本發(fā)明涉及駕駛監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種疲勞駕駛監(jiān)控裝置及可穿戴設(shè)備。

背景技術(shù)：

疲勞駕駛是引起交通安全問題的重要原因之一，現(xiàn)有技術(shù)中用于疲勞駕駛監(jiān)控的裝置大多是基于視頻信號采集和對比實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)采集到的駕駛者的面部視頻信息與預(yù)存儲的面部視頻信息不符時，則產(chǎn)生相應(yīng)的提示信號，以使駕駛員保持清醒。但在駕駛過程中，人們在半清醒狀態(tài)時的面部特征與清醒狀態(tài)時的面部特征較為相似，因此需要復(fù)雜的圖像處理算法才能夠?qū)崿F(xiàn)疲勞駕駛狀態(tài)的有效辨別。此外，現(xiàn)有技術(shù)中還有通過檢測駕駛者的呼吸和心率來判斷駕駛者是否處于疲勞狀態(tài)，這同樣需要復(fù)雜的信號處理算法才能夠?qū)崿F(xiàn)。因此，現(xiàn)有技術(shù)中缺少一種實(shí)現(xiàn)方式更簡便，并能準(zhǔn)確判斷疲勞駕駛狀態(tài)的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種疲勞駕駛監(jiān)控裝置及可穿戴設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜的問題。

本發(fā)明提供一種疲勞駕駛監(jiān)控裝置，該疲勞駕駛監(jiān)控裝置包括：傳感模塊、信號處理模塊、控制模塊和報警模塊；其中，

傳感模塊包括至少一個摩擦發(fā)電機(jī)和/或壓電發(fā)電機(jī)，用于感測眨眼過程中眼部周邊肌肉或皮膚的活動，輸出電信號；

信號處理模塊與傳感模塊連接，用于對傳感模塊輸出的電信號進(jìn)行處理；

控制模塊與信號處理模塊連接，用于對信號處理模塊處理后的電信號進(jìn)行檢測和分析，輸出報警控制信號；

報警模塊用于根據(jù)報警控制信號進(jìn)行報警。

進(jìn)一步，控制模塊包括：第一檢測電路、第二檢測電路、數(shù)據(jù)識別電路、分析電路和控制電路；其中，

第一檢測電路與信號處理模塊連接，用于根據(jù)預(yù)設(shè)閾值范圍對信號處理模塊處理后的電信號進(jìn)行檢測，輸出有效電信號；

第二檢測電路與第一檢測電路連接，用于根據(jù)第一檢測電路輸出的有效電信號，檢測得到眨眼時間間隔；

數(shù)據(jù)識別電路與第一檢測電路連接，用于識別用戶在清醒狀態(tài)下的眨眼規(guī)律，確定眨眼時間間隔閾值；

分析電路與第二檢測電路、數(shù)據(jù)識別電路連接，用于分析第二檢測電路檢測得到的眨眼時間間隔是否超過眨眼時間間隔閾值，并根據(jù)第二檢測電路檢測得到的預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的眨眼時間間隔超過眨眼時間間隔閾值的次數(shù)，確定預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的睡眠次數(shù)，分析預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的睡眠次數(shù)是否超過預(yù)設(shè)睡眠次數(shù)閾值；

控制電路與分析電路連接，用于若分析電路分析得到眨眼時間間隔超過眨眼時間間隔閾值，則輸出第一報警控制信號；若分析電路分析得到預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的睡眠次數(shù)超過預(yù)設(shè)睡眠次數(shù)閾值，則輸出第二報警控制信號。

進(jìn)一步，報警模塊進(jìn)一步用于：根據(jù)第一報警控制信號，以第一報警模式進(jìn)行報警；根據(jù)第二報警控制信號，以第二報警模式進(jìn)行報警。

進(jìn)一步，信號處理模塊包括：放大電路、整流電路、濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；其中，

