疲劳驾驶监控装置及可穿戴设备

摘要

本发明公开了一种疲劳驾驶监控装置及可穿戴设备，其中，疲劳驾驶监控装置包括：传感模块、信号处理模块、控制模块和报警模块；其中，传感模块包括至少一个摩擦发电机和/或压电发电机，用于感测眨眼过程中眼部周边肌肉或皮肤的活动，输出电信号；信号处理模块与所述传感模块连接，用于对传感模块输出的电信号进行处理；控制模块与信号处理模块连接，用于对信号处理模块处理后的电信号进行检测和分析，输出报警控制信号；报警模块用于根据报警控制信号进行报警。本发明提供的疲劳驾驶监控装置和可穿戴设备具有实现方式简便、结构简单、使用方便、可靠性强、功能完善的优势，能够有效地提醒用户保持清醒状态。

权利要求

1.一种疲劳驾驶监控装置，其特征在于，包括：传感模块、信号处理模块、控制模块和报警模块；其中，所述传感模块包括至少一个摩擦发电机和/或压电发电机，用于感测眨眼过程中眼部周边肌肉或皮肤的活动，输出电信号；

所述信号处理模块与所述传感模块连接，用于对所述传感模块输出的电信号进行处理；

所述控制模块与所述信号处理模块连接，用于对所述信号处理模块处理后的电信号进行检测和分析，输出报警控制信号；

所述报警模块用于根据所述报警控制信号进行报警；

其中，所述控制模块包括：第一检测电路、第二检测电路、数据识别电路、分析电路和控制电路；

所述第一检测电路与所述信号处理模块连接，用于根据预设阈值范围对所述信号处理模块处理后的电信号进行检测，输出有效电信号；

所述第二检测电路与所述第一检测电路连接，用于根据所述第一检测电路输出的有效电信号，检测得到眨眼时间间隔；

所述数据识别电路与所述第一检测电路连接，用于识别用户在清醒状态下的眨眼规律，确定眨眼时间间隔阈值；

所述分析电路与所述第二检测电路、所述数据识别电路连接，用于分析所述第二检测电路检测得到的眨眼时间间隔是否超过所述眨眼时间间隔阈值，并根据所述第二检测电路检测得到的预设时间间隔内的眨眼时间间隔超过所述眨眼时间间隔阈值的次数，确定预设时间间隔内的睡眠次数，分析所述预设时间间隔内的睡眠次数是否超过预设睡眠次数阈值；

所述控制电路与所述分析电路连接，用于若所述分析电路分析得到所述眨眼时间间隔超过所述眨眼时间间隔阈值，则输出第一报警控制信号；若所述分析电路分析得到所述预设时间间隔内的睡眠次数超过所述预设睡眠次数阈值，则输出第二报警控制信号。

2.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于，所述报警模块进一步用于：根据所述第一报警控制信号，以第一报警模式进行报警；根据所述第二报警控制信号，以第二报警模式进行报警。

3.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：放大电路、整流电路、滤波电路和模数转换电路；其中，所述放大电路与所述传感模块连接，用于对所述传感模块输出的电信号进行放大处理；

所述整流电路与所述放大电路连接，用于对经放大处理后的电信号进行整流处理；

所述滤波电路与所述整流电路连接，用于对经整流处理后的电信号进行滤波处理；

所述模数转换电路与所述滤波电路连接，用于将所述滤波电路输出的模拟的电信号转换为对应的数字的电信号。

4.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于，所述疲劳驾驶监控装置还包括：电源模块和开关模块；

其中，所述电源模块通过所述开关模块与所述控制模块连接，用于为所述信号处理模块、所述控制模块和所述报警模块供电；

所述开关模块用于控制所述电源模块为所述信号处理模块、所述控制模块和所述报警模块供电。

5.根据权利要求1-4任一项所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于，所述疲劳驾驶监控装置还包括：远程通信模块，用于与远程监控端进行通信。

6.根据权利要求1-4任一项所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于，所述疲劳驾驶监控装置还包括：无线通信模块，用于将所述控制模块输出的报警控制信号发送至汽车控制器。

