專利名稱：頭戴式智能提醒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體狀態(tài)檢測及報警裝置，尤其涉及一種使用者疲勞狀態(tài) 自動監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于使用者疲勞狀態(tài)自動監(jiān)測裝置主要通過檢測使用者 呼吸、眼球等部位的狀態(tài)變化，來進(jìn)行實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常給出警報。
如中國發(fā)明專利申請200610076108.4公開了一種機動車駕駛員疲勞 駕駛自動監(jiān)測系統(tǒng)，包括單片機，I/O接口， LCD顯示，鍵盤，聲音報 警器，LED報警器，速度傳感器，IC卡，IC卡讀寫器，存儲器，和時鐘 電路；單片機通過I/0接口與LCD顯示、鍵盤、聲音報警、LED報警均 連通，所述存儲器、時鐘電路、IC卡讀寫器、速度變送器均與單片機連通。
中國發(fā)明專利申請200710010629.4公開了一種駕駛員疲勞檢測報警 器，是由裝有反射式光纖位移傳感器的眼鏡和智能控制系統(tǒng)組成以眼部疲 勞的表情為基準(zhǔn)，建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。
中國發(fā)明專利申請200710051344.5公開了本發(fā)明汽車駕駛員疲勞實 時監(jiān)測系統(tǒng)，它包括車載計算機、油門踏板深度傳感器、用于測量駕駛員 呼吸頻率和呼吸深度的呼吸傳感器；油門踏板深度傳感器設(shè)置在車體與油 門踏板之間；呼吸傳感器設(shè)置在安全帶上的與人體上部軀干接觸處；油門 踏板深度傳感器的信號輸出端、呼吸傳感器的信號輸出端與車載計算機的 信號輸入端連接。利用各種傳感器獲得駕駛員的各種信息數(shù)據(jù)輸出給車載 計算機，計算機可根據(jù)這些數(shù)據(jù)，對駕駛員的疲勞狀況進(jìn)行判斷。
但上述現(xiàn)有技術(shù)普遍存在裝置復(fù)雜、可靠性不高或功能有限等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種頭戴式的結(jié)構(gòu)簡單、靈敏可靠且集成多種功能的智能 提醒器。
一種頭戴式智能提醒器，包括用于感應(yīng)使用者狀態(tài)的感應(yīng)器和報警裝 置，所述的感應(yīng)器至少包括
一用于感應(yīng)使用者頭部狀態(tài)的感應(yīng)模塊；
一用于收發(fā)、處理感應(yīng)模塊信號的感應(yīng)器主控模塊；
感應(yīng)模塊感應(yīng)使用者頭部狀態(tài)后將數(shù)據(jù)傳遞至感應(yīng)器主控模塊，感應(yīng) 器主控模塊對數(shù)據(jù)處理后驅(qū)動報警裝置進(jìn)行報警。
所述的感應(yīng)器還可以包括 一用于與感應(yīng)器主控模塊交換外部數(shù)據(jù)的 調(diào)制發(fā)射器；調(diào)制發(fā)射器接入感應(yīng)器主控模塊，感應(yīng)器主控模塊對數(shù)據(jù)處 理后通過調(diào)制發(fā)射器發(fā)射信號驅(qū)動報警裝置或其他外部設(shè)備。
所述的感應(yīng)器的感應(yīng)模塊一般需要配戴或固定在使用者頭部，可將感 應(yīng)模塊或整個感應(yīng)器設(shè)置在一固定裝置上，該固定裝置與使用者頭部配 合，固定裝置可以是眼鏡，發(fā)夾，帽子等。
報警裝置可以是讓使用者感覺到的震動器或可發(fā)出聲、光信息的報警 揚聲器、顯示屏或燈等，也可以多種方式組合使用。報警裝置可以是藍(lán)牙 耳機、振動器等獨立裝置，也可以是汽車或其他設(shè)備中現(xiàn)有的揚聲器、顯 不屏等。