放大電路與傳感模塊連接，用于對傳感模塊輸出的電信號進(jìn)行放大處理；

整流電路與放大電路連接，用于對經(jīng)放大處理后的電信號進(jìn)行整流處理；

濾波電路與整流電路連接，用于對經(jīng)整流處理后的電信號進(jìn)行濾波處理；

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與濾波電路連接，用于將濾波電路輸出的模擬的電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字的電信號。

進(jìn)一步，疲勞駕駛監(jiān)控裝置還包括：電源模塊和開關(guān)模塊；

其中，電源模塊通過開關(guān)模塊與控制模塊連接，用于為信號處理模塊、控制模塊和報警模塊供電；

開關(guān)模塊用于控制電源模塊為信號處理模塊、控制模塊和報警模塊供電。

進(jìn)一步，疲勞駕駛監(jiān)控裝置還包括：遠(yuǎn)程通信模塊，用于與遠(yuǎn)程監(jiān)控端進(jìn)行通信。

進(jìn)一步，疲勞駕駛監(jiān)控裝置還包括：無線通信模塊，用于將控制模塊輸出的報警控制信號發(fā)送至汽車控制器。

進(jìn)一步，摩擦發(fā)電機(jī)為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)；摩擦發(fā)電機(jī)至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個表面。

進(jìn)一步，摩擦發(fā)電機(jī)為單電極結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)。

進(jìn)一步，摩擦發(fā)電機(jī)中構(gòu)成摩擦界面的兩個表面中的至少一個表面上設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供一種可穿戴設(shè)備，該可穿戴設(shè)備包括：上述的疲勞駕駛監(jiān)控裝置和穿戴本體。

進(jìn)一步，可穿戴設(shè)備為疲勞駕駛監(jiān)控頭帶或者疲勞駕駛監(jiān)控帽。

根據(jù)本發(fā)明提供的上述疲勞駕駛監(jiān)控裝置和可穿戴設(shè)備，通過傳感模塊感測眨眼過程中眼部周邊肌肉或皮膚的活動，輸出電信號，接著通過信號處理模塊對傳感模塊輸出的電信號進(jìn)行處理，通過控制模塊對信號處理模塊處理后的電信號進(jìn)行檢測和分析，輸出報警控制信號，然后報警模塊根據(jù)報警控制信號進(jìn)行報警。與現(xiàn)有技術(shù)中的疲勞駕駛監(jiān)控裝置相比，本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置和可穿戴設(shè)備具有實(shí)現(xiàn)方式簡便、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、可靠性強(qiáng)、功能完善的優(yōu)勢，能夠有效地提醒用戶保持清醒狀態(tài)，從而有助于減少因疲勞駕駛導(dǎo)致的交通事故的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例一中傳感模塊、信號處理模塊與控制模塊的連接示意框圖；

圖3為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例一中信號處理模塊、控制模塊與報警模塊的連接示意框圖；

圖4為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為單電極結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控頭帶實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控頭帶實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控帽實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為充分了解本發(fā)明之目的、特征及功效，借由下述具體的實(shí)施方式，對本發(fā)明做詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不僅僅限于此。

本發(fā)明提供了一種疲勞駕駛監(jiān)控裝置，該疲勞駕駛監(jiān)控裝置包括：傳感模塊、信號處理模塊、控制模塊和報警模塊；其中，傳感模塊包括至少一個摩擦發(fā)電機(jī)和/或壓電發(fā)電機(jī)，用于感測眨眼過程中眼部周邊肌肉或皮膚的活動，輸出電信號；信號處理模塊與傳感模塊連接，用于對傳感模塊輸出的電信號進(jìn)行處理；控制模塊與信號處理模塊連接，用于對信號處理模塊處理后的電信號進(jìn)行檢測和分析，輸出報警控制信號；報警模塊用于根據(jù)報警控制信號進(jìn)行報警。

圖1為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該疲勞駕駛監(jiān)控裝置包括：傳感模塊110、信號處理模塊120、控制模塊130、報警模塊140、電源模塊150和開關(guān)模塊160。

