一种驾驶员状态监测装置的制作方法

本实用新型涉及车辆行驶安全领域，尤其涉及一种驾驶员状态监测装置。

背景技术：

近年，随着国内公路上机动车数量的增长，意外交通安全事故也出现了成比例的增长。在各种事故导致死亡的总数中，其中交通安全事故引发人员伤亡的数量占有的比例最大，达到了79.6％，交通安全事故俨然变成了多种事故中的最主要原因。从这些可以看出在我国经济快速发展，汽车保有量不断增加的过程中，伴随产生的道路交通事故所造成的损失，包括大量人员的伤亡和财产的损失也是我国面临的一大严重问题。疲劳驾驶在长途汽车的驾驶员身上频繁发生，疲劳驾驶也是造成长途汽车司机人身隐患的第一位，运输车辆，大巴车辆每年因疲劳驾驶，酒后驾驶引起的车祸多达几十万起。

目前国内外在驾驶员疲劳状态的检测上所采用的装置或系统均过于复杂，且制造成本偏高，无法实现检测装置的更换。

技术实现要素：

本实用新型提供一种驾驶员状态监测装置，以克服上述技术问题。

本实用新型提供一种驾驶员状态监测装置，所述驾驶员状态监测装置固定于安全带上，其特征在于，包括：监测装置本体、主控模块、电源模块、状态监测模块、状态提醒模块及拨动开关；所述监测装置本体包括下壳体及与其卡合的上盖；所述主控模块、电源模块、状态监测模块和状态提醒模块均设置于所述监测装置本体内；所述拨动开关设置于所述下壳体外表面；所述状态监测模块与所述主控模块相连接，其能够采集驾驶员的驾驶状态数据，所述驾驶状态数据至少包括驾驶员心率状态以及驾驶员摄入酒精浓度；所述状态提醒模块与所述主控模块相连接；所述安全带穿过所述下壳体和上盖卡合后形成的通孔，所述拨动开关与所述电源模块连接，打开所述拨动开关，使所述电源模块为所述主控模块、状态监测模块及状态提醒模块供电。

进一步地，所述状态监测模块包括：采集驾驶员心率状态的心率传感器和采集驾驶员摄入酒精浓度的酒精传感器。

进一步地，所述状态监测模块还包括用于检测驾驶员驾驶姿势信号的三维角度传感器。

进一步地，所述状态提醒模块包括：用于对驾驶员语音提醒的语音播放模块和对驾驶员震动提醒的震动器。

进一步地，还包括：稳压电路；

所述稳压电路的输入端与所述拨动开关连接，输出端与所述状态监测模块和所述状态提醒模块连接。

进一步地，还包括：为所述电源模充

电的usb接口及锂电池充电芯片；所述usb接口的输出端与所述锂电池充电芯片输入端连接，所述锂电池充电芯片的输出端与所述电源模块的输入端相连。

本实用新型通过采集驾驶员的心率信息、酒精浓度、姿态等信息，实时监测驾驶员状态，当驾驶员的任一项信息超过阈值，将通过语音和震动提醒两种方式进行提醒，以改变当前异常的驾车状态，并可通过下壳体与上盖的卡合形式实现监测装置的更换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例打开状态结构示意图；

图2为本实用新型实施例上盖和下壳体卡合结构示意图；

图3为本实用新型实施例驾驶员佩戴本实用新型结构示意图；

图4为本实用新型实施例结构框图；

图5为本实用新型主控模块电路示意图；

图6为本实用新型三维角度传感器电路示意图；

图7为本实用新型存储器电路示意图；

图8为本实用新型拨动开关电路示意图；

图9为本实用新型稳压电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种驾驶员状态监测装置，包括：监测装置本体、主控模块、电源模块、状态监测模块、状态提醒模块及拨动开关；所述监测装置本体包括下壳体1及与其卡合的上盖2；

所述主控模块、电源模块、状态监测模块和状态提醒模块均设置于所述监测装置本体内；所述拨动开关设置于所述下壳体1外表面；

所述状态监测模块用于监测驾驶员的驾驶状态；所述状态提醒模块用于提示驾驶员改变当前疲劳状态；所述主控模块接收所述状态监测模块发送的异常状态信号，并发送指令给所述状态提醒模块使所述状态提醒模块对驾驶员进行提醒；

