一种防瞌睡提醒器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种防瞌睡提醒器，包括盒体、电源模块、电源开关、水银开关、放电端子、制冷片、耳挂式挂钩件、控制电路，其特征在于：所述的电源模块、电源开关均设置在盒体上；所述的水银开关、放电端子、制冷片均设置在耳挂式挂钩件上，且所述的放电端子、制冷片可与人体头部直接接触；所述的控制电路由电流脉冲刺激电路和制冷刺激电路组成。与现有技术相比，采用了放高压电与制冷片同时刺激的方式，能起到短时间快速强烈刺激和较长时间的持续刺激的方式，能够使得驾驶员真正恢复清醒。本实用新型采用的结构较为简单，制造方便，成本低廉，同时采用了耳挂式结构，携带与使用方便，更有利于应用推广。
【专利说明】一种防瞌睡提醒器
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于汽车辅助元器件领域，尤其涉及一种用于提醒并刺激驾驶员以防 止其打瞌睡的安全防护元器件。
【背景技术】
[0002] 驾驶机动车是一件需要敏锐的认知，感知，运动和决策能力的复杂任务。若在开车 过程中打瞌睡，会使得驾驶员的认知能力、判断能力、操作能力降低或丧失，容易造成重大 伤亡事故，造成生命财产重大损失。
[0003] 市面上的防止打瞌睡的产品大多利用蜂鸣器来提醒驾驶员，如实用新型专利为 CN201320545744和CN201320118639,但当困意很大的时候，蜂鸣器发生的声音只能短时 间内提醒驾驶员，并不能产生很强的刺激作用让驾驶员恢复清醒，且如果驾驶员习惯了提 醒声音反而起不到提醒作用。因此只采用蜂鸣器来防止驾驶员打瞌睡，并不够。专利号 CN201220644460提出了一种耳挂式防瞌睡提醒器，采用了放电高压刺激的原理，能起到短 时间强烈刺激作用。但因长时间高压电刺激会造成身体伤害，一般不能持续刺激，因此仅仅 放电刺激效果也并不明显。也有仅采用制冷片的防瞌睡提醒器，因其短时间快速强烈刺激 效果并不明显，一般只用于持续刺激。
[0004] 一些汽车公司也有自己的驾驶员安全系统，例如日本先锋公司通过监测司机心跳 来判断其清醒程度；日本丰田公司的防瞌睡系统则是通过安放在仪表盘上的摄像头来对上 下眼皮之间距离进行监测从而判断驾驶员是否处于瞌睡状态；丹麦的ASP系统让司机与它 互动来确认司机是清醒的；浙江吉利汽车公司提供的防瞌睡系统采用了热成像传感器和摄 像头综合控制。但不难发现，这些产品有的需要对汽车系统进行改造，有的对健康有影响， 有的使用与操作麻烦，有的会分散驾驶员的注意力，且使用成本都较高，一般只应用在中高 档汽车中，绝大多数驾驶员并没有积极使用。
【发明内容】
[0005] 本实用新型的实施例的目的在于提供一种防瞌睡提醒器，制造成本低，结构简单， 工作安全稳定可靠，使用方便，能够克服现有的防瞌睡提醒器产品的提醒与刺激效果不好 的缺陷，更有利于应用推广。
[0006] 为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
[0007] 本实用新型的实施例提供一种防瞌睡提醒器，包括盒体、电源模块、电源开关、水 银开关、放电端子、制冷片、耳挂式挂钩件、控制电路，其特征在于：所述的电源模块、电源开 关均设置在盒体上；所述的水银开关、放电端子、制冷片均设置在耳挂式挂钩件上，且所述 的放电％5子、制冷片可与人体头部直接接触；所述的控制电路由电流脉冲刺激电路和制冷 刺激电路组成。
