一種輔助糖尿病人駕駛的控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，其包括控制器，特征在于：還包括溫度傳感器、注射機(jī)構(gòu)和噴藥機(jī)構(gòu)，溫度傳感器檢測駕駛員的指尖溫度并傳送給控制器，控制器分別控制連接注射機(jī)構(gòu)和噴藥機(jī)構(gòu)；注射機(jī)構(gòu)中第一變頻電動機(jī)上安裝齒輪，齒輪上配裝齒條，齒條的一端連接注射器的推桿，第一變頻電動機(jī)連接控制器的第一控制信號輸出端；噴藥機(jī)構(gòu)中第二變頻電動機(jī)的機(jī)軸上安裝凸輪，凸輪連接在噴霧器的推桿上，第二變頻電動機(jī)連接控制器的第二控制信號輸出端。采用此控制裝置能夠使駕駛員的血糖濃度維持在預(yù)設(shè)的血糖濃度預(yù)警范圍，從而避免駕駛員在駕駛的過程中由于血糖問題引發(fā)交通事故。
【專利說明】
一種輔助糖尿病人駕駛的控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于信號處理方法與裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輔助糖尿病人駕駛的控 制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活節(jié)奏不斷加快，工作等壓力愈來愈大，糖尿病等代謝性疾病也快速 增多，已成為威脅群眾生命健康的公共衛(wèi)生問題。自1980年第一次流行病學(xué)調(diào)查至今，我國 糖尿病患病率從不足1 %增至11.6%，總?cè)藬?shù)超過9200萬，糖尿病前期患病率更是高達(dá) 50.1%。而《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告（2015年)》顯示我國18歲以上居民糖尿病知曉 率僅為36.1 %，治療率為33.4%。
[0003] 相關(guān)文獻(xiàn)普遍認(rèn)為，與正常駕駛員相比，患有糖尿病的駕駛員發(fā)生交通事故的風(fēng) 險(xiǎn)增加12%~19%。另有數(shù)據(jù)顯示。1型糖尿病駕駛員發(fā)生交通事故的風(fēng)險(xiǎn)是正常駕駛員的 兩倍還要多。因此，對這類人群駕駛過程中血糖進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并合理進(jìn)行調(diào)控，對于減少 此類交通隱患具有重大意義。
[0004] 現(xiàn)有的輔助駕駛系統(tǒng)主要是通過控制車身穩(wěn)定性或在極端情況下代替駕駛員進(jìn) 行一些操作等(剎車、巡航等），此駕駛系統(tǒng)雖然可以在一定程度上避免糖尿病人群由于喪 失判斷力而對周圍車輛和人群造成傷害，但不能解除糖尿病并發(fā)癥對駕駛員自身的危害。 因此，開發(fā)一種輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，在確保糖尿病人自身健康不受損害的前提 下，確保道路交通安全，更具有現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，能夠根據(jù) 駕駛員的指溫信息和把持方向盤的握力自動調(diào)節(jié)其血糖濃度。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:發(fā)明一種輔助糖尿病人駕駛的控制 裝置，包括控制器，其特征在于:還包括溫度傳感器、壓力傳感器、注射機(jī)構(gòu)和噴藥機(jī)構(gòu)，溫 度傳感器檢測駕駛員的指尖溫度并傳送給控制器，壓力傳感器檢測駕駛員把持方向盤的握 力并傳送給控制器，控制器分別控制連接注射機(jī)構(gòu)和噴藥機(jī)構(gòu)；
[0007] 所述注射機(jī)構(gòu)包括第一變頻電動機(jī)，第一變頻電動機(jī)上安裝齒輪，齒輪上配裝齒 條，齒條的一端連接注射器的推桿，第一變頻電動機(jī)連接控制器的第一控制信號輸出端；
