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一种疲劳驾驶预警系统

阅读:674发布:2021-04-11

专利汇可以提供一种疲劳驾驶预警系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种交通安全与脑电 信号 实时监测与疲劳安全驾驶预警系统。其包括依次连接的信号采集模 块 , 信号处理 与发送模块以及信号的接收与报警模块,信号采集模块由脑电 传感器 和去噪放大 电路 组成,其主要负责实时采集脑 电信号 并对其去噪放大得到原始脑电信号,信号处理与发送模块负责对原始的脑电信号进行A/D转换,得到的 数字信号 通过蓝牙发送给智能终端,终端通过疲劳判别法对其驾驶状态进行判别,如果满足判别法的条件,则智能终端启动报警装置,为驾驶员提供相应的预警措施,并且在发生激烈碰撞后感应器会通知GPS模块采集 位置 信息,通过发送信息给预定的号码,进行求救。,下面是一种疲劳驾驶预警系统专利的具体信息内容。

1.一种疲劳驾驶预警系统 ,其包括依次连接的信号采集模信号处理与发送模块以及信号接收与安全报警模块;其特征在于,信号采集模块由脑电传感器和去噪放大电路组成,其负责采集实时脑电信号并对其进行去噪放大处理;信号处理与发送模块有由微处理器和蓝牙组成,微处理器负责将原始脑电信号进行模数转换,转换成便于处理的数字信号,转换后的数字信号经过蓝牙发送给信号接收与安全报警模块;信号接收与安全报警模块由内置疲劳算法智能终端和压碰撞感应器组成,其负责对发送过来的脑电信号进行疲劳判别处理,若满足疲劳判别算法的条件则启动智能终端的报警装置,提示驾驶员注意安全驾驶,并且当发生激烈碰撞时会自动发出求救信息。
2.根据权利要求1所述的疲劳驾驶预警系统 ,其特征在于:所述信号采集模块用于实时采集脑电信号并去噪放大。
3.根据权利要求1所述的疲劳驾驶预警系统 ,其特征在于:所述的信号处理与发送模块设有微机处理芯片对信号进行模数转换。
4.根据权利要求1所述的疲劳驾驶预警系统 ,其特征在于:所述的智能终端是车载嵌入式终端或者基于安卓系统的智能手机。
5.根据权利要求1所述的疲劳驾驶预警系统 ,其特征在于:所述的系统内置疲劳判别算法对疲劳状态进行判别。
6.根据权利要求1所述的疲劳驾驶预警系统 ,其特征在于:智能终端内设有报警装置以通过预警措施对驾驶员提供预警,并且其还内置压力碰撞感应器和GPS模块,当发生激烈碰撞后将位置信息自动发送给搜救部求救。

说明书全文

一种疲劳驾驶预警系统

技术领域

[0001] 本发明属于疲劳安全驾驶和电子通信领域,尤其涉及交通安全与脑电信号监测与疲劳安全驾驶预警系统。
[0002]

背景技术

[0003] 近年来随着高速公路以及私家车的发展,随之而来的汽车安全也成为人们广泛关注的焦点。根据国家统计部的统计资料显示:在已发生的交通事故中大约有1/3的事故是由于疲劳驾驶所引起的。这些事故不仅给个人的生命财产带来了损失,同时也给国家和社会也带来了巨大影响。因此,研究出一套可靠的疲劳预警驾驶系统已成为社会的迫切需要。
[0004] 目前对疲劳驾驶的检测方法大致上可以分为两类:第一类方法是通过认外部感官特征来判断驾驶员的精神状态这种方法随意性强误差较大。第二类方法是通过人的生理特征来判别所处的状态,其中包括心电监测法(ECG)、肌电监测法、以及脑电监测法,在这些方法中脑电信号被认为是最能反映人体疲劳状态特征的信号。
[0005]