其中，傳感模塊110包括至少一個摩擦發(fā)電機(jī)和/或壓電發(fā)電機(jī)，用于感測眨眼過程中眼部周邊肌肉或皮膚的活動，輸出電信號；信號處理模塊120與傳感模塊110連接，用于對傳感模塊110輸出的電信號進(jìn)行處理；控制模塊130與信號處理模塊120連接，用于對信號處理模塊120處理后的電信號進(jìn)行檢測和分析，輸出報警控制信號；報警模塊140與控制模塊130連接，用于根據(jù)報警控制信號進(jìn)行報警；電源模塊150通過開關(guān)模塊160與控制模塊130連接，用于為信號處理模塊120、控制模塊130和報警模塊140供電；開關(guān)模塊160用于控制電源模塊150為信號處理模塊120、控制模塊130和報警模塊140供電。

具體地，在使用該疲勞駕駛監(jiān)控裝置時，可將傳感模塊110貼附在用戶的眼部周邊皮膚表面上，或者將傳感模塊110緊鄰用戶的眼部周邊皮膚表面進(jìn)行設(shè)置，從而傳感模塊110能夠感測到用戶在眨眼過程中眼部周邊肌肉或皮膚的活動，在眼部周邊肌肉或皮膚的活動的作用下輸出電信號。例如，可將傳感模塊110設(shè)置在用戶的眼角、眼皮、前額、太陽穴或者頭皮等部位。本發(fā)明對于傳感模塊110的具體設(shè)置位置不做具體限定。

具體地，摩擦發(fā)電機(jī)可以為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)，摩擦發(fā)電機(jī)至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個表面。摩擦發(fā)電機(jī)還可以為單電極結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)。壓電發(fā)電機(jī)可以為氧化鋅、鋯鈦酸鉛壓電陶瓷和聚偏氟乙烯等壓電材料制作的壓電發(fā)電機(jī)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體需要對摩擦發(fā)電機(jī)和壓電發(fā)電機(jī)進(jìn)行選擇，此處不做限制。

具體地，報警模塊140包括至少一個聲音報警器和/或至少一個振動報警器。其中，報警模塊140設(shè)置在可穿戴設(shè)備的穿戴本體上。電源模塊150包括現(xiàn)有技術(shù)中可用于電能存儲的元件，如鋰電池、鎳氫電池、超級電容等，此處不作限定。

圖2為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例一中傳感模塊、信號處理模塊與控制模塊的連接示意框圖，如圖2所示，信號處理模塊120包括：放大電路121、整流電路122、濾波電路123和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路124。其中，放大電路121與傳感模塊110連接，用于對傳感模塊110輸出的電信號進(jìn)行放大處理；整流電路122與放大電路121連接，用于對經(jīng)放大處理后的電信號進(jìn)行整流處理；濾波電路123與整流電路122連接，用于對經(jīng)整流處理后的電信號進(jìn)行濾波處理，濾除雜波；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路124與濾波電路123連接，用于將濾波電路123輸出的模擬的電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字的電信號，以使控制模塊130能夠?qū)υ撾娦盘栠M(jìn)行處理。

圖3為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例一中信號處理模塊、控制模塊與報警模塊的連接示意框圖，如圖3所示，控制模塊130包括：第一檢測電路131、第二檢測電路132、數(shù)據(jù)識別電路133、分析電路134和控制電路135。

其中，第一檢測電路131與信號處理模塊120連接，用于根據(jù)預(yù)設(shè)閾值范圍對信號處理模塊120處理后的電信號進(jìn)行檢測，輸出有效電信號。由于人在眨眼睛的過程中所引起的肌肉或皮膚的運(yùn)動幅度較小，在傳感模塊上的作用力適中，而由汽車震動產(chǎn)生的作用力較小也較平穩(wěn)，外界觸摸、碰撞、擠壓等產(chǎn)生的作用力相對較大，因此根據(jù)上述情況設(shè)置了預(yù)設(shè)閾值范圍，第一檢測電路131根據(jù)預(yù)設(shè)閾值范圍對信號處理模塊120處理后的電信號進(jìn)行檢測，僅輸出處于預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)的電信號，處于預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)的電信號為有效電信號。

第二檢測電路132與第一檢測電路131連接，用于根據(jù)第一檢測電路131輸出的有效電信號，檢測得到眨眼時間間隔。

數(shù)據(jù)識別電路133與第一檢測電路131連接，用于識別用戶在清醒狀態(tài)下的眨眼規(guī)律，確定眨眼時間間隔閾值。具體地，數(shù)據(jù)識別電路133對用戶在清醒狀態(tài)下的眨眼規(guī)律進(jìn)行識別，計算得到用戶在清醒狀態(tài)下的眨眼時間間隔的平均值，然后利用該平均值確定眨眼時間間隔閾值。例如，可將眨眼時間間隔閾值確定為該平均值的1-1.5倍。

分析電路134與第二檢測電路132、數(shù)據(jù)識別電路133連接，用于分析第二檢測電路132檢測得到的眨眼時間間隔是否超過眨眼時間間隔閾值，并根據(jù)第二檢測電路132檢測得到的預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的眨眼時間間隔超過眨眼時間間隔閾值的次數(shù)，確定預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的睡眠次數(shù)，分析預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的睡眠次數(shù)是否超過預(yù)設(shè)睡眠次數(shù)閾值。

其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要對預(yù)設(shè)時間間隔和預(yù)設(shè)睡眠次數(shù)閾值進(jìn)行設(shè)置，此處不做限定。例如，可將預(yù)設(shè)時間間隔設(shè)置為15分鐘，預(yù)設(shè)睡眠次數(shù)閾值設(shè)置為4次，那么當(dāng)?shù)诙z測電路132檢測得到的15分鐘內(nèi)的眨眼時間間隔超過眨眼時間間隔閾值的次數(shù)為3次時，則15分鐘內(nèi)的睡眠次數(shù)為3次，那么預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的睡眠次數(shù)未超過預(yù)設(shè)睡眠次數(shù)閾值。當(dāng)分析電路134分析得到眨眼時間間隔超過眨眼時間間隔閾值或者分析得到預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的睡眠次數(shù)超過預(yù)設(shè)睡眠次數(shù)閾值時，說明監(jiān)控到用戶處于疲勞駕駛狀態(tài)。

控制電路135與分析電路134連接，用于若分析電路134分析得到眨眼時間間隔超過眨眼時間間隔閾值，則輸出第一報警控制信號；若分析電路134分析得到預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的睡眠次數(shù)超過預(yù)設(shè)睡眠次數(shù)閾值，則輸出第二報警控制信號。

如果報警模塊140接收到的是第一報警控制信號，則根據(jù)第一報警控制信號，以第一報警模式進(jìn)行報警；如果報警模塊140接收到的是第二報警控制信號，則根據(jù)第二報警控制信號，以第二報警模式進(jìn)行報警。

其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要對第一報警模式和第二報警模式進(jìn)行設(shè)置，此處不做限定。例如，以第一報警模式進(jìn)行報警可以為以短時間的間歇式振動或短時間的聲音提示的方式進(jìn)行報警；以第二報警模式進(jìn)行報警可以為以長時間的連續(xù)振動或長時間的聲音提示的方式進(jìn)行報警。

