CN107340366A - 一种嵌入式的超声波人体疲劳检测系统 - Google Patents

一种嵌入式的超声波人体疲劳检测系统 Download PDF

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张彩霞
郭静
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Abstract

一种嵌入式的超声波人体疲劳检测系统，所述嵌入式的超声波人体疲劳检测系统包括超声波检测模块、气体监测模块、嵌入式单片机模块、A/D转换模块、显示屏及报警模块，所述超声波检测模块与A/D转换模块连接，所述气体监测模块与所述A/D转换模块连接，所述嵌入式单片机模块与A/D转换模块连接，所述显示屏与嵌入式单片机模块连接，所述报警模块与嵌入式单片机模块连接。本发明确保办公人员在不处于疲劳及环境质量不达标的状态下办公，并且超声波检测模块可以通过检测人体的肢体活动判断人体是否处于疲劳状态，使用方便，并且不会受周围环境影响，使用范围。

Description

一种嵌入式的超声波人体疲劳检测系统
技术领域
本发明涉及人体疲劳检测技术领域，尤其是涉及一种嵌入式的超声波人体疲劳检测系统。
背景技术
研究发现人在疲劳的时候会出现：①哈欠连天、脸发木、头越来越沉、不自觉的频频点头，很难保持抬头的姿态；②肌肉放松、眼睑下垂、甚至闭眼、视线模糊、眼睛发红、发干；③反应迟钝、注意力无法集中等一系列生理现象的研究。若长期处于这种工作状态，将会严重危及到自己的健康；另一方面，空气质量的优劣直接影响到人们的工作和生活，低劣的空气质量会使人注意力分散，工作效率下降，严重时还会使人产生头痛、恶心、疲劳、皮肤红肿等症状，人们急切盼望改善日益恶劣的居室、办公环境，提高生存质量。现有的人体疲劳检测装置无法准确的检测到人体是否疲劳，并且受周围环境影响较大，比如受周围光照影响，使用不便，准确性差。
因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的嵌入式的超声波人体疲劳检测系统。
为达到本发明之目的，采用如下技术方案：
一种嵌入式的超声波人体疲劳检测系统，所述嵌入式的超声波人体疲劳检测系统包括超声波检测模块、气体监测模块、嵌入式单片机模块、A/D转换模块、显示屏及报警模块，所述超声波检测模块与A/D转换模块连接，所述气体监测模块与所述A/D转换模块连接，所述嵌入式单片机模块与A/D转换模块连接，所述显示屏与嵌入式单片机模块连接，所述报警模块与嵌入式单片机模块连接。
所述气体监测模块包括空气质量监测模块、一氧化碳可燃气体监测模块、烟雾甲烷液化气可燃气体监测模块。
所述空气质量检测模块所使用的气敏材料是二氧化锡。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明嵌入式的超声波人体疲劳检测系统确保办公人员在不处于疲劳及环境质量不达标的状态下办公，并且超声波检测模块可以通过检测人体的肢体活动判断人体是否处于疲劳状态，使用方便，并且不会受周围环境影响，使用范围广。
附图说明
图1为本发明嵌入式的超声波人体疲劳检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明嵌入式的超声波人体疲劳检测系统做出清楚完整的说明。
如图1所示，本发明嵌入式的超声波人体疲劳检测系统包括超声波检测模块、气体监测模块、嵌入式单片机模块、A/D转换模块、显示屏及报警模块。
如图1所示，所述超声波检测模块可以发出超声波，并且可以实时监测并记录办公人员的肢体运动轨迹，以便判断办公人员的肢体活动是否属于疲劳人员的肢体活动，以便判断办公人员是否疲劳，所述超声波检测模块与A/D转换模块连接。
