CN2480241Y - 一种驾驶员状态监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所提供的一种驾驶员状态监控装置,它有报警电路(2)、减速(3)、停车电路(4),特点是还有红外线检测人面部呼吸流的传感器(1),触发驱动电路(5),显示电路(6),控制报警、减速的延时电路(7)和由车速高低而控制停车的电路(8)。可监控驾驶员病态,疲劳,瞌睡和醉酒驾车的不规范状态,有效控制事故的发生,降低事故发生率,是一种可用于各种车辆和其它设备的安全装置。

Description

一种驾驶员状态监控装置

本实用新型属于操作设备和车辆的驾驶员工作状态监控装置，特别涉及汽车驾驶员驾驶汽车的状态监控器。

随着汽车工业的发展，在电子、计算机技术广泛地应用于汽车控制、报警之中，各种传感器、控制电路应用于汽车的点火、平衡、车门的开锁等方面。还有汽车倒车报警，防盗报警，高速报警及低速报警等报警装置。如中国专利92203204“多功能汽车报警器”，具有水温报报警电路，倒车、盗车、气压、油位等电路。以及还有酒精监控装置等。这些新技术使用，使汽车功能更加全面。但是，对于驾驶员在出现病态，、疲劳瞌睡、醉酒状态等不规范、不安全的驾驶状态时，还没有一种装置进行予报，限制和减低车速，以及停车的装置。从而，使得以上所述的种种驾驶员不正常状态下，驾车的事故得到有效预防，降低事故的发生率。

本实用新型的目的在于对上述预警装置不足的改进，提供一种可以监控驾驶员病态，疲劳、瞌睡和醉状态以及不规范驾车状态，有效控制事故发生，大大降低人员伤亡，财产损失的驾驶员状态监控装置。

本实用新型所提供的一种驾驶员状态监控装置，它包括传感器，报警电路，减速电路，停车电路等，其特点是还含有触发驱动集成电路，显示电路，控制减速与报警电路，控制停车的延时电路和电源；所述的传感器经连接的触发驱动集成电路连接显示电路，再接控制减速与报警的延时电路，其电路连接报警电路，且并连至减速电路，发出警告声和控制车减速；而在其后还连接控制停车延时电路，并发出停车信号至停车电路。

以上所述的一种驾驶员状态监控装置通过传感器检测驾驶员的嘴和鼻子的呼吸气流，或者检测呼吸出的带有较强的温热气体的比人体其它部能量要强的红外线电磁波，经气流或者红外线检测传感器将所测气流强度，或红外线电磁波转换成电信号，经触发驱动集成电路放大后传递电信号给显示电路，当驾驶员处在正常操作位置，规范的操作姿势和状态时，显示电路发出正常绿色光信号，不规范时将熄灭。同时，电信号经过显示电路连接输出至控制减速和报警延时电路，当驾驶员不规范状态时，该电路导通工作，并延时预置时间后，接通报警电路和减速电路，发出警示声并开始减速。并且同时还将信号传入连接的控制停车延时电路，如果驾驶员仍不规范操作状态，停车延时电路在预置的时间内接通停车电路，自动将车停止。而当驾驶员在停车或者报警减速时回复规范操作状态，车将立即处于正常操作驾驶状态。

本实用新型所提供的一种驾驶员状态监控装置，由于采用了呼吸气流传感器报警减速，停车等控制电路，对驾驶的操作姿势和状态进行了监控，驾驶员处在病态、疲劳、瞌睡和醉酒状态驾车时，由于操作状态发生改变，本装置将报警预告，自动减速直至停车。有效控制了事故的发生的降低了事故发生率，减少人员伤亡和财产损失，是一种很好的安全保证装置，具有较好的经济使用价值和良好的社会效益。它可以应用在各种汽车、摩托车、机车、快船等各种交通工具上，也可以应用于各种危险、重要的设备的操作台上，其用途较为广泛。

以下结合附图详细说明本实用新型的典型实施例。

图1是驾驶员状态监控装置电气原理框图；

图2是驾驶员状态监控装置电路原理图；

图3是呼吸气流检测传感器结构示意图；

图4是呼吸红外线检测传感器结构示意图；

图5是速度变阻器结构示意图。

如图1所示，驾驶员状态监控装置由传感器1，报警电路2，减速电路3，停车电路4，触发驱动集成电路5，显示电路6，控制减速与报警延时电路7，控制停车延时电路8和电源9等所构成。传感器将人体嘴鼻呼吸气流转换成电信号输入至触发驱动电路，经放大后传至显示电路，显示驾驶状态，再连接控制减速与报警延时电路，并将信号传至报警电路并同时传递减速电路，发生警示声并开始降低车速。同时，连接控制停车延时电路，经延时后发出停车信号至停车电路，其中驱动集成电路，显示电路，控制减速，报警，停车延时电路等由直流电源9供电。

