本實用新型涉及監(jiān)測設備技術領域，特別涉及一種疲勞監(jiān)護裝置及其控制系統(tǒng)。

背景技術：

疲勞駕駛，是指駕駛員在行車中，由于駕駛作業(yè)使生理上或心理上發(fā)生某種變化，而在客觀上出現(xiàn)駕駛機能低落的現(xiàn)象。一般指機動車輛駕駛人員每天駕車超過8小時，或者從事其他勞動體力消耗過大或睡眠不足，以致行車中困倦瞌睡、四肢無力，不能及時發(fā)現(xiàn)和準確處理路面交通情況的違章行為。

目前已有的疲勞監(jiān)護裝置中，其疲勞檢測方式還是以圖像、視頻處理技術為主，但這種檢測方法不僅很容易受環(huán)境亮度的影響，而且易受駕駛員頭部位置的影響，大大限制了使用的范圍，而且，疲勞監(jiān)護裝置往往單獨使用，除駕駛員外，其他乘客無法獲得駕駛員是否疲勞的信息，不利于疲勞監(jiān)控。

因而現(xiàn)有技術還有待改進和提高。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種疲勞監(jiān)護裝置及其控制系統(tǒng)，通過采集人腦的腦電波信號來判斷駕駛員是否疲勞，不受外界環(huán)境的影響；通過藍牙與外部終端通信，便于他人對駕駛員的監(jiān)控。

為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術方案：

一種疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)，包括：

藍牙模塊；

用于輸出警報語音的語音輸出模塊；

用于采集人腦的原始腦電波信號，并將所述原始腦電波信號輸出到主控模塊的腦電采集模塊；

用于根據(jù)接收到的原始腦電波信號得到疲勞度，將所述疲勞度與疲勞閥值進行比較，在疲勞度高于疲勞閥值時，通過所述語音輸出模塊輸出警報語音，并通過藍牙模塊發(fā)送警報信號給外部終端的主控模塊；

所述腦電采集模塊、語音輸出模塊和藍牙模塊均與主控模塊連接。

所述的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)中，所述控制系統(tǒng)還包括攝像頭，所述攝像頭與主控模塊連接。

所述的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)中，所述警報語音為真人語音。

所述的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)中，所述控制系統(tǒng)還包括用于給疲勞監(jiān)護裝置供電的供電模塊，所述供電模塊與主控模塊連接。

所述的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)中，所述控制系統(tǒng)還包括用于在接收到警報信號后，以聲音、振動和/或文字的方式提醒駕駛員其當前處于疲勞狀態(tài)的外部終端，所述外部終端與藍牙模塊無線連接。

所述的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)中，所述腦電采集模塊包括TGAT芯片、第一探測金屬片、第二探測金屬片、第三探測金屬片、第一電容和第二電容；所述第一探測金屬片的一極連接TGAT芯片的EEG_EL端，所述第一探測金屬片的另一極連接TGAT芯片的EEG_SH端；所述第二探測金屬片的一極連接TGAT芯片的GND_EL端，所述第二探測金屬片的另一極連接TGAT芯片的RF_SH端，所述第三探測金屬片的一極連接TGAT芯片的RF_EL端，所述第三探測金屬片的另一極連接第二探測金屬片的另一極，所述TGAT芯片的P3_VCC端連接供電端、并通過第一電容、第二電容接地，所述TGAT芯片的P3_GND端接地，所述TGAT芯片的TXD端和RXD端連接主控模塊。

所述的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)中，所述主控模塊包括DSP芯片，所述DSP芯片的U2TX/CN18/RF5端、U2RX/CN17/RF4端和AN8/OC1/RB8端連接所述藍牙模塊，所述DSP芯片的EMUC1/SOSCO/T1CK/U1AR/CN0/RC14端連接所述腦電采集模塊。

