一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統的製作方法

2023-05-06 20:30:06

一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，包括單片機、用於對人眼閉合或睜開進行檢測的光電檢測電路模塊、報警電路模塊和電源電路，光電檢測電路模塊與單片機的輸入端相接，報警電路模塊與單片機的輸出端相接，光電檢測電路模塊包括峰值波長為1450nm的紅外光LED、矽光電池和信號放大與調整電路，矽光電池與信號放大與調整電路相接；電源電路包括紐扣電池組和電壓穩壓電路，紐扣電池組為兩塊CR2032鈕扣電池，單片機、紅外光LED、信號放大與調整電路、紐扣電池組和電壓穩壓電路均集成安裝在眼鏡的鏡框上，紅外光LED和矽光電池均安裝在鏡框內。該防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統能夠有效的體現駕駛員避免疲勞駕駛，防止安全事故發生。
【專利說明】一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種報警系統，特別是涉及一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統。【背景技術】
[0002]疲勞駕駛是造成交通事故的重要原因之一，給人類帶來嚴重的經濟財產損失和人員傷亡事故，因此針對汽車司機、火車司機、特殊崗位工作者及夜班工作人員的瞌睡報警研究，已受到社會各界的高度重視。目前類似研究主要集中在以下兩方面：通過監視人體的生物信息，如人體紅外光譜，生物電等，獲得駕駛員的瞌睡信息，此類方案判斷比較準確性能穩定可靠，但存在系統複雜、成本太高、使用不便的缺陷；通過監視駕駛員的動作判斷駕駛員的瞌睡程度，例如：利用傾斜啟動開關監控使用者的低頭程度，當駕駛員打瞌睡把頭低的太低時，傾斜啟動開關啟動，發出警報，此類設計簡單，但誤判率較高。據統計，正常情況下一個人每分鐘要眨眼十餘次，每次眨眼用O. 3?O. 4S，每兩次眨眼之間相隔約2. 8?4S。在睏倦瞌睡的情況下，眨眼頻率會有所上升，而眨眼時間會延長到1S。這便是所謂的微睡眠狀態。在這種狀態下工作，事故發生率大大提高。駕駛員在睏倦時會在運動方式和生物信息方式上表現出一系列徵兆，其中最顯著的就是眨眼頻率和眨眼時間的明顯變化。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於克服上述現有技術中的不足，提供一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統。該防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統能夠有效的體現駕駛員避免疲勞駕駛，防止安全事故發生，其設計簡單、小巧、可靠、實用的、使用方便等特點，便於推廣使用。
[0004]為實現上述目的，本發明採用的技術方案是：一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：包括單片機、用於對人眼閉合或睜開進行檢測的光電檢測電路模塊、設置有多種報警鈴聲的報警電路模塊和對系統中各用電單元進行供電的電源電路，所述光電檢測電路模塊與單片機的輸入端相接，所述報警電路模塊與單片機的輸出端相接，所述光電檢測電路模塊包括峰值波長為1450nm的紅外光LED、矽光電池和信號放大與調整電路，所述矽光電池與信號放大與調整電路相接；所述電源電路包括紐扣電池組和與紐扣電池組相接的電壓穩壓電路，所述紐扣電池組為兩塊CR2032鈕扣電池，所述單片機、紅外光LED、信號放大與調整電路、紐扣電池組和電壓穩壓電路均集成安裝在眼鏡的鏡框上，所述紅外光LED和矽光電池均安裝在所述鏡框內。
[0005]上述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：所述單片機為AVRmega80
[0006]上述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：所述矽光電池為2CR21矽光電池。
[0007]上述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：所述紐扣電池組為兩塊電壓為3V的CR2032鈕扣電池。
[0008]上述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：所述單片機的工作電壓為5V。
[0009]上述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於:還包括與單片機輸出端相接的LED指示燈，所述LED指示燈安裝在所述鏡框的側面。
[0010]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0011]1、結構簡單、設計合理:本發明以普通眼鏡鏡框為骨架。
[0012]2、安全對身體不造成傷害:本發明採用峰值波長為1450nm的紅外光LED。
[0013]3、可靠性高:本發明檢測電路模塊選用矽光電池。
[0014]4、節能:本發明僅採用2塊電壓為3V的鈕扣電池供電。
[0015]綜上所述，本發明可靠性高、安全對身體不造成傷害，且能夠有效的體現駕駛員避免疲勞駕駛，防止安全事故發生，便於推廣使用。
