一种基于Low‑G加速度传感器的汽车驾驶状态监控系统的制作方法

本发明涉及一种汽车驾驶状态监控系统，尤其涉及一种基于Low-G加速度传感器的汽车驾驶状态监控系统，属于状态检测控制领域。

背景技术：

我国新的《道路交通法》中，为维护道路交通安全，也明文规定了对驾驶速度、连续驾驶时间等。国外一些交通运输发达国家也制定这方面的国家统一法规。疲劳驾驶是公路汽车驾驶特别是高速公路上的“隐形杀手”，据相关统计，从交通事故的大量案例分析中得出的结论认为：开车人因疲劳驾驶所造成的道路交通事故约占交通事故总数的20％。而疲劳驾驶在死亡交通事故的原因中却占22％－30％，在死亡交通事故的原因中居首位，由此可想疲劳驾驶对道路交通安全的危害性。

除法规建设外，国内外的汽车厂商也设计出各种仪器设备用于疲劳驾驶监控，一种针对疲劳驾驶的红外线眼球扫描仪在美国研制成功，这种眼球扫描仪外形如同一个小型摄像机，使用也很方便，只要把它安装在仪表盘上，让镜头对准司机，扫描仪就会连续发出红外线信号来扫描司机眼球中的眼白部分，同时判断出疲劳程度并发出“减速停车”、“休息一下”等警告信号。雷诺、尼桑等产业巨头长期研发克服疲劳驾驶一种监视系统,因理论技术应用缺陷仍无法商业推广。日本丰田公司研制的疲劳报警装置，只要驾驶员在操纵转向盘时有一点迟钝，或脉搏有一点异常变化，该装置就能测出这些反应，并发出警告，令座垫振动或自动刹车。

日本东京大学研制出的疲劳测试器，可戴在司机的手腕上。该测试器内部装有一小型氧气电池电极，能测量司机汗液中的乳酸、氨和酒精含量，然后通过小型无线电发射器把数据传送到研究中心。研究中心通过电脑分析，判定司机的疲劳程度，及时向司机发出警告，避免交通事故的发生。国内也有可有效预防驾驶员违章驾驶、遏制重大交通事故的“汽车行驶记录仪”通过鉴定的报道。

以上这些方法因这样或那样的问题，达到实用都存在一定的困难。随着电子技术的飞速发展ARCHEAN.net版权所有，通过采用最先进的测试技术，结合嵌入式计算机、网络技术的应用，智能控制技术，对汽车疲劳驾驶状态进行监控，达到减少因疲劳驾驶造成的道路交通事故的目的。

随着连续驾驶时间的增加，监控仪自动进入疲劳驾驶监控状态，如果驾驶员有疲劳症状，必然会反映出与正常驾驶不同的偏差。如：突然急刹车的频率增加、连续大油门时的方向盘突然转向，油门踏板的平稳性变化等。结合神经元网络技术、模糊控制和专家系统，组成对驾驶员的驾驶状态的监控，增加与驾驶员的互动平台，向驾驶员提出驾驶指示、报警等。本人已在自己的自动波车上作过一些尝试，并取得成果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于Low-G加速度传感器的汽车驾驶状态监控系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于Low-G加速度传感器的汽车驾驶状态监控系统，包含车载监控终端以及与其连接的多个车载检测终端，所述车载检测终端包含微控制器模块、加速度检测模块、发动机转速检测模块、GPRS定位模块、信号调制模块、信号解调模块、无线传输模块和电源模块；所述加速度检测模块、发动机转速检测模块和GPRS定位模块分别依次通过信号调制模块、信号解调模块连接微控制器模块，所述微控制器模块与无线传输模块连接，所述电源模块分别与微控制器模块、加速度检测模块、发动机转速检测模块、GPRS定位模块、信号调制模块、信号解调模块和无线传输模块连接；所述信号调制模块包括射频功放电路和基带电路，所述射频功放电路分别与加速度检测模块、发动机转速检测模块、GPRS定位模块连接，用于对接收到加速度检测模块、发动机转速检测模块、GPRS定位模块采集的信号进行放大，并将生成的所述放大的信号传输给基带电路；所述基带电路用于将接收到的所述放大的信号传输给信号解调模块；所述电源模块包含取样电路模块、V/F变换模块、MCU控制器、键盘输入模块、伺服电机、环形自耦变换器、稳压输出模块，所述取样电路模块通过V/F变换模块连接微控制器模块，所述键盘输入模块与MCU控制器连接，所述MCU控制器依次通过伺服电机、环形自耦变换器连接稳压输出模块；所述监控中心包含处理器模块以及分别与其连接的显示模块、无线收发模块、存储器模块、时钟模块和接口模块。