[0008] 所述噴藥機(jī)構(gòu)包括第二變頻電動機(jī)，第二變頻電動機(jī)的機(jī)軸上安裝凸輪，凸輪連 接在噴霧器的推桿上，第二變頻電動機(jī)連接控制器的第二控制信號輸出端；
[0009] 所述控制器包括給定單元、處理器單元、顯示單元、第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電 路，給定單元為處理器單元輸入血糖濃度預(yù)警范圍；
[0010] 處理器單元的工作步驟為：
[0011] (1)讀取血糖濃度預(yù)警范圍；
[0012] (2)實(shí)時同時讀取駕駛員的指尖溫度x和檢測指尖所在手掌把持方向盤的握力c;
[0013] (3)將駕駛員把持方向盤的握力c和指尖溫度x代入由基因編程方法確立的數(shù)學(xué)模 型中，計(jì)算出駕駛員的血糖濃度值y;
[0014] (4)判斷y是否在步驟（1)的血糖濃度范圍內(nèi)，如果y在血糖濃度預(yù)警范圍內(nèi)，貝1J無 控制信號輸出；如果y高于血糖濃度預(yù)警范圍的上限值，則輸出控制信號驅(qū)動第一驅(qū)動電 路;如果y低于血糖濃度預(yù)警范圍的下限值，則輸出控制信號驅(qū)動第二驅(qū)動電路；
[0015] (5)重復(fù)執(zhí)行步驟(2)~(4)，直至駕駛結(jié)束，并記錄該駕駛員的初次使用時間；
[0016] 顯示單元顯示處理器單元的工作狀態(tài)；
[0017] 處理器單元輸出的第一控制信號驅(qū)動連接第一驅(qū)動電路、第二控制信號驅(qū)動連接 第二驅(qū)動電路。
[0018] 優(yōu)選的，所述處理器單元中數(shù)學(xué)模型的確立步驟：
[0019] a、生成染色體:染色體由頭部和尾部組成，頭部的各基因位隨機(jī)寫入運(yùn)算符，尾部 的各基因位隨機(jī)寫入代表駕駛員把持方向盤握力的c或者代表指尖溫度的x構(gòu)成終結(jié)符;改 變基因位的內(nèi)容生成不同的染色體，當(dāng)染色體的數(shù)量達(dá)到N時，終止生成操作，將生成的染 色體作為初始種群；
[0020] b、構(gòu)建染色體的表達(dá)式樹:初始種群中各染色體由其頭部的運(yùn)算符和尾部的終結(jié) 符按基因位構(gòu)成表達(dá)式樹；
[0021] c、進(jìn)行M次以上檢測駕駛員的毛細(xì)血管血糖濃度yo,每次同時檢測指尖溫度x和把 持方向盤的握力c，形成當(dāng)年基準(zhǔn)；
[0022] d、將每次檢測的x和c代入步驟(b)中一染色體對應(yīng)的表達(dá)式，計(jì)算血糖濃度值y， 然后計(jì)算該染色體的適應(yīng)度值：
[0023] =Lv - j'。|L = -少0,}，其中 i
[0024] | | ? | |~表示無窮范數(shù)
[0025] yi表示利用第i次檢測的x和c計(jì)算的血糖濃度
[0026] yQi表示第i次測量的毛細(xì)血管血糖濃度值
[0027] e、重復(fù)步驟d，直至計(jì)算完步驟a初始種群中各染色體的適應(yīng)度值，選最小的適應(yīng) 度值對應(yīng)的染色體作為當(dāng)代最優(yōu)染色體；
[0028] f、對步驟a初始種群中的各染色體進(jìn)行選擇、交叉和變異操作產(chǎn)生新的染色體種 群，重復(fù)步驟d和e，并與上一代最優(yōu)染色體的適應(yīng)度值比較，如果大于，則保留上代最優(yōu)染 色體和其最小適應(yīng)度值;如果小于，則由當(dāng)代最優(yōu)染色體作為最優(yōu)染色體，并記錄其適應(yīng)度 值；
[0029] g、重復(fù)步驟f，直至進(jìn)化代數(shù)達(dá)到Z次，由最優(yōu)染色體的表達(dá)式作為該駕駛員的數(shù) 學(xué)模型。
