CN107362431A - 基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器 - Google Patents

基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，包括底座、主体、支撑组件、调向机构、喷头和蓄水盒，主体内设有平移机构，平移机构包括第一驱动电机、驱动齿轮、平移框架和条形齿，调向机构包括驱动单元、连接杆和套环，驱动单元包括连接板、第二驱动电机、缓冲块、第二驱动轴、平移块和两个第二支架，该基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器通过蓄水盒内的导流机构使水滴通过喷头喷出，并喷射在驾驶员脸部，便于在声音嘈杂的地区，驾驶员能够接收到警报信号，实现安全驾驶，不及如此，通过主体内的平移机构和主体外的导向机构分别调节喷头的位置和角度，保证水滴喷射在驾驶员脸部，便于提示驾驶员安全行驶，从而提高了设备的实用性。

Description

基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，特别涉及一种基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器。
背景技术
疲劳驾驶预警器是一种解决疲劳驾驶安全隐患的智能设备，目前已广泛应用在交通行业，疲劳驾驶预警器是针对疲劳驾驶行为进行检测、预警和干预的智能感知设备。该设备使通过测量眼睛的开闭、眼睛的运动和眼睛的生理学表现形态来研究机动车驾驶员疲劳问题，利用眼镜来判断驾驶疲劳是非常恰当，并且也是行之有效的方法，在交通安全应用中，疲劳驾驶预警器发挥着越来越大的作用。
现有的疲劳驾驶预警器上大都安装扬声器，并通过警报发声来提醒驾驶员安全驾驶，虽然这种警报信号能够起到一定的提醒作用，提示驾驶员注意行车安全，但是当车辆行驶在嘈杂的路段时，预警器发出的警报声容易被路面四周的噪音覆盖，导致驾驶员的耳部无法正常接收到预警器发出的警报信号，在这种情况下，疲劳驾驶预警器的警报功能将大打折扣，导致驾驶员疲劳驾驶时容易出现安全事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，包括底座、主体、支撑组件、调向机构、喷头、第一水管、第二水管和蓄水盒，所述主体和蓄水盒均固定在底座上，所述喷头设置在主体的上方且通过第一水管与第二水管连通，所述第二水管设置在蓄水盒内，所述调向机构设置在主体和蓄水盒之间且与第一水管连通，所述支撑组件设置在主体和喷头之间，所述主体上设有扬声器、摄像头、若干USB接口和若干散热孔，所述蓄水盒上设有盖板；
所述主体内设有平移机构，所述平移机构与支撑组件传动连接，所述平移机构包括第一驱动电机、驱动齿轮、平移框架和条形齿，所述平移框架的顶端与支撑组件连接，所述第一驱动电机设置在平移框架的下方且与驱动齿轮传动连接，所述条形齿固定在平移框架的下方且与驱动齿轮啮合；
所述调向机构包括驱动单元、连接杆和套环，所述驱动单元与连接杆的一端传动连接，所述连接杆的另一端与套环铰接，所述套环套设在第一水管上；
所述驱动单元包括连接板、第二驱动电机、缓冲块、第二驱动轴、平移块和两个第二支架，所述第二支架的形状为L形，所述第二支架的一端与支撑组件固定连接，所述第二支架的另一端固定在连接板的上方，所述第二驱动电机固定在连接板的下方且与第二驱动轴的顶端传动连接，所述第二驱动轴的外周设有外螺纹，所述缓冲块设置在第二驱动轴的底端，所述平移块套设在第二驱动轴上且与连接杆铰接，所述平移块内设有内螺纹，所述平移块内的内螺纹与第二驱动轴上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了辅助支撑喷头，所述支撑组件包括两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在喷头的两侧，所述支撑单元包括支板和横杆，所述支板的底端固定在平移框架上，所述支板的顶端套设在横杆的一端，所述横杆的另一端与喷头固定连接，所述支板的数量与第二框架的数量相等且一一对应，所述支板与第二框架固定连接。
作为优选，为了辅助支撑平移框架移动，所述平移机构还包括固定组件，所述固定组件包括固定杆和两个固定单元，所述固定杆设置在第一驱动电机的下方，所述固定杆的两端分别固定在主体两侧的内壁上行，两个所述固定单元分别设置在平移框架的两侧，所述固定单元包括第一支架和滑环，所述滑环套设在固定杆上且通过第一支架与平移框架固定连接。
作为优选，利用钛合金材质坚固的特点，为了防止固定杆承重时变形，所述固定杆为钛合金杆。
作为优选，为了固定缓冲块的移动范围，所述调向机构还包括限位组件，所述限位组件包括固定框架和固定轴，所述固定框架的水平截面的形状为U形且开口指向主体，所述固定框架的两端分别固定在主体上，所述固定轴的两端分别固定在固定框架两侧的内壁上，所述缓冲块设置在固定框架和固定轴之间。
作为优选，为了实现向喷头内输水，所述蓄水盒内设有导流机构，所述导流机构包括第三驱动电机、第一连杆、第二连杆、活塞、导流缸和第三水管，所述第三驱动电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与活塞的一端铰接，所述活塞的另一端设置在导流缸内，所述第三水管的顶端与导流缸连通，所述第三水管的底端设置在蓄水盒的底部，所述第三水管内设有第一阀门，所述第二水管与导流缸连通，所述第二水管内设有第二阀门。
作为优选，为了便于控制第一阀门和第二阀门的开关，所述第一阀门和第二阀门均为电磁阀。
作为优选，为了保证摄像头的图像采集范围，所述摄像头的镜头为广角镜头。
作为优选，为了防止水流通过散热孔进入主体内部引起设备短路，所述主体上还设有挡板，所述挡板覆盖在散热孔上。
作为优选，为了便于固定设备，所述底座的下方设有四个吸盘，四个所述吸盘分别位于底座的四角处。
该疲劳驾驶预警器在运行时，通过主体上的摄像头拍摄驾驶员的头部图像，并测量眼镜的开闭和运动以分析驾驶员的驾驶状态，当设备发现疲劳驾驶状况时，通过扬声器发声提醒驾驶员注意安全行驶，同时为了加强警报效果，通过蓄水盒内的导流机构吸取蓄水盒中的水溶液，并通过第一水管和第二水管将水流输送至喷头，通过喷头喷出高速的水滴至驾驶员脸上，使驾驶员脸部产生触觉，从而能够使驾驶员在声音嘈杂的地区仍能接收达到警报信号，从而实现安全驾驶。为了保证水滴能够准确喷射到驾驶员的脸部，摄像头采用广角镜头，确保了摄像头的拍摄范围，以便设备能够确认驾驶员头部所处的位置，而后通过主体内部的平移机构和主体外侧的调向机构分别调节喷头的位置和角度，使水滴能够准确喷射到驾驶员脸上，在平移机构中，由第一驱动电机带动驱动齿轮转动，从而使驱动齿轮与条形齿发生接触相互作用，带动平移框架移动，从而改变了支撑组件的位置，进而调节了喷头的位置。在调节机构中，由第二驱动电机带动第二驱动轴转动，使套设在第二驱动轴上的平移块在竖直反向上移动，通过连接杆，拉动第一水管，使喷头的角度发生变化，从而实现将喷头喷射的水滴对准驾驶员的脸部，便于提示驾驶员安全行驶。
本发明的有益效果是，该基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器通过蓄水盒内的导流机构使水滴通过喷头喷出，并喷射在驾驶员脸部，便于在声音嘈杂的地区，驾驶员能够接收到警报信号，实现安全驾驶，不及如此，通过主体内的平移机构和主体外的导向机构分别调节喷头的位置和角度，保证水滴喷射在驾驶员脸部，便于提示驾驶员安全行驶，从而提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器的俯视图；
图3是本发明的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器的平移机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器的调向机构的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器的限位组件的结构示意图；
