CN116439478A - 一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环及监测方法，手环包括壳体及显示模块，壳体贴于皮肤的一侧设置有汗液促排装置，汗液促排装置用于促使皮肤局部出汗，便于提取汗液；壳体内设置有：测量传感器，测量传感器用于检测汗液中酒精浓度及危险疾病成分含量；信号处理模块，用于分析汗液中的酒精浓度及危险疾病成分含量是否超标，并根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，以及将分析结果在显示模块上显示；信号处理模块分别与蓝牙模块、测量传感器、显示模块连接。该方案：非常方便且可以实时监测，可以大大减少由酒驾或身体疾病引发的交通事故。
Description
技术领域
本发明属于自动驾驶技术领域，特别涉及一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环及监测方法。
背景技术
随着国民生活水平的提高，车辆的普及，交通事故也出现了明显的增长；数据表明，突发疾病和酒后驾驶已经成为导致交通事故的重要因素，所以突发疾病和酒后驾驶的监测和预防尤为重要。现有的突发疾病预警系统，仅能针对驾驶人的脸部和眼睛动作，来判断驾驶人是否处于危险驾驶状态，但驾驶人无意的夸张动作可能被检测到，从而发出错误预警；而酒后驾驶更是只能依靠交警的随机检查来发现，呼气测醉器是一种测量疑似酒后驾车者血液酒精浓度水平的常用方法。然而这种装置成本相对较高，对于呼吸能力有限的人来说不方便，另外，驾驶员主动测试酒精浓度也不方便。
发明内容
本说明书实施例的目的是提供一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环及监测方法。
为解决上述技术问题，本申请实施例通过以下方式实现的：
第一方面，本申请提供一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环，该手环包括壳体及显示模块，壳体贴于皮肤的一侧设置有汗液促排装置，汗液促排装置用于促使皮肤局部出汗，便于提取汗液；
壳体内设置有：测量传感器，测量传感器用于检测汗液中酒精浓度及危险疾病成分含量；
信号处理模块，用于分析汗液中的酒精浓度及危险疾病成分含量是否超标，并根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，以及将分析结果在显示模块上显示；
信号处理模块分别与蓝牙模块、测量传感器、显示模块连接。
在其中一个实施例中，汗液中酒精浓度超标是指酒精浓度大于浓度阈值；
汗液中危险疾病成分含量超标是指危险疾病成分含量大于对应预设含量。
在其中一个实施例中，根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，包括：
若分析结果为酒精浓度大于浓度阈值，通过蓝牙模块断开车辆打火系统；若分析结果为酒精浓度小于或等于浓度阈值，通过蓝牙模块接通车辆打火系统；
若分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量，通过蓝牙模块启动报警系统。
在其中一个实施例中，壳体内还设置有GPS模块，GPS模块与信号处理模块连接；
当分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量、且预设时长后未关闭报警系统，信号处理模块控制GPS模块搜索附近医院。
在其中一个实施例中，壳体内还设置有GSM模块，GSM模块与信号处理模块连接；
当分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量、且预设时长后未关闭报警系统，信号处理模块控制GPS模块和GSM模块向医院发出求救信号并实时共享自身位置，以及通过GSM模块向设置号码发送信息。
在其中一个实施例中，壳体内还设置有电子控制单元，电子控制单元与显示模块连接；
电子控制单元用于控制车辆的车门及后备箱的解锁与锁定；车辆的车门及后备箱的解锁与锁定状态在显示模块进行展示。
第二方面，本申请提供一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测方法，采用第一方面提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环，该方法包括：
汗液促排装置促使皮肤局部出汗；
测量传感器检测汗液中酒精浓度及危险疾病成分含量，并发送至信号处理模块；
信号处理模块根据接收的酒精浓度及危险疾病成分含量，判断酒精浓度及危险疾病成分含量是否超标，并根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，以及将分析结果在显示模块上显示。