7.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于，所述摩擦发电机为三层结构、四层结构或者五层结构的摩擦发电机；所述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面。

8.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于，所述摩擦发电机为单电极结构的摩擦发电机。

9.根据权利要求7所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于，所述摩擦发电机中构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。

10.一种可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括：如权利要求1-9任一项所述的疲劳驾驶监控装置和穿戴本体。

11.根据权利要求10所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备为疲劳驾驶监控头带或者疲劳驾驶监控帽。

说明书

疲劳驾驶监控装置及可穿戴设备

技术领域

[0001] 本发明涉及驾驶监控技术领域，具体涉及一种疲劳驾驶监控装置及可穿戴设备。

背景技术

[0002] 疲劳驾驶是引起交通安全问题的重要原因之一，现有技术中用于疲劳驾驶监控的装置大多是基于视频信号采集和对比实现的，当采集到的驾驶者的面部视频信息与预存储的面部视频信息不符时，则产生相应的提示信号，以使驾驶员保持清醒。但在驾驶过程中，人们在半清醒状态时的面部特征与清醒状态时的面部特征较为相似，因此需要复杂的图像处理算法才能够实现疲劳驾驶状态的有效辨别。此外，现有技术中还有通过检测驾驶者的呼吸和心率来判断驾驶者是否处于疲劳状态，这同样需要复杂的信号处理算法才能够实现。因此，现有技术中缺少一种实现方式更简便，并能准确判断疲劳驾驶状态的装置。

发明内容

[0003] 本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种疲劳驾驶监控装置及可穿戴设备，用于解决现有技术中的疲劳驾驶监控装置实现方式复杂的问题。

[0004] 本发明提供一种疲劳驾驶监控装置，该疲劳驾驶监控装置包括：传感模块、信号处理模块、控制模块和报警模块；其中，

[0005] 传感模块包括至少一个摩擦发电机和/或压电发电机，用于感测眨眼过程中眼部周边肌肉或皮肤的活动，输出电信号；

[0006] 信号处理模块与传感模块连接，用于对传感模块输出的电信号进行处理；

[0007] 控制模块与信号处理模块连接，用于对信号处理模块处理后的电信号进行检测和分析，输出报警控制信号；

[0008] 报警模块用于根据报警控制信号进行报警。

[0009] 进一步，控制模块包括：第一检测电路、第二检测电路、数据识别电路、分析电路和控制电路；其中，

[0010] 第一检测电路与信号处理模块连接，用于根据预设阈值范围对信号处理模块处理后的电信号进行检测，输出有效电信号；

[0011] 第二检测电路与第一检测电路连接，用于根据第一检测电路输出的有效电信号，检测得到眨眼时间间隔；

[0012] 数据识别电路与第一检测电路连接，用于识别用户在清醒状态下的眨眼规律，确定眨眼时间间隔阈值；

[0013] 分析电路与第二检测电路、数据识别电路连接，用于分析第二检测电路检测得到的眨眼时间间隔是否超过眨眼时间间隔阈值，并根据第二检测电路检测得到的预设时间间隔内的眨眼时间间隔超过眨眼时间间隔阈值的次数，确定预设时间间隔内的睡眠次数，分析预设时间间隔内的睡眠次数是否超过预设睡眠次数阈值；

[0014] 控制电路与分析电路连接，用于若分析电路分析得到眨眼时间间隔超过眨眼时间间隔阈值，则输出第一报警控制信号；若分析电路分析得到预设时间间隔内的睡眠次数超过预设睡眠次数阈值，则输出第二报警控制信号。