[0030] 優(yōu)選的，當(dāng)同一駕駛員再次駕駛時，計(jì)算此次與初次使用之間的時間t，若t多1年 時，對該駕駛員檢測L次毛細(xì)血管血糖濃度，每次同時檢測指尖溫度和手把持方向盤的握 力，與上一年的基準(zhǔn)值共同作為當(dāng)年基準(zhǔn)值，重復(fù)d、 e、f和g，對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行校準(zhǔn)，并將校 準(zhǔn)時間作為初次使用時間。
[0031] 優(yōu)選的，步驟a中20SN彡200,步驟c中M彡30,步驟g中Z彡60。
[0032] 優(yōu)選的，L彡3。
[0033] 優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路均包括三極管和繼電器，處理器單元 控制連接三極管的控制極，三極管控制繼電器的通斷。
[0034]優(yōu)選的，所述給定單元為輸入鍵盤。
[0035] 優(yōu)選的，所述顯示單元為液晶顯示器。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0037] 1、本發(fā)明能夠通過實(shí)時檢測駕駛員的指尖溫度，判定其血糖濃度是否在預(yù)警范圍 內(nèi)，如果高于其上限，說明駕駛員的血糖濃度過高，則發(fā)出控制信號，對駕駛員注射胰島素， 使血糖濃度降回預(yù)警范圍；如果低于其下限，則說明駕駛員的血糖濃度過低，則發(fā)出對駕駛 員進(jìn)補(bǔ)葡萄糖的信號，使血糖濃度上升至預(yù)警范圍；如果血糖濃度值位于預(yù)警范圍內(nèi)，則沒 有控制信號，仍然維持駕駛員的目前狀態(tài)，從而避免駕駛員在駕駛的過程中由于血糖問題 引發(fā)交通事故。
[0038] 2、通過基因編程的方法建立能反應(yīng)駕駛員的血糖濃度、指尖溫度和檢測指尖所在 手掌把持方向盤的握力之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，技術(shù)成熟，便于實(shí)現(xiàn)。
[0039] 3、通過建立含有20條以上染色體的初始種群、變異次數(shù)，以及初始的毛細(xì)血管血 糖檢測次數(shù)，能夠擬合出更能反應(yīng)駕駛員血糖濃度、指尖溫度和把持方向盤的握力之間關(guān) 系的數(shù)學(xué)模型，從而提高血糖濃度計(jì)算的精確度，使系統(tǒng)更好地為駕駛員服務(wù)。
[0040] 4、本發(fā)明通過調(diào)節(jié)駕駛員體內(nèi)的血糖濃度，避免糖尿病急性并發(fā)癥的發(fā)生，不僅 減少了交通事故的發(fā)生率，還大大降低疾病對駕駛員身體的損害，對糖尿病人群具有重要 的現(xiàn)實(shí)意義，便于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0041 ]圖1是本發(fā)明的電路原理圖；
[0042]圖2是控制器的電路框圖；
[0043]圖3是處理器單元的程序流程圖；
[0044] 圖4是染色體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖5是圖4中染色體的表達(dá)式樹。
[0046] 附圖標(biāo)記為：1、溫度傳感器;2、控制器;3、第一變頻電動機(jī);4、凸輪;5、噴霧器;6、 齒條;7、第二變頻電動機(jī);8、齒輪;9、注射器；10、輸入鍵盤；11、液晶顯示器；12、處理器單 元；13、第一驅(qū)動電路；14、第二驅(qū)動電路；15、輸入模塊；16、運(yùn)算模塊；17、邏輯判斷模塊； 18、輸出模塊;19、壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0048] 如圖1所示，本發(fā)明中設(shè)置了控制器2、溫度傳感器1、壓力傳感器19、注射機(jī)構(gòu)和噴 藥機(jī)構(gòu)，溫度傳感器1檢測駕駛員的指尖溫度并傳送給控制器2,壓力傳感器19檢測駕駛員 