背景技術(shù)：

隨著汽車的普及和高速公路的發(fā)展，在高速公路上行車導(dǎo)致的事故持續(xù)增加，由于高速公路景色單調(diào)且長(zhǎng)時(shí)間駕駛汽車操作單一，缺乏新鮮感，司機(jī)難免產(chǎn)生視覺及操作疲勞。而高速公路上的交通事故多數(shù)因?yàn)槠隈{駛所致，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有交通事故發(fā)生原因中有超過50％與疲勞駕駛有關(guān)，如何解決駕駛員尤其是長(zhǎng)途駕駛員旅途疲勞已成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)。

目前解決駕駛員疲勞的一種方法是在汽車內(nèi)安裝疲勞駕駛提醒裝置，公告號(hào)為CN205365310U中國(guó)發(fā)明專利公布了一種防疲勞座墊，該座墊內(nèi)部設(shè)置有坐姿傳感器，當(dāng)駕駛員在駕駛過程中因疲勞導(dǎo)致坐姿變化時(shí)，該傳感器可以迅速捕捉到異于正常坐姿的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳給相應(yīng)的報(bào)警裝置，但該傳感器僅僅設(shè)置于座墊上。眾所周知，許多駕駛員在駕駛車輛時(shí)，習(xí)慣背靠座椅靠背，舒適的同時(shí)還能有助于踩緊離合器，對(duì)于這類駕駛員，如果僅僅通過座墊的坐姿變化來判斷其人是否疲勞，往往不夠準(zhǔn)確，如果在靠背上也設(shè)置傳感器，同時(shí)檢測(cè)靠背及座墊的坐姿變化，將使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確，同時(shí)，方向盤是駕駛員駕駛車輛過程中一直需要操縱的部件，如果在方向盤上也設(shè)置能夠檢測(cè)雙手握持力的壓力傳感器，尤其是方向盤握持力的變化與司機(jī)是否疲勞之間十分敏感，通過雙手握持力的變化來判斷駕駛員的疲勞狀況勢(shì)必會(huì)提高疲勞駕駛檢測(cè)的準(zhǔn)確性，同時(shí)在座墊、靠背及方向盤上同時(shí)設(shè)置壓力傳感器，通過對(duì)駕駛員疲勞的多方位檢測(cè)，勢(shì)必能提高駕駛員疲勞檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

另外，現(xiàn)有的汽車疲勞駕駛檢測(cè)裝置一般不能根據(jù)司機(jī)的自身駕駛情況來設(shè)置一套符合自己的疲勞檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，同一套防疲勞檢測(cè)指標(biāo)對(duì)于不同的駕駛員來說準(zhǔn)確性難免有失偏頗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種防疲勞駕駛裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種防疲勞駕駛裝置，包括座椅及方向盤，所述座椅包括座墊以及與所述座墊固定連接的靠背，其特征在于，所述座墊、靠背以及方向盤上分別設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和CPU模塊相連，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與所述CPU模塊相連，所述CPU模塊連接有報(bào)警裝置。

進(jìn)一步的，所述CPU模塊包括系統(tǒng)初始化單元，與所述系統(tǒng)初始化單元相連的通訊接口單元，以及與所述通訊接口單元相連的參數(shù)設(shè)定單元；所述系統(tǒng)初始化單元還分別連接有座墊第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元、靠背第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元及方向盤第二傳感器數(shù)據(jù)采集單元；所述座墊第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元、靠背第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元、方向盤第二傳感器數(shù)據(jù)采集單元及參數(shù)設(shè)定單元分別與數(shù)據(jù)緩存單元相連，所述數(shù)據(jù)緩存單元與所述駕駛習(xí)慣建立單元相連，所述數(shù)據(jù)緩存單元還連接有數(shù)據(jù)調(diào)出單元，所述數(shù)據(jù)調(diào)出單元連接有數(shù)據(jù)比較單元，所述數(shù)據(jù)比較單元連接有發(fā)出警報(bào)信息單元。

