一种防疲劳汽车坐垫及其防疲劳方法技术

本发明专利技术提供一种防疲劳汽车坐垫及其防疲劳方法，属于汽车配件领域，该防疲劳汽车坐垫中包括垫体和设备装置模块；所述设备装置模块包括心率采集单元、控制及处理单元和报警单元；所述垫体：同于承载心率采集单元；所述心率采集单元：用于采集脉搏波信号；所述控制及处理单元：用于发出控制信息以及监控心率及其变异性，并对监控结果做出相应反应；所述报警单元：用于发出报警信息；所述垫体与腿部接触的部分设有所述心率采集单元，所述心率采集单元与控制及处理单元连接，所述控制及处理单元与报警单元连接。通过本发明专利技术能够实现实时获知心率情况，实时监控疲劳程度的技术效果。

Anti fatigue automobile cushion and its anti fatigue method

The invention provides an anti fatigue and anti fatigue methods of car cushion, belonging to the field of automobile parts, the anti fatigue car cushion which comprises a cushion body and a device module; the device module includes rate acquisition unit, control and processing unit and an alarm unit; the bearing pad body: as the heart rate acquisition unit; heart rate: acquisition unit is used for collecting the pulse wave signal; the control and processing unit for a control information and monitoring and heart rate variability, and make the appropriate response to the monitoring result; the alarm unit is used for sending out alarm information; the pad body and the contact part of the leg is provided with the heart rate of the acquisition unit. The heart rate control and data acquisition unit and processing unit connected to the control and processing unit and the alarm unit is connected. The invention can realize the technical effect of real-time monitoring of the heart rate and monitoring the fatigue degree in real time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车配件领域，尤其涉及一种防疲劳汽车坐垫及其防疲劳方法。
技术介绍
现代社会，居民汽车拥有率和交通事故率都逐年递增，行车安全至关重要。在大量新闻报道的车祸中，疲劳驾驶是道路安全的主要杀手。现有技术中有通过控制汽车坐垫震动或在汽车坐垫中添加具有提神作用的材料来防止驾驶人员疲劳。现有技术中也有通过人脸的眼部特征或者开车的异常行为来进行检测是否疲劳驾驶，但这类装置目前尚未普及，同时这类装置需要采集大量的数据，检测存在时间滞后性，且检测结果不全面，受驾驶员个体差异和外在环境影响大，成本高且误报率高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防疲劳汽车坐垫及其防疲劳方法，以解决采集数据量大、检测时间滞后性、环境影响和个体差异导致误报的技术问题，具有检测实时性、抗干扰性高和弥补个体差异的技术效果。为实现以上专利技术目的，一方面，本专利技术提供一种防疲劳汽车坐垫，包括垫体和设备装置模块，所述设备装置模块包括心率采集单元、控制及处理单元和报警单元；所述垫体：用于承载心率采集单元；所述心率采集单元：用于采集脉搏波信号；所述控制及处理单元：用于发出控制信息以及监控心率及其变异性，并对监控结果做出相应反应；所述报警单元：用于发出报警信息；所述垫体与腿部接触的部分设有所述心率采集单元，所述心率采集单元与控制及处理单元连接，所述控制及处理单元与报警单元连接。进一步地，所述垫体包括气垫和导气管，所述设备装置模块还包括气泵，所述气垫，用于使垫体与腿部的接触密切；所述导气管，用于给气垫充气的通道；所述气泵，用于给气垫充气；所述气泵与控制及处理单元连接，所述气垫通过导气管与气泵连通。