本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo)。
背景技術(shù):
目前,上班族和學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間工作或?qū)W習(xí)容易疲勞,而長(zhǎng)期處于疲勞狀態(tài)不僅會(huì)影響工作和學(xué)習(xí)的效率,而且還會(huì)出現(xiàn)亞健康狀態(tài),甚至導(dǎo)致猝死。因此,對(duì)長(zhǎng)期工作或?qū)W習(xí)的人群進(jìn)行實(shí)時(shí)的疲勞度檢測(cè)成為越來(lái)越關(guān)注的話(huà)題。目前,用于疲勞檢測(cè)的方法主要有如下三種方法:
(1)通過(guò)人體疲勞檢測(cè)儀檢測(cè)人體的舌面或唾液,獲得人體的pH值,通過(guò)pH值便可獲取人體疲勞程度。但是,這種檢測(cè)方法需要在人體疲勞檢測(cè)儀上配置高精度的pH計(jì),而高精度的PH計(jì)昂貴,成本高;并且測(cè)量人體的舌面或唾液的方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)疲勞程度的連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)量。
(2)通過(guò)攝像頭采集人體眼睛圖像,把采集回來(lái)的圖像經(jīng)過(guò)二值化處理后,根據(jù)PERCLOS方法由眼睛的閉合程度,即黑色部分和白色部分的比值,進(jìn)而判斷人體疲勞程度。但是這種方法需要在頭部佩戴攝像頭,不僅遮擋了用戶(hù)的視線(xiàn),而且笨重的攝像頭也給用戶(hù)帶來(lái)很大的不適。
(3)通過(guò)采集人體臉部頭像,利用Adaboost的疲勞表情快速檢測(cè)算法判斷疲勞程度。這種方法需要連續(xù)拍攝人臉,數(shù)據(jù)量很大,而且圖像很容易受外界環(huán)境關(guān)照和人臉抖動(dòng)的影響,判斷的準(zhǔn)確率比較低。
由此可見(jiàn),現(xiàn)有的疲勞檢測(cè)方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足需求,迫切需要一種成本低、方便、檢測(cè)率高且可持續(xù)檢測(cè)人體疲勞程度的設(shè)備。目前,鼠標(biāo)已經(jīng)成為了上班族和學(xué)生工作或?qū)W習(xí)最常用的設(shè)備,人們通常會(huì)將手指常時(shí)間放置在鼠標(biāo)的按鍵上,而手指上涵蓋的脈搏信息足以反映人體的疲勞程度等生理信息,基于上述思路,本申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)了一種用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足,提供一種用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo),其成本低、方便、檢測(cè)率高且可持續(xù)檢測(cè)人體疲勞程度。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo),包括鼠標(biāo)本體、傳感器組和集成電路;
所述鼠標(biāo)本體的表面設(shè)有第一按鍵;
所述傳感器組包括第一光電傳感器;所述第一光電傳感器設(shè)置在所述鼠標(biāo)本體的第一按鍵上;所述第一光電傳感器檢測(cè)到所述第一按鍵按下時(shí)發(fā)光,并通過(guò)獲取反射的光信號(hào)獲得按設(shè)在所述第一按鍵的手指脈搏信息,且將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為攜帶脈搏信息的電流信號(hào);
