CN110084998A - 便携式驾驶疲劳监测与干预装置及其方法 - Google Patents

便携式驾驶疲劳监测与干预装置及其方法 Download PDF

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Abstract

便携式驾驶疲劳监测与干预装置，包括设有EEG+MI疲劳监测单元和tDCS+物理警示疲劳干预单元的驾驶员佩戴模块；驾驶员佩戴模块通过驾驶员佩戴模块的无线供能模块与车载模块无线相连；车载模块由无创BCI中控单元和车载电源组成；其监测、干预步骤包括：1)设备连接；2)获取、存储驾驶员脑电信号；3)构成驾驶疲劳监测的复合信号；4)判定结果向tDCS+物理警示疲劳干预单元5发送相应指令；5)当驾驶员疲劳状态判定达到或超过预先设定的疲劳等级阈值时，tDCS+物理警示疲劳干预单元开始工作；消除驾驶员疲劳驾驶隐患，可确保驾驶员从容避险，可大幅降低由于疲劳引发的交通事故发生概率。

Description

便携式驾驶疲劳监测与干预装置及其方法
技术领域
本发明属于驾驶监测技术领域，具体涉及便携式驾驶疲劳监测与干预装置及其方法，对驾驶员脑电状态实时监测，当发现疲劳驾驶时对驾驶疲劳进行经颅直流电刺激有效干预，能够对驾驶员疲劳驾驶风险有效规避，
背景技术
据《2019-2025年中国交通事故现场勘查救援设备行业市场专项调研及投资战略研究报告》统计，2017年全国发生汽车交通事故139412起，死亡人数为46817人；受伤人数为139180人，直接财产损失103978万元。以2016年京沪高速淮安段交通事故统计为样本，全年发生交通事故787起，其中因疲劳驾驶导致的交通事故高达414起，约占事故总量52.6％。因此，疲劳驾驶已成为道路交通事故的主要诱因。
基于不同原理，疲劳监测及其干预方式很多。驾驶疲劳监测方案有：美国运输部的国家公路交通安全管理局(NHTSA)提出的基于人脸识别技术的PERCLOS(percentage ofeyeclosure)困意监测方法；基于驾驶操作行为和车辆行驶检测的车道偏离监测法(LaneDeparture)和驾驶员生理参数测定检测法。而驾驶疲劳的干预方案有：警示灯、蜂鸣器、语音提醒；紧急制冷或紧急制氧醒神，座位振动提神；经络穴位电刺激方法等。但上述方案，无论是疲劳监测还是疲劳干预，都存在明显缺陷。国内外多起司机睁着眼睛睡着的案例充分暴露了PERCLOS困意监测方案的非普适性；基于我国道路交通现状，高频次超车、被超、并线、压线等行车习惯导致高频次Lane Departure误报，从而使该方案预警效果大幅降低；驾驶员生理参数测定法则面临参数方案选取等技术难题。而现有驾驶疲劳干预方案则普遍为物理方法，无法从疲劳机理层面进行干预且干预后效应严重受限。因此，发明一种便携式疲劳驾驶监测与干预装置对降低疲劳驾驶所致交通事故发生率，挽回国民经济损失等多方面均具有重大社会意义。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种便携式驾驶疲劳监测与干预装置及其方法，实现驾驶员神经状态实时监测及疲劳预警和有效干预，且干预后效应时长充裕，消除驾驶员疲劳驾驶隐患，可确保驾驶员从容避险，可大幅降低由于疲劳引发的交通事故发生概率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
便携式驾驶疲劳监测与干预装置，包括设有EEG+MI疲劳监测单元和tDCS+物理警示疲劳干预单元的驾驶员佩戴模块；驾驶员佩戴模块通过驾驶员佩戴模块的无线供能模块与车载模块无线相连；车载模块由无创BCI中控单元和车载电源组成；
