本發(fā)明涉及一種防瞌睡裝置。

背景技術(shù)：

由于工作和生活壓力大或過度疲勞等其它原因，很多人不能得到很好的休息和睡眠，睡眠質(zhì)量差問題是一種常見的社會問題。睡眠質(zhì)量差直接帶來的影響是導致人們在白天工作時會經(jīng)常打瞌睡，打瞌睡嚴重影響工作效率，尤其是在營業(yè)廳，如銀行、票務、繳費、納稅等營業(yè)廳工作的人員，瞌睡時會增加工作失誤率，造成經(jīng)濟損失，同時也會影響企業(yè)形象。另外，對于其他危險工種的辦公室作業(yè)人員，例如遠程操控作業(yè)人員或者安全監(jiān)控作業(yè)人員，工作時瞌睡會給自己或他人的生命造成嚴重威脅。

目前沒有切實有效的辦法來解決打瞌睡問題，人們經(jīng)常通過嚼口香糖、聽音樂來緩解疲勞情緒，以預防打瞌睡。但是，對于過度疲勞而引起的嚴重瞌睡問題，沒有實用的解決辦法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種防瞌睡裝置，該裝置通過智能化手段以實現(xiàn)瞌睡的監(jiān)測判定和強制喚醒，整體結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、監(jiān)測準確度高、防瞌睡效果好。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的防瞌睡裝置的結(jié)構(gòu)特點是包括檢測手環(huán)單元、攝像單元、控制單元和報警輸出單元，其中：

檢測手環(huán)單元包括可套設在使用者手腕上的手環(huán)本體以及設置在手環(huán)本體內(nèi)環(huán)壁上的脈搏傳感器，脈搏傳感器的信號輸出端通過有線或無線數(shù)據(jù)模塊與控制單元通信連接；

攝像單元包括用于采集人眼部圖像信息的高清攝像頭、用于比對圖像信息以判斷是否眨眼的圖像比對模塊和用于統(tǒng)計比對結(jié)果的計數(shù)模塊，計數(shù)模塊的信號輸出端通過有線或無線數(shù)據(jù)模塊與控制單元通信連接；

控制單元包括與脈搏傳感器和計數(shù)模塊通信連接的數(shù)據(jù)接收模塊、對脈搏數(shù)據(jù)和眨眼數(shù)據(jù)進行處理的單片機以及用于向報警輸出單元輸出控制使能信號的使能信號輸出模塊；

報警輸出單元接收使能信號并發(fā)出報警聲音或報警燈光或向使用者發(fā)出動作信號。

采用上述結(jié)構(gòu)，將手環(huán)佩戴在使用者的手腕上，利用脈搏傳感器實時監(jiān)測使用者的脈搏信號，將高清攝像頭安裝在正對使用者眼部的位置，并實時采集眼部圖像，利用圖像比對模塊對比并判斷是否眨眼，通過計數(shù)模塊記錄眨眼次數(shù)，最終由單片機計算眨眼頻率，當脈搏和眨眼頻率均過低時，控制單元即判斷使用者處于瞌睡狀態(tài)，然后向報警輸出單元發(fā)出使能控制信號，報警輸出單元接收到使能輸出信號后發(fā)出報警聲音或報警燈光或者向使用者發(fā)出動作信號，從而將使用者強制喚醒，達到防止瞌睡的目的?？梢?，本發(fā)明利用智能化檢測判斷使用者是否處于瞌睡狀態(tài)，并發(fā)出報警信號進行強制喚醒，整體結(jié)構(gòu)簡單，通過多種信息綜合判斷，監(jiān)測準確可靠，防瞌睡效果好。

所述脈搏傳感器和計數(shù)模塊的信號輸出端均連接有無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，數(shù)據(jù)接收模塊為可與上述無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊通信連接的無線數(shù)據(jù)接收模塊。所述使能信號輸出模塊為無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，所述報警輸出單元內(nèi)置有可與該使能信號輸出模塊通信連接的無線數(shù)據(jù)接收模塊。利用無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊傳輸信號，簡化了線路連接結(jié)構(gòu)，裝置更實用且實現(xiàn)更方便。