如图1所示，所述气体监测模块包括空气质量监测模块、一氧化碳可燃气体监测模块、烟雾甲烷液化气可燃气体监测模块。所述空气质量检测模块所使用的气敏材料是二氧化锡，当所处环境中存在污染气体时，所述空气质量检测模块的电导率随空气中污染气体浓度的增加而增大，适宜于氨气、芳族化合物、硫化物、苯系蒸汽、烟雾等有害气体的探测。所述一氧化碳可燃气体检测模块采用高低温循环检测方式，低温(1.5V加热)检测一氧化碳，所述一氧化碳可燃气体检测模块的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增大，高温(5.0V加热)检测可燃气体甲烷、丙烷并清洗低温时吸附的杂散气体。所述烟雾甲烷液化气可燃气体检测模块所处环境中存在可燃气体时，所述烟雾甲烷液化气可燃气体检测模块的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大，MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气、天然气的灵敏度高。所述气体监测模块与所述A/D转换模块连接。
如图1所示，所述嵌入式单片机模块作为系统控制的核心，其处理速度快，最高72MHz工作频率，使得各个模块可以快速应对外界复杂的环境，集中采集到的信息，进行计算分析与处理，并且具有强抗干扰能力，2个12位模数转换器，1us转换时间，达到实时监测和反馈信息的目的。所述嵌入式单片机模块与A/D转换模块连接。
如图1所示，所述A/D转换模块可以将虚拟信号转换成数字信号，以便将数字信号传输至嵌入式单片机模块，以便供嵌入式单片机模块处理。
如图1所示，所述显示屏为市面上常见的显示屏，所述显示屏与嵌入式单片机模块连接，所述嵌入式单片机模块可以将处理完的数据传输至显示屏中，由显示屏显示出来。
如图1所示，所述报警模块与嵌入式单片机模块连接，所述嵌入式单片机可以向报警模块发出指令，使其发出警报，所述报警模块可以为蜂鸣器或者警示灯，以便引起办公人员的注意。
如图1所示，所述本发明嵌入式的超声波人体疲劳检测系统使用时，所述超声波检测模块可以将监测的肢体运动轨迹数据传输至A/D转换模块，由A/D转换模块转换呈数字数据，然后转换后的数字数据传输至嵌入式单片机模块，所述嵌入式单片机模块对该数据进行处理，判断其是否属于疲劳状态，当办公人员处于疲劳状态时，所述嵌入式单片机模块向报警模块发出指令，使其发出警报，以便提醒办公人员注意休息，当办公人员不处于疲劳状态时，所述嵌入式单片机模块不再向所述报警模块发出指令。同时所述气体监测模块实时监测办公人员所处的气体环境，所述空气质量检测模块可以检测氨气、芳族化合物、硫化物、苯系蒸汽、烟雾等有害气体，所述一氧化碳可燃气体检测模块可以检测可燃气体甲烷、丙烷等气体，所述烟雾甲烷液化气可燃气体检测模块可以检测液化气、丙烷、氢气、天然气等气体，所述气体监测模块将检测的模拟数据传输至A/D转换模块，由A/D转换模块将模拟数据转换成数字数据，然后传输至嵌入式单片机模块，由嵌入式单片机模块处理后将数据传输至显示屏中，由显示屏显示出来，以便观测。至此，本发明嵌入式的超声波人体疲劳检测系统使用过程描述完毕。

Claims (3)

1.一种嵌入式的超声波人体疲劳检测系统，其特征在于：所述嵌入式的超声波人体疲劳检测系统包括超声波检测模块、气体监测模块、嵌入式单片机模块、A/D转换模块、显示屏及报警模块，所述超声波检测模块与A/D转换模块连接，所述气体监测模块与所述A/D转换模块连接，所述嵌入式单片机模块与A/D转换模块连接，所述显示屏与嵌入式单片机模块连接，所述报警模块与嵌入式单片机模块连接。
2.如权利要求1所述的嵌入式的超声波人体疲劳检测系统，其特征在于：所述气体监测模块包括空气质量监测模块、一氧化碳可燃气体监测模块、烟雾甲烷液化气可燃气体监测模块。
3.如权利要求2所述的嵌入式的超声波人体疲劳检测系统，其特征在于：所述空气质量检测模块所使用的气敏材料是二氧化锡。
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