基于气味发生方法的穿戴式疲劳提醒系统与流程

1.本发明涉及车辆技术和人机交互技术领域，尤其涉及一种基于气味发生方法的穿戴式疲劳提醒系统。


背景技术：

2.长途驾驶诱发疲劳驾驶时引发恶性交通事故的重要原因之一，每年在高速公路上出现的人员事故伤亡与日俱增，尤其在物流与长途货运行业中，导致巨大经济损失。随着智能辅助驾驶技术的发展，大量创新电子产品和技术被用于提高驾驶安全与疲劳提醒，比如面部与眼动识别技术，行车轨迹偏离监测与警示技术。通过人机交互的手段，使用嗅觉、声音、震动、灯光闪烁等交互形式来提醒驾驶员注意安全驾驶。
3.可穿戴技术的涌现使得基于生理数据监测的智能安全辅助驾驶技术成为可能。生理数据检测技术与智能识别技术的主要区别在于数据的非预测性，更直接的反馈被检测者的客观数据指标。其中，心率疲劳监测技术广泛用于科学研究领域，其数据获取方法比智能识别技术更加简单，且数据私密性更优。
4.公告号为cn110481567b的专利说明书公开了一种用于基于嗅觉的车辆安全警示系统、方法及安全警示车辆。该警示系统的气味发生装置部分被安装在方向盘中，系统提供不同的气味用于提醒车辆结构中不同部分的故障与安全警示提醒。
5.但是目前的技术更多是聚焦在车辆报警提醒，不能提供汽车巡航中的疲劳提醒，尤其是长途驾驶诱发的疲劳驾驶。同时，现有技术也并没有解决气味扩散的时效性。基于可穿戴技术，嗅觉通道的信息传递时效性改善成为可能。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于气味发生方法的穿戴式疲劳提醒系统，运用心率监测技术，疲劳提醒系统通过气味放生装置提供气味警醒提示，帮助驾驶员在长途巡航中的保持清醒状态，避免精神涣散与疲劳带来的交通事故。
7.为了实现上述目的，本发明提供一种基于气味发生方法的穿戴式疲劳提醒系统，包括一颈挂式装置、一气味发生单元、一香精承载单元、一心电监测ecg装置和一控制与信号收发单元；所述气味发生单元和所述香精承载单元安装于所述颈挂式装置；所述心电监测ecg装置通过尼龙编织连接线连接于所述颈挂式装置；所述控制与信号收发单元分别连接所述气味发生单元和所述心电监测ecg装置；所述气味发生单元连接所述香精承载单元。
8.优选地，所述气味发生单元用于通过微孔雾化片雾化所述香精承载单元中的香精，产生气味并扩散。
9.优选地，所述心电监测ecg装置包括心电采集传感器和ecg外置电极。
10.优选地，所述控制与信号收发单元包括一气味发生控制模块、一ecg数据收集模块和一供电模块；所述供电模块与所述气味发生控制模块和所述ecg数据收集模块电连接；所述ecg数据收集模块与所述心电监测ecg装置电连接；所述气味发生控制模块连接所述气味
发生单元。
11.优选地，所述气味发生控制模块包括相连的一超声波震荡电感和一ic控制芯片。
12.优选地，所述供电模块包括相连的电池和供电线路，所述供电线路连接所述气味发生控制模块和所述气味发生单元形成回路，且所述供电线路连接所述ecg数据收集模块和所述心电监测ecg装置形成回路。
13.优选地，所述控制与信号收发单元用于根据所述心电监测ecg装置的ecg信号计算驾驶员的疲劳状态，所述疲劳状态分为轻、中、重三个疲劳等级，所述控制与信号收发单元根据所述疲劳等级控制所述气味发生单元消耗对应量的所述香精承载单元中的香精。
14.本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