EEG+MI疲劳监测单元由EEG信号采集系统、MI信号采集系统和复合信号存储器SDRAM组成；EEG信号采集系统包括EEG干电极和EEG信号去伪和放大单元；MI信号采集系统包括三轴陀螺仪和MI信号提取系统；
EEG干电极与EEG信号去伪和放大单元的EEG信号输入端相连；三轴陀螺仪与MI信号提取系统输入端相连；EEG信号去伪和放大单元输出端的EEG去伪放大信号和MI信号提取系统输出端的MI信号共同输入到复合信号存储器SDRAM输入端；
tDCS+物理警示疲劳干预单元由tDCS干电极、tDCS控制单元和物理警示单元组成；tDCS控制单元的电流输出端与tDCS干电极的电流输入端相连；
无创BCI中控单元由疲劳等级自动判决系统和干预模式指令系统组成；疲劳等级自动判决系统的疲劳等级输出端与干预模式指令系统的输入端相连；干预模式指令系统的指令输出端分别与tDCS控制单元的输入端、物理警示单元的输入端相连；
疲劳等级自动判决系统可分解为复合信号处理单元和疲劳等级判定模型；复合信号处理单元的输出端与疲劳等级判定模型的输入端相连；疲劳等级自动判决系统的电源端与车载电源相连
复合信号存储器SDRAM中的数据通过无线通信链路传输到车载单元供复合信号预处理器进行预处理；干预模式指令系统系统通过无线通信链路向驾驶员佩戴模块中的tDCS控制单元和物理警示单元发送工作指令。
所述的EEG+MI疲劳监测单元将EEG信号与MI信号组成的复合信号作为驾驶员疲劳等级判定依据。
所述的tDCS+物理警示疲劳干预单元实现疲劳消除；根据驾驶员疲劳等级差异自动采用不同的干预方案；此外，tDCS干预疗程数和疗程时长均得到干预模式指令系统系统精确控制。
所述的EEG信号采集和tDCS干预分别采用了EEG干电极和tDCS干电极，EEG干电极采用AgCl纳米复合材料的八爪形电极，tDCS干电极采用Ag/AgCl环形高精度电极；车载模块通过无线能量传输单元向驾驶员佩戴模块进行无线传能。
利用便携式驾驶疲劳监测与干预装置监测、干预的方法，包括以下步骤：
步骤1，车载模块通过无线能量传输模块向驾驶员佩戴模块进行无线供能，驾驶员佩戴模块和车载模块间通过无线通信链路实现无线通信；
步骤2，在EEG+MI疲劳监测单元的EEG信号采集系统中，EEG干电极获取驾驶员实时脑电信号，原始脑电信号经EEG信号去伪和放大单元处理后被存储在复合信号存储器SDRAM中；
在MI信号采集系统中，三轴陀螺仪监测驾驶员头部由于嗜睡产生的间歇性运动，并经MI信号提取电路处理后被存储在复合信号存储器SDRAM中；
步骤3，EEG信号与MI信号构成驾驶疲劳监测的复合信号经无线通信链路首先到达车载模块的疲劳等级自动判决系统中，疲劳等级自动判决系统中的复合信号预处理电路对EEG+MI信号预处理后，经疲劳等级自动判定算法单元计算确定驾驶员是否处于疲劳状态及其疲劳等级，算法单元基于支持向量机训练模型；
步骤4，干预模式指令系统根据疲劳等级自动判断系统的判定结果向tDCS+物理警示疲劳干预单元发送相应指令，指令传输通过无线通信链路；tDCS+物理警示疲劳干预单元分为物理干预和tDCS干预两种工作模式；