作为本发明一种基于Low-G加速度传感器的汽车驾驶状态监控系统的进一步优选方案，所述车载监控终端包含处理器模块以及分别与其连接的无线接收模块、显示模块、报警模块、输入模块、存储器模块和时钟模块。

作为本发明一种基于Low-G加速度传感器的汽车驾驶状态监控系统的进一步优选方案，微控制器模块的芯片型号为MM908E625。

作为本发明一种基于Low-G加速度传感器的汽车驾驶状态监控系统的进一步优选方案，所述发动机转速检测模块采用DJS-1型转速传感器。

作为本发明一种基于Low-G加速度传感器的汽车驾驶状态监控系统的进一步优选方案，所述加速度检测模块采用芯片型号为Low-G的加速度传感器。。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明将加速度传感器Low-G分别安装在方向盘的转向轴、油门踏板和刹车踏板上，通过对油门开度、制动踏板位置和方向盘转向轴等三种主要影响驾驶状态的因数，通过MM908E625、转速传感器和其他传感器实现对汽车驾驶状态的多点智能监控；

2、本发明的车载检测终端还设有信号调制模块、信号解调模块，可以将传感器采集的参数更好的被微控制器模块进行处理；

3、本发明的车载监控终端设有报警模块，当车载检测终端采集的参数超过正常值时，发出警报提醒驾驶者，有效地降低了因疲劳驾驶产生的交通事故，且设有存储器模块和显示模块，便于大容量数据存储和采集，大屏幕LCD显示，异动驾驶时间段数据查询。

附图说明

图1是本发明的结构原理图；

图2是本发明车载检测终端的结构原理图；

图3是本发明车载监控终端的结构原理图；

图4是本发明车载检测终端电源模块结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种基于Low-G加速度传感器的汽车驾驶状态监控系统，包含车载监控终端以及与其连接的多个车载检测终端，本发明将加速度传感器Low-G分别安装在方向盘的转向轴、油门踏板和刹车踏板上，通过对油门开度、制动踏板位置和方向盘转向轴等三种主要影响驾驶状态的因数，通过MM908E625、转速传感器和其他传感器实现对汽车驾驶状态的多点智能监控。有效地降低了因疲劳驾驶产生的交通事故，且设有存储器模块和显示模块，便于大容量数据存储和采集，大屏幕LCD显示，异动驾驶时间段数据查询。

如图2所示，所述车载检测终端包含微控制器模块、加速度检测模块、发动机转速检测模块、GPRS定位模块、信号调制模块、信号解调模块、无线传输模块和电源模块；所述加速度检测模块、发动机转速检测模块和GPRS定位模块分别依次通过信号调制模块、信号解调模块连接微控制器模块，所述微控制器模块与无线传输模块连接，所述电源模块分别与微控制器模块、加速度检测模块、发动机转速检测模块、GPRS定位模块、信号调制模块、信号解调模块和无线传输模块连接；本发明将加速度传感器Low-G分别安装在方向盘的转向轴、油门踏板和刹车踏板上，通过对油门开度、制动踏板位置和方向盘转向轴等三种主要影响驾驶状态的因数，通过MM908E625、转速传感器和其他传感器实现对汽车驾驶状态的多点智能监控。所述发动机转速检测模块用于实时采集车辆的速度参数，所述GPRS定位模块用于实时采集车辆的位置信息，进而经过信号调制模块、信号解调模块的处理，传输至微控制器模块进而通过无线传输模块将采集处理好的车辆参数上传至车载监控终端。