安全带穿过所述下壳体1和上盖2卡合后形成的通孔，所述拨动开关3与所述电源模块连接，打开所述拨动开关3，使所述电源模块为所述主控模块、状态监测模块及状态提醒模块供电。

所述状态监测模块包括：采集驾驶员心率状态的心率传感器和采集驾驶员摄入酒精浓度的酒精传感器；所述主控模块接收所述心率传感器和酒精传感器分别发送的心率状态和驾驶员摄入酒精浓度异常状态信号，并发送指令给所述状态提醒模块使所述状态提醒模块对驾驶员进行提醒。

具体而言，如图1及图2所示，所述监测装置本体为长方体，包括下壳体1及与其卡合的上盖2；下壳体1为“u”型结构，驾驶员将安全带放置入所述下壳体1，并使所述上盖2上的卡件5卡入所述下壳体1上的卡孔6内，以实现监测装置本体在安全带上的更换；如图4所示，使监测装置本体固定于安全带上，驾驶员可将所述监测装置本体移动至胸前；如图3所示，所述拨动开关3与所述电源模块连接，打开所述拨动开关3，使所述电源模块为锂电池，为所述主控模块、状态监测模块及状态提醒模块供电，如图8所示，为所述拨动开关3电路图。下壳体1靠近胸口侧并设置有心率传感器和震动器，本实施例中心率传感器的具体型号优选为pulsesensor，震动器优选为738震动马达；上盖2远离胸口侧并设置语音播放模块和酒精传感器，语音播放模块优选为syn6288，酒精传感器优选为mq-3；当心率传感器和酒精传感器将采集的相关参数有任一项不在主控模块中的存储器中存储的对应参数阈值(如图7所示，为所述存储器的电路图)范围内，所述主控模块向所述语音播放模块和所述震动器同时发送启动指令，使所述语音播放模块播放“请注意行车安全”的语音，使所述震动器震动4s，以提示驾驶员对当前驾驶状态进行调整，主控模块优选为atmega328单片机，如图5所示为atmega328单片机电路图。心率传感器和震动器的设置方便采集驾驶员的心率参数，也方便驾驶员驾驶状态发生变化时，震动器产生的震动能够使驾驶员及时感知。

进一步地，所述状态监测模块还包括用于检测驾驶员驾驶姿势信号的三维角度传感器。

具体而言，为了进一步确定驾驶员的驾驶状态发生变化，在所述壳体内部设置三维角度传感器，如图6所示，为mpu-6050三维角度传感器电路图，其整合了三轴陀螺仪、三轴加速器，获得驾驶员的初始姿态，并根据初始姿态获得传感器坐标系与肢体坐标系的四元数，其中所述初始姿态包括各肢体静止坐立状态的俯仰角、滚转角和偏航角；然后通过采集三维角度传感器的值获取x轴加速度和角速度的值，y轴加速度和角速度的值，z轴加速度和角速度的值，利用加速度信号偏差量与存储器中存储预设阈值对比，当三维角度传感器采集的加速度信号不在阈值范围内，出现异常情况时，所述主控模块向所述语音播放模块和所述震动器同时发送启动指令，使所述语音播放模块播放“请注意行车安全”的语音，使所述震动器震动4s，以提示驾驶员对当前驾驶状态进行调整。

本申请中的各个装置均可外购，获取途经简单，在驾驶员驾驶状态检测领域结构较为简单且成本低廉，易于更换。

进一步地，还包括：稳压电路；所述稳压电路的输入端与所述拨动开关连接，输出端与所述状态监测模块和所述状态提醒模块连接。

具体而言，如图9所示为稳压电路图，所述稳压电路的输入端与所述拨动开关连接，所述稳压电路的输出端分别与酒精传感器、心率传感器、三维角度传感器、语音播放模、存储器、震动器连接，拨动开关闭合时，稳压电路从电源模块取电，进而将电能供向各个传感器。

进一步地，还包括：为所述电源模充电的usb接口4及锂电池充电芯片；所述usb接口的输出端与所述锂电池充电芯片输入端连接，所述锂电池充电芯片的输出端与所述电源模块的输入端相连。

具体而言，所述锂电池充电芯片型号优选为tc4054，是专为单节锂电池充电需要设计的单片集成芯片，ltca054在工作中无须专门的散热器，就可对锂电池进行大电流的充电，而且可以从usb端口取电工作，非常适合用于电脑的周边设备，如mp3、pda掌上电脑、数码录音笔等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。