一种防疲劳驾驶系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防疲劳驾驶系统，包括：方向盘、反射式血氧计传感器、电子控制单元ECU和警示装置；所述电子控制单元ECU包括：血氧饱和度信号调理电路和微处理器：所述反射式血氧计传感器，位于方向盘上，与ECU中的血氧饱和度信号调理电路连接；所述血氧饱和度信号调理电路，位于ECU内，与反射式血氧计传感器连接；所述微处理器，位于ECU内，与血氧饱和度信号调理电路连接；所述警示装置，与ECU连接。本实用新型由于血氧饱和度原始信号采集不需要电极片，驾驶员不会感到身体不适和反感，因此，实用性强。
【专利说明】一种防疲劳驾驶系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆工程【技术领域】，尤其涉及一种防疲劳驾驶系统。
【背景技术】
[0002]疲劳驾驶是交通事故发生的重要原因，目前监测驾驶员疲劳状态的方法主要通过监视驾驶员的生理参数，如脑电图、心电图、肌电图等，但是其测量需要在驾驶员的身体或头部安装测量装置，容易干扰驾驶员的驾驶，因此驾驶员往往不愿使用。
[0003]综上所述，现有技术中防疲劳驾驶技术中普遍存在实用性差等问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种防疲劳驾驶系统，用以解决现有技术中存在的实用性差的问题。
[0005]本实用新型采用如下技术方案实现:
[0006]一种防疲劳驾驶系统，其特征在于，该系统包括:方向盘、反射式血氧计传感器、电子控制单元E⑶和警示装置；所述电子控制单元E⑶包括:血氧饱和度信号调理电路和微处理器；
[0007]所述反射式血氧计传感器，位于方向盘上，与E⑶中的血氧饱和度信号调理电路连接；
[0008]所述血氧饱和度信号调理电路，位于E⑶内，与反射式血氧计传感器连接；
[0009]所述微处理器，位于E⑶内，与血氧饱和度信号调理电路连接；
[0010]所述警示装置，与E⑶连接。
[0011]所述警示装置为下列装置的一种或多种:
[0012]位于座椅内部的震动装置、蜂鸣器、空调温度调节装置。
[0013]所述反射式血氧计传感器有两个，对称地位于所述方向盘的两侧。
[0014]所述血氧饱和度信号调理电路包括信号比较电路。
[0015]该系统还包括:热敏电阻传感器；所述电子控制单元E⑶还包括:呼吸频率信号调理电路；
[0016]所述热敏电阻传感器，位于方向盘中心位置，与E⑶中的呼吸频率信号调理电路连接；
[0017]所述呼吸频率信号调理电路，位于E⑶内，与热敏电阻传感器连接；
[0018]所述微处理器，位于E⑶内，与呼吸频率信号调理电路连接。
[0019]本实用新型提供了一种防疲劳驾驶系统，首先利用反射式血氧计传感器采集驾驶员正常情况下的血氧饱和度，设定血氧饱和度阈值，再实时监测驾驶员的血氧饱和度，在驾驶员的血氧饱和度低于血氧饱和度阈值时警示驾驶员。由于反射式血氧计传感器置于方向盘上，血氧饱和度原始信号采集不需要电极片驾驶员不会感到身体不适和反感，因此，实用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型实施例一提供的一种防疲劳驾驶系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型实施例的首先利用反射式血氧计传感器采集驾驶员正常情况下的血氧饱和度，设定血氧饱和度阈值，再实时监测驾驶员的血氧饱和度，在驾驶员的血氧饱和度低于设定的血氧饱和度阈值时警示驾驶员。由于反射式血氧计传感器置于方向盘上，驾驶员不会感到身体不适和反感，因此，实用性强。
[0022]为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案以及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023]本实用新型提供了一种防疲劳驾驶系统，首先利用反射式血氧计传感器采集驾驶员正常情况下的血氧饱和度，设定血氧饱和度阈值，再实时监测驾驶员的血氧饱和度，在驾驶员的血氧饱和度低于血氧饱和度阈值时警示驾驶员。由于反射式血氧计传感器置于方向盘上，血氧饱和度原始信号采集不需要电极片，驾驶员不会感到身体不适和反感，因此，实用性强。为确定驾驶员的疲劳状态，另设有呼吸频率传感器，在驾驶员的呼吸频率和血氧饱和度均表示疲劳状态时警示驾驶员，从而提高了驾驶员疲劳状态识别的可靠性。
[0024]如图1所示，本实用新型实施例提供的一种防疲劳驾驶系统，该系统包括:方向盘101、反射式血氧计传感器102、电子控制单元E⑶103、警示装置104 ;电子控制单元E⑶包括:血氧饱和度信号调理电路105、微处理器106 ;
[0025]反射式血氧计传感器102，位于方向盘101上，与E⑶103中的血氧饱和度信号调理电路105连接，用于在初始时刻采集多组驾驶员正常身体状况下的血氧饱和度原始信号，以及实时采集驾驶员的血氧饱和度原始信号；
[0026]反射式血氧计传感器采用高亮度LED (Light Emitting D1de，发光二极管)组件作为入射光源，采用高灵敏度的光电二极管作为光敏接收元件。LED组件封装有660nm红光LED两个、940nm红外光LED —个。
