脑电波监测疲劳驾驶警报系统

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脑电波监测疲劳驾驶警报系统生命护航者—脑电波监测疲劳驾驶警报系统，设计出了一种有效的疲劳驾驶警报系统。该系统由采集装置、

控制装置、语音报警装置以及车速控制装置组成， 采集装置由脑电波 TGAM 芯片、脑波采集传感器 及干电极、蓝牙数据发送设备连接而成；控制装置由单片机（单片机中有相关算法）和蓝牙数据接收设备连接而成；语音报警装置由语音模块（连接单片机）构成。通过采集人体脑电波数据，将数据发送到单片机控制中心，加以相应的算法解析，可以自动判断驾驶员当前疲劳程度，从而采取一系列的对应措施以防交通事故发生。且产品外观简易舒适，便于佩戴使用，经多次实验测试，本产品实时性好、精确度高，能及时提醒驾驶员，从而能有效的降低因疲劳驾驶而导致车祸发生的概率，具有广阔的市场应用前景！

改善司机驾驶状态，提高行车安全。车载监视系统由信号接收与小车在跑道上的动画展示两部分组成。

根据驾驶过程的具体场景，当系统检测到司机处于不同疲劳状态时，预警系统触发不同时间机制。当司机注意力轻微分散时，驾驶头带间歇振动，指示灯闪亮，车载监视系统显示轻微分散状态，以提醒司机集中注意:当司机处于严重分散状态时，预警手环持续振动并发出警报，指示灯长亮，车载监视系统显示严重分散，提醒司机应立刻停止行车，并作适当休息。司机实时感知手环的预警状态，自发性地调节自身状态:车载监视系统可提醒乘客目前司机的注意力状态，当驾驶者注意力分散时予以正确提示:以上措施有效地监控司机的驾驶情况，提高了驾驶过程中的安全性，降低交通事故发生。

目录

技术方案

1.问题分析：疲劳驾驶警报系统就是指一旦驾驶者精神状态下滑或进入浅层睡眠，该系统会依据驾驶员精神状态指数分别给出语音提示，警告驾驶员已经进入疲劳状态，需要休息。其作用就是监视并提醒司机自身的疲劳状态，减少司机疲劳驾驶潜在危害。通过调查及查阅资料，我们发现驾驶员在驾驶时，精神集中，眨眼次数增加；当感到疲倦时，眨眼频率会降低。而人在眨眼时，会在前额产生肌肉电，混合在了脑波原始数据中。眨眼可以用脑电波原始数据算出来，在原始数据的波形上，眨眼就是一个很大的波峰。只要用代码检测这个波峰的出现，就可以找到眨眼的值了。由此可见，眨眼的频率会影响脑电波的波动形态。

2.技术方案：在这里，我们用了一个装置来采集驾驶员的脑电波。采集装置由脑电波TGAM 芯片、脑波采集传感器及干电极组成。干电极与人体前额皮肤、头皮接触，采集人的脑电波，并将脑电波传给 TGAM 模块，TGAM 模块经一系列放大、去噪处理将检测到的大脑信号转成数据包。

关键技术

（1）TGAM 模块

1).概述：

TGAM 模块，内置一个高度集成的 TFAT 单一芯片脑电传感器，能对采集的脑电波数据进行处理和分析,加上外围电路部分，集成了脑电波信号的采集、滤波、放大、A/D 转换的功能。具有较好的的噪音过滤性能，能消除环境里的各种噪声干扰，准确提取出微弱的脑电信号。模块能耗低，采用干电池进行供电。

2).软件设计

TGAM大约每秒钟发送513个数据包，发送的包有小包和大包两种，其中大包数据不做依据，直接删除。小包的格式是AA AA 04 80 02 xxHighxxLowxxCheckSum，前面的 AA AA 04 80 02 是不变的，后三个字节是一直变化的，xxHigh 和 xxLow 组成了原始数据rawdata，xxCheckSum 就是校验和。所以一个小包里面只包含了一个对开发者来说有用的数据，那就是 rawdata，可以说一个小包就是一个原始数据，大约每秒钟会有 512 个原始数据。

TGAM 模块上设有接触点：脑电采集电极与大脑前额相触，另有电极嵌于头带，与头皮直接接触作为接地点，实现脑电波信号的采集。

（2）STC12C5A60S2 单片机

本产品采用 STC12C5A60S2 单片机作为控制系统的核心，该芯片集成度高、程序驱动速度快且易于编程，能够迅速地依据算法对蓝牙模块接收的数据进行疲劳程度的分析判断，并控制小车进行减速同时语音模块发出警报。

（3） 语音模块（MP3-TF-16PV1.6）

本产品使用 MP3-TF-16P 型号语音模块，该模块能够接收单片机从串口发送来的控制.

综上所示，脑电分析系统一方面 通过疲劳检测算法获得司机的疲劳等级，另一方面通过图形用户界面直观地反映司机疲劳等级等信息。本系统具有分析效率高、检测较为准确、设计直观简洁、操作简便等优点，具有一定的实际应用价值。