一種疲勞監(jiān)護裝置，包括如上所述的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)。

相較于現(xiàn)有技術，本實用新型提供的疲勞監(jiān)護裝置及其控制系統(tǒng)中，所述控制系統(tǒng)包括藍牙模塊、語音輸出模塊、腦電采集模塊和主控模塊。本實用新型通過腦電采集模塊采集人腦的原始腦電波信號；進而主控模塊根據(jù)接收到的原始腦電波信號通過預先設置的算法計算出疲勞度，將疲勞度與預設的疲勞閥值進行比較，在疲勞度高于疲勞閥值時，通過所述語音輸出模塊輸出警報語音，并通過藍牙模塊發(fā)送警報信號給外部終端。這樣，通過檢測腦電波，避免了外界環(huán)境的干擾；通過藍牙與外部終端通信，在駕駛員疲勞時外部終端能夠獲知這一信息，提高了安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的疲勞監(jiān)護裝置的爆炸圖。

圖2為本實用新型提供的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)的結構框圖。

圖3為本實用新型提供的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)中，腦電采集模塊的電路圖。

圖4為本實用新型提供的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)中，主控模塊的電路圖。

圖5為本實用新型提供的疲勞監(jiān)護裝置的控制系統(tǒng)中，語音輸出模塊的電路圖。

具體實施方式

本實用新型提供一種疲勞監(jiān)護裝置及其控制系統(tǒng)。為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

腦電波是大腦皮層大量神經(jīng)元的突觸后電位總和的結果，腦電波同步節(jié)律的形成與皮層丘腦非特異性投射系統(tǒng)的活動有關。人腦中有許多的神經(jīng)細胞在活動著，而成電器性的變動，也就是說，有電器性的擺動存在，而這種擺動可以呈現(xiàn)在科學儀器上，被人們所檢測、分析等處理以獲得人體大腦的活動狀況。

基于此，本實用新型提出一種疲勞監(jiān)護裝置，請參閱圖1，所述疲勞監(jiān)護裝置包括：佩戴時分別置于駕駛員額頭前方的外殼10及頭部后方的固定部件，所述外殼10呈中空半圓形或n型，其兩端內側分別連接有左側蓋110及右側蓋120；所述固定部件兩端分別與所述外殼10兩端或所述左側蓋110及右側蓋120連接。

請一并參閱圖2，所述疲勞監(jiān)護裝置還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括腦電采集模塊210、主控模塊220、藍牙模塊230、外部終端240、供電模塊250、語音輸出模塊260和攝像頭270。所述腦電采集模塊210、藍牙模塊230、外部終端240、供電模塊250、語音輸出模塊260和攝像頭270均連接主控模塊220。

所述腦電采集模塊210，用于采集人腦的原始腦電波信號，并將所述原始腦電波信號輸出到主控模塊。具體的，用于通過探測金屬片將人腦的原始腦電波信號進行采集，并將原始腦電波信號（時域信號）轉換成腦電波信號（頻域信號），將所述腦電波信號輸出到主控模塊220。優(yōu)選的，所述腦電采集模塊210為TGAM（Think Gear Asic Module）模塊。

所述腦電波信號包括Delta波、theta波、alpha波、beta波和gamma波。

所述主控模塊220，用于根據(jù)接收到的原始腦電波信號得到疲勞度，將所述疲勞度與預設的疲勞閥值進行比較，在疲勞度高于預設的疲勞閥值時，通過所述語音輸出模塊260輸出警報語音，并通過藍牙模塊發(fā)送警報信號給外部終端。具體的，用于對接收到的腦電波信號按預設算法進行計算，得到反應駕駛員疲勞程度的疲勞度，并實時將所述疲勞度與預設的疲勞閥值進行比較，在所述疲勞值高于預設的疲勞閥值時（此情況認為駕駛員處于疲勞狀態(tài)），通過所述語音輸出模塊260輸出警報語音，并通過藍牙模塊230發(fā)送警報信號給外部終端240。所述主控模塊220內置有存儲單元，所述存儲單元預先存儲有用于判斷駕駛員疲勞狀態(tài)的疲勞閥值。

所述外部終端240，用于在接收到警報信號后，以聲音、振動和/或文字的方式提醒駕駛員其當前處于疲勞狀態(tài)的外部終端，所述外部終端與藍牙模塊無線連接。所述外部終端240可以是控制中心、PC機、移動終端（如智能手機）、平板電腦、智能穿戴式設備等。

由此，本實用新型通過檢測腦電波，避免了外界環(huán)境的干擾；通過語音輸出模塊260輸出警報語音，提醒駕駛員從疲勞駕駛中擺脫出來，通過藍牙與外部終端通信，在駕駛員疲勞時外部終端能夠獲知這一信息，提高了安全性。

