CN112674721A - 一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘 - Google Patents
一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112674721A CN112674721A CN202011560808.7A CN202011560808A CN112674721A CN 112674721 A CN112674721 A CN 112674721A CN 202011560808 A CN202011560808 A CN 202011560808A CN 112674721 A CN112674721 A CN 112674721A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steering wheel
- cpu
- sensor
- output end
- signal output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000002567 electromyography Methods 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001121 heart beat frequency Effects 0.000 claims description 4
- 230000035565 breathing frequency Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 4
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 4
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003183 myoelectrical effect Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036391 respiratory frequency Effects 0.000 description 2
- 206010006326 Breath odour Diseases 0.000 description 1
- 206010012239 Delusion Diseases 0.000 description 1
- 208000007101 Muscle Cramp Diseases 0.000 description 1
- 206010052904 Musculoskeletal stiffness Diseases 0.000 description 1
- 241001282135 Poromitra oscitans Species 0.000 description 1
- 206010049418 Sudden Cardiac Death Diseases 0.000 description 1
- 206010048232 Yawning Diseases 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 208000008784 apnea Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 231100000868 delusion Toxicity 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003867 tiredness Effects 0.000 description 1
- 208000016255 tiredness Diseases 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明公开了一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘，包括方向盘主体、酒精传感器、气体流量传感器、摄像头、CPU；酒精传感器的信号输出端、气体流量传感器的信号输出端、摄像头的信号输出端均与CPU的信号输入端连接；CPU的控制信号输出端与汽车的行车电脑的控制信号输入端连接；本申请通过酒精传感器、气体流量传感器的设置可以配合对驾驶员的呼出气体进行检测，再通过CPU得出判断信息，如无酒驾或醉驾则可以通过行车电脑启动汽车，如酒驾或醉驾则无法通过行车电脑启动汽车，从根源上大大减少酒驾的可能性；通过肌电传感器、超宽带雷达、摄像头配合可对驾驶员进行疲劳检测，避免在行车中因为疲劳或者非正常驾驶造成的危险。
Description
技术领域
本发明属于交通工具技术领域，具体涉及一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘。
背景技术
截至2019年底，全国66个城市汽车保有量超过百万辆，私家车保有量突破2亿辆。
据统计，全国汽车保有量达2.6亿辆，与2018年底相比，增长8.83％。其中，私家车(私人小微型载客汽车)保有量达2.07亿辆，近5年年均增长1966万辆。全国66个城市汽车保有量超过百万辆，30个城市超200万辆，其中，北京、成都、重庆、苏州、上海、郑州、深圳、西安、武汉、东莞、天津等11个城市超300万辆。截至2019年底，全国新能源汽车保有量达381万辆，新能源汽车增量连续两年超过100万辆，呈快速增长趋势。