步骤5，可根据疲劳系数将驾驶员困意状态划分为5个等级，包括有L0：清醒、L1：轻度疲劳、L2：中度疲劳、L3：重度疲劳和L4：瞌睡；当驾驶员疲劳状态判定达到或超过预先设定的疲劳等级阈值时，通常设置为L1，tDCS+物理警示疲劳干预单元开始工作；当未达到疲劳等级L1，系统继续保持监测状态；当疲劳等级达到L1，tDCS开始工作进行疲劳干预；考虑到驾驶员安全，tDCS工作电流通常设置为1-2mA，一个刺激疗程为10分钟。系统再次判断驾驶员疲劳等级，如果仍处于L1级，则进行第二个10分钟刺激疗程；出于安全考虑，经2个tDCS疗程后，如果驾驶员仍未恢复L0级清醒状态，终止tDCS介入，传统物理警示单元开始工作，包括蜂鸣、语音、震动；针对部分驾驶员精神状态可能从清醒L0直接跃变为L2及其以上疲劳等级，直接启动tDCS和物理警示复合干预方案。
所述的tDCS干预是由tDCS控制单元控制tDCS干电极刺激人脑相应靶位，实现疲劳消除；EEG干电极和tDCS干电极均采用干电极方案替代传统的导电膏电极或盐浸电极。
本发明的有益效果是：
选定无创脑机接口(brain-computer interface,BCI)技术实现本发明便携装置中央控制。无创BCI单元可向驾驶员佩戴单元进行无线供能，且二者之间进行无线通信。
选定脑电(electroencephalo-graph,EEG)信号和三轴陀螺仪捕获的头部动作强度(movement intensity,MI)信息作为驾驶员疲劳状态监测的复合判据“EEG+MI”。EEG信号作为疲劳监测的“金标准”与MI信息相结合可大幅降低由于打哈欠等轻微嗜睡症状引起间歇性头部运动而产生的脑电伪影和噪声等不良影响，显著提高驾驶疲劳判断精度。
当监测到驾驶员进入疲劳状态，选择经颅直流电刺激(transcranial directcurrent stimulation,tDCS)方案进行有效干预。tDCS通过改变神经元细胞静息膜电位影响突触间神经递质的释放而实现调整驾驶员神经状态的目的，使驾驶员在刺激过程中及其后效应期间保持清醒状态。
基于无创BCI控制和无线供能和传输技术实现整体装置的便携式设计，通过采集EEG+MI信号组合获取驾驶员疲劳状态精确监测，当触发疲劳阈值，高分辨率tDCS及时介入使驾驶员在刺激过程及其后效应期间保持清醒驾驶，完成合理操作安全避险。为消除驾驶员疲劳驾驶隐患，提供了精确监测及有效干预的便携装置，可大幅降低由于疲劳引发的交通事故发生概率。
由于EEG+MI疲劳监测单元将EEG信号与MI信号组成的复合信号作为驾驶员疲劳等级判定依据，提高驾驶员疲劳监测精度，排除嗜睡状态头部运动对脑电信号的影响，；采用tDCS+物理警示疲劳干预单元实现疲劳消除；兼顾疲劳消除效果与方案安全性两方面要求；EEG信号采集和tDCS干预分别采用了EEG干电极和tDCS干电极，提高驾驶员佩戴该装置的舒适度，满足装置便携式要求。
附图说明
图1是本发明便携式驾驶疲劳监测与干预装置的系统框图。
图2是本发明tDCS工作模式流程图。
图中：1.驾驶员佩戴模块，2.车载模块，3.无线能量传输模块，4.EEG+MI疲劳监测单元，5.tDCS+物理警示疲劳干预单元，6.无创BCI中控单元，7.车载电源，8.EEG信号采集系统，9.MI信号采集系统，10.疲劳等级自动判决系统，11.EEG信号采集干电极，12.EEG信号去伪和放大单元，13.三轴陀螺仪，14.MI信号提取电路，15.复合信号存储器SDRAM，16.tDCS控制电路，17.tDCS干电极，18.EEG+MI复合信号预处理电路，19.疲劳等级自动判定算法单元，20.干预模式指令系统，21.无线通信链路，22.物理警示单元。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。
参见图1，便携式驾驶疲劳监测与干预装置，包括设有EEG+MI疲劳监测单元4和tDCS+物理警示疲劳干预单元5的驾驶员佩戴模块1；驾驶员佩戴模块1通过驾驶员佩戴模块的无线供能模块3与车载模块2无线相连；车载模块2由无创BCI中控单元6和车载电源7组成；