所述集成電路包括疲勞檢測(cè)電路;所述疲勞檢測(cè)電路與所述第一光電傳感器電連接;且所述疲勞檢測(cè)電路用于獲取所述第一光電傳感器傳送的攜帶脈搏信息的電流信號(hào),并判斷是否超過(guò)設(shè)定的疲勞閾值。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型通過(guò)第一光電傳感器測(cè)量脈搏信號(hào),并通過(guò)疲勞檢測(cè)電路獲得心率,從而計(jì)算10Hz-20Hz頻率部分占0~20hz頻率的比例,進(jìn)而實(shí)時(shí)判斷人體是否處于疲勞狀態(tài),以提醒疲勞的鼠標(biāo)使用者休息,避免鼠標(biāo)使用者過(guò)度疲勞而引發(fā)事故,本實(shí)用新型的用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo)具有使用方便、成本低、測(cè)量準(zhǔn)確率高、受外界環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)一步地,所述疲勞檢測(cè)電路包括第一I-V轉(zhuǎn)換電路、第一放大電路、第一低通模擬濾波電路、第一偏置電路、第一單片機(jī)、第一低通數(shù)字濾波電路和第一FFT電路;所述第一I-V轉(zhuǎn)換電路用于獲取所述第一光電傳感器傳送的攜帶脈搏信息的電流信號(hào),并將該電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后,傳送到所述第一放大電路;所述第一放大電路用于將該電壓信號(hào)放大后傳送到所述第一低通模擬濾波電路;所述第一低通模擬濾波電路用于將該電壓信號(hào)進(jìn)行濾波,并經(jīng)過(guò)所述第一偏置電路后,傳送到所述第一單片機(jī);所述第一單片機(jī)用于將該電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)后,傳送到所述第一低通數(shù)字濾波電路;所述第一低通數(shù)字濾波電路用于對(duì)該數(shù)字電壓信號(hào)進(jìn)行濾波后傳送到所述第一FFT電路;所述第一FFT電路用于獲取該數(shù)字電壓信號(hào)后,提取脈搏頻譜,并判斷是否超過(guò)設(shè)定的疲勞閾值。
進(jìn)一步地,所述傳感器組還包括第二光電傳感器;所述鼠標(biāo)本體的表面還設(shè)有第二按鍵,所述第二按鍵與第一按鍵左右對(duì)稱(chēng)分布;所述第二光電傳感器設(shè)置在所述鼠標(biāo)本體的第二按鍵上并發(fā)光,且通過(guò)獲取反射的光信號(hào)實(shí)時(shí)獲得按設(shè)在所述第二按鍵的手指脈搏信號(hào),將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為攜帶脈搏信息的電流信號(hào);所述集成電路還包括血氧飽和度檢測(cè)電路;所述血氧飽和度檢測(cè)電路用于獲取所述第二光電傳感器傳送的攜帶脈搏信息的電流信號(hào),進(jìn)而獲得血氧飽和度。
進(jìn)一步地,所述血氧飽和度檢測(cè)電路包括第二I-V轉(zhuǎn)換電路、第二放大電路、第二低通模擬濾波電路、第二偏置電路、第二單片機(jī)、第二低通數(shù)字濾波電路和第二FFT電路;所述第二I-V轉(zhuǎn)換電路用于獲取所述第二光電傳感器傳送的攜帶脈搏信息的電流信號(hào),并將該電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后,傳送到所述第二放大電路;所述第二放大電路用于將該電壓信號(hào)放大后傳送到所述第二低通模擬濾波電路;所述第二低通模擬濾波電路用于將該電壓信號(hào)進(jìn)行濾波,并經(jīng)過(guò)所述第二偏置電路后,傳送到所述第二單片機(jī);所述第二單片機(jī)用于將該電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)后,傳送到所述第二低通數(shù)字濾波電路;所述第二低通數(shù)字濾波電路用于對(duì)該數(shù)字電壓信號(hào)進(jìn)行濾波后傳送到所述第二FFT電路;所述第二FFT電路用于獲取該數(shù)字電壓信號(hào)后,提取交流分量和直流分量,并獲得血氧飽和度。
進(jìn)一步地,所述集成電路還包括藍(lán)牙模塊;所述藍(lán)牙模塊分別與所述第一FFT電路和第二FFT電路電連接,并將所述第一FFT電路傳送的疲勞程度和所述第二FFT電路傳送的血氧飽和度傳送到移動(dòng)終端。
