一种高铁驾驶员状态检测报警方法_2

文档序号:9586029阅读:来源:国知局
平台的第一实施例的结构方框图。
[0016]附图标记:1生理参数检测子系统;2 —键通信设备;3主控芯片
【具体实施方式】
[0017]下面将参照附图对本发明的高铁驾驶员状态检测报警平台的实施方案进行详细说明。
[0018]尚速有相对性,时代不同标准有异。由于铁路时速的发展,尚铁的标准有过提尚。世界历史上几个国家有过不同的规定。
[0019]欧洲:西欧早期把旧线改造时速达到200公里、新建时速达到250?300公里的定为高速铁路;1985年联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定:新建客货运列车混用(简称客货共线)型高速铁路时速为250公里以上,新建客运列车专用(简称客运专线)型高速铁路时速为350公里以上。
[0020]日本:作为世界上最早开始发展高速铁路的国家,日本政府在1970年发布第71号法令,为制定全国新干线铁路发展的法律时,对高速铁路的定义是,凡一条铁路的主要区段,列车的最高运行速度达到200公里/小时或以上者,可以称为高速铁路。
[0021]美国:美国联邦铁路管理局曾对高速铁路定义为最高营运速度高于145公里/小时(90mph)的铁路,但从社会大众的角度,“高速铁路” 一词在美国通常会被用来指营运速度高于160公里/小时的铁路服务,这是因为在当地除了阿西乐快线(最高速度240公里/小时)以外并没有其他营运速度高于128公里/小时(80mph)的铁路客运服务。
[0022]高铁虽然在地面上行驶,然而其速度是地面上各种交通工具最高的,一旦出事,其后果同样不堪想象。因此驾驶高铁的驾驶员需要训练有素并保持高度的专注力。然而,驾驶员也会出现状态异常的情况发生,有主观的因素,也有客观的因素,这种异常状态在生理参数上都会出现一些预兆。而现有技术中并没有这些预兆的检测方案,更不用说在检测预兆后及时为乘客提供与外界联系的紧急通话机制了。
[0023]为此,本发明搭建了一种高铁驾驶员状态检测报警平台,采用高精度的脉搏监控设备和脑电波监控设备对高铁驾驶员的脉搏和脑电波参数进行及时检测和报警,并在识别到高铁驾驶员状态异常时,及时为乘客启动紧急通话设备,为乘客提供更多的逃生机会。
[0024]图1为本发明的高铁驾驶员状态检测报警平台的第一实施例的结构方框图,所述检测报警平台包括生理参数检测子系统、一键通信设备和主控芯片,所述生理参数检测子系统用于对高铁驾驶舱内的驾驶员的生理状态进行检测,所述主控芯片与所述生理参数检测子系统和所述一键通信设备分别连接,根据所述生理参数检测子系统的检测结果确定是否启动所述一键通信设备。
[0025]接着,继续对本发明的高铁驾驶员状态检测报警平台的第二实施例的结构方框图进行进一步的说明。
[0026]所述检测报警平台包括:一键通信设备,包括呼叫键和无线通信接口,所述呼叫键用于在外部人员按压时,自动打开所述无线通信接口以接收外部人员的通话信息,所述无线通信接口用于将外部人员的通话信息通过无线通信链路发送到远端的运营管理中心处的服务器;弹簧结构,维系在所述一键通信设备上;弹簧驱动设备,与主控芯片和弹簧结构分别连接,用于在接收到异常状态信号时,弹开所述弹簧结构以将所述一键通信设备从高铁乘客车厢厢体内部深处推送上来,在接收到正常状态信号时,回缩所述弹簧结构以将所述一键通信设备收回至高铁乘客车厢厢体内部深处。
[0027]所述检测报警平台包括:电力供应开关,与主控芯片、一键通信设备和独立供电设备分别连接,用于在接收到异常状态信号时,恢复所述独立供电设备对所述一键通信设备的电力供应,在接收到正常状态信号时,断开所述独立供电设备对所述一键通信设备的电力供应;独立供电设备,与所述一键通信设备、所述弹簧驱动设备和所述电力供应开关分别连接,仅为所述一键通信设备、所述弹簧驱动设备和所述电力供应开关提供电力供应。
