本發明涉及一種檢測系統及方法，特別是涉及一種基于藍牙傳輸的駕駛員疲勞狀態檢測系統及方法。

背景技術：

目前，現有技術以駕駛員為中心的疲勞駕駛的儀器主要分為以下兩種：采用攝像頭(或其他儀器)來采集駕駛員的面部圖像信息(主要是眼睛)，再經過計算機處理得到眼睛眨動的次數，以此來判斷駕駛員的疲勞狀況；另一類基本上是采用醫學上的方法檢測腦電波，來判斷駕駛員的疲勞狀況。這類檢測儀器在檢測手段和數據處理上存在如下不足之處：

1、人的頭部定位問題：在運動的車里一般需要兩臺以上的攝像頭和一臺高性能的計算機(由計算機控制一臺跟蹤頭部定位，另一臺捕捉面部的圖像)，才能完成面部圖像信息的采集，使得操作復雜，駕駛員不易完成，很難實時獲取眼睛眨動的信息。

2、面部圖像信息的采集問題：要求使用者不能佩戴太陽鏡，這是因為太陽鏡(特別是駕駛員佩帶的偏振鏡)能濾掉大部分的紅外線、紫外線和反射掉可見光，此外，采用面部圖像信息采集生理信號，還存在數據量大、處理復雜等不足之處。因此，面部圖像信息的采集在實際應用中受到很大限制。

3、個人隱私問題：采用攝像頭對駕駛員進行面目圖像信息采集，很可能造成駕駛員的某些隱私遭到曝光。

4、信息處理與傳輸存在的問題：

前端處理，即在車上將信息處理成數字信號，這樣便于傳輸，但面部圖像信息量大，需要配備一臺高性能車載計算機，操作比較復雜，駕駛員很難完成；

后端處理，即在車上將信息通過4G網絡傳輸到遠端的數據處理終端，這種方法雖然可以避免在車上配備計算機，簡化駕駛員操作，但按目前4G網絡的帶寬是很難實現實時傳輸大量的面部圖像信息，此外傳輸容易受到環境干擾和延時。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于藍牙傳輸的駕駛員疲勞狀態檢測系統及方法，通過將光電藍牙鼠標裝置制作成眼鏡附加裝置安裝在眼鏡架上，不僅解決了定位和佩戴問題，而且能夠準確獲取駕駛員的眼瞼眨動次數并實時傳輸給外部終端設備和遠端監控服務器進行分析處理，最終判斷出駕駛員的疲勞駕駛狀態。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于藍牙傳輸的駕駛員疲勞狀態檢測系統，包括一眼鏡，還包括安裝在所述眼鏡上的光電藍牙鼠標裝置、具有藍牙通信功能的外部終端設備和遠端監控服務器；所述光電藍牙鼠標裝置與所述外部終端設備相連，所述外部終端設備與所述遠端監控服務器相連；其中：

所述光電藍牙鼠標裝置包括眼瞼眨動信息采集模塊和藍牙通信模塊；所述眼瞼眨動信息采集模塊用于通過光學引擎實時采集駕駛員的眼瞼眨動信息，并將所述眼瞼眨動信息發送給所述藍牙通信模塊；所述藍牙通信模塊用于將所述眼瞼眨動信息傳輸給所述外部終端設備，并接收所述外部終端設備發送的語音提醒信息；

所述外部終端設備用于根據接收到的眼瞼眨動信息分析出睜眼、閉眼和眨眼的次數，并將睜眼、閉眼和眨眼的次數發送給所述遠端監控服務器；

所述遠端監控服務器用于根據接收到的睜眼、閉眼和眨眼次數分析出駕駛員的駕駛狀態，并根據分析結果選擇是否對駕駛員發出語音提醒信息。

所述眼鏡包括兩眼鏡框和位于兩眼鏡框的相對外端的兩眼鏡腿；所述光電藍牙鼠標裝置通過一支架與任一所述眼鏡框相連接，通過另一支架與任一所述眼鏡腿相連接。

所述光電藍牙鼠標裝置還安裝有供電模塊，用于為所述眼瞼眨動信息采集模塊和藍牙通信模塊供電；所述供電模塊包括可充電電池、電池充電控制電路、USB充電接口和電源開關；所述USB充電接口與所述電池充電控制電路的輸入相連接，所述電池充電控制電路的輸出通過所述電源開關接至可充電電池的正極，所述穩壓電路的輸入通過所述電源開關接至可充電電池的正極，穩壓電路的輸出構成供電端用于控制為所述眼瞼眨動信息采集模塊和藍牙通信模塊供電。

