CN202776330U - 一种usb传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，该眼镜装有鼻梁肌电传感器、头部脑电传感器、模/数转换电路和USB接口；鼻梁肌电传感器和头部脑电传感器的输出分别接至模/数转换电路的输入，模/数转换电路的输出接至USB接口，由USB接口将所接收的数据输出。本实用新型不但解决了定位和佩戴的问题，而且采用鼻梁肌电传感器和头部脑电传感器，能够准确检测驾驶员的疲劳驾驶生理信号，帮助有关管理部门准确和及时判断驾驶员的疲劳驾驶程度，为减少交通事故发挥巨大作用。

Description

一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜

技术领域

本实用新型涉及一种眼镜，特别是涉及一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜。

背景技术

目前，现有技术用于预防驾驶员疲劳驾驶的仪器主要分为以下两大类：

一类是以汽车生产商为代表的以车为中心的疲劳驾驶检测仪器，它是通过检测汽车的行驶状况，例如：是否走“蛇形”路线、是否忽快忽慢等，来间接判断驾驶员的疲劳状况。显然，这种驾驶员疲劳驾驶检测仪器及其判断方法存在很多不确定性，准确度比较低。

另一类是以驾驶员为中心的疲劳驾驶检测仪器，主要包括以下两种：一种是采用摄像头（或其他仪器）来采集驾驶员的面部图像信息（主要是眼睛），再经过计算机处理得到眼睛眨动的次数，以此来判断驾驶员的疲劳状况；另一种基本上是采用医学上的方法检测脑电波，来判断驾驶员的疲劳状况。然而，这类检测仪器在检测手段和数据处理上也存在如下不足之处：

1、人的头部定位问题：在运动的车里一般需要两台以上的摄像头和一台高性能的计算机，才能完成面部图像信息的采集，使得操作复杂，驾驶员不易完成，此外，价格也较高。因此，目前看到的都是单摄像头，而单摄像头实际上完成头部定位是比较困难的。

2、面部图像信息的采集问题：要求使用者不能佩戴太阳镜，这是因为太阳镜（特别是驾驶员配带的偏振镜）能滤掉大部分的红外线、紫外线和反射掉可见光。因此，面部信息的采集在实际应用中会受到很大限制。

3.个人隐私问题：采用摄像头对驾驶员进行面目图像信息采集，很可能造成驾驶员的某些隐私遭到曝光。

4、检测脑电波问题：驾驶员头上需要佩戴类似游泳帽的紧固头套，头套内部有许多电极，而人长期佩戴非常不舒服，且数据处理也非常复杂，很难在普通车上使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其在现有眼镜的基础上增加采集驾驶员的疲劳驾驶生理信号的传感器，不但解决了定位和佩戴问题，而且能够准确获取驾驶员的疲劳驾驶数据，有利于帮助有关管理部门准确判断驾驶员的疲劳驾驶程度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，该眼镜装有鼻梁肌电传感器、头部脑电传感器、模/数转换电路和USB接口；鼻梁肌电传感器和头部脑电传感器的输出分别接至模/数转换电路的输入，模/数转换电路的输出接至USB接口，由USB接口将所接收的数据输出。

所述眼镜还装有耳部压力信号传感器，该耳部压力信号传感器的输出接至所述模/数转换电路的输入。

所述眼镜包括两眼镜片、设于两眼镜片的相对内端的两鼻托和设于两眼镜片的相对外端的两眼镜腿；所述鼻梁肌电传感器为一对，具有两个电极，所述头部脑电传感器为一个；一对鼻梁肌电传感器的两个电极分别安装于两鼻托，头部脑电传感器采用连接带连接于两眼镜腿；USB接口和模/数转换电路分别安装于眼镜腿。

所述眼镜包括两眼镜片、设于两眼镜片的相对内端的两鼻托和设于两眼镜片的相对外端的两眼镜腿；所述鼻梁肌电传感器为一对，具有两个电极，所述头部脑电传感器为一个，耳部压力信号传感器为两个；一对鼻梁肌电传感器的两个电极分别安装于两鼻托，头部脑电传感器采用连接带连接于两眼镜腿，两耳部压力信号传感器分别安装于两眼镜腿的后端；USB接口和模/数转换电路分别安装于眼镜腿。