进一步地，所述垫体四周突起，中间内凹，并在与腿部接触的一侧设置两个气垫，所述心率采集单元设置于气垫上。进一步地，所述心率采集单元是压力传感器。进一步地，所述防疲劳汽车坐垫还包括通信单元和外部设备模块，所述通信模块，用于控制及处理单元与外部设备模块之间的信息传输；所述外部设备模块，用于响应控制及处理单元发出的控制信息；所述通信模块与控制及处理单元连接，所述通信模块与外部设备模块通信连接。进一步地，所述外部设备模块包括车载设备单元和/或移动设备单元；所述车载设备单元，用于响应控制及处理单元发出的控制信息以及向控制及处理单元发送车外环境信息；所述移动设备单元，用于接收通信模块发出的信息以及向控制及处理单元发送车外环境信息。另一方面，本专利技术提供一种防疲劳汽车坐垫防疲劳方法，包括如下步骤：步骤S1：当汽车行驶时，控制及处理单元向心率采集单元发出启动运行的控制信息；步骤S2：心率采集单元接收到启动运行的控制信息后，开始对脉搏波信号进行采集，并将脉搏波信号传输给控制及处理单元；步骤S3：控制及处理单元对接收到的脉搏波信号进行滤波处理，并生成滤波后的脉搏波信号；步骤S4：控制及处理单元通过滤波后的脉搏波信号进行心率的实时计算，并将计算结果保存；步骤S5：当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间后，控制及处理单元(22)以预设监控频率对RR间期平均值标准差值SDNN和/或频域指标中的交感神经活性指标低频段LF值和迷走神经活性指标高频段HF值进行疲劳度分析；步骤S6：当疲劳度达到预设疲劳值时，控制及处理单元向报警单元发出疲劳告警报警信号；步骤S7：当心率采集单元采集不到脉搏波信号且汽车停止时间达到预设时间后，控制及处理单元向心率采集单元发出停止运行控制信息；步骤S8：心率采集单元接收到停止运行的控制信息后，停止运行。进一步地，所述步骤S5中控制及处理单元以预设监控频率对RR间期平均值标准差值SDNN进行疲劳度分析的方法如下；当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间时，控制及处理单元将此刻RR间期平均值标准差值SDNN作为非疲劳时域指标基准参数；当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间后，控制及处理单元以预设监控频率对RR间期平均值标准差值SDNN进行计算，并将计算结果与非疲劳时域指标基准参数比较；获得疲劳度。进一步地，所述步骤S5中控制及处理单元以预设监控频率对频域指标中的低频功率指标LF值和高频功率指标HF值进行疲劳度分析的方法如下，当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间时，控制及处理单元将此刻低频功率指标LF值和高频功率指标HF值作为非疲劳频域指标基准参数；当汽车行驶时间达到预设监控疲劳时间后，控制及处理单元以预设监控频率对低频功率指标LF值和高频功率指标HF值进行计算，并将计算结果与非疲劳频域指标基准参数比较；获得疲劳度；进一步地，所述步骤S5中还包括控制及处理单元通过车载设备单元和/或移动设备单元获取车辆行驶环境参数，并根据环境参数修正疲劳程度；进一步地，所述步骤S3中控制及处理单元通过Welch算法对脉搏波信号进行滤波处理；进一步地，所述步骤S5中控制及处理单元计算RR间期平均值标准差值SDNN的公式如下：其中N为预设时间段内监测到的心搏总数，RRi为第i个RR间期；其中i是RR间期的序号，为N个心搏的RR间期平均值。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.运用在垫体与腿部接触的地方加装心率采集单元，并通过对心率参数的监控的技术方案，获得了实时获知心率情况，实时监控疲劳程度的技术效果。2.运用在垫体与腿部之间加装气垫，并在气垫上加装心率采集单元的技术方案，获得了腿部与心率采集单元接触切合度高，采集数据准确性高的技术效果。3.运用车载设备以及移动设备获取周围环境参数的技术方案，获得了可对疲劳程度等级根据实际情况进行修正的技术效果。附图说明图1是本专利技术防疲劳汽车坐垫的一个结构示意图。图2是本专利技术防疲劳汽车坐垫的另一个结构示意图。图3是本专利技术防疲劳汽车坐垫的又一个结构示意图。图4是本专利技术防疲劳汽车坐垫防疲劳方法的一个步骤图。图5是本专利技术防疲劳汽车坐垫防疲劳方法的另一个步骤图。图6是本专利技术防疲劳汽车坐垫防疲劳方法的又一个步骤图。图7是本专利技术防疲劳汽车坐垫防疲劳方法的再一个步骤图。图中：垫体1；气垫11；导气管12；设备装置模块2；心率采集单元21；控制及处理单元22；报警单元23；气泵24；通信模块3；外部设备模块4；车载设备单元41；移动设备单元42。