CN205405810U - 一种基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统，包括头戴式脑电波检测装置和连接头戴式脑电波检测装置的手机，所述头戴式脑电波检测装置包括EEG感应器、连接EEG感应器的微处理器和连接微处理器的蓝牙装置；所述手机包括蓝牙模块、连接蓝牙模块的中央控制处理单元、连接中央控制处理单元的报警装置；所述蓝牙装置连接蓝牙模块。本实用新型利用头戴式脑电波检测装置采集驾驶员脑电波的实时数据，经蓝牙传送到智能手机，通过中央控制处理单元将实时脑电波信号与正常状态的数据进行对比和处理，精确地判断疲劳状态，并及时报警，保证安全行驶。

Description

一种基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统

技术领域

本实用新型涉及安全驾驶检测报警技术领域，更具体地说，是一种基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统。

背景技术

疲劳驾驶的危害非常大，检测驾驶员的疲劳程度，并及时提醒对安全行驶非常重要。脑电波是测量人疲劳程度的“金标准”，可以借助它提供精准的疲劳检测，但市面上缺乏实用性与便携性都达到要求的脑电波疲劳驾驶检测装置，因此设计一种简单方便的脑电波疲劳驾驶检测报警系统非常有意义。随着科技的发展，智能手机已成为人们必备的生活用品，它不仅能拨打电话，还能够实现其他更多功能。目前，汽车疲劳驾驶提醒装置并不普遍，许多疲劳检测系统需要使用专门定制的设备，主要存在着通用性差，搭建费用高，安装也不够方便的缺点。基于脑电波的疲劳检测设备都要跟车载设备联系，整个装置相对较复杂，有必要进一步加以改进。

申请号为201520247140.9的中国实用新型专利公开了一种基于脑电波控制的防疲劳驾驶系统，包括脑电波采集处理装置、信息处理单元、数据传输模块和报警装置，信息处理单元分别与数据传输模块和报警装置连接，脑电波采集处理装置与数据传输模块连接。本实用新型通过利用脑电波采集处理装置、信息处理单元、数据传输模块和报警装置，从而实现了利用脑电波来识别疲劳程度，不仅实用性高、检测准确度高而且误报率较低。申请号为201410854058.2的中国发明专利申请公开了一种应用手机的检测和消除疲劳驾驶的方法，包括对人脑脑电波的信息采集模块、蓝牙传输模块、信号滤波和放大模块，在手机设有对疲劳进行的判断模块和反馈模块，其中信号采集模块是通过人脑佩戴疲劳检测装置，将脑电波信号进行量化处理，并将量化后的脑电波信号送入判断模块，判断模块设有疲劳信号设定的值，当脑电波信号超出该值，判断为疲劳状态，将信号送入反馈模块，发出警报和疲劳的信号。并针对人脑疲劳程度，发出不同疲劳报警信号，还可以自动向第三方发出驾驶者疲劳驾驶信息，通过第三方提醒驾驶者采取缓解疲劳措施。以上现有技术有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低成本、便携的基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统。

本实用新型的技术方案是：一种基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统，包括头戴式脑电波检测装置和连接头戴式脑电波检测装置的手机，所述头戴式脑电波检测装置包括EEG感应器、连接EEG感应器的微处理器和连接微处理器的蓝牙装置；所述手机包括蓝牙模块、连接蓝牙模块的中央控制处理单元、连接中央控制处理单元的报警装置；所述蓝牙装置连接蓝牙模块。

所述中央控制处理单元包括连接蓝牙模块的脑电波信号处理模块和连接脑电波信号处理模块的疲劳判定模块。

所述报警装置包括语音提醒模块和振动报警装置。

所述的基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统还包括握力数据传输模块、设置在方向盘上的握力传感器，中央控制处理单元还包括握力数据处理模块，握力数据处理模块连接疲劳判定模块；所述握力传感器通过握力数据传输模块连接握力数据处理模块。

所述的基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统还包括用于计算连续行车时间的定时装置，定时装置连接中央控制处理单元。

所述的基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统还包括连接中央控制处理单元的摄像头，用于采集驾驶员眼睛状态。

本实用新型利用头戴式脑电波检测装置采集驾驶员脑电波的实时数据，经蓝牙传送到智能手机，通过中央控制处理单元将实时脑电波信号与正常状态的数据进行对比和处理，精确地判断疲劳状态，并及时报警，保证安全行驶。该实用新型技术特点：(1)利用常见的智能手机处理脑电波信号，检测驾驶员的疲劳程度并进行报警，方法简单，可靠性高。(2)充分利用了智能手机便携方便等特性，可实现多种功能，使疲劳判断更加准确，可行性高。

本实用新型还通过采集驾驶员眼睛状态以及方向盘握力的实时数据，与正常状态的数据进行对比，综合多种判定方法，能进行更精确的疲劳状态的判断和处理以及超时处理。

附图说明

图1本实用新型基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统的结构框图(示意图)。图中：1、脑电波信号检测装置，2、手机。

具体实施方式

如图1所示，基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统主要包括头戴式脑电波检测装置1和手机2(可采用智能手机，以方便将功能相同且可合并共用部分合为一起综合利用)。手机上设置中央控制处理单元，中央控制处理单元主要包括脑电波信号处理模块、疲劳判定模块。中央控制处理单元可以采用手机上的数据处理模块。