在其中一个实施例中，根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，包括：
若分析结果为酒精浓度大于浓度阈值，通过蓝牙模块断开车辆打火系统；若分析结果为酒精浓度小于或等于浓度阈值，通过蓝牙模块接通车辆打火系统；
若分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量，通过蓝牙模块启动报警系统。
在其中一个实施例中，若分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量、且预设时长后未关闭报警系统，信号处理模块控制GPS模块搜索附近医院。
在其中一个实施例中，若分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量、且预设时长后未关闭报警系统，信号处理模块控制GPS模块和GSM模块向医院发出求救信号并实时共享自身位置，以及通过GSM模块向设置号码发送信息。
由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，该方案：通过手环内圈设置的汗液促排装置，使用离子电渗疗法技术，通过微小电流驱动化学物质进入皮肤内，导致局部出汗，然后测量传感器分析计算提取汗液中与研究相关的有效成分(包括酒精浓度和危险疾病成分)，判断驾驶员是否酒驾及实时监测驾驶员的健康状态，该手环非常方便且可以实时监测，可以大大减少由酒驾或身体疾病引发的交通事故。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环的外观示意图；
图2为本申请提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环的结构示意图；
图3为本申请提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
在不背离本申请的范围或精神的情况下，可对本申请说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本申请的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本申请中的“份”如无特别说明，均按质量份计。
现有酒后驾驶只能依靠交警的随机检查来发现，呼气测醉器是一种测量疑似酒后驾车者血液酒精浓度水平的常用方法。然而这种装置成本相对较高，对于呼吸能力有限的人来说不方便，另外，驾驶员主动测试酒精浓度也不方便。
现有医疗系统大多是反应性的。患者在出现明显症状的疾病后联系医生，此后被动接受专家的护理和监测。这种方法在很大程度上无法预防健康状况的发生，因此也是导致车祸发生的重要原因之一。虽然现有的可穿戴设备主要跟踪心率和身体活动等指标，但它们无法提供更深层次的分子水平的信息。
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
参照图1(包括图1(a)和图1(b))和图2，其分别示出了适用于本申请实施例提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环的外观示意图和结构示意图。由于人体摄入酒精之后，酒精会通过消化系统进入血液，其中约95％的酒精将由肝脏催化代谢，分解成水和二氧化碳，剩下的5％则通过尿液、汗液以及呼吸等方式排出体外。基于尿液的传感器不能以可穿戴的形式实现，而唾液的成分因人的最后一餐而高度改变，即使呼气测醉器可以提供相当敏感的高达90-95％的BAC(Blood alcohol concentration，血液酒精浓度)水平，其空气测试需要相对大量的深呼吸来操作测量，这可能对患有呼吸系统和肺部疾病的患者造成障碍。而汗液作为非侵入性健康监测的替代体液之一，因此，可以通过对汗液的分析计算，从而判断驾驶员属不属于酒驾。利用乙醇易挥发的性质，采用气相色谱法进行分析测定。其汗液中所含酒精体积分数由下式计算出：
其中，A标为标准品中乙醇含量，为提前设定好的数值录入手环，V汗液为提取到驾驶员的汗液体积，A汗液为提取到汗液中乙醇含量。可知20mg乙醇为0.4ml，则酒精体积分数大于等于0.4％(酒精浓度大于等于20mg/100ml)，即可判断驾驶员属于酒驾行为。
如图2所示，一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环，可以包括：壳体1及显示模块2，壳体1贴于皮肤的一侧设置有汗液促排装置3，汗液促排装置3用于促使皮肤局部出汗，便于提取汗液；
壳体1内设置有：测量传感器11，测量传感器11用于检测汗液中酒精浓度及危险疾病成分含量；
信号处理模块12，用于分析汗液中的酒精浓度及危险疾病成分含量是否超标，并根据分析结果通过蓝牙模块13对应控制车辆打火系统及报警系统，以及将分析结果在显示模块2上显示；
