[发明专利]基于疲劳检测与觉醒刺激的眼部可穿戴系统

说明书

技术领域

本发明涉及疲劳检测与觉醒刺激技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于疲劳检测与觉醒刺激的眼部可穿戴系统。

背景技术

觉醒度(Vigilance)是指人集中精力执行一项操作任务时所表现出的灵敏程度，包括对疲劳和瞌睡状态的度量。许多人机交互系统需要操作人员保持一定的警觉度，例如，空中管制中心的管制员、军事作战指挥部指战员、飞行员、高速公路上的长途客车驾驶员，都需要保持较高的警觉度，并且需要对觉醒度有一定反馈供监控与管理。

如何快速准确的识别佩戴人员的疲劳状态并转换为相应的觉醒度等级，是该类设备的一个重要问题，关系到设备能否被真正使用到生产实践当中，尤其在复杂作业环境中，可靠，稳定，快速的获取佩戴人员的状态，并给予相应的刺激信号，提高人员觉醒度，提高作业能力，防止误操作及危险操作的发生。

现有技术中，出现通过佩戴眼镜式的装置来检测觉醒度，例如，申请号为201510495779.3的专利提出了一种基于眼镜式佩戴装置，光电检测为手段的清醒状态检测及刺激装置，该装置检测手段单一，存在一定的漏检及错误检测概率，有一定的局限性。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于疲劳检测与觉醒刺激的眼部可穿戴系统，进行人体疲劳度判断、输出觉醒度等级的同时，提供声、光、振动刺激以提高作业人员的觉醒程度，系统集成度高，适用于个体检测和集群检测。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供一种基于疲劳检测与觉醒刺激的眼部可穿戴系统，其包括：佩戴本体，其用于佩戴到眼部；图像采集单元，其位于所述佩戴本体上对应眼部的位置，用于实时采集眼部图像；头部运动轨迹采集单元，其安装到所述佩戴本体上，用于采集头部运动实时轨迹信息；光刺激单元，其位于所述佩戴本体上对应眼部的位置，用于照明刺激眼部；声刺激单元，其位于所述佩戴本体上对应耳部的位置，用于发出声音；振动刺激单元，其位于所述佩戴本体的一侧，用于提供特定序列的振动刺激；以及，控制单元，其位于所述佩戴本体一侧；其中，所述控制单元包括分别与上述各单元通信连接的控制器，用于通过接收的所述实时眼部图像和所述头部运动实时轨迹信息对人体疲劳度进行判断，输出觉醒度等级，并根据所述觉醒度等级发出光刺激和/或声刺激和/或振动刺激的信号。

优选的是，所述图像采集单元包括：图像采集器，其通信连接到所述控制器，用于实时采集眼部图像并发送给所述控制器进行处理；红外光源，其分别通信连接到所述图像采集器和所述控制器，为所述图像采集器提供红外照明。

优选的是，所述光刺激单元包括：冷光带，其通信连接到所述控制器，用于发出蓝光以刺激眼部。

优选的是，所述声刺激单元包括：骨传导耳机，其通信连接到所述控制器，用于提供不同频率和响度的声音刺激。

优选的是，所述振动刺激单元包括：扁平马达，其通信连接到所述控制器，用于供特定序列的振动。

优选的是，所述特定序列的振动，指的是间隔10秒钟振动3秒，间隔8秒振动4秒，间隔6秒振动5秒，间隔4秒振动4秒，间隔2秒振动2秒并重复4次。

优选的是，所述控制单元还包括：GPS模块，其通信连接到所述控制器，用于实时采集位置信息并反馈给所述控制器。

优选的是，所述控制单元还包括：无线通信组件，其通信连接到所述控制器；所述无线通信组件至少包括wifi、蓝牙中的一种。

优选的是，还包括：至少一个远程控制单元，其通信连接到所述无线通信组件，通过所述无线通信组件与所述控制器通信。

优选的是，还包括：选择与切换单元，其通信连接到所述控制器，用于对光刺激、声刺激以及振动刺激进行选择与切换。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明提供的基于疲劳检测与觉醒刺激的眼部可穿戴系统，通过佩戴本体佩戴的方式，实现控制器对采集的实时眼部图像进行人体疲劳度的判断、输出觉醒度等级的同时，提供声、光、振动刺激以提高作业人员的觉醒程度，系统集成度高，通信便利，也适用于个体监测和集群监测。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的基于疲劳检测与觉醒刺激的眼部可穿戴系统的通信示意图；

图中：

10-控制单元；11-控制器；12-GPS模块；13-无线通信组件；