[0028]所述检测报警平台包括:第一电阻,一端与5V电源连接,另一端与红外接收二极管的正端连接;第二电阻,一端与5V电源连接,另一端与第三电阻的一端连接;第三电阻,另一端接地,并具有与第二电阻相同的阻值;第一双路运算放大器,用于产生2.5V的基准电压,其正端与第二电阻的另一端连接,负端与第一电容的一端连接,输出端与红外发射二极管的负端连接,负端还与红外发射二极管的负端连接;第一电容,另一端接地;第四电阻,一端与红外发射二极管的负端连接;第二双路运算放大器,正端与第四电阻的另一端连接,负端与红外接收二极管的正端连接,输出端作为脉搏电压。
[0029]所述检测报警平台包括:第五电阻,并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间;第二电容,并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间;红外发射二极管,设置在驾驶员耳部毛细血管位置,用于发射红外光,红外发射二极管的负端与红外接收二极管的正端连接;红外接收二极管,设置在驾驶员耳部毛细血管位置,位于所述红外发射二极管的相对位置,用于接收透射驾驶员耳部毛细血管后的红外光。
[0030]所述检测报警平台包括:检测电极,设置在驾驶员头部上,用于检测大脑的神经元活动通过离子传导到达大脑皮层而形成的电压变化量;前置差分放大器,与所述检测电极连接,用于对所述电压变化量进行放大;低通滤波器,与所述前置差分放大器连接,用于将放大后的电压变化量进行100Hz低通滤波,以输出第一滤波信号;两级工频陷波器,与所述低通滤波器连接,用于对所述第一滤波信号进行两级工频陷波处理,以输出陷波信号。
[0031]所述检测报警平台包括:高通滤波器,与所述两级工频陷波器连接,用于对所述陷波信号进行0.1Hz高通滤波,以输出第二滤波信号;电平调节电路,与所述高通滤波器连接,对所述第二滤波信号进行电平调节处理,以为后续模数转换做准备;模数转换电路,与所述电平调节电路连接,将经过电平调节处理后的第二滤波信号进行8位的模数转换,以获得驾驶员的脑电波数字信号。
[0032]所述检测报警平台包括:主控芯片,采用并行输入输出接口与所述模数转换电路连接以获得所述脑电波数字信号,采用串行输入输出接口与所述第二双路运算放大器的输出端连接以获得所述脉搏电压,当所述脉搏电压在预设脉搏范围之外时,发出脉搏异常识别信号,当所述脑电波数字信号中出现α波和β波时,输出浅睡眠识别信号,当所述脑电波数字信号中出现Θ波和δ波时,输出深睡眠识别信号。
[0033]其中,当主控芯片发出脉搏异常识别信号、浅睡眠识别信号或深睡眠识别信号时,主控芯片同时发出异常状态信号,否则,主控芯片同时发出正常状态信号;当红外发射二极管和红外接收二极管之间无脉搏时,脉搏电压为2.5V,当红外发射二极管和红外接收二极管之间存在跳动的脉搏时,血脉使耳部透光性变差,脉搏电压大于2.5V ;所述两级工频陷波器采用带通滤波抵消方式设计,用于抵消所述第一滤波信号中的工频分量,所述工频分量为50Hz频率分量。
[0034]可选地,在所述检测报警平台中:无线通信接口为甚高频通信接口 ;无线通信接口为高频通信接口 ;无线通信接口为卫星通信接口 ;以及,第一双路运算放大器和第二双路运算放大器都可以选用TI公司的双路运算放大器。
[0035]另外,滤波器,顾名思义,是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的
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