基于腦電信號的疲勞駕駛預(yù)警軟件平臺實現(xiàn)

周守昊，楊曉花

（福州大學(xué)至誠學(xué)院 計算機(jī)工程系，福建 福州 350002）

0 引言

近年來，我國的社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，公共交通設(shè)施不斷擴(kuò)充[1]。隨著生活水平的不斷提高，人們對于美好生活的要求也越來越高，這在無形之中增加了交通的壓力。在交通更加便利的同時也帶來了更多的安全事故[2]。如今車輛事故頻發(fā)，車輛的安全性已成為熱門話題[3]。

汽車司機(jī)疲勞駕駛將導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。為了保障安全行車，本文設(shè)計并實現(xiàn)疲勞駕駛預(yù)警軟件平臺[4]。針對汽車司機(jī)的腦電波進(jìn)行監(jiān)測，通過監(jiān)測分析汽車駕駛員的腦電波來判斷司機(jī)是否處于疲勞駕駛狀態(tài)，并對不安全狀態(tài)給出預(yù)警，保障車輛行駛的安全性[5-6]。

1 預(yù)警軟件平臺架構(gòu)設(shè)計

如圖1所示，疲勞駕駛預(yù)警軟件平臺包括硬件部分與軟件部分。腦電波模塊采用基于TGAM芯片的頭戴式腦電波監(jiān)測儀，該模塊集成的藍(lán)牙功能與樹莓派進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

圖1 預(yù)警軟件平臺架構(gòu)圖

預(yù)警軟件平臺采B/S結(jié)構(gòu)，運用了Spring Boot框架，應(yīng)用服務(wù)器采用Tomcat，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用Mysql。軟件平臺功能模塊包括：駕駛員管理模塊、車輛管理模塊、設(shè)備管理模塊和平臺預(yù)警功能模塊。

2 預(yù)警軟件平臺關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)

2.1 樹莓派與腦電波頭帶連接

樹莓派通過藍(lán)牙協(xié)議與TGAM腦電芯片進(jìn)行通信，在樹莓派中使用Python讀取TGAM腦電芯片的原數(shù)據(jù)，具體實現(xiàn)如下：

2.2 讀取腦電波數(shù)據(jù)并發(fā)送

樹莓派讀取到腦電波數(shù)據(jù)之后需要將其發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行處理，使用Python的Request庫來實現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)的功能，具體實現(xiàn)代碼如下：

2.3 權(quán)限校驗并重定向

在Web端管理平臺網(wǎng)站的controller層使用了標(biāo)準(zhǔn)的Servlet接口進(jìn)行網(wǎng)頁的重定向。本系統(tǒng)使用HttpServletResponse接口進(jìn)行重定向操作，如果有權(quán)限則進(jìn)行添加操作并重定向到管理頁面的首頁，如果沒有權(quán)限則重定向到登錄頁面，以添加駕駛員的代碼進(jìn)行舉例：

2.4 疲勞預(yù)警功能

當(dāng)駕駛員出現(xiàn)疲勞狀態(tài)時，管理端會收到彈窗通知，此時管理員可以通過系統(tǒng)中的手機(jī)號聯(lián)系駕駛員，并提醒駕駛員盡快休息。其效果如圖2所示。檢測疲勞的具體實現(xiàn)代碼如下：

圖2 疲勞預(yù)警

3 結(jié)束語

本文基于JavaEE技術(shù)，采用Spring Boot框架設(shè)計并實現(xiàn)基于腦電信號的疲勞駕駛預(yù)警軟件平臺。通過獲取駕駛員的腦電波數(shù)據(jù)，判斷駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)，在檢測到疲勞狀態(tài)的時候，軟件平臺及時提醒管理員，以便管理員對危險情況進(jìn)行處理。