[發(fā)明專利]基于心電與握力信號(hào)的疲勞駕駛監(jiān)測(cè)/預(yù)警的方向盤

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910911471.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110667686B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周偉;張陳應(yīng);謝瑜;蘇亮;朱新穎;陳銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D1/04
• 分類號(hào): B62D1/04;B60Q9/00;A61B5/352;A61B5/18;A61B5/22
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

1.基于心電與握力信號(hào)的疲勞駕駛監(jiān)測(cè)/預(yù)警的方向盤，其特征在于包括：方向盤套、心電檢測(cè)模塊、握力檢測(cè)模塊、CPU微處理器、顯示面板以及預(yù)警模塊；

所述心電檢測(cè)模塊檢測(cè)駕駛員的心電信號(hào)；所述握力檢測(cè)模塊檢測(cè)駕駛員對(duì)方向盤的握力信號(hào)；所述CPU微處理器提取出心電信號(hào)和握力信號(hào)的特征，并運(yùn)算得到疲勞駕駛綜合指數(shù)；所述顯示面板實(shí)時(shí)顯示駕駛員的疲勞駕駛指數(shù)；

所述CPU微處理器提取出心電信號(hào)和握力信號(hào)的特征，并運(yùn)算得到疲勞駕駛綜合指數(shù)的具體步驟為：

步驟1：通過(guò)壓力分布來(lái)表征計(jì)算左手的握力信號(hào)；

步驟2：提取并計(jì)算一段瞬時(shí)T內(nèi)握力信號(hào)的特征值，包括平均值和最大值；

步驟3：通過(guò)握力信號(hào)的特征值計(jì)算握力信號(hào)的疲勞特征值

步驟4：計(jì)算基于握力信號(hào)的疲勞駕駛指數(shù)：

式中，為在駕駛員清醒狀態(tài)下的疲勞駕駛特征值；

步驟5：提取每一心電周期的R峰值，即最大值；

步驟6：計(jì)算同一段瞬時(shí)T內(nèi)的心電信號(hào)特征值：

步驟7：計(jì)算基于心電信號(hào)的疲勞駕駛指數(shù)：

式中，為在駕駛員清醒狀態(tài)下的心電R峰值平方和，疲勞時(shí)心電信號(hào)峰值降低，；

步驟8：根據(jù)和加權(quán)計(jì)算疲勞駕駛綜合指數(shù)Q；

步驟9：根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的疲勞傾向閾值和疲勞斷定閾值，當(dāng)時(shí)，控制預(yù)警模塊發(fā)出語(yǔ)音預(yù)報(bào)疲勞傾向，當(dāng)時(shí)，控制預(yù)警模塊產(chǎn)生微機(jī)械刺激并提示休息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于心電與握力信號(hào)的疲勞駕駛監(jiān)測(cè)/預(yù)警的方向盤，其特征在于：所述心電檢測(cè)模塊包括了導(dǎo)電電極、心電信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器以及數(shù)據(jù)采集卡。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于心電與握力信號(hào)的疲勞駕駛監(jiān)測(cè)/預(yù)警的方向盤，其特征在于：所述導(dǎo)電電極包括參考電極、正電極、負(fù)電極，分布于方向盤圓周的上下表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于心電與握力信號(hào)的疲勞駕駛監(jiān)測(cè)/預(yù)警的方向盤，其特征在于：所述導(dǎo)電電極附著安裝于方向盤套表面，心電信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器以及數(shù)據(jù)采集卡嵌入安裝于方向盤套內(nèi)，與電極之間通過(guò)屏蔽導(dǎo)線連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于心電與握力信號(hào)的疲勞駕駛監(jiān)測(cè)/預(yù)警的方向盤，其特征在于：所述握力檢測(cè)模塊為在方向盤套表面均勻分布有壓力傳感器陣列，與嵌入在方向盤套內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡通過(guò)屏蔽導(dǎo)線連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于心電與握力信號(hào)的疲勞駕駛監(jiān)測(cè)/預(yù)警的方向盤，其特征在于：所述疲勞駕駛綜合指數(shù)Q根據(jù)實(shí)際的傳感器檢測(cè)精度調(diào)整式和的權(quán)重。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于心電與握力信號(hào)的疲勞駕駛監(jiān)測(cè)/預(yù)警的方向盤，其特征在于：所述預(yù)警模塊包括車載語(yǔ)音提示裝置和方向盤圓周上的埋藏式軟錐陣列。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于心電與握力信號(hào)的疲勞駕駛監(jiān)測(cè)/預(yù)警的方向盤，其特征在于：當(dāng)判斷出駕駛員處于疲勞傾向狀態(tài)時(shí)，所述預(yù)警模塊發(fā)出“您有疲勞駕駛傾向，建議停車休息”提示語(yǔ)音；當(dāng)判斷出駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)時(shí)，所述預(yù)警模塊發(fā)出“您已疲勞駕駛，請(qǐng)盡快停車休息”提示語(yǔ)音，方向盤內(nèi)的埋藏式軟錐也會(huì)自動(dòng)彈出，產(chǎn)生示警性的機(jī)械微刺激。