[发明专利]一种基于台阶式疲劳判定的疲劳驾驶脑电监测方法

摘要

本发明公开了一种基于台阶式疲劳判定的疲劳驾驶脑电监测方法，包括步骤：一、设备连接及参数初始化；二、脑电波信号采集：采用脑电信号获取装置对驾驶员的脑电波信号进行采集及预处理，并将预处理后的脑电波信号同步传送至脑电信号监测终端；三、脑电波信号分析处理：对任一秒内采集并预处理后的脑电波信号进行分析处理时，主控芯片调用台阶式疲劳判定模块进行分析处理，过程如下：脑电波信号同步存储、冥想度与专注度提取、冥想度修正值及时间纠正参数确定、疲劳台阶参数增减处理、疲劳驾驶判断。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简便、快速、实时对驾驶员的疲劳驾驶状态进行准确监测，实用价值高。

主权项

1.一种基于台阶式疲劳判定的疲劳驾驶脑电监测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、设备连接及参数初始化：将脑电信号获取装置(1)与脑电信号监测终端(2)连接，并通过脑电信号监测终端(2)的主控芯片(2‑1)将疲劳台阶参数s_c的数值设定为0；所述脑电信号获取装置(1)为Mindwave Mobile脑立方耳机或TGAM模块；所述脑电信号监测装置(2)包括主控芯片(2‑1)以及分别与主控芯片(2‑1)连接的时钟电路(2‑6)和报警提示单元(2‑2)；步骤二、脑电波信号采集：采用脑电信号获取装置(1)且按照预先设定的采样频率对驾驶员的脑电波信号进行采集及预处理，并将预处理后的脑电波信号同步传送至脑电信号监测终端(2)；步骤三、脑电波信号分析处理：所述脑电信号监测终端(2)按照采样时间先后顺序对脑电信号获取装置(1)每秒内采集并预处理后的脑电波信号分别进行分析处理，并根据分析处理结果对此时驾驶员是否处于疲劳驾驶状态进行判断；并且，所述脑电信号监测终端(2)对脑电信号获取装置(1)每秒内采集并预处理后的脑电波信号的分析处理方法均相同；所述脑电信号监测终端(2)对脑电信号获取装置(1)任一秒内采集并预处理后的脑电波信号进行分析处理时，所述主控芯片(2‑1)调用台阶式疲劳判定模块进行分析处理，过程如下：步骤301、脑电波信号同步存储：对此时接收到的脑电信号获取装置(1)一秒内采集并预处理后的脑电波信号进行同步存储；步骤302、冥想度与专注度提取：从此时所处理脑电波信号中提取出冥想度M与专注度A；步骤303、冥想度修正值及时间纠正参数确定：根据时钟电路(2‑6)提供的当前时刻T，对此时的冥想度修正值ΔM和时间纠正参数ΔT分别进行确定；其中，对冥想度修正值ΔM进行确定时，当当前时刻T晚于6点且不晚于12点时，ΔM＝30～15；当当前时刻T晚于12点且不晚于15点时，ΔM＝15～0；当当前时刻T晚于15点且不晚于19点时，ΔM＝0～15；当当前时刻T晚于0点且不晚于6点或当前时刻T晚于19点且不晚于0点时，ΔM＝0；对时间纠正参数ΔT进行确定时，当当前时刻T晚于6点且不晚于12点时，ΔT＝2～1.5；当当前时刻T晚于12点且不晚于15点时，ΔT＝1.5～1.0；当当前时刻T晚于15点且不晚于19点时，ΔT＝1.0～1.5；当当前时刻T晚于0点且不晚于6点或当前时刻T晚于19点且不晚于0点时，ΔT＝1.0；步骤304、疲劳台阶参数增减处理：根据步骤302中提取出的冥想度M与专注度A，并结合步骤303中所确定的冥想度修正值ΔM和时间纠正参数ΔT，对此时疲劳台阶参数s_c的数值进行增减处理，并获得增减处理后的疲劳台阶参数s_c：当时，将疲劳台阶参数s_c的数值加1；否则，对疲劳台阶参数s_c的数值进行判断：当疲劳台阶参数s_c的数值为0时，疲劳台阶参数s_c的数值保持不变；当疲劳台阶参数s_c的数值≥1时，将疲劳台阶参数s_c的数值减1；步骤305、疲劳驾驶判断：根据步骤304中增减处理后的疲劳台阶参数s_c的数值，对此时驾驶员是否处于疲劳驾驶状态进行判断：当步骤304中增减处理后的疲劳台阶参数s_c的数值＞N时，说明此时驾驶员处于疲劳驾驶状态，所述主控芯片(2‑1)控制报警提示单元(2‑2)进行报警提示；否则，说明此时驾驶员处于正常驾驶状态；其中，N为预先设定的疲劳驾驶判断阈值，N＝3；步骤306、返回步骤301，对脑电信号获取装置(1)下一秒内采集并预处理后的脑电波信号进行分析处理；步骤三中进行脑电波信号分析处理过程中，所述脑电信号监测终端(2)的主控芯片(2‑1)还需调用导航模块同步获取驾驶员所驾驶车辆的车辆基本信息，所述车辆基本信息包括车辆地理位置和车速；步骤302中进行冥想度与专注度提取之前，还需从此时所处理脑电波信号中提取出poorsingle，并根据poorsingle的数值对此时脑电信号获取装置(1)的佩戴姿势是否正确进行判断：当poorsingle的数值大于200时，说明脑电信号获取装置(1)的佩戴姿势不正确；否则，说明脑电信号获取装置(1)的佩戴姿势正确；步骤303中采用时间区间法对冥想度修正值ΔM进行确定时，当当前时刻T晚于6点且不晚于15点时，时间越晚，冥想度修正值ΔM越小；当当前时刻T晚于15点且不晚于19点时，时间越晚，冥想度修正值ΔM越大；步骤303中采用时间区间法对时间纠正参数ΔT进行确定时，当当前时刻T晚于6点且不晚于15点时，时间越晚，时间纠正参数ΔT越小；当当前时刻T晚于15点且不晚于19点时，时间越晚，时间纠正参数ΔT越大。