一種可穿戴的駕駛員腦電信號(hào)采集頭帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于駕駛安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及駕駛員腦電信號(hào)采集裝置的外形結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]駕駛?cè)似跁r(shí)判斷能力下降、反應(yīng)遲鈍和操作失誤增加。駕駛?cè)颂幱谳p微疲勞時(shí)，會(huì)出現(xiàn)換檔不及時(shí)、不準(zhǔn)確;駕駛?cè)颂幱谥卸绕跁r(shí)，操作動(dòng)作呆滯，有時(shí)甚至?xí)洸僮?；駕駛?cè)颂幱谥囟绕跁r(shí)，往往會(huì)下意識(shí)操作或出現(xiàn)短時(shí)間睡眠現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)失去對(duì)車輛的控制能力。駕駛?cè)似跁r(shí)，會(huì)出現(xiàn)視線模糊、腰酸背疼、動(dòng)作呆板、手腳發(fā)脹或有精力不集中、反應(yīng)遲鈍、思考不周全、精神渙散、焦慮、急躁等現(xiàn)象。如果仍勉強(qiáng)駕駛車輛，則可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。目前針對(duì)駕駛員的警覺度檢測(cè)主要集中在一下三個(gè)方面:一、通過(guò)檢測(cè)人體的生物信號(hào)，列如腦電信號(hào)、肌電信號(hào)、心率等，以此來(lái)判斷人體的警覺度狀態(tài);二、通過(guò)檢測(cè)人體的動(dòng)作，例如頭部動(dòng)的運(yùn)動(dòng)來(lái)判斷人體的警覺度狀態(tài);三、通過(guò)檢測(cè)人體的眨眼頻率來(lái)檢測(cè)人體的警覺度狀態(tài)。
[0003]公開號(hào)為CN102697494A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種高速列車駕駛員無(wú)線可穿戴腦電信號(hào)采集設(shè)備。其特征在于:上頭箍帶兩端分別固定于周頭箍圈左、右內(nèi)側(cè)，上頭箍帶下側(cè)和周頭箍圈內(nèi)側(cè)均安裝有四個(gè)腦電采集電極;周頭箍圈左外側(cè)或右外側(cè)安裝有信號(hào)采集發(fā)射盒，信號(hào)采集發(fā)射盒內(nèi)設(shè)有腦電信號(hào)采集器、無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射器;腦電信號(hào)采集器分別與無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射器和腦電采集電極電連接;上頭箍帶下側(cè)和周頭箍圈內(nèi)側(cè)的腦電采集電極位置分別與人腦左顳中區(qū)、右顳中區(qū)、左中央?yún)^(qū)、右中央?yún)^(qū)、左顳后區(qū)、右顳后區(qū)、左前額、右前額對(duì)應(yīng)。該設(shè)備通過(guò)記錄、分析后顯示駕駛員的清醒狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員疲勞狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行提醒和考核，以提高高鐵運(yùn)營(yíng)的安全性。其不足在于：因?yàn)樵撛O(shè)備是固定的，而人體頭部的大小是有差異的，從而使腦電采集電極不能夠充分接觸到頭皮，從而產(chǎn)生誤差，進(jìn)而影響采集數(shù)據(jù)的精確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種可穿戴的駕駛員腦電信號(hào)采集頭帶，它能夠有效地解決腦電采集電極與人體頭部接觸狀況不佳的問(wèn)題，采用類似頭帶的設(shè)計(jì)，使用舒適、方便。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種可穿戴的駕駛員腦電信號(hào)采集頭帶，包括頭帶和電源，頭帶為呈環(huán)狀的中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置于頭帶內(nèi)側(cè)的腦電信號(hào)采集干電極與頭帶內(nèi)部設(shè)置的腦電信號(hào)采集器芯片通過(guò)線纜連接，兩枚并聯(lián)的腦電信號(hào)采集芯片通過(guò)線纜分別與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸芯片連接，頭帶的前外部設(shè)置的電量指示燈與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸芯片連接，電源串接電源開關(guān)與腦電信號(hào)采集器芯片連接。
[0006]所述腦電信號(hào)采集干電極與腦電信號(hào)采集器芯片和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸芯片構(gòu)成的回路為兩組，對(duì)稱設(shè)置。
[0007]所述的腦電信號(hào)采集芯片為TGAM集成模塊，采樣頻率為512Hz;無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片為FBT06藍(lán)牙模塊，傳輸?shù)牟ㄌ芈适?7600B，所涉元器件之間分別通過(guò)線纜連接。所述頭帶為局部帶松緊的針織材料。
[0008]本實(shí)用新型的工作過(guò)程和原理是：
[0009]本實(shí)用新型是為了檢測(cè)駕駛員在駕駛過(guò)程中的駕駛狀態(tài)而專門設(shè)計(jì)的頭帶，使用時(shí)需要將腦電信號(hào)采集干電極收集到的腦電數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片將處理后的信號(hào)傳輸?shù)狡嚨能囕d監(jiān)控系統(tǒng)。由車載監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄、分析處理，判別駕駛員的駕駛狀態(tài)。駕駛員將本頭帶戴在頭部，設(shè)置于頭帶內(nèi)側(cè)的腦電采集干電極分別對(duì)應(yīng)人腦的左顳后區(qū)和右顳后區(qū)位置;電源打開后，兩個(gè)腦電信號(hào)采集干電極開始工作，實(shí)時(shí)采集駕駛員的腦電信號(hào)；采集到的腦電信號(hào)經(jīng)過(guò)去噪等預(yù)處理后，再使用稀疏分解和壓縮感知的算法進(jìn)行駕駛員的警覺度檢測(cè)，得到駕駛員的警覺度信息;輸出的駕駛員警覺度信息控汽車內(nèi)部的減速裝置和汽車的危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈的工作;若是駕駛員處于疲勞狀態(tài)，其中汽車將緩慢減速;且汽車的危險(xiǎn)警報(bào)閃光燈將持續(xù)向周圍行駛中汽車的駕駛員發(fā)出警示，以避免交通事故的發(fā)生。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
[0011]本實(shí)用新型為頭帶式，體積小、輕便，能像戴普通頭帶那樣直接戴于駕駛員頭上，佩戴方便;同時(shí)不會(huì)對(duì)駕駛員的頭部造成不適，從而不會(huì)影響駕駛員的正常駕駛操作，駕駛員易于接受。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖I是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)左視圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)右視圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0015]圖4是本實(shí)用新型的左側(cè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0016]圖5是本實(shí)用新型的內(nèi)部電路圖.