進(jìn)一步的，所述壓力傳感器上設(shè)有壓力探頭。

進(jìn)一步的，所述CPU模塊的數(shù)據(jù)緩存單元與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連。

進(jìn)一步的，所述報(bào)警裝置為藍(lán)牙報(bào)警裝置或聲光報(bào)警裝置中的一種或兩種。

進(jìn)一步的，所述座墊及靠背內(nèi)分別設(shè)有用于檢測(cè)司機(jī)的坐姿壓力的變化并記錄坐姿數(shù)據(jù)的多個(gè)第一壓力傳感器；所述方向盤上設(shè)有用于檢測(cè)司機(jī)的雙手握持壓力的變化并記錄握持?jǐn)?shù)據(jù)的多個(gè)第二壓力傳感器。

進(jìn)一步的，多個(gè)所述第一壓力傳感器分別與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和CPU模塊電連接；多個(gè)所述第二壓力傳感器分別與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和CPU模塊電連接。

進(jìn)一步的，所述方向盤包覆有與其相配合的環(huán)形外套，所述第二壓力傳感器固定于所述外套與所述方向盤之間。

進(jìn)一步的，還包括供電電源，所述供電電源分別與所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、CPU模塊及報(bào)警裝置相連。

進(jìn)一步的，所述CPU模塊還能與具有CPU模塊參數(shù)設(shè)定功能的計(jì)算機(jī)相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過在汽車座墊、汽車靠背及方向盤上設(shè)置疲勞檢測(cè)用壓力傳感器，使得司機(jī)能夠根據(jù)自身駕駛情況設(shè)定所述防疲勞駕駛裝置的非正常駕駛檢測(cè)的參數(shù)，從而達(dá)到多方位、個(gè)人定制式疲勞檢測(cè)的目的，尤其是方向盤握持力的變化與司機(jī)是否疲勞之間十分敏感，能夠提高疲勞檢測(cè)的準(zhǔn)確率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的座椅結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明套有外套的方向盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述防疲勞駕駛裝置各部件的連接框圖；

圖4為本發(fā)明所述CPU模塊的工作流程圖；

1-座墊；11-靠背；12-第一壓力傳感器；13-座椅；22-皮套；23-方向盤；24-第二壓力傳感器；3-CPU模塊；31-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；32-聲光報(bào)警裝置；33-藍(lán)牙裝置；34-手機(jī)；4-系統(tǒng)初始化單元；41-通訊接口單元；42-參數(shù)設(shè)定單元；43-方向盤第二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集單元；44-數(shù)據(jù)緩存單元；45-數(shù)據(jù)比較單元；46-發(fā)出警報(bào)信息單元；47-數(shù)據(jù)調(diào)出單元；48-駕駛習(xí)慣建立單元；49-座墊第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元；411-靠背第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1-3所示，一種防疲勞駕駛裝置，包括座椅13及方向盤22，所述座椅13包括座墊1以及與所述座墊連接的靠背11，所述汽車座椅13的座墊1、靠背11內(nèi)設(shè)有第一壓力傳感器12，所述方向盤22上設(shè)有第二壓力傳感器24；所述第一壓力傳感器12的輸出端與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31的輸入端相連，所述第一壓力傳感器12的輸入端與所述CPU模塊3的輸出端相連，所述第二壓力傳感器24的輸入端與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31的輸出端相連，所述第二壓力傳感器24的輸出端與所述CPU模塊3的輸入端相連；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31的輸出端與CPU模塊3的輸入端相連，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31的輸入端與CPU模塊3的輸出端相連；所述CPU模塊3的輸出端與報(bào)警裝置的輸入端相連。

具體實(shí)施時(shí)，所述報(bào)警裝置為藍(lán)牙報(bào)警裝置或聲光報(bào)警裝置32中的一種或兩種。具體的，所述藍(lán)牙報(bào)警裝置包括藍(lán)牙裝置33及與所述藍(lán)牙裝置33連接并可發(fā)出語音報(bào)警的手機(jī)34；所述CPU模塊3的輸出端與所述藍(lán)牙裝置33的輸入端相連。所述聲光報(bào)警裝置32的輸入端與所述CPU模塊3的輸出端相連，所述聲光報(bào)警裝置32連接有警報(bào)燈；所述聲光報(bào)警裝置32通過警報(bào)燈閃光并發(fā)出警報(bào)聲來報(bào)警。

