一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種監(jiān)控裝置，尤其是涉及一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著汽車保有量的增加和公路建設規(guī)模的擴大，交通事故等問題日益突出。中國是世界上人口最多的國家，道路交通事故死亡人數(shù)也是全世界最高的國家，連續(xù)數(shù)年一直居世界第一位。司機冒險疲勞駕駛，無疑會對自己和乘客的安全帶來隱患。駕駛疲勞的研宄分為主觀和客觀兩種方法，主觀的研宄方法有主觀調(diào)查表、駕駛員自我記錄、睡眠習慣調(diào)查表、斯坦福睡眠尺度表四種?？陀^的研宄方法有腦電圖、眼電圖、肌電圖、呼吸氣流、呼吸效果、動脈血液氧飽和時的溫度和心電圖等測量方法。盡管上述方法的駕駛疲勞判定結果是比較準確的，但由于上述方法一般是在駕駛前或駕駛后進行測量的，因而是超前或滯后的，而非實時的，況且在駕駛室有限的空間內(nèi)安置復雜的檢測儀器也是十分困難的；而且，駕駛員脫離駕駛室或未進入駕駛室的精神狀態(tài)是不同的，再精確的儀器的測量結果也會大受影響。
[0003]腦電波控制技術在生物醫(yī)學，計算機等領域成為近年來的熱點研宄之一。傳統(tǒng)的皮下腦波采集方法，既復雜，又不方便，因此很難推廣到其它領域。目前，在國內(nèi)腦機接口技術正處于發(fā)展起步階段，相關的研宄還比較少。TGAM(ThinkGear AM)模塊是美國NeuroSky (神念科技)公司為大眾市場應用所設計的腦波傳感器ASIC模塊，也稱TGAM腦電模塊。此TGAMCThinkGear AM)模塊可以處理并輸出腦波頻率譜、腦電信號質量、原始腦電波和三個Neurosky的eSense參數(shù):專注度，放松度和眨眼偵測。TGAM(ThinkGear AM)模塊和人體的界面只需一個簡單的干接觸點，所以可以很容易的運用于玩具、視頻游戲和健康設備中，又由于能耗小，適合用在以電池供電的便攜式消費產(chǎn)品的應用上。為使用操作簡便，美國NeuroSky公司推出一款的Mindwave Mobile腦立方耳機，它可以輸出腦電圖原始數(shù)據(jù)、8個波段的腦波能量值和2個生物反饋值，2個生物反饋值分別為專注度和放松度。因此，需開發(fā)一種結構簡單、設計合理且使用操作簡便、使用效果好的疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，能對駕駛員的腦電波信號進行實時監(jiān)測，并能對駕駛員進行語音提示。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其結構簡單、設計合理且使用操作簡便、使用效果好，能對駕駛員的腦電波信號進行實時監(jiān)測，并能對駕駛員進行語音提示。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其特征在于:包括對駕駛員的腦電波信號進行采集及預處理的腦電信號獲取裝置、布設在駕駛員所駕駛車輛內(nèi)的腦電信號監(jiān)測終端、與腦電信號監(jiān)測終端相接的無線收發(fā)模塊和布設在上位監(jiān)控室內(nèi)的上位機，所述無線收發(fā)模塊為GPRS模塊；所述腦電信號監(jiān)測終端包括外殼和布設在所述外殼內(nèi)的電子線路板，所述電子線路板上設置有供電單元和與腦電信號獲取裝置相接的主控芯片，所述外殼上設置有對駕駛員進行報警提示的語音提示單元，所述供電單元分別與主控芯片和語音提示單元相接，所述語音提示單元由主控芯片進行控制且其與主控芯片相接，上位機通過無線收發(fā)模塊與主控芯片進行雙向通信；所述腦電信號獲取裝置為Mindwave Mobile腦立方耳機，且主控芯片與所述Mindwave Mobile腦立方耳機之間以無線通信方式進行通信；所述主控芯片為芯片STM32F100C8。
