[發明專利]便攜式駕駛疲勞監測與干預裝置及其方法

在審

• 申請號: 201910311698.1
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110084998A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 李學平;王玨;楊媛;唐甲豪
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06;A61B5/0476;A61N1/20;A61M21/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 楊洲

1.便攜式駕駛疲勞監測與干預裝置，其特征在于，包括設有EEG+MI疲勞監測單元(4)和tDCS+物理警示疲勞干預單元(5)的駕駛員佩戴模塊(1)；駕駛員佩戴模塊(1)通過駕駛員佩戴模塊的無線供能模塊(3)與車載模塊(2)無線相連；車載模塊(2)由無創BCI中控單元(6)和車載電源(7)組成；

EEG+MI疲勞監測單元(4)由EEG信號采集系統(8)、MI信號采集系統(9)和復合信號存儲器SDRAM(15)組成；EEG信號采集系統(8)包括EEG干電極(11)和EEG信號去偽和放大單元(12)；MI信號采集系統(9)包括三軸陀螺儀(13)和MI信號提取系統(14)；

EEG干電極(11)與EEG信號去偽和放大單元(12)的EEG信號輸入端相連；三軸陀螺儀(13)與MI信號提取系統(14)輸入端相連；EEG信號去偽和放大單元(12)輸出端的去偽放大信號和MI信號提取系統(14)輸出端的MI信號共同輸入到復合信號存儲器SDRAM(15)輸入端；

tDCS+物理警示疲勞干預單元(5)由tDCS干電極(17)、tDCS控制單元(16)和物理警示單元(22)組成；tDCS控制單元(16)的電流輸出端與tDCS干電極(17)的電流輸入端相連；

無創BCI中控單元(6)由疲勞等級自動判決系統(10)和干預模式指令系統(20)組成；疲勞等級自動判決系統(10)的疲勞等級輸出端與干預模式指令系統(20)的輸入端相連；干預模式指令系統(20)的指令輸出端分別與tDCS控制單元(16)的輸入端、物理警示單元(22)的輸入端相連；

疲勞等級自動判決系統(10)可分解為復合信號處理單元(18)和疲勞等級判定模型(19)；復合信號處理單元(18)的輸出端與疲勞等級判定模型(19)的輸入端相連；疲勞等級自動判決系統(10)的電源端與車載電源(7)相連；

復合信號存儲器SDRAM(15)中的數據通過無線通信鏈路(21)傳輸到車載單元供復合信號預處理器(18)進行預處理；干預模式指令系統系統(20)通過無線通信鏈路(21)向駕駛員佩戴模塊中的tDCS控制單元(16)和物理警示單元(22)發送工作指令。

2.根據權利要求1所述的便攜式駕駛疲勞監測與干預裝置，其特征在于，所述的EEG+MI疲勞監測單元(4)將EEG信號與MI信號組成的復合信號作為駕駛員疲勞等級判定依據。

3.根據權利要求1所述的便攜式駕駛疲勞監測與干預裝置，其特征在于，所述的采用tDCS+物理警示疲勞干預單元(5)實現疲勞消除；根據駕駛員疲勞等級差異自動采用tDCS電極刺激或tDCS電極刺激與物理警示混合方案；tDCS干預療程數和療程時長均得到干預模式指令系統(20)控制。

4.根據權利要求1所述的便攜式駕駛疲勞監測與干預裝置，其特征在于，所述的EEG信號采集和tDCS干預分別采用了EEG干電極(11)和tDCS干電極(17)，EEG干電極采用AgCl納米復合材料的八爪形電極，tDCS干電極采用Ag/AgCl環形高精度電極；車載模塊(2)通過無線能量傳輸單元(3)向駕駛員佩戴模塊(1)進行無線傳能。