把持方向盤的握力并傳送給控制器2，控制器2分別控制連接注射機(jī)構(gòu)和噴藥機(jī)構(gòu);注射機(jī) 構(gòu)中設(shè)置第一變頻電動機(jī)3，第一變頻電動機(jī)3上安裝齒輪8，齒輪8上配裝齒條6，齒條6的一 端連接注射器9的推桿，第一變頻電動機(jī)3連接控制器2的第一驅(qū)動電路13輸出端;噴藥機(jī)構(gòu) 中設(shè)置第二變頻電動機(jī)7，第二變頻電動機(jī)7的機(jī)軸上安裝凸輪4，凸輪4連接在噴霧器5的推 桿上，第二變頻電動機(jī)7連接控制器2的第二驅(qū)動電路14輸出端。
[0049] 如圖2所示，控制器2中設(shè)置了輸入鍵盤10、處理器單元12、液晶顯示器11、第一驅(qū) 動電路13和第二驅(qū)動電路14。其中，輸入鍵盤10為處理器單元12設(shè)定血糖濃度預(yù)警范圍；液 晶顯示器11顯示處理器單元12的工作狀態(tài);處理器單元12輸出的控制信號傳送給第一驅(qū)動 電路13或者第二驅(qū)動電路14。處理器單元12的工作步驟為：
[0050] (1)讀取血糖濃度預(yù)警范圍；
[0051] (2)實(shí)時同時讀取駕駛員的指尖溫度x和檢測指尖所在手掌把持方向盤的握力c;
[0052] (3)將駕駛員把持方向盤的握力c和指尖溫度x代入由基因編程方法確立的數(shù)學(xué)模 型中，計(jì)算出駕駛員的血糖濃度值y;
[0053] (4)判斷y是否在步驟（1)的血糖濃度范圍內(nèi)，如果y在血糖濃度預(yù)警范圍內(nèi)，貝1J無 控制信號輸出；如果y高于血糖濃度預(yù)警范圍的上限值，則輸出控制信號驅(qū)動第一驅(qū)動電 路;如果y低于血糖濃度預(yù)警范圍的下限值，則輸出控制信號驅(qū)動第二驅(qū)動電路；
[0054] (5)重復(fù)執(zhí)行步驟(2)~(4)，直至駕駛結(jié)束，并記錄該駕駛員的初次使用時間。 [0055]如圖3所示，上述處理器單元12中的程序系統(tǒng)根據(jù)功能可劃分為輸入模塊15、運(yùn)算 模塊16、邏輯判斷模塊17和輸出模塊18。其中，輸入模塊15主要是接收溫度傳感器1檢測的 指尖溫度x和壓力傳感器19檢測的把持方向盤的握力等外圍輸入信號，并將接收的輸入信 號提供給運(yùn)算模塊16,同時為邏輯判斷模塊17提供血糖濃度預(yù)警范圍，作為比對基準(zhǔn)。運(yùn)算 模塊16主要是讀取輸入模塊15中的握力數(shù)值c和指尖溫度X，代入由基因編程方法確立的數(shù) 學(xué)模型中，計(jì)算出駕駛員的血糖濃度值 y;邏輯判斷模塊17則是接收運(yùn)算模塊16的計(jì)算結(jié) 果，判斷血糖濃度值y是否在血糖濃度預(yù)警范圍內(nèi)；如果高于血糖濃度預(yù)警范圍的上限值， 則對輸出模塊18發(fā)出第一控制信號，驅(qū)動第一驅(qū)動電路13對駕駛員注射胰島素;如果低于 血糖濃度預(yù)警范圍的下限值，則對輸出模塊18發(fā)出第二控制信息，驅(qū)動第二驅(qū)動電路14對 駕駛員進(jìn)補(bǔ)葡萄糖;如果剛好位于血糖濃度預(yù)警范圍內(nèi)，則無控制信號輸出。
[0056]上述運(yùn)算模塊16中計(jì)算所用的數(shù)學(xué)模型是依據(jù)如下方法確立的：
[0057] a、生成染色體:染色體由頭部和尾部組成，頭部的各基因位隨機(jī)寫入運(yùn)算符，尾部 的各基因位隨機(jī)寫入代表駕駛員把持方向盤握力的c或者代表指尖溫度的x構(gòu)成終結(jié)符;改 變基因位的內(nèi)容生成不同的染色體，當(dāng)染色體的數(shù)量達(dá)到N時，終止生成操作，將生成的染 色體作為初始種群，例如其中一染色體如圖4所示；
[0058] b、構(gòu)建染色體的表達(dá)式樹:初始種群中各染色體由其頭部的運(yùn)算符和尾部的終結(jié) 符分別按基因位從左到右的順序逐位讀取，并按層次順序構(gòu)成表達(dá)式數(shù)構(gòu)成表達(dá)式樹，圖4 所示染色體的表達(dá)式樹如圖5所示，其對應(yīng)的表達(dá)式為：