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】是:頭帶I為環(huán)狀中空針織物結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱，頭帶I內(nèi)側(cè)設(shè)有兩組腦電信號(hào)采集干電極2，腦電信號(hào)采集干電極2通過(guò)線纜分別與腦電信號(hào)采集芯片3相連，腦電信號(hào)采集芯片3再分別連接各自的無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片4及電量指示燈6，頭帶I內(nèi)部安裝有干電池5及電源開關(guān)7。電量指示燈6設(shè)置在頭帶I的前方，使用時(shí)需要將腦電信號(hào)采集干電極2收集到的腦電數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片4傳輸?shù)叫盘?hào)處理芯片并連接汽車控制電路以及安裝配置的軟件。駕駛員將本頭帶I戴在頭部，設(shè)置于頭帶I內(nèi)側(cè)的腦電信號(hào)采集干電極2分別對(duì)應(yīng)人腦的左顳后區(qū)和右顳后區(qū)位置;電源打開后，兩個(gè)腦電采信號(hào)集干電極2開始工作，實(shí)時(shí)采集駕駛員的腦電信號(hào);采集到的腦電信號(hào)經(jīng)過(guò)去噪等預(yù)處理后，再使用稀疏分解和壓縮感知的算法進(jìn)行駕駛員的警覺度檢測(cè)，得到駕駛員的警覺度信息;輸出的駕駛員警覺度信息控制汽車內(nèi)部的減速裝置和汽車的危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈的工作;若是駕駛員處于疲勞狀態(tài)，其中汽車將緩慢減速;且汽車的危險(xiǎn)警報(bào)閃光燈將持續(xù)向周圍行駛中汽車的駕駛員發(fā)出警示，以避免交通事故的發(fā)生。
[0019]作為一種優(yōu)選，本例中采用的腦電信號(hào)采集芯片3選用的是TGAM集成模塊，采樣頻率為512Hz;無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片4選用的是FBT06藍(lán)牙模塊，傳輸?shù)牟ㄌ芈适?7600B。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可穿戴的駕駛員腦電信號(hào)采集頭帶，包括頭帶（I)和電源(5)，其特征在于:頭帶(I)為呈環(huán)狀的中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置于頭帶（I)內(nèi)側(cè)的腦電信號(hào)采集干電極(2)與頭帶（I)內(nèi)部設(shè)置的腦電信號(hào)采集器芯片(3)通過(guò)線纜連接，兩枚并聯(lián)的腦電信號(hào)采集芯片(3)通過(guò)線纜分別與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸芯片(4)連接，頭帶（I)的前外部設(shè)置的電量指示燈(6)與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸芯片(4)連接，電源(5)串接電源開關(guān)(7)與腦電信號(hào)采集器芯片(3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)線可穿戴的駕駛員腦電信號(hào)采集頭帶，其特征在于:所述腦電信號(hào)采集干電極(2)與腦電信號(hào)采集器芯片(3)和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸芯片(4)構(gòu)成的回路為兩組，對(duì)稱設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)線可穿戴的駕駛員腦電信號(hào)采集頭帶，其特征在于:所述的腦電信號(hào)采集芯片（3)為TGAM集成模塊，采樣頻率為512Hz;無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片(4)為FBT06藍(lán)牙模塊，傳輸?shù)牟ㄌ芈适?7600B。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)線可穿戴的駕駛員腦電信號(hào)采集頭帶，其特征在于:所述頭帶（I)為局部帶松緊的針織材料。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種可穿戴的駕駛員腦電信號(hào)采集頭帶，屬于駕駛安全技術(shù)領(lǐng)域，它能夠有效地解決腦電信號(hào)采集干電極與人體頭部接觸狀況不佳的問(wèn)題。解決問(wèn)題的技術(shù)方案為頭帶為呈環(huán)狀的中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置于頭帶內(nèi)側(cè)的腦電信號(hào)采集干電極，頭帶內(nèi)部設(shè)有腦電采集器芯片，腦電信號(hào)采集芯片通過(guò)線纜分別與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸芯片和腦電信號(hào)采集干電極連接，頭帶前部外部設(shè)置有電量指示燈和電源開關(guān)。所述腦電信號(hào)采集干電極為兩組，對(duì)稱設(shè)置。所述的腦電采集芯片為TGAM集成模塊，采樣頻率為512Hz；無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片為FBT06藍(lán)牙模塊，傳輸?shù)牟ㄌ芈适?7600B。主要用于機(jī)動(dòng)車駕駛員。
【IPC分類】A61B5/18, A61B5/0476
【公開號(hào)】CN205144580
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520878190
【發(fā)明人】張祖濤, 張效良, 潘宏燁, 王富斌, 劉興龍, 羅典媛
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月5日