EEG+MI疲劳监测单元4由EEG信号采集系统8、MI信号采集系统9和复合信号存储器SDRAM15组成；EEG信号采集系统8包括EEG干电极11和EEG信号去伪和放大单元12；MI信号采集系统9包括三轴陀螺仪13和MI信号提取系统14；
EEG干电极11与EEG信号去伪和放大单元12的EEG信号输入端相连；三轴陀螺仪13与MI信号提取系统14输入端相连；EEG信号去伪和放大单元12输出端的EEG去伪放大信号和MI信号提取系统14输出端的MI信号共同输入到复合信号存储器SDRAM15输入端；
tDCS+物理警示疲劳干预单元5由tDCS干电极17、tDCS控制单元16和物理警示单元22组成；tDCS控制单元16的电流输出端与tDCS干电极17的电流输入端相连；
无创BCI中控单元6由疲劳等级自动判决系统10和干预模式指令系统20组成；疲劳等级自动判决系统10的疲劳等级输出端与干预模式指令系统20的输入端相连；干预模式指令系统20的指令输出端分别与tDCS控制单元16的输入端、物理警示单元22的输入端相连；
疲劳等级自动判决系统10可分解为复合信号处理单元18和疲劳等级判定模型19；复合信号处理单元18的输出端与疲劳等级判定模型19的输入端相连；疲劳等级自动判决系统10的电源端与车载电源7相连；
复合信号存储器SDRAM15中的数据通过无线通信链路21传输到车载单元供复合信号预处理器18进行预处理；干预模式指令系统系统20通过无线通信链路21向驾驶员佩戴模块中的tDCS控制单元16和物理警示单元22发送工作指令。
如图1所示，整体框架由驾驶员佩戴模块1、车载模块2、无线能量传输模块3和无线通信链路21组成；无线能量传输模块3和无线通信链路21是为了满足装置的便携式设计要求；
驾驶员佩戴模块1由疲劳监测单元4和“tDCS+物理警示”疲劳干预单元5组成；
车载模块2主要包括无创BCI中控单元6和车载电源7；
车载电源7向无创BCI中控单元6有线供电，车载模块2通过无线能量传输模块3向驾驶员佩戴模块1进行无线供能，驾驶员佩戴模块1和车载模块2间通过无线通信链路21实现无线通信，无线通信可采用蓝牙(Bluetooth)技术或基于车联网的无线局域网(Wirelessfidelity)技术；
EEG+MI疲劳监测单元4包含了两种信号采集系统：EEG信号采集系统8和MI信号采集系统9；
在EEG信号采集系统8中，EEG干电极11获取驾驶员实时脑电信号，原始脑电信号经EEG信号去伪和放大单元12处理后被存储在复合信号存储器SDRAM15中；
在MI信号采集系统9中，三轴陀螺仪13监测驾驶员头部由于嗜睡产生的间歇性运动，并经MI信号提取电路14处理后被存储在复合信号存储器SDRAM15中；
EEG信号与MI信号构成驾驶疲劳监测的复合信号经无线通信链路21首先到达车载模块2的疲劳等级自动判决系统10。疲劳等级自动判决系统10中的复合信号预处理电路18对EEG+MI信号预处理后，经疲劳等级自动判定算法单元19计算确定驾驶员是否处于疲劳状态及其疲劳等级，算法单元基于支持向量机(SVM,support vectormachine)训练模型。
干预模式指令系统20根据疲劳等级自动判断系统10的判定结果向tDCS+物理警示疲劳干预单元5发送相应指令，指令传输通过无线通信链路21。干预单元5可分为物理干预22和tDCS干预两种工作模式，其中tDCS干预是由tDCS控制单元16控制tDCS干电极17刺激人脑相应靶位，实现疲劳消除。EEG干电极11和tDCS干电极17均采用干电极方案替代传统的导电膏电极或盐浸电极也是为了提高设备便携性并提高驾驶员佩戴的舒适度。