所述眼瞼眨動信息采集模塊包括型號為A5030的光學引擎芯片、發光二極管和光電采集口；所述光學引擎芯片與所述發光二級管相連接，所述發光二級管發出的光線照射在所述光電采集口表面用于采集眼瞼眨動信息；所述光學引擎芯片通過所述藍牙通信模塊發射采集的眼瞼眨動信息。

所述藍牙通信模塊包括型號為CSR1000的藍牙主控芯片，所述藍牙主控芯片通過射頻模塊發送采集的眼瞼眨動信息給外部終端設備和接收外部終端設備發送的語音提醒信息。

所述藍牙通信模塊還包括藍牙對碼開關和藍牙對碼指示燈；所述藍牙主控芯片與所述藍牙對碼開關相連接用于與需要建立通信的外部終端設備進行對碼；所述藍牙主控芯片與所述藍牙對碼指示燈相連用于指示對碼狀態。

所述藍牙通信模塊還包括一音頻接口，所述藍牙主控芯片與所述音頻接口相連接用于接收外部終端設備發送的語音提醒信息。

一種基于藍牙傳輸的駕駛員疲勞的檢測方法，包括如下步驟：

眼瞼眨動信息采集模塊通過光學引擎實時采集駕駛員的眼瞼眨動信息，并將所述眼瞼眨動信息發送給藍牙通信模塊；

藍牙通信模塊將所述眼瞼眨動信息傳輸給具有藍牙通信功能的外部終端設備，并接收外部終端設備發送的語音提醒信息；

外部終端設備根據接收到的眼瞼眨動信息分析出睜眼、閉眼和眨眼的次數，并將睜眼、閉眼和眨眼的次數發送給遠端監控服務器；

遠端監控服務器根據接收到的睜眼、閉眼和眨眼次數分析出駕駛員的駕駛狀態，并根據分析結果選擇是否對駕駛員發出語音提醒信息。

所述外部終端設備根據接收到的眼瞼眨動信息分析出睜眼、閉眼和眨眼的次數的方法為：

當外部終端設備接收到的眼瞼眨動信息為在原始位置不變時，判斷為睜眼；當外部終端設備接收到的眼瞼眨動信息為向下移動且在預設時間內不返回時，判斷為閉眼；當外部終端設備接收到的眼瞼眨動信息為向下移動且在預設時間內返回，判斷為眨眼。

由所述眼瞼眨動信息采集模塊和所述藍牙通信模塊組成的光電藍牙鼠標裝置安裝于一眼鏡，所述眼瞼眨動信息采集模塊對駕駛員的眼瞼眨動信息進行采集時，駕駛員需佩戴該眼鏡。

本發明的一種基于藍牙傳輸的駕駛員疲勞狀態檢測系統及方法，通過將光電藍牙鼠標裝置制作成眼鏡附加裝置安裝在眼鏡架上，可以獲取上眼瞼的相對移動方向、移動距離和移動速度大小，并將這些信息通過藍牙通信模塊傳輸給具有藍牙通信功能的外部終端設備；外部終端設備通過對移動軌跡的處理，得到眼瞼眨動數據，外部終端設備再將眼瞼眨動數據通過網絡傳輸到遠端監控服務器；遠端監控服務器經過對眼瞼眨動數據的處理分析，判斷出駕駛者的駕駛狀態，并根據分析結果選擇是否對駕駛員發出語音提醒信息。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：

1、本發明直接在現有技術的眼鏡上安裝光電藍牙鼠標裝置，不僅可以利用眼鏡方便佩戴特點解決定位和佩戴問題，而且利用光學引擎檢測駕駛員的眼瞼眨動信息，其與面部圖像/圖片信息采集和傳統檢測腦電波的方式相比，具有數據量小、直接、不需要復雜加工處理即可進行傳輸，完全可以滿足3G/4G網絡數據或音頻通道的傳送要求，不會曝光個人隱私等特點，可以幫助有關管理部門準確及時地判斷出駕駛員的疲勞駕駛程度，并及時作出語音提示，減少交通事故；

2、本發明采用藍牙通信模塊對光學引擎采集的眼瞼眨動信息進行傳輸，具有免于連接數據線及操作方便等特點；

3、本發明的藍牙通信模塊的主控芯片采用型號為CSR1000的芯片，具有藍牙耳機的功能，能夠對外部終端設備發送的射頻信號進行處理轉換成音頻信號輸出給駕駛員，駕駛員可以通過耳機接收音頻信號。