所述藍牙模塊230包括藍牙數(shù)據(jù)發(fā)送單元和藍牙通訊單元，所述藍牙數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于向與外部終端240發(fā)送警報信號等，所述藍牙通訊單元用于在與外部終端240進行配對后，與外部終端240進行語音通訊。通過設置藍牙模塊230將通話功能添加到所述疲勞監(jiān)護裝置，實現(xiàn)了疲勞監(jiān)護裝置的功能多樣化，提高了其使用方便性。

所述外殼10中部形成有安裝槽，所述安裝槽呈矩形，所述攝像頭270固定于所述安裝槽內，且位于所述外殼10及所述內殼30之間。所述攝像頭270主要用于拍攝行車圖片或視頻，當所述攝像頭270拍攝圖像或視頻后傳輸至所述主控模塊220，所述主控模塊220則進行一系列處理后通過藍牙模塊230或設置于所述疲勞監(jiān)護裝置內的其他通信連接件發(fā)送至外部終端240。

本實施例中，所述腦電采集模塊210、主控模塊220、藍牙模塊230、供電模塊250和語音輸出模塊260設置在PCB板40上。

所述語音輸出模塊260，用于在疲勞度高于疲勞閥值時，輸出警報語音。優(yōu)選的，所述警報語音為真人語音，即，預先將錄制的真人語音存儲在語音輸出模塊260內，根據(jù)疲勞度的高低來觸發(fā)不同的真人語音，以提醒駕駛員注意。

請參閱圖3，所述腦電采集模210包括TGAT芯片U1、第一探測金屬片P3、第二探測金屬片P4、第三探測金屬片P5、第一電容C1和第二電容C2；所述第一探測金屬片P3的一極連接TGAT芯片U1的EEG_EL端，所述第一探測金屬片P3的另一極連接TGAT芯片U1的EEG_SH端；所述第二探測金屬片P4的一極連接TGAT芯片U1的GND_EL端，所述第二探測金屬片P4的另一極連接TGAT芯片U1的RF_SH端，所述第三探測金屬片P5的一極連接TGAT芯片U1的RF_EL端，所述第三探測金屬片P5的另一極連接第二探測金屬片P4的另一極，所述TGAT芯片U1的P3_VCC端連接供電端VCC、并通過第一電容C1、第二電容C2接地，所述TGAT芯片U1的P3_GND端接地，所述TGAT芯片U1的TXD端和RXD端連接主控模塊220。采用探測金屬片檢測，其緊貼駕駛員的頭部，相比傳統(tǒng)的攝像頭監(jiān)控，不會被外界環(huán)境影響，提高了疲勞監(jiān)護的準確性。

請參閱圖4，所述主控模塊220包括DSP芯片U2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第一電阻R1和晶振T1。所述DSP芯片U2的VDD端連接供電端VCC、并通過第三電容C3、第四電容C4接地；所述DSP芯片U2的EMUC1/SOSCO/T1CK/U1AR/CN0/RC14端連接TGAT芯片U1的TXD端。所述DSP芯片U2的OSC2/CLKO/RC15端連接晶振T1的一端和第五電容C5的一端，所述DSP芯片U2的OSC1/CLKI端連接晶振T1的另一端和第六電容C6的一端，所述DSP芯片U2的VSS端、第五電容C5的另一端和第六電容C6的另一端均接地。所述DSP芯片U2的端通過第一電阻R1連接供電端VCC，所述DSP芯片U2的AVDD端連接供電端VCC、并通過第七電容C7接地，所述DSP芯片U2的AVSS端接地。所述DSP芯片U2的U2TX/CN18/RF5端、U2RX/CN17/RF4端和AN8/OC1/RB8端連接所述藍牙模塊，所述DSP芯片的PGC/EMUC/U1RX/SDI1/SDA/RF2端和PGD/EMUD/U1TX/SDO1/SCL/RF3端連接所述攝像頭，所述供電端VCC為供電模塊250的輸出端，其電壓為3.3V。

