CN203882416U - 一种眼框式疲劳检测反馈器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种眼框式疲劳检测反馈器，它包括检测仪和反馈器，检测仪安装在眼框架体上，脑波检测器包括壳体、安装在壳体内电池盒主PCB板，与主PCB板电性连接的前探测点和夹耳探测体，在主PCB板上设有蓝牙发射器，并在壳体上设有蓝牙配对按键。反馈器上还设有蓝牙接收器，当脑电波量化模块的脑电波信号超出设定值，判断模块判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，反馈器上的蓝牙接收器信号，反馈PCB板的电路接收到信号，驱动喇叭产生声音警示信号,或者驱动警示信号灯，产生光警示信号，能够声光两种方式对提醒驾驶者,使其采取缓解疲劳措施。

Description

一种眼框式疲劳检测反馈器

技术领域

    本实用新型涉及检测和警示驾驶员疲劳驾驶的仪器，更具体地说，涉及一种眼框式佩戴的疲劳检测反馈器。

背景技术

    目前，疲劳驾驶造成交通事故一个重要原因。驶人睡眠质量差或不足，或者长时间驾驶车辆，容易出现疲劳。驾驶疲劳会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断、意志、决定和运动等诸方面。疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦瞌睡，四肢无力，注意力不集中，判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。

    预防驾驶疲劳是保证行车安全的最有效途径，当我们驾驶时，很多时候，我们疲劳时我们自己并没有觉察到，所以也一般未采用缓解方法，会造成疲劳驾驶，因此，开发一种简单易行的设备对驾驶者的大脑疲劳程度检测，并能够发出警示信号，提醒驾驶者采取缓解疲劳措施，成为当前需要解决技术课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处,提供一种眼框式佩戴的疲劳检测反馈器。

    为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案： 

一种眼框式疲劳检测反馈器，它包括检测仪和反馈器，检测仪安装在眼框架体上，脑波检测器包括壳体、安装在壳体内电池盒主PCB板，与主PCB板电性连接的前探测点和夹耳探测体，在主PCB板上设有蓝牙发射器，并在壳体上设有蓝牙配对按键。

    所述的主PCB板上设有控制电路，控制电路包括对人脑脑电波的信息采集模块、信号滤波和放大模块，频段选取模块、脑电波量化模块、判断模块和蓝牙发射模块，其中信号采集模块通过前探测点和夹耳探测体，将人脑的脑电波信号进行采集，并将采集来的人脑脑电波送入信号滤波和放大模块，通过信号滤波和放大模块将脑电波信号进行滤波放大处理，并将生物电信号送入频段选取模块，频段选取模块通过检测脑波信号，选取其中的专著度和放松度的信号进行输出到脑电波量化模块，脑电波量化模块采用DSP处理芯片将接收过来脑电波信号进行初步的转换和处理，将脑电波信号进行量化处理，并将量化后的脑电波信号送入判断模块，判断模块设有疲劳信号设定的值，当脑电波信号超出该值，判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，发出警报和疲劳的信号。

    所述的脑电波量化模块的DSP处理芯片将接收过来脑电波信号进行初步的转换和处理，将输入信号通过低通滤波器，再经过中值算法和平均值算法，再采用时间积分的方法，每隔几秒算出一个注意力和放松力的数值。将脑电波信号进行量化处理。

所述的壳体呈L形，它包括前盖、后盖和电池盖板板，其中主PCB板安装在前盖和后盖形成空腔内，在后盖的内侧靠眼睛位置端部设有探测点，在后盖的内侧的另一端设有电池腔，电池腔外侧设有电池盖板，夹耳探测体的导线从电池腔内穿出，连接夹耳探测体。

所述的反馈器包括上壳体、下壳体、反馈PCB板，电池和喇叭，反馈器上还设有蓝牙接收器，当脑电波量化模块的脑电波信号超出设定值，判断模块判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，反馈器上的蓝牙接收器信号，反馈PCB板的电路接收到信号，驱动喇叭产生声音警示信号。

所述的反馈PCB板设有警示信号灯，当脑电波量化模块的脑电波信号超出设定值，判断模块判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，反馈器上的蓝牙接收器信号，反馈PCB板的电路接收到信号，驱动警示信号灯，产生光警示信号。

所述的下壳体下端设有电池腔，内装有电池，下端设有电池盖板，电池盖板上设有开关盒蓝牙配对按键。

所述的反馈PCB板安装在上壳体和下壳体之间腔体内，在反馈PCB板上设有摇摆感应线圈，在感应线圈上端设有摇摆磁铁，摇摆磁铁上设有摆杆，摆杆穿过上壳体，上端安设有摇摆装饰件。

所述的上壳体半圆形，摇摆装饰件呈螃蟹爪钳状，上壳体和摇摆装饰件构成螃蟹状外形。

本实用新型的有益效果在于： 本实用新型的疲劳检测反馈器，可以像眼镜一样佩戴在前额下部及耳部，前端的前探测点贴近前额，可以直接检测脑电波信号，夹耳探测体可夹持在耳垂上，也能够方便检测脑电波信号，当检测器的脑电波量化模块的脑电波信号超出设定值，判断模块判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，反馈器上的蓝牙接收器信号，反馈PCB板的电路接收到信号，驱动喇叭产生声音警示信号,或者驱动警示信号灯，产生光警示信号，能够声光两种方式对提醒驾驶者,使其采取缓解疲劳措施。