[0008] 进一步的，所述的控制电路中的电流脉冲刺激电路由电源、电源开关、水银开关、 第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第一 555集成定时器芯片、第三电阻、第一继电 器、第一三极管、第一变压器组成，所述的电源由电源模块供电，电源正极通过电源开关与 水银开关一端连接，水银开关的另一端分别与第一电阻、第一 555集成定时器芯片的管脚4 和管脚8连接，且第一电阻的另一端依次通过第二电阻、第一电容接至电源的负极，所述的 第一电阻与第二电阻共线端与第一 555集成定时器芯片的管脚7连接，所述的第二电阻与 第一电容共线端与第一 555集成定时器芯片的管脚2、管脚6连接在一起，第二电容的一端 接至第一 555集成定时器芯片的管脚5,另一端与第一 555集成定时器芯片的管脚1 一起接 至电源的负极，第一 555集成定时器芯片的管脚3通过第三电阻与第一三极管的基极连接， 第一三极管的集电极通过第一继电器与水银开关连接，第一三极管的发射极接至电源的负 极；同时第一变压器的初级线圈并联在第一继电器上；第一变压器的次级线圈的两个电极 端子，外接至所述的耳挂式挂钩件上的放电端子；组成所述的控制电路中的制冷刺激电路 由第四电阻、第五电阻、第三电容、第四电容、第二555集成定时器芯片、制冷片、第一继电 器常开触点、第二继电器、第二继电器常开触点组成，其中，第四电阻的一端、第五电阻的一 端、第二555集成定时器芯片的管脚4、第二继电器常开触点的一端连接在一起，并与所述 的电流脉冲刺激电路中的水银开关连接，第四电阻的另一端与所述的第二555集成定时器 芯片的管脚7、管脚6、管脚2分别连接在一起，并通过第三电容接至电源的负极，第五电阻 的另一端与第二555集成定时器芯片的管脚8、第一继电器常开触点的一端分别连接在一 起，并接至电源的负极，第二继电器常开触点的另一端通过制冷片接至电源的负极，所述的 第二555集成定时器芯片的管脚3通过第二继电器接至电源的负极，所述的第二555集成 定时器芯片的管脚5通过第四电容接至电源的负极，所述的第二555集成定时器芯片的管 脚1接至电源的负极。
[0009] 进一步的，所述的控制电路中的电流脉冲刺激电路由电源、电源开关、水银开关、 第五电阻、第六电阻、第五电容、TC4069非门集成芯片、场效应管、第二变压器、稳压管组成， 所述的电源由电源模块供电，电源正极通过电源开关与水银开关一端连接，水银开关的另 一端与TC4069非门集成芯片的VCC连接，所述的TC4069非门集成芯片的管脚13分别与第 五电阻、第五电容的一端连接，管脚11、12分别与第五电阻的另一端连接，管脚9、10分别与 第五电容的另一端连接，管脚8通过第六电阻与场效应管的栅极连接，场效应管的漏极与 电源的正极连接，场效应管的源极与第二变压器的初级线圈的一端连接，第二变压器的次 级线圈的两个电极端子，外接至所述的耳挂式挂钩件上的放电端子；组成所述的控制电路 中的制冷刺激电路由电源、电源开关、水银开关、第七电阻、第六电容、第七电容、TC4069非 门集成芯片、第二三极管、第三三极管、第二二极管、第三继电器、第三继电器常开触点、制 冷片组成，电源的正极通过电源开关与水银开关一端连接，水银开关的另一端与TC4069非 门集成芯片的VCC连接，所述的TC4069非门集成芯片的管脚VSS与电源的负极连接，所述 的TC4069非门集成芯片的管脚1分别与第七电阻、第六电容的一端连接，管脚2、3分别与 第七电阻的另一端连接，管脚4、5分别与第六电容的另一端连接，管脚6通过正向导通的第 二二极管分别与第七电容的一端、第二三极管的基极连接，第七电容的另一端接入到电源 的负极，第二三极管的集电极与第三三极管的基极连接，第二三极管的发射极与第三三极 管的发射极连接并接入到电源的负极，第三三极管的发射极与第三继电器的一端连接，第 三继电器的另一端与电源开关连接，第三继电器常开触点的一端与电源开关连接，其另一 端通过制冷片与电源的负极连接。
[0010] 进一步的，所述的电源模块为USB 口外接车载电源式、接插件式外接车载电源式 或干电池式。