進一步的，如圖5所示，所述語音輸出模塊260包括第一芯片U3、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第十一電容C11、第十二電容C12、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和喇叭Q1。所述第一芯片U3的EQI端連接第八電容C8的一端和第二電阻R2的一端，所述第八電容C8的另一端和第二電阻R2的另一端均連接第一芯片U3的EQO端，所述第一芯片U3的VCC端連接供電端VCC、并通過第九電容C9和第十電容C10接地，所述第一芯片U3的SPK-N端通過第三電阻R3連接喇叭Q1，所述第一芯片U3的RESET端通過第十一電容C11接地，所述第一芯片U3的VDD端連接供電端VCC、第四電阻R4的一端和第十二電容C12的一端，所述第四電阻R4的另一端連接第一芯片U3的VPP端，所述第十二電容C12接地，所述第一芯片U3的P04端連接第五電阻R5的一端和DSP芯片U2的SCK1/INT0/RF6端，所述第一芯片U3的P05端連接第六電阻R6的一端和DSP芯片U2的EMUC2/IC1/INT1/RD8端，所述第五電阻R5的另一端和第六電阻R6的另一端連接供電端VCC。所述第一芯片U3為語音芯片（IC），其型號為DH98021。

進一步地，所述外殼10下側連接有鏡片50支架，所述鏡片50支架下側連接有用于防刺激光線的鏡片50。所述鏡片50支架設有插槽，所述鏡片50在需要使用時通過插槽連接于所述鏡片50支架，而當需要收起時，則可以迅速拆卸，簡單快捷。

所述供電模塊250包括電池251，所述電池251優(yōu)選為可充電電池。所述電池251設置在外殼10與所述左側蓋110或右側蓋120之間；所述PCB板40設置在外殼10與所述右側蓋120或左側蓋110之間。將體積大的部件設置在疲勞監(jiān)護裝置的兩側，不僅美觀，而且有利于平衡重量。所述外殼10連接有用于固定所述探測金屬片520的內殼30，所述內殼30由塑性材料制作，佩戴時貼附于駕駛員額頭。

本實施例中，所述固定部件包括分別插接于所述外殼10兩端的左側固定件130及右側固定件140，所述左側固定件130及右側固定件140的制作材料優(yōu)選為塑性材料，尤其是軟膠，形狀優(yōu)選為不規(guī)則帶狀，故所述左側固定件130及右側固定件140優(yōu)選為軟膠帶。

另一較佳實施例中，所述固定部件為一兩端分別連接于所述外殼10兩端的松緊帶。

所述探測金屬片P3、P4、P5呈圖釘型；三個探測金屬片間隔設置于所述內殼30背離外殼10一側，即佩戴時朝向駕駛員額頭一側。

本實用新型所提供的疲勞監(jiān)護裝置，由于采用了外殼10、由塑性材料制作的內殼30、連接于內殼30的探測金屬片及安裝于外殼10上的PCB板40，實現(xiàn)了通過檢測腦電波信號以有效判斷駕駛員疲勞狀態(tài)，解除了以往疲勞檢測方式的使用限制性；同時，利用塑性材料的特性保證了駕駛員佩戴所述疲勞監(jiān)護裝置的舒適性；有效的提高了疲勞監(jiān)護裝置的適用范圍及舒適性。

進一步地，所述的疲勞監(jiān)護裝置，其中，所述固定部件包括左側固定件130，所述左側固定件130可拆卸式連接有右側固定件140，所述左側固定件130及右側固定件140分別與所述外殼10兩端連接，或分別與所述左側蓋110及右側蓋120連接。

在此，進一步地將所述固定部件限定為左側固定件130及右側固定件140，且優(yōu)選其二者與所述外殼10兩端連接，連接方式為所述左側固定件130及右側固定件140分別插接于所述外殼10兩端。所述左側固定件130與所述右側固定件140之間通過中空的帶扣150連接。

所述左側固定件130及右側固定件140由塑性材料制作，通過帶扣150可隨意調節(jié)兩者所圍成空間大小，進一步的提高了適用性。

進一步地，所述的疲勞監(jiān)護裝置，其中，所述PCB板40上側連接有按鍵410，所述按鍵410為機械鍵或觸摸鍵。

所述按鍵410設置為一組或兩組，與所述PCB板40相適配。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。