一种车载智能紧急制动系统的制作方法
【专利摘要】一种车载智能紧急制动系统，包括非接触式心电监测模块，心率监测模块，CMOS图像传感模块，控制模块以及警示与制动机构；控制模块接收到心电监测模块，心率监测模块，CMOS图像传感模块的数字信号后与历史正常数据作对比和运算，将结果存储并产生输出告警信号，触发警示与制动结构，辅助汽车制动，发出告警信号，从而达到保护生命财产安全的目的。该系统的应用，不仅可以提高用户的体验舒适度，也将极大地提高汽车驾驶的安全系数。
【专利说明】
一种车载智能紧急制动系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种车载智能紧急制动系统，属汽车技术与智能电子技术领域。
【背景技术】
[0002]众所周知，当驾驶员驾驶汽车过程中，如果遇到突发(如心脏、神经相关疾病突发甚至疲劳驾驶)的恶劣情况，很难对高速行驶的汽车做出及时的操控，从而可能造成交通事故。因此，在上述列举的情况出现时，做出及时预警甚至在获得预警信号后辅助驾驶员正确操控汽车，成为汽车操控系统发展的一大方向。
[0003]随着传感器技术的发展，心电信号的检测技术不在局限于使用与皮肤接触的干、湿电极，目前的电势差电位传感器已经可以做到隔着衣物检测微弱的心电信号，极大地降低了心电信号监测的限制条件。
[0004]数字图像处理在国民经济的许多领域已经得到广泛的应用。气象部门用以分析气象云图，提高预报的准确程度。国防及测绘部门，使用航测或卫星获得地域地貌及地面设施等资料。医疗部门采用各种数字图像技术对各种疾病进行自动诊断。进行数字图像处理所需要的设备包括数字图像采集器、图像处理计算机和图像显示终端。主要的处理任务，通过图像处理软件来完成。为了对图像进行实时处理，需要非常高的计算速度，通用计算机无法满足，需要专用的图像处理系统。这种系统由许多单处理器组成阵列式处理机，并行操作，以提高处理的实时性。
[0005]FPGA(Field —Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点;适合用于对大量数据的处理和运算。
[0006]将传感器技术，数字图像处理技术，FPGA技术应用于汽车领域，不仅使得用户的体验越来越友好舒适，也将极大地提高汽车驾驶的安全系数，为减少用户生命财产损失做出贡献。
【发明内容】
[0007]—种车载智能紧急制动系统，包括非接触式心电监测模块，心率监测模块，CMOS图像传感模块，控制模块以及警示与制动机构。
[0008]所述的非接触式心电监测模块位于驾驶员安全带内，所述的非接触式心电监测模块包括两组非接触式心电信号监测电极，两组模拟与数字信号转换模块;所述的两组非接触式心电信号监测电极，每组包括两路非接触式心电信号监测电极;所述的的两组模拟与数字信号转换模中的每一组均含有两路输入，每路输入连接一路非接触式心电信号监测电极;所述的两组模拟与数字信号转换模块，通过有线方式连接控制模块。
[0009]所述的心率监测模块，包括一路心率检测传感器，所述的心率监测传感器的感应电极覆盖方向盘表面，所述的心率检测传感器通过有线方式连接控制模块。
[0010]所述的CMOS图像传感模块包括两组互为热备份的CMOS图像传感器，位于驾驶员座位正前方挡风玻璃上边界;所述的两组CMOS图像传感器中的每一组均含有两路CMOS图像传感器，所述的CMOS图像传感器中的每一路均通过总线方式连接控制模块。
[0011]所述的控制模块位于车内驾驶员人机交互面板下。所述的控制模块包括一路用于的FPGA控制器，一路ARM-CorteXM3核心的控制信号处理器，一个固态存储器;FPGA控制器的输入用于接收传感器数字信号；所述的FPGA控制器与固态存储器通过总线方式连接，所述的FPGA控制器的输出用于将处理过的告警信号传递给控制信号处理器;所述的FPGA控制器与所述的控制信号处理器通过四线SPI方式连接;所述的控制信号处理器与制动机构连接。
[0012]所述的警示与制动结构包括强弱电信号隔离器，汽车制动动作机构以及车灯动作机构。所述的强弱电信号隔离器一端连接控制模块，另一端连接汽车制动动作机构以及车灯动作机构。
【附图说明】
[0013]图1本发明的拓扑示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例与附图来具体说明本发明。
[0015]—种车载智能紧急制动系统，包括非接触式心电监测模块如图1所示(100)，心率监测模块如图1所示(200)，CM0S图像传感模块如图1所示(300)，控制模块如图1所示(400)以及警示与制动机构如图1所示(500)。