15.1、本发明不同于现有疲劳监测手段。同类型疲劳监测方法通过面部特征捕捉识别与眼动特征识别获取驾驶员私密数据，并需要在汽车操作空间中加装识别设备。而心电监测方法避免了直接获取驾驶员私密数据的弊端，改善疲劳监测手段。
16.2、穿戴式颈挂气味发生装置能够提供近距离的气味交互，缩短气味发生器与驾驶员嗅觉受体之间的距离，降低气体扩散速度导致的时间差，提高气味生成到感知的时效性，增强疲劳警示作用。
17.3、与传统多觉驾驶疲劳提醒系统不同的是，本发明具备循环提醒驾驶员疲劳的控制系统，完善了现有嗅觉提醒的一次性机制，并补充疲劳状态等级划分。只要驾驶员疲劳状态没有恢复，系统对疲劳状态等级的判断始终处于被检测范围内，系统将根据疲劳等级保持持续释放。
附图说明
18.图1为本发明实施例的基于气味发生方法的穿戴式疲劳提醒系统的结构示意图；
19.图2为本发明实施例的基于气味发生方法的穿戴式疲劳提醒系统的控制流程图。
具体实施方式
20.下面根据附图图1和图2，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
21.请参阅图1和图2，本发明实施例的一种基于气味发生方法的穿戴式疲劳提醒系统，包括一颈挂式装置1、一气味发生单元2、一香精承载单元3、一心电监测ecg装置4和一控制与信号收发单元5；气味发生单元2和香精承载单元3安装于颈挂式装置1；心电监测ecg装置4通过尼龙编织连接线连接于颈挂式装置1；控制与信号收发单元5分别连接气味发生单元2和心电监测ecg装置4；气味发生单元2连接香精承载单元3。
22.气味发生单元2用于通过微孔雾化片雾化香精承载单元3中的香精，产生气味并扩散。
23.心电监测ecg装置4包括心电采集传感器41和ecg外置电极。
24.控制与信号收发单元5包括一气味发生控制模块51、一ecg数据收集模块52和一供电模块53；供电模块53与气味发生控制模块51和ecg数据收集模块52电连接；ecg数据收集模块52与心电监测ecg装置4电连接；气味发生控制模块51连接气味发生单元2。
25.气味发生控制模块51包括相连的一超声波震荡电感和一ic控制芯片。
26.供电模块53包括相连的电池和供电线路，供电线路连接气味发生控制模块51和气味发生单元2形成回路，且供电线路连接ecg数据收集模块52和心电监测ecg装置4形成回路。
27.控制与信号收发单元5用于根据心电监测ecg装置4的ecg信号计算驾驶员的疲劳状态，疲劳状态分为轻、中、重三个疲劳等级，控制与信号收发单元5根据疲劳等级控制气味发生单元2消耗对应量的香精承载单元3中的香精。
28.本发明实施例的一种基于气味发生方法的穿戴式疲劳提醒系统，其工作过程为：驾驶员戴上颈挂式气味发生疲劳提醒设备，将心电监测ecg装置4贴于胸部或自然垂挂于胸部，即可完成设备的穿戴。在使用过程中，设备会实时获取驾驶员的ecg信号并计算驾驶员的疲劳状态。其中，疲劳状态等级分为轻、中、重三种等级，对应疲劳状态1、疲劳状态2、疲劳状态3，不同疲劳状态下的香精消耗随等级依次增加。
29.设备监测到驾驶员处于疲劳状态，并计算ecg信号数据判断疲劳状态等级，激活气味发生单元2，生成气味以用于提醒驾驶员保持清醒状态。所述设备监测到驾驶员没处于疲劳状态，则继续实时获取心电数据。所述气味发生单元2工作时间等于所在疲劳状态等级的香精消耗时间，固定香精消耗量完成，气味发生单元2停止工作，控制与信号收发单元5计算疲劳缓解情况，判断当前驾驶员疲劳状态等级，控制气味发生单元2中断。
30.以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。