CN111354157A - 用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统，其可实时监测驾驶人员的心电健康和疲劳程度，并可及时预警；其包括心电监测装置，所述心电监测装置包括心电电极贴片及与其连接的心电采集器，其还包括驾驶盘，所述心电电极贴片贴装于所述驾驶盘上，所述心电监测装置还包括控制模块、处理模块，所述处理模块包括数据存储单元、通讯处理单元、显示单元，所述心电采集器、控制模块、通讯处理单元、显示单元依次电连接，所述数据存储单元与所述控制模块相连接，且所述通讯处理单元通过5G链路连接云平台。
Description
技术领域
本发明涉及心电监测技术领域，具体为用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统。
背景技术
对于一些具有各种心律失常或异常的病症的人，需要对其进行长期监测心电图来确认心脏是否健康，其中，一些以驾驶为工作的人，需要长时间处在驾驶状态，或是在高速路上，由于不便停车，其往往会忽视按时监测心电健康，从而不能有效的预防病症的发生；同时因为心脏健康问题更易疲劳，从而引发驾驶风险和交通事故，更需要在驾驶时实时监测心电健康和疲劳程度，并及时预警；而现有的心电监测技术，需要贴身佩戴心电记录装置，不仅用户体验比较差，且缺乏心电及疲劳程度的实时分析和预警，还缺乏通讯和数据平台处理能力，异常预警不能及时通知到医生或家人，若在驾驶时发生心脏问题的情况，无法及时响应。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统，其可实时监测驾驶人员的心电健康和疲劳程度，并可及时预警。
其技术方案是这样的：用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统，其包括心电监测装置，所述心电监测装置包括心电电极贴片及与其连接的心电采集器，其特征在于：其还包括驾驶盘，所述心电电极贴片贴装于所述驾驶盘上，所述心电监测装置还包括控制模块、处理模块，所述处理模块包括数据存储单元、通讯处理单元、显示单元，所述心电采集器、控制模块、通讯处理单元、显示单元依次电连接，所述数据存储单元与所述控制模块相连接，且所述通讯处理单元通过5G链路连接云平台。
其进一步特征在于：
所述控制模块包括控制器U1、电容C1～C11、电感L1～L6、晶振Y1、Y2，所述控制器U1采用的型号是MSP430F5529控制器；所述控制器U1的12脚经所述电容C1后接地，所述电容C2、电感L1的一端相连接，所述电容C2的另一端接地，所述控制器U1的3脚连接于所述电容C2、电感L1之间，所述控制器U1的2脚与所述电感L1的另一端、电感L2、电容C3的一端相连接，所述电容C7的一端接地，所述电容C3的另一端与所述电容C4、电感L3、L4的一端相连接，所述控制器U1的1脚与所述电感L2、L3、电容C7的另一端相连接，所述电容C4的另一端接地，所述电感L4的另一端与所述电容C5、C6的一端相连接，所述电容C6的另一端与所述电感L5、L6的一端相连接，所述电容C5、电感L6的另一端均接地，所述电感L5的另一端连接插排ANT1的2脚，所述晶振Y1的1脚与所述电容C8的一端、控制器U1的31脚相连接，所述晶振Y1的2、4脚相连后接地，所述晶振Y1的3脚与所述电容C9的一端、控制器U1的30脚相连接，所述晶振Y2的1脚与所述电容C10的一端、控制器U1的5脚相连接，所述晶振Y2的2脚与所述电容C11的一端、控制器U1的4脚相连接，所述电容C8、C9、C10、C11的另一端均接地，所述控制器U1的29、32脚相连后接电源VDDR，所述控制器U1的11、18、28脚相连后接电源VDDS；
所述处理模块包括电容C12～C20、电阻R1～R23、处理器U2、放大器U3A、U3B、U4A、U4B，所述处理器U2采用的型号是MSM8909处理器；所述处理器U2的16、21脚均接地，所述电阻R14的一端连接电源3V、另一端连接所述处理器U2的13脚；所述电阻R12、R13的一端分别对应连接所述处理器U2的15、14脚，所述电阻R12、R13的另一端相连后连接所述电源3V；所述电阻R4、电容C14的一端相连后接于所述处理器U2的4脚，所述电阻R4、电容C14的另一端相连后接于所述处理器U2的5脚，所述电阻R2、电容C13的一端相连接，所述电容C13的另一端连接所述处理器U2的1脚，所述处理器