便携式疲劳驾驶预警系统的制作方法

本实用新型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。

背景技术：

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。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型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。

本实用新型的优势在于，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实用新型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为本实用新型心率带实施例示意图；

图2为本实用新型心率带电路结构示意图；

图3为本实用新型腰带式肌电信号检测装置实施例示意图；

图4为本实用新型腰带式肌电信号检测装置电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型中技术方案作进一步详细的说明。

本实用新型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。

本实用新型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给出本实用新型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。

本实用新型的优势在于，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实用新型，本领域普通技术人员知道，本实用新型有许多变形和变化而不脱离本实用新型的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本实用新型的精神。