一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置，包括保护壳和检测系统；所述保护壳为空心的卡片状结构，所述检测系统设置在保护壳内部；利用保护壳卡片状的设计，配合以挂孔和定位槽，实现了检测装置多种方式的安装方式，具有极强的适应性，同时将安装部位限定在胸口附近，保证了检测信号的质量；该装置基于呼吸率和心冲击图进行检测，不用依赖接触电极，极大提升了用户的使用体验。

A Fatigue Driving Detection Device Based on Breathing Rate and Cardiac Shock Graph Detection

【技术实现步骤摘要】
一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置
本技术涉及智能穿戴领域，尤其涉及一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置。
技术介绍
随着社会的发展，汽车作为一种代步工具已经成为日常生活中不可缺失的组成部分，与此同时交通及驾驶安全也成为生活中的一个重要话题。据交通部门统计，60％以上的交通事故与疲劳驾驶有关。疲劳驾驶是驾驶人在长时间连续行车后，产生生理和心理机能的失调，这会影响到驾驶人的思维判断及反应速度。因此，如何检测及提醒疲劳驾驶减少交通事故的发生已经成为各个国家的各大车企研究的重点。目前商用的主流疲劳驾驶检测系统大多由各大车企开发并用在其高端车型上，其主要的检测原理是利用行车电脑记录并分析驾驶员的驾驶行为，例如方向盘的转动信息、油门及刹车踏板的行为等来判断驾驶员是否处于疲劳状态并做相应提醒。这是行之有效的方法但远未普及到普通大众车型中，而且各大车厂的调教不同，性能各异。市场的需求刺激并推动了第三方检测产品的研发，目前主流的方案有如下几种：1.戴在头上的耳机或者头环等物品，利用加速度检测原理检测驾驶人是否有打瞌睡低头现象，从而提醒驾驶者。这类产品的问题比较明显，首先驾驶人打瞌睡不一定低头，而且当打瞌睡发展到低头时往往已经太晚了。另外，这类产品的体积需要很小利于佩戴，但利用加速度检测低头时间需要软件持续高数据率监测，而且还要避免车子过起伏路面时误报的问题，导致软件开销较大、系统功耗较大，实用性差。2.利用图像识别的方式来识别头部及面部特征，如瞌睡低头、眨眼等特点来判断是否处于疲劳状态。但这种方法的系统开销更大，更需要考虑如何集成到车舱中去以及如何解决不同光照环境下的图像识别问题，实用性差。3.利用接触阻抗检测方式判断驾驶者手是否在方向盘上，这种方法也有局限性。首先，接触和握紧两个状态很难判定因为影响接触阻抗的因素很多比如汗液、空气湿度以及接触面积等；其次，接触的好不好不能作为判断疲劳的条件，因为有可能人趴在方向盘上或者虽然双手抓紧方向盘但很疲惫的情况。4.通过检测驾驶员的生命体征的方法也是可行的方案，但单一的指标测试不具有唯一性，过高的误判率往往会打消驾驶人的使用兴趣。于是衍生出许多结合多元传感器参数的产品，这些产品一定程度上解决了稳定性和可靠性的问题。但最大的问题是这些生命体征指标的检测如阻抗和心电均依赖于接触电极以及具体的产品外观设计，否则不利于用户使用。因此有必要专利技术一种不用依赖接触电极、稳定可靠的基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种不用依赖接触电极、稳定可靠的基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置。技术方案：为实现上述目的，本技术的一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置，包括保护壳和检测系统；所述保护壳为空心的卡片状结构，所述检测系统设置在保护壳内部；所述保护壳长度方向的一端设置有挂孔，另一端设置有定位槽；所述定位槽包括第一槽体和第二槽体；所述第一槽体和第二槽体对称设置于保护壳两侧；所述保护壳边缘处设置有USB接口；所述USB接口的电力输出端与检测系统的电力输入端连接。进一步地，所述检测系统包括处理器；所述处理器分别与电容传感器、震动传感器、蓝牙模块、LED指示器和加速度传感器通讯连接；所述加速度传感器的电力输入端与薄膜电池的电力输出端连接；所述加速度传感器与电源管理模块控制连接；所述电源管理模块与薄膜电池控制连接；所述薄膜电池的电力输入端与USB接口的电力输出端连接；所述薄膜电池的电力输出端与检测系统各用电元件的电力输入端连接。进一步地，所述电容传感器和震动传感器设置于保护壳的外表面同侧；若干所述电容传感器沿保护壳边缘间隔分布；所述震动传感器包括第一震动传感器和第二震动传感器；所述第一震动传感器和第二震动传感器相对设置于保护壳长度方向的两端。进一步地，所述处理器分别与蜂鸣器、微型马达控制连接。进一步地，所述USB接口铰接安装在保护壳上；所述保护壳对应USB接口位置的边缘处设置有凹槽；所述USB接口绕铰接处翻转后与凹槽镶嵌配合。有益效果：本技术的一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置，包括保护壳和检测系统；所述保护壳为空心的卡片状结构，所述检测系统设置在保护壳内部；利用保护壳卡片状的设计，配合以挂孔和定位槽，实现了检测装置多种方式的安装方式，具有极强的适应性，同时将安装部位限定在胸口附近，保证了检测信号的质量；该装置基于呼吸率和心冲击图进行检测，不用依赖接触电极，极大提升了用户的使用体验。附图说明附图1为保护壳结构示意图；附图2为检测装置佩戴方式示意图；附图3为检测系统整体架构图；附图4为电容传感器和震动传感器分布示意图；附图5为加速度传感器实现电源开关功能示意图；具体实施方式下面结合附图对本技术作更进一步的说明。一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置，包括保护壳12和检测系统；所述保护壳12为空心的卡片状结构，所述检测系统设置在保护壳12内部；所述保护壳12长度方向的一端设置有挂孔13，另一端设置有定位槽14；所述定位槽14包括第一槽体141和第二槽体142；所述第一槽体141和第二槽体142对称设置于保护壳12两侧；所述保护壳12边缘处设置有USB接口8；所述USB接口8的电力输出端与检测系统的电力输入端连接；所述USB接口8铰接安装在保护壳12上；所述保护壳12对应USB接口8位置的边缘处设置有凹槽151；所述USB接口8绕铰接处翻转后与凹槽151镶嵌配合，在不用时可将接口随时折叠收回，从而保证了检测装置的结构一体性，也不易刮蹭损坏；USB接口8是标准的公头插头，可以直接插入电脑、车载USB接口等直接充电，使用方便而且不用充电器及充电线。保护壳12卡片状的设计使得产品不受场景的限制，方便实用；其的穿戴方式至少包括以下三种：(1)直接放置于口袋中如上衣口袋、裤子口袋中，保护壳12在口袋约束下与人体紧贴，实现检测报警功能；(2)如附图2(a)所示，通过挂孔13和挂绳131配合，将检测装置挂在使用者的胸前或者驾驶座椅上，这样检测设备可在胸前或胸后检测到BCG和呼吸信号；(3)穿戴挂孔13和定位槽14可以配合使用，如附图2(b)所示，将挂绳131穿过挂孔13后两头分别勒紧第一槽体141和第二槽体142，从而将保护壳12与安全带132固定，随后在保护壳12背向安全带132的一侧将挂绳131两端系紧，保护壳12所对应的安全带132部分对应位于使用者胸口处；检测疲劳的也是基于呼吸率和心冲击图的检测，靠近胸腔的位置的呼吸幅度较大，容易从加速度信号中提取，可以作为一个疲劳状态的依据，如果呼吸率趋于平缓则说明驾驶者不够兴奋或处于疲劳驾驶状态。采用穿戴式的产品形态采集生命体征信号是较好的组合，既能解决用户感受问题、使用灵活，也可以保证较好的准确率；本装置利用BCG获得心冲击图的信息，BCG波形形态类似于心电波形但与之不同的是BCG更多反映的是心脏的射血情况，它属于机械震动波，因此BCG是一种非侵入式的并且不依赖于电极接触的检测方法，可以隔着衣物测量；呼吸率的变化也是反映紧张程度的重要指标，人在打瞌睡时的呼吸率也会明显下降，体现于胸腔的震动；因此，我们使用检测机械波震动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置，其特征在于：包括保护壳(12)和检测系统；所述保护壳(12)为空心的卡片状结构，所述检测系统设置在保护壳(12)内部；所述保护壳(12)长度方向的一端设置有挂孔(13)，另一端设置有定位槽(14)；所述定位槽(14)包括第一槽体(141)和第二槽体(142)；所述第一槽体(141)和第二槽体(142)对称设置于保护壳(12)两侧；所述保护壳(12)边缘处设置有USB接口(8)；所述USB接口(8)的电力输出端与检测系统的电力输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置，其特征在于：包括保护壳(12)和检测系统；所述保护壳(12)为空心的卡片状结构，所述检测系统设置在保护壳(12)内部；所述保护壳(12)长度方向的一端设置有挂孔(13)，另一端设置有定位槽(14)；所述定位槽(14)包括第一槽体(141)和第二槽体(142)；所述第一槽体(141)和第二槽体(142)对称设置于保护壳(12)两侧；所述保护壳(12)边缘处设置有USB接口(8)；所述USB接口(8)的电力输出端与检测系统的电力输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种基于呼吸率和心冲击图检测的疲劳驾驶检测装置，其特征在于：所述检测系统包括处理器(1)；所述处理器(1)分别与电容传感器(2)、震动传感器(3)、蓝牙模块(4)、LED指示器(5)和加速度传感器(11)通讯连接；所述加速度传感器(11)的电力输入端与薄膜电池(10)的电力输出端连接；所述加速度传感器(11)与电源管理模块(9)控制连接；所述电源管理模块(9)与薄膜电池(10)控制连接；所述薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷冰冰，孙月红，罗倩倩，
申请(专利权)人：无锡商业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32