[0011] 进一步的，所述的第一变压器的次级线圈上，并联有第一可调电阻。
[0012] 进一步的，所述的第二变压器的次级线圈上，并联有第二可调电阻。
[0013] 进一步的，所述的第七电容的两端，并联有第三可调电阻。
[0014] 本实用新型的工作原理为：当驾驶员因疲劳低头达一定角度(可自行调节）时，水 银开关导通，相应地电流脉冲刺激电路得电，放出短暂地高压脉冲，以在短时间里强烈刺激 驾驶员，同时，制冷刺激电路也得电，开始给制冷片供电，在一段时间内，制冷片开始降温， 持续渐进式刺激驾驶员，使其真正恢复清醒。
[0015] 其中，采用555集成定时器芯片的技术方案中，第一 555集成定时器芯片与之连 接的第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容等元器件，构成多谐振荡器脉冲回路，并经第 一三极管放大，第一变压器的次级线圈输出接头作为电流脉冲刺激端子作用于驾驶员人体 上；第二555集成定时器芯片与之连接的第四电阻、第五电阻、第三电容、第四电容等元件， 构成单稳态回路，使得第二继电器持续得电，从而使得制冷片持续得电制冷。为降低功耗， 将所述的控制电路设计成由TC4069非门集成芯片构成的脉冲发生器回路，其中，TC4069非 门集成芯片的管脚8、9、10、11、12、13构成第一脉冲发生器回路，当水银开关接通时，第一 个信号发生器回路输出低频信号，经过第六电阻的限流作用后接入场效应管的栅极，经放 大通入变压器初级，在次级感应出高压；而TC4069非门集成芯片的管脚1、2、3、4、5、6构 成第二脉冲发生器回路，当水银开关接通时，第二个信号发生器回路输出高频信号，经过第 二二极管整流向第七电容充电，第二三极管和第三三极管接成达林顿管，当第七电容的电 位一定高时，达林顿管导通，第三继电器吸合把制冷片接入电路，随第七电容的放电电容两 端电压逐渐降低直到达林顿管截止，第三继电器断电，电路停止工作。在第一变压器、第二 变压器上的次级线圈上，并联有第一可调电阻、第二可调电阻，可以调节放电电压，在第七 电容的两端，并联的第三可调电阻，可以调节制冷片工作时间。所述的电源采用了 USB 口外 接车载电源式、接插件式外接车载电源式，可以由车载电源直接供电，即省去更换干电池的 烦恼，也很环保。当然，也可以设计成由干电池供电的结构。
[0016] 本实用新型实施例提供的一种防瞌睡提醒器，与现有技术相比，采用了放高压电 与制冷片同时刺激的方式，这种能够起到短时间快速强烈刺激和较长时间的持续刺激的方 式，能够使得驾驶员真正恢复清醒。本实用新型采用的结构较为简单，制造方便，成本低廉， 同时耳挂式结构，携带与使用方便，更有利于应用推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本实用新型例中的一种防瞌睡提醒器的结构布局示意图；
[0019] 图2为本实用新型例一中的控制电路原理图；
[0020] 图3为本实用新型例二中的控制电路原理图。
【具体实施方式】
[0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022] 作为本实用新型实施例，提供了一种防瞌睡提醒器，如图1所示的结构布局示意 图，包括盒体50、电源模块52、电源开关51、水银开关54、第一放电端子57、第二放电端子 58、制冷片55、耳挂式挂钩件56、控制电路，其特征在于：所述的电源52、电源开关51均设 置在盒体50上；所述的水银开关54、第一放电端子57、第二放电端子58、制冷片55均设置 在耳挂式挂钩件56上，且所述的第一放电端子57、第二放电端子58、制冷片55可与人体头 部直接接触；所述的控制电路由电流脉冲刺激电路和制冷刺激电路组成。
