专利名称：疲劳驾驶提醒装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装在车辆上的符合人体心理学的安全行驶装置，具体涉及一种在驾驶疲劳时，人体表现的惰性状态导致手部放松，引起装在方向盘上的传感器向语音提醒装置发出信号，语音提醒装置向驾驶员发出警告信号，以保证行车安全的提醒装置。
背景技术：
在交通事故中疲劳驾车所造成的事故所占比率较大，据统计，上述原因所造成的交通事故占50％以上，这是由于驾车疲劳后，人体大脑的控制能力下降，自主控制能力差，反应迟钝，这时候如果不及时提醒驾驶员，很容易发生交通事故。虽然如今国内外有很多人作了相关研究，但是成本都较高。美国曾研究出一种红外眼球扫描仪，让镜头对准司机，扫描仪就会连续发出红外线来扫描司机眼球中的眼白部分，从而判断司机的疲劳程度，但是红外线程器照射人眼会损伤人眼，是与人本主义背道而驰的。国内研究的是一种图像辨别装置，但是很容易受环境干扰，出现误差。还有一种血压辨别装置，但是佩戴麻烦，有时生理现象会带来辨别误差。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种疲劳驾车提醒装置，这种装置可以在驾车者疲劳时，主动发出声音报警，除此之外，该提醒装置还设有定时提醒装置，司机在启动疲劳驾驶提醒装置时，还可根据精神状态调节提醒间隔时间，从而进行定时提醒(提醒间隔范围为3小时至10秒)，以保证行车安全。
本发明提供的技术方案如下一种疲劳驾驶提醒装置，该装置包括，用于给该装置提供电源的汽车电源，用于把汽车电源电压转变为可供其他电路使用电压的变压装置，产生感应手接触方向盘的感应装置，可预设定间隔提醒时间并按可调的间隔时间向提醒装置发送信号的计时装置，用于处理传感器信号关系的控制电路，和用于录入提醒语音和接收控制电路信号后提供提醒语音的语音装置，所属语音装置由语音电路和发声装置组成；其特征在于，所述感应装置包括安装在方向盘上、下部分的传感器(1)和传感器(2)；所述计时装置由方波发生器、计数电路、用来实现地址锁存的74LS135电路、用于调节计时时间的RP及其外围电路组成；所述控制电路接收传感器传送的控制信号并将其传送给所述语音装置中的语音电路，发声装置发出语音提醒信号。所述疲劳驾驶提醒装置包括所述方波发生器由NE555及其外围电路组成，RP通过调节方波周期来调节计时时间，74LS135组成的非门保证了触发发声装置的信号为低；计数电路可以是4020BD，当输入2的14次方个方波周期时，Q14输出一个高电平信号；所述语音录入和发声装置由ISD1420及其外围电路组成，且为低触发；所述信号处理电路由74LS135组成，用于同或关系和非的关系的处理；所述变压装置由7805及其附属电阻构成，用于车载12V电压变为电路需要的5V电压。
在上述疲劳驾驶提醒装置中，电源来源为车载电源，感应装置与计时装置和控制电路连接，控制电路和语音提醒装置连接，语音提醒装置接有输出和输入设备。实施发明提供的疲劳驾驶提醒装置，可将传感器安装在方向盘上，语音提醒装置及计时提醒装置可安装在车辆控制平台上，当驾车者出现疲劳现象时，其全身肌紧张力降低，肌腱反射减弱，手指会自然舒张，在方向盘上手触及的地方会减少，即传感器2没有信号(即信号表现为高)，此时语音装置发出提醒信号，当驾驶员主观将手离开方向盘时，传感器1和传感器2都没有(即信号表现为高)，此时语音装置不发出提醒信号，当驾驶员不需要传感器提醒时可通过开关关闭传感器。驾驶员还可根据自己的精神状态，通过调节旋钮调节计时提醒间隔，语音装置根据区定的间隔时间，定时发出提醒信号。语音装置的语音信息可更具驾驶员对语音信号的敏感程度自行录制。从而避免因疲劳驾驶引发的交通事故。该发明具有即时提醒司机，防止车祸发生，同时该驾驶提醒装置具有一定的智能，在实际应用中操作简单、使用方便，不需要专用语音开发工具，并且结构简单、成本低等优点。
图1是发明疲劳驾驶提醒装置的外形结构示意图。
图2是疲劳驾驶提醒装置的分压部分电路原理图。
图3是方向盘的横截面图。
图4是方向盘的俯视图。
图5是图1所示疲劳驾驶提醒装置计时电路的方框图。
图6是图1所示疲劳驾驶提醒装置计时电路的原理图。
图7是疲劳驾驶提醒装置中控制电路的原理图。
图8是疲劳驾驶提醒装置的语音提醒部分的的电路原理图。
图9是疲劳驾驶提醒装置的方框图。
图10是图1所示疲劳驾驶提醒装置的工作原理图。
具体实施例方式
图1是疲劳驾驶提醒装置的方框图，疲劳驾驶提醒装置包括汽车电源、变压电路、传感器、计时电路、控制电路和语音电路。其中，变压电路将汽车电源提供的电压变为5V，为传感器、计时电路、控制电路提供电压。控制电路连接传感器、计时电路和语音电路。
