CN103839377A - 一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，包括单片机、用于对人眼闭合或睁开进行检测的光电检测电路模块、报警电路模块和电源电路，光电检测电路模块与单片机的输入端相接，报警电路模块与单片机的输出端相接，光电检测电路模块包括峰值波长为1450nm的红外光LED、硅光电池和信号放大与调整电路，硅光电池与信号放大与调整电路相接；电源电路包括纽扣电池组和电压稳压电路，纽扣电池组为两块CR2032钮扣电池，单片机、红外光LED、信号放大与调整电路、纽扣电池组和电压稳压电路均集成安装在眼镜的镜框上，红外光LED和硅光电池均安装在镜框内。该防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统能够有效的体现驾驶员避免疲劳驾驶，防止安全事故发生。

Description

一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统

技术领域

本发明涉及一种报警系统，特别是涉及一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统。

背景技术

疲劳驾驶是造成交通事故的重要原因之一，给人类带来严重的经济财产损失和人员伤亡事故，因此针对汽车司机、火车司机、特殊岗位工作者及夜班工作人员的瞌睡报警研究，已受到社会各界的高度重视。目前类似研究主要集中在以下两方面：通过监视人体的生物信息，如人体红外光谱，生物电等，获得驾驶员的瞌睡信息，此类方案判断比较准确性能稳定可靠，但存在系统复杂、成本太高、使用不便的缺陷；通过监视驾驶员的动作判断驾驶员的瞌睡程度，例如：利用倾斜启动开关监控使用者的低头程度，当驾驶员打瞌睡把头低的太低时，倾斜启动开关启动，发出警报，此类设计简单，但误判率较高。据统计，正常情况下一个人每分钟要眨眼十余次，每次眨眼用0.3～0.4S，每两次眨眼之间相隔约2.8～4S。在困倦瞌睡的情况下，眨眼频率会有所上升，而眨眼时间会延长到1S。这便是所谓的微睡眠状态。在这种状态下工作，事故发生率大大提高。驾驶员在困倦时会在运动方式和生物信息方式上表现出一系列征兆，其中最显著的就是眨眼频率和眨眼时间的明显变化。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统。该防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统能够有效的体现驾驶员避免疲劳驾驶，防止安全事故发生，其设计简单、小巧、可靠、实用的、使用方便等特点，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：包括单片机、用于对人眼闭合或睁开进行检测的光电检测电路模块、设置有多种报警铃声的报警电路模块和对系统中各用电单元进行供电的电源电路，所述光电检测电路模块与单片机的输入端相接，所述报警电路模块与单片机的输出端相接，所述光电检测电路模块包括峰值波长为1450nm的红外光LED、硅光电池和信号放大与调整电路，所述硅光电池与信号放大与调整电路相接；所述电源电路包括纽扣电池组和与纽扣电池组相接的电压稳压电路，所述纽扣电池组为两块CR2032钮扣电池，所述单片机、红外光LED、信号放大与调整电路、纽扣电池组和电压稳压电路均集成安装在眼镜的镜框上，所述红外光LED和硅光电池均安装在所述镜框内。

上述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：所述单片机为AVRmega8。

上述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：所述硅光电池为2CR21硅光电池。

上述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：所述纽扣电池组为两块电压为3V的CR2032钮扣电池。

上述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：所述单片机的工作电压为5V。

上述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：还包括与单片机输出端相接的LED指示灯，所述LED指示灯安装在所述镜框的侧面。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理：本发明以普通眼镜镜框为骨架。

2、安全对身体不造成伤害：本发明采用峰值波长为1450nm的红外光LED。

3、可靠性高：本发明检测电路模块选用硅光电池。

4、节能：本发明仅采用2块电压为3V的钮扣电池供电。

综上所述，本发明可靠性高、安全对身体不造成伤害，且能够有效的体现驾驶员避免疲劳驾驶，防止安全事故发生，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—单片机；        2—光电检测电路模块；        2-1—红外光LED；