以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明；但本發明的一種基于藍牙傳輸的駕駛員疲勞狀態檢測系統及方法不局限于實施例。

附圖說明

圖1是本發明實施例的原理框圖；

圖2是本發明實施例的眼鏡(安裝有光電藍牙鼠標裝置)的結構示意圖一；

圖3是本發明實施例的眼鏡(安裝有光電藍牙鼠標裝置)的結構示意圖二；

圖4是本發明的眼瞼眨動信息采集模塊和藍牙通信模塊的電路圖；

圖5是本發明的供電模塊電路圖。

具體實施方式

請參見圖1至3所示，本發明的一種基于藍牙傳輸的駕駛員疲勞狀態檢測系統，包括一眼鏡1，還包括安裝在所述眼鏡1上的光電藍牙鼠標裝置2、具有藍牙通信功能的外部終端設備3和遠端監控服務器4；所述光電藍牙鼠標裝置2與所述外部終端設備3通過藍牙通信相連，所述外部終端設備3與所述遠端監控服務器4通過3G/4G相連；其中：

所述光電藍牙鼠標裝置2包括眼瞼眨動信息采集模塊21和藍牙通信模塊23；所述眼瞼眨動信息采集模塊21用于通過光學引擎實時采集駕駛員的眼瞼眨動信息，并將所述眼瞼眨動信息發送給所述藍牙通信模塊23；所述藍牙通信模塊23用于將所述眼瞼眨動信息傳輸給所述外部終端設備3，并接收所述外部終端設備3發送的語音提醒信息；

所述外部終端設備3用于根據接收到的眼瞼眨動信息分析出睜眼、閉眼和眨眼的次數，并將睜眼、閉眼和眨眼的次數發送給所述遠端監控服務器4；

所述遠端監控服務器4用于根據接收到的睜眼、閉眼和眨眼次數分析出駕駛員的駕駛狀態，并根據分析結果選擇是否對駕駛員發出語音提醒信息。

進一步的，所述眼鏡1包括兩眼鏡框11和位于兩眼鏡框11的相對外端的兩眼鏡腿12；所述光電藍牙鼠標裝置2通過一支架與任一所述眼鏡框11相連接，通過另一支架與任一所述眼鏡腿12相連接。

進一步的，所述光電藍牙鼠標裝置2還安裝有供電模塊22，用于為所述眼瞼眨動信息采集模塊21和藍牙通信模塊23供電。具體的，如圖4至5所示，所述供電模塊22包括可充電電池BAT、電池充電控制電路U1、USB充電接口221和電源開關222(即供電開關SW1開關)；所述USB充電接口221與所述電池充電控制電路U1的輸入相連接，所述電池充電控制電路U1的輸出通過所述電源開關222接至可充電電池BAT的正極，所述穩壓電路U2的輸入通過所述電源開關222接至可充電電池的正極，穩壓電路U2的輸出構成供電端VDD用于控制為所述眼瞼眨動信息采集模塊21和藍牙通信模塊23供電。需要充電時，按下所述電源開關222，供電開關SW1接通，將所述USB充電接口221連接普通手機充電器即可對所述可充電電池BAT進行充電；需要供電時，按下所述電源開關222(即供電開關SW1開關被按下)，供電端VDD為所述眼瞼眨動信息采集模塊21和藍牙通信模塊23供電。進一步的，二極管D102為共陰極二極管，可滿足充電、供電同時進行。

進一步的，所述眼瞼眨動信息采集模塊21包括型號為A5030的光學引擎芯片U4、發光二極管D3和光電采集口211；所述光學引擎芯片U4與所述發光二級管D3相連接，所述發光二級管D3發出的光線照射在所述光電采集口211表面用于采集眼瞼眨動信息；所述光學引擎芯片U4通過所述藍牙通信模塊23發射采集的眼瞼眨動信息。具體的，A5030使用小型8Pin封裝，內置晶振時鐘、DSP處理芯片及鼠標LED光源控制系統，能夠自動對發光二極管D3的亮度進行控制。A5030光學引擎芯片包括8個引腳，分別為第1引腳MISO，第2引腳XY_LED，第3引腳RESET，第4引腳CS，第5引腳SCLK，第6引腳GND，第7引腳VDD，第8引腳MOSI，其中，第1引腳是串行數據輸出端；第2引腳是光電二極管輸入端，與所述發光二極管D3的陰極相連接；第3引腳是復位端；第4引腳是使能端；第5引腳是串行時鐘端；第6引腳接地；第7引腳為電源端，與所述穩壓電路的供電端VDD相連接；第8是串行數據輸入端。

