[其他]防瞌睡安全裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85201852
• 申請日: 1985-05-13
• 公開（公告）號: CN85201852U
• 公開（公告）日: 1986-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董世衍;海百川
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭洲鐵路分局鄭州機(jī)務(wù)南段
• 主分類號: G02C11/00
• 分類號: G02C11/00
• 代理公司: 鐵道部情報(bào)所專利咨詢服務(wù)中心
• 代理人: 張寧

本發(fā)明是供需要注意監(jiān)視環(huán)境或機(jī)器儀表的人員，如發(fā)電站控制臺或雷達(dá)值班人員，特別是各種車輛、飛機(jī)、船舶的駕駛員使用的防止工作中疲倦瞌睡的安全保護(hù)裝置。

在《鐵路合作組織通訊》雜志一九七八年第三期第十二頁所公開的那一類安全裝置中，使用可見光小燈泡作信號源，信號接收部分易受各種外界可見光和電磁干擾而產(chǎn)生誤動作，依靠雙眼兩套取樣裝置同時(shí)取樣才能避免外界可見光單側(cè)干擾，而對于從輸入端侵入的外界電磁干擾仍不能排除，還增加了眼鏡的重量和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜。并且該裝置靈敏度低，對眼睫毛運(yùn)動不能取樣，只能攝取眼皮遮斷光線的信號。光源燈泡的白熾光和發(fā)熱對人的眼睛也帶來不適，干擾人的視覺，同時(shí)能量消耗也大。

本發(fā)明的任務(wù)是針對上述安全裝置的缺陷，設(shè)計(jì)一種靈敏度高、工作可靠、不受外界干擾、信號能量低、結(jié)構(gòu)簡單并且對人的眼睛無害的防瞌睡安全裝置。

本發(fā)明采用調(diào)制光脈沖驅(qū)動近紅外發(fā)光元件作為不可見光信號發(fā)射源，接收的眼皮動作信號經(jīng)解調(diào)電路篩選濾掉干擾信號，從而用單套取樣裝置攝取單眼動作信號即可，并且提高了信號傳感靈敏度。在信號分析部分并列設(shè)置兩套時(shí)間參量電路，可以分別調(diào)定計(jì)量瞌睡和呆滯兩種信號時(shí)間。另外在眼鏡框架上設(shè)有信號元件支架和鼻夾位置的調(diào)整裝置，可以根據(jù)不同人的眼鼻位置進(jìn)行調(diào)節(jié)并定位。

用下面的實(shí)施例結(jié)合附圖對發(fā)明特征作進(jìn)一步說明。

圖1????為防瞌睡安全裝置方框圖。

圖2????為眼睛框架結(jié)構(gòu)示意圖。

其中圖1電路方框（Ⅰ）內(nèi)的部分是安裝在眼鏡上的眨眼信號取樣電路。信號發(fā)射元件（1）采用近紅外發(fā)光二極管，用硅光敏三極管作信號接收器（2）。如圖2所示，用一對信號發(fā)射與接收元件（1）和（2）固定在支架（9）上，使元件（1）和（2）分別位于一只眼睛的左右兩側(cè)，相互對置，使信號發(fā)射接收光路同眼皮的運(yùn)動相交叉，利用眨眼時(shí)紅外光束的接收或阻斷攝取眼皮動作信號。

圖1中方框（Ⅱ）部分是信號分析電路，由脈沖振蕩源（6）、篩選解調(diào)電路（3）、時(shí)間參量開關(guān)（4）、（5）等部分組成。

圖中（6）為脈沖振蕩源，是由集成塊組成的簡單的施密特振蕩器，其振蕩頻率為10μs，幅度為10V，經(jīng)整形之后輸出頻率為10ms、幅度10V、脈沖寬度20μs的脈沖信號。經(jīng)過放大后的脈沖信號控制紅外發(fā)光元件（1）工作，發(fā)出頻率為10ms、幅度10V、脈寬20μs的不可見調(diào)制脈沖光。

由信號發(fā)射元件（1）發(fā)出的不可見脈沖光，經(jīng)攝取眼皮動作信號后被光敏元件（2）接收，經(jīng)放大后與振蕩源（6）發(fā)出的另一路調(diào)制脈沖信號同時(shí)輸入篩選解調(diào)電路（3），經(jīng)對比選擇將侵入接收元件（2）的一切非調(diào)制脈沖信號－包括來自外界的各種頻普的可見光和其他電磁干擾完全濾掉。采用這種篩選解調(diào)電路有效地保證了設(shè)備工作的可靠性，并且可以僅用單獨(dú)一套信號取樣裝置，簡化了眼鏡的附加結(jié)構(gòu)。

由于采用調(diào)制脈沖光技術(shù)，保證了信號具有高靈敏度的傳感作用，對人的眼睫毛動作也可以清晰地?cái)z取。在經(jīng)常振動的工作場所，也可以保持信號攝取的靈敏度和一致性。同時(shí)還可以盡量減小發(fā)射信號的耗電功率，以至于在信號取樣電路（1）和（2）之間用常規(guī)電表實(shí)際上計(jì)量不到電流，使得信號發(fā)射與接收元件（1）和（2）的容量和體積可以選擇得很小。這進(jìn)一步有利于眼鏡結(jié)構(gòu)的簡化和重量的減輕，減小帶眼鏡人的不適感覺，同時(shí)保證信號光對人的面部和眼睛視覺不造成任何損害和干擾。

人在疲倦的時(shí)候除可能發(fā)生瞌睡－持續(xù)閉眼狀態(tài)外，還可能表現(xiàn)為呆滯－睜眼而眼皮長時(shí)間無動作，這同樣可能失去視覺反應(yīng)。為了避免各種喪失視覺的危險(xiǎn)，同時(shí)與正常的眨眼間隔時(shí)間相區(qū)別，本裝置特別設(shè)置了兩套時(shí)間參量開關(guān)電路（4）和（5），分別計(jì)量瞌睡和呆滯信號的時(shí)間，并與調(diào)定的時(shí)間參量進(jìn)行比較。選擇時(shí)間參量可以根據(jù)需要由幾秒到兩分鐘內(nèi)任意調(diào)整。其中控制瞌睡閉眼的信號時(shí)間參量，根據(jù)一般人正常的眨眼間隔時(shí)間可以調(diào)定得較短，比如不得超過5秒鐘，另一套控制呆滯的信號時(shí)間參量可以根據(jù)不同人員的實(shí)際情況調(diào)定得稍長。

來自取樣電路（Ⅰ）的眼皮動作脈沖信號經(jīng)解調(diào)電路（3）篩選放大后轉(zhuǎn)化為信號電平。正常的眨眼信號不斷輸入使得時(shí)間參量開關(guān)電路（4）和（5）中的電容上的信號電平不斷放電，以不斷清除和重新記錄眨眼間隔時(shí)間。當(dāng)閉眼信號時(shí)間超過調(diào)定的瞌睡時(shí)間參量，或者睜眼持續(xù)時(shí)間超過調(diào)定的呆滯時(shí)間參量，電路就自動發(fā)出報(bào)警控制信號或驅(qū)動安全執(zhí)行電路。