具体实施方式如图1所示为本专利技术提供的一种防疲劳汽车坐垫一个结构示意图，该防疲劳汽车坐垫包括：垫体(1)和设备装置模块(2)，设备装置模块(2)包括心率采集单元(21)、控制及处理单元(22)和报警单元(23)。具体来说，在本专利技术中，心率采集单元(21)安装于垫体(1)与腿部接触的部分，通过人体股动脉来采集脉搏波；心跳采集单元(21)与控制及处理单元(22)连接，心跳采集单元(21)将采集的脉搏波信号发送给控制及处理单元(22)；控制及处理单元(22)与报警单元(23)连接，当控制及处理单元(22)对脉搏波信号处理发现异常时，向报警单元(23)发送报警及控制信号，报警单元(23)对接收到的信息做出相应的动作，比如声光报警、手机客户端报警等。进一步地，如图2所提供的一种防疲劳汽车坐垫另一个结构示意图，其中垫体(1)包括气垫(11)和导气管(12)，设备装置模块(2)还包括气泵(24)。具体来说，在本专利技术中，心率采集单元(21)安装于气垫(11)上；气垫(11)安装于垫体(1)与腿部接触的部分，用于使汽车在行驶及颠簸过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防疲劳汽车坐垫，包括垫体(1)，其特征在于，还包括设备装置模块(2)；所述设备装置模块(2)包括心率采集单元(21)、控制及处理单元(22)和报警单元(23)；所述垫体(1)，用于承载心率采集单元(21)；所述心率采集单元(21)，用于采集脉搏波信号；所述控制及处理单元(22)，用于发出控制信息以及监控心率及其变异性，并对监控结果做出相应反应；所述报警单元(23)，用于发出报警信息；所述垫体(1)与腿部接触的部分设有所述心率采集单元(21)，所述心率采集单元(21)与控制及处理单元(22)连接，所述控制及处理单元(22)与报警单元(23)连接。

【技术特征摘要】
1.一种防疲劳汽车坐垫，包括垫体(1)，其特征在于，还包括设备装置模块(2)；所述设备装置模块(2)包括心率采集单元(21)、控制及处理单元(22)和报警单元(23)；所述垫体(1)，用于承载心率采集单元(21)；所述心率采集单元(21)，用于采集脉搏波信号；所述控制及处理单元(22)，用于发出控制信息以及监控心率及其变异性，并对监控结果做出相应反应；所述报警单元(23)，用于发出报警信息；所述垫体(1)与腿部接触的部分设有所述心率采集单元(21)，所述心率采集单元(21)与控制及处理单元(22)连接，所述控制及处理单元(22)与报警单元(23)连接。2.如权利要求1所述的防疲劳汽车坐垫，其特征在于，所述垫体(1)包括气垫(11)和导气管(12)，所述设备装置模块(2)还包括气泵(24)，所述气垫(11)，用于使垫体与腿部的接触密切；所述导气管(12)，用于给气垫充气的通道；所述气泵(24)，用于给气垫充气；所述气泵(24)与控制及处理单元(22)连接，所述气垫(11)通过导气管(12)与气泵(24)连通。3.如权利要求2所述的防疲劳汽车坐垫，其特征在于，所述垫体(1)四周突起，中间内凹，并在与腿部接触的一侧设置两个气垫(11)，所述心率采集单元(21)设置于气垫(11)上。4.如权利要求1-3中任一所述的防疲劳汽车坐垫，其特征在于，所述心率采集单元(21)是压力传感器。5.如权利要求1-3中任一所述的防疲劳汽车坐垫，其特征在于，该防疲劳汽车坐垫还包括通信模块(3)和外部设备模块(4)，所述通信模块(3)，用于控制及处理单元(22)与外部设备模块(4)之间的信息传输；所述外部设备模块(4)，用于响应控制及处理单元(22)发出的控制信息；所述通信模块(3)与控制及处理单元(22)通信连接，所述通信模块(3)
\t与外部设备模块(4)通信连接。6.如权利要求5所述的防疲劳汽车坐垫，其特征在于，所述外部设备模块(4)包括车载设备单元(41)和/或移动设备单元(42)；所述车载设备单元，用于响应控制及处理单元(22)发出的控制信息以及向控制及处理单元(22)发送车外环境信息；所述移动设备单元，用于接收通信模块(3)发出的信息以及向控制及处理单元(22)发送车外环境信息。7.一种防疲劳汽车坐垫防疲劳方法，其特征在于，所述防疲劳汽车坐垫防疲劳方法应用于如权利要求1-6中任一所述的防疲劳汽车坐垫，包括如下步骤：步骤S1：当汽车行驶时，控制及处理单元(22)向心率采集单元(21)发出启动运行的控制信息；步骤S2：心率采集单元(21)接收到启动运行的控制信息后，开始对脉搏波信号进行采集，并将脉搏波信号传输给控制及处理单元(22)；步骤S3：控制及处理单元(22)对接收到的脉搏波信号进行滤波处理，并生成滤波后的脉搏波信号；步骤S4：控制及处理单元(22)通过滤波后的脉搏波信号进行心率的实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱志余，王淑瑾，李艺茸，李韪韬，
申请(专利权)人：南京金同润医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32