U2的20脚连接于所述电阻R2、电容C13之间，所述电阻R1、R3、C12的一端相连接，所述电阻R1、R2的另一端相连后接于所述处理器U2的19脚，所述电阻R3的另一端连接所述处理器U2的6脚，所述电容C12的另一端连接所述处理器U2的8脚，所述电阻R10、R11的一端相连接，所述电阻R10的另一端连接所述电源3V，所述电阻R11的另一端接地，所述处理器U2的18脚接于所述电阻R10、R11之间，所述处理器U2的17脚接所述电源3V；所述电容C15、电阻R6、电阻R5的一端相连接后连接所述处理器U2的6脚，所述电阻R6的另一端与所述电阻R7、电容C16的一端相连，所述电阻R7的另一端与所述电容C17的一端、处理器U2的7脚相连接，所述电容C15的另一端连接所述处理器U2的19脚，所述电容C16的另一端与所述电阻R8、电容C18的一端、处理器U2的10脚相连，所述电阻R8、电容C18的另一端、电阻R9的一端相连后接于所述处理器U2的9脚，所述电阻R5、电容C17、电阻R9的另一端相连后接于所述处理器U2的8脚；所述电阻R15的一端连接所述处理器U2的19脚，所述电阻R15的另一端连接所述放大器U3A的8脚，所述放大器U3A、U3B的7脚、放大器U4A、U4B的8脚均接所述电源3V，所述放大器U3A、U3B的2脚、放大器U4A、U4B的4脚均接地，所述放大器U3A的9、10脚、电容C19的一端相连接，所述电容C19的另一端与所述电阻R16的一端相连接，所述电阻R16的另一端与所述放大器U3B的5脚、电容C20、电阻R17的一端相连接，所述电阻R18的一端接地，所述电容C20、电阻R17、电阻R18的另一端与所述放大器U3B的6脚均相连接；所述电阻R19、R20的一端、放大器U4A的2脚均相连接，所述电阻R19的另一端连接所述电源3V，所述电阻R20的另一端接地，所述电阻R21、R22的一端、放大器U4B的5脚均相连接，所述电阻R21的另一端连接所述电源3V，所述电阻R2的另一端接地，所述放大器U4A的1脚、U4B的7脚与所述电阻R23的一端均相连接，所述电阻R23的另一端接所述电源3V；
所述通讯处理单元通过车载线缆与所述显示单元相连接；
所述通讯处理单元通过蓝牙与所述显示单元相连接。
本发明的有益效果是，用户将手放在驾驶盘的心电电极贴片上后，通过心电采集器采集用户心电数据，然后通过控制模块实时分析心电数据，并可将实时数据通过通讯处理单元传送到显示单元，同时可通过通讯处理单元经过5G链路将异常信息实时发送到云平台，从而实现实时监测驾驶人员的心电健康和疲劳程度，并可及时预警，具有较好的经济使用价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明控制模块的电路原理图；
图3是本发明处理模块的电路原理图。
具体实施方式
如图1～图3所示，本发明包括心电监测装置，心电监测装置包括心电电极贴片1及与其连接的心电采集器2，其还包括驾驶盘3，心电电极贴片1贴装于驾驶盘3上，心电监测装置还包括控制模块4、处理模块，处理模块包括数据存储单元5、通讯处理单元6、显示单元7，心电采集器2、控制模块4、通讯处理单元6、显示单元7依次电连接，数据存储单元5与控制模块4相连接，且通讯处理单元6通过5G链路11连接云平台8。
控制模块4包括控制器U1、电容C1～C11、电感L1～L6、晶振Y1、Y2，控制器U1采用的型号是MSP430F5529控制器；控制器U1的12脚经电容C1后接地，电容C2、电感L1的一端相连接，电容C2的另一端接地，控制器U1的3脚连接于电容C2、电感L1之间，控制器U1的2脚与电感L1的另一端、电感L2、电容C3的一端相连接，电容C7的一端接地，电容C3的另一端与电容C4、电感L3、L4的一端相连接，控制器U1的1脚与电感L2、L3、电容C7的另一端相连接，电容C4的另一端接地，电感L4的另一端与电容C5、C6的一端相连接，电容C6的另一端与电感L5、L6的一端相连接，电容C5、电感L6的另一端均接地，电感L5的另一端连接插排ANT1的2脚，晶振Y1的1脚与电容C8的一端、控制器U1的31脚相连接，晶振Y1的2、4脚相连后接地，晶振Y1的3脚与电容C9的一端、控制器U1的30脚相连接，晶振Y2的1脚与电容C10的一端、控制器U1的5脚相连接，晶振Y2的2脚与电容C11的一端、控制器U1的4脚相连接，电容C8、C9、C10、C11的另一端均接地，控制器U1的29、32脚相连后接电源VDDR，控制器U1的11、18、28脚相连后接电源VDDS。
处理模块包括电容C12～C20、电阻R1～R23、处理器U2、放大器U3A、U3B、U4A、U4B，处理器U2采用的型号是MSM8909处理器；处理器U2的16、21脚均接地，电阻R14的一端连接电源3V、另一端连接处理器U2的13脚；电阻R12、R13的一端分别对应连接处理器U2的15、14脚，电阻R12、R13的另一端相连后连接电源3V；电阻R4、电容C14的一端相连后接于处理器U2的4脚，电阻R4、电容C14的另一端相连后接于处理器U2的5脚，电阻R2、电容C13的一端相连接，电容C13的另一端连接处理器U2的1脚，处理器U2的20脚连接于电阻R2、电容C13之间，电阻R1、R3、C12的一端相连接，电阻R1、R2的另一端相连后接于处理器U2的19脚，电阻R3的另一端连接处理器U2的6脚，电容C12的另一端连接处理器U2的8脚，电阻R10、R11的一端相连接，电阻R10的另一端连接电源3V，电阻R11的另一端接地，处理器U2的18脚接于电阻R10、R11之间，处理器U2的17脚接电源3V；电容C15、电阻R6、电阻R5的一端相连接后连接处理器U2的6脚，电阻R6的另一端与电阻R7、电容C16的一端相连，电阻R7的另一端与电容C17的一端、处理器U2的7脚相连接，电容C15的另一端连接处理器U2的19脚，电容C16的另一端与电阻R8、电容C18的一端、处理器U2的10脚相连，电阻R8、电容C18的另一端、电阻R9的一端相连后接于处理器U2的9脚，电阻R5、电容C17、电阻R9的另一端相连后接于处理器U2的8脚；电阻R15的一端连接处理器U2的19脚，电阻R15的另一端连接放大器U3A的8脚，放大器U3A、U3B的7脚、放大器U4A、U4B的8脚均接电源3V，放大器U3A、U3B的2脚、放大器U4A、U4B的4脚均接地，放大器U3A的9、10脚、电容C19的一端相连接，电容C19的另一端与电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端与放大器U3B的5脚、电容C20、电阻R17的一端相连接，电阻R18的一端接地，电容C20、电阻R17、电阻R18的另一端与放大器U3B的6脚均相连接；电阻R19、R20的一端、放大器U4A的2脚均相连接，电阻R19的另一端连接电源3V，电阻R20的另一端接地，电阻R21、R22的一端、放大器U4B的5脚均相连接，电阻R21的另一端连接电源3V，电阻R2的另一端接地，放大器U4A的1脚、U4B的7脚与电阻R23的一端均相连接，电阻R23的另一端接电源3V。
通讯处理单元6通过车载线缆10与显示单元7相连接；或是通讯处理单元6通过蓝牙9与显示单元7相连接。
本发明中，用户将手放在驾驶盘3的心电电极贴片1上后，通过心电电极贴片1和连接到心电电极贴片1后的心电采集器2采集用户心电数据，然后通过控制模块4实时分析心电数据，并可将实时数据通过通讯处理单元6经过蓝牙9或车载线缆10显示到显示单元7(可以是车载屏幕或其它显示终端)，同时可通过通讯处理单元6经过5G链路将异常信息实时发送到云平台8，从而实现实时监测驾驶人员的心电健康和疲劳程度，并可及时预警，具有较好的经济使用价值。
Claims (5)
1.用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统，其包括心电监测装置，所述心电监测装置包括心电电极贴片及与其连接的心电采集器，其特征在于：其还包括驾驶盘，所述心电电极贴片贴装于所述驾驶盘上，所述心电监测装置还包括控制模块、处理模块，所述处理模块包括数据存储单元、通讯处理单元、显示单元，所述心电采集器、控制模块、通讯处理单元、显示单元依次电连接，所述数据存储单元与所述控制模块相连接，且所述通讯处理单元通过5G链路连接云平台。