图2是疲劳驾驶提醒装置的分压部分电路原理图。变压电路将汽车电源变为5V电压，这里推荐使用7805，U为汽车电源，S0是整个装置的开关，Uo是整个装置内部电路使用的5V电压。
图3示出了疲劳驾驶提醒装置传感器分布。图3中示出方向盘的横截面中传感器1和2的分布。其中传感器位于方向盘内，传感器1在方向盘内靠近上表面的部分，传感器2在方向盘内并靠近下表面的部分，并且传感器2几乎占方向盘外周表面积的一半。
图4是方向盘的俯视图。传感器1分布在人的手掌部接触方向盘的地方，传感器2分布在人的手指接触方向盘的地方，分布于整个方向盘一周，不论人手抓在什么地方传感器感应的信号相同。传感器材料选用接触传感器、热敏传感器、压力传感器等都可以，这里建议选用薄膜开关，压力大于3牛顿，开关接通电源负极，信号为低；压力小于3牛顿，开关打开，信号为高。
图5是图1所示疲劳驾驶提醒装置计时电路原理图。计时电路有两部分组成，方波发生器和计数器，且方波发生器的频率可调，计数器起到延时作用。这里推荐电路如下，555及其附属电容电阻组成了一个方波发生器，RP是一个可调电阻，通过调节RP的阻值来达到改变频率的目的，4020BD是一个计数器，计数最高达到2的14次方，即Q14口输出，这就能满足长时间的计时。
图6是图1所示疲劳驾驶提醒装置计时电路的原理图。语音提醒装置设有计时电路，其中计时电路为可调计时发声装置。可调计时发声装置由NE555、4020BD及其外围电路组成，其中RP用于调节计时时间。NE555及其外围电路组成了一个方波发生器，可变电阻RP通过改变阻值来调节方波周期，4020BD是一个计数电路，当由方波发生器输入2的14次方个方波周期时，Q14端输出一个高电平信号，其余时间均为低。可调计时装置驾驶者可根据自身的精神状态通过调整RP的阻值来调控触发语音提醒部分电路发音的间隔时间。该计时电路的具有结构简单、准确度高、成本低等优点。
图7是疲劳驾驶提醒装置中控制电路的原理图。控制部分电路主要是处理传感器1和2工作时的同或关系，以及计时电路触发语音装置发音的信号的高低，根据前面的建议，传感器1和2的一端分别和控制电路的IN1和IN2相连，另一端与电源负极相连。这里建议使用74LS135，74LS135保证了触发发声装置的信号为低。由于计数器的输出信号在没有到要求数值时为低，且语音装置的触发信号为低，所以用控制电路组成一个非门，以保证在没有到要求数值时不能触发语音装置发音；传感器1和2的信号经过同或处理后与开关S1连接，最后与语音装置的信号输入IN连接，当驾驶员不想使用触发提醒时可以关闭这种检测方式；计数器的信号端Q14输出信号经过非的处理后输出为OUT，并和语音装置的信号输入TIME相连。
图8是疲劳驾驶提醒装置的语音提醒部分的电路原理图。最佳实施例采用直接模拟存储技术DAST的芯片ISD1420制作了语音提醒部分的电路。ISD1420是美国ISD公司开发的语音芯片，它采用了先进的模拟语音存储技术，具有音质好、无须A/D转换的特点，芯片ISD1420可以录音20秒。其中，VCCA、VCCD分别是模拟电路和数字电路电源，REC为录音控制端，低电平有效，MIC为话筒输入，到芯片内前置放大器，PLAYE为边沿触发放音，当PLAYE出现下降时，芯片开始放音。也可以电平触发放音，当PLAYL出现低电平时，芯片开始放音。芯片ISD1420及其外围电路组成了语音录入和发声装置，且为低触发；具体的语音电路如图8所示。驾驶员根据自己敏感声音不同随时录入提醒信号。也可以使用其他功能的电路来实现语音提醒。
图9是疲劳驾驶提醒装置的方框图。其中标记1是传感器信号输入端。信号输入后经过装置总开关2，在下面的图中表示为S0，3是传感器感应部分开关S1，4是计时部分电路时间调节旋钮RP，5是录音开关S，6是语音输出端口，MIC是录音输入口，POWER连接汽车电源。壳体的外形可根据不同需要改变形状，壳体上各部件的位置也可根据需要不同改变。传感器引线可通过方向盘鸣笛按键处经过方向盘连接轴接到感应信号输入口；壳体及壳体中的电路可安装在汽车控制台上或者安装在汽车装饰品内；电源输入为车载12V电压，由POWER口输入。