進一步的，所述藍牙通信模塊23包括型號為CSR1000的藍牙主控芯片U3，所述藍牙主控芯片U3通過射頻模塊U5發送采集的眼瞼眨動信息給外部終端設備3和接收外部終端設備3發送的語音提醒信息。

具體的，藍牙主控芯片U3的第1引腳為VDD_BAT，用于與所述穩壓電路的供電端VDD相連接接收輸入電源。

具體的，藍牙主控芯片U3的第7引腳RF通過2.4G射頻模塊U5發送采集的書寫字跡給外部終端設備3和接收外部終端設備3發送的反饋信息，具體的，所述2.4G射頻模塊U5與射頻天線ANT相連用于發送或接收無線信號。

具體的，藍牙主控芯片U3的第18引腳PIO[5]/MISO與所述光學引擎芯片U4的第1引腳相連接；第19引腳PIO[6]/RESET與所述光學引擎芯片U4的第3引腳相連接；第20引腳PIO[7]/CS與所述光學引擎芯片U4的第4引腳相連接；第22引腳PIO[8]/SCLK與所述光學引擎芯片U4的第5引腳相連接；第23引腳PIO[9]/MOSI與所述光學引擎芯片U4的第8引腳相連接。

進一步的，所述藍牙通信模塊23還包括藍牙對碼開關231和藍牙對碼指示燈232；所述藍牙主控芯片U3與所述藍牙對碼開關231相連接用于與需要建立通信的外部終端設備3進行對碼；所述藍牙主控芯片U3與所述藍牙對碼指示燈232相連用于指示對碼狀態。具體的，所述藍牙主控芯片U3的第25引腳PIO[11]與所述藍牙對碼開關231相連，所述藍牙主控芯片U3的第24引腳PIO[10]與所述藍牙對碼指示燈232相連。需要進行對碼時，按下藍牙對碼開關231(即開關SW被按下)，自動實現藍牙配對，配對時，藍牙對碼指示燈232(即D1)閃爍，配對成功時，藍牙對碼指示燈232(即D1)常亮。

進一步的，所述藍牙通信模塊23還包括一音頻接口233，所述藍牙主控芯片U3與所述音頻接口相連接用于接收外部終端設備3發送的語音提醒信息。具體的，所述藍牙主控芯片U3的第16引腳PIO[3]/SF_DIN與所述音頻接口233相連接，所述音頻接口233可外接一耳機。

進一步的，所述藍牙主控芯片U3還與一型號為AT24C512BN的存儲器芯片U6相連用于對信息進行存儲，具體的，所述藍牙主控芯片U3的第27引腳PIO[2]、第28引腳I2C_SCL、第29引腳I2C_SDA依次與存儲器芯片U3的第8引腳、第6引腳、第5引腳相連。

一種基于藍牙傳輸的駕駛員疲勞狀態檢測方法，包括如下步驟：

眼瞼眨動信息采集模塊21通過光學引擎實時采集駕駛員的眼瞼眨動信息，并將所述眼瞼眨動信息發送給藍牙通信模塊23；

藍牙通信模塊23將所述眼瞼眨動信息傳輸給具有藍牙通信功能的外部終端設備3，并接收外部終端設備3發送的語音提醒信息；

外部終端設備3根據接收到的眼瞼眨動信息分析出睜眼、閉眼和眨眼的次數，并將睜眼、閉眼和眨眼的次數發送給遠端監控服務器4；

遠端監控服務器4根據接收到的睜眼、閉眼和眨眼次數分析出駕駛員的駕駛狀態，并根據分析結果選擇是否對駕駛員發出語音提醒信息。

所述外部終端設備3根據接收到的眼瞼眨動信息分析出睜眼、閉眼和眨眼的次數的方法為：

當外部終端設備3接收到的眼瞼眨動信息為在原始位置不變時，判斷為睜眼；當外部終端設備3接收到的眼瞼眨動信息為向下移動且在預設時間內不返回時，判斷為閉眼；當外部終端設備3接收到的眼瞼眨動信息為向下移動且在預設時間內返回，判斷為眨眼。

由所述眼瞼眨動信息采集模塊21和所述藍牙通信模塊23組成的光電藍牙鼠標裝置2安裝于一眼鏡1，所述眼瞼眨動信息采集模塊21對駕駛員的眼瞼眨動信息進行采集時，駕駛員需佩戴該眼鏡1。

上述實施例僅用來進一步說明本發明的基于藍牙傳輸的駕駛員疲勞狀態檢測系統及方法，但本發明并不局限于實施例，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發明技術方案的保護范圍內。