[发明专利]一种基于心电信号监测的安全带报警装置

说明书

本发明为一种基于心电信号检测的安全带报警装置，所述的装置包括外壳、装置固定模块、主控模块、信号采集模块、报警模块、通信模块和移动终端模块。所述的外壳包括主盒、副盒、连接带和海绵层，连接带包裹导线，连接主盒与副盒；所述的装置固定模块为4组按扣；所述的主控模块为STM32F103单片机，置于外壳主盒内，内置有心电信号疲劳检测算法和心律异常检测算法；所述的信号采集模块为心电传感器，置于外壳副盒内；所述的报警模块为微型振动马达与扬声器，微型振动马达置于外壳副盒内，扬声器置于外壳主盒内。信号采集模块通过连接带内导线将心电信号传输至主控模块分析处理，主控模块控制报警模块报警，并通过通信模块与移动终端通信。

技术领域

本发明涉及行车安全领域，更具体地说，涉及一种基于心电信号检测的安全带报警装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，汽车保有量不断提升，随之而来的是交通事故的频繁发生，因此行车安全受到越来越多的注意，一旦驾驶员由于疲劳驾驶或者突发心脏病，很容易出现交通事故，若能对驾驶员的身体状态进行实时监控，并在异常状态下报警，可以为驾驶员的安全增加一份保障。

目前主要的行车报警装置有下列两种。

通过驾驶员手指接触安装在方向盘上的传感器或电极片来采集心电信号，并通过导线将心电信号传输给主控芯片处理，此类装置的不足在于：由于在正常的驾驶过程中，方向盘经常转动，装置加装在方向盘上不仅会影响驾驶员的操作，更重要地是存在一定的安全隐患，同时装置需要驾驶员高度配合，驾驶员手指需与传感器或电极片严格接触，这对驾驶员也提出了较高的要求。

通过头戴式装置，比如头盔、头带，监测驾驶员脑电信号，以此来判断驾驶员的疲劳状态，此类装置的不足在于：装置都有一定的重量，驾驶员长时间佩戴更易产生疲劳感，头盔类装置可能还会阻挡视线，对驾驶员的驾驶行为影响较大。

当驾驶员突发心脏病时，表现为行动困难，很难从远处取得急救药。

因此，本发明针对现有行车报警装置的不足，提供一种功能更强的基于心电信号检测的安全带报警装置。

发明内容

本发明的目的在于针对汽车驾驶过程中驾驶员出现疲劳的问题；针对汽车驾驶过程中出现交通事故和心脏病等突发状况时，不易报警的问题；针对突发心脏病时，不易取药的问题，设计一个基于心电信号检测的安全带报警装置。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为一种基于心电信号检测的安全带报警装置，所述的装置包括外壳、装置固定模块、主控模块、信号采集模块、报警模块、通信模块和移动终端模块；所述的外壳包括主盒、副盒、连接带和海绵层，连接带包裹导线，连接主盒与副盒；所述的装置固定模块为4组按扣；所述的主控模块为STM32F103单片机，置于外壳主盒内；所述的信号采集模块为心电传感器，置于外壳副盒内；所述的报警模块为微型振动马达与扬声器，微型振动马达置于外壳副盒内，扬声器置于外壳主盒内；主控模块通过WiFi通信模块与移动终端通信。

所述的外壳包括主盒、副盒、连接带和海绵层，连接带用于包裹导线，连接主盒和副盒。

所述的装置固定模块为4组按扣，通过驾驶员按压和分离按扣的公头母头，实现装置的与安全带的固定和分离。

所述的主控模块采用STM32F103单片机，内置心电信号疲劳检测算法和心律异常检测算法。

所述的心电信号疲劳检测算法可以通过检测心电信号来判断驾驶员是否进入疲劳状态。

所述的心电信号疲劳检测算法包括以下步骤：①去除心电信号中的工频干扰；②获取基线漂移曲线，用原始心电线减去拟合曲线来消除基线漂移；③检测R波波峰；④根据检测到的R波波峰的采样时间得到RR间期；⑤确定RR间期后，对其进行时频域指标分析；⑥将分析指标与预设的疲劳阈值比较，输出报警信息。