附图说明

图1 是本实用新型的电路模块图；

图2是本实用新型的检测仪结构图;

图3是本实用新型的反馈器结构图；

图4是本实用新型的检测仪电路图;

图5是本实用新型的反馈器电路图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

如图2所示，本实用新型公开的一种眼框式疲劳检测反馈器，它包括检测仪和反馈器，检测仪安装在眼框架体7上，检测仪包括壳体、壳体内设有电池腔和主PCB板8，电池腔内安装有电池3, 电池腔外设有电池盖板板5,与主PCB板8电性连接的前探测点9和夹耳探测体6，在主PCB板8上设有蓝牙发射器,并在壳体上有蓝牙配对按键1。

图2中的壳体呈L形，它包括前盖2、后盖4和电池盖板板5，其中主PCB板8安装在前盖2和后盖4形成空腔内，在后盖4的内侧靠眼睛位置端部设有探测点9，在后盖4的内侧的另一端设有电池腔，电池腔外侧设有电池盖板5，夹耳探测体6的导线从电池腔内穿出，连接夹耳探测体6。

见图1-2,图4所示,所述的主PCB板8上设有控制电路，控制电路包括对人脑脑电波的信息采集模块、信号滤波和放大模块，频段选取模块、脑电波量化模块、判断模块和蓝牙发射模块，其中信号采集模块通过前探测点和夹耳探测体，将人脑的脑电波信号进行采集，并将采集来的人脑脑电波送入信号滤波和放大模块，通过信号滤波和放大模块将脑电波信号进行滤波放大处理，并将生物电信号送入频段选取模块，频段选取模块通过检测脑波信号，选取其中的专著度和放松度的信号进行输出到脑电波量化模块，脑电波量化模块采用DSP处理芯片将接收过来脑电波信号进行初步的转换和处理，将脑电波信号进行量化处理，并将量化后的脑电波信号送入判断模块，判断模块设有疲劳信号设定的值，当脑电波信号超出该值，判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，发出警报和疲劳的信号。所述的脑电波量化模块的DSP处理芯片将接收过来脑电波信号进行初步的转换和处理，将输入信号通过低通滤波器，再经过中值算法和平均值算法，再采用时间积分的方法，每隔几秒算出一个注意力和放松力的数值。将脑电波信号进行量化处理。当打开电源开关，电源的供电IC将电池电压升压成可以供该设备使用的3.3V电压，同时，该电源含有低电压检测功能，当电池电压不够时，对应的LED指示灯会亮起，提醒用户充电或者更换电池。电源供电给人体信号采集电路，通过前额电极和耳垂的电极获取人体脑波信号，然后在信号采集MUC中将脑波信号进行滤波放大，转换成对应的δ、θ、α、μ、β、γ波，DSP芯片利用该MCU输出的电信号，将它进行建模，再分析对比，判断是否该使用者是否是处于疲劳状态。若检测到使用者为疲劳状态，该DSP芯片会控制蜂鸣器发出警报声，同时，它也会发出一组特定的指令给蓝牙发射电路，蓝牙发射模块再将该指令传送出去。

见图3所示,所述的反馈器包括上壳体12、下壳体17、反馈PCB板15，电池3和喇叭14，反馈器上还设有蓝牙接收器，当脑电波量化模块的脑电波信号超出设定值，判断模块判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，反馈器上的蓝牙接收器信号，反馈PCB板的电路接收到信号，驱动喇叭14产生声音警示信号。所述的下壳体17下端设有电池腔，内装有电池3，下端设有电池盖板5，电池盖板5上设有开关20和蓝牙配对按键1。所述的反馈PCB板15安装在上壳体12和下壳体17之间腔体内，在反馈PCB板15上设有摇摆感应线圈15，在感应线圈16上端设有摇摆磁铁11，摇摆磁铁11上设有摆杆，摆杆穿过上壳体12，上端安设有摇摆装饰件10。所述的上壳体12半圆形，摇摆装饰件5呈螃蟹爪钳状，上壳体12和摇摆装饰件10构成螃蟹状外形。增加反馈器美观性和装饰性。

见图4-5所示，所述的反馈PCB板设有警示信号灯，当脑电波量化模块的脑电波信号超出设定值，判断模块判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，反馈器上的蓝牙接收器信号，反馈PCB板15的电路接收到信号，驱动警示信号灯，产生光警示信号。其具体工作原理如下：打开反馈器电源开关，电源管理IC将电池电压升压至可以反馈体工作电压，同时MCU的IO脚会产生一定的脉冲信号，该信号通过两个晶体管产生反向的控制信号，MCU通过PWM控制这两组感应线圈15的不同时间的通断电，产生反向的磁效应，吸引摆件上的摇摆磁铁11，控制2组感应线圈16的通断，因为该感应线圈16在同一时间只有一个工作的，因而在同一时间只有一个感应线圈16会产生的磁性，通过不同时间吸引摇摆装饰件10下方的摇摆磁铁11，使摇摆装饰件10作周期摇晃，从而达到左右摇摆的效果。通过触发蓝牙配对按键1，与蓝牙接收模块进行配对；当配对成功后，该蓝牙接收到发射模块特定的疲劳信号传送到反馈体的MCU，若蓝牙接收端接收到蓝牙发射端的疲劳指令，将此指令传送到反馈端MCU，MCU会控制LED的电源，发出灯光闪烁；同时，该MCU触发语音IC的控制IO，使其发出录制在语音IC的声音，语音IC会将内置的语音通过喇叭14播放出来，从而达到声光刺激消除疲劳状态。

