一种驾驶疲劳提醒设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及交通安全领域，具体涉及一种驾驶疲劳提醒设备。为提供一种能够弥补现阶段各种驾驶疲劳提醒设备不足，准确高效，携带方便且成本较低的驾驶疲劳提醒设备。包括用于采集肌电信号的表面肌电信号传感器电极，与表面肌电信号传感器电极相连的用于处理和转换肌电信号的表面肌电信号传感器，所述的表面肌电信号传感器将处理和转换后的肌电信号传入单片机中，所述的单片机与报警器相连。该设备可实现有效及时的对驾驶疲劳进行提醒，其监测的是官方提出的可以准确判断驾驶疲劳的指标。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及交通安全领域，具体涉及一种驾驶疲劳提醒设备。 一种驾驶疲劳提醒设备
【背景技术】
[0002] 疲劳驾驶已成为全世界交通事故发生的最主要原因之一。美国国家公路交通安 全管理局曾统计，美国国内每年平均有5. 6万起车祸与疲劳驾驶相关，造成40000人受伤， 1544人死亡（占交通事故死亡总人数的3. 7% )。在我国，疲劳驾驶的危害也很大，如2012 年"8 · 26"延安特大交通事故中，卧铺客车追尾油罐车造成36人死亡，疲劳驾驶是事故主 要原因之一。目前由于疲劳驾驶而造成交通事故的界定仍缺乏一个准确而具体的标准，每 年因疲劳驾驶导致的交通事故要比报导数据高出许多。
[0003] 现行的驾驶员疲劳提醒设备中高端产品通过红外光源监测人的面部特征、眼部信 号、头部运动性等推断驾驶疲劳，其有一套完备的监控系统但是由于价格过高只是在一些 高档轿车上使用，并且其是一套车载系统不便于携带；而低端产品多是通过重力感应检测 驾驶员坐姿是否发生前倾来推断驾驶疲劳，而对于驾驶员的左右的重心改变却是无法准确 监测，因此其判断驾驶疲劳的准确性不高。 实用新型内容
[0004] 本实用新型目的在于克服上述现有技术缺点，提供一种能够弥补现阶段各种驾驶 疲劳提醒设备不足，准确高效，携带方便且成本较低的驾驶疲劳提醒设备。
[0005] 为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为：包括用于采集肌电信号的表面 肌电信号传感器电极，与表面肌电信号传感器电极相连的用于处理和转换肌电信号的表面 肌电信号传感器，
[0006] 所述的表面肌电信号传感器将处理和转换后的肌电信号传入单片机中，所述的单 片机与报警器相连。
[0007] 所述的单片机采用MSP430。
[0008] 所述的表面肌电信号传感器电极为片状，材质为铜，在其表面镀一层银。
[0009] 所述的表面肌电信号传感器通过光纤与单片机相连，单片机通过光纤与报警器相 连。
[0010] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：由于驾驶员眼睛在闭合的时候， 眼框外一圈的眼轮匝肌会出现收缩，收缩的同时会产生肌电信号，本实用新型通过表面肌 电信号传感器电极采集该肌电信号，将采集到的肌电信号传递给表面肌电信号传感器进行 处理并转化为数字信号，使用单片机与产生驾驶疲劳的阈值（PERCL0S = 0. 4)相比，若大于 阈值则控制报警器报警，报警器在驾驶员耳朵旁边发出"嗞嗞"的报警声，将驾驶员从疲劳 的状态下唤醒。本实用新型的仪器可实现有效及时的对驾驶疲劳进行提醒，其监测的是官 方提出的可以准确判断驾驶疲劳的指标。
[0011] 进一步，由于整个仪器采用的光纤相连，数据可以及时有效的生成并处理并对是 否疲劳驾驶进行判断。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型结构示意图；
[0013] 图2为本实用新型的信号流程图
[0014] 其中，1、表面肌电信号传感器的电极2、表面肌电信号传感器3、单片机
[0015] 4、报警器。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明：