随着私家车数量的快速增长，因疲劳驾驶和酒驾而引发的问题也是日益严峻。2019年上半年，全国共查处酒驾醉驾90.1万起，其中醉驾17.7万起，因酒驾醉驾导致死亡交通事故1525起，造成1674人死亡，分别同比减少20.7％、20.4％，醉驾入刑有效遏制了醉驾类交通事故的发生。与此同时，7月31日，最高法公布了2019年上半年全国法院审判执行数据，在审结的刑事案件中，危险驾驶罪首次超越盗窃罪，排在第一位。
日常生活中，有大量的人由于缺乏危机意识，过分托大而进行疲劳驾驶、酒驾甚至是醉驾等危险行为，从而导致不可原谅的过错。这中事故不仅为犯罪者自己及他们的家庭带来了严重的后果，更让一些遵纪守法的驾驶者和行人遭受了无妄之灾。
随着现在交通违法行为的大力整治，酒驾情况有明显好转，但不可否认的是，有很多人并没有被抓和记录在案。也有很多酒驾行为是一时的激情行为导致的。所以从源头控制此类事件的发生，有很大的必要性。
因此急需研发出一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘来解决以上问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘，包括：
方向盘主体；
酒精传感器；
气体流量传感器；
摄像头；在方向盘主体的中心处并排设置有两个开孔，酒精传感器和气体流量传感器分别安装在两个开孔内；摄像头安装在方向盘主体的中心处，并用于检测驾驶人员的脸部状态；
CPU；
其中，酒精传感器的信号输出端、气体流量传感器的信号输出端、摄像头的信号输出端均与CPU的信号输入端连接；CPU的控制信号输出端与汽车的行车电脑的控制信号输入端连接。
具体地，方向盘还包括用于检测人体的心跳频率、呼吸频率、距离方向盘主体距离的超宽带雷达，超宽带雷达，安装在方向盘主体的中心处，超宽带雷达的信号输出端与CPU的信号输入端连接。
具体地，方向盘还包括用于肌电传感器，肌电传感器的银电极均匀分布在方向盘主体的把手上；肌电传感器的信号输出端与CPU的信号输入端连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本申请通过酒精传感器、气体流量传感器的设置可以配合对驾驶员的呼出气体进行检测，再将检测结果通过CPU进行比对分析得出判断信息，如无酒驾或醉驾则可以通过行车电脑启动汽车，如酒驾或醉驾则无法通过行车电脑启动汽车，从根源上大大减少酒驾的可能性；通过肌电传感器、超宽带雷达、摄像头配合可对驾驶员进行疲劳检测，避免在行车中因为疲劳或者非正常驾驶造成的危险。
附图说明
图1为本申请的结构框图；
图2为本申请在方向盘上的安装位置示意图；
图中标记为：1-开孔；2-银电极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供以下技术方案：
如图1-2所示，一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘，包括：
方向盘主体；
酒精传感器；
气体流量传感器；
摄像头；在方向盘主体的中心处并排设置有两个开孔，酒精传感器和气体流量传感器分别安装在两个开孔1内；摄像头安装在方向盘主体的中心处，并用于检测驾驶人员的脸部状态；将开孔1、摄像头安装在方向盘中心处，在方向盘旋转时候，对传感器产生的影响最小；
CPU；
其中，酒精传感器的信号输出端、气体流量传感器的信号输出端、摄像头的信号输出端均与CPU的信号输入端连接；CPU的控制信号输出端与汽车的行车电脑的控制信号输入端连接。
在本实施例中，首先当使用者开锁进入车内，在发动汽车之前，驾驶者需向两个开孔处吹气，以使酒精传感器检测用户是否存在并尝试酒驾行为。当检测数据显示酒精浓度低于国家规定的酒精浓度以下时，可允许使用者发动车辆，否则CPU或通过行车电脑将车辆锁死，无法启动。气体流量传感器的作用是检测是否有人呼出气体进入开孔内，将检测到呼出气体的时间发送至CPU，CPU则采集此时间酒精传感器检测到的数据。酒精传感器的工作原理为：如果被测者深吸气后以中等力度呼气达3秒钟以上，呼气中的酒精含量与血液中的酒精含量关系为：血液酒精浓度＝呼气酒精浓度×2200。当具有N型导电性的氧化物暴露在大气中时，会由于氧气的吸附而减少其内部的电子数量而使其电阻增大。其后如果大气中存在某种特定的还原性气体，它将与吸附的氧气反应,从而使氧化物内的电子数增加，导致氧化物电阻减小；半导体-氧化物传感器就是通过该阻值的变化来分析气体浓度。
疲劳驾驶多发生在长时间的旅途之中，多发于高速公路路段。长时间的行驶过程导致人体产生很强的疲倦感，多会出现哈欠、瞌睡甚至是睡眠的状况。摄像头将对人脸部位进行实时监控，CPU会对眼部、头部移动状态进行分析，判断用户是否处于疲劳甚至是瞌睡状态，如果判断为疲劳状态将对用户进行警告，并提示其尽快休息。
如图1-2所示，方向盘还包括用于检测人体的心跳频率、呼吸频率、距离方向盘主体距离的超宽带雷达，超宽带雷达，安装在方向盘主体的中心处，超宽带雷达的信号输出端与CPU的信号输入端连接。
在本实施例中，超宽带雷达通过天线信号的发射和接收，捕捉人体的胸肺部起伏、心跳，进而形成数字信号传递给CPU。超宽带雷达集成采用片上系统，拥有A/D转换功能，通过对接收信号的高速采样和片上系统嵌入的核心算法综合分析出设备前人体的距离，心跳频率，呼吸频率，体动，呼吸暂停等详细数据，并发送给CPU，CPU根据信号信息与预存的信息做出对比，得出驾驶者是否存在危险驾驶的信息(包括用户在途的心源性猝死情况)，从而发送信息至行车电脑，控制车辆做出应急灯指示，并紧急刹车至停止的命令，以减少进一步的财产损失。根据用户心跳情况，还可以用以辅助判断疲劳检测。