[0023] 作为本实用新型实施例一，提供了一种防瞌睡提醒器，其控制电路原理图如图2 所示，其电流脉冲刺激电路由电源U0、电源开关SA1、水银开关54、第一电阻R1、第二电阻 R2、第一电容C1、第二电容C2、第一 555集成定时器芯片IC1、第三电阻R3、第一继电器KA1、 第一三极管VT1、第一变压器B1组成，电源U0由电源模块52供电，其正极通过电源开关SA1 与水银开关54 -端连接，水银开关54的另一端分别与第一电阻R1、第一 555集成定时器芯 片IC1的管脚4和管脚8连接，且第一电阻R1的另一端依次通过第二电阻R2、第一电容C1 接至电源U0的负极，所述的第一电阻R1与第二电阻R2共线端与第一 555集成定时器芯片 IC1的管脚7连接，所述的第二电阻R2与第一电容C1共线端与第一 555集成定时器芯片 IC1的管脚2、管脚6连接在一起，第二电容C2的一端接至第一 555集成定时器芯片IC1的 管脚5,另一端与第一 555集成定时器芯片IC1的管脚1 一起接至电源U0的负极，第一 555 集成定时器芯片IC1的管脚3通过第三电阻C3与第一三极管VT1的基极连接，第一三极管 VT1的集电极通过第一继电器KA1与水银开关54连接，第一三极管VT1的发射极接至电源 U0的负极；同时第一变压器B1的初级线圈并联在第一继电器KA1上；第一变压器B1的次级 线圈的两个电极端子，外接至所述的耳挂式挂钩件59上的放电端子57、58 ;组成所述的控 制电路中的制冷刺激电路由第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C3、第四电容C4、第二555 集成定时器芯片IC2、制冷片55、第一继电器常开触点KA1-1、第二继电器KA2、第二继电器 常开触点KA2-1组成，其中，第四电阻R4的一端、第五电阻R5的一端、第二555集成定时器 芯片IC2的管脚4、第二继电器常开触点KA2-1的一端连接在一起，并与所述的电流脉冲刺 激电路中的水银开关54连接，第四电阻R4的另一端与所述的第二555集成定时器芯片IC2 的管脚7、管脚6、管脚2分别连接在一起，并通过第三电容C3接至电源U0的负极，第五电 阻R5的另一端与第二555集成定时器芯片IC2的管脚8、第一继电器常开触点KA1-1的一 端分别连接在一起，并接至电源U0的负极，第二继电器常开触点KA2-1的另一端通过制冷 片55接至电源U0的负极，所述的第二555集成定时器芯片IC2的管脚3通过第二继电器 KA2接至电源U0的负极，所述的第二555集成定时器芯片IC2的管脚5通过第四电容C4接 至电源U0的负极，所述的第二555集成定时器芯IC2片的管脚1接至电源U0的负极。
[0024] 进一步的，所述的第一变压器B1的次级线圈上，并联有第一可调电阻W11，以调节 放电电压。所述的电源模块52为USB 口外接车载电源式、接插件式外接车载电源式或干电 池式，以满足车载的需求。
[0025] 为了减少功耗，本实用新型提出了另一种防瞌睡提醒器，作为实施例二，其元器件 布置结构与实施例一相同，主要区别在于控制电路不同，实施例二的控制电路原理图如图3 所示，所述的控制电路中的电流脉冲刺激电路由电源U1、电源开关SA11、水银开关54、第五 电阻R5、第六电阻R6、第五电容C5、TC4069非门集成芯片TC1、场效应管T1、第二变压器B2、 稳压管DZ组成，电源U1由电源模块52供电，电源U1的正极通过电源开关SA11与水银开关 54 -端连接，水银开关54的另一端与TC4069非门集成芯片TC1的VCC连接，所述的TC4069 非门集成芯片TC1的管脚13分别与第五电阻R5、第五电容C5的一端连接，管脚11、12分别 与第五电阻R5的另一端连接，管脚9、10分别与第五电容C5的另一端连接，管脚8通过第 六电阻R6与场效应管T1的栅极连接，场效应管T2的漏极与电源U1的正极连接，场效应管 