[发明专利]高速列车驾驶员无线可穿戴脑电信号采集设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速列车驾驶员无线可穿戴脑电信号采集设备。

背景技术

设计时速350公里的京津城际高速铁路在2008年奥运会开幕前夕成功投入运营，2011年6月30日15时，全长1318公里，设计时速380公里，全世界最长的高速铁路客运专线京沪高速铁路正式开通。高速铁路在中国得到飞速发展，但高速列车的安全运行管理，仍然面临着巨大的挑战。

在高速列车行驶中，机车信号和线路上的地面信号需要驾驶员去感知和理解，做出相应的判断和操作。因此，驾驶员工作时是否集中精力对于高铁的安全运营非常关键，如驾驶员疲劳将严重威胁高速铁路的安全运营，但目前尚无简单有效的监测驾驶员是否疲劳及其疲劳程度的装置。

发明的内容

本发明的目的就是提供一种高速列车驾驶员无线可穿戴脑电信号采集设备，该设备在无线方式下对高速列车驾驶员进行脑电信号采集，通过记录、分析后显示驾驶员的清醒状态，实现对驾驶员疲劳状态的实时监测和评估，并根据检测结果对驾驶员进行实时提醒和事后考核，以提高高铁运营的安全性；且其操作简单，使用方便、舒适。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：一种高速列车驾驶员无线可穿戴脑电信号采集设备，其特征在于：

拱形的上头箍带两端分别固定于环状的周头箍圈左、右内侧，所述的上头箍带的下侧和周头箍圈的内侧均安装有四个脑电采集电极；周头箍圈的左外侧或右外侧安装有信号采集发射盒，信号采集发射盒内设有脑电信号采集器、无线数据发射器；所述的脑电信号采集器分别与无线数据发射器和脑电采集电极电连接；

所述的安装于上头箍带下侧的四个脑电采集电极的位置分别与人脑左颞中区、右颞中区、左中央区、右中央区对应；所述的安装于周头箍圈内侧的四个脑电采集电极的位置分别与人脑左颞后区、右颞后区、左前额、右前额对应。

本发明的工作过程和原理是：

在进行脑电信号采集时，将本发明设备戴于头上，8个脑电采集电极分别对准人脑左颞中区、右颞中区、左中央区、右中央区及人脑左颞后区、右颞后区、左前额、右前额；然后8个脑电采集电极开始工作，实时采集人脑左颞中区、右颞中区、左中央区、右中央区及人脑左颞后区、右颞后区、左前额、右前额的脑电信号；采集到的微弱脑电信号经脑电信号采集器放大、滤波后存储到在无线数据发射器的内存卡内，无线数据发射器通过Wi-Fi等无线数据传送方式送车载监控系统。由车载监控系统对接收的信号进行实时记录、分析处理，判别驾驶员的疲劳状态，进而实现对驾驶员疲劳状态的实时监测和评估、事后考核，保障了高速铁路的安全运营。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明的脑电信号采集设备能够实时的采集出高铁驾驶员的脑电信号，并以无线的方式送车载监控系统进行实时记录、分析处理，判别驾驶员的疲劳状态，进而实现对驾驶员疲劳状态的实时监测和评估、事后考核，保障了高速铁路的安全运营。

二、本发明的脑电信号采集设备的主体由拱形的上头箍带和环状的周头箍圈构成，可直接戴于驾驶员头上，进而由脑电采集电极采集出相应的脑电信号，其使用方便、简单可靠。采集设备与车载监控系统之间的数据传输通过无线实时进行，对驾驶员的正常驾驶操作不产生任何负面影响。

上述的上头箍带中部、周头箍圈后部均为弹性材料制成，上头箍带和周头箍圈的其余部分均为橡胶材料制成；所述周头箍圈的内侧还设有吸汗带，周头箍圈的外侧还设有粘布。

这样，上头箍带和周头箍圈采用材质较轻的橡胶材料制成的，佩戴轻巧、负担小；其中的弹性材料使其长度可根据驾驶员头型差异自动调整，佩戴更方便、舒适；周头箍圈内侧的吸汗带能起到吸汗作用，减少对驾驶员造成的压抑、头痛等不良反应；周头箍圈外侧的粘布，则能粘贴于帽子内壁，使其能与现有的驾驶员头帽相配合，方便使用。

上述的周头箍圈的左外侧或右外侧安装有信号采集发射盒的具体安装方式是：周头箍圈的左外侧或右外侧部位嵌有铁材料，信号采集发射盒外壳上嵌有磁铁，通过该磁铁将信号采集发射盒吸附在周头箍圈上。

这样，通过磁铁的吸附作用本采集设备在配合驾驶员头帽使用时，信号采集发射盒可方便的从周头箍圈上取下，周头箍圈贴合在帽子内壁上，信号采集发射盒则相应的贴合在帽子外壁上；使得本设备能与帽子间的配合间隙小、更美观，同时又不影响本设备的正常工作。

上述的述的信号采集发射盒上设置有与脑电信号采集器电连接的电量指示与状态液晶显示屏。