專利名稱：汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于交通安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車用監(jiān)控報(bào)警裝置，具體涉及一 種汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)，40%-70%的道路交通事故與駕駛員疲勞有關(guān)。國(guó)外非常重視駕駛疲勞的 研究，通過(guò)研究駕駛員連續(xù)駕駛時(shí)間與駕駛特性的關(guān)系、駕駛疲勞與事故之間的關(guān)系，進(jìn)行 駕駛服務(wù)時(shí)間改革。國(guó)內(nèi)研究駕駛疲勞對(duì)駕駛員感知、判斷及操作特性的影響，主要是在駕 駛模擬器上完成的，而許多在實(shí)際中影響駕駛疲勞的因素在模擬器上無(wú)法實(shí)現(xiàn)。目前，用于疲勞駕駛檢測(cè)的方法主要有腦電波監(jiān)測(cè)法、心率血壓監(jiān)測(cè)法、PERCL0S 監(jiān)測(cè)法、瞳孔測(cè)量法、頭部位移測(cè)量法、方向盤運(yùn)動(dòng)監(jiān)視法等。駕駛員駕駛狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法多 種多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)，但真正運(yùn)用到實(shí)際中的產(chǎn)品一直未出現(xiàn)。關(guān)鍵問(wèn)題是疲勞時(shí)人體生理 信號(hào)同時(shí)發(fā)生變化，尤其表現(xiàn)在腦電、心電、皮電、肌電、皮溫等的變化使的疲勞度的量化標(biāo) 準(zhǔn)很難確定；傳感器的局限性，人體生理信號(hào)測(cè)量傳感器要與駕駛員身體接觸，這樣將會(huì)影 響駕駛員的駕駛；監(jiān)測(cè)裝置的成本高，利用生理信號(hào)測(cè)量傳感器或光學(xué)原理裝置，成本都非 常高，超出了多數(shù)消費(fèi)者的購(gòu)買能力，使得這些裝置很難大范圍、快速推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種汽車用疲勞駕駛監(jiān) 控裝置，其體積小，重量輕；多參數(shù)測(cè)量；非接觸式測(cè)量，判斷準(zhǔn)確，報(bào)警及時(shí)有效；參數(shù)可 自由設(shè)定調(diào)節(jié)；生產(chǎn)成本低、便于推廣使用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置， 其特征在于，包括信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元和車輛報(bào)警及控制單元；所述信號(hào)采集單 元對(duì)駕駛員操作車輛的信息進(jìn)行采集，輸出采集信息到信號(hào)處理單元；所述信號(hào)處理單元 與所述信號(hào)采集單元相連接，接收并處理所述采集信息，根據(jù)采集信息分別輸出報(bào)警和控 制指令到車輛報(bào)警單元和車輛控制單元；所述車輛報(bào)警及控制單元與所述信號(hào)處理單元相 連接，接收所述信號(hào)處理單元發(fā)出的報(bào)警及控制指令，根據(jù)報(bào)警指令控制車輛進(jìn)行報(bào)警及 控制操作。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)體積小，重量輕；該汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置體積小、重量輕，非常便于運(yùn)輸；(2)多參數(shù)測(cè)量；該汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置不僅利用車輛上已具有的傳感器信 號(hào)，比如速度信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、加速踏板位置信號(hào)和方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)等，還增加離合 器踏板測(cè)量、制動(dòng)器踏板測(cè)量和檔位選擇器測(cè)量傳感器等，因此測(cè)量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果更能 反應(yīng)駕駛員的疲勞情況。(3)非接觸式測(cè)量，判斷準(zhǔn)確，報(bào)警及時(shí)有效；該汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置測(cè)量所 需各種信號(hào)時(shí)，不需要直接接觸人體，因此不會(huì)影響駕駛員的駕駛。