所述報警輸出單元包括兩個間隔設置的音箱，兩音箱間隔設置且分別與使用者兩耳的位置相對應，音箱控制電路內(nèi)集成無線數(shù)據(jù)接收模塊。所述音箱控制電路內(nèi)集成有音樂播放器和用于存儲音樂數(shù)據(jù)的存儲器。上述結(jié)構(gòu)中，報警輸出單元采用報警聲音的方式將使用者喚醒，通過音箱播放語音或者強烈音樂，使用者突然聽到報警語音或音樂后會立刻清醒。

所述報警輸出單元包括強光LED燈，強光LED燈控制電路內(nèi)集成無線數(shù)據(jù)接收模塊。上述結(jié)構(gòu)中，報警輸出單元采用報警燈光的方式將使用者喚醒，利用強光LED燈發(fā)出刺眼的強光，使用者的眼睛被強光照射后會立刻清醒。

所述強光LED燈和高清攝像頭均安裝在支撐架上，該支撐架可拆卸式的安裝在電腦顯示屏上或者通過吸盤或支座安裝在桌面上。由于強光LED等和高清攝像頭均主要針對使用者的眼部，因此，兩者可安裝在同一個支撐架上，支撐架安裝在正對人眼的位置，可通過上述多種安裝結(jié)構(gòu)，能適應多種使用環(huán)境。

所述報警輸出單元包括安裝在手環(huán)本體上的振動電機，電機控制電路內(nèi)集成無線數(shù)據(jù)接收模塊。上述結(jié)構(gòu)中，報警輸出單元利用振動電機產(chǎn)生振動，并借助手環(huán)對使用者發(fā)出動作信號,從而將使用者強制喚醒。

所述防瞌睡裝置安裝在使用者旁邊的雷達感應開關(guān)，雷達感應開關(guān)的信號輸出端與控制單元電連接。優(yōu)選的，所述雷達感應開關(guān)為紅外感應開關(guān)或光電感應開關(guān)。雷達感應開關(guān)用于實時監(jiān)測使用者是否在雷達感應的范圍內(nèi)，當使用者離開座位后，雷達感應開關(guān)即發(fā)送信號給控制單元，控制單元控制將整個裝置斷電或者關(guān)閉報警功能，能降低裝置自身和電力損耗，增加裝置使用壽命。

綜上所述，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、監(jiān)測準確度高和防瞌睡效果好的優(yōu)點。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明：

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)原理示意框圖；

圖2為本發(fā)明第一種實施方式的具體結(jié)構(gòu)原理示意框圖；

圖3為本發(fā)明第二種實施方式的具體結(jié)構(gòu)原理示意框圖；

圖4為本發(fā)明第三種實施方式的具體結(jié)構(gòu)原理示意框圖。

具體實施方式

參照附圖，本發(fā)明的防瞌睡裝置包括檢測手環(huán)單元1、攝像單元2、控制單元3和報警輸出單元4，其中：檢測手環(huán)單元1包括可套設在使用者手腕上的手環(huán)本體以及設置在手環(huán)本體內(nèi)環(huán)壁上的脈搏傳感器，脈搏傳感器的信號輸出端通過有線或無線數(shù)據(jù)模塊與控制單元通信連接；攝像單元2包括用于采集人眼部圖像信息的高清攝像頭、用于比對圖像信息以判斷是否眨眼的圖像比對模塊和用于統(tǒng)計比對結(jié)果的計數(shù)模塊，計數(shù)模塊的信號輸出端通過有線或無線數(shù)據(jù)模塊與控制單元通信連接；控制單元3包括與脈搏傳感器和計數(shù)模塊通信連接的數(shù)據(jù)接收模塊、對脈搏數(shù)據(jù)和眨眼數(shù)據(jù)進行處理的單片機以及用于向報警輸出單元輸出控制使能信號的使能信號輸出模塊；報警輸出單元4接收使能信號并發(fā)出報警聲音或報警燈光或向使用者發(fā)出動作信號。

