阅读说明：本技术 一种驾驶员疲劳检测装置 (Driver fatigue detection device ) 是由 陈晓琪 陈杰 李文超 于 2018-07-26 设计创作，主要内容包括：一种驾驶员疲劳检测装置,属于传感器检测技术领域,是主要由车速传感器、方向盘转角传感器、制动灯开关传感器、节气门位置传感器、信号处理模块、单片机、信号放大模块、语音报警模块和报警灯模块组成的,其特征在于：所述传感器均设置在信号处理模块的输入端,信号处理模块与单片机相连接,语音报警模块和报警灯模块均设置在信号放大模块的输出端,本发明的驾驶员疲劳检测装置,采用多传感器信息融合的疲劳检测方法,能较为精确的判定驾驶员是否为疲劳驾驶并发出警报,对交通安全起到明显效果。(The utility model provides a driver fatigue detection device, belongs to sensor detection technical field, is mainly by speed of a motor vehicle sensor, steering wheel corner sensor, stop lamp switch sensor, throttle position sensor, signal processing module, singlechip, signal amplification module, audio alert module and alarm lamp module constitute, its characterized in that: the driver fatigue detection device disclosed by the invention adopts a fatigue detection method of multi-sensor information fusion, can accurately judge whether a driver is in fatigue driving and send out an alarm, and has an obvious effect on traffic safety.)

一种驾驶员疲劳检测装置

技术领域

本发明涉及一种驾驶员疲劳检测装置，属于传感器检测技术领域。

背景技术

道路交通时刻威胁着我们的生命安全，根据对国内外交通事故统计分析得出，疲劳驾驶是造成交通事故的主要原因之一。因此，针对疲劳驾驶的检测判定研究对我国交通安全具有重要的意义。目前，国內外对疲劳驾驶检测判定方法主要是针对某一个模块的研究，从总体上看有两点不足，一是通过外加设备，例如佩戴手环、增加红外线扫描装置等进行检测判断，增加了使用成本，并在一定程度上影响驾驶的舒适性，二是用单一传感器进行检测判断，具有一定的局限性，可靠性和适应性较差。本发明研发一种驾驶员疲劳检测装置。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种驾驶员疲劳检测装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种驾驶员疲劳检测装置，是主要由车速传感器、方向盘转角传感器、制动灯开关传感器、节气门位置传感器、信号处理模块、单片机、信号放大模块、语音报警模块和报警灯模块组成的，其特征在于：所述车速传感器、方向盘转角传感器、制动灯开关传感器、节气门位置传感器均设置在信号处理模块的输入端，信号处理模块与单片机相连接，单片机和信号放大模块相连接，语音报警模块和报警灯模块均设置在信号放大模块的输出端。

所述的方向盘转角传感器，使用光电式转角传感器进行方向盘信号的实时采集。在方向盘转动轴上安装一个可随之转动并开有很多小孔的遮光盘。再在遮光盘上安装两个槽型光电开关传感器。方向盘转动时，传感器中的发光二极管发出的光束间断的通过小孔使光敏三极管不断地导通和截止，进而输出周期性方波信号。当发光二极管的光束被遮光盘挡住时，光敏三极管处于截止状态，NPN型三极管Q1基极电压为低电平信号，三极管截止，此时IN2端输出高电平信号，反之输出低电平信号。

所述的制动灯开关传感器，实时检测驾驶员对制动踏板的操作动作，并输出相应的高低电平信号，过程为:先进行限幅处理再把处理后的信号输送到单片机中。具体过程是用电阻R1,R2和二极管D1组成一个限幅电路，对传感器输出的BRAKE信号进行限幅处理，再把处理后的信号经IN3输出端直接送到单片机的I/O接口中。

所述的节气门位置传感器采用滑动变阻器，节气门位置传感器作用是，实时检测驾驶员对油门的操作动作，并输出相应的模拟信号。该传感器的信号采集处理过程是:先用电阻R和电容C组成一个低通滤波电路，滤除高频的干扰信号。再把处理后的信号从IN 1输出端输送到A/D转换器接口中，采集电路以完成传感器对节气门位置信号的采集、转换与输出工作。