[0015] 进一步，报警模块进一步用于：根据第一报警控制信号，以第一报警模式进行报警；根据第二报警控制信号，以第二报警模式进行报警。

[0016] 进一步，信号处理模块包括：放大电路、整流电路、滤波电路和模数转换电路；其中，

[0017] 放大电路与传感模块连接，用于对传感模块输出的电信号进行放大处理；

[0018] 整流电路与放大电路连接，用于对经放大处理后的电信号进行整流处理；

[0019] 滤波电路与整流电路连接，用于对经整流处理后的电信号进行滤波处理；

[0020] 模数转换电路与滤波电路连接，用于将滤波电路输出的模拟的电信号转换为对应的数字的电信号。

[0021] 进一步，疲劳驾驶监控装置还包括：电源模块和开关模块；

[0022] 其中，电源模块通过开关模块与控制模块连接，用于为信号处理模块、控制模块和报警模块供电；

[0023] 开关模块用于控制电源模块为信号处理模块、控制模块和报警模块供电。

[0024] 进一步，疲劳驾驶监控装置还包括：远程通信模块，用于与远程监控端进行通信。

[0025] 进一步，疲劳驾驶监控装置还包括：无线通信模块，用于将控制模块输出的报警控制信号发送至汽车控制器。

[0026] 进一步，摩擦发电机为三层结构、四层结构或者五层结构的摩擦发电机；摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面。

[0027] 进一步，摩擦发电机为单电极结构的摩擦发电机。

[0028] 进一步，摩擦发电机中构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。

[0029] 本发明还提供一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括：上述的疲劳驾驶监控装置和穿戴本体。

[0030] 进一步，可穿戴设备为疲劳驾驶监控头带或者疲劳驾驶监控帽。

[0031] 根据本发明提供的上述疲劳驾驶监控装置和可穿戴设备，通过传感模块感测眨眼过程中眼部周边肌肉或皮肤的活动，输出电信号，接着通过信号处理模块对传感模块输出的电信号进行处理，通过控制模块对信号处理模块处理后的电信号进行检测和分析，输出报警控制信号，然后报警模块根据报警控制信号进行报警。与现有技术中的疲劳驾驶监控装置相比，本发明提供的疲劳驾驶监控装置和可穿戴设备具有实现方式简便、结构简单、使用方便、可靠性强、功能完善的优势，能够有效地提醒用户保持清醒状态，从而有助于减少因疲劳驾驶导致的交通事故的发生。

附图说明

[0032] 图1为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例一的结构示意图；

[0033] 图2为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例一中传感模块、信号处理模块与控制模块的连接示意框图；

[0034] 图3为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例一中信号处理模块、控制模块与报警模块的连接示意框图；

[0035] 图4为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例二的结构示意图；

[0036] 图5为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例三的结构示意图；

[0037] 图6为三层结构的摩擦发电机的截面结构示意图；

[0038] 图7为单电极结构的摩擦发电机的截面结构示意图；

[0039] 图8为本发明提供的疲劳驾驶监控头带实施例一的结构示意图；

[0040] 图9为本发明提供的疲劳驾驶监控头带实施例二的结构示意图；

[0041] 图10为本发明提供的疲劳驾驶监控帽实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0042] 为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。

[0043] 本发明提供了一种疲劳驾驶监控装置，该疲劳驾驶监控装置包括：传感模块、信号处理模块、控制模块和报警模块；其中，传感模块包括至少一个摩擦发电机和/或压电发电机，用于感测眨眼过程中眼部周边肌肉或皮肤的活动，输出电信号；信号处理模块与传感模块连接，用于对传感模块输出的电信号进行处理；控制模块与信号处理模块连接，用于对信号处理模块处理后的电信号进行检测和分析，输出报警控制信号；报警模块用于根据报警控制信号进行报警。

[0044] 图1为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例一的结构示意图，如图1所示，该疲劳驾驶监控装置包括：传感模块110、信号处理模块120、控制模块130、报警模块140、电源模块150和开关模块160。

[0045] 其中，传感模块110包括至少一个摩擦发电机和/或压电发电机，用于感测眨眼过程中眼部周边肌肉或皮肤的活动，输出电信号；信号处理模块120与传感模块110连接，用于对传感模块110输出的电信号进行处理；控制模块130与信号处理模块120连接，用于对信号处理模块120处理后的电信号进行检测和分析，输出报警控制信号；报警模块140与控制模块130连接，用于根据报警控制信号进行报警；电源模块150通过开关模块160与控制模块130连接，用于为信号处理模块120、控制模块130和报警模块140供电；开关模块160用于控制电源模块150为信号处理模块120、控制模块130和报警模块140供电。