感應(yīng)器驅(qū)動報警裝置時可以通過感應(yīng)器主控模塊利用有線方式驅(qū)動 報警裝置，也可以通過調(diào)制發(fā)射器采用無線方式的驅(qū)動報警裝置。無線方 式的驅(qū)動報警裝置時，報警裝置配合連接有通訊模塊，報警裝置通過通訊 模塊接收感應(yīng)器或其他設(shè)備的信號。
為了方便使用，報警裝置可以與感應(yīng)模塊或整個感應(yīng)器一并設(shè)置在固 定裝置上，或單獨方式，報警裝置與感應(yīng)器的信號輸入輸出模塊之間可以 通過有線或無線方式連接，無線方式可采用紅外、無線電、藍(lán)牙等通用技 術(shù)。所述的感應(yīng)模塊可以是傾斜開關(guān)，垂直懸掛的傾斜開關(guān)在受到外力作 用且偏離垂直位置一定角度以上時，以及外力消失后復(fù)位時，會產(chǎn)生不同 的電信號，通過對預(yù)設(shè)角度的設(shè)置可以調(diào)整感應(yīng)模塊的敏感度。
本發(fā)明利用傾斜開關(guān)感應(yīng)使用者頭部角度變化，當(dāng)使用者快進(jìn)入睡眠 狀態(tài)或過度疲勞時，頭部角度會發(fā)生間隔或連續(xù)大幅變化，此時會由傾斜 開關(guān)產(chǎn)生電信號輸入感應(yīng)器主控模塊，感應(yīng)器主控模塊對信號處理、鑒別 后根據(jù)預(yù)設(shè)條件適時發(fā)出警報信號，由報警裝置通知使用者。
所述的傾斜開關(guān)為滾珠開關(guān)、吊墜開關(guān)、水銀開關(guān)、壓力開關(guān)、傾斜
傳感芯片、加速度、MEMS或3D傳感器中的至少一種。
所述的感應(yīng)模塊還可以是腦電波感應(yīng)掃描裝置，腦波感應(yīng)檢測主要是 檢測腦波的頻率狀態(tài)，更主要的是檢測腦波在4.5赫茲以下時的狀況，也 就是人比較困或是進(jìn)入睡眠狀態(tài)，同時在14赫茲以上時也會檢測出人的 一個疲勞與精神不集中的狀態(tài)，以這兩種狀態(tài)的下限與上限作為一個人處 于疲勞與精神不集中的狀態(tài)觸發(fā)報警而引起使用者的的注意。
為了進(jìn)一步擴展本發(fā)明頭戴式智能提醒器的功能，并保證其可靠使 用，減少漏報警等誤差的出現(xiàn)，本發(fā)明頭戴式智能提醒器還設(shè)有一主機。
所述的主機包括至少包括
一用于接收感應(yīng)器信號的調(diào)制解調(diào)器；
一用于信號處理的主機主控模塊；
一用于向報警裝置或其他外部設(shè)備輸出信號的無線發(fā)射模塊； 所述的調(diào)制解調(diào)器和無線發(fā)射模塊均接入主機主控模塊。 為進(jìn)一步完善、拓展主機功能，可在主機內(nèi)設(shè)置接入主機主控模塊的 數(shù)據(jù)存儲模塊、音頻處理模塊或視頻處理模塊中的至少一種。
主機中的數(shù)據(jù)存儲模塊除自身可儲存數(shù)據(jù)外，還設(shè)有通用的各類存儲 卡(如SD卡、MMC卡)接口及USB接口，方便從外部設(shè)備讀取、存儲數(shù)據(jù)。
主機中的視頻處理模塊可以對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并通過內(nèi)置或外接 的顯示設(shè)備輸出，本發(fā)明頭戴式智能提醒器的主機內(nèi)置了液晶顯示屏，使用者可通過主機觀看電影節(jié)目、網(wǎng)絡(luò)視頻、顯示歌詞，錄音，看圖片，F(xiàn)M 發(fā)射等。
