專利名稱：一種帶強制減速裝置的防止高速公路疲勞駕駛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防疲勞駕駛系統(tǒng)，尤其是一種帶強制減速裝置的防止高速公路疲勞駕駛系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
據(jù)調(diào)查，有超過三分之一的交通事故是由于駕駛員疲勞引起的，而且疲勞駕駛引發(fā)的往往都是重大事故。其中在高速公路上，由于道路環(huán)境單一，交通干擾少，速度穩(wěn)定，行車中的噪聲和振動頻率小，易使駕駛?cè)水a(chǎn)生單調(diào)感而困倦瞌睡，最容易產(chǎn)生重大交通事故。目前現(xiàn)有的防止駕駛疲勞方案分三種一種是根據(jù)汽車運行的時間自動進行語音提醒或振動提示，但不能有針對性地對駕駛員疲勞時進行提醒；一種是在行車過程中通過檢測人體動作機能，如眼睛閉合度、頭部位置、踏板動作等判斷，但這種方案因為技術(shù)上存在難題，可靠度不高，經(jīng)濟性不好，很難普及；另一種是在行車前對駕駛員進行疲勞度測試后才能啟動汽車，但不能在行車過程中對駕駛員實時檢測。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定的帶強制減速裝置的防止高速公路疲勞駕駛系統(tǒng)。本發(fā)明技術(shù)方案是一種帶強制減速裝置的防止高速公路疲勞駕駛系統(tǒng)，包括控制單元、信號采集單元、揚聲器、執(zhí)行單元和操作界面，所述控制單元與信號采集單元、揚聲器、執(zhí)行單元和操作界面相連；所述信號采集單元為方向盤按鈕和車速傳感器，所述執(zhí)行單元為自動制動裝置和油門截止裝置。在汽車高速行駛過程中，控制單元通過控制汽車上的揚聲器向駕駛員播放提示音，駕駛員聽到聲音后按下按鈕，控制單元計算出聲音播放和按鈕信號的時間差，即駕駛員反應(yīng)時間，在一段時間中隨機測量幾次，若有一定次數(shù)大于初設(shè)值則證明駕駛員精神狀況有所下降，控制揚聲器播放警示音，控制單元控制制動裝置減慢汽車行駛速度；一段時間后再次測量，若仍有一定次數(shù)大于初設(shè)值，則證明駕駛員已經(jīng)進入疲勞駕駛狀態(tài)，控制單元啟動自動制動裝置和油門截止裝置對汽車進行減速并靠邊休息，達到防止駕駛員疲勞駕駛的目的。本發(fā)明的有益效果是彌補了目前機動汽車上不能有效檢測駕駛員疲勞狀況和缺乏疲勞警示的不足，通過對原車進行小范圍的改進，增加人性化的提醒裝置，防止高速公路上因疲勞駕駛而造成的交通事故。


圖1是本發(fā)明的各單元連接圖。圖2是本發(fā)明的方框流程圖。
圖3是方向盤按鈕位置示意圖；主按鈕1 ；主按鈕2 ；副按鈕3 ；副按鈕4。圖4是油門截止裝置的工作原理圖；節(jié)氣門拉線1 ；截止膠粒2 ；截止桿3 ；限制桿 4;彈簧5。圖5是自動制動裝置的工作原理圖；電機1 ；泵體2 ；集油箱3 ；單向閥4 ；穩(wěn)壓閥5 ； 電磁閥6 ；截止閥7 ；蓄能器8 ；制動主缸9 ；制動踏板10 ；ABSll ；制動輪缸12 ；壓力傳感器 13 ；Y 型管 14。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明帶強制減速裝置的防止高速公路疲勞駕駛系統(tǒng)，包括控制單元、信號采集單元、揚聲器、執(zhí)行單元和操作界面，所述控制單元與信號采集單元、揚聲器、 執(zhí)行單元和操作界面相連。所述信號采集單元為方向盤按鈕和車速傳感器，所述執(zhí)行單元為自動制動裝置和油門截止裝置。如圖2所示，程序在汽車啟動后通過按下操作界面上的開關(guān)按鈕后開始運行，第一次運行程序時會提示駕駛員選擇自己喜歡的提示音和警示音，推薦駕駛員用系統(tǒng)自帶的麥克風錄下自己親人的聲音作為警示音，聲音設(shè)置在關(guān)機后仍保存。