如图1-2所示，方向盘还包括用于肌电传感器，肌电传感器的银电极2均匀分布在方向盘主体的把手上；肌电传感器的信号输出端与CPU的信号输入端连接。
在本实施例中，肌电传感器由放大控制电路及多个银电极2组成，使用差分放大的方式进行测量肌电数据；肌电传感器可检测用户放在方向盘上的手部状态，由很多司机在开车时，尤其是新手时期会过于紧张，这会导致手部肌肉的过度紧绷从而导致抽筋、肌肉僵硬等情况的发生，进而导致反应能力的下降。当肌电传感器将检测数据发送CPU，CPU对比发现用户手部肌肉过于紧张时，将会通过行车电脑在车内提示用户及时放松手部肌肉(可进行换手操作来缓解情况的而进一步恶化)；银电极2用以全方位的检测用户手部肌肉状态，此类布局也无需用户将手放于直顶区域，改善了用户的体验。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘，包括方向盘主体，其特征在于，还包括：
酒精传感器；
气体流量传感器；
摄像头；在方向盘主体的中心处并排设置有两个开孔，酒精传感器和气体流量传感器分别安装在两个开孔内；摄像头安装在方向盘主体的中心处，并用于检测驾驶人员的脸部状态；
CPU；
其中，酒精传感器的信号输出端、气体流量传感器的信号输出端、摄像头的信号输出端均与CPU的信号输入端连接；CPU的控制信号输出端与汽车的行车电脑的控制信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘，其特征在于，方向盘还包括用于检测人体的心跳频率、呼吸频率、距离方向盘主体距离的超宽带雷达，超宽带雷达，安装在方向盘主体的中心处，超宽带雷达的信号输出端与CPU的信号输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘，其特征在于，方向盘还包括用于肌电传感器，肌电传感器的银电极均匀分布在方向盘主体的把手上；肌电传感器的信号输出端与CPU的信号输入端连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011560808.7A CN112674721A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011560808.7A CN112674721A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112674721A true CN112674721A (zh) | 2021-04-20 |
Family
ID=75451634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011560808.7A Pending CN112674721A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112674721A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113720882A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-30 | 天津大学 | 一种基于mq3传感器和uwb激光雷达的酒驾检测系统及方法 |
| US11554665B1 (en) | 2022-08-29 | 2023-01-17 | Tianjin University | Method of detecting of driving under influence of alcohol based on MQ3 sensor and ultra wide band radar |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009018765A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Osaka Prefecture Univ | ドライバ特性検出装置 |
| CN203063924U (zh) * | 2012-12-12 | 2013-07-17 | 长安大学 | 一种危险驾驶状态的预警装置 |
| CN106114604A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-11-16 | 四川绿创环阅环保科技有限公司 | 带酒精检测和疲劳检测的方向盘 |
| CN108765876A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 东北大学 | 基于多模信号的驾驶疲劳深度分析预警系统及方法 |
| CN109733195A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-10 | 芜湖鑫芯微电子有限公司 | 一种设有酒精感应器的汽车方向盘及防醉驾系统 |
| CN111166357A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-19 | 四川宇然智荟科技有限公司 | 多传感器融合的疲劳监测装置系统及其监测方法 |
| CN111768835A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-13 | 中科芯未来微电子科技成都有限公司 | 可穿戴智能运动检测和关节磨损测评设备 |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011560808.7A patent/CN112674721A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009018765A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Osaka Prefecture Univ | ドライバ特性検出装置 |
