一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，它涉及汽车电子领域。包括信号输入模块、处理器模块、时间显示模块、语音模块和报警模块，信号输入模块与处理器模块相连、处理器模块分别与时间显示模块、语音模块和报警模块相连，所述的信号输入模块包括录音按钮、点火开关、处理器、地址锁存器、译码器、称重传感器、模数转换器、第一电阻和第二电阻，处理器的P0口接地址锁存器，地址锁存器接译码器，称重传感器接模数转换器的IN0脚。本实用新型当驾驶员连续行车时间过长时，装置发出驾驶时间提示，当到达4小时疲劳时限时，装置会连续发出报警，并不断语音提示，提醒驾驶员及时休息，车上乘客注意安全。
【专利说明】一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是汽车电子领域，具体涉及一种连续长时间驾驶语音提示及报
I=I目.0
【背景技术】
[0002]开车即耗体力又费精力，驾驶员长期连续驾驶使得注意力高度集中，全身肌肉不自觉地绷紧，时刻都处于紧张的工作状态，时间长了生理和心理上消耗的能量若得不到即时地恢复和调剂，便会导致疲劳，更容易造成颈肩及腰部肌肉的劳损，情况严重者会引起颈椎病、腰椎病等。另据统计疲劳驾驶会影响驾驶人的知觉、思维、判断、意志、决定和运动等方面，进而导致交通事故的发生，危害生命，但是疲劳驾驶较难界定，交通规则规定连续行车4小时必须休息半个小时，目前市场上还没有出现相关设备，因此驾驶员连续驾驶时间显示和语音提示装置还是有应用前景的。
【发明内容】
[0003]针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，当驾驶员连续行车时间过长时，装置发出驾驶时间提示，当到达4小时疲劳时限时，装置会连续发出报警，并不断语音提示，提醒驾驶员及时休息，车上乘客注意安全。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，包括信号输入模块、处理器模块、时间显示模块、语音模块和报警模块，信号输入模块与处理器模块相连、处理器模块分别与时间显不模块、语音模块和报警模块相连，所述的信号输入模块包括录音按钮、点火开关、处理器、地址锁存器、译码器、称重传感器、模数转换器、第一电阻和第二电阻，处理器的P2.3脚、P2.4脚分别接第一电阻、第二电阻至电源VCC，处理器的P2.3脚、P2.4脚分别接录音按钮、点火开关至接地端GND，处理器的PO 口接地址锁存器，地址锁存器接译码器，译码器的非门与处理器的脚通过或非门接模数转换器的OE脚，译码器的非门与处理器的脚通过或非门接模数转换器的START脚、ALE脚，模数转换器的CLOCK脚通过非门接处理器的ALE脚和地址锁存器，模数转换器的EOC脚通过反相放大器接处理器的脚，称重传感器接模数转换器的INO脚，模数转换器的ADDA脚、ADDB脚、ADDC脚接地。
[0005]所述的语音模块包括语音芯片、第一电容-第五电容、第三电阻-第六电阻、扬声器和麦克风，语音芯片的AO脚-A7脚依次接模数转换器的DO脚-D7脚，语音芯片的AO脚-A7脚依次接处理器的P0.0脚-P0.7脚，语音芯片的A8脚、A9脚、PD脚、P/R脚分别接处理器的P2.0脚、P2.1脚、P3.0脚、P3.3脚，语音芯片的CE非端、EOM非端分别接处理器的P2.2脚、P3.1脚，语音芯片的SP+脚、SP-脚之间连接有扬声器，语音芯片的MIC REF脚、MIC IN脚分别连接第一电容的一端、第二电容的一端,第二电容的另一端连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端、第一电容的另一端之间连接有麦克风，第一电容的另一端连接第四电阻的一端，电源VCC连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端、第四电阻的另一端连接第三电容至接地端GND，语音芯片的ANAIN脚、AIAOUT脚之间连接有第四电容，语音芯片的AGC脚连接第六电阻的一端、第五电容的一端,第六电阻的另一端、第五电容的另一端、语音芯片的XCLK脚接地。
[0006]所述的时间显示模块包括限流电阻和四位七段共阴极数码管，处理器的Pl 口接限流电阻至四位七段共阴极数码管的A脚-G脚和DP脚，四位七段共阴极数码管的I脚-3脚依次接处理器的P2.5脚-P2.7脚。
[0007]所述的处理器采用处理器AT89S51。
[0008]所述的模数转换器采用模数转换器ADC0809。
[0009]所述的语音芯片采用语音芯片ISD2560。
[0010]本实用新型的有益效果:当驾驶员连续行车时间过长时，装置会根据不同的时限发出对应的驾驶时间提示，而当驾驶员到达4小时驾车疲劳时限时，装置会连续发出报警，并不断语音提示，提醒驾驶员及时休息，车上乘客注意安全，一定程度上减少了交通事故发生的概率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0012]图1为本实用新型的结构框图；
[0013]图2为本实用新型的信号输入模块电路图；
[0014]图3为本实用新型的语音模块电路图；
[0015]图4为本实用新型的时间显示模块电路图。
【具体实施方式】
[0016]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0017]参照图1-4，本【具体实施方式】采用以下技术方案:一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，包括信号输入模块1、处理器模块2、时间显示模块3、语音模块4和报警模块5，信号输入模块I与处理器模块2相连、处理器模块2分别与时间显不模块3、语音模块4和报警模块5相连，所述的信号输入模块I包括录音按钮6、点火开关7、处理器8、地址锁存器9、译码器10、称重传感器11、模数转换器12、第一电阻Rl和第二电阻R2，处理器8的P2.3脚、P2.4脚分别接第一电阻R1、第二电阻R2至电源VCC，处理器8的P2.3脚、P2.4脚分别接录音按钮6、点火开关7至接地端GND，处理器8的PO 口接地址锁存器9，地址锁存器9接译码器10，译码器10的非门与处理器8的脚通过或非门接模数转换器12的OE脚，译码器10的非门与处理器8的脚通过或非门接模数转换器12的START脚、ALE脚，模数转换器12的CLOCK脚通过非门接处理器8的ALE脚和地址锁存器9，模数转换器12的EOC脚通过反相放大器接处理器8的脚，称重传感器11接模数转换器12的INO脚，模数转换器12的ADDA脚、ADDB脚、ADDC脚接地。
[0018]值得注意的是，所述的语音模块4包括语音芯片13、第一电容Cl-第五电容C5、第三电阻R3-第六电阻R6、扬声器14和麦克风15，语音芯片13的AO脚-A7脚依次接模数转换器12的DO脚-D7脚，语音芯片13的AO脚-A7脚依次接处理器8的P0.0脚-P0.7脚，语音芯片13的A8脚、A9脚、PD脚、P/R脚分别接处理器8的P2.0脚、P2.1脚、P3.0脚、P3.3脚，语音芯片13的CE非端、EOM非端分别接处理器8的P2.2脚、P3.1脚，语音芯片13的SP+脚、SP-脚之间连接有扬声器14，语音芯片13的MIC REF脚、MIC IN脚分别连接第一电容Cl的一端、第二电容C2的一端,第二电容C2的另一端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端、第一电容Cl的另一端之间连接有麦克风15,第一电容Cl的另一端连接第四电阻R4的一端，电源VCC连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端连接第三电容C3至接地端GND，语音芯片13的ANAIN脚、AIAOUT脚之间连接有第四电容C4,语音芯片13的AGC脚连接第六电阻R6的一端、第五电容C5的一端,第六电阻R6的另一端、第五电容C5的另一端、语音芯片13的XCLK脚接地。
[0019]值得注意的是，所述的时间显示模块3包括限流电阻16和四位七段共阴极数码管17，处理器8的Pl 口接限流电阻16至四位七段共阴极数码管17的A脚-G脚和DP脚，四位七段共阴极数码管17的I脚-3脚依次接处理器8的P2.5脚-P2.7脚。
[0020]值得注意的是，所述的处理器8采用处理器AT89S51。
[0021]值得注意的是，所述的模数转换器12采用模数转换器ADC0809。
[0022]此外，所述的语音芯片13采用语音芯片ISD2560。
[0023]本【具体实施方式】关键在于连续行车时间界定，内容包括行车计时开始界定、累计行车时间界定、累计时间清零界定、驾驶员界定。行车计时开始界定:驾驶员坐在驾驶位置，点火启动后，装置处理器开始计时；累计行车时间界定:从行车计时开始，如驾驶员未变或驾驶员中途休息未超过半小时，时间一直累计；累计时间清零界定:更换驾驶员后行车不超过半小时，又换回原驾驶员，开车时间需在原驾驶员开车累计时间基础上继续累计，不清零，当新驾驶员驾驶时间超过30分钟，把原驾驶员驾驶时间清零，时间累计由新驾驶员驾驶时开始，车辆熄火30分钟后，清零所有累计时间；驾驶员界定:驾驶员是否换班由称重传感器及其处理系统识别，如果所测重量相差不超过2斤，可认为是同一驾驶员，采用位数高的AD转换器差异值可以减少，差异值较大可认为更换了驾驶员。
[0024]本【具体实施方式】当按下录音按钮6，信号输入模块电路中处理器8通过其P2.3脚接收信号后发出指令给语音模块4，这时可以通过麦克风录下各段语音提示信息即“您已连续行车2小时”、“您已连续行车三小时请在适当的地方停车休息”、“您现在在疲劳驾驶，为了您的家人和车辆安全，请停车休息”。语音模块电路在录音按钮6按下的时候，处理器8通过其AO脚-A9脚设置语音段的起始地址，再使H)、P/R端为低电平启动录音，语音由麦克风15输入，结束时松开录音按钮6，处理器8控制P/R为高电平完成一段录音，其他段录音类似。放音时，单片机根据行车累计时间，找到相应语音段地址，控制P/R为低电平，并使CE引脚产生负脉冲启动放音。时间显示模块中时间显示的段码由处理器8的Pl.0脚-Pl.7脚控制，位码由处理器8的P2.5脚-P2.7脚决定，显示时处理器8控制P2.5脚-P2.7脚为低电平，并把各位段码值不断输送到Pl 口即可显示计时时间。
[0025]当点火开关7点火后，处理器8通过其P2.4脚接收信号后开始计时，并把计时时间储存在外存1000H处，每隔一分钟刷新一次数据。如果出现点火开关断开，置位22H重新开始计时，计时数据存在1010H，1000H数据不变，当时间超过30分钟外存全部数据清零，复位标志位，表示驾驶员已经休息30分钟，行车计时从下次点火后开始。如果出现驾驶员更换，计时从零开始，IOOOH单元数据不变，1010H数据清零，新驾驶员行车时间存在1001H，若驾驶时间超过30分钟，把1001H时间送入1000H，1001H时间清零；若新驾驶员驾驶时间不足30分钟又更换为原驾驶员，1001H单元数据清零，驾驶时间在1000H基础上累加。计时时间超过2小时置位22H，触发播放语音提示信息“您已连续行车2小时”，播放一遍后复位22H,计时超过3小时，置位23H，触发播放语音提示信息“您已连续行车三小时请在适当的地方停车休息”，连续播放3次后复位23H，计时超过4小时，置位24H，触发语音提示“您现在在疲劳驾驶，为了您的家人和车辆安全，请停车休息”并发出连续告警，且语音提示和告警只能在停车熄火时结束。
[0026]判断驾驶员是否更换主要由称重传感器11、处理器8、模数转换器12、地址锁存器
9、译码器10及其外围电路完成。称重传感器11安装在驾驶员椅子下面，驾驶员坐在上面，称重传感器感应出与驾驶员重量成正比的模拟电压信号，经过模数转换器12的变换，把模拟信号转化为数字信号，由处理器8发送写、读命令，通过PO 口把数据发送给处理器8的外存1002H，重量最大值由模数转换器12的位数决定，重量测量范围为0-255斤，为了防止路况或干扰原因造成重量误读，仅在启动后I秒内称重，传感器连续测量100个样本值做平均，平均值作为驾驶员重量，重量值放置在1002H存放，中途熄火更换驾驶员，如果时间为未超过30分钟，把该驾驶员重量放置1003H单元储存，判断驾驶员是否更换依据为1002H数据与1003H数据相差是否超过2，超过2的话可以认为更换了驾驶员，置位20H。超过30分钟说明驾驶员休息好，重新开车上路，驾驶员重量值放置1002H，1003H数据清零，标志位清零。确认更换驾驶员后，若新驾驶员行车时间超过30分钟把1003H数据发送到1002H储存，1003H数据清除，复位20H ;若行车时间未超过30分钟，又变换驾驶员，重量数据放置在1003H，比较1002H与1003H数据如果数据差异值在2以内可以确认为原驾驶员又开始行车，置位21H，计时值在1002H数据基础上累加。所有标志位、存储器在熄火后30分钟全部清零，这时计时器停止工作。
[0027]本【具体实施方式】当驾驶员连续行车时间过长时，装置会根据不同的时限发出对应的驾驶时间提示，而当驾驶员到达4小时驾车疲劳时限时，装置会连续发出报警，并不断语音提示，提醒驾驶员及时休息，车上乘客注意安全，一定程度上减少了交通事故发生的概率。