头戴式脑电波检测装置采集驾驶员在驾车行驶时的动态实时的脑电波，头戴式脑电波检测装置主要包括EEG感应器、微处理器和蓝牙装置。脑电的微弱信号通过电极获取，经微处理器进行信号放大、消噪、A/D转换等处理后，由蓝牙装置将脑电波数据传输到手机上，智能手机中的蓝牙模块接收到头戴式脑电波检测装置传送的数据后，将信号传递给脑电波信号处理模块进行相应处理后，再发送给疲劳判定模块，由脑电波信号处理模块和疲劳判定模块对数据进行处理及疲劳判定。第一次使用该系统时，智能手机采集驾驶员清醒、接近疲劳、疲劳、极度疲劳、从疲劳中警醒这五种状态脑电图的信号，作为比对标准值。还可通过智能手机找出五种状态下脑电波的成分和状态变化的规律，并将各状态的特征信息保存在手机的存储器中。在实际驾驶中，智能手机完成脑电波信号处理和确定疲劳状态。蓝牙模块接收到脑电波信号，脑电波信号处理模块对信号进行滤波等预处理，并提取出脑电波的特征信息，确定驾驶员所处的状态，一旦发现接近疲劳，将用短暂的提示音提醒驾驶员，随着疲劳状态加重，提示报警音将越来越强烈，直到从疲劳中警醒，报警音暂时消失。

本实用新型利用普通的智能手机，设置一个低成本、便携的脑电波疲劳检测报警系统，利用智能手机来处理驾驶员的实时脑电波信号，并判断驾驶员是否处于疲劳状态，一旦检测到疲劳并及时报警。当检测到司机处于疲劳状态时，手机通过语音报警提醒司机，这样的装置结构简单，方便携带，利于推广。

本实用新型还可以包括握力数据传输模块、握力数据处理模块、设置在方向盘上的握力传感器。握力传感器通过握力数据传输模块连接握力数据处理模块。所述的握力传感器可采用FSR408，呈长条状，长62cm,宽1.5cm，厚度仅为3mm,可被剪裁成任意长度，并不会影响性能，非常适合布置在方向盘的皮革之下，两片传感器的长度即可覆盖整个方向盘，分别布置在方向盘的左边和右边检测驾驶员双手的握力大小、持续时间，对正常的驾驶操作不会造成任何不良影响。握力数据传输模块包括连接握力传感器的信号放大电路、连接信号放大电路的控制器、连接控制器的电平转换电路，电平转换电路经串口连接到蓝牙适配器，蓝牙适配器连接蓝牙模块。控制器可以是单片机。蓝牙模块连接握力数据处理模块；握力数据处理模块、脑电波信号处理模块、疲劳判定模块、定时信号处理模块、图像数据处理模块等构成中央控制处理单元的主要组成部分，中央控制处理单元可和手机上的数据处理模块一起合二为一。摄像头连接图像数据处理模块。

头戴式脑电波检测装置将脑电波信号进行量化处理，并将量化后的脑电波信号送入脑电波信号处理模块进一步处理，再发送到疲劳判定模块，疲劳判定模块预设有疲劳信号设定的标准值和疲劳分级比对值，当脑电波信号超出标准值，判断为疲劳状态，再根据比对值判定疲劳级别。中央控制处理单元再向报警装置发出报警信号，报警装置发出警报和疲劳的信号。同样，握力数据处理模块可根据预先设定的标准数据，通过比对等简单方式快速作出司机是否疲劳和判断疲劳状态的级别。标准数据中预先设定疲劳值和各疲劳状态的级别值，并发出相应指令给报警装置(包括语音提醒模块和振动报警装置或直接利用手机的振动功能)。(即不依赖计算机程序能完成判断和处理控制)。

本实用新型还可以包括用于计算连续行车时间的定时装置和手表，定时装置可设置在手机或手表上，所述定时装置连接中央控制处理单元的定时信号处理模块。当驾驶员开始行车时，启动定时装置开始计时，连续行车时间超过4个小时后，启动报警装置发出语音报警，设有振动报警装置时，同时发出振动报警，提示驾驶员安全行车。

本实用新型综合多种判定方法，能进行更精确的疲劳状态的判断和处理以及超时处理。本实用新型还可以通过结合采用或预置在智能手机中的智能化程序等对数据进行分析对比处理，能更好地实现疲劳状态的判断和处理以及超时处理功能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型的保护范围不限于此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统，包括头戴式脑电波检测装置和连接头戴式脑电波检测装置的手机，其特征是，所述头戴式脑电波检测装置包括EEG感应器、连接EEG感应器的微处理器和连接微处理器的蓝牙装置；所述手机包括蓝牙模块、连接蓝牙模块的中央控制处理单元、连接中央控制处理单元的报警装置；所述蓝牙装置连接蓝牙模块。

2.根据权利要求1所述的基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，所述中央控制处理单元包括连接蓝牙模块的脑电波信号处理模块和连接脑电波信号处理模块的疲劳判定模块。

3.根据权利要求1所述的基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，所述报警装置包括语音提醒模块和振动报警装置。

4.根据权利要求1所述的基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，还包括握力数据传输模块、设置在方向盘上的握力传感器，中央控制处理单元还包括握力数据处理模块，握力数据处理模块连接疲劳判定模块；所述握力传感器通过握力数据传输模块连接握力数据处理模块。

5.根据权利要求1所述的基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，还包括用于计算连续行车时间的定时装置，定时装置连接中央控制处理单元。

6.根据权利要求1所述的基于脑电波的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，还包括连接中央控制处理单元的摄像头，用于采集驾驶员眼睛状态。