腦電波監測疲勞駕駛警報系統

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腦電波監測疲勞駕駛警報系統生命護航者—腦電波監測疲勞駕駛警報系統，設計出了一種有效的疲勞駕駛警報系統。該系統由採集裝置、

控制裝置、語音報警裝置以及車速控制裝置組成， 採集裝置由腦電波 TGAM 芯片、腦波採集傳感器 及乾電極、藍牙數據發送設備連接而成；控制裝置由單片機（單片機中有相關算法）和藍牙數據接收設備連接而成；語音報警裝置由語音模塊（連接單片機）構成。通過採集人體腦電波數據，將數據發送到單片機控制中心，加以相應的算法解析，可以自動判斷駕駛員當前疲勞程度，從而採取一系列的對應措施以防交通事故發生。且產品外觀簡易舒適，便於佩戴使用，經多次實驗測試，本產品實時性好、精確度高，能及時提醒駕駛員，從而能有效的降低因疲勞駕駛而導致車禍發生的概率，具有廣闊的市場應用前景！

改善司機駕駛狀態，提高行車安全。車載監視系統由信號接收與小車在跑道上的動畫展示兩部分組成。

根據駕駛過程的具體場景，當系統檢測到司機處於不同疲勞狀態時，預警系統觸發不同時間機制。當司機注意力輕微分散時，駕駛頭帶間歇振動，指示燈閃亮，車載監視系統顯示輕微分散狀態，以提醒司機集中注意:當司機處於嚴重分散狀態時，預警手環持續振動並發出警報，指示燈長亮，車載監視系統顯示嚴重分散，提醒司機應立刻停止行車，並作適當休息。司機實時感知手環的預警狀態，自發性地調節自身狀態:車載監視系統可提醒乘客目前司機的注意力狀態，當駕駛者注意力分散時予以正確提示:以上措施有效地監控司機的駕駛情況，提高了駕駛過程中的安全性，降低交通事故發生。

目錄

技術方案

1.問題分析：疲勞駕駛警報系統就是指一旦駕駛者精神狀態下滑或進入淺層睡眠，該系統會依據駕駛員精神狀態指數分別給出語音提示，警告駕駛員已經進入疲勞狀態，需要休息。其作用就是監視並提醒司機自身的疲勞狀態，減少司機疲勞駕駛潛在危害。通過調查及查閱資料，我們發現駕駛員在駕駛時，精神集中，眨眼次數增加；當感到疲倦時，眨眼頻率會降低。而人在眨眼時，會在前額產生肌肉電，混合在了腦波原始數據中。眨眼可以用腦電波原始數據算出來，在原始數據的波形上，眨眼就是一個很大的波峰。只要用代碼檢測這個波峰的出現，就可以找到眨眼的值了。由此可見，眨眼的頻率會影響腦電波的波動形態。

2.技術方案：在這裡，我們用了一個裝置來採集駕駛員的腦電波。採集裝置由腦電波TGAM 芯片、腦波採集傳感器及乾電極組成。乾電極與人體前額皮膚、頭皮接觸，採集人的腦電波，並將腦電波傳給 TGAM 模塊，TGAM 模塊經一系列放大、去噪處理將檢測到的大腦信號轉成數據包。

關鍵技術

（1）TGAM 模塊

1).概述：

TGAM 模塊，內置一個高度集成的 TFAT 單一芯片腦電傳感器，能對採集的腦電波數據進行處理和分析,加上外圍電路部分，集成了腦電波信號的採集、濾波、放大、A/D 轉換的功能。具有較好的的噪音過濾性能，能消除環境裡的各種噪聲干擾，準確提取出微弱的腦電信號。模塊能耗低，採用乾電池進行供電。

2).軟件設計

TGAM大約每秒鐘發送513個數據包，發送的包有小包和大包兩種，其中大包數據不做依據，直接刪除。小包的格式是AA AA 04 80 02 xxHighxxLowxxCheckSum，前面的 AA AA 04 80 02 是不變的，後三個字節是一直變化的，xxHigh 和 xxLow 組成了原始數據rawdata，xxCheckSum 就是校驗和。所以一個小包裡面只包含了一個對開發者來說有用的數據，那就是 rawdata，可以說一個小包就是一個原始數據，大約每秒鐘會有 512 個原始數據。

TGAM 模塊上設有接觸點：腦電採集電極與大腦前額相觸，另有電極嵌於頭帶，與頭皮直接接觸作為接地點，實現腦電波信號的採集。

（2）STC12C5A60S2 單片機

本產品採用 STC12C5A60S2 單片機作為控制系統的核心，該芯片集成度高、程序驅動速度快且易於編程，能夠迅速地依據算法對藍牙模塊接收的數據進行疲勞程度的分析判斷，並控制小車進行減速同時語音模塊發出警報。

（3） 語音模塊（MP3-TF-16PV1.6）

本產品使用 MP3-TF-16P 型號語音模塊，該模塊能夠接收單片機從串口發送來的控制.

綜上所示，腦電分析系統一方面 通過疲勞檢測算法獲得司機的疲勞等級，另一方面通過圖形用戶界面直觀地反映司機疲勞等級等信息。本系統具有分析效率高、檢測較為準確、設計直觀簡潔、操作簡便等優點，具有一定的實際應用價值。