其中，汗液中酒精浓度超标是指酒精浓度大于浓度阈值；
汗液中危险疾病成分含量超标是指危险疾病成分含量大于对应预设含量。
根据分析结果通过蓝牙模块13对应控制车辆打火系统及报警系统，包括：
若分析结果为酒精浓度大于浓度阈值，通过蓝牙模块断开车辆打火系统；若分析结果为酒精浓度小于或等于浓度阈值，通过蓝牙模块接通车辆打火系统；
若分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量，通过蓝牙模块启动报警系统。
信号处理模块12分别与蓝牙模块13、测量传感器11、显示模块2连接。
具体的，显示模块2包括显示屏，显示屏设置于壳体的表面，显示屏可以为触摸显示屏，显示屏可以显示时间、天气、电量等。
汗液促排装置3设置于手环内圈，即佩戴手环后，汗液促排装置3贴于皮肤表面，汗液促排装置3可以使用离子电渗疗法技术，通过使用微小电流驱动化学物质进入皮肤内，使得皮肤局部出汗。测量传感器11检测分析计算汗液中与研究相关的有效成分，即酒精浓度、危险疾病成分含量(例如体内胆固醇含量突然升高导致的突发心脏病、血糖磷酸等异常变化导致的突发癫痫等)等。
浓度阈值、预设含量均可以根据国家标准或实际需求进行设置，示例性的，浓度阈值为20mg/100ml。
当测得驾驶员的酒精浓度大于20mg/100ml时，通过显示屏显示数据，亮起红色指示灯以示未通过，并通过蓝牙模块断开车辆打火系统，从而避免酒驾的发生；当测得驾驶员的酒精浓度小于或等于20mg/100ml时，通过显示屏显示数据，亮起绿色指示灯以示通过，并通过蓝牙模块接通车辆打火系统，车辆即可打火启动。
当车辆行驶过程中，检测到可以导致驾驶员突发疾病而无法驾驶车辆的有效成分时，通过蓝牙模块启动车内报警系统(可以采用声音报警系统，也可以采用声光报警系统等)，并在中控显示屏出现感叹号标识，提醒驾驶员此时正处于危险驾驶状态，驾驶员可选择手触感叹号标识关闭报警系统，并靠边停车观察身体的反映；若车辆有自动驾驶功能，驾驶员明显感到身体不适时，则在报警系统触发3分钟后仍未被关闭时，信号处理模块12控制车辆启动自动驾驶组件，并自动打开双闪。
一个实施例中，壳体1内还设置有GPS模块14，GPS模块14与信号处理模块12连接；
当分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量、且预设时长后未关闭报警系统，信号处理模块控制GPS模块搜索附近医院。
一个实施例中，壳体1内还设置有GSM模块15，GSM模块15与信号处理模块12连接；
当分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量、且预设时长后未关闭报警系统，信号处理模块控制GPS模块和GSM模块向医院发出求救信号并实时共享自身位置，以及通过GSM模块向设置号码发送信息。
具体的，预设时长可以根据实际需求进行设置，例如上述实施例中的3分钟。
设置号码可以根据实际需求进行设置，例如可以为家属手机号，也可以为其他朋友等的手机号。
若车辆有自动驾驶功能，驾驶员明显感到身体不适时，则在报警系统触发3分钟后仍未被关闭时，信号处理模块12控制车辆启动自动驾驶组件，并自动打开双闪，然后通过GPS模块搜索附近医院并通过自动驾驶组件将车开往医院方向，同时通过GSM模块与GPS模块向医院发出求救信号并实时锁定自己的位置，通过GSM模块将此信息发送到驾驶员家属的手机上，以便对驾驶员的快速救援提供帮助。
一个实施例中，壳体1内还设置有电子控制单元16，电子控制单元与显示模块2连接；
电子控制单元用于控制车辆的车门及后备箱的解锁与锁定；车辆的车门及后备箱的解锁与锁定状态在显示模块进行展示。
具体的，显示屏还可以显示车钥匙界面，在显示屏上展示车门及后备箱的解锁及锁定状态，如果显示屏是触摸显示屏时，驾驶员可以通过触屏的方式进行操作，通过电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)与车辆连接并做出相应的回应。为避免使用者误触，可以采取长按两秒的方式触发功能。
通过设置ECU，该手环可以完全取代普通车钥匙。可以理解的，通过ECU可以打开车门及后备箱，但是，是否可以启动车辆需要根据上述分析结果控制接通或关闭打火系统。
本申请实施例提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环，通过手环内圈设置的汗液促排装置，使用离子电渗疗法技术，通过微小电流驱动化学物质进入皮肤内，导致局部出汗，然后测量传感器分析计算提取汗液中与研究相关的有效成分(包括酒精浓度和危险疾病成分)，判断驾驶员是否酒驾及实时监测驾驶员的健康状态，该手环非常方便且可以实时监测，可以大大减少由酒驾或身体疾病引发的交通事故。