图6是本发明的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器的导流机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.吸盘，3.主体，4.扬声器，5.散热孔，6.挡板，7.摄像头，8.USB接口，9.支板，10.横杆，11.喷头，12.第一水管，13.第二水管，14.蓄水盒，15.盖板，16.第一驱动电机，17.驱动齿轮，18.平移框架，19.条形齿，20.第一支架，21.滑环，22.固定杆,23.第二驱动电机，24.缓冲块，25.第二驱动轴，26.平移块，27.连接杆，28.套环，29.限位组件，30.第二支架，31.连接板，32.固定框架，33.固定轴，34.第三驱动电机，35.调向机构，36.第一连杆，37.第二连杆，38.活塞，39.导流缸，40.第三水管，41.第一阀门，42.第二阀门。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图6所示，一种基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，包括底座1、主体3、支撑组件、调向机构35、喷头11、第一水管12、第二水管13和蓄水盒14，所述主体3和蓄水盒14均固定在底座1上，所述喷头11设置在主体1的上方且通过第一水管12与第二水管13连通，所述第二水管13设置在蓄水盒14内，所述调向机构35设置在主体3和蓄水盒14之间且与第一水管12连通，所述支撑组件设置在主体3和喷头11之间，所述主体3上设有扬声器4、摄像头7、若干USB接口8和若干散热孔5，所述蓄水盒14上设有盖板15；
所述主体3内设有平移机构，所述平移机构与支撑组件传动连接，所述平移机构包括第一驱动电机16、驱动齿轮17、平移框架18和条形齿19，所述平移框架18的顶端与支撑组件连接，所述第一驱动电机16设置在平移框架18的下方且与驱动齿轮17传动连接，所述条形齿19固定在平移框架18的下方且与驱动齿轮17啮合；
所述调向机构35包括驱动单元、连接杆27和套环28，所述驱动单元与连接杆27的一端传动连接，所述连接杆27的另一端与套环28铰接，所述套环28套设在第一水管12上；
所述驱动单元包括连接板31、第二驱动电机23、缓冲块24、第二驱动轴25、平移块26和两个第二支架30，所述第二支架30的形状为L形，所述第二支架30的一端与支撑组件固定连接，所述第二支架30的另一端固定在连接板31的上方，所述第二驱动电机23固定在连接板31的下方且与第二驱动轴26的顶端传动连接，所述第二驱动轴26的外周设有外螺纹，所述缓冲块24设置在第二驱动轴26的底端，所述平移块26套设在第二驱动轴25上且与连接杆27铰接，所述平移块26内设有内螺纹，所述平移块26内的内螺纹与第二驱动轴25上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了辅助支撑喷头11，所述支撑组件包括两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在喷头11的两侧，所述支撑单元包括支板9和横杆10，所述支板9的底端固定在平移框架18上，所述支板9的顶端套设在横杆10的一端，所述横杆10的另一端与喷头11固定连接，所述支板9的数量与第二框架30的数量相等且一一对应，所述支板9与第二框架30固定连接。
作为优选，为了辅助支撑平移框架18移动，所述平移机构还包括固定组件，所述固定组件包括固定杆22和两个固定单元，所述固定杆22设置在第一驱动电机16的下方，所述固定杆22的两端分别固定在主体3两侧的内壁上行，两个所述固定单元分别设置在平移框架18的两侧，所述固定单元包括第一支架20和滑环21，所述滑环21套设在固定杆22上且通过第一支架20与平移框架18固定连接。
作为优选，利用钛合金材质坚固的特点，为了防止固定杆22承重时变形，所述固定杆22为钛合金杆。
作为优选，为了固定缓冲块24的移动范围，所述调向机构35还包括限位组件29，所述限位组件29包括固定框架32和固定轴33，所述固定框架32的水平截面的形状为U形且开口指向主体3，所述固定框架32的两端分别固定在主体3上，所述固定轴33的两端分别固定在固定框架32两侧的内壁上，所述缓冲块24设置在固定框架32和固定轴33之间。
作为优选，为了实现向喷头11内输水，所述蓄水盒14内设有导流机构，所述导流机构包括第三驱动电机34、第一连杆36、第二连杆37、活塞38、导流缸39和第三水管40，所述第三驱动电机34与第一连杆36传动连接，所述第一连杆36通过第二连杆37与活塞38的一端铰接，所述活塞38的另一端设置在导流缸39内，所述第三水管40的顶端与导流缸39连通，所述第三水管40的底端设置在蓄水盒14的底部，所述第三水管40内设有第一阀门41，所述第二水管13与导流缸39连通，所述第二水管13内设有第二阀门42。
