一种基于手机的疲劳驾驶检测报警系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于手机的疲劳驾驶检测报警系统，包括数据采集模块、连接数据采用集模块的数据传输模块、连接数据传输模块的中央处理单元、手机，中央处理单元设置在手机中。手机包括摄像头、语音提醒模块、数据处理模块和用于接收握力数据的蓝牙模块；所述摄像头、蓝牙模块和语音提醒模块均连接数据处理模块；中央处理单元为数据处理模块。本实用新型利用常见的智能手机设计一款疲劳检测报警装置，价格便宜，易于推广。该系统综合两种判定方法，并为判定结果设置不同的提示语音，从而使疲劳判定和报警更加及时可靠。该系统利用手机的高度开放性，充分利用智能终端的功能，具有良好的可扩展性能，实现简单。
【专利说明】
一种基于手机的疲劳驾驶检测报警系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及安全驾驶检测报警技术领域，更具体地说，涉及一种基于手机的疲劳驾驶检测报警系统。
【背景技术】
[0002]近年来，我国经济蓬勃发展，人们的生活水平也普遍有所改善，机动车的保有量也大幅增加。然而有利必有弊，交通事故也在上升，其中由疲劳驾驶引起的就占到三分之一，开发一个简易而有效的实时检测疲劳驾驶的装置迫在眉睫。
[0003]现有的疲劳驾驶检测方法主要分为主动检测和被动检测，主动检测是通过对驾驶员的驾驶记录表、睡眠习惯调查表等手段来评价驾驶员的疲劳程度，这种方法主要是依靠驾驶员的主观因素进行判断，可靠性不高，无法量化疲劳驾驶的等级程度，其结果无法令人满意。被动检测是借助仪器对驾驶人员的驾驶行为和状态进行实时监控并客观评价的方法，主要检测方法有:脑电图变化检测，头部姿势检测，方向盘的转动幅度及方向盘的握紧力检测，道路追踪器检测，眼皮下垂程度检测等等。
[0004]目前，汽车疲劳驾驶提醒装置并不普遍，许多疲劳检测系统需要使用专门定制的设备，主要存在着通用性差，搭建费用高，安装也不够方便的缺点。
[0005]申请号为201410854058.2的中国发明专利申请公开了一种应用手机的检测和消除疲劳驾驶的方法，包括对人脑脑电波的信息采集模块、蓝牙传输模块、信号滤波和放大模块，在手机设有对疲劳进行的判断模块和反馈模块，其中信号采集模块是通过人脑佩戴疲劳检测装置，将脑电波信号进行量化处理，并将量化后的脑电波信号送入判断模块，判断模块设有疲劳信号设定的值，当脑电波信号超出该值，判断为疲劳状态，将信号送入反馈模块，发出警报和疲劳的信号。并针对人脑疲劳程度，发出不同疲劳报警信号，还可以自动向第三方发出驾驶者疲劳驾驶信息，通过第三方提醒驾驶者采取缓解疲劳措施。申请号为201020188359.3的中国实用新型专利公开了一种疲劳驾驶报警系统，采用技术方案是:采集司机正面头像的摄像头，与摄像头连接的图像采集模块，进行人眼检测、疲劳分析以及逻辑控制的中央处理单元和该单元控制的报警模块，中央处理单元的结构中包括人眼提取和疲劳分析算法模块，中央处理单元中所采用的中央控制芯片为达芬奇DM6446芯片。以上现有技术有待进一步改进。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种基于手机的疲劳驾驶检测报警系统，使疲劳判定和报警更加及时可靠。
[0007]本实用新型的技术方案是:一种基于手机的疲劳驾驶检测报警系统，包括数据采集模块、连接数据采用集模块的数据传输模块、连接数据传输模块的中央处理单元、手机，所述中央处理单元设置在手机上。
[0008]所述手机设置有摄像头，所述数据采集模块包括设置在手机上的摄像头和设置在方向盘上的握力传感器。
[0009]所述握力传感器采用FSR408，呈长条状，长62cm，宽I.5cm，厚度为3mm;握力传感器能被剪裁成任意长度，握力传感器布置在方向盘的皮革之下，握力传感器围绕整个方向盘，握力传感器的数量为二片。
[0010]所述数据传输模块包括握力数据传输模块，握力数据传输模块包括连接握力传感器的信号放大电路、连接信号放大电路的控制器、连接控制器的电平转换电路、经串口连接电平转换电路的蓝牙适配器、与蓝牙适配器连接的蓝牙模块;蓝牙模块设置在手机上。
[0011]所述控制器可以是单片机。
[0012]所述手机包括摄像头、语音提醒模块、数据处理模块和用于接收握力数据的蓝牙模块;所述摄像头、蓝牙模块和语音提醒模块均连接数据处理模块；中央处理单元为数据处理模块。
[0013]所述数据传输模块包括握力数据传输模块和图像数据传输模块，所述握力传感器通过握力数据传输模块连接数据处理模块，所述摄像头可以直接连接数据处理模块，摄像头也可以通过图像数据传输模块(图1中未示出)连接数据处理模块。
[0014]本实用新型利用普通的智能手机，设置一个低成本的手机疲劳检测报警系统，当检测到司机处于疲劳状态时，手机通过鸣叫声提醒司机，这样既能避免交通事故，又不增加额外的设备，简单又经济。本实用新型利用智能手机同时采集驾驶员眼睛状态以及方向盘握力的实时数据，与正常状态的数据进行对比或分析，综合两种判定方法，进行更精确的疲劳状态的判断和处理。该实用新型技术特点:(I)利用常见的智能手机设计一款疲劳检测报警装置，价格便宜，易于推广。(2)该系统综合两种判定方法，并为判定结果设置不同的提示语音，从而使疲劳判定和报警更加及时可靠。(3)该系统利用手机的高度开放性，充分利用智能终端的功能，具有良好的可扩展性能，实现简单。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型基于手机的疲劳驾驶检测报警系统的结构框图(示意图)。