上述結(jié)構(gòu)中，將手環(huán)佩戴在使用者的手腕上，利用脈搏傳感器實時監(jiān)測使用者的脈搏信號，將高清攝像頭安裝在正對使用者眼部的位置，并實時采集眼部圖像，利用圖像比對模塊對比并判斷是否眨眼，通過計數(shù)模塊記錄眨眼次數(shù)，最終由單片機計算眨眼頻率，當脈搏和眨眼頻率均過低時，控制單元即判斷使用者處于瞌睡狀態(tài)，然后向報警輸出單元發(fā)出使能控制信號，報警輸出單元接收到使能輸出信號后發(fā)出報警聲音或報警燈光或者向使用者發(fā)出動作信號，從而將使用者強制喚醒，達到防止瞌睡的目的?？梢姡景l(fā)明利用智能化檢測判斷使用者是否處于瞌睡狀態(tài)，并發(fā)出報警信號進行強制喚醒，整體結(jié)構(gòu)簡單，通過多種信息綜合判斷，監(jiān)測準確可靠，防瞌睡效果好。

本發(fā)明中信號傳輸可采用有線或無線的方式，其中，采用無線的方式可以簡化線路連接結(jié)構(gòu)，具體的可采用無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的方式。即：脈搏傳感器和計數(shù)模塊的信號輸出端均連接有無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，數(shù)據(jù)接收模塊為可與上述無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊通信連接的無線數(shù)據(jù)接收模塊。使能信號輸出模塊為無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，報警輸出單元內(nèi)置有可與該使能信號輸出模塊通信連接的無線數(shù)據(jù)接收模塊。

報警輸出單元可采用三種報警方式，分別如圖2、3、4所示，三種方式均能起到喚醒使用者的作用。

第一種方式如圖2所示，報警輸出單元4包括兩個間隔設置的音箱5，兩音箱5間隔設置且分別與使用者兩耳的位置相對應，音箱控制電路6內(nèi)集成無線數(shù)據(jù)接收模塊。音箱控制電路6內(nèi)集成有音樂播放器和用于存儲音樂數(shù)據(jù)的存儲器。該結(jié)構(gòu)采用報警聲音的方式將使用者喚醒，通過音箱播放語音或者強烈音樂，使用者突然聽到報警語音或音樂后會立刻清醒。

第二種方式如圖3所示，報警輸出單元4包括強光LED燈7，強光LED燈控制電路8內(nèi)集成無線數(shù)據(jù)接收模塊。該結(jié)構(gòu)采用報警燈光的方式將使用者喚醒，利用強光LED燈發(fā)出刺眼的強光，使用者的眼睛被強光照射后會立刻清醒。

其中，由于強光LED等和高清攝像頭均主要針對使用者的眼部，因此，兩者可安裝在同一個支撐架上，即：強光LED燈7和高清攝像頭均安裝在支撐架上，該支撐架可拆卸式的安裝在電腦顯示屏上或者通過吸盤或支座安裝在桌面上。支撐架安裝在正對人眼的位置，可通過上述多種安裝結(jié)構(gòu)，能適應多種使用環(huán)境。

第三種方式如圖4所示，報警輸出單元4包括安裝在手環(huán)本體上的振動電機10，電機控制電路11內(nèi)集成無線數(shù)據(jù)接收模塊。該結(jié)構(gòu)利用振動電機10產(chǎn)生振動，并借助手環(huán)對使用者發(fā)出動作信號,從而將使用者強制喚醒。

參照圖2，防瞌睡裝置安裝在使用者旁邊的雷達感應開關(guān)9，雷達感應開關(guān)的信號輸出端與控制單元電連接。雷達感應開關(guān)9為紅外感應開關(guān)或光電感應開關(guān)。雷達感應開關(guān)9用于實時監(jiān)測使用者是否在雷達感應的范圍內(nèi)，當使用者離開座位后，雷達感應開關(guān)9即發(fā)送信號給控制單元，控制單元3控制將整個裝置斷電或者關(guān)閉報警功能，能降低裝置自身損耗以及耗電量，增加裝置使用壽命。

綜上所述，本發(fā)明不限于上述具體實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本發(fā)明的保護范圍應以本發(fā)明的權(quán)利要求為準。