发明内容

[0006] 针对以上问题,本发明的目的在于通过提供一种可靠的基于脑电信号实时监测的疲劳预警系统。该系统能够实时采集驾驶员的脑电信号,并对脑电信号进行分析处理,对其疲劳状态进行有效识别和监控,对产生疲劳状态的驾驶员进行不同程度预警处理,并能在发生激烈碰撞事故后将位置信息发送出去进行求救。
[0007] 为了达到上述要求,基于脑电的实时疲劳监测的疲劳驾驶预警系统包括三部分原始信号采集部分,信号的处理与发送部分、信号的接收与安全报警部分。
[0008] 所述信号采集部分负责对驾驶员的实时脑电信号进行原始数据采集并进行去噪、两级放大处理。
[0009] 所述信号的处理与发送部分主要负责把采集部分采集到的原始脑电信号进行数字化处理,即对其进行A-D转换,使之转化成计算机或者微处理器能够处理的数字信号,再将处理后的数字信号进行疲劳算法识别,判断出其所处的状态是否是疲劳状态,并将识别出的状态信息通过蓝牙传送给智能终端。
[0010] 所述信号的接收与报警部分主要负责对处理部分发过来的信息进行预警处理并且当产生激烈碰撞后终端会采集GPS位置信息,将其发送给搜救部门求救,其既可以采用我们的常用手机作为接受部分也可以采用车载的嵌入式系统作为预警模
[0011] 本发明的特点是能够对脑电信号进行实时采集并对其进行监控,通过对采集的脑电信号进行滤波放大处理。
[0012] 再将滤波放大后的模拟信号通过信号处理转换成数字信号,发送给信号接收与安全报警模块。
[0013] 该模块通过内置疲劳判别法对信号的状态进行识别,通过两种有效的判别方式对脑电状态进行准确有效的实时监控与判别从而实现对驾驶员疲劳状态的有效预警作用。
[0014] 同时通过压碰撞感应器,当发生激烈碰撞后,采集地理位置信息,并自动向搜救部门求救。

具体实施方式

[0015] 为了进一步了解本发明的发明的内容和特点,具体实施方案如下:本发明所涉及的基于脑电的实时疲劳监控系统包括三个部分:原始脑电信号的采集部分,信号的处理与发送部分、信号的接收与报警部分。信号的采集部分采用一块脑电传感器,其供电电压为1.5v,采样频率为512Hz,采用单导干电极的测量方式对人体的脑电信号进行采集。
[0016] 所示采集得到的脑电信号还包含了很多噪声信号在其中,所以首先我们要对其进行去噪处理去噪的原理是:首先脑电传感器的单导干电极对驾驶员的脑电信号进行采集,采集的信号先经过一级放大电路进行放大,其中也包括噪声信号,其次将放大后信号通过设有高通和低通的两级滤波器滤波去除噪声,得到去除噪声的脑电信号,由于去除噪声后的脑电信号比较弱,所以再将其通过二级放大电路再次对其进行放大,从而得到处理后的原始脑电信号。
[0017] 若对于脑电信号x,当其计算得到的y的值大于或等于1则认为处于疲劳状态。
[0018] 若对于脑电信号x,当其计算得到的y的值小于1,则认为处于清醒状态。
[0019] 最后,判断以上的两个条件是否都满足,判断出驾驶员是否处于疲劳状态。
[0020] 该判别法通过不断的对采集的实时脑电信号与样本空间进行比较计算再与阈值比较可以准确高效的对疲劳状态进行判别。
[0021] 在实施过程中由于脑电信号的时变性,需要不断对实时信号的状态进行判断,所以在信号的发送过程中要保证信息的完整性,避免发生信息的丢失现象。同时每个人的脑电特性都有一定程度的差异,对判别阈值的确定需要经过大量的实验数据进行测试才能保证其准确性,。
[0022] 经过信号进行判断后,得到相应的驾驶状态的信息,如果处于疲劳状态,智能终端启动报警装置对其进行预警提示。该智能终端既可以是现在流行的安卓系统手机,也可以是车载的嵌入式终端,先通过算法去判别所处的状态,并设置相应的预警信息,可以事先录制不同的语音信息,对其疲劳状态进行语音报警,同时对于安卓终端手机来说还可以通过振动来提示驾驶员正处于疲劳驾驶状态,为了安全考虑请采取相应的措施,避免产生危险事故。
[0023] 报警模块中还加入了发送信息求救的功能,当由于驾驶员操作不当或者其他原因使得汽车发生碰撞交通事故时,压力碰撞传感器感应到事故的发生,通知GPS模块开始采集到所处的地理位置信息。
[0024] 采集到的位置信息通过智能端软件发送给预先设置的求救号码,并附上事先编辑好的求救信息,进行求救。
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