T1的源极与第二变压器B2的初级线圈的一端连接，第二变压器B2的次级线圈的两个电极 端子57、58,分别外接至所述的耳挂式挂钩件59上的两个电极端子57、58 ;组成所述的控制 电路中的制冷刺激电路由电源U1、电源开关SA11、水银开关54、第七电阻R7、第六电容C6、 第七电容R7、TC4069非门集成芯片TC1、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第二二极管D2、 第三继电器KA3、第三继电器常开触点KA3-1、制冷片55组成，电源U1的正极通过电源开关 SA11与水银开关54 -端连接，水银开关54的另一端与TC4069非门集成芯片TC1的VCC连 接，所述的TC4069非门集成芯片TC1的管脚VSS与电源U1的负极连接，所述的TC4069非 门集成芯片TC1的管脚1分别与第七电阻R7、第六电容C6的一端连接，管脚2、3分别与第 七电阻R7的另一端连接，管脚4、5分别与第六电容C6的另一端连接，管脚6通过正向导通 的第二二极管D2分别与第七电容C7的一端、第二三极管VT2的基极连接，第七电容C7的 另一端接入到电源U1的负极，第二三极管VT2的集电极与第三三极管VT3的基极连接，第 二三极管VT2的发射极与第三三极管VT3的发射极连接并接入到电源U1的负极，第三三极 管VT3的发射极与第三继电器KA3的一端连接，第三继电器KA3的另一端与电源开关SA11 连接，第三继电器常开触点KA3-1的一端与电源开关SA1连接，其另一端通过制冷片55与 电源U1的负极连接。
[0026] 进一步的，所述的第二变压器B2的次级线圈上，并联有第二可调电阻W12,以调节 放电电压。进一步的，在所述的第七电容C7的两端，并联有第三可调电阻W13,以调节制冷 片55制冷时间。
[0027] 以上所述，仅为本实用新型【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本【技术领域】技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替 换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应以所述权利要求的 为准。
【权利要求】
1. 一种防瞌睡提醒器，包括盒体、电源模块、电源开关、水银开关、放电端子、制冷片、耳 挂式挂钩件、控制电路，其特征在于：所述的电源模块、电源开关均设置在盒体上；所述的 水银开关、放电端子、制冷片均设置在耳挂式挂钩件上，且所述的放电端子、制冷片可与人 体头部直接接触；所述的控制电路由电流脉冲刺激电路和制冷刺激电路组成。
2. 根据权利要求1所述的一种防瞌睡提醒器，其特征在于：所述的控制电路中的电流 脉冲刺激电路由电源、电源开关、水银开关、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第一 555集成定时器芯片、第三电阻、第一继电器、第一三极管、第一变压器组成，所述的电源由 电源模块供电，电源正极通过电源开关与水银开关一端连接，水银开关的另一端分别与第 一电阻、第一 555集成定时器芯片的管脚4和管脚8连接，且第一电阻的另一端依次通过第 二电阻、第一电容接至电源的负极，所述的第一电阻与第二电阻共线端与第一 555集成定 时器芯片的管脚7连接，所述的第二电阻与第一电容共线端与第一 555集成定时器芯片的 管脚2、管脚6连接在一起，第二电容的一端接至第一 555集成定时器芯片的管脚5,另一端 与第一 555集成定时器芯片的管脚1 一起接至电源的负极，第一 555集成定时器芯片的管 脚3通过第三电阻与第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极通过第一继电器与水银 