作为优选，为了便于控制第一阀门41和第二阀门42的开关，所述第一阀门41和第二阀门42均为电磁阀。
作为优选，为了保证摄像头7的图像采集范围，所述摄像头7的镜头为广角镜头。
作为优选，为了防止水流通过散热孔5进入主体3内部引起设备短路，所述主体3上还设有挡板6，所述挡板6覆盖在散热孔5上。
作为优选，为了便于固定设备，所述底座1的下方设有四个吸盘2，四个所述吸盘2分别位于底座1的四角处。
该疲劳驾驶预警器在运行时，通过主体3上的摄像头7拍摄驾驶员的头部图像，并测量眼镜的开闭和运动以分析驾驶员的驾驶状态，当设备发现疲劳驾驶状况时，通过扬声器4发声提醒驾驶员注意安全行驶，同时为了加强警报效果，通过蓄水盒14内的导流机构吸取蓄水盒14中的水溶液，并通过第一水管12和第二水管13将水流输送至喷头11，通过喷头11喷出高速的水滴至驾驶员脸上，使驾驶员脸部产生触觉，从而能够使驾驶员在声音嘈杂的地区仍能接收达到警报信号，从而实现安全驾驶。为了保证水滴能够准确喷射到驾驶员的脸部，摄像头7采用广角镜头，确保了摄像头7的拍摄范围，以便设备能够确认驾驶员头部所处的位置，而后通过主体3内部的平移机构和主体3外侧的调向机构35分别调节喷头11的位置和角度，使水滴能够准确喷射到驾驶员脸上，在平移机构中，由第一驱动电机16带动驱动齿轮17转动，从而使驱动齿轮17与条形齿19发生接触相互作用，带动平移框架18移动，从而改变了支撑组件的位置，进而调节了喷头11的位置。在调节机构35中，由第二驱动电机23带动第二驱动轴25转动，使套设在第二驱动轴25上的平移块26在竖直反向上移动，通过连接杆27，拉动第一水管12，使喷头11的角度发生变化，从而实现将喷头11喷射的水滴对准驾驶员的脸部，便于提示驾驶员安全行驶。
与现有技术相比，该基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器通过蓄水盒13内的导流机构使水滴通过喷头11喷出，并喷射在驾驶员脸部，便于在声音嘈杂的地区，驾驶员能够接收到警报信号，实现安全驾驶，不及如此，通过主体3内的平移机构和主体3外的导向机构35分别调节喷头11的位置和角度，保证水滴喷射在驾驶员脸部，便于提示驾驶员安全行驶，从而提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，包括底座(1)、主体(3)、支撑组件、调向机构(35)、喷头(11)、第一水管(12)、第二水管(13)和蓄水盒(14)，所述主体(3)和蓄水盒(14)均固定在底座(1)上，所述喷头(11)设置在主体(1)的上方且通过第一水管(12)与第二水管(13)连通，所述第二水管(13)设置在蓄水盒(14)内，所述调向机构(35)设置在主体(3)和蓄水盒(14)之间且与第一水管(12)连通，所述支撑组件设置在主体(3)和喷头(11)之间，所述主体(3)上设有扬声器(4)、摄像头(7)、若干USB接口(8)和若干散热孔(5)，所述蓄水盒(14)上设有盖板(15)；
所述主体(3)内设有平移机构，所述平移机构与支撑组件传动连接，所述平移机构包括第一驱动电机(16)、驱动齿轮(17)、平移框架(18)和条形齿(19)，所述平移框架(18)的顶端与支撑组件连接，所述第一驱动电机(16)设置在平移框架(18)的下方且与驱动齿轮(17)传动连接，所述条形齿(19)固定在平移框架(18)的下方且与驱动齿轮(17)啮合；
所述调向机构(35)包括驱动单元、连接杆(27)和套环(28)，所述驱动单元与连接杆(27)的一端传动连接，所述连接杆(27)的另一端与套环(28)铰接，所述套环(28)套设在第一水管(12)上；
所述驱动单元包括连接板(31)、第二驱动电机(23)、缓冲块(24)、第二驱动轴(25)、平移块(26)和两个第二支架(30)，所述第二支架(30)的形状为L形，所述第二支架(30)的一端与支撑组件固定连接，所述第二支架(30)的另一端固定在连接板(31)的上方，所述第二驱动电机(23)固定在连接板(31)的下方且与第二驱动轴(26)的顶端传动连接，所述第二驱动轴(26)的外周设有外螺纹，所述缓冲块(24)设置在第二驱动轴(26)的底端，所述平移块(26)套设在第二驱动轴(25)上且与连接杆(27)铰接，所述平移块(26)内设有内螺纹，所述平移块(26)内的内螺纹与第二驱动轴(25)上的外螺纹相匹配。
