[发明专利]一种驾驶员疲劳检测装置及工作方法

说明书

本发明公开了一种驾驶员疲劳检测装置，包括耳廓固定支架，耳廓固定支架底部通过柔性软管连接金属支撑电极，金属支撑电极通过柔性软管连接，柔性软管中部设有控制单元；耳廓固定支架底部设有反射式耳垂脉搏传感器；第一耳廓固定支架后部设有三轴加速度传感器、陀螺仪；金属支撑电极安装有心电传感器；控制单元包括调理电路、振动马达、锂电池、控制芯片。本发明在不影响正常驾驶操作下提取出驾驶员驾驶心电、两路脉搏以及头部运动信号；以信号相关性筛选可信的信号，提高系统利用生理信号进行疲劳驾驶判断的可靠度；系统判断的准确性高；疲劳早期预测和疲劳预测准确性高。

技术领域

本发明涉及人体状态检测装置领域，尤其涉及一种驾驶员疲劳检测装置及工作方法。

背景技术

目前，我国已经成为全球汽车制造中心和全球最大的汽车消费市场。疲劳驾驶是指驾驶员在长时间连续行车时，产生生理机能和心理机能的失调，出现驾驶技能下降的现象。驾驶员睡眠质量差或不足、长时间驾驶车辆，容易出现疲劳。疲劳驾驶会影响到驾驶员的注意力、思维判断和身体运动等方面。疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦瞌睡、四肢无力、注意力不集中、判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。所以说有效的检测驾驶员是否疲劳驾驶是预防道路交通事故是否发生的重要手段。传统的检测手段或是通过驾驶员图像分析眨眼动作，或是分析驾驶员驾车操作，如车辆偏离中线、车辆制动时脚踏刹车的加速度信息，但是这些方法检测的是疲劳后期的表现，结果对交通事故的预防作用有限；采用生理信号可以有效的对早期疲劳进行识别，但是传统的检测方法需要佩戴专用的医学装置来检测(如通过脑电的方式)，笨重的装置和复杂的线路也会对驾驶员的操作和驾驶安全造成一定的影响。而在实际驾车环境中生理信号容易受到噪声影响，如果对采集生理信号不进行处理，可能会产生大量的虚假报警和漏报警。因此设计一种快捷轻便的装置来实现可靠准确的驾驶员疲劳驾驶检测是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供一种便携简单的驾驶员疲劳驾驶检测装置和工作方法，能对疲劳程度进行实时的检测。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种驾驶员疲劳检测装置，包括第一耳廓固定支架、第二耳廓固定支架，第一耳廓固定支架、第二耳廓固定支架分别固定在驾驶员的左耳廓、右耳廓上；所述第一耳廓固定支架底部通过第一柔性软管连接第一金属支撑电极，所述第二耳廓固定支架底部通过第二柔性软管连接第二金属支撑电极；所述第一金属支撑电极、第二金属支撑电极通过第三柔性软管连接，所述第三柔性软管中部设有控制单元；

所述第一耳廓固定支架底部对应驾驶员耳垂的部位设有第一反射式耳垂脉搏传感器，第二耳廓固定支架底部对应驾驶员耳垂的部位设有第二反射式耳垂脉搏传感器；所述第一反射式耳垂脉搏传感器、第二反射式耳垂脉搏传感器分别采集驾驶员左耳、右耳的脉搏数据；所述第一耳廓固定支架后部设有三轴加速度传感器、陀螺仪，所述三轴加速度传感器、陀螺仪采集驾驶员头部摆动的加速度数据；

所述第一金属支撑电极、第二支撑电极内侧面分别安装有第一心电传感器、第二心电传感器，所述第一金属支撑电极、第二支撑电极分别佩戴于驾驶员左锁骨、右锁骨上，支撑整个装置并实时采集驾驶员心电数据；

所述控制单元包括处理脉搏数据、加速度数据、心电数据的调理电路，根据检测结果响应的振动马达，能够无线充电的锂电池，以及判断驾驶员疲劳值、控制振动马达的控制芯片；所述控制单元佩戴于驾驶员后颈处；

所述第一反射式耳垂脉搏传感器、第二反射式耳垂脉搏传感器分别通过置于第一柔性软管、第二柔性软管、第三柔性软管中的导线与控制单元电连接，并将采集的左耳、右耳的脉搏数据传递至控制单元；所述三轴加速度传感器、陀螺仪通过置于第一柔性软管、第三柔性软管中的导线与控制单元电连接，并将采集的驾驶员头部摆动的加速度数据传递至控制单元；所述第一心电传感器、第二心电传感器分别通过置于第三柔性软管中的导线与控制单元电连接，并将采集的心电数据传递至控制单元；