开关连接，第一三极管的发射极接至电源的负极；同时第一变压器的初级线圈并联在第一 继电器上；第一变压器的次级线圈的两个电极端子，外接至所述的耳挂式挂钩件上的放电 端子；组成所述的控制电路中的制冷刺激电路由第四电阻、第五电阻、第三电容、第四电容、 第二555集成定时器芯片、制冷片、第一继电器常开触点、第二继电器、第二继电器常开触 点组成，其中，第四电阻的一端、第五电阻的一端、第二555集成定时器芯片的管脚4、第二 继电器常开触点的一端连接在一起，并与所述的电流脉冲刺激电路中的水银开关连接，第 四电阻的另一端与所述的第二555集成定时器芯片的管脚7、管脚6、管脚2分别连接在一 起，并通过第三电容接至电源的负极，第五电阻的另一端与第二555集成定时器芯片的管 脚8、第一继电器常开触点的一端分别连接在一起，并接至电源的负极，第二继电器常开触 点的另一端通过制冷片接至电源的负极，所述的第二555集成定时器芯片的管脚3通过第 二继电器接至电源的负极，所述的第二555集成定时器芯片的管脚5通过第四电容接至电 源的负极，所述的第二555集成定时器芯片的管脚1接至电源的负极。
3. 根据权利要求1所述的一种防瞌睡提醒器，其特征在于：所述的控制电路中的电流 脉冲刺激电路由电源、电源开关、水银开关、第五电阻、第六电阻、第五电容、TC4069非门集 成芯片、场效应管、第二变压器、稳压管组成，所述的电源由电源模块供电，电源正极通过电 源开关与水银开关一端连接，水银开关的另一端与TC4069非门集成芯片的VCC连接，所述 的TC4069非门集成芯片的管脚13分别与第五电阻、第五电容的一端连接，管脚11、12分 别与第五电阻的另一端连接，管脚9、10分别与第五电容的另一端连接，管脚8通过第六电 阻与场效应管的栅极连接，场效应管的漏极与电源的正极连接，场效应管的源极与第二变 压器的初级线圈的一端连接，第二变压器的次级线圈的两个电极端子，外接至所述的耳挂 式挂钩件上的放电端子；组成所述的控制电路中的制冷刺激电路由电源、电源开关、水银开 关、第七电阻、第六电容、第七电容、TC4069非门集成芯片、第二三极管、第三三极管、第二二 极管、第三继电器、第三继电器常开触点、制冷片组成，电源的正极通过电源开关与水银开 关一端连接，水银开关的另一端与TC4069非门集成芯片的VCC连接，所述的TC4069非门集 成芯片的管脚VSS与电源的负极连接，所述的TC4069非门集成芯片的管脚1分别与第七电 阻、第六电容的一端连接，管脚2、3分别与第七电阻的另一端连接，管脚4、5分别与第六电 容的另一端连接，管脚6通过正向导通的第二二极管分别与第七电容的一端、第二三极管 的基极连接，第七电容的另一端接入到电源的负极，第二三极管的集电极与第三三极管的 基极连接，第二三极管的发射极与第三三极管的发射极连接并接入到电源的负极，第三三 极管的发射极与第三继电器的一端连接，第三继电器的另一端与电源开关连接，第三继电 器常开触点的一端与电源开关连接，其另一端通过制冷片与电源的负极连接。
4. 根据权利要求1所述的一种防瞌睡提醒器，其特征在于：所述的电源模块为USB 口 外接车载电源式、接插件式外接车载电源式或干电池式。
5. 根据权利要求2所述的一种防瞌睡提醒器，其特征在于：所述的第一变压器的次级 线圈上，并联有第一可调电阻。
6. 根据权利要求3所述的一种防瞌睡提醒器，其特征在于：所述的第二变压器的次级 线圈上，并联有第二可调电阻。
7. 根据权利要求3所述的一种防瞌睡提醒器，其特征在于：在所述的第七电容的两端， 并联有第三可调电阻。
【文档编号】G08B21/06GK203870765SQ201420311812
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】郭兆文, 徐壮, 叶庆峰, 张亚棋 申请人:郭兆文, 徐壮