[0010](4)參數(shù)可自由設(shè)定調(diào)節(jié)；該汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置的報(bào)警參數(shù)可根據(jù)不同的車型、不同的地域和不同的駕駛環(huán)境通過(guò)鍵盤和數(shù)據(jù)接口自由設(shè)定其報(bào)警及控制參數(shù)。(5)生產(chǎn)成本低、便于推廣使用。該汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置較多的使用車輛上 已具有的傳感器信號(hào)，比如速度信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、加速踏板位置信號(hào)和方向盤轉(zhuǎn)角信 號(hào)，因而其生產(chǎn)成本很低，便于推廣使用。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型信號(hào)采集單元的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本實(shí)用新型信號(hào)處理單元的結(jié)構(gòu)框圖。圖4為本實(shí)用新型車輛報(bào)警及控制單元的結(jié)構(gòu)框圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-信號(hào)采集單元；1-1-車速傳感器；1-2-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器；1-3-油門傳感器；1-4-剎車位置傳感1-5-離合位置傳感器；器；1-6-方向盤轉(zhuǎn)角傳1-7-檔位變換傳感2-信號(hào)處理單元；感器；器；2-1-A/D采樣模 2-2-CPU控制模塊；2_3_1/0通信模塊；塊；3-車輛報(bào)警及控制3-1-IXD顯示模塊；3_2_聲音報(bào)警模塊；單元；3-3-發(fā)動(dòng)機(jī)控制模3-4-制動(dòng)器控制模4_通訊模塊；塊；塊；5-鍵盤；6-R0M ；7-RAM。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的一種汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置，包括信號(hào)采集單元1、信號(hào)處理單元 2和車輛報(bào)警及控制單元3。所述信號(hào)采集單元1對(duì)駕駛員操控車輛的信息進(jìn)行采集，輸出 采集信息到信號(hào)處理單元2。駕駛員操控車輛的信息包括駕駛員對(duì)車輛油門、剎車、離合、 方向盤和檔位變換的操控信息。所述信號(hào)處理單元2與所述信號(hào)采集單元1相連接，接收 并處理所述采集信息，根據(jù)采集信息輸出報(bào)警指令到車輛報(bào)警及控制單元3。所述車輛報(bào)警 及控制單元3與所述信號(hào)處理單元2相連接，接收所述信號(hào)處理單元2發(fā)出的報(bào)警及控制 指令，根據(jù)報(bào)警及控制指令控制車輛進(jìn)行報(bào)警及控制操作。如圖2所示，所述信號(hào)采集單元1包括車速傳感器1-1、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器1-2、油 門傳感器1-3、剎車位置傳感器1-4、離合位置傳感器1-5、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器1-6和檔位變 換傳感器1-7。所述車速傳感器1-1與信號(hào)處理單元2相連接，檢測(cè)車速信息，所述車速信 息輸出至信號(hào)處理單元2 ；所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器1-2與信號(hào)處理單元2相連接，檢測(cè)車輛 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信息，所述車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信息輸出至信號(hào)處理單元2 ；所述油門傳感器1-3與信號(hào)處理單元2相連接，檢測(cè)車輛油門的工作信息，所述車輛油門的工作信息輸出至信號(hào)處理單元2 ；所述剎車踏板位置傳感器1-4與信號(hào)處理單元2相連接，檢測(cè)車輛剎車踏 板的位置信息，所述車輛剎車踏板的位置信息輸出至信號(hào)處理單元2 ；所述離合踏板位置 傳感器1-5與信號(hào)處理單元2相連接，檢測(cè)車輛離合踏板的位置信息，所述車輛離合踏板的 位置信息輸出至信號(hào)處理單元2 ；所述方向盤轉(zhuǎn)角傳感器1-6與信號(hào)處理單元2相連接，檢 測(cè)車輛方向盤的工作信息，所述車輛方向盤的轉(zhuǎn)角信息輸出至信號(hào)處理單元2;所述檔位 變換傳感器1-7與信號(hào)處理單元2相連接，檢測(cè)車輛檔位的變換信息，所述車輛檔位的變換 信息輸出至信號(hào)處理單元2。