可以理解的，本申请提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环，还可以包括心率监测模块，用于对人体心率实时监测，该心率监测模块可以与信号处理模块连接，当监测到心率不正常时，信号处理模块通过蓝牙模块启动报警系统，提醒驾驶员当前心率不正常，如果驾驶员由于紧张而导致的心率较快，可以关闭报警系统，而如果驾驶员感觉身体不适，且车辆有自动驾驶功能，3分钟内未关闭报警系统时，信号处理模块控制车辆启动自动驾驶组件，并自动打开双闪，然后通过GPS模块搜索附近医院并通过自动驾驶组件将车开往医院方向，同时通过GSM模块与GPS模块向医院发出求救信号并实时锁定自己的位置，通过GSM模块将此信息发送到驾驶员家属的手机上，以便对驾驶员的快速救援提供帮助。
还可以理解的，本申请提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环还可以实现无线充电、语音聊天等功能，以及还可以显示时间、天气、电量等。
本申请还提供一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测方法，采用上述实施例提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环，该方法包括：
汗液促排装置促使皮肤局部出汗；
测量传感器检测汗液中酒精浓度及危险疾病成分含量，并发送至信号处理模块；
信号处理模块根据接收的酒精浓度及危险疾病成分含量，判断酒精浓度及危险疾病成分含量是否超标，并根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，以及将分析结果在显示模块上显示。
根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，包括：
若分析结果为酒精浓度大于浓度阈值，通过蓝牙模块断开车辆打火系统；若分析结果为酒精浓度小于或等于浓度阈值，通过蓝牙模块接通车辆打火系统；
若分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量，通过蓝牙模块启动报警系统。
若分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量、且预设时长后未关闭报警系统，信号处理模块控制GPS模块搜索附近医院。
若分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量、且预设时长后未关闭报警系统，信号处理模块控制GPS模块和GSM模块向医院发出求救信号并实时共享自身位置，以及通过GSM模块向设置号码发送信息。
本申请提供的基于皮肤汗液的安全驾驶监测方法的流程示意图，如图3所示，汗液促排装置促使皮肤局部出汗，得到皮肤汗液，测量传感器检测汗液中酒精浓度及危险疾病成分含量。若酒精浓度＞20mg/100ml，则断开打火系统，若酒精浓度≤20mg/100ml，则接通打火系统。若检测到某种危险疾病成分会导致危险驾驶，则启动声音报警系统，若三分钟内未关闭声音报警系统，则触发GPS模块、GSM模块，将位置以短信发送至家属手机，并向就近医院发送求救信息，并控制车辆启动双闪和自动驾驶系统并将车开往就近医院。启动声音报警系统后，驾驶员可以自行关闭声音报警系统并靠边停车观察身体反应。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
Claims (10)
1.一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环，所述手环包括壳体及显示模块，其特征在于，所述壳体贴于皮肤的一侧设置有汗液促排装置，所述汗液促排装置用于促使皮肤局部出汗，便于提取汗液；
所述壳体内设置有：测量传感器，所述测量传感器用于检测汗液中酒精浓度及危险疾病成分含量；
信号处理模块，用于分析所述汗液中的酒精浓度及危险疾病成分含量是否超标，并根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，以及将分析结果在所述显示模块上显示；
所述信号处理模块分别与所述蓝牙模块、所述测量传感器、所述显示模块连接。
2.根据权利要求1所述的手环，其特征在于，所述汗液中酒精浓度超标是指酒精浓度大于浓度阈值；
所述汗液中危险疾病成分含量超标是指危险疾病成分含量大于对应预设含量。
3.根据权利要求2所述的手环，其特征在于，所述根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，包括：
若所述分析结果为所述酒精浓度大于所述浓度阈值，通过所述蓝牙模块断开车辆打火系统；若所述分析结果为所述酒精浓度小于或等于所述浓度阈值，通过所述蓝牙模块接通车辆打火系统；
若所述分析结果为所述危险疾病成分含量大于对应所述预设含量，通过所述蓝牙模块启动所述报警系统。
4.根据权利要求3所述的手环，其特征在于，所述壳体内还设置有GPS模块，所述GPS模块与所述信号处理模块连接；
当所述分析结果为所述危险疾病成分含量大于对应所述预设含量、且预设时长后未关闭所述报警系统，所述信号处理模块控制所述GPS模块搜索附近医院。
5.根据权利要求4所述的手环，其特征在于，所述壳体内还设置有GSM模块，所述GSM模块与所述信号处理模块连接；
当所述分析结果为危险疾病成分含量大于对应预设含量、且预设时长后未关闭所述报警系统，所述信号处理模块控制所述GPS模块和所述GSM模块向医院发出求救信号并实时共享自身位置，以及通过所述GSM模块向设置号码发送信息。
6.根据权利要求1-5任一项所述的手环，其特征在于，所述壳体内还设置有电子控制单元，所述电子控制单元与所述显示模块连接；
所述电子控制单元用于控制车辆的车门及后备箱的解锁与锁定；所述车辆的车门及后备箱的解锁与锁定状态在所述显示模块进行展示。
7.一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测方法，采用如权利要求1-6任一项所述的基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环，其特征在于，所述方法包括：
汗液促排装置促使皮肤局部出汗；
测量传感器检测汗液中酒精浓度及危险疾病成分含量，并发送至信号处理模块；
所述信号处理模块根据接收的所述酒精浓度及所述危险疾病成分含量，判断所述酒精浓度及所述危险疾病成分含量是否超标，并根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，以及将分析结果在所述显示模块上显示。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据分析结果通过蓝牙模块对应控制车辆打火系统及报警系统，包括：
若所述分析结果为所述酒精浓度大于所述浓度阈值，通过所述蓝牙模块断开车辆打火系统；若所述分析结果为所述酒精浓度小于或等于所述浓度阈值，通过所述蓝牙模块接通车辆打火系统；
若所述分析结果为所述危险疾病成分含量大于对应所述预设含量，通过所述蓝牙模块启动所述报警系统。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，若所述分析结果为所述危险疾病成分含量大于对应所述预设含量、且预设时长后未关闭所述报警系统，所述信号处理模块控制所述GPS模块搜索附近医院。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，若所述分析结果为所述危险疾病成分含量大于对应所述预设含量、且预设时长后未关闭所述报警系统，所述信号处理模块控制所述GPS模块和所述GSM模块向医院发出求救信号并实时共享自身位置，以及通过所述GSM模块向设置号码发送信息。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310186034.3A CN116439478A (zh) | 2023-03-01 | 2023-03-01 | 一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环及监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310186034.3A CN116439478A (zh) | 2023-03-01 | 2023-03-01 | 一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环及监测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116439478A true CN116439478A (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=87122705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310186034.3A Pending CN116439478A (zh) | 2023-03-01 | 2023-03-01 | 一种基于皮肤汗液的安全驾驶监测手环及监测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116439478A (zh) |
-
2023
- 2023-03-01 CN CN202310186034.3A patent/CN116439478A/zh active Pending
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