便携式疲劳驾驶预警系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种便携式疲劳驾驶预警系统，包括：手环式心率检测装置、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述手环式心率检测装置包括：光电探头、放大电路、滤波电路、单片机、蓝牙模块及USB接口；所述光电探头包括LED模块及光电传感器，且所述手环式心率检测装置上装有光电探头一侧接触手腕表面皮肤，接收光电信号；所述USB接口通过与外部电源连接给手环式心率检测装置供电。该系统所包含的手环和腰带式装置，便携易用，不会影响到行车安全，同时检测方式也不受空间、光照等环境因素的影响，准确率更高。

Portable Fatigue Driving Early Warning System

The utility model proposes a portable fatigue driving early warning system, which comprises a hand-ring heart rate detection device, a waist-belt electromyogram signal detection device and a terminal device; the hand-ring heart rate detection device includes a photoelectric probe, an amplification circuit, a filter circuit, a single chip computer, a Bluetooth module and a USB interface; the photoelectric probe includes an LED module and a photoelectric sensor, and the hand is also provided. The ring heart rate detection device is equipped with a photoelectric probe which contacts the skin on the wrist surface and receives photoelectric signals. The USB interface is connected with an external power supply to supply power to the hand ring heart rate detection device. The hand ring and waistband devices included in the system are portable and easy to use, and will not affect driving safety. Meanwhile, the detection method is not affected by space, light and other environmental factors, and the accuracy is higher.