如图2所示的驾驶员状态监控装置电路，所述的传感器采用的是红外线传感器，其由两个接受人的面部嘴鼻红外线接收器X1、X2串连，接一个放大三极管B0基极和差动信号的电阻R0组成。其将红外线转换成电信号，由三极管B0放大后由其发射极与集电极输出。所述的触发驱动集成电路由放大集成电路501(5G0401)负载电阻R5，电容C1和C2，以稳压二极管D1等组成，传感器的放大三极管的输出一头经电阻R5接主回路的正极，并接至放大集成电路501脚9，另一头接放大集成电路脚2，并接供电的电阻6，其一端接地。其脚1与脚3并连电容C1，其脚7与脚8并连电容C2脚4接主回路负极(接地)。其脚6与脚9短接。另外中电阻R5与其脚9之间并连稳压二极管D1，二极管另一端接地。所述的放大驱动电路5将信号放大后驱动显示电路6，而所述的显示电路6由负载电阻R1，发光二极管LED1和LED2组成。其发光二极管接电源正极同上，电阻R1串连在发光二极管前，其另一端接在放大集成电路输出脚5上。所述的控制减速与报警电路7由其上的脚5经串连的电阻R2，连接开关三极管B1的基极，并在其之间并连一个充电延时电容C3，其另一端接地。三极管的发射极接地，集电极经串连的继电器J1绕组连接正极，且并连一个稳压二极管D2组成。其继电器J1控制双联开关K1，K1将导通或关闭报警电路2和减速电路3，以及导通或断开延时停车电路8。而所述的延时停车电路由继电器J1的连接电源下极的开关K1，串连电容C4和车速变阻器801的电阻R3后接地，时基集成电路802(LM555)，电容C5，电阻R4和电容C6，开关三极管B2，继电器绕组J2等组成，时基集成电路脚4，脚8短接后连接至继电器开关K1触头，脚2，脚6分别接至电容C4与车速变阻器之间，脚1接地，脚5串电容C5后接地。其输出脚3经电阻R4接至开关三极管基极，且并接充电电容C6，其另一端头接地。三极管的发射极接地，其集电极经继电器绕组J2至电源正极。其继电器J2控制开关K2，导通或断开停车电路4。另外在供电回路上具有电池9，也可以由车的电源供电。并在其电路上设有开关K0，控制车只在前进档上闭合向驾驶员状态监控装置供电，而当在空档及倒车档上打开，停止供电，驾驶员状态监控装置停止工作。

以上所述的驾驶员状态监控装置工作，当驾驶员正常、标准状态驾驶车辆时，传感器1接受人体而部嘴鼻的气流一红外线，将其转换电信号经电阻R0差动低消滤波后，经三极管B0放大并输出，经负载电阻R5接放大驱动集成电路501，取其电压信号放大并输出脚5为低电平状态驱动显示电路的发光二极管(绿色)LED1和LED2随着驾驶员的呼吸，发出绿色闪光，指示出正常驾驶。同时，电源通过LED1和LED2向电容C3充电，因放大正常驾驶，集成电路脚5此时为低电平，C3中的仅有的微量电荷可通过R2和放大集成电路501的脚5迅速放电，而C3两端的电压不足以使三极管B1导通，为此，不会引起后级电路动作，车辆正常行驶。

当驾驶员非正常操作状态，面部及呼吸流偏离了传感器后，并超过预定时间，放大集成电路501脚5截止，发光二极管LED1、LED2熄灭，电源通过其LED1、LED2经电阻R2向电容C3充电，使其C3端的电压上升至0.7V以上，三极管集电极与发射极导通，继电器绕组J2通过电流，使其开关K1闭合，接通报警电路2和减速电路3，发出报警声，同时车辆减速。并且开关K1闭合后接通电流经过车速变阻器801电阻R3向电容C4充电，导致其两端的电位差越来越大。此时，如果驾驶员仍不恢复规范的驾驶状态，车速变阻器电阻R3将随着车速的高低来确定继电器J2的导通和K2闭合的早晚。当车速越高时，车速变阻器电阻R3值越小，电容C4充足电越快，其两端电位差越大，时基集成电路802的工作状态发生反转越早，其脚3由原来的低电平变为高电平就早，三极管B2导通也就快，继电器J2使的开关K2常开触点及时闭合，接通停车电路4，使车停下，时间设置约为10秒左右。当车速低，车速变阻器801的电阻R3值变大，电容C4充足电慢，时基集成电路802的工作状态发生反转较迟，三极管B2的集电极与发射极导通较慢，设定约为20秒左右，使继电器J2的开关常闭触头K2闭合，接通停车电路4，使车停下。而当驾驶员恢复正常标准驾车状态后如前所述可恢复正常车辆驾驶。