進(jìn)一步地,所述疲勞檢測(cè)電路還包括震動(dòng)馬達(dá);所述震動(dòng)馬達(dá)與所述第一單片機(jī)電連接;所述震動(dòng)馬達(dá)在所述第一FFT電路判定疲勞程度超過(guò)疲勞閾值時(shí),接收所述第一單片機(jī)發(fā)送的信號(hào)而震動(dòng)。
進(jìn)一步地,所述第一光電傳感器與所述第一單片機(jī)電連接;且所述第一光電傳感器在檢測(cè)到所述第一按鍵按下時(shí),接收所述第二單片機(jī)的命令時(shí)序發(fā)光,并采集反射的光信號(hào),以獲得使用者的手指脈搏信息。
進(jìn)一步地,所述第二光電傳感器與所述第二單片機(jī)電連接,并接收所述第二單片機(jī)的命令時(shí)序發(fā)光,且采集反射的光信號(hào),以獲得使用者的手指脈搏信息。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型通過(guò)第一光電傳感器測(cè)量脈搏信號(hào),并通過(guò)疲勞檢測(cè)電路獲得心率,從而計(jì)算10Hz-20Hz頻率部分占0~20hz頻率的比例,進(jìn)而判斷人體是否處于疲勞狀態(tài),以提醒疲勞的鼠標(biāo)使用者休息,避免鼠標(biāo)使用者過(guò)度疲勞而引發(fā)事故。同時(shí)血氧飽和度檢測(cè)電路根據(jù)第二光電傳感器傳送的脈搏信號(hào)獲得人體的血氧飽和度,進(jìn)而在不改變使用習(xí)慣的基礎(chǔ)上,就能在使用鼠標(biāo)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了疲勞的檢測(cè)、心率和血氧飽和度的測(cè)量,具有使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確率高、受外界環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步地,通過(guò)藍(lán)牙模塊將脈搏波型、心率、血氧飽和度值、每天發(fā)生疲勞的次數(shù)發(fā)送到手機(jī)端,再通過(guò)手機(jī)上傳到云服務(wù)器,可指導(dǎo)人們合理安排作息時(shí)間,提高鼠標(biāo)使用者的工作效率,創(chuàng)造更多的社會(huì)價(jià)值,實(shí)現(xiàn)對(duì)使用者健康的監(jiān)測(cè),幫助鼠標(biāo)使用者進(jìn)行健康管理。
為了更好地理解和實(shí)施,下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo)實(shí)施例中的原理框圖;
圖3是圖2所示第二光電傳感器的發(fā)光時(shí)序圖;
圖4是脈搏波的波形圖;
圖5是脈搏波的頻譜圖和能量譜圖;
圖6是圖2所示第一電源電路的電路圖;
圖7是圖2所示第一光電傳感器、第一I-V轉(zhuǎn)換電路和第一放大電路的電路圖;
圖8是圖2所示第一低通模擬濾波電路的電路圖;
圖9是圖2所示第一偏置電路的電路圖;
圖10是圖2所示第一單片機(jī)的電路圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1,其是本實(shí)用新型用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施的用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo),包括鼠標(biāo)本體1、傳感器組2和集成電路3。
所述鼠標(biāo)本體1的表面設(shè)有左右對(duì)稱(chēng)分布的第一按鍵11和第二按鍵12。本實(shí)施例中,所述鼠標(biāo)本體1的第一按鍵11為鼠標(biāo)左鍵,第二按鍵12為鼠標(biāo)右鍵。