所述信号调制模块包括射频功放电路和基带电路，所述射频功放电路分别与加速度检测模块、发动机转速检测模块、GPRS定位模块连接，用于对接收到加速度检测模块、发动机转速检测模块、GPRS定位模块采集的信号进行放大，并将生成的所述放大的信号传输给基带电路；所述基带电路用于将接收到的所述放大的信号传输给信号解调模块。微控制器模块的芯片型号为MM908E625，所述发动机转速检测模块采用DJS-1型转速传感器，所述加速度检测模块采用芯片型号为Low-G的加速度传感器。

如图4所示，所述电源模块包含取样电路模块、V/F变换模块、MCU控制器、键盘输入模块、伺服电机、环形自耦变换器、稳压输出模块，所述取样电路模块通过V/F变换模块连接微控制器模块，所述键盘输入模块与MCU控制器连接，所述MCU控制器依次通过伺服电机、环形自耦变换器连接稳压输出模块。

如图3所示，所述车载监控终端包含处理器模块以及分别与其连接的无线接收模块、显示模块、报警模块、输入模块、存储器模块和时钟模块。本发明的车载监控终端设有报警模块，当车载检测终端采集的参数超过正常值时，发出警报提醒驾驶者，有效地降低了因疲劳驾驶产生的交通事故，且设有存储器模块和显示模块，便于大容量数据存储和采集，大屏幕LCD显示，异动驾驶时间段数据查询。

加速度信号更能反映汽车驾驶者在正常驾驶和疲劳驾驶时，通过对车辆的方向盘的转向轴、油门踏板和刹车踏板这三个关键部件的操控效果的不同，正常驾驶时加速度信号的输出电压在中心点电压±0.5V变化，而疲劳驾驶时加速度信号的输出电压在中心点电压±1V变化，且加速度信号变化的频度大于正常驾驶的情况。

随着连续驾驶时间的增加，监控仪自动进入疲劳驾驶监控状态，如果驾驶员有疲劳症状，必然会反映出与正常驾驶不同的偏差。如：突然急刹车的频率增加、连续大油门时的方向盘突然转向，油门踏板的平稳性变化等。结合神经元网络技术、模糊控制和专家系统，组成对驾驶员的驾驶状态的监控，增加与驾驶员的互动平台，向驾驶员提出驾驶指示、报警等。

加速度传感器Low-G分别被安装在方向盘的转向轴、油门踏板和刹车踏板上，由MCU/DSP嵌入式微处理器MM908E625对传感器的信号进行处理，进而传输至微控制器模块，传感器除了采用加速度传感器Low-G外，还需要速度和位置传感器。

加速度信号更能反映汽车驾驶者在正常驾驶和疲劳驾驶时，对车辆的方向盘的转向轴、油门踏板和刹车踏板这三个关键部件的操控效果的不同，正常驾驶时加速度信号的输出电压在中心点电压±0.5V变化，而疲劳驾驶时加速度信号的输出电压在中心点电压±1V变化，且加速度信号变化的频度大于正常驾驶的情况。

本发明将加速度传感器Low-G分别安装在方向盘的转向轴、油门踏板和刹车踏板上，通过对油门开度、制动踏板位置和方向盘转向轴等三种主要影响驾驶状态的因数，通过MM908E625、转速传感器和其他传感器实现对汽车驾驶状态的多点智能监控；

本发明的车载检测终端还设有信号调制模块、信号解调模块，可以将传感器采集的参数更好的被微控制器模块进行处理；

本发明的车载监控终端设有报警模块，当车载检测终端采集的参数超过正常值时，发出警报提醒驾驶者，有效地降低了因疲劳驾驶产生的交通事故，且设有存储器模块和显示模块，便于大容量数据存储和采集，大屏幕LCD显示，异动驾驶时间段数据查询。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。