所述USB接口安装于其中一眼镜腿，所述模/数转换电路安装于另一眼镜腿。

所述USB接口和所述模/数转换电路安装于同一眼镜腿。

所述连接带的一端连接于其中一眼镜腿的后端，所述连接带的另一端连接于另一眼镜腿的后端，所述头部脑电传感器连接于所述连接带的中段。

所述连接带为具有弹性的松紧带。

所述眼镜为带框式眼镜。

本实用新型的一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，驾驶员使用时，如同佩戴太阳镜或近似眼镜一样方便。佩戴后，驾驶员只需通过连接带将头部脑电传感器拉至其脑中心线处（以驾驶员佩戴舒适，并能检测到脑电波频率为准），即可利用头部脑电传感器对其脑电波频率进行检测，利用一对鼻梁肌电传感器对其眼睛眨动次数进行检测，以及利用两耳部压力信号传感器对其打哈欠的次数进行检测。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，由于直接在现有技术的眼镜上安装鼻梁肌电传感器、头部脑电传感器、USB接口和模/数转换电路，使得本实用新型一方面可以利用眼镜方便佩戴的特点解决疲劳驾驶生理信号采集仪器（即鼻梁肌电传感器、头部脑电传感器等）的定位和佩戴问题，另一方面利用鼻梁肌电传感器和头部脑电传感器相结合检测驾驶员的疲劳驾驶生理信号，以及利用USB接口传输数据，可以帮助有关管理部门准确和及时判断驾驶员的疲劳驾驶程度，为减少交通事故发挥巨大作用。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜不局限于实施例。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

实施例，请参见图1所示，本实用新型的一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，该眼镜包括两个眼镜片1、设于该两个眼镜片1的相对内端的两个鼻托2和设于两个眼镜片1的相对外端的两根眼镜腿3；该眼镜装有一对鼻梁肌电传感器5、一个头部脑电传感器6、一个模/数转换电路8和一个USB接口7；具体，一对鼻梁肌电传感器5具有两个电极，该两个电极分别安装于两鼻托2，头部脑电传感器6采用连接带9连接于两眼镜腿3，模/数转换电路8安装于其中一眼镜腿的前端，USB接口安装于另一眼镜腿的前端（当然，该模/数转换电路8和USB接口7也可以安装在同一根眼镜腿上）；一对鼻梁肌电传感器5和头部脑电传感器6的输出分别接至模/数转换电路8的输入，模/数转换电路8的输出接至USB接口7，由该USB接口7将所接收的数据输出。

作为一种优选，本实用新型的眼镜还装有两个耳部压力信号传感器10，具体，该两个耳部压力信号传感器10分别安装于上述两根眼镜腿3的后端；两耳部压力信号传感器10的输出分别接至上述模/数转换电路8的输出，经模/数转换电路8将数据输出至上述USB接口7。

具体，上述连接带9的一端连接于其中一眼镜腿的后端，连接带9的另一端连接于另一眼镜腿的后端，上述头部脑电传感器6连接于连接带9的中段。上述连接带9为具有弹性的松紧带，当然，上述连接带9也可以是可调节长度而不具有弹性的带体，其可通过调节其一端或两端与眼镜腿的配合程度或增加调节扣来改变其长度。如此，方便该连接带9与任意一个驾驶员的头部大小相匹配。

本实用新型的眼镜为带框式眼镜，具有镜框4，该眼镜的两个眼镜片1分别镶嵌于镜框4的左右两侧，两个鼻托2分别安装于对应两个眼镜片1的相对内端的镜框4上，两根眼镜腿3分别连接于对应两个眼镜片1的相对外端的镜框4上。这里，上述鼻梁肌电传感器5、头部脑电传感器6和耳部压力信号传感器10与模/数转换电路8的电气连线，以及模/数转换电路8与USB接口7的电气连线分别暗装于镜框4、眼镜腿3和连接带9内。当然，各电气连线也可以采用呈明装式，此时，本实用新型的眼镜也可以是无框式眼镜。