可根据疲劳系数将驾驶员困意状态划分为5个等级(L0：清醒、L1：轻度疲劳、L2：中度疲劳、L3：重度疲劳和L4：瞌睡)。当驾驶员疲劳状态判定达到或超过预先设定的疲劳等级阈值，通常设置为L1，即tDCS+物理警示疲劳干预单元5开始工作。具体工作流程如图2所示，当本发明装置通电开始工作，驾驶员佩戴模块1实时获取EEG信号与MI信号作为疲劳系数计算基础数据，该数据经无线链路21传输至车载模块2，疲劳等级自动判决系统10通过数据分析判定驾驶员实时状态是否达到疲劳等级L1，当疲劳等级低于L1(即为L0)tDCS不介入，系统继续处于实时监测状态；当疲劳等级高于L1，tDCS电刺激和物理警示同时介入；当疲劳等级达到L1，出于安全考虑，需判断在此之前驾驶员是否已经历2个tDCS刺激疗程，如果小于2个疗程，tDCS刺激开始介入，tDCS工作电流通常设置为1-2mA，一个刺激疗程为10分钟。1个tDCS刺激疗程后系统再次判断驾驶员疲劳等级，如果仍处于L1级，且tDCS疗程数小于2，则进行第二个10分钟刺激疗程。2个tDCS刺激疗程后，如果驾驶员仍未恢复到L0级清醒状态，本发明装置也会终止tDCS介入，改为传统物理警示(蜂鸣、语音、震动等)。需要特别注意的是，驾驶员由于个体差异最优tDCS电流强度略有不同。
当本发明装置通电工作，以EEG信号采集系统8获取的脑电信号为主，辅助以MI信号采集系统9获取的头部运动信号组成本发明装置所需的EEG+MI复合信号共同存储于复合信号存储器SDRAM 15中，复合信号经无线传输到达车载车载模块2中的疲劳等级自动判决系统10，借助SVM模型计算疲劳系数并与预设疲劳阈值相比较，当未达到疲劳等级L1，系统继续保持监测状态；当疲劳等级达到L1，tDCS开始工作进行疲劳干预。考虑到驾驶员安全，tDCS工作电流通常设置为1-2mA，一个刺激疗程为10分钟。系统再次判断驾驶员疲劳等级，如果仍处于L1级，则进行第二个10分钟刺激疗程。出于安全考虑，经2个tDCS疗程后，如果驾驶员仍未恢复L0级清醒状态，本发明装置也会终止tDCS介入，传统物理警示单元22开始工作(蜂鸣、语音、震动等)。针对部分驾驶员精神状态可能从清醒L0直接跃变为L2及其以上疲劳等级，本发明会直接启动tDCS和物理警示复合干预方案。
利用便携式驾驶疲劳监测与干预装置监测、干预的方法，包括以下步骤：
步骤1，车载模块2通过无线能量传输模块3向驾驶员佩戴模块1进行无线供能，驾驶员佩戴模块1和车载模块2间通过无线通信链路21实现无线通信；
步骤2，在EEG+MI疲劳监测单元4的EEG信号采集系统8中，EEG干电极11获取驾驶员实时脑电信号，原始脑电信号经EEG信号去伪和放大单元12处理后被存储在复合信号存储器SDRAM15中；
在MI信号采集系统9中，三轴陀螺仪13监测驾驶员头部由于嗜睡产生的间歇性运动，并经MI信号提取电路14处理后被存储在复合信号存储器SDRAM15中；
步骤3，EEG信号与MI信号构成驾驶疲劳监测的复合信号经无线通信链路21首先到达车载模块2的疲劳等级自动判决系统10中，疲劳等级自动判决系统10中的复合信号预处理电路18对EEG+MI信号预处理后，经疲劳等级自动判定算法单元19计算确定驾驶员是否处于疲劳状态及其疲劳等级，算法单元基于支持向量机训练模型；
步骤4，干预模式指令系统20根据疲劳等级自动判断系统10的判定结果向tDCS+物理警示疲劳干预单元5发送相应指令，指令传输通过无线通信链路21；tDCS+物理警示疲劳干预单元5分为物理干预22和tDCS干预两种工作模式；