主機中的音頻處理模塊可以對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并通過內(nèi)置或外接 的設(shè)備輸出或輸入，本發(fā)明頭戴式智能提醒器的主機內(nèi)置了揚聲器及麥克 風(fēng)，使用者可通過主機播放或輸入音頻數(shù)據(jù)。
主機的無線發(fā)射模塊可采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種通訊方式向報警裝置 或其他外部設(shè)備輸出信號，即內(nèi)嵌至少一種傳輸方式的協(xié)議及必要硬件。 傳輸方式如FSK調(diào)頻無線傳輸、ASK超再生解調(diào)方式、2.4GHzGFSK跳 頻傳輸、Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、Bluetooth藍(lán)牙傳輸、紅外線傳輸或超聲波 傳輸?shù)取?br> 為了進(jìn)一步完善、擴展主機功能，在主機上還設(shè)有LED燈或振動裝 置，LED燈可以照明或協(xié)助報警，振動裝置可以協(xié)助報警。
為保障感應(yīng)器及主機工作，感應(yīng)器及主機均內(nèi)置電源，如采用可充電 鋰電池，功耗低,壽命長，超長待機，可持續(xù)工作10天。
當(dāng)采用主機與感應(yīng)器配合使用時，不僅僅是對頭戴式智能提醒器功能 上的簡單擴展，還使得整個裝置工作可靠、穩(wěn)定、抗干擾性強。
當(dāng)采用主機與感應(yīng)器配合使用時，當(dāng)感應(yīng)器的調(diào)制發(fā)射器發(fā)出警報信 號時，該信號會同時被報警裝置和主機接收。
配合主機使用時，感應(yīng)器的調(diào)制發(fā)射器發(fā)出警報信號被主機的調(diào)制解 調(diào)器、接收后，主機會通過其無線發(fā)射模塊向報警裝置通過無線電重復(fù)發(fā) 出信號，由于主機的功率、靈敏度等性能更優(yōu)，保證了報警裝置可以準(zhǔn)確。 及時的接收到信號并進(jìn)行報警。
不僅如此，主機還會通過其內(nèi)置的揚聲器、屏幕、燈或振動裝置(揚 聲器、屏幕、燈或振動裝置相當(dāng)于報警裝置)發(fā)出聲、光或振動以加強對 使用者的提示和報警。
主機也可以通過無線或有線的方式連接汽車或其他設(shè)備中現(xiàn)有的揚 聲器、顯示屏等，利用、驅(qū)動這些外部設(shè)備進(jìn)行報警。本發(fā)明頭戴式智能提醒器用途廣泛，可應(yīng)用于企事業(yè)門衛(wèi)，士兵，設(shè) 計師，駕駛員等職業(yè)。本發(fā)明頭戴式智能提醒器靈敏度高、反應(yīng)快速、抗 干擾性強。


圖1為本發(fā)明頭戴式智能提醒器結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明頭戴式智能提醒器工作流程圖3為本發(fā)明頭戴式智能提醒器中主機具體結(jié)構(gòu)框具體實施例方式
參見圖1本發(fā)明頭戴式智能提醒器，包括用于感應(yīng)使用者狀態(tài)的感應(yīng) 器和報警裝置，為了進(jìn)一步擴展本發(fā)明頭戴式智能提醒器的功能，并保證 其可靠使用，減少漏報警等誤差的出現(xiàn)，本發(fā)明頭戴式智能提醒器還設(shè)有 一主機。
所述的感應(yīng)器包括
一用于感應(yīng)使用者頭部狀態(tài)的感應(yīng)模塊；
一用于收發(fā)、處理感應(yīng)模塊信號的感應(yīng)器主控模塊(可采用臺灣義隆 公司生產(chǎn)的控制數(shù)據(jù)編碼器EMC508AN);
一用于與感應(yīng)器主控模塊交換外部數(shù)據(jù)的調(diào)制發(fā)射器；
感應(yīng)模塊感應(yīng)使用者頭部狀態(tài)后將數(shù)據(jù)傳遞至主控模塊，主控模塊對 數(shù)據(jù)處理后驅(qū)動報警裝置。