[0016]优选地，所述的非接触式心电监测模块位于驾驶员安全带内，所述的非接触式心电监测模块包括两组非接触式心电信号监测电极，两组模拟与数字信号转换模块如图1所示(105) (106);所述的两组非接触式心电信号监测电极，每组包括两路非接触式心电信号监测电极如图1所示(101) (102) (103) (104);所述的的两组模拟与数字信号转换模中的每一组均含有两路输入，每路输入连接一路非接触式心电信号监测电极;所述的两组模拟与数字信号转换模块，通过有线方式连接控制模块如图1所示(400)。在驾驶员正常驾驶及正确使用安全带时，四路非接触电极中的两路如图1所示(101) (102)为一导联，四路非接触电极中的两路如图1所示(103) (104)为另一导联;两导联可同时采集心电信号，并将采集来的心电信号传递至两组模拟与数字信号转换模块如图1所示(105) (106)，经过图1所示(105) (106)滤波放大、模数转换后产生的数字信号传递给控制模块如图1所示(400)。
[0017]优选地，所述的心率监测模块如图1所示(200)，包括一路心率检测传感器如图1所示(201)，所述的心率监测传感器(201)的感应电极覆盖方向盘表面，当驾驶员驾驶汽车时，双手紧贴或通过薄手套握紧方向盘时，感应电极将心率计数信号通过有线方式传递至控制丰旲块如图1所不(400)。
[0018]优选地，所述的CMOS图像传感模块如图1所示(300)包括两组互为热备份的CMOS图像传感器，位于驾驶员座位正前方挡风玻璃上边界;所述的两组CMOS图像传感器中的每一组均含有两路CMOS图像传感器如图1所示(401)(402)(403)(404);其中(401)(402)为一组，(403)(404)为另一组，每一路均通过总线方式连接控制模块如图1所示(400)。
[0019]优选地，所述的控制模块如图1所示(400)位于车内驾驶员人机交互面板下。所述的控制模块包括一路用于的FPGA控制器如图1所示(401)，一路ARM-CortexM3核心的控制信号处理器如图1所示(402)，一个固态存储器如图1所示(403) ;FPGA控制器的输入用于接收传感器数字信号，将(105) (106)获取的心电信号与(403)的历史正常数据作对比，将(201)获取的心率计数信号与正常范围值作对比，并对(401)(402)(403)(404)获取的图像做图像处理，将结果存储至(403)并产生输出告警信号；所述的FPGA控制器(401)与固态存储器(403)通过总线方式连接，所述的FPGA控制器(401)的输出用于将处理过的告警信号传递给控制信号处理器(402);所述的FPGA控制器(401)与所述的控制信号处理器(402)通过四线SPI方式连接;所述的控制信号处理器(402)与警示与制动结构如图1所示(500)连接。
[0020]优选地，所述的警示与制动结构如图1所示(500)包括强弱电信号隔离器如图1所示(501)，汽车制动动作机构如图1所示(502)以及车灯动作机构如图1所示(503);所述的强弱电信号隔离器(501)—端连接控制模块，另一端连接汽车制动动作机构(501)以及车灯动作机构(502);当(500)接收到从(402)发出的触发制动和灯光告警的信号时，自动制动汽车，并将所有车灯打开。
【主权项】
1.一种车载智能紧急制动系统，包括非接触式心电监测模块，心率监测模块，CMOS图像传感模块，控制模块以及警示与制动机构。2.所述的非接触式心电监测模块位于驾驶员安全带内，所述的非接触式心电监测模块包括两组非接触式心电信号监测电极，两组模拟与数字信号转换模块;所述的两组非接触式心电信号监测电极，每组包括两路非接触式心电信号监测电极;所述的两组模拟与数字信号转换模中的每一组均含有两路输入，每路输入连接一路非接触式心电信号监测电极；所述的两组模拟与数字信号转换模块，通过有线方式连接控制模块。3.所述的心率监测模块，包括一路心率检测传感器，所述的心率监测传感器的感应电极覆盖方向盘表面，所述的心率检测传感器通过有线方式连接控制模块。4.所述的CMOS图像传感模块包括两组互为热备份的CMOS图像传感器，位于驾驶员座位正前方挡风玻璃上边界;所述的两组CMOS图像传感器中的每一组均含有两路CMOS图像传感器，所述的CMOS图像传感器中的每一路均通过总线方式连接控制模块。5.所述的控制模块位于车内驾驶员人机交互面板下;所述的控制模块包括一路用于的FPGA控制器，一路ARM-CorteXM3核心的控制信号处理器，一个固态存储器;FPGA控制器的输入用于接收传感器数字信号;所述的FPGA控制器与固态存储器通过总线方式连接，与所述的控制信号处理器通过四线SPI方式连接;所述的控制信号处理器与制动机构连接。6.所述的警示与制动结构包括强弱电信号隔离器，汽车制动动作机构以及车灯动作机构;所述的强弱电信号隔离器一端连接控制模块，另一端连接所述的汽车制动动作机构以及车灯动作机构。
【文档编号】B60T7/14GK105946825SQ201610299970
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】丁芳, 刘林峰, 方胜, 秦政
【申请人】安徽机电职业技术学院