[0059] y - (c' + x) ^ (c ~ x) + - ^ c=' c -x^ -+ x ； " c
[0060] c、進(jìn)行30次以上檢測使用者的毛細(xì)血管血糖濃度yo,每次同時檢測指尖溫度x和 把持方向盤的握力C，形成當(dāng)年基準(zhǔn)；
[0061 ] d、將每次檢測的x和c代入步驟(b)中一染色體對應(yīng)的表達(dá)式，計(jì)算血糖濃度值y， 計(jì)算與測量值y〇的偏差，取該染色體中偏差最大值作為該染色體的適應(yīng)度值：
[0062] fitness{y) =|| v-\l= max{y,
[0063] I I ? I 表示無窮范數(shù)
[0064] yi表示利用第i次檢測的x計(jì)算的血糖濃度
[0065] yQi表示第i次測量的毛細(xì)血管血糖濃度值
[0066] e、重復(fù)步驟d，直至計(jì)算完步驟a初始種群中各染色體的適應(yīng)度值，選最小的適應(yīng) 度值對應(yīng)的染色體作為當(dāng)代最優(yōu)染色體；
[0067] f、對步驟a初始種群中各染色體進(jìn)行選擇、交叉和變異操作產(chǎn)生新的染色體種群， 為了簡化迭代程序，選擇優(yōu)選為輪盤賭選擇算子，交叉優(yōu)選為兩點(diǎn)交叉，交叉概率為〇. 6 < 1，變異優(yōu)選為單點(diǎn)變異，變異概率為〇. 005<Pm<0.05，重復(fù)步驟d和e，并與上一代最優(yōu) 染色體的適應(yīng)度值比較，如果大于，則保留上代最優(yōu)染色體和其最小適應(yīng)度;如果小于，則 由當(dāng)代最優(yōu)染色體作為最優(yōu)染色體，并記錄其適應(yīng)度值；
[0068] g、重復(fù)步驟f，直至進(jìn)化代數(shù)達(dá)到20代以上染色體，由最優(yōu)染色體的表達(dá)式作為該 駕駛員的數(shù)學(xué)模型。
[0069] 隨著使用時間的延長，為了使計(jì)算所依據(jù)的數(shù)學(xué)模型能得到較好的校準(zhǔn)，當(dāng)同一 駕駛員再次駕駛時，計(jì)算此次與初次使用之間的時間t，若t多1年時，對該駕駛員檢測3次以 上毛細(xì)血管血糖濃度，每次同時檢測指尖溫度和把持方向盤的握力，與上一年的基準(zhǔn)值共 同作為當(dāng)年基準(zhǔn)值，重復(fù)d、e、f和g，對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行校準(zhǔn)，并以校準(zhǔn)時間作為初次使用時 間。
[0070] 本發(fā)明的工作過程如下：
[0071] 在駕駛員駕駛的過程中，通過安裝在方向盤的溫度傳感器1和壓力傳感器19實(shí)時 讀取駕駛員的指尖溫度x和把持方向盤的握力c，此處系統(tǒng)雖然可以兩側(cè)測量，只需讀取一 側(cè)的指尖溫度和把持方向盤的握力，讀取側(cè)可以根據(jù)駕駛員操作習(xí)慣由駕駛員設(shè)定;控制 器2根據(jù)握力c和指尖溫度X，計(jì)算出駕駛員的血糖濃度值y，并判斷y是否在步驟（1)的血糖 濃度范圍內(nèi)，如果y高于血糖濃度預(yù)警范圍的上限值，則驅(qū)動第一驅(qū)動電路13給駕駛員注射 胰島素;如果y低于血糖濃度預(yù)警范圍的下限值，則驅(qū)動第二驅(qū)動電路14給駕駛員進(jìn)補(bǔ)葡萄 糖;如果剛好位于血糖濃度預(yù)警范圍內(nèi)，則無控制信號輸出。如此使駕駛員體內(nèi)的葡萄糖濃 度始終處于血糖濃度預(yù)警范圍內(nèi)，使其血糖正常，直至駕駛結(jié)束。