[0017] 参见图1，本实用新型包括片状的用于采集肌电信号的表面肌电信号传感器的电 极1，该电极通常是铜质，在表面镀一层银，并且其与人体直接接触，表面肌电信号传感器的 电极1将采集到的肌电信号传入与其通过光纤相连的表面肌电信号传感器2,在表面肌电 信号传感器2针对于表面肌电信号传感器的电极1传入的肌电信号进行处理和数据的转 换，并将肌电信号处理传入型号为MSP430的单片机3中。单片机3对数据处理完毕后如果 有报警的需要则通过光纤传递给报警器4进行报警，如果单片机3处理数据发现没有必要 进行报警，则对传入的数据舍去。
[0018] 将单片机3、报警器4与表面肌电信号传感器2做成类似蓝牙耳机的形式方便驾驶 员携带。
[0019] 本实用新型进一步改进在于：报警器在驾驶员的耳朵旁边，如果驾驶员产生了驾 驶疲劳，报警器会发出"嗞嗞"的报警声，能及时将驾驶员唤醒。
[0020] 参见图2,为使电极采集的肌电信号能准确有效的转化为数据形式，要在表面肌电 信号传感器2中经过放大电路的放大和滤波器对信号过滤。需要放大电路是因为肌电信号 由体内传到体表，再传到表面肌电信号传感器的电极1，受到了人体内电阻与电极与肌肉之 间的接触问题的影响，因此为了肌电信号能够有效的传入单片机3内，需要放大电路的放 大；需要滤波器过滤是因为50Hz的工频信号对信号频率在10Hz -500Hz对肌电信号的干扰 较大，需要用滤波器过滤保证单片机的接受。此外，在表面肌电信号传感器2中还需要A/ D的转换，将肌电信号转化为数据传入单片机3中。单片机3每一段时间对数据进行处理 判断，将数据转换为驾驶员单位时间内眼睛闭合时间所占的百分率与产生驾驶疲劳的阈值 (PERCL0S = 0.4)相比，若大于阈值则控制报警器报警，若小于阈值，则舍弃这一段时间的 数据，从而重新开始记录数据。
[0021] 工作原理：由于驾驶疲劳可以通过驾驶员单位时间内眼睛闭合时间所占的百分 率来做出有效的判断，眼睛在闭合的时候，眼框外一圈的眼轮匝肌会出现收缩，收缩的同时 会产生肌电信号，而表面肌电信号传感器2可以对这种肌肉收缩带来的电信号进行处理并 能够转化为数字信号，从而可以使用单片机3检测单位时间内眼睛闭合时间所占的百分 率，如果驾驶员单位时间内眼睛闭合时间所占的百分率超过了驾驶疲劳限定的PERCL0S = 0. 4(单位时间内眼睛闭合时间为40% )，则单片机就会控制报警器发出进行报警。报警器 4会在驾驶员耳朵旁边发出"嗞嗞"的报警声，将驾驶员从疲劳的状态下唤醒。
[0022] 本实用新型的仪器结构简单紧凑，体积小，重量轻，便于携带，并可采用可充电电 池供电，适合驾驶员长时间反复使用。
[0023] 本实用新型的仪器价格较低，表面肌电信号传感器只需监测一块肌肉的肌电信号 所以价格不高，而其它设备都为常用的电子元件，价格也相对合理，其价格可能略高于市场 上的低端驾驶疲劳提醒设备，但是价格远在市场上的高端的驾驶疲劳提醒系统之下。
【权利要求】
1. 一种驾驶疲劳提醒设备，其特征在于：包括用于采集肌电信号的表面肌电信号传感 器电极（1)，与表面肌电信号传感器电极（1)相连的用于处理和转换肌电信号的表面肌电 信号传感器（2)， 所述的表面肌电信号传感器（2)将处理和转换后的肌电信号传入单片机（3)中，所述 的单片机（3)与报警器（4)相连。
2. 根据权利要求1所述的一种驾驶疲劳提醒设备，其特征在于：所述的单片机（3)采 用 MSP430。
3. 根据权利要求1所述的一种驾驶疲劳提醒设备，其特征在于：所述的表面肌电信号 传感器电极（1)为片状，材质为铜，在其表面镀一层银。
4. 根据权利要求1所述的一种驾驶疲劳提醒设备，其特征在于：所述的表面肌电信号 传感器（2)通过光纤与单片机（3)相连，单片机（3)通过光纤与报警器（4)相连。
【文档编号】G08B21/06GK203849834SQ201420201337
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】张驰, 杨琼, 刘时雨, 邵东建, 华贵龙 申请人:长安大学