以上所述的传感器安装在车辆驾驶员前的操作盘上，汽车最佳安装位置是方向盘的中心。钻孔并安放传感器。

图3，驾驶员状态监控装置的传感器，它由塑料管101，装在其内的红外线接收器102，在管的端头安装的聚光凸镜103和固定凸镜的端盖104所组成。

图4，驾驶员状态监控装置的传感器，它由塑料管105，安装在其内的微型驻极话筒106，以及在话筒与塑料管之间泡沫塑料抗干扰层107等所组成。

所述的驾驶员状态监控装置的车速变阻器，它是由车速指示器内加上触头和碳膜电阻片或者滑动电阻改进形成的。图5，滚筒式车速变阻器由转轴9001，磁钢9002，感应铝罩9003，铁护罩9004，轴承9005，游丝9006，滚筒轴9007，滚筒9008，以及膜片式滑动阻9009，银触头9010等组成，所述的电阻膜片安装在滚筒轴上，银触头接触电阻膜片，并且固定安装表座9011之上。本结构也可以在其类型的车速表上安装上电阻膜片，触头改成车速变阻器。

本实用新型所述的一种驾驶员状态监控装置，也可以少做一些改进安装在机车、快船及其它设备的操作台上，作为安装监控器使用，为此，它具有较广泛的应用领域和推广价值。

Claims (4)

1、一种驾驶员状态监控装置，其特征在于：它包括传感器(1)、一个汽车驾驶状态监控电路板，其电路板上的电路含有放大集成电路501、负载电阻R5、电容C1和C2、稳压二极管D1，显示负载电阻R1、发光二极管LED1和LED2，电阻R2、开关三极管B1、电容C3、继电器J1及稳压二极管D2，继电器J1及开关K1，电容C4、车速变阻器801的可调电阻R3、集成电路802、电容C5，电阻R4和电容C6、开关三极管B2、继电器J2及开关K2；所述的传感器(1)是红外线传感器，安装在汽车方向盘的中心位置，由两个串连的接收人面部嘴鼻发出红外线的接收器X1、X2，连接一个放大三极管B0基极和差动信号的电阻R0所组成，三极管B0的发射极与集电极输出；三极管B0的发射极输出头，串连电阻R5，接主回路的正极，并接至放大集成电路501脚9，三极管B0集电极头接放大集成电路脚2，并接供电的电阻6，其一端接地，其脚1与脚3并连电容C1，其脚7与脚8并连电容C2脚4接主回路负极，其脚6与脚9短接，电阻R5与其脚9之间并连稳压二极管D1，二极管另一端接地；其发光二极管接电源正极，电阻R1串连在发光二极管前，其另一端接在放大集成电路501输出脚5上；其后串联的电阻R2，连接开关三极管B1的基极，并在其之间并连一个充电延时电容C3，其另一端接地，三极管B1的发射极接地，集电极串联继电器J1绕组连接正极，且并连一个稳压二极管D2，其继电器J1控制双联开关K1，一个开关K1串连在报警与(2)减速装置(3)的供电回路上；另有一个开关K1的一个触头接正极，一个触头串联电容C4接电阻R3，其电阻R3的另一端连接负极，集成电路802脚4，脚8短接后连接至继电器开关K1触头，脚2，脚6分别接至电容C4与电阻R3之间，脚1接地，脚5串电容C5后接地，其输出脚3串联电阻R4接至开关三极管B2基极，且并接充电电容C6，其另一端头接地，三极管B2的发射极接地，其集电极连继电器绕组J2至电源正极，其继电器J2控制开关K2，而开关K2串联连在停车装置(4)的供电回路上；另外在主回路上具有电池(9)，并在主回路上串连开关K0。

2、根据权利要求1所述的一种驾驶员状态监控装置中所述的车速变阻器，包括滚筒式车速器的转轴(9001)，磁钢(9002)，感应铝罩(9003)，铁护罩(9004)，轴承(9005)，游(9006)，滚筒轴(9007)，滚筒(9008)，其特征是在滚筒轴上安装着一个膜片滑动电阻(9009)，并与其接触的触头(9010)，且固定在表座(9011)上。

3、根据权利要求1所述的一种驾驶员状态监控装置，其特征是所述的传感器由塑料管(101)，安装在其内的红外线接收器(102)，安装在管的端头安装的聚光凸镜(103)，固定其凸镜的端盖(104)所组成。

4、根据权利要求1所述的一种驾驶员状态监控装置，其特征是所述的传感器由塑料管(105)，安装其内的微型驻极话筒(106)，以及在话筒与塑管之间泡沫塑料抗干扰层(107)所组成。

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