[0072]控制器2還顯示其工作信息，并自動記錄該駕駛員的初次使用時間，以后使用時自 動計(jì)算與初次使用間的時間段t，若t多1年時，則通過液晶顯示器11提醒駕駛員輸入3次以 上檢測的毛細(xì)血管血糖濃度，每次同時檢測指尖溫度和把持方向盤的握力，與上一年的基 準(zhǔn)值共同作為當(dāng)年基準(zhǔn)值，重復(fù)d、e、f和g，對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行校準(zhǔn)，并以校準(zhǔn)時間作為初次使 用時間。
[0073] 上述第一驅(qū)動電路13和第二驅(qū)動電路14均由三極管T和繼電器K構(gòu)成，處理器單元 12對輸出模塊18輸出第一控制信號，第一驅(qū)動電路13中的三極管T導(dǎo)通，繼電器K的線圈得 電，進(jìn)入工作狀態(tài);如果處理器單元12對輸出模塊18輸出第二控制信號，則第二驅(qū)動電路14 工作。
[0074] 此系統(tǒng)已對26名在指定路段進(jìn)行駕駛的駕駛員測試，對于每位駕駛員每隔5分鐘 測量一次中指指尖的毛細(xì)血管血糖濃度和中指指尖溫度，然后利用該系統(tǒng)計(jì)算的指尖血糖 濃度進(jìn)行對比，秩和檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，毛細(xì)血管血糖濃度與利用基因編程方法取得的 血糖濃度無顯著差異(P>〇.05)，因此使用該系統(tǒng)監(jiān)測駕駛員駕駛過程中的血糖濃度可以認(rèn) 同于利用指尖測量毛細(xì)血管血糖濃度。
[0075] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以組合、變更或改型均為本發(fā)明 的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施 例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，包括控制器，其特征在于:還包括溫度傳感器、 壓力傳感器、注射機(jī)構(gòu)和噴藥機(jī)構(gòu)，溫度傳感器檢測駕駛員的指尖溫度并傳送給控制器，壓 力傳感器檢測駕駛員把持方向盤的握力并傳送給控制器，控制器分別控制連接注射機(jī)構(gòu)和 噴藥機(jī)構(gòu)； 所述注射機(jī)構(gòu)包括第一變頻電動機(jī)，第一變頻電動機(jī)上安裝齒輪，齒輪上配裝齒條，齒 條的一端連接注射器的推桿，第一變頻電動機(jī)連接控制器的第一控制信號輸出端； 所述噴藥機(jī)構(gòu)包括第二變頻電動機(jī)，第二變頻電動機(jī)的機(jī)軸上安裝凸輪，凸輪連接在 噴霧器的推桿上，第二變頻電動機(jī)連接控制器的第二控制信號輸出端； 所述控制器包括給定單元、處理器單元、顯示單元、第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路，給 定單元為處理器單元輸入血糖濃度預(yù)警范圍； 處理器單元的工作步驟為： (1) 讀取血糖濃度預(yù)警范圍； (2) 實(shí)時同時讀取駕駛員的指尖溫度X和檢測指尖所在手掌把持方向盤的握力c; (3) 將駕駛員把持方向盤的握力c和指尖溫度X代入由基因編程方法確立的數(shù)學(xué)模型 中，計(jì)算出駕駛員的血糖濃度值y; (4) 判斷y是否在步驟（1)的血糖濃度范圍內(nèi)，如果y在血糖濃度預(yù)警范圍內(nèi)，則無控制 信號輸出；如果y高于血糖濃度預(yù)警范圍的上限值，則輸出控制信號驅(qū)動第一驅(qū)動電路;如 果y低于血糖濃度預(yù)警范圍的下限值，則輸出控制信號驅(qū)動第二驅(qū)動電路； (5) 重復(fù)執(zhí)行步驟(2)~(4)，直至駕駛結(jié)束，并記錄該駕駛員的初次使用時間； 顯示單元顯示處理器單元的工作狀態(tài)； 處理器單元輸出的第一控制信號驅(qū)動連接第一驅(qū)動電路、第二控制信號驅(qū)動連接第二 驅(qū)動電路。