[0027]LED组件由LED驱动电路驱动，由于比尔-勃朗特定律只适用于单色光，因此两个LED共用一个光电二极管，LED驱动电路依次驱动两个LED。其中LED驱动电路和信号调理电路、微处理器均位于EQJ (Electronic Control Unit，电子控制单元内)。EQJ，又称“行车电脑”或“车载电脑”等，是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样，由微处理器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
[0028]血氧饱和度信号调理电路105，位于E⑶103内，与反射式血氧计传感器102连接，用于对多组血氧饱和度原始信号进行信号调理，以及对实时采集到的血氧饱和度原始信号进行信号调理；
[0029]微处理器106，位于E⑶103内，与血氧饱和度信号调理电路105连接，用于根据调理后的血氧饱和度信号计算得到多个血氧饱和度；计算血氧饱和度均值；根据血氧饱和度均值设置血氧饱和度阈值；以及判断实时采集到的血氧饱和度是否持续低于血氧饱和度阈值预定的第一时间；
[0030]警示装置104，与E⑶103连接，用于在实时采集到的血氧饱和度持续低于血氧饱和度阈值预定的第一时间时警示驾驶员。
[0031]优选地，警示装置104为下列装置的一种或多种:
[0032]位于座椅内部的震动装置、蜂鸣器、空调温度调节装置。
[0033]优选地，反射式血氧计传感器102有两个，对称地位于方向盘101的两侧。
[0034]优选地，血氧饱和度信号调理电路105包括信号比较电路109，用于选择信号最强的血氧饱和度原始信号。
[0035]信号比较电路109选择出信号较强的原始信号，防止驾驶员单手驾驶时采集不到信号。
[0036]优选地，防疲劳驾驶装置还包括:热敏电阻传感器107 ;电子控制单元E⑶103包括:呼吸频率信号调理电路108 ；
[0037]热敏电阻传感器107，位于方向盘101中心位置，与E⑶103中的呼吸频率信号调理电路108连接，用于在初始时刻采集多组驾驶员正常身体状况下的呼吸频率原始信号，以及实时采集驾驶员的呼吸频率原始信号；
[0038]热敏电阻传感器是一种电阻值随温度变化而变化的电子器件。通过恒流源供电，在一定时间内电阻值的变化次数和电压大小的变化次数相同，而电阻值的变化是由外界温度的变化所引起的，而电阻外界小范围的温度变化是由人体所呼出气体和外界空气的温度差异所引起的，所以一次电压变化就是一次电阻阻值变化同时也是一次温度变化，也就是人呼、吸各一次，即呼入时间加上呼出时间各一次，因此只需记录电压的变化次数就可得到呼吸次数，然后除以时间就得到呼吸频率。呼吸频率的原始信号大致为正弦波。
[0039]呼吸频率信号调理电路108，位于E⑶103内，与热敏电阻传感器107连接，用于对多组呼吸频率原始信号进行信号调理后计算得到多个呼吸频率；以及对实时采集到的呼吸频率原始信号进行信号调理后计算得到呼吸频率；
[0040]微处理器106，位于E⑶103内，与呼吸频率信号调理电路108连接，还用于根据调理后的呼吸频率信号计算多个呼吸频率；计算呼吸频率均值；根据呼吸频率均值设置呼吸频率阈值；以及判断实时采集到的呼吸频率是否持续低于呼吸频率阈值预定的第二时间。
[0041]警示装置104，与E⑶103连接，用于在实时采集到的呼吸频率持续低于呼吸频率阈值预定的第二时间且实时采集到的血氧饱和度持续低于血氧饱和度阈值预定的第一时间时警示驾驶员。
[0042]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种防疲劳驾驶系统，其特征在于，该系统包括:方向盘、反射式血氧计传感器、电子控制单元E⑶和警示装置；所述电子控制单元E⑶包括:血氧饱和度信号调理电路和微处理器； 所述反射式血氧计传感器，位于方向盘上，与ECU中的血氧饱和度信号调理电路连接； 所述血氧饱和度信号调理电路，位于ECU内，与反射式血氧计传感器连接； 所述微处理器，位于E⑶内，与血氧饱和度信号调理电路连接； 所述警示装置，与ECU连接。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述警示装置为下列装置的一种或多种: 位于座椅内部的震动装置、蜂鸣器、空调温度调节装置。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述反射式血氧计传感器有两个，对称地位于所述方向盘的两侧。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述血氧饱和度信号调理电路包括信号比较电路。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括:热敏电阻传感器；所述电子控制单元E⑶还包括:呼吸频率信号调理电路； 所述热敏电阻传感器，位于方向盘中心位置，与ECU中的呼吸频率信号调理电路连接； 所述呼吸频率信号调理电路，位于ECU内，与热敏电阻传感器连接； 所述微处理器，位于ECU内，与呼吸频率信号调理电路连接。
【文档编号】G08B21/06GK204218914SQ201420638997
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】刘亮, 蔡萃英, 孙明文, 戴甫, 周军明 申请人:上海华博信息服务有限公司