[實(shí)用新型]一種基于前額葉腦電信號(hào)、3D加速度陀螺儀的疲勞駕駛檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520035666.0
• 申請(qǐng)日: 2015-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN204445878U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何堅(jiān);王剛;馮葉;張丞;張吉;武銘超;王戈;王迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/0476
• 分類號(hào): A61B5/0476
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本產(chǎn)品應(yīng)用于車輛行駛過程中，對(duì)駕駛員的精神狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和檢測(cè)，并對(duì)處于疲勞狀態(tài)中的駕駛員進(jìn)行報(bào)警和語音提示。

背景技術(shù)

現(xiàn)在隨著人們意識(shí)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，交通事故頻率有所下降，但還是有些人存在僥幸心理，無視交規(guī)，無視自己和他人的生命，致使自己處于極為不安全的駕車狀態(tài)中還在瘋狂駕駛。

在全球范圍內(nèi),疲勞駕駛已成為導(dǎo)致交通安全事故的重要原因之一。根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局的統(tǒng)計(jì),在美國(guó)的公路上,每年由于駕駛?cè)嗽隈{駛過程中進(jìn)入睡眠狀態(tài)而導(dǎo)致大約10萬起交通事故,其中約有1500起直接導(dǎo)致死亡,711萬起導(dǎo)致人身傷害。在歐洲的情況也大致相同,據(jù)德國(guó)保險(xiǎn)公司協(xié)會(huì)估計(jì),在德國(guó)境內(nèi)的高速公路上,大約有25％的導(dǎo)致人員傷亡的交通事故都是因?yàn)槠隈{駛而引發(fā)。法國(guó)國(guó)家警察總署事故統(tǒng)計(jì)報(bào)告表明,因疲勞瞌睡而產(chǎn)生的事故,占人身傷害事故的14.19％,占死亡事故的20.16％。

中國(guó)2008年因疲勞駕駛導(dǎo)致的道路交通事故共2568起,其中死亡1353人,受傷3129人,造成的直接財(cái)產(chǎn)損失約5738萬元。疲勞駕駛的事故率高,后果嚴(yán)重,由于目前對(duì)疲勞駕駛?cè)匀粵]有一個(gè)具體的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn),因此,實(shí)際上駕駛?cè)艘蚱隈{駛導(dǎo)致的交通事故比例要比統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)高出許多。

此外據(jù)央視調(diào)查，車速60km/h時(shí)，低頭看手機(jī)3秒，相當(dāng)于盲開50米，一旦遇到緊急情況，剎車至少需20米。據(jù)統(tǒng)計(jì)，開車看手機(jī)時(shí)發(fā)生事故概率是普通駕駛的23倍；開車打電話時(shí)發(fā)生事故概率是普通駕駛的2.8倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)擁有手機(jī)者大概80％都是低頭族。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在中青年司機(jī)中，開車用手機(jī)的情況大量存在。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型產(chǎn)品的目的在于提供了一種基于多模塊同步協(xié)作的腦電、陀螺儀、加速器及藍(lán)牙于一體的疲勞檢測(cè)裝置，該裝置使用兩節(jié)AA電池供電，通過藍(lán)牙模塊與手機(jī)端軟件相連，采樣人體大腦的腦波信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)結(jié)果通過計(jì)算，可通過顯示屏直接顯示，數(shù)據(jù)便于查看，也非常直觀明了。而且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及疲勞判斷結(jié)果十分可靠，同時(shí)可進(jìn)行相應(yīng)的語音提示及有效、靈敏的動(dòng)作識(shí)別控制。

為實(shí)現(xiàn)上述目的與功能，本實(shí)用新型技術(shù)采用的技術(shù)方案為一種基于腦電模塊的腦電信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括：陀螺儀傳感器1、腦電傳感器2、加速度傳感器3、解析處理模塊4、電池和開關(guān)5、藍(lán)牙模塊6；其中，陀螺儀傳感器1、腦電傳感器2、加速度傳感器3為該裝置的傳感器組，陀螺儀傳感器1、腦電傳感器2、加速度傳感器3分別與解析處理模塊4連接；電池和開關(guān)5與解析處理模塊4連接，解析處理模塊4上設(shè)置有藍(lán)牙端口并與藍(lán)牙模塊6相連。移動(dòng)終端設(shè)備通過藍(lán)牙模塊6與解析處理模塊4進(jìn)行交互。

所述腦電傳感器2包括兩只塑料耳夾和前額貼片電極。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本裝置腦電模塊，檢測(cè)人體腦波數(shù)據(jù)，計(jì)算得出人體總體數(shù)據(jù)，并根據(jù)固有疲勞數(shù)據(jù)判斷使用者是否處于疲勞狀態(tài)及其疲勞度，具有科技含量高、實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用發(fā)展前景廣闊特點(diǎn)。

2、本裝置采用陀螺儀加速器進(jìn)行方向、速度、加速度、角加速度監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)結(jié)果相較普通的靜態(tài)監(jiān)測(cè)更加可靠、真實(shí)，并可用于產(chǎn)品控制與人機(jī)交互。

3、本裝置具有較高的準(zhǔn)確度和較小的誤差。當(dāng)腦電模塊進(jìn)行判斷時(shí)，不僅有我們統(tǒng)計(jì)了的大量模塊化數(shù)據(jù)，同時(shí)可根據(jù)個(gè)人不同情況自動(dòng)學(xué)習(xí)，使得裝置更符合每個(gè)人的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確度更高。

4、本裝置結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜、組裝方便，可增加其他開發(fā)或需求模塊，成為產(chǎn)品后可實(shí)行微型化，廉價(jià)化，穩(wěn)定化，使其易攜帶并集成入佩戴設(shè)備或是作為外接設(shè)備。

附圖說明

圖1本裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2本裝置的操作流程圖。

圖中：1、陀螺儀傳感器，2、腦電傳感器，3、加速度傳感器，4、解析處理模塊，5、電池和開關(guān)，6、藍(lán)牙模塊。

具體實(shí)施方式

如圖1-2所示，腦電傳感器2通過貼片電極記錄腦電波的波動(dòng)信號(hào)，兩只耳夾給貼片電極提供參考地的電信號(hào)，并采集前額葉腦電信息，發(fā)送給解析處理模塊4解析成attention、meditation和中腦波的整數(shù)值，發(fā)送頻率為1HZ。

所述解析處理模塊4的型號(hào)為Atmega328P-AU。

陀螺儀傳感器1通過采集頭部的角度信息(分別沿X軸、Y軸、Z軸的角加速度)，加速度傳感器3獲取頭部運(yùn)動(dòng)的加速度(分別沿X軸、Y軸、Z軸的重力加速度)，上述采集信息共同發(fā)送給解析處理模塊4以完成解析原始數(shù)據(jù)，計(jì)算時(shí)間的工作，發(fā)送頻率是10HZ。

解析處理模塊4將接到的數(shù)據(jù)加上不同的標(biāo)簽，通過藍(lán)牙模塊6發(fā)送到移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行分析，通過綜合腦電信號(hào)的分析，和使用陀螺儀的對(duì)點(diǎn)頭頻率的分析，最后輸出一個(gè)是否疲勞的最終結(jié)果。