在汽車啟動后，車速小于80公里系統(tǒng)不運行，這是由于在普通的城市道路中路況復(fù)雜，系統(tǒng)發(fā)出提示音會影響駕駛員判斷。當車速高于80公里并維持30分鐘，證明汽車已進入高速公里中行駛，系統(tǒng)開始運行，此時系統(tǒng)會隨機地通過車載的揚聲器發(fā)出提示音，駕駛員聽到提示音后按下方向盤的按鈕，測出聲音播出與按鈕動作的時間差，在10分鐘內(nèi)不定時測試5次，若有3次以上時間都比預(yù)設(shè)值小，則證明駕駛員精神狀態(tài)良好，否則系統(tǒng)發(fā)出警示音并開啟自動制動裝置， 將車速降低。若在行駛過程中車速小于30公里，說明此時前方有障礙或駛出高速路，系統(tǒng)返回。如果車速繼續(xù)保持穩(wěn)定，30分鐘后再進行第二次測試，若此時反應(yīng)時間過長的次數(shù)小于3次，則依次開啟危險警報燈、語音提示、自動制動裝置和油門截止裝置，強制要求駕駛員靠邊停車休息15分鐘。在圖3中，方向盤按鈕設(shè)置為4個，用于測試，方便駕駛員在各種握方向盤動作時都可以及時作出反應(yīng)并按下按鈕。由于高速公路上路況較簡單，駕駛員進行按按鈕動作不會影響普通的行車，反而可以不斷刺激駕駛員保持良好精神狀態(tài)。按鈕位置都設(shè)置在方向盤內(nèi)側(cè)，這避免了對轉(zhuǎn)彎和移庫時方向盤手感不同的影響。在圖4中，通過截止膠粒2，截止桿3和彈簧5的相互作用使節(jié)氣門拉線1只能單向運動，使節(jié)氣門只能關(guān)閉不能打開。截止桿3和限制桿4都固定在一個步進電機上，一般時候兩個桿旋開一定角度，使裝置不起作用，當?shù)诙畏磻?yīng)時間測試駕駛員沒通過，在對車減速后，電機使截止桿旋入截止膠粒中，起限制油門作用。在圖5中，電機1隨著系統(tǒng)的開啟開始運轉(zhuǎn)，使制動油在一個小回路上循環(huán)并使蓄能器8儲存一定能量。當需要制動時，步進電機使截止閥7的阻流管緩慢上升，使蓄能器中的一點剎車油流入ABS11，制動輪缸12受到壓力緩慢制動，車速緩慢下降。當制動完畢后油壓傳感器13感到油壓過高，電磁閥6開啟，剎車油由于液體流動作用回到集油箱3。以上實施方式對本發(fā)明做了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶強制減速裝置的防止高速公路疲勞駕駛系統(tǒng)，其特征在于包括控制單元、 信號采集單元、揚聲器、執(zhí)行單元和操作界面，所述控制單元與信號采集單元、揚聲器、執(zhí)行單元和操作界面相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶強制減速裝置的防止高速公路疲勞駕駛系統(tǒng)，其特征在于所述信號采集單元為方向盤按鈕和車速傳感器，所述執(zhí)行單元為自動制動裝置和油門截止裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶強制減速裝置的防止高速公路疲勞駕駛系統(tǒng)，包括控制單元、信號采集單元、揚聲器、執(zhí)行單元和操作界面，所述控制單元與信號采集單元、揚聲器、執(zhí)行單元和操作界面相連；所述信號采集單元為方向盤按鈕和車速傳感器，所述執(zhí)行單元為制動裝置和油門截止裝置。該系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定，不需要對原車進行大范圍改動且對汽車原來性能沒有影響，而且能有效地在行車過程中實時檢測駕駛員的疲勞程度，在必要時對其進行警醒，并通過自帶的減速裝置減慢車速，防止交通事故的發(fā)生。
文檔編號B60T7/12GK102501764SQ20111045624
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者吳悠, 李新賢, 謝小鵬 申請人:華南理工大學(xué)