[實(shí)用新型]基于面部皮膚伸縮的疲勞測(cè)試傳感器與裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820223495.4
• 申請(qǐng)日: 2008-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201316270Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫思特;吳志紅;張麗華;李洪濱;馮達(dá)敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川川大智勝軟件股份有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/18
• 分類號(hào): A61B5/18
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司
• 代理人: 黃幼陵;馬新民

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于人體疲勞狀態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種疲勞測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

人處于疲勞狀態(tài)不僅工作效率低，而且易出現(xiàn)安全問(wèn)題。尤其是機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T和高空作業(yè)人員，在疲勞狀態(tài)操作的危險(xiǎn)性更大，輕者造成財(cái)產(chǎn)損失，重者造成人身傷殘，甚至喪失生命。

關(guān)于人體疲勞狀態(tài)的檢測(cè)，現(xiàn)有技術(shù)主要集中在對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T疲勞狀態(tài)的檢測(cè)，有腦電圖監(jiān)測(cè)法、心率血壓監(jiān)測(cè)法、眼睛閉合時(shí)間監(jiān)測(cè)法、瞳孔測(cè)量法、頭部位移測(cè)量法、方向盤運(yùn)動(dòng)監(jiān)視等方法(見(jiàn)《機(jī)動(dòng)車駕駛員駕駛狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法研究》，科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2008年第18卷第3期，李曉明，岳春芳)，其中，腦電圖監(jiān)測(cè)法和心率血壓監(jiān)測(cè)法屬于對(duì)各類人群普遍適用的方法，研究者也較多，但腦電、心率的變化過(guò)程極其復(fù)雜，很難構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來(lái)準(zhǔn)確表達(dá)其變化規(guī)律，致使檢測(cè)效果的準(zhǔn)確性不能得到保證。與上述方法對(duì)應(yīng)的疲勞檢測(cè)裝置有專用照相機(jī)、腦電圖儀(見(jiàn)《疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)》，青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，第28卷第3期，2007，孫顯彬、唐洪偉、文妍)等。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于面部皮膚伸縮的疲勞測(cè)試傳感器與裝置，所述傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，所述裝置不僅測(cè)試精度較高，而且使用方便，便于推廣使用。

人體疲勞時(shí)，有“眼睛眨動(dòng)頻率增高”和“頻繁打哈欠”的生理特征，眼睛頻繁眨動(dòng)會(huì)牽引眼角皮膚的伸縮，打哈欠會(huì)牽引額部、臉頰皮膚的伸縮。而上述面部皮膚的伸縮將導(dǎo)致所述皮膚處安裝的傳感器電感值的變化，因而，分析安裝在所述面部皮膚處傳感器的電感值的變化，就可以判斷人體是否處于疲勞狀態(tài)。

本實(shí)用新型所述基于面部皮膚伸縮的疲勞測(cè)試傳感器與裝置，根據(jù)上述人體疲勞特征和原理設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型所述的疲勞測(cè)試傳感器——皮膚伸縮測(cè)量傳感器由漆包線和膠布組成，漆包線固定在膠布上。

本實(shí)用新型所述基于面部皮膚伸縮的疲勞測(cè)試裝置，包括至少一組皮膚伸縮前端檢測(cè)電路、可編程邏輯器件、微處理器和報(bào)警器；皮膚伸縮前端檢測(cè)電路由皮膚伸縮測(cè)量傳感器、電感測(cè)量電路和比較器組成，皮膚伸縮測(cè)量傳感器的輸出端與電感測(cè)量電路的輸入端連接，將其因被測(cè)者面部皮膚伸縮而產(chǎn)生的電感值傳送給電感測(cè)量電路，電感測(cè)量電路的輸出端與比較器的輸入端連接，將來(lái)自皮膚伸縮測(cè)量傳感器的電感信號(hào)轉(zhuǎn)變成正弦波輸送給比較器，比較器的輸出端與可編程邏輯器件的輸入端連接，將來(lái)自電感測(cè)量電路的正弦波轉(zhuǎn)換成方波輸送給可編程邏輯器件；可編程邏輯器件的輸出端與微處理器的輸入端連接，對(duì)來(lái)自比較器的方波進(jìn)行頻率計(jì)數(shù)，并將頻率計(jì)數(shù)值通過(guò)同步串行接口傳送給微處理器，微處理器以來(lái)自可編程邏輯器件的頻率計(jì)數(shù)值為基礎(chǔ)計(jì)算對(duì)應(yīng)皮膚伸縮測(cè)量傳感器的電感值并分析所述電感值的變化，根據(jù)皮膚伸縮測(cè)量傳感器的電感值變化確定被測(cè)者面部皮膚的伸縮變化，根據(jù)被測(cè)者面部皮膚的伸縮變化判斷被測(cè)者是否處于疲勞狀態(tài)，若被測(cè)者處于疲勞狀態(tài)，則輸出報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)報(bào)警器報(bào)警。

上述裝置中，皮膚伸縮測(cè)量傳感器由漆包線和膠布組成，漆包線固定在膠布上。

上述裝置中，電感測(cè)量電路由壓控振蕩器芯片及其外圍電路構(gòu)成，或?yàn)長(zhǎng)C振蕩電路。

上述裝置中，報(bào)警器包括蜂鳴器和發(fā)光器件，可同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。

采用上述裝置進(jìn)行疲勞測(cè)試包括以下步驟：

(1)在被測(cè)者的額部或/和眼角或/和臉頰安裝皮膚伸縮測(cè)量傳感器，采集被測(cè)者的面部皮膚使皮膚伸縮測(cè)量傳感器產(chǎn)生的電感值；

(2)分析所述皮膚伸縮測(cè)量傳感器的電感值變化，通過(guò)被測(cè)者的面部皮膚使皮膚伸縮測(cè)量傳感器產(chǎn)生的電感值變化確定被測(cè)者面部皮膚的伸縮變化，根據(jù)被測(cè)者面部皮膚的伸縮變化判斷被測(cè)者是否處于疲勞狀態(tài)。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型為人體疲勞狀態(tài)檢測(cè)提供了一種不同構(gòu)思的檢測(cè)裝置。

2、皮膚伸縮測(cè)量傳感器由漆包線和膠布組成，不僅能滿足疲勞測(cè)試的需要，而且結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，成本低廉。

2、由于人體“眼睛眨動(dòng)頻率增高”和“頻繁打哈欠”的疲勞特征與面部皮膚的伸縮存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，而面部皮膚的伸縮必然導(dǎo)致所述皮膚處安裝的傳感器的電感值發(fā)生變化，因而本實(shí)用新型所述裝置測(cè)試精度較高，能夠?qū)Ρ粰z測(cè)者是否處于疲勞狀態(tài)作出準(zhǔn)確的判斷。

3、本實(shí)用新型所述裝置使用方便，適合于各種人群的疲勞狀態(tài)檢測(cè)。

4、本實(shí)用新型所述裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易于推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所述基于面部皮膚伸縮的疲勞測(cè)試裝置的一種結(jié)構(gòu)框圖；