步骤5，可根据疲劳系数将驾驶员困意状态划分为5个等级，包括有L0：清醒、L1：轻度疲劳、L2：中度疲劳、L3：重度疲劳和L4：瞌睡；当驾驶员疲劳状态判定达到或超过预先设定的疲劳等级阈值时，通常设置为L1，tDCS+物理警示疲劳干预单元5开始工作；当未达到疲劳等级L1，系统继续保持监测状态；当疲劳等级达到L1，tDCS开始工作进行疲劳干预。考虑到驾驶员安全，tDCS工作电流通常设置为1-2mA，一个刺激疗程为10分钟。系统再次判断驾驶员疲劳等级，如果仍处于L1级，则进行第二个10分钟刺激疗程。出于安全考虑，经2个tDCS疗程后，如果驾驶员仍未恢复L0级清醒状态，本发明装置也会终止tDCS介入，传统物理警示单元22开始工作，包括蜂鸣、语音、震动；针对部分驾驶员精神状态可能从清醒L0直接跃变为L2及其以上疲劳等级，本发明会直接启动tDCS和物理警示复合干预方案。
所述的tDCS干预是由tDCS控制单元16控制tDCS干电极17刺激人脑相应靶位，实现疲劳消除；EEG干电极11和tDCS干电极17均采用干电极方案替代传统的导电膏电极或盐浸电极。
综上所述，本发明为获取驾驶员实时驾驶状态，并对驾驶疲劳进行及时有效干预，从而降低交通事故风险提供了技术方案支持。

Claims (6)

1.便携式驾驶疲劳监测与干预装置，其特征在于，包括设有EEG+MI疲劳监测单元(4)和tDCS+物理警示疲劳干预单元(5)的驾驶员佩戴模块(1)；驾驶员佩戴模块(1)通过驾驶员佩戴模块的无线供能模块(3)与车载模块(2)无线相连；车载模块(2)由无创BCI中控单元(6)和车载电源(7)组成；
EEG+MI疲劳监测单元(4)由EEG信号采集系统(8)、MI信号采集系统(9)和复合信号存储器SDRAM(15)组成；EEG信号采集系统(8)包括EEG干电极(11)和EEG信号去伪和放大单元(12)；MI信号采集系统(9)包括三轴陀螺仪(13)和MI信号提取系统(14)；
EEG干电极(11)与EEG信号去伪和放大单元(12)的EEG信号输入端相连；三轴陀螺仪(13)与MI信号提取系统(14)输入端相连；EEG信号去伪和放大单元(12)输出端的去伪放大信号和MI信号提取系统(14)输出端的MI信号共同输入到复合信号存储器SDRAM(15)输入端；
tDCS+物理警示疲劳干预单元(5)由tDCS干电极(17)、tDCS控制单元(16)和物理警示单元(22)组成；tDCS控制单元(16)的电流输出端与tDCS干电极(17)的电流输入端相连；
无创BCI中控单元(6)由疲劳等级自动判决系统(10)和干预模式指令系统(20)组成；疲劳等级自动判决系统(10)的疲劳等级输出端与干预模式指令系统(20)的输入端相连；干预模式指令系统(20)的指令输出端分别与tDCS控制单元(16)的输入端、物理警示单元(22)的输入端相连；
疲劳等级自动判决系统(10)可分解为复合信号处理单元(18)和疲劳等级判定模型(19)；复合信号处理单元(18)的输出端与疲劳等级判定模型(19)的输入端相连；疲劳等级自动判决系统(10)的电源端与车载电源(7)相连；
复合信号存储器SDRAM(15)中的数据通过无线通信链路(21)传输到车载单元供复合信号预处理器(18)进行预处理；干预模式指令系统系统(20)通过无线通信链路(21)向驾驶员佩戴模块中的tDCS控制单元(16)和物理警示单元(22)发送工作指令。
2.根据权利要求1所述的便携式驾驶疲劳监测与干预装置，其特征在于，所述的EEG+MI疲劳监测单元(4)将EEG信号与MI信号组成的复合信号作为驾驶员疲劳等级判定依据。