所述的主機包括包括
一調(diào)制解調(diào)器一無線發(fā)射模塊； 一數(shù)據(jù)存儲模塊； 一音頻處理模塊； 一視頻處理模塊； 一主機主控模塊(可采用型號STMP3638 ARM9主控IC ， 美國飛思卡爾(Freescale)公司生產(chǎn))；所述的調(diào)制解調(diào)器、無線發(fā)射模塊、 數(shù)據(jù)存儲模塊、音頻處理模塊、視頻處理模塊均接入一主抖主控模塊，主 機通過調(diào)制解調(diào)器及無線發(fā)射模塊與感應(yīng)器、報警裝置或^^部無線設(shè)備連 接。本發(fā)明具體采用頭戴式眼鏡方式作為固定裝置，鏡片為可更換，可翻 轉(zhuǎn)，白天可當(dāng)太陽鏡用， 一機兩用，方便攜帶。報警裝置采用藍(lán)牙耳機， 可借收來自主機或感應(yīng)器的報警信號，可發(fā)出提示音或提示語句提醒使用 者。藍(lán)牙耳機及感應(yīng)器均固定在眼鏡上，使用者帶上眼鏡后即可使用。
本發(fā)明頭戴式智能提醒器感應(yīng)模塊具體采用傾斜開關(guān)，傾斜開關(guān)在受 到外力作用且偏離垂直位置一定角度以上時，以及外力消失后復(fù)位時，會 產(chǎn)生不同的電信號，通過對預(yù)設(shè)角度的設(shè)置可以調(diào)整感應(yīng)模塊的敏感度。 當(dāng)使用者快進(jìn)入睡眠狀態(tài)或過度疲勞時，頭部角度會發(fā)生間隔或連續(xù)大幅 變化，此時會由傾斜開關(guān)產(chǎn)生電信號輸入感應(yīng)器主控模塊，感應(yīng)器主控模 塊對信號處理、鑒別后根據(jù)預(yù)設(shè)條件適時發(fā)出警報信號，由報警裝置和主 機通知使用者。
主機中的數(shù)據(jù)存儲模塊除自身可儲存數(shù)據(jù)外，還設(shè)有通用的各類存儲
卡(如SD卡、MMC卡)接口及USB接口，方便從外部設(shè)備讀取、存儲數(shù)據(jù)。
主機中的視頻處理模塊可以對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并通過內(nèi)置或外接 的顯示設(shè)備輸出，本發(fā)明頭戴式智能提醒器的主機內(nèi)置了液晶顯示屏，使
用者可通過主機觀看電影節(jié)目、網(wǎng)絡(luò)視頻、顯示歌詞，錄音，F(xiàn)M發(fā)射等。 主機中的音頻處理模塊可以對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并通過內(nèi)置或外接 的設(shè)備輸出或輸入，本發(fā)明頭戴式智能提醒器的主機內(nèi)置了揚聲器及麥克 風(fēng)，使用者可通過主機輸入或播放各種格式的音頻數(shù)據(jù)，如MP3、 MP4等。
本發(fā)明頭戴式智能提醒器主機具體采用ASK超再生解調(diào)方式與感應(yīng) 器連接。
性能如下
調(diào)制頻率433.92MHz 調(diào)制方式ASK(調(diào)幅)
解調(diào)方式超外差
傳輸距離空曠距離60米(單獨測試)
9實際距離5米(裝殼內(nèi)成品測試) 發(fā)射機工作電流5.0mA 靜態(tài)電流0mA 接收機工作電流7.3mA 靜態(tài)電流4.95mA
為了進(jìn)一步完善、擴展主機功能，在主機上還設(shè)有LED燈和振動裝 置，LED燈可以照明或協(xié)助報警，振動裝置可以協(xié)助報警。
為保障感應(yīng)器及主機工作，感應(yīng)器及主機均內(nèi)置可充電鋰電池，功耗 低，壽命長，超長待機，可持續(xù)工作10天。
