‘江南app体育官网登录’基于头部位置特征的疲劳驾驶检测仪设计方案

2024-11-21 10:52:02

概要：针对目前相当严重的疲惫驾驶员不道德，研制了一种疲惫驾驶员检测装置。在座椅头枕上前方正对驾驶员头部的方位加装1个红外线升空二极管和2个红外线接管头，由单片机掌控红外线升空的电流强度，同时检测接管头的信息就可以检测头部的比较方位。如果驾驶员处在疲惫驾驶员状态中，头部必然背离长时间方位并且时间多达设定值，则输入报警和制动器掌控信号。

在几种典型车辆上对该系统展开了实验，检验了方法的正确性和有效性，并能超过较高的测量精度。　　1　检测仪结构特点　　该检测仪由单片机掌控反射式红外线传感器对驾驶员头部方位展开检测，通过检测驾驶员在常规坐姿下的头部与座椅头枕的比较方位，自动辨别驾驶员否处在疲惫驾驶员状态中。

　　如果驾驶员处在疲惫驾驶员状态中，头部必然背离长时间方位并且时间多达设定值，则输入报警和制动器掌控信号。检测仪中的反射式红外线传感器由1个红外线升空二极管和2个红外线接管头构成，红外线升空二极管升空经过调制的38kHz红外线光束，加装在座椅头枕上前方正对驾驶员头部的方位，红外线升空二极管摆放在中间，2个红外线接管头平面摆放在左右两边。　　2　驾驶员头部方位分析　　在驾驶员过程中，驾驶员长时间和疲惫时其头部方位是有所不同的，侧视图如图1右图，图1（a）回应驾驶员在长时间驾驶员汽车时其头部方位与座椅头枕有几cm的较小距离，而不是几乎靠紧头枕，因为靠紧头枕驾驶员眼睛不会感觉很不难受，不方便仔细观察距离汽车较将近的道路情况。

　　图1（b）回应驾驶员疲惫驾驶员汽车时最少见的驾车睡眠中姿势，也是驾驶员最初的疲惫睡眠中姿势，这时驾驶员头部距离座椅头枕一般小于15cm，这种情况下不应及时报警，如果持续2s就不应启动制动器系统自动刹车。但是一段时间的其他非疲惫动作，如探身操作者仪表板上的电源、走仔细观察等短时动作也有类似于的距离变化，这时可以用时间来区别，2s以内恢复正常方位的不作为疲惫驾驶员判断。　　图1（c）回应驾驶员在有意识地一段时间睡觉和闭上眼睛驾驶员，但还没几乎睡觉时的姿势，但这是几乎睡觉的前奏，其头部方位紧邻座椅头枕，距离为0，这种情况下应当及时报警，发展下去就会演变为图1（b）的情况。

　　　　图1　驾驶员头部方位侧视图　　图2为驾驶员头部的俯视图，其中圆形代表驾驶员的头部，箭头代表红外线升空和光线的路线。图2（a）为长时间驾驶员时驾驶员头部与红外线传感器的比较方位示意图，红外线从中间的红外线升空二极管升空出来到被驾驶员头部光线返左右2个红外线接管头，所经过的距离基本大于。

　　图2（b）回应驾驶员疲惫后的头部方位，是向左或右翘起的情况，这与图1（b）的典型方位有所不同，是一种中间过渡性的疲惫形态，最后也不会转化成到图1（b）的方位，这时红外线传感器将检测出有左右有所不同的距离，也不应及时报警或输入制动器信号。　　图2（c）回应驾驶员疲惫后头部之后位移的方位，一侧的红外线接管头早已无法接管到被光线回去的红外线了，在计算机程序中获得距离无限大的结果，这解释驾驶员疲惫程度更进一步强化，不应及时报警或输入制动器信号。　　　　图2　驾驶员头部方位俯视图　　3　检测仪的硬件设计　　检测仪的硬件电路图如图3右图，图中LED为红外线升空二极管，IC3、IC4为红外线接管头，MCU为ATmaga8单片机。　　　　图3　检测仪硬件电路　　LED升空38kHz的红外线调制光束，经驾驶员头部光线后不会照射IC3、IC4的接管窗口，IC3、IC4对接管信号展开调制，经缩放处置后以低或低电平的方式送往单片机MCU的输出口线，计算机程序将口线的值送往内存留存，可供后面的程序作为辨别依据。

　　红外线升空二极管LED升空的红外线的有效地检测距离与通过红外线升空二极管的电流是对应的，红外线升空二极管LED的电流由三端构建稳压器IC2的输入电压要求，三端构建稳压器IC2的输入电压不受计算机程序输入的掌控字掌控。

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