一种防疲劳汽车坐垫的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及汽车配件领域，尤其涉及一种防疲劳汽车坐垫。
【背景技术】
[0002] 现代社会，居民汽车拥有率和交通事故率都逐年递增，行车安全至关重要。在大量 新闻报道的车祸中，疲劳驾驶是道路安全的主要杀手。
[0003] 现有技术中有通过控制汽车坐垫震动或在汽车坐垫中添加具有提神作用的材料 来防止驾驶人员疲劳。
[0004] 现有技术中也有通过人脸的眼部特征或者开车的异常行为来进行检测是否疲劳 驾驶，但这类装置目前尚未普及，同时这类装置需要采集大量的数据，检测存在时间滞后 性，且检测结果不全面，受驾驶员个体差异和外在环境影响大，成本高且误报率高。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种防疲劳汽车坐垫，以解决采集数据量大、检测时间 滞后性、环境影响和个体差异导致误报的技术问题，具有检测实时性、抗干扰性高和弥补个 体差异的技术效果。
[0006] 为实现以上实用新型目的，一方面，本实用新型提供一种防疲劳汽车坐垫，包括垫 体和设备装置模块，
[0007] 所述设备装置模块包括心率采集单元、控制及处理单元和报警单元；
[0008] 所述垫体：用于承载心率采集单元；
[0009] 所述心率采集单元：用于采集脉搏波信号；
[0010] 所述控制及处理单元：用于发出控制信息以及监控心率及其变异性，并对监控结 果做出相应反应；
[0011] 所述报警单元：用于发出报警信息；
[0012] 所述垫体与腿部接触的部分设有所述心率采集单元，所述心率采集单元与控制及 处理单元连接，所述控制及处理单元与报警单元连接。
[0013] 进一步地，所述垫体包括气垫和导气管，所述设备装置模块还包括气栗，
[0014] 所述气垫，用于使垫体与腿部的接触密切；
[0015] 所述导气管，用于给气垫充气的通道；
[0016] 所述气栗，用于给气垫充气；
[0017] 所述气栗与控制及处理单元连接，所述气垫通过导气管与气栗连通。
[0018] 进一步地，所述垫体四周突起，中间内凹，并在与腿部接触的一侧设置两个气垫， 所述心率采集单元设置于气垫上。
[0019] 进一步地，所述心率采集单元是压力传感器。
[0020] 进一步地，所述防疲劳汽车坐垫还包括通信单元和外部设备模块，
[0021] 所述通信模块，用于控制及处理单元与外部设备模块之间的信息传输；
[0022] 所述外部设备模块，用于响应控制及处理单元发出的控制信息；
[0023] 所述通信模块与控制及处理单元连接，所述通信模块与外部设备模块通信连接。
[0024] 进一步地，所述外部设备模块包括车载设备单元和/或移动设备单元；
[0025] 所述车载设备单元，用于响应控制及处理单元发出的控制信息以及向控制及处理 单元发送车外环境信息；
[0026] 所述移动设备单元，用于接收通信模块发出的信息以及向控制及处理单元发送车 外环境信息。
[0027] 另一方面，本实用新型提供一种防疲劳汽车坐垫防疲劳方法，包括如下步骤：
[0028] 步骤S1 :当汽车行驶时，控制及处理单元向心率采集单元发出启动运行的控制信 息；
[0029] 步骤S2 :心率采集单元接收到启动运行的控制信息后，开始对脉搏波信号进行采 集，并将脉搏波信号传输给控制及处理单元；
[0030] 步骤S3 :控制及处理单元对接收到的脉搏波信号进行滤波处理，并生成滤波后的 脉搏波信号；
[0031] 步骤S4 :控制及处理单元通过滤波后的脉搏波信号进行心率的实时计算，并将计 算结果保存；
[0032] 步骤S5 :当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间后，控制及处理单元（22)以预设 监控频率对RR间期平均值标准差值SDNN和/或频域指标中的交感神经活性指标低频段LF 值和迷走神经活性指标高频段HF值进行疲劳度分析；
[0033] 步骤S6 :当疲劳度达到预设疲劳值时，控制及处理单元向报警单元发出疲劳告警 报警信号；
[0034] 步骤S7 :当心率采集单元采集不到脉搏波信号且汽车停止时间达到预设时间后， 控制及处理单元向心率采集单元发出停止运行控制信息；
[0035] 步骤S8 :心率采集单元接收到停止运行的控制信息后，停止运行。
[0036] 进一步地，所述步骤S5中控制及处理单元以预设监控频率对RR间期平均值标准 差值SDNN进行疲劳度分析的方法如下；
[0037] 当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间时，控制及处理单元将此刻RR间期平均 值标准差值SDNN作为非疲劳时域指标基准参数；
[0038] 当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间后，控制及处理单元以预设监控频率对RR 间期平均值标准差值SDNN进行计算，并将计算结果与非疲劳时域指标基准参数比较；获得 疲劳度。
