[实用新型]一种红外防疲劳驾驶装置

说明书

技术领域

本实用新型一种红外防疲劳驾驶装置，涉及疲劳驾驶监控领域。

背景技术

疲劳驾驶检测方法是对驾驶员的生物行为信息，包括眼睛、脉搏、驾驶动作等进行捕捉和分析。利用红外光检测疲劳驾驶是一种主动、非接触性探测方法。按现有的探测装置，该探测方法可以分为两大类：

一个是基于图像分析方法，利用红外光对人的头部进行成像，从视频图像中通过各种算法，如：样本学习法、模板匹配法、眼睑曲率等，从而提取出人眼区域进行定位识别，获取人眼的闭合状态或眼球充血度以判定驾驶员疲劳程度。中国专利《基于眨眼特征提取的控制方法及基于该方法的拍摄眼镜》（CN102393796B）是把双摄像头安装在眼镜框，通过微处理器处理后端摄像头的图像来控制前段摄像头的拍摄，不需要眼镜定位、眼镜跟踪即可实现眨眼特征的提取。这类方法准确度较高，但是实现复杂、运算量大、反应速度较慢。

另一个是基于点源探测，利用红外光源及接收器探测眼睛闭合的状态来判定疲劳状态。中国专利《一种司机瞌睡监测眼镜》（CN104007562A）提出一种由蜂鸣器、镜架、光电发射接收模块、信号处理模块组成的眼镜，可实现对司机瞌睡程度的检测和报警。该装置利用红外波段进行探测，装置简单，但信号源及接收方法使得探测信号不稳定，接收信号对瞌睡程度的关系不明确，无法识别人眼正常眨眼与瞌睡时人眼状态的差别。

发明内容

针对现有点源红外光探测技术的不足，本实用新型提供一种红外防疲劳驾驶装置，通过检测驾驶员的人眼闭合状态及时间来监测驾驶员疲劳度，并发出警报。该装置结构简单、灵敏度高。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种红外防疲劳驾驶装置，包括眼镜框、眼镜架，所述眼镜框上设置有红外发射模块、红外接收模块，所述红外发射模块、红外接收模块均与控制模块连接。所述控制模块包括调制模块、比较器模块、计数清零模块、计时模块、报警模块。所述调制模块连接所述红外发射模块，红外发射模块用于产生不可见的红外光，对眼部进行照射；所述红外接收模块用于接收由人眼反射回的红外光，红外接收模块连接所述计数清零模块、比较器模块、计时模块，所述比较器模块连接报警模块。

所述眼镜架上设有控制模块。

所述调制模块包括555定时芯片M1，555定时芯片M1连接红外发光二极管L1，

所述红外接收模块2包括红外一体化接收头M3，红外一体化接收头M3连接反相器M2’，反相器M2’连接反相器M2’’，反相器M2’’连接模拟开关M4。

所述比较器模块包括双运放芯片M5，双运放芯片M5连接有积分电路JF1，积分电路JF1连接计数清零模块，计数清零模块用于对积分电路JF1清零。

所述报警模块包括报警蜂鸣器F1、报警蜂鸣器F1连接三极管Q1。

本实用新型一种红外防疲劳驾驶装置，利用眼睑和眼角膜对红外光反射率的不同实时监测驾驶员的眼睛睁开/闭合状态，结构简单，灵敏度高，稳定性强，方便使用，响应时间迅速，可达微秒量级。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图。

图2为本实用新型装置的红外发射模块、调制模块电路图。

图3为本实用新型装置的报警模块电路图。

图4为本实用新型装置的红外接收模块、计数清零模块电路图。

图5为本实用新型装置的计时模块、比较器模块电路图。

其中：图1中：1为红外发射模块，2为红外接收模块，3为眼镜框，4为眼镜架，5为控制模块；

图2中：M1为555定时器，M2为反相器74LS04，L1为红外发光二极管；

图3中：F1为报警蜂鸣器，三极管Q1；

图4中：M3为红外一体化接收头、型号：0038，M2’、M2’’均为反相器74LS04，

M4为双向模拟开关CD4066；

图5中：M5为双运算放大器LM358，JF1为积分电路；

图3~图5中：S1～S5为信号连接处；图3中S1与图5中S1相连，图4中S2～S5分别于图5中S2～S5相连。

具体实施方式

如图1~图5所示，一种红外防疲劳驾驶装置，包括眼镜框3、眼镜架4，所述眼镜框3上设置有红外发射模块1、红外接收模块2，所述眼镜架4上设有控制模块5，所述红外发射模块1、红外接收模块2均与控制模块5连接。

所述控制模块5包括调制模块、比较器模块、计数清零模块、计时模块、报警模块以及内置的电源模块。