    总之，本实用新型的疲劳检测反馈器，可以像眼睛一样佩戴在前额下部及耳部，前端的前探测点9贴近前额，可以直接检测脑电波信号，夹耳探测体6可夹持在耳垂上，也能够方便检测脑电波信号，当检测器的脑电波量化模块的脑电波信号超出设定值，判断模块判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，反馈器上的蓝牙接收器信号，反馈PCB板15的电路接收到信号，驱动喇叭14产生声音警示信号,或者驱动警示信号灯，产生光警示信号。能够声光两种方式对提醒驾驶者,使其采取缓解疲劳措施。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型申请专利的保护范围内。

Claims (9)

1.一种眼框式疲劳检测反馈器，它包括检测仪和反馈器，检测仪安装在眼框架体上，其特征在于：脑波检测器包括壳体、安装在壳体内电池盒主PCB板，与主PCB板电性连接的前探测点和夹耳探测体，在主PCB板上设有蓝牙发射器，并在壳体上设有蓝牙配对按键。

2. 根据权利要求1所述的眼框式疲劳检测反馈器，其特征在于：所述的主PCB板上设有控制电路，控制电路包括对人脑脑电波的信息采集模块、信号滤波和放大模块，频段选取模块、脑电波量化模块、判断模块和蓝牙发射模块，其中信号采集模块通过前探测点和夹耳探测体，将人脑的脑电波信号进行采集，并将采集来的人脑脑电波送入信号滤波和放大模块，通过信号滤波和放大模块将脑电波信号进行滤波放大处理，并将生物电信号送入频段选取模块，频段选取模块通过检测脑波信号，选取其中的专著度和放松度的信号进行输出到脑电波量化模块，脑电波量化模块采用DSP处理芯片将接收过来脑电波信号进行初步的转换和处理，将脑电波信号进行量化处理，并将量化后的脑电波信号送入判断模块，判断模块设有疲劳信号设定的值，当脑电波信号超出该值，判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，发出警报和疲劳的信号。

3.    根据权利要求2所述的眼框式疲劳检测反馈器，其特征在于：所述的脑电波量化模块的DSP处理芯片将接收过来脑电波信号进行初步的转换和处理，将输入信号通过低通滤波器，再经过中值算法和平均值算法，再采用时间积分的方法，每隔几秒算出一个注意力和放松力的数值，将脑电波信号进行量化处理。

4.根据权利要求1所述的眼框式疲劳检测反馈器，其特征在于： 所述的壳体呈L形，它包括前盖、后盖和电池盖板板，其中主PCB板安装在前盖和后盖形成空腔内，在后盖的内侧靠眼睛位置端部设有探测点，在后盖的内侧的另一端设有电池腔，电池腔外侧设有电池盖板，夹耳探测体的导线从电池腔内穿出，连接夹耳探测体。

5.根据权利要求1所述的眼框式疲劳检测反馈器，其特征在于：所述的反馈器包括上壳体、下壳体、反馈PCB板，电池和喇叭，反馈器上还设有蓝牙接收器，当脑电波量化模块的脑电波信号超出设定值，判断模块判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，反馈器上的蓝牙接收器信号，反馈PCB板的电路接收到信号，驱动喇叭产生声音警示信号。

6.根据权利要求5所述的眼框式疲劳检测反馈器，其特征在于：所述的反馈PCB板设有警示信号灯，当脑电波量化模块的脑电波信号超出设定值，判断模块判断为疲劳状态，将信号送入蓝牙发射模块，反馈器上的蓝牙接收器信号，反馈PCB板的电路接收到信号，驱动警示信号灯，产生光警示信号。

7.根据权利要求5所述的眼框式疲劳检测反馈器，其特征在于：所述的下壳体下端设有电池腔，内装有电池，下端设有电池盖板，电池盖板上设有开关盒蓝牙配对按键。

8.根据权利要求5所述的眼框式疲劳检测反馈器，其特征在于：所述的反馈PCB板安装在上壳体和下壳体之间腔体内，在反馈PCB板上设有摇摆感应线圈，在感应线圈上端设有摇摆磁铁，摇摆磁铁上设有摆杆，摆杆穿过上壳体，上端安设有摇摆装饰件。

9.根据权利要求8所述的眼框式疲劳检测反馈器，其特征在于：所述的上壳体半圆形，摇摆装饰件呈螃蟹爪钳状，上壳体和摇摆装饰件构成螃蟹状外形。