具體實(shí)施時(shí)，如圖4所示，所述CPU模塊包括系統(tǒng)初始化單元4，與所述系統(tǒng)初始化單元4相連的通訊接口單元41，與所述通訊接口單元41相連的參數(shù)設(shè)定單元42；所述系統(tǒng)初始化單元4還分別連接有座墊第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元49、靠背第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元411、方向盤第二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集單元43；所述座墊第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元49、靠背第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元411、方向盤第二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集單元43、參數(shù)設(shè)定單元42分別與數(shù)據(jù)緩存單元44相連，所述數(shù)據(jù)緩存單元44與所述駕駛習(xí)慣建立單元48相連，所述數(shù)據(jù)緩存單元44還連接有數(shù)據(jù)調(diào)出單元47，所述數(shù)據(jù)調(diào)出單元47連接有數(shù)據(jù)比較單元45，所述數(shù)據(jù)比較單元45連接有發(fā)出警報(bào)信息單元46。

具體實(shí)施時(shí)，所述CPU模塊的數(shù)據(jù)緩存單元44的輸出端與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31的輸入端相連，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31的輸出端與所述數(shù)據(jù)緩存單元44的輸入端相連。所述數(shù)據(jù)緩存單元44具有數(shù)據(jù)緩存功能，且能夠從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31中調(diào)出和存入數(shù)據(jù)，所述參數(shù)設(shè)定單元42的輸出端能夠?qū)⑵渲械膮?shù)數(shù)據(jù)輸出到所述數(shù)據(jù)緩存單元44的輸入端。

具體實(shí)施時(shí)，所述壓力傳感器上設(shè)有壓力探頭，所述壓力探頭感知壓力靈敏度高，能夠準(zhǔn)確探知壓力。

具體實(shí)施時(shí)，如圖1-2所示，所述座墊1及靠背11內(nèi)分別設(shè)有用于檢測(cè)司機(jī)的坐姿壓力的變化并記錄坐姿數(shù)據(jù)的多個(gè)第一壓力傳感器12，且多個(gè)所述第一壓力傳感器12固定連接于所述座墊1及靠背11。本實(shí)施例中，四個(gè)所述第一壓力傳感器12優(yōu)選地均勻分布于靠背11內(nèi)，較優(yōu)選地均勻分布于靠背11的中部，另四個(gè)所述第一壓力傳感器12優(yōu)選地均勻分布于所述座墊1內(nèi)，較優(yōu)選地均勻分布于座墊1的中部。

具體實(shí)施時(shí)，所述方向盤22上設(shè)有檢測(cè)司機(jī)的雙手握持壓力的變化并記錄握持?jǐn)?shù)據(jù)的多個(gè)第二壓力傳感器24，且多個(gè)所述第二壓力傳感器24以數(shù)據(jù)線固定連接于所述方向盤22。本實(shí)施例中，所述方向盤22上均勻分布有五個(gè)第二壓力傳感器24，其相對(duì)位置可以根據(jù)司機(jī)的喜好來安排，一般分布于方向盤22上司機(jī)習(xí)慣握持的位置上。

具體實(shí)施時(shí)，所述第一壓力傳感器12的導(dǎo)線穿過所述座墊1及靠背11與所述CPU模塊3及所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31連接，所述第二壓力傳感器24的導(dǎo)線穿過所述方向盤22后與所述CPU模塊3及所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31連接。

具體實(shí)施時(shí)，所述防疲勞駕駛裝置還包括供電電源(未示出)，所述供電電源分別與第一壓力傳感器12、第二壓力傳感器24、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31、CPU模塊3及報(bào)警裝置相連，并對(duì)第一壓力傳感器12、第二壓力傳感器24、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31、CPU模塊3及報(bào)警裝置進(jìn)行供電。

