
本发明针对现有驾驶员心率监测系统缺乏紧急刹车控制的问题,提出通过心率监测设备实时采集数据,结合体态检测装置与车载终端协同工作。当心率异常时,系统通过振动提醒、操作面板弹窗警示,并在连续无响应后自动触发紧急制动,同时联动双闪灯警示后车,结合GPS定位信息向紧急联系人发送救援请求,有效降低突发疾病导致的交通事故风险。
1、长途驾驶中,为了行车安全,汽车通过车载终端每隔4个小时来提醒驾驶员休息,车载终端主要有车辆定位、信息采集、行驶记录、通话、监听、警示等功能。近年来心脑ued体育血管疾病极大地影响了人们的健康,心脑血管发病急,致命性强,由于压力、环境等因素的影响,司机脑梗、心梗等一些突疾病的发病率持续增高,针对此特点市场上出现了一批用于检测心率的仪器设备。
2、授权公布号为cn 105455799 a的驾驶员心率监测与报警系统通过心率监测仪实时监控驾驶员的心率情况,当侦测到驾驶员心率超出该范围时,施语音报警功能,通过车上的扬声器向车内发出语音提示,让驾驶员做好减速或停车准备,同时将驾驶员的心率情况和位置信息通知基站服务器以提示服务中心的工作人员,方便工作人员调度车辆及时救援。
3、但是上述监测与报警系统缺乏紧急的刹车控制,突发性疾病往往反应时间极短,一旦驾驶员无法在失去意识前及时减速停车,车辆就会进入失控状态,极大程度地提高了交通事故的可能性。
1、本发明提供一种基于驾驶员心率监测的安全驾驶系统,旨在解决现有的问题。
2、本发明是这样实现的,一种基于驾驶员心率监测的安全驾驶系统,该基于驾驶员心率监测的安全驾驶系统包括:心率监测设备、体态检测装置和车载终端;
3、心率监测设备用于对驾驶员的心率进行实时监测,其中所述心率监测设备包括蓝牙模块和振动模块,蓝牙模块用于与车载终端进行数据互传,心率监测设备在启动时预采集一段正常的心率波段h0并通过蓝牙模块无线发射至车载终端,随后心率监测设备每隔t’秒通过蓝牙模块将实时监测到的心率数据h’传送至车载终端;其中,t’为设定的时间间隔,振动模块用于在驾驶员心率超过正常范围时通过振动对驾驶员进行提醒;
4、车载终端用于在驾驶员心率异常时发出提醒并紧急停车操作,其中车载终端包括车载蓝牙模块、微控制器、操作面板、gps、报警模块、通讯模块和超速提醒模块;
5、体态检测装置包括穿戴式和非穿戴式两种检测设备,其中穿戴式体态检测设备佩戴在驾驶员的背部和小臂处,非穿戴式体态检测设备为红外感应器,安装于驾驶位内,体态检测装置与车载终端无线连接,其中车载终端预先设定驾驶员在健康状态的正常立体位置范围,当体态检测装置检测到驾驶员的体态偏离正常立体位置范围时向车载终端发送紧急信号,操作面板弹出紧急弹窗,若异常弹窗持续5秒未被关闭,操作面板向车辆的制动系统发送“停车”指令。
6、优选地,所述心率监测设备为佩戴在腕部的心率监测手环、贴附于胸部的心率发射器和佩戴在上臂的血压脉搏测量仪中的一种或多种。
7、优选的,所述车载蓝牙模块用于实现与心率监测设备的数据互传,并将接收到的数据传输至微控制器。
8、优选地,所述微控制器对车载终端的各个部件进行控制,微控制器对预采集的心率波段h0进行分析,得出正常的心率范围h1~h2,预设心率临界值为h3,随后对接收到的心率数据h’进行心率分析,具体步骤如下:
9、将接收到的心率数据进行滤波处理,采用blackman窗进行滤波处理,其窗系数公式为:
11、其中,ω(n)为blackman窗函数的时域,n为滤波器系数的序列,n为窗的宽度;
16、其中,τ(t)为信号时间离散值;t为按takano c计算所得心跳频率的倒数;σ决定函数曲线、定义幅值模糊隶属度为:
19、其中,x(t)为信号幅度离散值;xmax和xmin分别为信号灯最大值和最小值;
22、基于综合模糊隶属度,计算信号每一离散点的综合模糊隶属度;心跳点即为信号综合模糊隶属度最大的点;通过计算一分钟内心跳点的个数获得驾驶员的心率,并将最终心率结果记为h’与正常的心率范围和疾病发作的心率临界值作比较,若h1<h’≤h2,则心率正常;若h2<h’<h3,则通过车载蓝牙模块将“预警”信息传给心率监测设备的蓝牙模块,心率监测设备启动振动模块,使得心率监测设备振动,提醒驾驶员注意自身状况,及时休息或联系就医;若h’≥h3或h’<h1,则将“异常”信息传给报警模块,同时启动通讯模块。
23、优选的,所述操作面板用于显示各项数据以及键入驾驶员的命令,包括紧急联系人的信息,操作面板与微控制器、报警模块和超速提醒模块无线、优选的,所述gps用于定位车辆的位置,当检测到驾驶员心率异常时,将车辆位置数据传输至通讯模块。
25、优选的,所述报警模块包括语音采集模块和扬声器,驾驶员通过语音采集模块录入指令,扬声器用于对驾驶员发出提醒;报警模块与车辆的制动系统和灯光控制系统连接;当报警模块接收到“异常”信息时,在操作面板弹出警示弹窗,并通过扬声器询问驾驶员状况,语音采集模块捕捉驾驶员的声音;若扬声器连续询问3次无应答,则向车辆的制动系统发送“停车”指令,使车辆减速停靠,同时通过灯光控制系统打开车辆双闪,避免后方车辆发生碰撞。
26、优选的,所述通讯模块用于向紧急联系人发送驾驶员的心率异常信息和车辆的gps定位信息,便于紧急联系人及时进行救援处理。
27、优选的,所述超速提醒模块用于辅助报警模块保证安全驾驶;当检测到车辆超速时,超速提醒模块向操作面板发送“超速”信息,操作面板显示超速弹窗,并通过扬声器发出“您已超速”的提醒声音;若车速逐渐降回安全值,超速弹窗关闭、提醒声音停止;若超速时间t超过3秒,则向报警模块发送“异常”信息。
29、本发明通过心率监测设备对驾驶员的心率进行实时监测,在心率超出正常值但未达到心率临界值时,微控制器发送“预警”信息,心率监测设备振动提醒驾驶员ued体育注意自身状况,及时休息或就医,提供更多准备时间预防意外发生;而当心率超出心率临界值时,报警模块在操作面板弹出警示弹窗并通过扬声器询问驾驶员状况,语音采集模块捕捉驾驶员的声音,扬声器连续询问3次无应答后,向车辆的制动系统发送“停车”信息,使车辆减速停靠,同时通过灯光控制系统打开车辆双闪,避免后方车辆发生碰撞,降低交通事故的可能性;同时,体态检测装置辅助心率监测设备,在车载终端可以设置驾驶员健康状态时体态检测装置的正常立体位置范围,当驾驶员病发时身体会偏离正常驾驶的位置,体态检测装置检测到驾驶员偏离正常立体位置范围时向车载终端发送紧急信号,操作面板弹出紧急弹窗,异常弹窗持续5秒无人关闭后向车辆的制动系统发送“停车”信息。此外,本发明在心率异常后通过通讯模块向紧急联系人发送驾驶员的心率异常信息和车辆的gps定位信息,便于紧急联系人及时进行救援处理,避免耽误病情。
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