[0046] 具体地，在使用该疲劳驾驶监控装置时，可将传感模块110贴附在用户的眼部周边皮肤表面上，或者将传感模块110紧邻用户的眼部周边皮肤表面进行设置，从而传感模块110能够感测到用户在眨眼过程中眼部周边肌肉或皮肤的活动，在眼部周边肌肉或皮肤的活动的作用下输出电信号。例如，可将传感模块110设置在用户的眼角、眼皮、前额、太阳穴或者头皮等部位。本发明对于传感模块110的具体设置位置不做具体限定。

[0047] 具体地，摩擦发电机可以为三层结构、四层结构或者五层结构的摩擦发电机，摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面。摩擦发电机还可以为单电极结构的摩擦发电机。压电发电机可以为氧化锌、锆钛酸铅压电陶瓷和聚偏氟乙烯等压电材料制作的压电发电机。本领域技术人员可根据具体需要对摩擦发电机和压电发电机进行选择，此处不做限制。

[0048] 具体地，报警模块140包括至少一个声音报警器和/或至少一个振动报警器。其中，报警模块140设置在可穿戴设备的穿戴本体上。电源模块150包括现有技术中可用于电能存储的元件，如锂电池、镍氢电池、超级电容等，此处不作限定。

[0049] 图2为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例一中传感模块、信号处理模块与控制模块的连接示意框图，如图2所示，信号处理模块120包括：放大电路121、整流电路122、滤波电路123和模数转换电路124。其中，放大电路121与传感模块110连接，用于对传感模块110输出的电信号进行放大处理；整流电路122与放大电路121连接，用于对经放大处理后的电信号进行整流处理；滤波电路123与整流电路122连接，用于对经整流处理后的电信号进行滤波处理，滤除杂波；模数转换电路124与滤波电路123连接，用于将滤波电路123输出的模拟的电信号转换为对应的数字的电信号，以使控制模块130能够对该电信号进行处理。

[0050] 图3为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例一中信号处理模块、控制模块与报警模块的连接示意框图，如图3所示，控制模块130包括：第一检测电路131、第二检测电路132、数据识别电路133、分析电路134和控制电路135。

[0051] 其中，第一检测电路131与信号处理模块120连接，用于根据预设阈值范围对信号处理模块120处理后的电信号进行检测，输出有效电信号。由于人在眨眼睛的过程中所引起的肌肉或皮肤的运动幅度较小，在传感模块上的作用力适中，而由汽车震动产生的作用力较小也较平稳，外界触摸、碰撞、挤压等产生的作用力相对较大，因此根据上述情况设置了预设阈值范围，第一检测电路131根据预设阈值范围对信号处理模块120处理后的电信号进行检测，仅输出处于预设阈值范围内的电信号，处于预设阈值范围内的电信号为有效电信号。

[0052] 第二检测电路132与第一检测电路131连接，用于根据第一检测电路131输出的有效电信号，检测得到眨眼时间间隔。

[0053] 数据识别电路133与第一检测电路131连接，用于识别用户在清醒状态下的眨眼规律，确定眨眼时间间隔阈值。具体地，数据识别电路133对用户在清醒状态下的眨眼规律进行识别，计算得到用户在清醒状态下的眨眼时间间隔的平均值，然后利用该平均值确定眨眼时间间隔阈值。例如，可将眨眼时间间隔阈值确定为该平均值的1-1.5倍。

[0054] 分析电路134与第二检测电路132、数据识别电路133连接，用于分析第二检测电路132检测得到的眨眼时间间隔是否超过眨眼时间间隔阈值，并根据第二检测电路132检测得到的预设时间间隔内的眨眼时间间隔超过眨眼时间间隔阈值的次数，确定预设时间间隔内的睡眠次数，分析预设时间间隔内的睡眠次数是否超过预设睡眠次数阈值。