[0006]上述一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其特征是:所述腦電信號監(jiān)測終端還包括參數(shù)輸入單元和顯示器，所述參數(shù)輸入單元和顯示器均與主控芯片相接且二者均布設在所述外殼的外側壁上。
[0007]上述一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其特征是:所述GPRS模塊為GTM-900模塊。
[0008]上述一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其特征是:所述GTM-900模塊包括GTM900-B芯片和與GTM900-B芯片相接的SM卡，所述GTM900-B芯片與主控芯片相接。
[0009]上述一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其特征是:所述腦電信號監(jiān)測終端還包括與主控芯片相接的第一無線通信模塊和與所述Mindwave Mobile腦立方耳機相接的第二無線通信模塊，所述第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均為藍牙無線通信模塊；所述主控芯片通過第一無線通信模塊和第二無線通信模塊與所述Mindwave Mobile腦立方耳機進行通信。
[0010]上述一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其特征是:所述第一無線通信模塊與所述芯片STM32F100C8之間通過串行接口進行通信，且所述第一無線通信模塊的兩個輸出端分別與所述芯片STM32F100C8的PA9/UART_TX管腳和PA10/UART_RX管腳相接。
[0011]上述一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其特征是:所述芯片3了102?10(^8的？11管腳與語音提示單元相接。
[0012]上述一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其特征是:所述供電單元包括穩(wěn)壓芯片U2和電壓轉換芯片U3，所述穩(wěn)壓芯片U2為開關型集成穩(wěn)壓芯片LM2596，所述電壓轉換芯片U3為芯片ASl117 ;所述開關型集成穩(wěn)壓芯片LM2596的VOUT管腳經(jīng)電感LI后接芯片ASl117的VIN管腳，芯片ASl117的VOUT管腳為+3.3V電壓輸出端，電感LI與芯片ASl117的VIN管腳之間的接線點為+5V電壓輸出端。
[0013]上述一種疲勞駕駛腦電監(jiān)控裝置，其特征是:所述腦電信號監(jiān)測終端還包括布設在所述外殼底部的支座。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0015]1、結構簡單、設計合理且使用操作簡便，投入成本較低。
[0016]2、所采用的腦電信號監(jiān)測終端電路簡單、設計合理、接線方便且使用操作簡便，投入成本較低。
[0017]3、所采用的腦電信號監(jiān)測終端結構簡單、體積小，便于攜帶且接線簡便，安裝布設簡便。
[0018]3、使用效果好且實用價值高，能簡便對駕駛員的疲勞駕駛狀態(tài)進行實時監(jiān)測，行車過程中，通過腦電信號獲取裝置實時對駕駛員的腦電波信號進行采集并自動輸出當前狀態(tài)下所測試駕駛員的專注度D，且將專注度D傳送至主控芯片，實現(xiàn)對駕駛員駕駛狀態(tài)的實時監(jiān)測，且當主控芯片接收到Mindwave Mobile腦立方耳機所傳送的專注度D小于預先設定的閾值時，控制語音提示單元進行語音報警，讓駕駛員實時處于清晰狀態(tài)，減少車禍的發(fā)生，因而具有實時性，監(jiān)測效果好。與此同時，主控芯片接收到Mindwave Mobile腦立方耳機所傳送的專注度D后，通過GTM-900模塊將所接收到的專注度D同步上傳至上位機，實現(xiàn)在上位監(jiān)控室對駕駛員的駕駛狀態(tài)進行實時監(jiān)測，同時能通過上位機對主控芯片的比較閾值進行設定。