所述傳感器組2包括第一光電傳感器21和第二光電傳感器22。所述第一光電傳感器21設(shè)置在所述鼠標(biāo)本體1的第一按鍵11上;所述第一光電傳感器21檢測(cè)到所述第一按鍵11按下時(shí)發(fā)光,并通過(guò)獲取反射的光信號(hào)獲得按設(shè)在所述第一按鍵11的手指脈搏信息,且將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為攜帶脈搏信息的電流信號(hào)。所述第二光電傳感器22設(shè)置在所述鼠標(biāo)本體1的第二按鍵12上并發(fā)光,且通過(guò)獲取反射的光信號(hào)實(shí)時(shí)獲得按設(shè)在所述第二按鍵12的手指脈搏信號(hào),將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為攜帶脈搏信息的電流信號(hào)。
請(qǐng)參閱圖2,其是本實(shí)用新型用于檢測(cè)人體疲勞度的鼠標(biāo)實(shí)施例中的原理框圖。
所述集成電路3包括疲勞檢測(cè)電路31、血氧飽和度檢測(cè)電路32和藍(lán)牙模塊33。所述疲勞檢測(cè)電路31用于獲取所述第一光電傳感器21傳送的攜帶脈搏信息的電流信號(hào),并判斷是否超過(guò)設(shè)定的疲勞閾值。所述血氧飽和度檢測(cè)電路32用于獲取所述第二光電傳感器22傳送的攜帶脈搏信息的電流信號(hào),進(jìn)而獲得血氧飽和度。所述藍(lán)牙模塊33用于將獲取疲勞程度和血氧飽和度傳送到手機(jī)等移動(dòng)終端4,實(shí)現(xiàn)對(duì)使用者健康的管理,幫助使用者提高工作效率。
所述第一光電傳感器21為型號(hào)為NJL5310的反射式光電傳感器,其內(nèi)設(shè)有第一紅光和紅外發(fā)光二極管、第一光電二極管。當(dāng)檢測(cè)到所述第一按鍵11按下時(shí),所述第一紅光和紅外發(fā)光二極管接收所述疲勞檢測(cè)電路31的命令按時(shí)序發(fā)光;所述第一光電二極管采集反射回的光信號(hào),以獲得使用者的手指脈搏信息,并將該攜帶脈搏信息的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)后,傳送回所述疲勞檢測(cè)電路31。
請(qǐng)參閱圖3,其是圖2所示第二光電傳感器的發(fā)光時(shí)序圖,圖中t1、t2、t3和t4表示時(shí)間段,t1-t4則完成一個(gè)發(fā)光周期,且紅光RED在t1時(shí)間段發(fā)光、在t2-t4時(shí)間段不發(fā)光;紅外光IRED在t3時(shí)間段發(fā)光、在t1、t2、t4時(shí)間段不發(fā)光。所述第二光電傳感器22為型號(hào)為DCM03的反射式光電傳感器,其內(nèi)設(shè)有第二紅光和紅外發(fā)光二極管、第二光電二極管。所述第二紅光和紅外發(fā)光二極管接收所述疲勞檢測(cè)電路31的命令按時(shí)序發(fā)光;所述第二光電二極管采集反射回的光信號(hào),以獲得使用者的手指脈搏信息,并將該攜帶脈搏信息的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)后,傳送回所述疲勞檢測(cè)電路31。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖4和圖5。圖4是脈搏波的波形圖,其中橫坐標(biāo)表示時(shí)間,單位s;縱坐標(biāo)表示電壓幅值,單位V;圖5是脈搏波的頻譜圖和能量譜圖;其中橫坐標(biāo)表示頻率大小,單位HZ,縱坐標(biāo)表示歸一化之后的幅值。
所述疲勞檢測(cè)電路31包括第一電源電路311、第一I-V轉(zhuǎn)換電路312、第一放大電路313、第一低通模擬濾波電路314、第一偏置電路315、第一單片機(jī)316、第一低通數(shù)字濾波電路317、第一快速傅氏變換(Fast Fourier Transformation,以下簡(jiǎn)稱(chēng)“FFT”)電路318和震動(dòng)馬達(dá)319。所述第一電源電路311向所述第一I-V轉(zhuǎn)換電路312、第一放大電路313、第一低通模擬濾波電路314、第一偏置電路315、第一單片機(jī)316、第一低通數(shù)字濾波電路317、第一FFT電路318和震動(dòng)馬達(dá)319供電。