2-2—硅光电池；    2-3—信号放大与调整电路；    3—报警电路模块；

4—电源电路；      4-1—纽扣电池组；            4-2—电压稳压电路。

具体实施方式

如图1所示的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，包括单片机1、用于对人眼闭合或睁开进行检测的光电检测电路模块2、设置有多种报警铃声的报警电路模块3和对系统中各用电单元进行供电的电源电路4，所述光电检测电路模块2与单片机1的输入端相接，所述报警电路模块3与单片机1的输出端相接，所述光电检测电路模块2包括峰值波长为1450nm的红外光LED2-1、硅光电池2-2和信号放大与调整电路2-3，所述硅光电池2-2与信号放大与调整电路2-3相接；所述电源电路4包括纽扣电池组4-1和与纽扣电池组4-1相接的电压稳压电路4-2，所述纽扣电池组4-1为两块CR2032钮扣电池，所述单片机1、红外光LED2-1、信号放大与调整电路2-3、纽扣电池组4-1和电压稳压电路4-2均集成安装在眼镜的镜框上，所述红外光LED2-1和硅光电池2-2均安装在所述镜框内。

本实施例中，优选的做法是，所述单片机为AVRmega8。所述硅光电池为2CR21硅光电池。所述纽扣电池组4-1为两块电压为3V的CR2032钮扣电池。所述单片机1的工作电压为5V。还包括与单片机1输出端相接的LED指示灯，所述LED指示灯安装在所述镜框的侧面。

使用时，由红外光LED2-1和硅光电池2-2组成的光电检测电路模块2，通过眼睑挡光的方式对眼睑的活动进行实时监测。由于1450nm的红外光对人眼几乎不造成伤害，所以本系统采用峰值波长为1450nm的红外光LED。综合考虑响应峰值波长、量子效率、响应时间、噪声等因素系统选用2CR21硅光电池。眼睛闭合时，红外光被眼睑挡住，硅光电池2-2无光照，硅光电池2-2输出电压为低。眼睛睁开时，红外光通过眼球前部到达硅光电池2-2，引起光伏效应，硅光电池2-2输出电压为高。由于硅光电池2-2在有、无光照情况下输出的电压值差别不大，无法满足单片机1的检测条件，因此在信号接入单片机前要经过信号放大与调整电路2-3，便于单片机1检测，采用AVRmega8单片机作为判断和控制核心。单片机1通过中断响应眼睛的开、闭动作通过软件对眼睛闭合的时间计时，并与瞌睡程度所对应的标准闭眼时间进行比较，得出使用者瞌睡与否和瞌睡程度的结论，并依据不同瞌睡程度通过报警电路模块3给以不同报警铃声。从而实现对使用者瞌睡程度的监控与报警。电源电路4采用2块电压为3V的CR2032钮扣电池，通过电压稳压电路4-2给出单片机1工作电压在5V。本系统以普通眼镜镜框为骨架，在镜框内放置由红外光LED2-1和硅光电池2-2组成的光电检测电路模块2，在眼镜侧面放置LED指示灯；在眼镜腿靠近耳朵的地方安置蜂鸣器。通过导线将光电探测系统和蜂呜器与单片机控制系统相连，控制系统可直接固定在眼镜上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：包括单片机（1）、用于对人眼闭合或睁开进行检测的光电检测电路模块（2）、设置有多种报警铃声的报警电路模块（3）和对系统中各用电单元进行供电的电源电路（4），所述光电检测电路模块（2）与单片机（1）的输入端相接，所述报警电路模块（3）与单片机（1）的输出端相接，所述光电检测电路模块（2）包括峰值波长为1450nm的红外光LED（2-1）、硅光电池（2-2）和信号放大与调整电路（2-3），所述硅光电池（2-2）与信号放大与调整电路（2-3）相接；所述电源电路（4）包括纽扣电池组（4-1）和与纽扣电池组（4-1）相接的电压稳压电路（4-2），所述纽扣电池组（4-1）为两块CR2032钮扣电池，所述单片机（1）、红外光LED（2-1）、信号放大与调整电路（2-3）、纽扣电池组（4-1）和电压稳压电路（4-2）均集成安装在眼镜的镜框上，所述红外光LED（2-1）和硅光电池（2-2）均安装在所述镜框内。

2.根据权利要求1所述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：所述单片机（1）为AVRmega8。

3.根据权利要求1所述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：所述硅光电池（2-2）为2CR21硅光电池。

4.根据权利要求1所述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：所述纽扣电池组（4-1）为两块电压为3V的CR2032钮扣电池。

5.根据权利要求1所述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：所述单片机（1）的工作电压为5V。

6.根据权利要求1所述的一种防止疲劳驾驶的瞌睡感应报警系统，其特征在于：还包括与单片机（1）输出端相接的LED指示灯，所述LED指示灯安装在所述镜框的侧面。

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