2.根据权利要求1所述的用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统，其特征在于：所述控制模块包括控制器U1、电容C1～C11、电感L1～L6、晶振Y1、Y2，所述控制器U1采用的型号是MSP430F5529控制器；所述控制器U1的12脚经所述电容C1后接地，所述电容C2、电感L1的一端相连接，所述电容C2的另一端接地，所述控制器U1的3脚连接于所述电容C2、电感L1之间，所述控制器U1的2脚与所述电感L1的另一端、电感L2、电容C3的一端相连接，所述电容C7的一端接地，所述电容C3的另一端与所述电容C4、电感L3、L4的一端相连接，所述控制器U1的1脚与所述电感L2、L3、电容C7的另一端相连接，所述电容C4的另一端接地，所述电感L4的另一端与所述电容C5、C6的一端相连接，所述电容C6的另一端与所述电感L5、L6的一端相连接，所述电容C5、电感L6的另一端均接地，所述电感L5的另一端连接插排ANT1的2脚，所述晶振Y1的1脚与所述电容C8的一端、控制器U1的31脚相连接，所述晶振Y1的2、4脚相连后接地，所述晶振Y1的3脚与所述电容C9的一端、控制器U1的30脚相连接，所述晶振Y2的1脚与所述电容C10的一端、控制器U1的5脚相连接，所述晶振Y2的2脚与所述电容C11的一端、控制器U1的4脚相连接，所述电容C8、C9、C10、C11的另一端均接地，所述控制器U1的29、32脚相连后接电源VDDR，所述控制器U1的11、18、28脚相连后接电源VDDS。
3.根据权利要求1所述的用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统，其特征在于：所述处理模块包括电容C12～C20、电阻R1～R23、处理器U2、放大器U3A、U3B、U4A、U4B，所述处理器U2采用的型号是MSM8909处理器；所述处理器U2的16、21脚均接地，所述电阻R14的一端连接电源3V、另一端连接所述处理器U2的13脚；所述电阻R12、R13的一端分别对应连接所述处理器U2的15、14脚，所述电阻R12、R13的另一端相连后连接所述电源3V；所述电阻R4、电容C14的一端相连后接于所述处理器U2的4脚，所述电阻R4、电容C14的另一端相连后接于所述处理器U2的5脚，所述电阻R2、电容C13的一端相连接，所述电容C13的另一端连接所述处理器U2的1脚，所述处理器U2的20脚连接于所述电阻R2、电容C13之间，所述电阻R1、R3、C12的一端相连接，所述电阻R1、R2的另一端相连后接于所述处理器U2的19脚，所述电阻R3的另一端连接所述处理器U2的6脚，所述电容C12的另一端连接所述处理器U2的8脚，所述电阻R10、R11的一端相连接，所述电阻R10的另一端连接所述电源3V，所述电阻R11的另一端接地，所述处理器U2的18脚接于所述电阻R10、R11之间，所述处理器U2的17脚接所述电源3V；所述电容C15、电阻R6、电阻R5的一端相连接后连接所述处理器U2的6脚，所述电阻R6的另一端与所述电阻R7、电容C16的一端相连，所述电阻R7的另一端与所述电容C17的一端、处理器U2的7脚相连接，所述电容C15的另一端连接所述处理器U2的19脚，所述电容C16的另一端与所述电阻R8、电容C18的一端、处理器U2的10脚相连，所述电阻R8、电容C18的另一端、电阻R9的一端相连后接于所述处理器U2的9脚，所述电阻R5、电容C17、电阻R9的另一端相连后接于所述处理器U2的8脚；所述电阻R15的一端连接所述处理器U2的19脚，所述电阻R15的另一端连接所述放大器U3A的8脚，所述放大器U3A、U3B的7脚、放大器U4A、U4B的8脚均接所述电源3V，所述放大器U3A、U3B的2脚、放大器U4A、U4B的4脚均接地，所述放大器U3A的9、10脚、电容C19的一端相连接，所述电容C19的另一端与所述电阻R16的一端相连接，所述电阻R16的另一端与所述放大器U3B的5脚、电容C20、电阻R17的一端相连接，所述电阻R18的一端接地，所述电容C20、电阻R17、电阻R18的另一端与所述放大器U3B的6脚均相连接；所述电阻R19、R20的一端、放大器U4A的2脚均相连接，所述电阻R19的另一端连接所述电源3V，所述电阻R20的另一端接地，所述电阻R21、R22的一端、放大器U4B的5脚均相连接，所述电阻R21的另一端连接所述电源3V，所述电阻R2的另一端接地，所述放大器U4A的1脚、U4B的7脚与所述电阻R23的一端均相连接，所述电阻R23的另一端接所述电源3V。
4.根据权利要求1所述的用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统，其特征在于：所述通讯处理单元通过车载线缆与所述显示单元相连接。
5.根据权利要求1所述的用于驾驶员心电及疲劳程度的监测系统，其特征在于：所述通讯处理单元通过蓝牙与所述显示单元相连接。
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