[发明专利]一种检测驾驶员状态的耳夹装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号采集装置，尤其是涉及一种检测驾驶员状态的耳夹装置。

背景技术

道路交通的高速发展，带给人们的是快速、便捷、舒适，与此同时，交通事故已经成为人们关注的严重社会问题，它被公认为当今世界危害人类与安全的第一大公害，事故中人的因素占的比例最大，而疲劳驾驶是交通事故的主要原因。在道路交通日益复杂的今天，人、车、路三者之间的矛盾愈来愈突出。驾驶员在这样复杂的交通环境中行车，每时每刻都要对前方错综复杂的交通情况进行识别、判断并作出决策。如果人处于正常状态，即使交通环境中信息发生突变，也可通过人的主观努力化险为夷。疲劳驾驶会在导致驾驶员注意力不集中，是极端危险的。因为人在疲劳时中枢神经几乎接近于麻木，处于一种半休眠状态，对突发情况认识失去准确性，从而做出错误判断。以致采取错误的行为措施。随着车辆驾驶安全问题逐渐被人们接受、重视，有关驾驶者疲劳驾驶的话题也已成为了大家关注的焦点。

公告号为CN 203588426 U的中国专利公开了一种防疲劳驾驶的耳夹，包括夹体、旋转器和驱动报警装置，通过感应驾驶员的头部姿势来控制报警电路的断开和闭合，并使驾驶者的耳朵产生痛，起到防止疲劳驾驶的作用。然而该装置仅通过驾驶员头部角度来进行姿势判断，容易造成误判引起驾驶员的不适和反感。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种检测驾驶员状态的耳夹装置，利用多种传感器来获取驾驶员的脉搏、加速度、角速度以及姿态角特征参数来判断驾驶员的状态，具有抗干扰强、低成本等特点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种检测驾驶员状态的耳夹装置，该装置包括一体化连接的挂耳架、耳塞和主体，所述的主体中集成了依次连接的采集模块、测控模块和通信模块，所述的采集模块包括姿态传感器和脉搏传感器，所述的测控模块包括微处理器，所述的通信模块包括无线信号发射器，使用时，所述的姿态传感器与驾驶员耳根相对静止，所述的脉搏传感器与驾驶员耳垂贴合，所述的采集模块将驾驶员的加速度、角速度、姿态角和脉搏参数发送给测控模块，测控模块进行特征提取和信号处理，判断驾驶员状态，并将结果通过通信模块发送至ADAS系统(高级驾驶辅助系统)或云端服务器。

所述的主体底部设有可转动耳夹，所述的可转动耳夹通过微型转轴与主体底部连接，所述的脉搏传感器集成在耳夹中。

所述的挂耳架为塑料挂耳架。

所述的通信模块包括蓝牙芯片和/或WiFi芯片。

所述的测控模块采用内置DSP芯片的STM32L476低功耗单片机。

所述的脉搏传感器为SON1303传感器。

所述的姿态传感器为MPU6050传感器。

所述的微处理器对脉搏信号滤波，计算各频率段的频谱能量，将1-1.67Hz作为基频，将2-10Hz作为高次频，计算高次频谱能量与基频频谱能量的比值，若比值大于1，则判断驾驶员状态为紧张；若比值介于0.5与1之间，则判断驾驶员状态为良好；若比值介于0与1之间，则判断驾驶员状态为疲劳。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)采用一体化挂耳架、耳塞和主体，将采集、测控和通信集成在主体中，使用方便，与人类佩戴耳机方式相同，不会引起驾驶员不适；可采集加速度、速度、姿态角和脉搏，数据全面，有利于正确判断驾驶员状态。

(2)采用耳夹的方式采集耳垂位置的脉搏，耳夹与主体底部转动连接，结构灵活，在驾驶员头部转动时不影响数据的采集。

(3)挂耳架为塑料挂耳架，重量轻，佩戴舒适。

(4)WiFi和蓝牙通讯功耗低，抗干扰性强。

(5)传感器和单片机成本低，可以广泛应用于驾驶员状态检测，推广ADAS技术。

附图说明

图1为本实施例耳夹装置主视图；

图2为本实施例耳夹装置侧视图；

图3为本实施例的模块连接框图；

图4为本实施例的状态判断流程图。

附图标记：

1为挂耳架；2为主体；3为耳塞；4为微型转轴；5为可转动耳夹；6为耳塞底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例