具體實(shí)施時(shí)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31用于存儲(chǔ)所述第一壓力傳感器12或所述第二壓力傳感器24采集的數(shù)據(jù)，同時(shí)向所述CPU模塊3傳輸所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31位于所述防疲勞駕駛裝置的外部。

具體實(shí)施時(shí)，所述CPU模塊還能與具有CPU模塊參數(shù)設(shè)定功能的計(jì)算機(jī)相連。

具體實(shí)施時(shí)，所述CPU模塊的工作步驟如下：

1)手動(dòng)啟動(dòng)CPU模塊上的系統(tǒng)初始化單元4的按鈕，所述CPU模塊會(huì)自動(dòng)將緩存在所述數(shù)據(jù)緩存單元44內(nèi)的數(shù)據(jù)清零；

2)將所述CPU模塊通過所述通訊接口單元41與所述計(jì)算機(jī)的USB接口連接，開啟所述計(jì)算機(jī)上的CPU模塊參數(shù)設(shè)定功能，通過相應(yīng)的說明書提示并根據(jù)司機(jī)自身駕駛習(xí)慣經(jīng)計(jì)算機(jī)向CPU模塊的參數(shù)設(shè)定單元42輸入相應(yīng)的容差值，該容差值保存在所述CPU模塊的數(shù)據(jù)緩存單元44中并經(jīng)過該數(shù)據(jù)緩存單元44將所述容差值保存在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；

3)當(dāng)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)有所述第一壓力傳感器12、第二壓力傳感器24的壓力數(shù)據(jù)(即坐姿數(shù)據(jù)和握持?jǐn)?shù)據(jù))時(shí)，所述座墊第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元49、靠背第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元411、方向盤第二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集單元43分別經(jīng)所述數(shù)據(jù)緩存單元44向所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊發(fā)出數(shù)據(jù)調(diào)出指令，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊按指令將所述第一壓力傳感器12、第二壓力傳感器24的壓力數(shù)據(jù)傳送到所述數(shù)據(jù)緩存單元44中緩存；

4)如果上述壓力數(shù)據(jù)為第一壓力傳感器12、第二壓力傳感器24在司機(jī)開車前15分所采集，那么該壓力數(shù)據(jù)以及上述容差值會(huì)由所述數(shù)據(jù)緩存單元44自動(dòng)傳輸給所述駕駛習(xí)慣建立單元48，由所述駕駛習(xí)慣建立單元48根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)、上述容差值及相應(yīng)軟件程序得出駕駛員的駕駛習(xí)慣容差值(一個(gè)數(shù)值范圍)，該駕駛習(xí)慣容差值緩存在所述數(shù)據(jù)緩存單元44中并保存于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31中；

5)司機(jī)開車時(shí)間超過15分鐘后，所述第一壓力傳感器12、第二壓力傳感器24每?jī)煞昼姴杉淮嗡緳C(jī)的壓力數(shù)據(jù)，所述座墊第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元49、靠背第一傳感器數(shù)據(jù)采集單元411、方向盤第二壓力傳感器數(shù)據(jù)采集單元43及時(shí)將上述壓力數(shù)據(jù)和駕駛習(xí)慣容差值從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31中調(diào)出并經(jīng)所述CPU模塊的數(shù)據(jù)調(diào)出單元47將所述數(shù)據(jù)傳送至所述CPU模塊3的數(shù)據(jù)比較單元45，由所述數(shù)據(jù)比較單元45比較所述壓力數(shù)據(jù)是否位于所述駕駛習(xí)慣容差值的數(shù)值范圍內(nèi)。

