[实用新型]一种驾驶员多生理参数监测系统

说明书

本实用新型公开了一种驾驶员多生理参数监测系统，属于自动检测技术领域。该系统包括呼吸频率检测单元、驾驶员心率检测单元、体温检测单元、数据预处理单元与无线数据发送单元。该系统选用的传感器便携小巧、集成度高、灵敏度和精度高、可穿戴，方便耐用，通过实时采集监测驾驶员的呼吸频率、心率和体温等多项生理参数数据，并通过无线的方式发送给车载智能终端，从而及时、准确、有效的判别驾驶员的情绪状态，减少交通事故的发生。

技术领域

本实用新型涉及一种驾驶员多生理参数监测系统，属于自动检测技术领域。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，汽车作为方便人们出行的重要交通工具，其数量正在飞速上升，但汽车在给人带来便利的同时也产生了许多问题。我国每年都有近10万人因车辆交通事故失去生命，受伤人数更是超过50万，其中有九成以上的事故是由驾驶员违规驾驶行为造成的。

在以往大量的研究中，已经揭示驾驶员状态和驾驶安全是十分密切相关的，如当驾驶员在疲劳或者饮酒状态下驾驶，会感觉到头重、心跳加快、脉搏加速、手脚酸痛、打哈欠、频繁眨眼、视觉模糊分辨等，很容易导致驾驶员违规驾驶从而造成交通事故。为了减少由于驾驶员状态引发的交通事故的安全隐患，许多公司开发出了安全驾驶监控装置，主要集中在疲劳驾驶和醉酒驾驶上。但是影响安全行车的驾驶员状态不只有疲劳、饮酒，研究表明兴奋、忧伤、痛苦、失落等这些不良情绪状态直接影响着驾驶员对道路交通信息的接收、判断和反应过程，而且造成的后果甚至比疲劳驾驶还要严重的多。

发明内容

针对现有的汽车安全驾驶监控技术存在的问题，提出了一种驾驶员多生理参数监测系统，该系统能够实时监视测量驾驶员的多种生理参数，并实时将数据发送到车载智能终端进行后续判断和处理。

本实用新型的技术方案如下：

一种驾驶员多生理参数监测系统，包括呼吸频率检测单元、心率检测单元、体温检测单元、数据预处理单元和无线数据发送单元；其中呼吸频率检测单元固定于安全带的内侧，紧贴驾驶员的腹部；心率检测单元和体温检测单元设计为腕带的形式，佩戴于驾驶员的手腕上；所述呼吸频率检测单元包括压电薄膜呼吸频率传感器、信号调理电路和A/D转换电路，A/D转换电路的输出端与所述数据预处理单元的SPI接口相连接；心率检测单元包括心率传感器，心率传感器内部集成有红色和红外LED驱动器、光接收器、A/D转换器以及I²C接口，并通过I²C接口与数据预处理单元连接；体温检测单元包括数字温度传感器，数字温度传感器内部集成有16位的∑-Δ模数转换器、温度寄存器和I²C接口，并通过I²C接口与数据预处理单元连接；数据预处理单元对接受到的呼吸频率、心率、体温等数据进行编码，然后发送给无线数据发送单元。

进一步的，所述呼吸频率检测单元中的信号调理电路包括电荷放大与电压放大电路、低通滤波与电压抬升电路；所述压电薄膜呼吸频率传感器发出的电荷信号经过电荷放大与电压放大电路后输出-1.6~1.6V的电压信号，该电压信号经过低通滤波与电压抬升电路后输出0~3.2V的电压信号。

进一步的，所述心率检测单元中的心率传感器采用MAX30102型号。

进一步的，所述体温检测单元中的数字温度传感器采用MAX30205型号。

进一步的，所述数据预处理单元和无线数据发送单元的核心器件采用CC2562R无线MCU，其内部集成了48MHz 的Arm Cortex-M4F CPU和超低功耗射频收发器，兼容Zigbee协议和Bluetooth协议。