參見圖2的流程，使用者使用本發(fā)明頭戴式智能提醒器時，當(dāng)使用者 快進(jìn)入睡眠狀態(tài)或過度疲勞時，頭部角度會發(fā)生間隔或連續(xù)大幅變化，此 時會由傾斜開關(guān)產(chǎn)生電信號輸入感應(yīng)器主控模塊，感應(yīng)器主控模塊對信號 處理、鑒別后根據(jù)預(yù)設(shè)條件適時發(fā)出警報信號，警報信號同時被報警裝置 和主機接收，報警裝置會發(fā)出警報提示使用者，同時主機會通過其無線發(fā) 射模塊向報警裝置重復(fù)發(fā)出信號，由于主機的功率、靈敏度等性能更優(yōu)， 保證了報警裝置可以準(zhǔn)確。及時的接收到信號并進(jìn)行報警。不僅如此，主 機還會通過其內(nèi)置的揚聲器、屏幕、燈或振動裝置發(fā)出聲、光或振動以加 強對使用者的提示和報警。
參見圖3，本發(fā)明頭戴式智能提醒器主機包括
一主機主控模塊，用于數(shù)據(jù)處理；
一調(diào)制解調(diào)器，用于接收來自感應(yīng)器的信號；
一藍(lán)牙無線發(fā)射模塊；與藍(lán)牙無線發(fā)射模塊配合設(shè)有報警裝置即藍(lán)牙 耳機報警裝置；
一調(diào)頻無線發(fā)射模塊；與調(diào)頻無線發(fā)射模塊配合設(shè)有一 FM收音機， 該收音機及可以內(nèi)置也可以連接到汽車或其他外部收音機； 一數(shù)據(jù)存儲模塊(帶有SD卡及USB2.0接口)；
一 MP3音頻處理模塊和一 MP4音頻處理模塊，用于處理音頻數(shù)據(jù)， 可實現(xiàn)音樂播放等功能；
一視頻處理模塊，與視頻處理模塊配合設(shè)有顯示屏，顯示屏內(nèi)嵌主機外殼上，可用于播放視頻文件；
此外，主機內(nèi)還設(shè)有內(nèi)置揚聲器、報警燈和振動器，這些都可以作為 報警裝置接收主機主控模塊信號實現(xiàn)報警。報警燈也可以用于照明，內(nèi)置
揚聲器也可以用于配合播放音頻。視頻文件。
當(dāng)主機接收到感應(yīng)器的報警信號后，主機主控模塊可以驅(qū)動內(nèi)置揚聲 器、報警燈和振動器進(jìn)行報警，也可以通過藍(lán)牙無線發(fā)射模塊或調(diào)頻無線 發(fā)射模塊驅(qū)動外部無線設(shè)備進(jìn)行報警。當(dāng)駕駛員使用時，報警聲可通過主 機主控模塊、調(diào)頻無線發(fā)射模塊利用有線或無線的方式驅(qū)動車載收音機接 收、由汽車揚聲器、屏幕、或其他通訊設(shè)備進(jìn)行報警。也可以把調(diào)制解調(diào) 器、主機主控模塊和汽車內(nèi)任何電子產(chǎn)品相連接使用，由頭戴式提醒器上
的調(diào)制發(fā)射器發(fā)出電信號或者報警信號，同時由汽車或外置揚聲器報警:。
權(quán)利要求
1、一種頭戴式智能提醒器，包括用于感應(yīng)使用者狀態(tài)的感應(yīng)器和報警裝置，其特征在于，所述的感應(yīng)器至少包括一用于感應(yīng)使用者頭部狀態(tài)的感應(yīng)模塊；一用于收發(fā)、處理感應(yīng)模塊信號的感應(yīng)器主控模塊；感應(yīng)模塊感應(yīng)使用者頭部狀態(tài)后將數(shù)據(jù)傳遞至感應(yīng)器主控模塊，感應(yīng)器主控模塊對數(shù)據(jù)處理后驅(qū)動報警裝置進(jìn)行報警。
2、 如權(quán)利要求1所述的頭戴式智能提醒器，其特征在于，包括一用 于與感應(yīng)器主控模塊交換外部數(shù)據(jù)的調(diào)制發(fā)射器，所述的調(diào)制發(fā)射器接入 感應(yīng)器主控模塊，感應(yīng)器主控模塊對數(shù)據(jù)處理后通過調(diào)制發(fā)射器發(fā)射信號 驅(qū)動報警裝置。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的頭戴式智能提醒器，其特征在于，所述 的感應(yīng)器和報警裝置設(shè)置在一固定裝置上，該固定裝置與使用者頭部配 合。