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，其特征在于:所述處理器單元 中數(shù)學(xué)模型的確立步驟： a、 生成染色體:染色體由頭部和尾部組成，頭部的各基因位隨機(jī)寫入運(yùn)算符，尾部的各 基因位隨機(jī)寫入代表駕駛員把持方向盤握力的c或者代表指尖溫度的X構(gòu)成終結(jié)符;改變基 因位的內(nèi)容生成不同的染色體，當(dāng)染色體的數(shù)量達(dá)到N時，終止生成操作，將生成的染色體 作為初始種群； b、 構(gòu)建染色體的表達(dá)式樹:初始種群中各染色體由其頭部的運(yùn)算符和尾部的終結(jié)符按 基因位構(gòu)成表達(dá)式樹； c、 進(jìn)行M次以上檢測駕駛員的毛細(xì)血管血糖濃度yo,每次同時檢測指尖溫度X和把持方 向盤的握力c，形成當(dāng)年基準(zhǔn)； d、 將每次檢測的X和c代入步驟(b)中一染色體對應(yīng)的表達(dá)式，計(jì)算血糖濃度值y，然后 計(jì)算該染色體的適應(yīng)度值：11 · 11~表示無窮范數(shù) yi表示利用第i次檢測的X和c計(jì)算的血糖濃度 y〇i表示第i次測量的毛細(xì)血管血糖濃度值 e、 重復(fù)步驟d，直至計(jì)算完步驟a初始種群中各染色體的適應(yīng)度值，選最小的適應(yīng)度值 對應(yīng)的染色體作為當(dāng)代最優(yōu)染色體； f、 對步驟a初始種群中的各染色體進(jìn)行選擇、交叉和變異操作產(chǎn)生新的染色體種群，重 復(fù)步驟d和e，并與上一代最優(yōu)染色體的適應(yīng)度值比較，如果大于，則保留上代最優(yōu)染色體和 其最小適應(yīng)度值;如果小于，則由當(dāng)代最優(yōu)染色體作為最優(yōu)染色體，并記錄其適應(yīng)度值； g、 重復(fù)步驟f，直至進(jìn)化代數(shù)達(dá)到Z次，由最優(yōu)染色體的表達(dá)式作為該駕駛員的數(shù)學(xué)模 型。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，其特征在于：當(dāng)同一駕駛員再 次駕駛時，計(jì)算此次與初次使用之間的時間t，若t多1年時，對該駕駛員檢測L次毛細(xì)血管血 糖濃度，每次同時檢測指尖溫度和手把持方向盤的握力，與上一年的基準(zhǔn)值共同作為當(dāng)年 基準(zhǔn)值，重復(fù)d、e、f和g，對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行校準(zhǔn)，并將校準(zhǔn)時間作為初次使用時間。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，其特征在于:步驟a中20<N< 200，步驟c中M彡30,步驟g中Z彡60。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，其特征在于:L> 3。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，其特征在于:所述第 一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路均包括三極管和繼電器，處理器單元控制連接三極管的控制 極，三極管控制繼電器的通斷。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，其特征在于:所述給定單元為 輸入鍵盤。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的輔助糖尿病人駕駛的控制裝置，其特征在于:所述顯示單元為 液晶顯示器。
【文檔編號】A61B5/01GK106004976SQ201610506458
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】呂文山, 楊麗麗, 韓越, 黃海濤
【申請人】青島大學(xué)附屬醫(yī)院