具體實(shí)施時(shí)，司機(jī)上車后，首先開啟控制電源，該控制電源對(duì)上述壓力傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊31、CPU模塊3及藍(lán)牙裝置33進(jìn)行供電，當(dāng)司機(jī)坐在汽車的座墊1上并靠在靠背11上，手持方向盤22開始開車時(shí)，上述共十三個(gè)壓力傳感器處于工作狀態(tài)且每隔2分鐘采集一次所述壓力數(shù)據(jù)，前15分鐘為采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(上述用于確定駕駛習(xí)慣容差值的數(shù)據(jù))的時(shí)間(因?yàn)檫@段時(shí)間司機(jī)一般不會(huì)出現(xiàn)疲勞狀況，采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠較真實(shí)反應(yīng)司機(jī)的正常駕駛習(xí)慣)，每個(gè)壓力傳感器會(huì)根據(jù)司機(jī)的坐姿或握持習(xí)慣采集出該傳感器所在位置處的壓力大小的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(7個(gè)或8個(gè))并經(jīng)過所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊將采集的數(shù)據(jù)傳給CPU模塊3，CPU模塊3經(jīng)過對(duì)上述每個(gè)處于不同位置的壓力傳感器前15分鐘采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別確定出所述每個(gè)壓力傳感器的駕駛習(xí)慣容差值，也就是說，上述各個(gè)壓力傳感器分別具有一個(gè)與司機(jī)在該傳感器處的駕駛習(xí)慣相對(duì)應(yīng)的駕駛習(xí)慣容差值，對(duì)于壓力傳感器15分鐘后采集的所述壓力數(shù)值，當(dāng)同時(shí)有兩個(gè)以上的傳感器采集的數(shù)據(jù)通過所述CPU模塊3的數(shù)據(jù)比較單元45判斷為不處于各自的駕駛習(xí)慣容差值的取值范圍時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理器會(huì)判斷出駕駛員處于注意力不集中或者疲勞狀態(tài)的非正常駕駛時(shí)間，所述數(shù)據(jù)比較單元45會(huì)將報(bào)警信號(hào)由所述報(bào)警裝置的輸入端發(fā)送給報(bào)警裝置，報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)提醒；當(dāng)只有一個(gè)或沒有傳感器采集的數(shù)據(jù)通過所述CPU模塊3的數(shù)據(jù)比較單元45判斷為不處于自身的駕駛習(xí)慣容差值的取值范圍時(shí)，表示司機(jī)正常駕駛，所述數(shù)據(jù)比較單元45不發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

具體實(shí)施時(shí)，所述方向盤22上包覆有與其相配合的環(huán)形外套23，所述外套23緊密套合在所述方向盤22上，外套23的材質(zhì)較堅(jiān)硬，外力作用下不易變形，通過外套23與方向盤22之間的卡合力將所述壓力傳感器12夾設(shè)在所述外套23與方向盤22之間。

具體實(shí)施時(shí)，所述計(jì)算機(jī)的CPU模塊3的參數(shù)設(shè)定功能除了上述輸入并保存容差值外，還包括：

1)設(shè)定所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集時(shí)間；

2)設(shè)定所述壓力傳感器采集壓力數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔；

3)當(dāng)同時(shí)有幾個(gè)壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)不處于駕駛習(xí)慣容差值的范圍內(nèi)時(shí)(簡(jiǎn)稱這些壓力傳感器為非正常取值壓力傳感器)，可以設(shè)定所述CPU模塊3發(fā)出報(bào)警信號(hào)所依據(jù)的非正常取值壓力傳感器的數(shù)目。

具體實(shí)施時(shí)，上述數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)輸入所述CPU模塊3的數(shù)據(jù)緩存單元44中，并由所述數(shù)據(jù)緩存單元44存入所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中。

具體實(shí)施時(shí)，所述CPU模塊3將所述壓力傳感器采集壓力數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔修改結(jié)果信息通過所述數(shù)據(jù)緩存單元44發(fā)送給所述壓力傳感器。

具體實(shí)施時(shí)，司機(jī)根據(jù)自身駕駛情況并結(jié)合所述計(jì)算機(jī)的CPU模塊參數(shù)設(shè)定功能的說明書來設(shè)置符合自身?xiàng)l件的容差值以及上述其他的CPU參數(shù)，其最終目的是為了得出能夠準(zhǔn)確評(píng)判司機(jī)自身是否處于疲勞駕駛的駕駛習(xí)慣容差值以及發(fā)出報(bào)警信號(hào)所依據(jù)的非正常取值壓力傳感器的數(shù)目。

以上，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。