4、 如權(quán)利要求2所述的頭戴式智能提醒器，其特征在于，所述的報 警裝置為震動器、揚聲器、顯示屏或燈中的至少一種，報警裝置連接有通 訊模塊，報警裝置通過通訊模塊接收信號。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的頭戴式智能提醒器，其特征在于，所述 的感應(yīng)模塊為傾斜開關(guān)和/或腦電波感應(yīng)掃描裝置。
6、 如權(quán)利要求5所述的頭戴式智能提醒器，其特征在于，所述的傾 斜開關(guān)為滾珠開關(guān)、吊墜開關(guān)、水銀開關(guān)、壓力開關(guān)、傾斜傳感芯片、加 速度感應(yīng)器、MEMS、 3D傳感器中的至少一種。
7、 如權(quán)利要求1或2所述的頭戴式智能提醒器，其特征在于，設(shè)有一主機，所述的主機包括至少包括一用于接收感應(yīng)器信號的調(diào)制解調(diào)器； 一用于信號處理的主機主控模塊；一用于向報警裝置或其他外部設(shè)備輸出信號的無線發(fā)射模塊；所述的調(diào)制解調(diào)器和無線發(fā)射模塊均接入主機主控模塊。
8、 如權(quán)利要求7所述的頭戴式智能提醒器，其特征在于，所述的主機包括接入主機主控模塊的數(shù)據(jù)存儲模塊、音頻處理模塊或視頻處理模 塊中的至少一種。
9、 如權(quán)利要求8所述的頭戴式智能提醒器，其特征在于，所述的主 機中的數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)有存儲卡接口及USB接口，所述的主機設(shè)有用于 向音頻處理模塊輸出或輸入音頻數(shù)據(jù)的揚聲器及麥克風(fēng)，所述的主機設(shè)有 用于輸出視頻處理模塊數(shù)據(jù)的顯示屏。
10、 如權(quán)利要求7所述的頭戴式智能提醒器，其特征在于，所述的主 機的無線發(fā)射模塊內(nèi)嵌FSK調(diào)頻無線傳輸、ASK超再生解調(diào)方式、2.4GHz GFSK跳頻傳輸、Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、Bluetooth藍(lán)牙傳輸、紅外線傳輸 或超聲波傳輸中的至少一種傳輸方式的協(xié)議及硬件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種頭戴式智能提醒器，包括用于感應(yīng)使用者狀態(tài)的感應(yīng)器和報警裝置，所述的感應(yīng)器至少包括一用于感應(yīng)使用者頭部狀態(tài)的感應(yīng)模塊；一用于收發(fā)、處理感應(yīng)模塊信號的感應(yīng)器主控模塊；感應(yīng)模塊感應(yīng)使用者頭部狀態(tài)后將數(shù)據(jù)傳遞至主控模塊，主控模塊對數(shù)據(jù)處理后驅(qū)動報警裝置。本發(fā)明頭戴式智能提醒器用途廣泛，可應(yīng)用于企事業(yè)門衛(wèi)，士兵，設(shè)計師，駕駛員等職業(yè)。本發(fā)明頭戴式智能提醒器靈敏度高、反應(yīng)快速、抗干擾性強。
文檔編號G08B25/10GK101320509SQ20081006251
公開日2008年12月10日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者王欽兵 申請人:王欽兵