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：心率带、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述心率带包括：生物电传感器、信号处理芯片、中心处理电路及蓝牙模块；所述生物电传感器一端与信号处理芯片连接，所述信号处理芯片另一端与中心处理电路连接，所述中心处理电路的另一端与蓝牙模块连接；所述生物电传感器上包括两个电极，所述电极紧贴于胸部，捕捉心脏所发出的电信号；所述信号处理芯片包括滤波电路及放大器；所述中心处理电路为数字化信号处理器。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。

【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：心率带、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述终端设备接收心率带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；所述心率带包括：生物电传感器、信号处理芯片、中心处理电路及蓝牙模块；所述生物电传感器一端与信号处理芯片连接，所述信号处理芯片另一端与中心处理电路连接，所述中心处理电路的另一端与蓝牙模块连接；所述生物电传感器上包括两个电极，所述电极紧贴于胸部，捕捉心脏所发出的电信号；所述信号处理芯片包括滤波电路及放大器；所述中心处理电路为数字化信号处理器。所述的便携式疲劳驾驶预警系统中，所述心率带还包括长度能够调节的胸带。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，通过心率带及腰带的形式来对心率和肌电信号进行检测，便携易用，不影响行车安全，该方案不受空间及光纤等外界因素影响，准确率更高，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为本技术心率带实施例示意图；图2为本技术心率带电路结构示意图；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。本技术以点击传感测量的方式为基础，设计了一种便携式疲劳驾驶预警系统，包括：心率带、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述终端设备接收心率带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给出了心率带的一种实施例，其中101、102为电极，置于胸前部位并紧贴胸部，使胸部和电极之间良好接触；103、104为长度能够调节的胸带。所述心率带如图2所示，包括：生物电传感器201、信号处理芯片202、中心处理电路203及蓝牙模块204；所述生物电传感器一端与信号处理芯片连接，所述信号处理芯片另一端与中心处理电路连接，所述中心处理电路的另一端与蓝牙模块连接；所述生物电传感器上包括电极1，201-1和电极2，201-2，所述电极紧贴于胸部，捕捉心脏所发出的电信号；所述信号处理芯片包括滤波电路202-1及放大器202-2；所述中心处理电路为数字化信号处理器。在使用时，将心率带通过胸带固定在胸前，使电极与胸部紧贴并良好接触，电极可以捕捉到身体心脏所发出的电信号，传输给信号处理芯片，经过滤波、放大，在进入中心处理电路进行处理后，输出心率信号通过蓝牙模块发送至终端设备。所述的便携式疲劳驾驶预警系统中，所述心率带还包括可调节胸带。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，通过心率带及腰带的形式来对心率和肌电信号进行检测，便携易用，不影响行车安全，该方案不受空间及光纤等外界因素影响，准确率更高，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。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：心率带、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述心率带包括：生物电传感器、信号处理芯片、中心处理电路及蓝牙模块；所述生物电传感器一端与信号处理芯片连接，所述信号处理芯片另一端与中心处理电路连接，所述中心处理电路的另一端与蓝牙模块连接；所述生物电传感器上包括两个电极，所述电极紧贴于胸部，捕捉心脏所发出的电信号；所述信号处理芯片包括滤波电路及放大器；所述中心处理电路为数字化信号处理器。

【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：心率带、腰带式肌电信号检测装置及终端设备；所述心率带包括：生物电传感器、信号处理芯片、中心处理电路及蓝牙模块；所述生物电传感器一端与信号处理芯片连接，所述信号处理芯片另一端与中心处理电路连接，所述中心处理电路的另一端与蓝牙模块连接；所述生物电传感器上包括两个电极，所述电极紧贴于胸部，捕捉心脏所发出的电信号；所述信号处理芯片包括滤波电路及放大器；所述中心处理电路为数字化信号处理器。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，所述心率带还包括长度能够调...

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