[0016]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的電路原理框圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]I 一單片機；2—光電檢測電路模塊；2-1—紅外光LED;
[0020]2-2—娃光電池； 2-3—信號放大與調整電路； 3—報警電路模塊；
[0021]4 一電源電路； 4-1 一紐扣電池組；4-2 —電壓穩壓電路。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，包括單片機1、用於對人眼閉合或睜開進行檢測的光電檢測電路模塊2、設置有多種報警鈴聲的報警電路模塊3和對系統中各用電單元進行供電的電源電路4，所述光電檢測電路模塊2與單片機I的輸入端相接，所述報警電路模塊3與單片機I的輸出端相接，所述光電檢測電路模塊2包括峰值波長為1450nm的紅外光LED2-1、矽光電池2_2和信號放大與調整電路2_3，所述矽光電池2_2與信號放大與調整電路2-3相接；所述電源電路4包括紐扣電池組4-1和與紐扣電池組4-1相接的電壓穩壓電路4-2，所述紐扣電池組4-1為兩塊CR2032鈕扣電池，所述單片機1、紅外光LED2-1、信號放大與調整電路2-3、紐扣電池組4-1和電壓穩壓電路4_2均集成安裝在眼鏡的鏡框上，所述紅外光LED2-1和矽光電池2-2均安裝在所述鏡框內。
[0023]本實施例中，優選的做法是，所述單片機為AVRmega8。所述矽光電池為2CR21矽光電池。所述紐扣電池組4-1為兩塊電壓為3V的CR2032鈕扣電池。所述單片機I的工作電壓為5V。還包括與單片機I輸出端相接的LED指示燈，所述LED指示燈安裝在所述鏡框的側面。
[0024]使用時，由紅外光LED2-1和矽光電池2-2組成的光電檢測電路模塊2，通過眼瞼擋光的方式對眼瞼的活動進 行實時監測。由於1450nm的紅外光對人眼幾乎不造成傷害，所以本系統採用峰值波長為1450nm的紅外光LED。綜合考慮響應峰值波長、量子效率、響應時間、噪聲等因素系統選用2CR21矽光電池。眼睛閉合時，紅外光被眼瞼擋住，矽光電池2-2無光照，矽光電池2-2輸出電壓為低。眼睛睜開時，紅外光通過眼球前部到達矽光電池2-2，引起光伏效應，娃光電池2-2輸出電壓為高。由於娃光電池2-2在有、無光照情況下輸出的電壓值差別不大，無法滿足單片機I的檢測條件，因此在信號接入單片機前要經過信號放大與調整電路2-3，便於單片機I檢測，採用AVRmegaS單片機作為判斷和控制核心。單片機I通過中斷響應眼睛的開、閉動作通過軟體對眼睛閉合的時間計時，並與瞌睡程度所對應的標準閉眼時間進行比較，得出使用者瞌睡與否和瞌睡程度的結論，並依據不同瞌睡程度通過報警電路模塊3給以不同報警鈴聲。從而實現對使用者瞌睡程度的監控與報警。電源電路4採用2塊電壓為3V的CR2032鈕扣電池，通過電壓穩壓電路4_2給出單片機I工作電壓在5V。本系統以普通眼鏡鏡框為骨架，在鏡框內放置由紅外光LED2-1和矽光電池2-2組成的光電檢測電路模塊2，在眼鏡側面放置LED指示燈；在眼鏡腿靠近耳朵的地方安置蜂鳴器。通過導線將光電探測系統和蜂嗚器與單片機控制系統相連，控制系統可直接固定在眼鏡上。
[0025]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：包括單片機（I)、用於對人眼閉合或睜開進行檢測的光電檢測電路模塊（2)、設置有多種報警鈴聲的報警電路模塊（3)和對系統中各用電單元進行供電的電源電路（4)，所述光電檢測電路模塊（2)與單片機（I)的輸入端相接，所述報警電路模塊（3)與單片機（I)的輸出端相接，所述光電檢測電路模塊(2)包括峰值波長為1450nm的紅外光LED (2_1)、矽光電池（2_2)和信號放大與調整電路(2-3)，所述矽光電池（2-2)與信號放大與調整電路（2-3)相接；所述電源電路（4)包括紐扣電池組（4-1)和與紐扣電池組（4-1)相接的電壓穩壓電路（4-2 )，所述紐扣電池組（4-1)為兩塊CR2032鈕扣電池，所述單片機（I )、紅外光LED (2_1 )、信號放大與調整電路（2_3)、紐扣電池組（4-1)和電壓穩壓電路（4-2)均集成安裝在眼鏡的鏡框上，所述紅外光LED (2-1)和矽光電池（2-2)均安裝在所述鏡框內。
2.根據權利要求I所述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：所述單片機（O為AVRmega8。
3.根據權利要求I所述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：所述矽光電池（2-2)為2CR21矽光電池。
4.根據權利要求I所述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：所述紐扣電池組（4-1)為兩塊電壓為3V的CR2032鈕扣電池。
5.根據權利要求I所述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：所述單片機（I)的工作電壓為5V。
6.根據權利要求I所述的一種防止疲勞駕駛的瞌睡感應報警系統，其特徵在於：還包括與單片機（I)輸出端相接的LED指示燈，所述LED指示燈安裝在所述鏡框的側面。
【文檔編號】G08B21/06GK103839377SQ201210479847
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月22日 優先權日:2012年11月22日
【發明者】劉銀傑 申請人:陝西亞泰電器科技有限公司