所述的单片机，其AD转换部分采用PCF8591芯片实现对传感器的模拟信号到数字信号之间的转换；通讯方式采用同步通信，数码管显示的驱动采用动态驱动。

该发明的有益之处是：本发明的驾驶员疲劳检测装置，采用多传感器信息融合的疲劳检测方法，能较为精确的判定驾驶员是否为疲劳驾驶并发出警报，对交通安全起到明显效果。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图中，1、车速传感器，2、方向盘转角传感器，3、制动灯开关传感器，4、节气门位置传感器，5、信号处理模块，6、单片机，7、信号放大模块，8、语音报警模块，9、报警灯模块。

具体实施方式

一种驾驶员疲劳检测装置，是主要由车速传感器1、方向盘转角传感器2、制动灯开关传感器3、节气门位置传感器4、信号处理模块5、单片机6、信号放大模块7、语音报警模块8和报警灯模块9组成的，其特征在于：所述车速传感器1、方向盘转角传感器2、制动灯开关传感器3、节气门位置传感器4均设置在信号处理模块5的输入端，信号处理模块5与单片机6相连接，单片机6和信号放大模块7相连接，语音报警模块8和报警灯模块9均设置在信号放大模块7的输出端。

所述的方向盘转角传感器2，使用光电式转角传感器进行方向盘信号的实时采集。在方向盘转动轴上安装一个可随之转动并开有很多小孔的遮光盘。再在遮光盘上安装两个槽型光电开关传感器。方向盘转动时，传感器中的发光二极管发出的光束间断的通过小孔使光敏三极管不断地导通和截止，进而输出周期性方波信号。当发光二极管的光束被遮光盘挡住时，光敏三极管处于截止状态，NPN型三极管Q1基极电压为低电平信号，三极管截止，此时IN2端输出高电平信号，反之输出低电平信号。

所述的制动灯开关传感器3，实时检测驾驶员对制动踏板的操作动作，并输出相应的高低电平信号，过程为:先进行限幅处理再把处理后的信号输送到单片机中。具体过程是用电阻R1,R2和二极管D1组成一个限幅电路，对传感器输出的BRAKE信号进行限幅处理，再把处理后的信号经IN3输出端直接送到单片机的I/O接口中。

所述的节气门位置传感器4采用滑动变阻器，节气门位置传感器作用是，实时检测驾驶员对油门的操作动作，并输出相应的模拟信号。该传感器的信号采集处理过程是:先用电阻R和电容C组成一个低通滤波电路，滤除高频的干扰信号。再把处理后的信号从IN 1输出端输送到A/D转换器接口中，采集电路以完成传感器对节气门位置信号的采集、转换与输出工作。

所述的单片机6，其AD转换部分采用PCF8591芯片实现对传感器的模拟信号到数字信号之间的转换；通讯方式采用同步通信，数码管显示的驱动采用动态驱动。

本装置在工作时，信号采集用不同的传感器实时检测节气门位置、车速、方向盘转角和制动灯开关信号，来采集驾驶员的相关操作动作，用节气门位置传感器采集驾驶员踩油门的动作信号，用制动灯开关传感器采集驾驶员踩刹车的动作信号，用车速传感器实时采集车速大小信号，用方向盘转角传感器采集驾驶员操作方向盘的动作信号，并对所有信号进行转换与输出。单片机AT89S52对采集的四种信号进行综合处理，并对疲劳驾驶做出判定，警报模块包括语音模块和危险报警LED灯以及蜂鸣器，若单片机判定为疲劳驾驶，则发出警报提示，蜂鸣器通过单片机输出信号的高低情况控制蜂鸣器的工作，当单片机输出的信号为高电平时，蜂鸣器不工作；当单片机输出的信号为低电平时，蜂鸣器工作，蜂鸣器需要一个PNP型三极管进行信号放大。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。