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，基于手机的疲劳驾驶检测报警系统包括数据采集模块、数据传输模块和手机7(可采用智能手机)。数据采集模块由两部分组成，包括设置在手机上的摄像头和设置在方向盘上的握力传感器I。在驾驶过程中，采用智能手机的前置摄像头对驾驶员实时监控，定期采集驾驶员的头部眼睛状态。单独使用一种疲劳判定方法有可能导致误判或者漏判，本实用新型结合方向盘握力传感器来检测疲劳状态，所述的握力传感器可采用FSR408，呈长条状，长62cm,宽1.5cm，厚度仅为3mm,可被剪裁成任意长度，并不会影响性能，非常适合布置在方向盘的皮革之下，两片传感器的长度即可覆盖整个方向盘，分别布置在方向盘的左边和右边检测驾驶员双手的握力大小、持续时间，对正常的驾驶操作不会造成任何不良影响。
[0017]数据传输模块主要实现将握力传感器采集的数据通过蓝牙传送到智能手机，握力传感器I采集的信号经信号放大电路2放大后，交由控制器3(可采用单片机或其他不涉及计算机程序的控制器)处理，所述的单片机为以宏晶公司STC12LE5A60S2型高速低功耗单片机，该单片机自带Α/D转换电路，通过MAX232经电平转换电路4进行电平转换后经串口 5由蓝牙适配器6(即蓝牙串口适配器)发送到手机7。单片机采用USB供电，可以直接连接汽车内的USB充电接口。
[0018]智能手机完成数据接收、数据处理和语音提醒。其配套的Android应用上包含以下功能模块:数据处理模块和语音提醒模块。智能手机的蓝牙模块接收采集的握力数据，数据处理模块将对握力数据和摄像头拍摄的数据进行处理及疲劳判定。在驾驶员首次驾驶前，利用智能手机存储驾驶员正常眼睛状态和握力状态作为参考，数据处理模块分析出眼睛闭合面积，眨眼频率，眼睛闭合时间，眼睛闭合速度、握力等参数并存储到智能手机中。数据处理模块对采集的数据进行处理，并与存储的参数作比较，通过综合已有的算法计算(或者直接判断)出是否处于疲劳状态。为了得到更精准的判定结果，在眼睛判定为疲劳状态的基础上，综合握力数据判断疲劳状态的级别。当眼睛判定为疲劳的为疲劳时，语音提醒模块通过语音提醒司机注意休息。当眼睛和握力都判断为疲劳时，语音提醒模块发出更强烈的提示语音。
[0019]数据处理模块也可根据预先设定的标准数据，通过比对等简单方式快速作出司机是否疲劳和判断疲劳状态的级别。标准数据中预先设定疲劳值和各疲劳状态的级别值，并发出相应指令给语音提醒模块，提醒模块还可加设振动模块或直接利用手机的振动功能。(即不依赖计算机程序能完成判断和处理控制)。
[0020]本实用新型综合利用几种被动检测的方法，检测驾驶员眼睛的状态及方向盘握力变化情况，通过采用一个手机模块组成的检测系统，进行综合判断分析，能在驾驶员疲劳驾驶时及时报警提醒，实现安全行驶。
[0021]本实用新型还包括用于计算连续行车时间的定时装置，定时装置可设置在手机上，所述定时装置连接中央处理单元。当驾驶员开始行车时，启动定时装置开始计时，连续行车时间超过4个小时后，启动报警装置发出语音报警，设有振动报警装置时，同时发出振动报警，提示驾驶员安全行车。
[0022]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型的保护范围不限于此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于手机的疲劳驾驶检测报警系统，包括数据采集模块、连接数据采用集模块的数据传输模块、连接数据传输模块的中央处理单元;其特征是，还包括手机，所述中央处理单元设置在手机中； 所述手机设置有摄像头，所述数据采集模块包括设置在手机上的摄像头和设置在方向盘上的握力传感器。2.根据权利要求1所述的基于手机的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，所述握力传感器采用FSR408，呈长条状，长62cm，宽1.5cm，厚度为3mm;握力传感器能被剪裁成任意长度，握力传感器布置在方向盘的皮革之下，握力传感器围绕整个方向盘，握力传感器的数量为二片。3.根据权利要求1所述的基于手机的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，所述数据传输模块包括握力数据传输模块，握力数据传输模块包括连接握力传感器的信号放大电路、连接信号放大电路的控制器、连接控制器的电平转换电路、经串口连接电平转换电路的蓝牙适配器、与蓝牙适配器连接的蓝牙模块;蓝牙模块设置在手机上。4.根据权利要求3所述的基于手机的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，所述控制器为单片机。5.根据权利要求1所述的基于手机的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，所述手机包括摄像头、语音提醒模块、数据处理模块和用于接收握力数据的蓝牙模块;所述摄像头、蓝牙模块和语音提醒模块均连接数据处理模块;中央处理单元为数据处理模块。6.根据权利要求5所述的基于手机的疲劳驾驶检测报警系统，其特征是，所述数据传输模块包括握力数据传输模块和图像数据传输模块，所述握力传感器通过握力数据传输模块连接数据处理模块，所述摄像头通过图像数据传输模块连接数据处理模块。
【文档编号】G08B21/06GK205428140SQ201620142026
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】侯海良, 陈洁, 胡奔益, 张靖
【申请人】湖南人文科技学院