[发明专利]矿用猴车防瞌睡提醒装置及其控制方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种矿用猴车防瞌睡提醒装置及其控制方法，由电源转换模块，开关模块，眼部运动检测模块，头部倾斜检测模块，中央处理器系统模块，发音模块组成。适用于提醒乘坐猴车的人员及时调整坐姿避免事故发生。

背景技术

在采矿工业中，工人坐猴车往返于各个水平面。由于工作劳累再加上长时间的乘坐，工人容易打瞌睡，导致掉下猴车的事故发生。市场上现有了一些驾驶员防瞌睡提醒器等类似装置，由于矿业生产环境的特殊性，暂时没有专门的针对乘坐猴车人员进行有效提醒的设备，只是通过一些人为硬性文件规定来避免事故发生，其效果并不理想。

中国专利CN00258739.4公开“防瞌睡提醒器”，包括支架，红外光发射器，红外光接收器等，实现了自动检测人眼皮的动作信号，判断出人的打瞌睡状态，提醒正在打瞌睡的人，避免事故发生。以上所述的提醒装置针对矿井特殊环境有以下缺点：由于井下环境复杂，灰尘比较大，配戴眼镜式提醒器可能会因煤尘遮盖传感器造成误判，且镜片容易落灰给人的视觉造成影响；同时矿上要求人性化设计，井下环境复杂，灰尘比较大，配戴眼镜式提醒器由于煤尘可能会遮盖传感器造成误判，镜片容易落灰给人的视觉造成影响；同时矿上要求设计人性化，允许工人在乘坐猴车时，只要矿工身体不倾斜允许闭上眼睛休息，而以上现有专利只能检测眼睛是否闭合，控制方法单一，因此此装置不适合在此情形下使用。

中国专利号CN200820213461.7公开的“瞌睡提醒器”，包括胶壳，蜂鸣器，滚珠水平开关，电路板，振动马达，双片式三档开关和电池等，实现了有声和无声两种提醒模式，对于疲劳驾驶的司机起到唤醒作用。这种瞌睡提醒器针对矿井特殊环境的缺点是：水平开关的应用只能保证使用人员在前后方向上倾斜时有提醒，而在左右方向上倾斜却没法实现提醒；并且要求使用人员身体一直保持端坐状态，而在井下实际情况是工人在乘坐猴车时，身体放松，允许身体有一定角度的倾斜；另外所述装置开关是手动控制，容易出现工人忘记打开装置开关从而无法起到提醒作用的情况，不适合在此环境中应用。

以上两种专利分别采用红外管传感技术和水平开关装置，通过辅助装置的配合，实现了提醒使用人员调整姿势和防止打瞌睡的目的，但是其工作方式不适用于井下乘坐猴车的要求，且佩戴不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种矿用猴车防瞌睡提醒装置及其控制方法，其结构紧凑，灵敏可靠，控制简单、成本低，可有效提醒坐猴车的矿工及时调整坐姿以避免事故发生。 

本发明的技术方案是以下述方法实现的：

一种矿用猴车防瞌睡提醒装置，包括电源转换模块，开关模块，眼部运动检测模块，头部倾斜检测模块，中央处理器模块，发音模块。电源转换模块与开关模块相连接，眼部运动检测模块、头部倾斜检测模块、发音模块和中央处理器模块分别通过开关模块与电源转换模块相连，眼部运动检测模块和头部倾斜检测模块的输出连接中央处理器模块，中央处理器模块的输出端与发音模块相连接，控制发音模块工作。

所述电源转换模块由3V升12V直流升压电路、12V降5V直流降压电路和127V降12V交直流降压电路构成；

所述3V升12V直流升压电路由MC34063芯片和外围电路组成，输入电源为安装在矿用安全帽上的3V可充电蓄电池，输出电压为12V，为对射式红外光开关信号接收器和 12V降5V直流降压电路供电；

所述12V降5V直流降压电路由LM7805芯片和外围电路组成，输入端接3V升12V直流升压电路的输出端；输出端为5V，与红外传感器、倾角传感器、蜂鸣器和AT89S52单片机相连接并为它们供电；

所述127V降12V交直流降压电路由W7800芯片和外围电路组成，输入为127V交流电源，输出为12V直流电，与对射式红外光开关信号发射器相连接并为其供电。

所述开关模块由对射式红外光开关构成，对射式红外光开关由对射式红外光开关信号发射器和对射式红外光开关信号接收器组成，对射式红外光开关信号发射器有两组，分别安装在猴车通道的出入口上方且发射方向向下，对射式红外光开关信号接收器安装在安全帽上方。

所述眼部运动检测模块由红外光传感器和外围电路构成，此模块安装在安全帽前人眼的上方的位置，检测人眼对红外光的反射情况。

所述头部倾斜检测模块由倾角传感器和辅助电路构成，倾角传感器为检测人头部向前、后、左、右四个方向倾斜角度的x-y-z三轴传感器。