[0028]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，其特征在于，包括信号输入模块(I)、处理器模块(2)、时间显不模块(3)、语音模块(4)和报警模块(5),信号输入模块(I)与处理器模块⑵相连、处理器模块⑵分别与时间显示模块(3)、语音模块(4)和报警模块(5)相连，所述的信号输入模块(I)包括录音按钮(6)、点火开关(7)、处理器(8)、地址锁存器(9)、译码器(10)、称重传感器(11)、模数转换器(12)、第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)，处理器⑶的P2.3脚、P2.4脚分别接第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)至电源VCC，处理器(8)的P2.3脚、P2.4脚分别接录音按钮(6)、点火开关(7)至接地端GND，处理器(8)的PO 口接地址锁存器(9)，地址锁存器(9)接译码器(10)，译码器(10)的非门与处理器⑶的脚通过或非门接模数转换器(12)的OE脚，译码器(10)的非门与处理器(8)的脚通过或非门接模数转换器(12)的START脚、ALE脚，模数转换器(12)的CLOCK脚通过非门接处理器(8)的ALE脚和地址锁存器(9)，模数转换器(12)的EOC脚通过反相放大器接处理器(8)的脚，称重传感器(11)接模数转换器(12)的INO脚，模数转换器(12)的ADDA脚、ADDB脚、ADDC脚接地。
2.根据权利要求1所述的一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，其特征在于，所述的语音模块⑷包括语音芯片(13)、第一电容(Cl)-第五电容(C5)、第三电阻(R3)-第六电阻(R6)、扬声器(14)和麦克风(15)，语音芯片(13)的AO脚-A7脚依次接模数转换器(12)的DO脚-D7脚，语音芯片(13)的AO脚-A7脚依次接处理器(8)的P0.0脚-P0.7脚，语音芯片(13)的A8脚、A9脚、H)脚、P/R脚分别接处理器(8)的P2.0脚、P2.1脚、P3.0脚、P3.3脚，语音芯片(13)的CE非端、EOM非端分别接处理器(8)的P2.2脚、P3.1脚，语音芯片(13)的SP+脚、SP-脚之间连接有扬声器(14)，语音芯片(13)的MIC REF脚、MIC IN脚分别连接第一电容(Cl)的一端、第二电容(C2)的一端,第二电容(C2)的另一端连接第五电阻(R5)的一端,第五电阻(R5)的另一端、第一电容(Cl)的另一端之间连接有麦克风(15)，第一电容(Cl)的另一端连接第四电阻(R4)的一端，电源VCC连接第三电阻(R3)的一端，第三电阻(R3)的另一端、第四电阻(R4)的另一端连接第三电容(C3)至接地端GND，语音芯片(13)的ANAIN脚、AIAOUT脚之间连接有第四电容(C4)，语音芯片(13)的AGC脚连接第六电阻(R6)的一端、第五电容(C5)的一端,第六电阻(R6)的另一端、第五电容(C5)的另一端、语音芯片(13)的XCLK脚接地。
3.根据权利要求1所述的一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，其特征在于，所述的时间显示模块(3)包括限流电阻(16)和四位七段共阴极数码管(17)，处理器(8)的Pl 口接限流电阻(16)至四位七段共阴极数码管(17)的A脚-G脚和DP脚，四位七段共阴极数码管(17)的I脚-3脚依次接处理器⑶的P2.5脚-P2.7脚。
4.根据权利要求1所述的一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，其特征在于，所述的处理器(8)采用处理器AT89S51。
5.根据权利要求1所述的一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，其特征在于，所述的模数转换器(12)采用模数转换器ADC0809。
6.根据权利要求1所述的一种连续长时间驾驶语音提示及报警装置，其特征在于，所述的语音芯片(13)采用语音芯片ISD2560。
【文档编号】G08B21/24GK203706384SQ201420093496
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】蔡军, 王华中 申请人:江西科技学院