2.如权利要求1所述的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，所述支撑组件包括两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在喷头(11)的两侧，所述支撑单元包括支板(9)和横杆(10)，所述支板(9)的底端固定在平移框架(18)上，所述支板(9)的顶端套设在横杆(10)的一端，所述横杆(10)的另一端与喷头(11)固定连接，所述支板(9)的数量与第二框架(30)的数量相等且一一对应，所述支板(9)与第二框架(30)固定连接。
3.如权利要求1所述的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，所述平移机构还包括固定组件，所述固定组件包括固定杆(22)和两个固定单元，所述固定杆(22)设置在第一驱动电机(16)的下方，所述固定杆(22)的两端分别固定在主体(3)两侧的内壁上行，两个所述固定单元分别设置在平移框架(18)的两侧，所述固定单元包括第一支架(20)和滑环(21)，所述滑环(21)套设在固定杆(22)上且通过第一支架(20)与平移框架(18)固定连接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，所述固定杆(22)为钛合金杆。
5.如权利要求1所述的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，所述调向机构(35)还包括限位组件(29)，所述限位组件(29)包括固定框架(32)和固定轴(33)，所述固定框架(32)的水平截面的形状为U形且开口指向主体(3)，所述固定框架(32)的两端分别固定在主体(3)上，所述固定轴(33)的两端分别固定在固定框架(32)两侧的内壁上，所述缓冲块(24)设置在固定框架(32)和固定轴(33)之间。
6.如权利要求1所述的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，所述蓄水盒(14)内设有导流机构，所述导流机构包括第三驱动电机(34)、第一连杆(36)、第二连杆(37)、活塞(38)、导流缸(39)和第三水管(40)，所述第三驱动电机(34)与第一连杆(36)传动连接，所述第一连杆(36)通过第二连杆(37)与活塞(38)的一端铰接，所述活塞(38)的另一端设置在导流缸(39)内，所述第三水管(40)的顶端与导流缸(39)连通，所述第三水管(40)的底端设置在蓄水盒(14)的底部，所述第三水管(40)内设有第一阀门(41)，所述第二水管(13)与导流缸(39)连通，所述第二水管(13)内设有第二阀门(42)。
7.如权利要求6所述的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，所述第一阀门(41)和第二阀门(42)均为电磁阀。
8.如权利要求1所述的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，所述摄像头(7)的镜头为广角镜头。
9.如权利要求1所述的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，所述主体(3)上还设有挡板(6)，所述挡板(6)覆盖在散热孔(5)上。
10.如权利要求1所述的基于物联网的智能型疲劳驾驶预警器，其特征在于，所述底座(1)的下方设有四个吸盘(2)，四个所述吸盘(2)分别位于底座(1)的四角处。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108062527A (zh) * 2017-12-18 2018-05-22 济源市银河视频技术开发有限公司 防疲劳驾驶提醒装置
CN108170056A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 重庆电子工程职业学院 一种互动交流驾驶机器人及其控制方法
CN108973783A (zh) * 2018-07-11 2018-12-11 赣州蓉江新区高校园区京航汽车零配件销售部 一种防疲劳驾驶提醒装置

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