本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例一的具體工作方式為：用戶在使用該疲勞駕駛監(jiān)控裝置時，在清醒狀態(tài)下，其眨眼睛的時間間隔較為固定或者在一定的范圍內(nèi)波動，每次眨眼睛均會帶動眼睛周邊的肌肉或皮膚運(yùn)動，從而使傳感模塊產(chǎn)生形變或與傳感模塊摩擦，使傳感模塊輸出對應(yīng)的脈沖形式的電信號。因此當(dāng)用戶開始使用該疲勞駕駛監(jiān)控裝置時，在最初的一個時間段內(nèi)，例如2分鐘，由控制模塊中的數(shù)據(jù)識別電路對用戶在清醒狀態(tài)下的眨眼規(guī)律進(jìn)行識別，計算得到用戶在清醒狀態(tài)下的眨眼時間間隔的平均值，然后利用該平均值確定眨眼時間間隔閾值。例如，可將眨眼時間間隔閾值確定為該平均值的1-1.5倍。此后，當(dāng)用戶處于疲勞駕駛狀態(tài)下時，其眨眼時間間隔會增大，當(dāng)控制模塊中的分析電路分析得到眨眼時間間隔超過眨眼時間間隔閾值時，控制模塊中的控制電路輸出第一報警控制信號，則報警模塊根據(jù)第一報警控制信號，以第一報警模式進(jìn)行報警，例如以短時間的間歇式振動或短時間的聲音提示的方式進(jìn)行報警，從而提醒用戶保持清醒。當(dāng)控制模塊中的分析電路分析得到預(yù)設(shè)時間間隔內(nèi)的睡眠次數(shù)超過預(yù)設(shè)睡眠次數(shù)閾值時，控制模塊中的控制電路輸出第二報警控制信號，則報警模塊根據(jù)第二報警控制信號，以第二報警模式進(jìn)行報警，例如以長時間的連續(xù)振動或長時間的聲音提示的方式進(jìn)行報警，從而提醒用戶應(yīng)及時停車休息。

可選地，在本實(shí)施例的一個可能的實(shí)現(xiàn)方式中，眨眼時間間隔閾值還可預(yù)先進(jìn)行設(shè)定，那么控制模塊中可無需包括數(shù)據(jù)識別電路。

應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明所指的疲勞駕駛狀態(tài)為用戶已經(jīng)進(jìn)入睡眠或即將進(jìn)入睡眠的狀態(tài)，在此狀態(tài)下，其眨眼時間間隔明顯大于清醒狀態(tài)下的眨眼時間間隔。

圖4為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例二與疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例一的區(qū)別在于：疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例二還包括遠(yuǎn)程通信模塊170，該遠(yuǎn)程通信模塊170用于與遠(yuǎn)程監(jiān)控端進(jìn)行通信。當(dāng)用戶處于比較嚴(yán)重的疲勞駕駛狀態(tài)時，報警模塊140所產(chǎn)生的振動或聲音提示可能無法使用戶保持清醒狀態(tài)，那么可由遠(yuǎn)程通信模塊170將控制模塊130輸出的報警控制信號發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控端，由遠(yuǎn)程監(jiān)控端側(cè)的工作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程無線喊話，從而使用戶保持清醒。具體地，遠(yuǎn)程通信模塊170包括用于遠(yuǎn)程語音通話的元器件。

圖5為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例三與疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例一的區(qū)別在于：疲勞駕駛監(jiān)控裝置實(shí)施例三還包括無線通信模塊180，該無線通信模塊180用于將控制模塊130輸出的報警控制信號發(fā)送至汽車控制器500，以使汽車控制器500根據(jù)報警控制信號控制報警模塊540進(jìn)行報警。

具體地，無線通信模塊180通過藍(lán)牙、無線局域網(wǎng)等方式與汽車控制器500進(jìn)行無線通信連接。其中，汽車控制器500可以為汽車中的中央控制器。當(dāng)監(jiān)控到用戶處于疲勞駕駛狀態(tài)時，無線通信模塊180將控制模塊130輸出的報警控制信號發(fā)送至汽車控制器500，以使汽車控制器500根據(jù)報警控制信號控制設(shè)置在汽車座椅內(nèi)或車內(nèi)其他適當(dāng)位置的報警模塊540進(jìn)行報警，并且在確保安全的前提下自動控制汽車減速并靠邊停車。例如當(dāng)報警模塊540設(shè)置在汽車座椅內(nèi)時，通過產(chǎn)生振動或發(fā)出聲音提示的方式進(jìn)行報警，使用戶保持清醒，若用戶在報警模塊540報警后仍未清醒，則汽車控制器500自動控制車輛減速并靠邊停車。

在上述各實(shí)施例中，摩擦發(fā)電機(jī)為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)，摩擦發(fā)電機(jī)至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個表面，摩擦發(fā)電機(jī)至少具有構(gòu)成信號輸出端的第一電極層和第二電極層。摩擦發(fā)電機(jī)中構(gòu)成摩擦界面的兩個表面中的至少一個表面上設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)。其中，凸起陣列結(jié)構(gòu)為多個凸點(diǎn)按照矩形或菱形排列構(gòu)成，或者為多個帶狀結(jié)構(gòu)按照幾何排列設(shè)置在至少一個表面的兩側(cè)、四角、四周邊緣或整個表面上?？蛇x地，凸點(diǎn)的形狀可以為圓柱形、四棱柱形或四棱錐形等，此處不作具體限定；帶狀結(jié)構(gòu)可以按照井字、叉字、斑馬線型、十字或口字的形狀陣列排列，此處不作具體限定。

具體地，當(dāng)摩擦發(fā)電機(jī)為三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)時，摩擦發(fā)電機(jī)可以包括層疊設(shè)置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層和第二電極層，第一電極層和第一高分子聚合物絕緣層之間形成兩個摩擦表面。當(dāng)摩擦發(fā)電機(jī)為四層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)時，摩擦發(fā)電機(jī)可以包括層疊設(shè)置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極層，第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層之間形成兩個摩擦表面。當(dāng)摩擦發(fā)電機(jī)為五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)時，摩擦發(fā)電機(jī)可以包括層疊設(shè)置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、居間薄膜層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極層。還有另外一種五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)，該摩擦發(fā)電機(jī)包括層疊設(shè)置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、居間電極層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極層。當(dāng)摩擦發(fā)電機(jī)包含兩層高分子聚合物絕緣層時，其中的第一高分子聚合物絕緣層可以為電正性高分子聚合物絕緣層，第二高分子聚合物絕緣層可以是電負(fù)性高分子聚合物絕緣層。

圖6為三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)的截面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，摩擦發(fā)電機(jī)包括層疊設(shè)置的第一電極層601、第一高分子聚合物絕緣層602和第二電極層603，其中，第一電極層601和第一高分子聚合物絕緣層602之間形成兩個摩擦表面，第一高分子聚合物絕緣層602上設(shè)置有四棱錐形的凸起陣列結(jié)構(gòu)604。當(dāng)?shù)谝浑姌O層601與第一高分子聚合物絕緣層602接觸摩擦?xí)r，凸起陣列結(jié)構(gòu)604能夠使第一電極層601與第一高分子聚合物絕緣層602的相對表面更好地接觸摩擦，并在第一電極層601和第二電極層603處感應(yīng)出較多的電荷。

圖7為單電極結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)的截面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，該單電極結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)僅包括一個電極層701和一個摩擦層702，電極層701與摩擦層702復(fù)合為一體結(jié)構(gòu)。其中，摩擦層701與人體皮膚表面構(gòu)成摩擦界面，摩擦層702與人體皮膚表面摩擦?xí)r，引起電極層701與大地之間的電勢差，電極層701向外電路輸出電信號。該摩擦過程可以為多種形式，例如接觸分離、相互滑動摩擦等?？蛇x地，在單電極結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)與人體皮膚表面直接接觸的表面還可以設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)，以提高摩擦效率。

單電極結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)與三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)和五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)相比，其結(jié)構(gòu)更為輕薄，并且摩擦層與人體皮膚表面直接接觸摩擦，具有較高的輸出靈敏度。

本發(fā)明還提供了一種可穿戴設(shè)備，該可穿戴設(shè)備包括：上述實(shí)施例一的疲勞駕駛監(jiān)控裝置和穿戴本體。其中，穿戴本體可為頭戴式服裝等，例如頭帶、帽子等，此處不做具體限定。穿戴本體既可為織物材料，也可為高分子聚合物材料，此處不作具體限定。疲勞駕駛監(jiān)控裝置中的傳感模塊既可以設(shè)置在穿戴本體的內(nèi)部，也可以設(shè)置在穿戴本體的外部，那么將傳感模塊設(shè)置在穿戴本體的外部時，傳感模塊與人體皮膚直接接觸。

在使用可穿戴設(shè)備時，傳感模塊貼附或緊鄰眼部周邊肌肉或皮膚，以感測眼部周邊肌肉和皮膚的運(yùn)動。疲勞駕駛監(jiān)控裝置中除傳感模塊以外的其他模塊既可以設(shè)置在穿戴本體上其他適當(dāng)位置，也可以設(shè)置在汽車座椅或車內(nèi)適當(dāng)位置，通過無線通信的方式與可穿戴設(shè)備進(jìn)行信息與數(shù)據(jù)的傳輸，此處不作具體限定。

具體地，可穿戴設(shè)備可為疲勞駕駛監(jiān)控頭帶或者疲勞駕駛監(jiān)控帽。圖8為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控頭帶實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，穿戴本體為頭帶本體800，傳感模塊810設(shè)置在頭帶本體800的內(nèi)部，緊鄰頭帶本體800的內(nèi)側(cè)表面。用戶在佩戴該監(jiān)控頭帶時，傳感模塊810位于太陽穴或眼角位置，以感測眨眼過程中該部位肌肉和皮膚的運(yùn)動。

圖9為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控頭帶實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖9所示，穿戴本體為頭帶本體900，傳感模塊910設(shè)置在頭帶本體900的外部。用戶在佩戴該監(jiān)控頭帶時，傳感模塊910可貼附在太陽穴或眼角位置的皮膚表面，以感測眨眼過程中該部位肌肉和皮膚的運(yùn)動。

圖10為本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控帽實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖10所示，穿戴本體為帽子本體1000，傳感模塊1010可設(shè)置在帽子本體1000的內(nèi)側(cè)表面。用戶在佩戴該監(jiān)控帽時，傳感模塊1010與太陽穴處的皮膚直接接觸以感測眨眼過程中該部位肌肉和皮膚的運(yùn)動。另外，傳感模塊1010也可以采用圖8所示的類似方式設(shè)置在帽子本體1000的內(nèi)部或者采用圖9所示的類似方式設(shè)置在帽子本體1000的外部，此處不再贅述。

可選地，在穿戴本體上還可以設(shè)置發(fā)電模塊和電能處理模塊。發(fā)電模塊為太陽能發(fā)電元件和/或摩擦發(fā)電機(jī)和/或壓電發(fā)電機(jī)，以利用太陽能和/或機(jī)械能發(fā)電。其中，太陽能發(fā)電元件可以為太陽能電池板或薄膜太陽能電池等。發(fā)電模塊所產(chǎn)生的電能經(jīng)電能處理模塊處理后可以為電源模塊充電，或者也可為可穿戴設(shè)備上的其他用電器件供電。

根據(jù)本發(fā)明提供的上述疲勞駕駛監(jiān)控裝置和可穿戴設(shè)備，通過傳感模塊感測眨眼過程中眼部周邊肌肉或皮膚的活動，輸出電信號，接著通過信號處理模塊對傳感模塊輸出的電信號進(jìn)行處理，通過控制模塊對信號處理模塊處理后的電信號進(jìn)行檢測和分析，輸出報警控制信號，然后報警模塊根據(jù)報警控制信號進(jìn)行報警。本發(fā)明提供的疲勞駕駛監(jiān)控裝置和可穿戴設(shè)備具有實(shí)現(xiàn)方式簡便、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、可靠性強(qiáng)、功能完善的優(yōu)勢，能夠有效地提醒用戶保持清醒狀態(tài)，從而有助于減少因疲勞駕駛導(dǎo)致的交通事故的發(fā)生。

本發(fā)明中所提到的各種模塊、電路均為由硬件實(shí)現(xiàn)的電路，例如，控制模塊可以包括控制芯片，開關(guān)模塊可包括開關(guān)器件等。雖然其中某些模塊、電路集成了軟件，但本發(fā)明所要保護(hù)的是集成軟件對應(yīng)的功能的硬件電路，而不僅僅是軟件本身。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，附圖或?qū)嵤├兴镜难b置結(jié)構(gòu)僅僅是示意性的，表示邏輯結(jié)構(gòu)。其中作為分離部件顯示的模塊可能是或者可能不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可能是或者可能不是物理模塊。

最后，需要注意的是：以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例子，當(dāng)然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行改動和變型，倘若這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。