图10是图1所示疲劳驾驶提醒装置工作原理图。车辆电源打开，录音开关S导通，闭合传感器感应部分开关S1，启动检测装置，传感器1、2通电，计时器通电。驾驶员开始驾驶车辆时，手触及方向盘，手会同时触及传感器1和2，传感器有信号，计时器开始计时。人的驾车疲劳时间因人而异，最佳的计时时间是多于3小时。在计时器大于设定的计时时间后，自动启动提醒装置，提醒装置发出提醒声音，告知驾驶员其驾驶时间已经达到设定的计时时间，例如3小时，驾驶员应当休息或者更换驾驶员等。在设定的计时时间内，如果驾驶员的手手指会自然舒张，在方向盘上手触及的地方会减少，即传感器2没有信号(即信号表现为高)，此时语音装置发出提醒信号。如果传感器1没有信号(即信号表现为高)，此时语音装置发出提醒信号。如果驾驶员主观将手离开方向盘时，传感器1和传感器2都没有信号(即信号表现为高)，此时语音装置不发出提醒信号。驾驶员不需要传感器提醒时，可通过开关S0关闭传感器，则检测装置停止工作，计时器同样停止工作。也可以仅仅关闭传感器感应部分开关S1，这时计时器继续工作，在设定的计时时间内语音装置发出提醒信号。驾驶者可根据自己的需求，开启或关闭开关达到对感应发声装置的控制。该装置在实际应用中操作简单、使用方便，不需要专用语音开发工具等优点。
上述实施例仅供说明本发明之用，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。
权利要求
1.一种驾驶提醒装置，该装置包括用于给该装置提供电源的汽车电源，用于把汽车电源电压转变为可供其他电路使用电压的变压装置，产生感应手接触方向盘的感应装置，可预设定间隔提醒时间并按可调的间隔时间向提醒装置发送信号的计时装置，用于处理传感器信号关系的控制电路，和用于录入提醒语音和接收控制电路信号后提供提醒语音的语音装置，所述语音装置包括语音电路和发声装置组成；其特征在于，所述感应装置包括安装在方向盘上、下部分的传感器(1)和传感器(2)；所述计时装置由方波发生器、计数电路、用于调节计时时间的RP及其外围电路组成；所述控制电路接收传感器传送的控制信号并将其传送给所述语音装置中的语音电路，发声装置发出语音提醒信号。
2.根据权利要求1所述疲劳驾驶提醒装置，其特征在于，其特征在于，所述感应装置包括设置在方向盘上方的传感器(1)和下方的传感器(2)，传感器(1)和传感器(2)同时有信息或同事没有信息(即同时与地连通或同时与地断开)时，不向语音提醒装置发送信号；传感器(2)没有信息(即与地断开)时，就会向语音提醒装置发送信号，即传感器(1)和传感器(2)为同或关系，用74LS135处理，当输出为低时，语音发声装置便会向驾驶者发出提醒信号。
3.根据权利要求1或2所述疲劳驾驶提醒装置，其中，所述方波发生器由NE555及其外围电路组成，通过调节方波周期来调节计时时间的RP，保证了触发发声装置的信号为低的74LS135电路组成的非门电路；当输入2的14次方个方波周期时，Q14输出一个高电平信号的4020BD电路组成的所述计数电路；所述语音录入和发声装置由ISD1420及其外围电路组成，且为低触发；由74LS135组成所述信号处理电路，用于同或关系和非的关系的处理；由7805及其附属电阻构成所述变压装置，用于车载12V电压变为电路需要的5V电压，开关S0用于控制整个装置启动。
4.根据权利要求3所述疲劳驾驶提醒装置，其特征在于，传感器引线可通过方向盘鸣笛按键处经过方向盘连接轴接到感应信号输入口；壳体及壳体中的电路可安装在汽车控制台上或者安装在汽车装饰品内；电源输入为车载12V电压，由POWER输入。
5.根据权利要求4所述疲劳驾驶提醒装置，其特征在于，传感器(1)安装在驾驶者手掌触及方向盘的位置，传感器(2)安装在驾驶者手指触及的位置。
6.根据权利要求5所述疲劳驾驶提醒装置，开关S1可控制感应发声装置的控制。
7.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述疲劳驾驶提醒装置，其特征在于，语音提醒装置具有输入输出功能，驾驶者可根据自身听觉神经的敏感声音信号，输入语音信息，驾驶者按下S键即可开始录音，录音时间长度为20秒。
全文摘要
本发明涉及一种疲劳驾驶提醒装置，该装置可防止在驾驶疲劳时，人体表现的惰性状态导致手部放松造成的驾驶事故，以保证行车安全。该装置包括用于给该装置提供电源的汽车电源、用于把汽车电源电压转变为可供其他电路使用电压的变压装置、产生感应手接触方向盘的感应装置、可预设定间隔提醒时间并按可调的间隔时间向提醒装置发送信号的计时装置、用于处理传感器信号关系的控制电路和用于录入提醒语音和接收控制电路信号后提供提醒语音的语音装置，所属语音装置由语音电路和发声装置组成。该装置通过安装在方向盘上的传感器向语音提醒装置发出信号，语音提醒装置向驾驶员发出警告信号。
文档编号G08B21/24GK1936987SQ20061014045
公开日2007年3月28日 申请日期2006年10月9日 优先权日2006年10月9日
发明者金强 申请人:金强