[實用新型]一種基于方向盤操作的駕駛疲勞狀態預警裝置

有效

• 申請號: 201220616988.0
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN203093752U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 王鵬;閆娟;任帥;周曉桐;白新龍;沈明輝
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: B60K28/02
• 分類號: B60K28/02;B60Q5/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

本實用新型涉及汽車駕駛安全領域，尤其涉及一種基于方向盤操作的駕駛疲勞狀態預警裝置。?

疲勞駕駛是引發交通事故的重要因素，成為當今交通安全的重要隱患之一。駕駛人在疲勞時，其對周圍環境的感知能力、形勢判斷能力和對車輛的操控能力都有不同程度的下降，因此很容易發生交通事故，大約每年有9000?人死于疲勞駕駛。駕駛員在發生事故之前一般并不知道自己處于危險的疲勞駕駛狀態而繼續駕駛，駕駛疲勞不是一種病態，而是一種生理上的自我保護性反應，只要經適當休息，即可解除，體力和能力可得到完全的恢復。疲勞駕駛檢測系統的重要作用之一就是提醒駕駛員正處危險的疲勞駕駛狀態，并產生信號催促駕駛員立即休息。因此，研究開發駕駛疲勞預警裝置，對改善我國交通安全狀況意義重大。?

Yoshihiro?Takei?利用FFT對監測到的駕駛人的方向盤操作數據進行處理，研究結果在一定程度上揭示了駕駛人的方向盤操作與疲勞之間的關系。駕駛人的操作除了與疲勞狀態有關外，還受到個人習慣、行駛速度、道路環境、操作技能的影響，因此提高基于方向盤操作的駕駛疲勞狀態預警裝置的推測精度，降低誤判率，對于提高駕駛安全和降低事故頻率有重大意義。?

本實用新型的目的在于，提供一種基于方向盤操作的駕駛疲勞狀態預警裝置，該預警裝置采用傳感器技術和自動控制技術綜合判斷駕駛員的疲勞狀態,控制精確度高、使用成本低，并且誤判率低，適合規?；茝V。?

為了實現上述任務，本實用新型采取如下的技術解決方案：?

一種基于方向盤操作的駕駛疲勞狀態預警裝置，其特征在于，包括置于方向盤下方的轉角傳感器，轉角傳感器通過比較器與單片機相連接，在單片機上還連接有預警器。?

本實用新型的其它特點是：?

所述的方向盤轉角傳感器的型號為SPI?315。?

所述的方向盤轉角傳感器的型號為SPI?315。?

所述的單片機型號為MC9S12DG128。?

所述的比較器芯片的型號為TMS320DM642。?

所述的預警器由發光二極管和蜂鳴器組成，其中，發光二極管的型號為SMD0805，蜂鳴器的型號為CY?12055。?

本實用新型的基于方向盤操作的駕駛疲勞狀態預警裝置，結構簡單，價格低廉，利用單片機控制，具有可靠性好、自動化程度高得特點，并且不需要對車身進行改裝，可以直接安裝在車身上，適合規?；茝V應用。?

圖1為本實用新型安裝示意圖。?

圖2為本實用新型所依據的駕駛員操作方向盤特性曲線圖。?

以下結合具體實施方式對本實用新型作進一步的解釋。?

本實用新型的設計思路是，采用轉角傳感器檢測方向盤轉角，方向盤轉角傳感器置于方向盤下方，可以實時的檢測方向盤轉角,評價駕駛人的方向盤操作特性；采用比較器芯片將傳感器的轉角信號和比較信號進行比較得出標準波形；通過單片機利用程序對標準方波信號進行處理，判斷駕駛員疲勞狀態。?

本實用新型的設計思路是，采用轉角傳感器檢測方向盤轉角，方向盤轉角傳感器置于方向盤下方，可以實時的檢測方向盤轉角,評價駕駛人的方向盤操作特性；采用比較器芯片將傳感器的轉角信號和比較信號進行比較得出標準波形；通過單片機利用程序對標準方波信號進行處理，判斷駕駛員疲勞狀態。?

根據清華大學汽車安全與節能國家重點實驗室進行的國家“八六三”高技術項目實驗數據，駕駛員的疲勞狀態可以分為清醒、疲勞和非常疲勞三個?疲勞等級，各級狀態下駕駛員操作方向盤的特性不同，具體表現為方向盤的修正頻度和修正幅度的差別，因此本實用新型采用駕駛員方向盤的修正頻度和修正幅度作為評價指標，設置檢測與判斷策略。?

參照圖1，本實施例給出一種基于方向盤操作的駕駛疲勞狀態預警裝置的硬件結構框圖，包括置于方向盤下方的轉角傳感器，轉角傳感器通過比較器與單片機相連接，在單片機上還連接有預警器。?

轉角傳感器向單片機發送方向盤轉角信號，由于單片機只能辨別方波信號，因此需要設計比較器芯片將方向盤轉角傳感器輸出的曲線信號和比較信號進行比較得出標準波形。?

本實施例中，比較器選擇TMS320DM642芯片，單片機采用MC9S12DG128單片機。?