[0055] 其中，本领域技术人员可根据实际需要对预设时间间隔和预设睡眠次数阈值进行设置，此处不做限定。例如，可将预设时间间隔设置为15分钟，预设睡眠次数阈值设置为4次，那么当第二检测电路132检测得到的15分钟内的眨眼时间间隔超过眨眼时间间隔阈值的次数为3次时，则15分钟内的睡眠次数为3次，那么预设时间间隔内的睡眠次数未超过预设睡眠次数阈值。当分析电路134分析得到眨眼时间间隔超过眨眼时间间隔阈值或者分析得到预设时间间隔内的睡眠次数超过预设睡眠次数阈值时，说明监控到用户处于疲劳驾驶状态。

[0056] 控制电路135与分析电路134连接，用于若分析电路134分析得到眨眼时间间隔超过眨眼时间间隔阈值，则输出第一报警控制信号；若分析电路134分析得到预设时间间隔内的睡眠次数超过预设睡眠次数阈值，则输出第二报警控制信号。

[0057] 如果报警模块140接收到的是第一报警控制信号，则根据第一报警控制信号，以第一报警模式进行报警；如果报警模块140接收到的是第二报警控制信号，则根据第二报警控制信号，以第二报警模式进行报警。

[0058] 其中，本领域技术人员可根据实际需要对第一报警模式和第二报警模式进行设置，此处不做限定。例如，以第一报警模式进行报警可以为以短时间的间歇式振动或短时间的声音提示的方式进行报警；以第二报警模式进行报警可以为以长时间的连续振动或长时间的声音提示的方式进行报警。

[0059] 本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例一的具体工作方式为：用户在使用该疲劳驾驶监控装置时，在清醒状态下，其眨眼睛的时间间隔较为固定或者在一定的范围内波动，每次眨眼睛均会带动眼睛周边的肌肉或皮肤运动，从而使传感模块产生形变或与传感模块摩擦，使传感模块输出对应的脉冲形式的电信号。因此当用户开始使用该疲劳驾驶监控装置时，在最初的一个时间段内，例如2分钟，由控制模块中的数据识别电路对用户在清醒状态下的眨眼规律进行识别，计算得到用户在清醒状态下的眨眼时间间隔的平均值，然后利用该平均值确定眨眼时间间隔阈值。例如，可将眨眼时间间隔阈值确定为该平均值的1-1.5倍。此后，当用户处于疲劳驾驶状态下时，其眨眼时间间隔会增大，当控制模块中的分析电路分析得到眨眼时间间隔超过眨眼时间间隔阈值时，控制模块中的控制电路输出第一报警控制信号，则报警模块根据第一报警控制信号，以第一报警模式进行报警，例如以短时间的间歇式振动或短时间的声音提示的方式进行报警，从而提醒用户保持清醒。当控制模块中的分析电路分析得到预设时间间隔内的睡眠次数超过预设睡眠次数阈值时，控制模块中的控制电路输出第二报警控制信号，则报警模块根据第二报警控制信号，以第二报警模式进行报警，例如以长时间的连续振动或长时间的声音提示的方式进行报警，从而提醒用户应及时停车休息。

[0060] 可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，眨眼时间间隔阈值还可预先进行设定，那么控制模块中可无需包括数据识别电路。

[0061] 应当注意的是，本发明所指的疲劳驾驶状态为用户已经进入睡眠或即将进入睡眠的状态，在此状态下，其眨眼时间间隔明显大于清醒状态下的眨眼时间间隔。

[0062] 图4为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例二的结构示意图，如图4所示，疲劳驾驶监控装置实施例二与疲劳驾驶监控装置实施例一的区别在于：疲劳驾驶监控装置实施例二还包括远程通信模块170，该远程通信模块170用于与远程监控端进行通信。当用户处于比较严重的疲劳驾驶状态时，报警模块140所产生的振动或声音提示可能无法使用户保持清醒状态，那么可由远程通信模块170将控制模块130输出的报警控制信号发送至远程监控端，由远程监控端侧的工作人员进行远程无线喊话，从而使用户保持清醒。具体地，远程通信模块170包括用于远程语音通话的元器件。

