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基于腦電的穿戴式司機(jī)防疲勞智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12045172閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于腦電的穿戴式司機(jī)防疲勞智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,包括:腦電探測模塊、腦電處理模塊、傳輸定位模塊、預(yù)警模塊和移動(dòng)設(shè)備;其中:

所述腦電探測模塊,用于采集司機(jī)開車時(shí)的原始腦電波;

腦電處理模塊,用于對(duì)原始腦電波進(jìn)行預(yù)處理后通過傳輸定位模塊傳輸給移動(dòng)設(shè)備,并接收移動(dòng)設(shè)備返回的司機(jī)疲勞駕駛狀態(tài)的檢測結(jié)果;若檢測結(jié)果為司機(jī)有疲勞駕駛的趨勢或者輕度疲勞駕駛狀態(tài),則通過傳輸定位模塊發(fā)送預(yù)警指令至預(yù)警模塊;若檢測結(jié)果為重度疲勞駕駛狀態(tài),則通過傳輸定位模塊發(fā)送預(yù)警指令至預(yù)警模塊,并由傳輸定位模塊定位將攜帶司機(jī)當(dāng)前位置信息的短信發(fā)送指令發(fā)送至移動(dòng)設(shè)備;

所述傳輸定位模塊,具有無線傳輸與定位功能,用于實(shí)現(xiàn)定位,以及腦電處理模塊與預(yù)警模塊和移動(dòng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信;

所述預(yù)警模塊,用于根據(jù)接收到的預(yù)警指令產(chǎn)生振動(dòng)與語音預(yù)警;

所述移動(dòng)設(shè)備,用于根據(jù)腦電處理模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并結(jié)合疲勞算法檢測司機(jī)當(dāng)前是否為疲勞駕駛狀態(tài)或者有疲勞駕駛的趨勢,并將檢測結(jié)果通過傳輸定位模塊反饋給腦電處理模塊,還用于根據(jù)接收到的短信發(fā)送指令向指定號(hào)碼發(fā)送帶有司機(jī)當(dāng)前位置信息的短信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于腦電的穿戴式司機(jī)防疲勞智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,所述腦電探測模塊包括:分別放置在右顳葉、額葉和左顳葉的三個(gè)干電極;采集司機(jī)開車時(shí)的原始腦電波時(shí),以三個(gè)干電極的平均電壓作為參考電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于腦電的穿戴式司機(jī)防疲勞智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)還包括:用于為腦電探測模塊、腦電處理模塊以及傳輸定位模塊供電的電源模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于腦電的穿戴式司機(jī)防疲勞智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,所述腦電探測模塊、腦電處理模塊、傳輸定位模塊與電源模塊固定設(shè)置在同一結(jié)構(gòu)中,該結(jié)構(gòu)為運(yùn)動(dòng)頭戴結(jié)構(gòu)或者帽式結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于腦電的穿戴式司機(jī)防疲勞智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,腦電處理模塊對(duì)原始腦電波進(jìn)行預(yù)處理包括:

對(duì)原始腦電波進(jìn)行濾波處理,以過濾掉包含周圍環(huán)境、電器、肌電以及眼電的噪聲干擾,并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)域-頻域轉(zhuǎn)換,再計(jì)算出不同頻率的波的功率譜密度,從而建立關(guān)注度函數(shù)N、能量比函數(shù)P與功率比函數(shù)Q;并且,利用腦電探測模塊在檢測腦電波的同時(shí)檢測眼電信號(hào),從而建立眨眼函數(shù);上述四個(gè)函數(shù)具體如下:

關(guān)注度函數(shù)N(A,M);其中,A為關(guān)注值,關(guān)注值越大表示此刻司機(jī)的思想集中度越高,即越不疲勞;M為放松值,放松值越大代表此刻司機(jī)精神越不集中,即越可能處于疲勞狀態(tài);其中的參數(shù)A與M均由不同頻率的波的功率譜密度計(jì)算得到;

能量比函數(shù)P=E(低α)/E(高β);其中,E(低α)為低α波的功率譜密度,E(高β)為高β波的功率譜密度;

功率比函數(shù)Q=E(δ)/E(高β);其中,E(δ)為δ波的功率譜密度,E(高β)為高β波的功率譜密度;

眨眼函數(shù)L(T,K);其中,T為單位時(shí)間內(nèi)總閉眼時(shí)間,K為單位時(shí)間內(nèi)眨眼次數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于腦電的穿戴式司機(jī)防疲勞智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,移動(dòng)設(shè)備根據(jù)腦電處理模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并結(jié)合疲勞算法檢測司機(jī)當(dāng)前是否為疲勞駕駛狀態(tài)或者有疲勞駕駛的趨勢包括:

當(dāng)能量比函數(shù)P達(dá)到閾值P0,并且關(guān)注度函數(shù)和眨眼函數(shù)任一個(gè)達(dá)到相應(yīng)的閾值N0、L0時(shí),即判定司機(jī)達(dá)到疲勞駕駛狀態(tài)或者有疲勞駕駛的趨勢,否則判定未達(dá)到疲勞駕駛狀態(tài);

當(dāng)功率比函數(shù)Q達(dá)到閾值Q0,并且關(guān)注度函數(shù)與眨眼函數(shù)均達(dá)到相應(yīng)的閾值N0、L0,即判定司機(jī)處于重度疲勞駕駛狀態(tài),否則處于輕度疲勞駕駛狀態(tài)或者有疲勞駕駛的趨勢。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于腦電的穿戴式司機(jī)防疲勞智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,移動(dòng)設(shè)備檢測司機(jī)當(dāng)前是否為疲勞駕駛狀態(tài)或者有疲勞駕駛的趨勢之前還包括:確定各函數(shù)的閾值,其步驟如下:

首先,采集不同司機(jī)在開車時(shí)不同腦電波并提取腦波多參數(shù),然后利用深度學(xué)習(xí)算法對(duì)各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化提取共性特征向量,建立基本的特征參數(shù)模型;

然后,對(duì)不同個(gè)體數(shù)據(jù)分析并提取腦波多參數(shù),利用自適應(yīng)算法對(duì)各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化并提取個(gè)性特征向量,完善特征參數(shù)模型;

最后,利用支持向量機(jī)對(duì)完善后的特征參數(shù)模型進(jìn)行評(píng)估,獲得各函數(shù)的閾值,包括:關(guān)注度函數(shù)閾值N0,能量比函數(shù)閾值P0,功率比函數(shù)閾值Q0,眨眼函數(shù)閾值L0。

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