本实用新型的一种USB传输的疲劳技术生理信号采集眼镜，其通过USB接口7传输数据的同时，也通过USB接口7为上述各个传感器（鼻梁肌电传感器5、头部脑电传感器6和耳部压力信号传感器10）和模/数转换电路8进行供电。其一对鼻梁肌电传感器5用于检测驾驶员的眼睛眨动次数，其头部脑电传感器6用于测量驾驶员的脑电波频率，其两个耳部压力信号传感器10用于测量驾驶员打哈欠的次数。使用本实用新型时，驾驶员如同佩戴太阳镜或近似眼镜一样方便，既不会有用摄像头采集面部图像信息所存在的驾驶员头部定位困难的问题，也不会有用医用仪器检测脑电波时，驾驶员头上需要佩戴类似游泳帽的紧固头套导致人长期佩戴不舒服的问题。佩戴后，驾驶员只需通过连接带9将头部脑电传感器6拉至其脑中心线处即可。在检测过程中，鼻梁肌电传感器5对驾驶员眼睛的眨动次数进行实时检测，头部脑电传感器6对驾驶员的脑电波频率进行实时检测，耳部压力信号传感器10对驾驶员打哈欠的次数进行实时检测，且各个传感器分别将检测的结果实时输出给模/数转换电路8（该模/数转换电路8采用现有技术的模/数转换电路即可实现），由模/数转换电路8将所接收的模拟信号转换成数字信号后，输出至USB接口7，由USB接口7通过连接相匹配的USB数据线将所接收的数字信号传输给有关管理部门的管理系统，帮助有关管理部门准确和及时地判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。当驾驶员的眼睛眨动次数等于或大于22.6次/40秒，且驾驶员的脑电波频率低于8Hz时，可以判断驾驶员已经进入疲劳驾驶状态。有关管理部门根据检测和分析的数据，可以对进入疲劳驾驶状态的驾驶员采用语音提醒等方式对驾驶员进行提醒干预，或者对车辆进行远程干预控制，以此大大减少交通事故的发生。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其特征在于：该眼镜装有鼻梁肌电传感器、头部脑电传感器、模/数转换电路和USB接口；鼻梁肌电传感器和头部脑电传感器的输出分别接至模/数转换电路的输入，模/数转换电路的输出接至USB接口，由USB接口将所接收的数据输出。

2.根据权利要求1所述的USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其特征在于：所述眼镜还装有耳部压力信号传感器，该耳部压力信号传感器的输出接至所述模/数转换电路的输入。

3.根据权利要求1所述的USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其特征在于：所述眼镜包括两眼镜片、设于两眼镜片的相对内端的两鼻托和设于两眼镜片的相对外端的两眼镜腿；所述鼻梁肌电传感器为一对，具有两个电极，所述头部脑电传感器为一个，一对鼻梁肌电传感器的两个电极分别安装于两鼻托，头部脑电传感器采用连接带连接于两眼镜腿；USB接口和模/数转换电路分别安装于眼镜腿。

4.根据权利要求2所述的USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其特征在于：所述眼镜包括两眼镜片、设于两眼镜片的相对内端的两鼻托和设于两眼镜片的相对外端的两眼镜腿；所述鼻梁肌电传感器为一对，具有两个电极，所述头部脑电传感器为一个，耳部压力信号传感器为两个；一对鼻梁肌电传感器的两个电极分别安装于两鼻托，头部脑电传感器采用连接带连接于两眼镜腿，两耳部压力信号传感器分别安装于两眼镜腿的后端；USB接口和模/数转换电路分别安装于眼镜腿。

5.根据权利要求3或4所述的USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其特征在于：所述USB接口安装于其中一眼镜腿，所述模/数转换电路安装于另一眼镜腿。

6.根据权利要求3或4所述的USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其特征在于：所述USB接口和所述模/数转换电路安装于同一眼镜腿。

7.根据权利要求3或4所述的USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其特征在于：所述连接带的一端连接于其中一眼镜腿的后端，所述连接带的另一端连接于另一眼镜腿的后端，所述头部脑电传感器连接于所述连接带的中段。

8.根据权利要求3或4所述的USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其特征在于：所述连接带为具有弹性的松紧带。

9.根据权利要求1所述的USB传输的疲劳驾驶生理信号采集眼镜，其特征在于：所述眼镜为带框式眼镜。

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