【技术实现步骤摘要】
便携式疲劳驾驶预警系统
本技术涉及被动安全系统领域，特别涉及一种便携式疲劳驾驶预警系统。
技术介绍
近年来，国内外学者对监测疲劳驾驶状态的方法和装置都有较深入的研究，并取得了一定的研究成果。其代表性的研究主要从以下方面进行:从驾驶员的自身特征出发，通过特定设备检测驾驶员的生理参数或面部表情，根据驾驶员的特征模式在清醒状态与疲劳状态的不同，采用相应的模式识别技术进行疲劳检测；从驾驶行为出发，通过传感器和视觉设备进行驾驶行为信号的采集，最后利用数理分析和模式识别技术达到检测驾驶疲劳的目的；根据车辆运行特征间接判断疲劳驾驶，这种方法既可以用来检测驾驶员的疲劳，又适合进行长途运输管理。随着信息融合技术的发展，越来越多的研究者尝试将信息融合技术应用于疲劳驾驶检测中。然而现有检测设备难以推广应用，要么检测效果不理想，出现误报；要么成本太高，检测系统仅在其高配车型中装配。而基于单一指标的检测方法的诸多不足已表现出来，其无法克服空间、光照、天气等环境变化对检测精度的影响，这就导致了驾驶员疲劳检测存较大的误差。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一种便携式疲劳驾驶预警系统，该系统对心率信号和肌电信号进行检测，并作为参数进行评估，以较高的准确率完成了对疲劳驾驶状态的预警。一种便携式疲劳驾驶预警系统，包括：手环式心率检测装置、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述终端设备接收手环式心率检测装置及腰带式肌电信号检测装置发送的信号，并进行分析判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。所述的系统中，所述手环式心率检测装置包括：光电探头、放大电路、滤波电路、单片机、蓝牙模块及USB接口；所述光电探头包括LED模块及光电传感器，且所述手环式心率检测装置上装有光电探头一侧接触手腕表面皮肤，接收光电信号；所述USB接口通过与外部电源连接给整个手环式心率检测装置供电。所述的系统中，所述手环式心率检测装置还包括可调节腕带。所述的系统中，所述腰带式肌电信号检测装置包括：表面肌电极、前置放大电路、信号处理电路、单片机及蓝牙模块；所述前置放大电路包括输入缓冲区、放大电路和高频滤波电路组成；所述信号处理电路由50Hz陷波器和二级放大电路组成。所述的系统中，所述腰带式机电信号检测装置的腰带部分包括后腰带、两侧腰带、前腰带及连接部。所述的系统中，所述后腰带由棉布材料制成，固定表面肌电极；所述两侧腰带由弹性伸缩材料制成；所述连接部通过尼龙搭扣的绒面和钩面连接。本技术的优势在于，通过手环及腰带的形式来对心率和肌电信号进行检测，编写易用，不影响行车安全，同时多指标的信息融合方式，以更低的成本完成了对驾驶员疲劳状态的预警。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术中记载的一些实施例，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。图1为本技术手环式心率检测装置实施例示意图；图2为本技术手环式心率检测装置电路结构示意图；图3为本技术腰带式肌电信号检测装置实施例示意图；图4为本技术腰带式肌电信号检测装置电路结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术实施例中的技术方案，并使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术中技术方案作进一步详细的说明。本技术提出了一种便携式疲劳驾驶预警系统，该系统对心率信号和肌电信号进行检测，并作为参数进行评估，以较高的准确率完成了对疲劳驾驶状态的预警。一种便携式疲劳驾驶预警系统，包括：手环式心率检测装置、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述终端设备接收手环式心率检测装置及腰带式肌电信号检测装置发送的信号，并进行分析判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。图1给出了一种手环式心率检测装置的一种实施例，其中101、104为可调节腕带；102、106为LED；103处装有光电探头；105为USB接口，连接数据线对手环进行充电。所述的系统中，如图2所示，所述手环式心率检测装置包括：光电探头201、放大电路202、滤波电路203、单片机204、蓝牙模块205及USB接口206；所述光电探头包括LED模块及光电传感器，且所述手环式心率检测装置上装有光电探头一侧接触手腕表面皮肤，接收光电信号；所述USB接口通过与外部电源连接给整个手环式心率检测装置供电。在使用时，将手环戴在手腕上，可调节腕带能够使手环适应不同人群的需要。装有LED和光电传感器的光电探头一侧接触手腕表面皮肤，光电传感器在接收到反射光信号以后，会产生电流信号，对此电流信号进行电流-电压转换处理，然后对处理过的信号进行放大、低通滤波处理之后，对信号进行采样，通过单片机内部的A/D转换，最后通过蓝牙传输至终端设备。所述的系统中，所述手环式心率检测装置还包括可调节腕带。图3给出本技术腰带式肌电信号检测装置实施例示意图，其中301为表面肌电极，与腰部竖脊肌接触，通过棉布材料制成的后腰带302、303、弹性伸缩材料制成的两侧要带304、305，以及前腰带308围绕整个腰部，通过尼龙搭扣的绒面306，和尼龙搭扣的钩面307结合，固定整个装置。所述的系统中，如图4所示，所述腰带式肌电信号检测装置包括：表面肌电极401、前置放大电路402、信号处理电路403、单片机404及蓝牙模块405；所述前置放大电路包括输入缓冲区、放大电路和高频滤波电路组成；所述信号处理电路由50Hz陷波器和二级放大电路组成。肌电信号经过表面肌电极收集，经过前置放大电路和信号处理电路完成处理后传入单片机，再通过蓝牙模块传输至终端设备。其中前置放大电路由输入缓冲区，放大电路和高频滤波电路组成，完成对肌电信号的滤波和初级放大处理。信号处理电路由50Hz陷波器和二级放大电路组成。单片机完成了A/D转换并控制蓝牙模块使信号传输至终端设备。所述的系统中，所述腰带式机电信号检测装置的腰带部分包括后腰带、两侧腰带、前腰带及连接部。所述的系统中，所述后腰带由棉布材料制成，固定表面肌电极；所述两侧腰带由弹性伸缩材料制成；所述连接部通过尼龙搭扣的绒面和钩面连接。本技术的优势在于，通过手环及腰带的形式来对心率和肌电信号进行检测，编写易用，不影响行车安全，同时多指标的信息融合方式，以更低的成本完成了对驾驶员疲劳状态的预警。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。虽然通过实施例描绘了本技术，本领域普通技术人员知道，本技术有许多变形和变化而不脱离本技术的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本技术的精神。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式疲劳驾驶预警系统，其特征在于，包括：手环式心率检测装置、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述手环式心率检测装置包括：光电探头、放大电路、滤波电路、单片机、蓝牙模块及USB接口；所述光电探头包括LED模块及光电传感器，且所述手环式心率检测装置上装有光电探头一侧接触手腕表面皮肤，接收光电信号；所述USB接口通过与外部电源连接给手环式心率检测装置供电。

【技术特征摘要】
1.一种便携式疲劳驾驶预警系统，其特征在于，包括：手环式心率检测装置、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述手环式心率检测装置包括：光电探头、放大电路、滤波电路、单片机、蓝牙模块及USB接口；所述光电探头包括LED模块及光电传感器，且所述手环式心率检测装置上装有光电探头一侧接触手腕表面皮肤，接收光电信号；所述USB接口通过与外部电源连接给手环式心率检测装置供电。2.如权利要求1所述的便携式疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述手环式心率检测装置还包括可调节腕带。3.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王巍，刘聪聪，陈佳新，施绍贤，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23