如圖3所示，所述信號(hào)處理單元2包括A/D采樣模塊2_1、CPU控制模塊2_2和I/ 0通信模塊2-3。所述A/D采樣模塊2-1與信號(hào)采集單元相連接，對(duì)信號(hào)采集單元1采集的 信息進(jìn)行采樣處理；所述CPU控制模塊2-2分別與A/D采樣模塊2-1和I/O通信模塊2_3 相連接，接收經(jīng)A/D采樣模塊2-1采樣處理的采集信息，根據(jù)信息判斷駕駛員是否處于疲勞 駕駛狀態(tài)，如果車輛的行駛速度、方向或兩者同時(shí)出現(xiàn)非正常狀態(tài)，并且各個(gè)操作踏板或手 柄沒(méi)有及時(shí)做出正確的反應(yīng)，則判定駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)，將報(bào)警及控制指令通過(guò)I/O 通信模塊2-3輸出到所述車輛報(bào)警及控制單元3，報(bào)警器將根據(jù)車輛行駛狀況的不正常程 度進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警，以提醒駕駛員提高注意力，要求駕駛員進(jìn)行休息或更換駕駛員等。如果 車輛行駛狀況得不到及時(shí)改善，中央處理單元將通過(guò)控制制動(dòng)踏板和油門踏板，發(fā)出強(qiáng)制 減速直至停車的指令，防止疲勞駕駛造成交通事故發(fā)生，提高行車安全。如圖4所示，所述車輛報(bào)警及控制單元3包括IXD顯示模塊3_1、聲音報(bào)警模塊 3-2、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3-3和制動(dòng)器控制模塊3-4。所述LCD顯示模塊3_1接收信號(hào)處理單 元2的控制指令和鍵盤5的輸入指令，將油門供油量、固定時(shí)間內(nèi)剎車的次數(shù)、固定時(shí)間內(nèi) 離合的變換次數(shù)、固定時(shí)間內(nèi)方向盤的轉(zhuǎn)角位置及其扭矩變化率的信息以及檔位變換信息 顯示出來(lái)；所述聲音報(bào)警模塊3-2接收信號(hào)處理單元2發(fā)出的報(bào)警指令并發(fā)出報(bào)警聲音，為 駕駛員提供預(yù)警；所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3-3接收信號(hào)處理單元2發(fā)出的控制指令，通過(guò)控制 發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量來(lái)控制車速；所述制動(dòng)器控制模塊3-4接收信號(hào)處理單元2發(fā)出的控制指 令，控制車輛制動(dòng)器制動(dòng)或強(qiáng)制停車。如圖3所示，所述信號(hào)處理單元2的I/O通信模塊2-3還與通訊模塊4、鍵盤5、 R0M6禾口 RAM7相連接。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置，包括信號(hào)采集單元(1)、信號(hào)處理單元(2)和車輛報(bào)警及控制單元(3)，其特征在于所述信號(hào)采集單元(1)對(duì)駕駛員操作車輛的信息進(jìn)行采集，輸出采集信息到信號(hào)處理單元(2)；所述信號(hào)處理單元(2)與所述信號(hào)采集單元(1)相連接，接收并處理所述采集信息，根據(jù)處理信息輸出報(bào)警及控制指令到車輛報(bào)警及控制單元(3)；所述車輛報(bào)警及控制單元(3)與所述信號(hào)處理單元(2)相連接，接收所述信號(hào)處理單元(2)發(fā)出的報(bào)警及控制指令，根據(jù)報(bào)警及控制指令控制車輛進(jìn)行報(bào)警及控制操作。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置，其特征在于，所述信號(hào)采集單元(1)包括車速傳感器(1-1)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(1-2)、油門傳感器(1-3)、剎車位置傳感器 (1-4)、離合位置傳感器(1-5)、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(1-6)和檔位變換傳感器(1-7)；所述車 速傳感器(1-1)與信號(hào)處理單元(2)相連接，檢測(cè)車速信息，所述車速信息輸出至信號(hào)處理 單元(2)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(1-2)與信號(hào)處理單元(2)相連接，檢測(cè)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速信息，所述車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信息輸出至信號(hào)處理單元(2)；所述油門傳感器(1-3)與信 