[0039] 进一步地，所述步骤S5中控制及处理单元以预设监控频率对频域指标中的低频 功率指标LF值和高频功率指标HF值进行疲劳度分析的方法如下，
[0040] 当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间时，控制及处理单元将此刻低频功率指标 LF值和高频功率指标HF值作为非疲劳频域指标基准参数；
[0041] 当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间后，控制及处理单元以预设监控频率对低 频功率指标LF值和高频功率指标HF值进行计算，并将计算结果与非疲劳频域指标基准参 数比较；获得疲劳度；
[0042] 进一步地，所述步骤S5中还包括控制及处理单元通过车载设备单元和/或移动设 备单元获取车辆行驶环境参数，并根据环境参数修正疲劳程度；
[0043] 进一步地，所述步骤S3中控制及处理单元通过Welch算法对脉搏波信号进行滤波 处理；
[0044] 进一步地，所述步骤S5中控制及处理单元计算RR间期平均值标准差值SDNN的公 式如下：
[0045]
[0046] 其中N为预设时间段内监测到的心搏总数，R&为第i个RR间期；其中i是RR间 期的序号，为N个心搏的RR间期平均值。
[0047] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0048] 1.运用在垫体与腿部接触的地方加装心率采集单元，并通过对心率参数的监控的 技术方案，获得了实时获知心率情况，实时监控疲劳程度的技术效果。
[0049] 2.运用在垫体与腿部之间加装气垫，并在气垫上加装心率采集单元的技术方案， 获得了腿部与心率采集单元接触切合度高，采集数据准确性高的技术效果。
[0050] 3.运用车载设备以及移动设备获取周围环境参数的技术方案，获得了可对疲劳程 度等级根据实际情况进行修正的技术效果。
【附图说明】
[0051] 图1是本实用新型防疲劳汽车坐垫的一个结构示意图。
[0052] 图2是本实用新型防疲劳汽车坐垫的另一个结构示意图。
[0053] 图3是本实用新型防疲劳汽车坐垫的又一个结构示意图。
[0054] 图4是本实用新型防疲劳汽车坐垫防疲劳方法的一个步骤图。
[0055] 图5是本实用新型防疲劳汽车坐垫防疲劳方法的另一个步骤图。
[0056] 图6是本实用新型防疲劳汽车坐垫防疲劳方法的又一个步骤图。
[0057] 图7是本实用新型防疲劳汽车坐垫防疲劳方法的再一个步骤图。
[0058] 图中：
[0059] 垫体1 ;气垫11 ;导气管12 ;
[0060] 设备装置模块2 ;心率采集单元21 ;控制及处理单元22 ;报警单元23 ;气栗24 ;
[0061] 通信模块3;
[0062] 外部设备模块4 ;车载设备单元41 ;移动设备单元42。
【具体实施方式】
[0063] 如图1所示为本实用新型提供的一种防疲劳汽车坐垫一个结构示意图，该防疲劳 汽车坐垫包括：垫体（1)和设备装置模块（2)，设备装置模块（2)包括心率采集单元（21)、 控制及处理单元（22)和报警单元（23)。具体来说，在本实用新型中，心率采集单元（21)安 装于垫体（1)与腿部接触的部分，通过人体股动脉来采集脉搏波；心跳采集单元（21)与控 制及处理单元（22)连接，心跳采集单元（21)将采集的脉搏波信号发送给控制及处理单元 (22);控制及处理单元（22)与报警单元（23)连接，当控制及处理单元（22)对脉搏波信号 处理发现异常时，向报警单元（23)发送报警及控制信号，报警单元（23)对接收到的信息做 出相应的动作，比如声光报警、手机客户端报警等。
[0064] 进一步地，如图2所提供的一种防疲劳汽车坐垫另一个结构示意图，其中垫体（1) 包括气垫（11)和导气管（12)，设备装置模块（2)还包括气栗（24)。具体来说，在本实用新 型中，心率采集单元（21)安装于气垫（11)上；气垫（11)安装于垫体（1)与腿部接触的部 分，用于使汽车在行驶及颠簸过程中腿部与心率采集单元（21)切合度提高；控制及处理单 元（22)通过气栗（24)及导气管（12)对气垫（11)进行充气，以此保证气垫气量充足。
[0065] 进一步地，如图3所提供的一种防疲劳汽车坐垫又一个结构示意图，其中防疲劳 汽车坐垫还包括通信模块（3)和外部设备模块（4)，外部设备模块（4)包括车载设备单元 (41)和移动设备单元（42)。具体来说，在本实用新型中，控制及处理单元（22)与外部设备 模块（4)通过通信模块（3)进行信息通讯，控制及处理单元（22)通过外部设备模块（4)获 取当前车辆所在周围环境参数。
[0066] 如图4所示为本实用新型提供的一种防疲劳汽车坐垫防疲劳方法的一个步骤示 意图，包括如下步骤：
[0067] 步骤S1 :当汽车行驶时，控制及处理单元向心率采集单元发出启动运行的控制信 息；
[0068] 步骤S2 :心率采集单元接收到启动运行的控制信息后，开始对脉搏波信号