[0063] 图5为本发明提供的疲劳驾驶监控装置实施例三的结构示意图，如图5所示，疲劳驾驶监控装置实施例三与疲劳驾驶监控装置实施例一的区别在于：疲劳驾驶监控装置实施例三还包括无线通信模块180，该无线通信模块180用于将控制模块130输出的报警控制信号发送至汽车控制器500，以使汽车控制器500根据报警控制信号控制报警模块540进行报警。

[0064] 具体地，无线通信模块180通过蓝牙、无线局域网等方式与汽车控制器500进行无线通信连接。其中，汽车控制器500可以为汽车中的中央控制器。当监控到用户处于疲劳驾驶状态时，无线通信模块180将控制模块130输出的报警控制信号发送至汽车控制器500，以使汽车控制器500根据报警控制信号控制设置在汽车座椅内或车内其他适当位置的报警模块540进行报警，并且在确保安全的前提下自动控制汽车减速并靠边停车。例如当报警模块540设置在汽车座椅内时，通过产生振动或发出声音提示的方式进行报警，使用户保持清醒，若用户在报警模块540报警后仍未清醒，则汽车控制器500自动控制车辆减速并靠边停车。

[0065] 在上述各实施例中，摩擦发电机为三层结构、四层结构或者五层结构的摩擦发电机，摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面，摩擦发电机至少具有构成信号输出端的第一电极层和第二电极层。摩擦发电机中构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。其中，凸起阵列结构为多个凸点按照矩形或菱形排列构成，或者为多个带状结构按照几何排列设置在至少一个表面的两侧、四角、四周边缘或整个表面上。可选地，凸点的形状可以为圆柱形、四棱柱形或四棱锥形等，此处不作具体限定；带状结构可以按照井字、叉字、斑马线型、十字或口字的形状阵列排列，此处不作具体限定。

[0066] 具体地，当摩擦发电机为三层结构的摩擦发电机时，摩擦发电机可以包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层，第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层之间形成两个摩擦表面。当摩擦发电机为四层结构的摩擦发电机时，摩擦发电机可以包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层，第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层之间形成两个摩擦表面。当摩擦发电机为五层结构的摩擦发电机时，摩擦发电机可以包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层。还有另外一种五层结构的摩擦发电机，该摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间电极层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层。当摩擦发电机包含两层高分子聚合物绝缘层时，其中的第一高分子聚合物绝缘层可以为电正性高分子聚合物绝缘层，第二高分子聚合物绝缘层可以是电负性高分子聚合物绝缘层。

[0067] 图6为三层结构的摩擦发电机的截面结构示意图，如图6所示，摩擦发电机包括层叠设置的第一电极层601、第一高分子聚合物绝缘层602和第二电极层603，其中，第一电极层601和第一高分子聚合物绝缘层602之间形成两个摩擦表面，第一高分子聚合物绝缘层602上设置有四棱锥形的凸起阵列结构604。当第一电极层601与第一高分子聚合物绝缘层
602接触摩擦时，凸起阵列结构604能够使第一电极层601与第一高分子聚合物绝缘层602的相对表面更好地接触摩擦，并在第一电极层601和第二电极层603处感应出较多的电荷。

[0068] 图7为单电极结构的摩擦发电机的截面结构示意图，如图7所示，该单电极结构的摩擦发电机仅包括一个电极层701和一个摩擦层702，电极层701与摩擦层702复合为一体结构。其中，摩擦层701与人体皮肤表面构成摩擦界面，摩擦层702与人体皮肤表面摩擦时，引起电极层701与大地之间的电势差，电极层701向外电路输出电信号。该摩擦过程可以为多种形式，例如接触分离、相互滑动摩擦等。可选地，在单电极结构的摩擦发电机与人体皮肤表面直接接触的表面还可以设置有凸起阵列结构，以提高摩擦效率。