所述第一I-V轉(zhuǎn)換電路312用于獲取所述第一光電傳感器21傳送的攜帶脈搏信息的電流信號(hào),并將該電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后,傳送到所述第一放大電路313;所述第一放大電路313用于將該電壓信號(hào)放大后傳送到所述第一低通模擬濾波電路314;所述第一低通模擬濾波電路314用于將該電壓信號(hào)進(jìn)行濾波,并經(jīng)過(guò)所述第一偏置電路315后傳送到所述第一單片機(jī)316;所述第一單片機(jī)316用于將該電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)后,傳送到所述第一低通數(shù)字濾波電路317;所述第一低通數(shù)字濾波電路317用于對(duì)該數(shù)字電壓信號(hào)進(jìn)行濾波后傳送到所述第一FFT電路318。所述第一FFT電路318用于根據(jù)該數(shù)字電壓信號(hào)獲得脈搏頻譜,并根據(jù)該脈搏頻譜獲得使用者的心率,從而計(jì)算該心率中10Hz-20Hz頻率部分占0~20hz頻率的比例,若該比例超過(guò)設(shè)定的疲勞閾值,則判斷疲勞;同時(shí)所述第一FFT電路318還根據(jù)該脈搏頻譜獲得使用者的脈搏波形。所述震動(dòng)馬達(dá)319與所述第一單片機(jī)316電連接;所述震動(dòng)馬達(dá)319在所述第一FFT電路318判定疲勞程度超過(guò)疲勞閾值時(shí),接收所述第一單片機(jī)316發(fā)送的信號(hào)而震動(dòng)。
本實(shí)施例中,所述第一放大電路313采用型號(hào)為AD620的前置放大電路,以將電壓信號(hào)放大1000倍后傳送到截止頻率為33.8hz的所述第一低通模擬濾波電路314。所述第一低通數(shù)字濾波電路317為50階的低通數(shù)字濾波器。
所述血氧飽和度檢測(cè)電路32包括第二電源電路321、第二I-V轉(zhuǎn)換電路322、第二放大電路323、第二低通模擬濾波電路324、第二偏置電路325、第二單片機(jī)326、第二低通數(shù)字濾波電路327和第二FFT電路328。所述第二電源電路321向所述第二I-V轉(zhuǎn)換電路322、第二放大電路323、第二低通模擬濾波電路324、第二偏置電路325、第二單片機(jī)、第二低通數(shù)字濾波電路327和第二FFT電路328供電。所述第二I-V轉(zhuǎn)換電路322用于獲取所述第二光電傳感器22傳送的攜帶脈搏信息的電流信號(hào),并將該電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后,傳送到所述第二放大電路323;所述第二放大電路323用于將該電壓信號(hào)放大后傳送到所述第二低通模擬濾波電路324;所述第二低通模擬濾波電路324用于將該電壓信號(hào)進(jìn)行濾波,并經(jīng)過(guò)所述第二偏置電路325后,傳送到所述第二單片機(jī)326;所述第二單片機(jī)326用于將該電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)后,傳送到所述第二低通數(shù)字濾波電路327;所述第二低通數(shù)字濾波電路327用于對(duì)該數(shù)字電壓信號(hào)進(jìn)行濾波后傳送到所述第二FFT電路328;所述第二FFT電路328用于根據(jù)該數(shù)字電壓信號(hào)提取交流分量和直流分量,計(jì)算血氧飽和度。
所述藍(lán)牙模塊33分別與所述第一FFT電路318和第二FFT電路328電連接,并將所述第一FFT電路318傳送的疲勞程度、心率、脈搏波形實(shí)時(shí)傳送到移動(dòng)終端4,同時(shí)每隔5分鐘將所述第二FFT電路328傳送的血氧飽和度傳送到移動(dòng)終端4。
本實(shí)施例中,所述第二放大電路323采用型號(hào)為INA128的前置放大電路,以將電壓信號(hào)放大500倍后傳送到截止頻率為50hz的所述第二低通模擬濾波電路324,去除環(huán)境中工頻的干擾。所述第二低通數(shù)字濾波電路327為截止頻率為100hz的低通數(shù)字濾波器。
下面具體描述電路的連接結(jié)構(gòu),由于所述疲勞檢測(cè)電路31和血氧飽和度檢測(cè)電路32的電路信號(hào)傳送關(guān)系是相同的,只是采用的芯片型號(hào)和設(shè)定的頻率不同,因此,下面僅僅介紹疲勞檢測(cè)電路31的具體電路連接結(jié)構(gòu)。
請(qǐng)參閱圖6,其是圖2所示第一電源電路的電路圖。所述第一電源電路311包括萬(wàn)能式斷路開(kāi)關(guān)DSWa1、場(chǎng)效應(yīng)管Qa1和電壓反轉(zhuǎn)器ICL。外界電源電壓信號(hào)通過(guò)所述萬(wàn)能式斷路開(kāi)關(guān)DSWa1實(shí)現(xiàn)給所述集成電路3通電或斷電。所述場(chǎng)效應(yīng)管Qa1的集電極與萬(wàn)能式斷路開(kāi)關(guān)DSWa1的活動(dòng)端連接,并通過(guò)并聯(lián)的穩(wěn)壓電容CA5和穩(wěn)壓電容CA6,以濾除電源電壓信號(hào)中的高頻諧波成分。所述場(chǎng)效應(yīng)管Qa1的發(fā)射極接地;所述場(chǎng)效應(yīng)管Qa1的基極為電源電壓輸出端VCC,且該電源電壓輸出端VCC通過(guò)并聯(lián)的穩(wěn)壓電容CA3和穩(wěn)壓電容CA4后接地。所述電源電壓輸出端VCC通過(guò)與型號(hào)為ICL7760的電壓反轉(zhuǎn)器ICL的8引腳連接,所述電壓反轉(zhuǎn)器ICL的2引腳和4引腳通過(guò)極性電容CA1連接;所述電壓反轉(zhuǎn)器ICL的5引腳為反向電源電壓輸出端VEE,且該反向電源電壓輸出端通過(guò)極性電容CA2后接地。本實(shí)施例中,所述電源電壓輸出端VCC還通過(guò)電阻Ra1和二極管LED1接地。
請(qǐng)參閱圖7,其是圖2所示第一光電傳感器、第一I-V轉(zhuǎn)換電路和第一放大電路的電路圖。
所述第一光電傳感器21包括NJL5310R芯片,該芯片的1引腳和3引腳通過(guò)電阻R1與電源電壓輸出端VCC連接;2引腳通過(guò)電阻R0接地;5引腳與第一I-V轉(zhuǎn)換電路312連接,以將攜帶脈搏信息的電流信號(hào)傳送到第一I-V轉(zhuǎn)換電路312。
所述第一I-V轉(zhuǎn)換電路312包括AD795芯片,該芯片的7引腳與電源電壓輸出端VCC連接;4引腳與反向電源電壓輸出端VEE連接;2引腳與所述第一光電傳感器21連接;6引腳與第一放大電路313連接,以將轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)傳送到第一放大電路313,同時(shí)6引腳與2引腳通過(guò)由電阻R2和電容CA1組成的濾波電路連接,以濾除高頻諧波信號(hào)。
所述第一放大電路313包括AD620芯片,該芯片的7引腳與電源電壓輸出端VCC連接;4引腳與反向電源電壓輸出端VEE連接;2引腳與所述第一I-V轉(zhuǎn)換電路312連接;8引腳經(jīng)電阻R3與2引腳連接,6引腳與第一低通模擬濾波電路314連接,以輸出放大的電壓信號(hào)SINGAL1。
請(qǐng)參閱圖8,其是圖2所示第一低通模擬濾波電路的電路圖。所述第一低通模擬濾波電路314包括TLCA2272芯片,該芯片的8引腳與電源電壓輸出端VCC連接;4引腳與反向電源電壓輸出端VEE連接;5引腳通過(guò)電阻R5、R7和第一放大電路313連接,并通過(guò)極性電容C9接地;6引腳與7引腳連接,并經(jīng)過(guò)極性電容CA6接在電阻R5和電阻R7之間;2引腳與1引腳連接;7引腳經(jīng)過(guò)電阻R6后,分別通過(guò)電容CA11和電阻R8與1引腳和3引腳連接;1引腳輸出電壓信號(hào)SIGNAL2,3引腳接極性電容CA10后接地。
請(qǐng)參閱圖9,其是圖2所示第一偏置電路的電路圖。所述第一偏置電路315包括TLCA2272芯片,該芯片的8引腳與電源電壓輸出端VCC連接;4引腳與反向電源電壓輸出端VEE連接;2引腳通過(guò)電阻Rr1與所述第一低通模擬濾波電路314連接,且2引腳通過(guò)電阻Rr2與第一單片機(jī)316連接;5引腳通過(guò)電阻Rr5和Rr6接地;6引腳與1引腳通過(guò)電阻Rr3連接,同時(shí)6引腳與7引腳通過(guò)電阻Rr4連接。1引腳輸出第一路電壓信號(hào)到所述第一單片機(jī)316;7引腳輸出第二路電壓信號(hào)到所述第一單片機(jī)316。
所述第一單片機(jī)316為型號(hào)序列為STM32的單片機(jī),其通過(guò)AD采集將所述第一偏置電路315傳送的第一路電壓信號(hào)和第二電路電壓信號(hào),轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)傳送到所述第一FFT電路318,由所述第一FFT電路318將數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈搏頻譜,進(jìn)而獲得心率,從而判斷是否處于疲勞。
請(qǐng)參閱圖10,其是圖2所示第一單片機(jī)316的電路圖。
具體的,所述第一單片機(jī)316包括型號(hào)為STM32F103RBT6的芯片和外圍電路;該芯片的32引腳、48引腳、64引腳和19引腳均通過(guò)電阻R0接收電源電壓;且32引腳通過(guò)電容C11與31引腳連接,48引腳通過(guò)電容C19與47引腳連接,64引腳通過(guò)電容C2與63引腳連接,19引腳通過(guò)電容C10與18引腳連接;31引腳、47引腳、63引腳和18引腳接地。該芯片的13引腳通過(guò)電阻R5接收電源電壓,且該13引腳通過(guò)并聯(lián)的電容C7和電容C8與12引腳連接,該12引腳接地。該芯片的3引腳通過(guò)電阻Y1與4引腳連接,其該3引腳通過(guò)電容C4接地,該4引腳通過(guò)電容C3接地。該芯片的5引腳和6引腳通過(guò)并聯(lián)的電阻R4和晶振Y2連接,且該5引腳通過(guò)電容C5接地,該6引腳通過(guò)電容C6接地。該芯片的7引腳連接一復(fù)位開(kāi)關(guān)RESET,該復(fù)位開(kāi)關(guān)一端接地,另一端通過(guò)電阻R3接收電源電壓,其該復(fù)位開(kāi)關(guān)兩端并聯(lián)有電容C1。該芯片的60引腳和28引腳通過(guò)引導(dǎo)端子BOOT連接。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型通過(guò)第一光電傳感器測(cè)量脈搏信號(hào),并通過(guò)疲勞檢測(cè)電路獲得心率,從而計(jì)算10Hz-20Hz頻率部分占0~20hz頻率的比例,進(jìn)而判斷人體是否處于疲勞狀態(tài),以提醒疲勞的鼠標(biāo)使用者休息,避免鼠標(biāo)使用者過(guò)度疲勞而引發(fā)事故。同時(shí)血氧飽和度檢測(cè)電路根據(jù)第二光電傳感器傳送的脈搏信號(hào)獲得人體的血氧飽和度,進(jìn)而在不改變使用習(xí)慣的基礎(chǔ)上,就能在使用鼠標(biāo)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了疲勞的檢測(cè)、心率和血氧飽和度的測(cè)量,具有使用方便、成本低、測(cè)量準(zhǔn)確率高、受外界環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步地,通過(guò)藍(lán)牙模塊將脈搏波型、心率、血氧飽和度值、每天發(fā)生疲勞的次數(shù)發(fā)送到手機(jī)端,再通過(guò)手機(jī)上傳到云服務(wù)器,可指導(dǎo)人們合理安排作息時(shí)間,提高鼠標(biāo)使用者的工作效率,創(chuàng)造更多的社會(huì)價(jià)值,實(shí)現(xiàn)對(duì)使用者健康的監(jiān)測(cè),幫助鼠標(biāo)使用者進(jìn)行健康管理。
本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式,如果對(duì)本實(shí)用新型的各種改動(dòng)或變形不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍,倘若這些改動(dòng)和變形屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi),則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變形。