3.根据权利要求1所述的便携式驾驶疲劳监测与干预装置，其特征在于，所述的采用tDCS+物理警示疲劳干预单元(5)实现疲劳消除；根据驾驶员疲劳等级差异自动采用tDCS电极刺激或tDCS电极刺激与物理警示混合方案；tDCS干预疗程数和疗程时长均得到干预模式指令系统(20)控制。
4.根据权利要求1所述的便携式驾驶疲劳监测与干预装置，其特征在于，所述的EEG信号采集和tDCS干预分别采用了EEG干电极(11)和tDCS干电极(17)，EEG干电极采用AgCl纳米复合材料的八爪形电极，tDCS干电极采用Ag/AgCl环形高精度电极；车载模块(2)通过无线能量传输单元(3)向驾驶员佩戴模块(1)进行无线传能。
5.利用便携式驾驶疲劳监测与干预装置监测、干预的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，设备连接，车载模块(2)通过无线能量传输模块(3)向驾驶员佩戴模块(1)进行无线供能，驾驶员佩戴模块(1)和车载模块(2)间通过无线通信链路(21)实现无线通信；
步骤2，在EEG+MI疲劳监测单元(4)的EEG信号采集系统(8)中，EEG干电极(11)获取驾驶员实时脑电信号，原始脑电信号经EEG信号去伪和放大单元(12)处理后被存储在复合信号存储器SDRAM(15)中；
在MI信号采集系统(9)中，三轴陀螺仪(13)监测驾驶员头部由于嗜睡产生的间歇性运动，并经MI信号提取电路(14)处理后被存储在复合信号存储器SDRAM(15)中；
步骤3，EEG信号与MI信号构成驾驶疲劳监测的复合信号经无线通信链路(21)首先到达车载模块(2)的疲劳等级自动判决系统(10)中，疲劳等级自动判决系统(10)中的复合信号预处理电路(18)对EEG+MI信号预处理后，经疲劳等级自动判定算法单元(19)计算确定驾驶员是否处于疲劳状态及其疲劳等级，算法单元基于支持向量机训练模型；
步骤4，干预模式指令系统(20)根据疲劳等级自动判断系统(10)的判定结果向tDCS+物理警示疲劳干预单元(5)发送相应指令，指令传输通过无线通信链路(21)；tDCS+物理警示疲劳干预单元(5)分为物理干预(22)和tDCS干预两种工作模式；
步骤5，可根据疲劳系数将驾驶员困意状态划分为5个等级，包括有L0：清醒、L1：轻度疲劳、L2：中度疲劳、L3：重度疲劳和L4：瞌睡；当驾驶员疲劳状态判定达到或超过预先设定的疲劳等级阈值时，通常设置为L1，tDCS+物理警示疲劳干预单元(5)开始工作；当未达到疲劳等级L1，系统继续保持监测状态；当疲劳等级达到L1，tDCS开始工作进行疲劳干预；考虑到驾驶员安全，tDCS工作电流通常设置为1-2mA，一个刺激疗程为10分钟；系统再次判断驾驶员疲劳等级，如果仍处于L1级，则进行第二个10分钟刺激疗程；出于安全考虑，经2个tDCS疗程后，如果驾驶员仍未恢复L0级清醒状态，终止tDCS介入，传统物理警示单元(22)开始工作；针对部分驾驶员精神状态可能从清醒L0直接跃变为L2及其以上疲劳等级，直接启动tDCS和物理警示复合干预方案。
6.根据权利要求5所述的利用便携式驾驶疲劳监测与干预装置监测的方法，其特征在于，所述的tDCS干预是由tDCS控制单元(16)控制tDCS干电极(17)刺激人脑相应靶位，实现疲劳消除；EEG干电极(11)和tDCS干电极(17)均采用干电极方案替代传统的导电膏电极或盐浸电极。
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