[0069] 单电极结构的摩擦发电机与三层结构、四层结构和五层结构的摩擦发电机相比，其结构更为轻薄，并且摩擦层与人体皮肤表面直接接触摩擦，具有较高的输出灵敏度。

[0070] 本发明还提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括：上述实施例一的疲劳驾驶监控装置和穿戴本体。其中，穿戴本体可为头戴式服装等，例如头带、帽子等，此处不做具体限定。穿戴本体既可为织物材料，也可为高分子聚合物材料，此处不作具体限定。疲劳驾驶监控装置中的传感模块既可以设置在穿戴本体的内部，也可以设置在穿戴本体的外部，那么将传感模块设置在穿戴本体的外部时，传感模块与人体皮肤直接接触。

[0071] 在使用可穿戴设备时，传感模块贴附或紧邻眼部周边肌肉或皮肤，以感测眼部周边肌肉和皮肤的运动。疲劳驾驶监控装置中除传感模块以外的其他模块既可以设置在穿戴本体上其他适当位置，也可以设置在汽车座椅或车内适当位置，通过无线通信的方式与可穿戴设备进行信息与数据的传输，此处不作具体限定。

[0072] 具体地，可穿戴设备可为疲劳驾驶监控头带或者疲劳驾驶监控帽。图8为本发明提供的疲劳驾驶监控头带实施例一的结构示意图，如图8所示，穿戴本体为头带本体800，传感模块810设置在头带本体800的内部，紧邻头带本体800的内侧表面。用户在佩戴该监控头带时，传感模块810位于太阳穴或眼角位置，以感测眨眼过程中该部位肌肉和皮肤的运动。

[0073] 图9为本发明提供的疲劳驾驶监控头带实施例二的结构示意图，如图9所示，穿戴本体为头带本体900，传感模块910设置在头带本体900的外部。用户在佩戴该监控头带时，传感模块910可贴附在太阳穴或眼角位置的皮肤表面，以感测眨眼过程中该部位肌肉和皮肤的运动。

[0074] 图10为本发明提供的疲劳驾驶监控帽实施例的结构示意图，如图10所示，穿戴本体为帽子本体1000，传感模块1010可设置在帽子本体1000的内侧表面。用户在佩戴该监控帽时，传感模块1010与太阳穴处的皮肤直接接触以感测眨眼过程中该部位肌肉和皮肤的运动。另外，传感模块1010也可以采用图8所示的类似方式设置在帽子本体1000的内部或者采用图9所示的类似方式设置在帽子本体1000的外部，此处不再赘述。

[0075] 可选地，在穿戴本体上还可以设置发电模块和电能处理模块。发电模块为太阳能发电元件和/或摩擦发电机和/或压电发电机，以利用太阳能和/或机械能发电。其中，太阳能发电元件可以为太阳能电池板或薄膜太阳能电池等。发电模块所产生的电能经电能处理模块处理后可以为电源模块充电，或者也可为可穿戴设备上的其他用电器件供电。

[0076] 根据本发明提供的上述疲劳驾驶监控装置和可穿戴设备，通过传感模块感测眨眼过程中眼部周边肌肉或皮肤的活动，输出电信号，接着通过信号处理模块对传感模块输出的电信号进行处理，通过控制模块对信号处理模块处理后的电信号进行检测和分析，输出报警控制信号，然后报警模块根据报警控制信号进行报警。本发明提供的疲劳驾驶监控装置和可穿戴设备具有实现方式简便、结构简单、使用方便、可靠性强、功能完善的优势，能够有效地提醒用户保持清醒状态，从而有助于减少因疲劳驾驶导致的交通事故的发生。

[0077] 本发明中所提到的各种模块、电路均为由硬件实现的电路，例如，控制模块可以包括控制芯片，开关模块可包括开关器件等。虽然其中某些模块、电路集成了软件，但本发明所要保护的是集成软件对应的功能的硬件电路，而不仅仅是软件本身。

[0078] 本领域技术人员应该理解，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

[0079] 最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。