| CN203063924U (zh) * | 2012-12-12 | 2013-07-17 | 长安大学 | 一种危险驾驶状态的预警装置 |
| CN106114604A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-11-16 | 四川绿创环阅环保科技有限公司 | 带酒精检测和疲劳检测的方向盘 |
| CN108765876A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 东北大学 | 基于多模信号的驾驶疲劳深度分析预警系统及方法 |
| CN109733195A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-10 | 芜湖鑫芯微电子有限公司 | 一种设有酒精感应器的汽车方向盘及防醉驾系统 |
| CN111166357A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-19 | 四川宇然智荟科技有限公司 | 多传感器融合的疲劳监测装置系统及其监测方法 |
| CN111768835A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-13 | 中科芯未来微电子科技成都有限公司 | 可穿戴智能运动检测和关节磨损测评设备 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113720882A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-30 | 天津大学 | 一种基于mq3传感器和uwb激光雷达的酒驾检测系统及方法 |
| US11554665B1 (en) | 2022-08-29 | 2023-01-17 | Tianjin University | Method of detecting of driving under influence of alcohol based on MQ3 sensor and ultra wide band radar |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112674721A (zh) | 一种多功能疲劳预警及酒驾检测方向盘 | |
| CN102406507B (zh) | 基于人体生理信号的汽车驾驶员疲劳监测方法 | |
| CN111591379B (zh) | 基于安全头盔佩戴状态的共享电单车输出功率调整方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN109147279B (zh) | 一种基于车联网的驾驶员疲劳驾驶监测预警方法及系统 | |
| CN101470951A (zh) | 汽车安全驾驶监控系统 | |
| CN103278602B (zh) | 汽车车内气体分析装置 | |
| CN103692912A (zh) | 一种主动式防止酒驾装置以及检测方法 | |
| CN210011600U (zh) | 一种基于方向盘的安全驾驶装置 | |
| CN106529496A (zh) | 一种机车乘务员实时视频疲劳检测的方法 | |
| TWI656050B (zh) | 以生理監測結合車輛控制之方法 | |
| CN108937923A (zh) | 一种基于脑电信号、眼电信号和肌电信号的疲劳驾驶监测系统 | |
| CN110179195A (zh) | 基于无线传感器的电动自行车智能头盔管理系统 | |
| CN105667312A (zh) | 一种基于车辆的智能酒驾预防和控制系统 | |
| CN108466593B (zh) | 一种降低车内人员意外窒息概率的Telematics系统及方法 | |
| CN211427470U (zh) | 一种疲劳驾驶提醒装置 | |
| CN202994476U (zh) | 汽车综合性能实时检测与提示系统 | |
| CN206179162U (zh) | 基于数据挖掘的车辆安全驾驶监测与报警平台 | |
| CN206031012U (zh) | 一种带有空气质量检测的车载空气净化器 | |
| CN213035887U (zh) | 一种用于醉驾和疲劳驾驶检测的智能方向盘 | |
| CN108573602A (zh) | 一种交通噪声数据采集系统及其控制方法 | |
| CN109615822B (zh) | 一种基于儿童手表的校车防遗漏报警系统及方法 | |
| CN113335061A (zh) | 一种车用酒精检测系统 | |
| CN106274673A (zh) | 能提高汽车驾驶安全性能的汽车音响系统 | |
| CN215078645U (zh) | 基于脑电波控制的防疲劳驾驶头带 | |
| CN100519257C (zh) | 酒后驾车智能防预系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210420 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |