大，由A/D转换口将接收到的信号直接转换成数字信号。em78p458同时通过一个I/O口控制三极管工作，由三极管驱动一个蜂鸣器14发出信息。em78p458存贮有基准眼皮跳变频率，em78p458将检测的信号进行处理，检测出上眼皮跳变频率信息，当眼皮跳变频率小于存贮的基准眼皮跳变频率值达到提示门限时，单片机控制三极管驱动一个蜂鸣器14发出信息。本申请中，DC/DC转换电路12将一个扣式电池8输出的电压转换成3-5v电压，扣式电池8与DC/DC转换电路之间串接电源开关9。DC/DC转换电路12保证电压稳定，不随电池电压波动。易于排除电源波动的干扰。
图4是第二种实施电路，与图3不同的是视疲劳报警输入单元7为无线发射电路15，无线发射电路15为315MHZ，它与视疲劳无线接收器相配合，由视疲劳无线接收器16完成提示功能。

Claims (6)

1.一种疲劳检测电路，其特征是：包括单片机(13)、红外发射电路和红外接收电路，红外发射电路和红外接收电路分别与单片机的I/O口电连接，红外发射电路中的红外发射管(2)正端与DC/DC转换电路电连接，由DC/DC转换电路提供稳定的电压，红外发射管(2)负端通过限流电阻与I/O口电连接，单片机(13)通过I/O口输出方波信号，使红外发射管(2)发出红外光。
2.根据权利要求1所述的一种疲劳检测电路，其特征是：所述的单片机(13)通过I/O口输出方波的频率为10-30次/秒，工作时间在20ms。
3.根据权利要求1所述的一种疲劳检测电路，其特征是：所述的红外接收电路的红外接收管(3)为光电三极管。
4.根据权利要求1所述的一种疲劳检测电路，其特征是：单片机(13)带有A/D转换口。
5.根据权利要求4所述的一种疲劳检测电路，其特征是：所述的带有A/D转换口的单片机(13)是em78p458的A/D。
6.根据权利要求1所述的一种疲劳检测电路，其特征是：所述的DC/DC转换电路(12)将一个扣式电池(8)输出的电压转换成3-5v电压，扣式电池(8)与DC/DC转换电路之间串接电源开关(9)。
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