號(hào)處理單元(2)相連接，檢測(cè)車輛油門的工作信息，所述車輛油門的工作信息輸出至信號(hào) 處理單元(2)；所述剎車踏板位置傳感器(1-4)與信號(hào)處理單元(2)相連接，檢測(cè)車輛剎車 踏板的位置信息，所述車輛剎車踏板的位置信息輸出至信號(hào)處理單元(2)；所述離合踏板 位置傳感器(1-5)與信號(hào)處理單元(2)相連接，檢測(cè)車輛離合踏板的位置信息，所述車輛離 合踏板的位置信息輸出至信號(hào)處理單元(2)；所述方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(1-6)與信號(hào)處理單 元(2)相連接，檢測(cè)車輛方向盤的工作信息，所述車輛方向盤的轉(zhuǎn)角信息輸出至信號(hào)處理 單元(2)；所述檔位變換傳感器(1-7)與信號(hào)處理單元(2)相連接，檢測(cè)車輛檔位的變換信 息，所述車輛檔位的變換信息輸出至信號(hào)處理單元(2)。
3.按照權(quán)利要求1所述的汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理單元(2)包括:A/D采樣模塊(2-1)、CPU控制模塊(2-2)和I/O通信模塊(2_3)；所述A/D采樣 模塊(2-1)與信號(hào)采集單元(1)相連接，對(duì)信號(hào)采集單元(1)采集的信息進(jìn)行采樣處理；所 述CPU控制模塊(2-2)分別與A/D采樣模塊(2-1)和I/O通信模塊(2_3)相連接，接收經(jīng) A/D采樣模塊(2-1)采樣處理的采集信息，將根據(jù)處理信息產(chǎn)生的報(bào)警及控制指令通過(guò)I/O 通信模塊(2-3)輸出到所述車輛報(bào)警及控制單元(3)。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置，其特征在于，所述車輛報(bào)警及 控制單元(3)包括LCD顯示模塊(3-1)、聲音報(bào)警模塊(3-2)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(3_3)和制 動(dòng)器控制模塊(3-4)；所述LCD顯示模塊(3-1)接收信號(hào)處理單元(2)的控制指令和鍵盤 (5)的輸入指令，將油門供油量、固定時(shí)間內(nèi)剎車的次數(shù)、固定時(shí)間內(nèi)離合的變換次數(shù)、固定 時(shí)間內(nèi)方向盤的轉(zhuǎn)角位置及其扭矩變化率的信息以及檔位變換信息顯示出來(lái)；所述聲音報(bào) 警模塊(3-2)接收信號(hào)處理單元(2)發(fā)出的報(bào)警指令并發(fā)出報(bào)警聲音，為駕駛員提供預(yù)警； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(3-3)接收信號(hào)處理單元(2)發(fā)出的控制指令，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的供 油量來(lái)控制車速；所述制動(dòng)器控制模塊(3-4)接收信號(hào)處理單元(2)發(fā)出的控制指令，控制 車輛制動(dòng)器制動(dòng)或強(qiáng)制停車。
5.按照權(quán)利要求1或3所述的汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理單 元(2)的I/O通信模塊(2-3)還與通訊模塊⑷、鍵盤(5)、ROM(6)和RAM(7)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車用疲勞駕駛監(jiān)控裝置，包括信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元和車輛報(bào)警及控制單元，所述信號(hào)采集單元對(duì)駕駛員操作車輛的信息進(jìn)行采集，輸出采集信息到信號(hào)處理單元；所述信號(hào)處理單元與所述信號(hào)采集單元相連接，接收并處理所述采集信息，根據(jù)處理信息輸出報(bào)警及控制指令到車輛報(bào)警單元和車輛控制單元；所述車輛報(bào)警及控制單元與所述信號(hào)處理單元相連接，接收所述信號(hào)處理單元發(fā)出的報(bào)警及控制指令，根據(jù)報(bào)警及控制指令控制車輛進(jìn)行報(bào)警及控制操作。本實(shí)用新型有如下特點(diǎn)體積小，重量輕；多參數(shù)測(cè)量；非接觸式測(cè)量，判斷準(zhǔn)確，報(bào)警及時(shí)有效；參數(shù)可自由設(shè)定調(diào)節(jié)；生產(chǎn)成本低、便于推廣使用。
文檔編號(hào)B60Q9/00GK201559536SQ20092024594
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者常紅梅, 康芹, 淡濤, 王旭飛 申請(qǐng)人:陜西理工學(xué)院