[0019]綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理且使用操作簡便、使用效果好，能對駕駛員的腦電波信號進行實時監(jiān)測，并能對駕駛員進行語音提示，能有效解決現(xiàn)有疲勞駕駛裝置存在的結構復雜、不易操作、存在超前或滯后性、使用效果較差等問題。
[0020]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0022]圖2為本實用新型所采用主控芯片與JTAG接口的電路原理圖。
[0023]圖3為本實用新型所采用供電單元與電源指示電路的電路原理圖。
[0024]圖4為本實用新型所采用GTM900-B芯片的電路原理圖。
[0025]圖5為本實用新型所采用SM卡的電路原理圖。
[0026]附圖標記說明:
[0027]I 一腦電信號獲取裝置； 2—供電單元；3—主控芯片；
[0028]4—語音提示單元；5—第一無線通信模塊；7—顯示器；
[0029]8—電源指示電路；9 一參數(shù)輸入單元；
[0030]10 一腦電彳目號監(jiān)測終端；11 一無線收發(fā)模塊； 12—上位機。
【具體實施方式】
[0031]如圖1所示，本實用新型包括對駕駛員的腦電波信號進行采集及預處理的腦電信號獲取裝置1、布設在駕駛員所駕駛車輛內(nèi)的腦電信號監(jiān)測終端10、與腦電信號監(jiān)測終端10相接的無線收發(fā)模塊11和布設在上位監(jiān)控室內(nèi)的上位機12，所述無線收發(fā)模塊11為GPRS模塊。所述腦電信號監(jiān)測終端10包括外殼和布設在所述外殼內(nèi)的電子線路板，所述電子線路板上設置有供電單元2和與腦電信號獲取裝置I相接的主控芯片3，所述外殼上設置有對駕駛員進行報警提示的語音提示單元4，所述供電單元2分別與主控芯片3和語音提示單元4相接，所述語音提示單元4由主控芯片3進行控制且其與主控芯片3相接，上位機12通過無線收發(fā)模塊11與主控芯片3進行雙向通信。所述腦電信號獲取裝置I為MindwaveMobile腦立方耳機，且主控芯片3與所述Mindwave Mobile腦立方耳機之間以無線通信方式進行通信。如圖2所示，所述主控芯片3為芯片STM32F100C8。
[0032]本實施例中，所述腦電信號監(jiān)測終端10還包括參數(shù)輸入單元9和顯示器7，所述參數(shù)輸入單元9和顯示器7均與主控芯片3相接且二者均布設在所述外殼的外側壁上。
[0033]并且，所述參數(shù)輸入單元9為輸入按鍵，所述顯示器7為數(shù)碼管顯示器。
[0034]實際使用時，所述主控芯片3也可以采用其它類型的控制器芯片，能輸出兩個數(shù)字信號O和I的芯片均可作為主控芯片3。其中，當主控芯片3輸出數(shù)字信號I時，控制語音提示單元4進行語音報警；當主控芯片3輸出數(shù)字信號O時，控制語音提示單元4停止報靈目ο
[0035]本實施例中，所述腦電信號監(jiān)測終端10還包括布設在所述外殼底部的支座。
[0036]本實施例中，所述腦電信號監(jiān)測終端10還包括與供電單元2相接的電源指示電路8，所述電源指示電路8布設在所述外殼的外側壁上。
[0037]如圖3所示，所述供電單元2包括穩(wěn)壓芯片U2和電壓轉換芯片U3，所述穩(wěn)壓芯片U2為開關型集成穩(wěn)壓芯片LM2596，所述電壓轉換芯片U3為芯片ASl 117 ;所述開關型集成穩(wěn)壓芯片LM2596的VOUT管腳經(jīng)電感LI后接芯片AS1117的VIN管腳，芯片AS1117的VOUT管腳為+3.3V電源端，電感LI與芯片AS1117的VIN管腳之間的接線點為+5V電源端。
[0038]實際接線時，開關型集成穩(wěn)壓芯片LM2596的VIN管腳(即第I管腳)接24V電源且其VIN管腳分別經(jīng)電容Cl和C2后接地，開關型集成穩(wěn)壓芯片LM