駕駛安全系統(tǒng)

一、汽車(chē)安全現(xiàn)狀

汽車(chē)的發(fā)明作為人類(lèi)文明的標(biāo)志，徹底的改變了人類(lèi)發(fā)展的歷史進(jìn)程，給人類(lèi)以舒適和便捷等正面效應(yīng)的同時(shí)也給人類(lèi)帶來(lái)一些負(fù)面效應(yīng)。汽車(chē)交通事故就是其中最嚴(yán)重、危害最大的負(fù)面效應(yīng)之一。我國(guó)的汽車(chē)交通事故造成的損失遠(yuǎn)大于世界發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車(chē)交通事故致死率也遠(yuǎn)大于發(fā)達(dá)國(guó)家。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示，我過(guò)每年大約因汽車(chē)駕駛而導(dǎo)致的交通安全事故有9萬(wàn)人左右，平均每天死亡250多人，相當(dāng)于每天墜毀一架大型客機(jī)，損失之大，不言而喻。汽車(chē)駕駛安全事故對(duì)生命與財(cái)產(chǎn)的吞噬，已經(jīng)給肇事者自身、受害人家庭和社會(huì)帶來(lái)了巨大的危害。因此對(duì)于汽車(chē)駕駛安全的重要性警惕和防止安全事故發(fā)生的措施已經(jīng)刻不容緩。

二、汽車(chē)安全電子技術(shù)的發(fā)展

汽車(chē)安全性分為防止事故的主動(dòng)安全性和事故發(fā)生后對(duì)乘客與行人的保護(hù)的被動(dòng)安全性。隨著汽車(chē)越來(lái)越普及、性能越來(lái)越好，汽車(chē)安全性也開(kāi)始被更多的人們所重視，人們已經(jīng)不再僅僅滿足于原來(lái)的（被動(dòng)安全的）安全帶、安全氣囊或者簡(jiǎn)單的ABS等基礎(chǔ)的安全配置。為了滿足社會(huì)需求，在不斷完善原有裝配的同時(shí)，更多新的有效的安全配置不斷面世。即使是在價(jià)格不高的家用車(chē)領(lǐng)域中也是如此。

三、一種新型的駕駛電子技術(shù)

這種電子技術(shù)是一種新型人主動(dòng)參與的開(kāi)環(huán)的計(jì)算機(jī)控制裝置，它應(yīng)用于提高汽車(chē)駕駛安全性能的領(lǐng)域。目前，汽車(chē)制造行業(yè)出現(xiàn)了很多類(lèi)似的防睡眠裝置，然而，大多數(shù)汽車(chē)車(chē)輛上卻都沒(méi)有安裝這種類(lèi)似駕駛員防睡眠裝置。主要原因就是這種裝置的各種缺點(diǎn)：比如說(shuō)最近剛出現(xiàn)的檢測(cè)瞳孔來(lái)判斷駕駛員是否睡眠，雖然它應(yīng)用了高清圖像掃描和處理技術(shù)，當(dāng)駕駛員睡眠時(shí)可以準(zhǔn)確檢測(cè)到，但是還有很多情況會(huì)導(dǎo)致該系統(tǒng)對(duì)駕駛員是否睡眠的誤判，導(dǎo)致不必要的麻煩。而且當(dāng)該系統(tǒng)檢測(cè)到駕駛員睡眠的信息，它做出的反應(yīng)也不太人性化，有時(shí)甚至?xí)苯訌?qiáng)制緊急制動(dòng)，在汽車(chē)高速行駛時(shí)，由于行駛工況不同，緊急制動(dòng)是很危險(xiǎn)的，甚至超過(guò)了駕駛員睡眠帶來(lái)的危害。它是通過(guò)在方向盤(pán)上設(shè)置血壓和脈搏監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)駕駛員的手來(lái)檢測(cè)血壓和脈搏，來(lái)判斷是否睡眠。該裝置雖然在理想情況下可以較為準(zhǔn)確地提前預(yù)判駕駛員的睡眠，但是駕駛員的手與方向盤(pán)的接觸不是一成不變的，有的時(shí)候接觸緊點(diǎn)，有時(shí)接觸很輕微。當(dāng)接觸輕微時(shí)，血壓傳感器肯定得不到準(zhǔn)確值，脈搏有可能得不到信號(hào)，這時(shí)就會(huì)讓該系統(tǒng)誤判駕駛員睡眠，導(dǎo)致不必要的麻煩，甚至危險(xiǎn)。

以上現(xiàn)有技術(shù)的各種缺點(diǎn)，導(dǎo)致無(wú)法廣泛應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè)。該實(shí)用新型是一種人主動(dòng)參與的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能克服現(xiàn)有的技術(shù)的缺點(diǎn)，達(dá)到防止駕駛員睡眠的最佳效果。當(dāng)駕駛員有打瞌睡趨向時(shí)，必定會(huì)延長(zhǎng)敲擊傳感器的時(shí)間間隔，此時(shí)控制模塊得不到傳感器發(fā)送的通斷信號(hào)，當(dāng)時(shí)間超過(guò)設(shè)定時(shí)間，控制模塊則會(huì)發(fā)出控制信號(hào)，控制蜂鳴器發(fā)出警報(bào)提醒，提醒駕駛員不要瞌睡。如果該警報(bào)在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)仍未能將駕駛員叫醒，控制裝置達(dá)到下一個(gè)設(shè)定的時(shí)間參數(shù)時(shí)，控制裝置就會(huì)再次控制執(zhí)行元件進(jìn)行報(bào)警提示，蜂鳴器進(jìn)行二次報(bào)警提醒，振動(dòng)器進(jìn)行震動(dòng)提示，并且控制制動(dòng)信號(hào)燈閃爍，提醒周?chē)?chē)輛注意安全，謹(jǐn)慎靠近該車(chē)，以確保造成不必要的傷害。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：把選用的敲擊式傳感器通過(guò)杜邦線直接連接到Arduino控制模塊的I/O接口板上，構(gòu)成信號(hào)收集裝置；把蜂鳴器、震動(dòng)器和制動(dòng)信號(hào)燈通過(guò)面包板連接線連在Arduino板上，構(gòu)成執(zhí)行裝置；而Arduino開(kāi)發(fā)板就是中心處理裝置。硬件連接完成之后，通過(guò)該模塊提供的IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境編寫(xiě)程序，寫(xiě)入控制模塊，完成控制系統(tǒng)構(gòu)建。

本實(shí)用新型的有益效果是：能有效控制駕駛員駕駛期間的睡眠，而且在駕駛員睡眠后能有效減少損失和傷亡。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，便于推廣。

附圖說(shuō)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

圖2 系統(tǒng)原理圖

在圖1中，通斷信號(hào)有傳感器送出到處理器，若收到通斷信號(hào)計(jì)時(shí)器清零；若收不到通斷信號(hào)，計(jì)時(shí)器不清零，蜂鳴器報(bào)警五秒，當(dāng)計(jì)時(shí)器達(dá)到40秒時(shí)，還是收不到通斷信號(hào)，蜂鳴器再次報(bào)警時(shí)間連續(xù)，振動(dòng)器同時(shí)震動(dòng)，制動(dòng)信號(hào)燈強(qiáng)制閃爍，警示其他車(chē)輛。

在圖2中，敲擊式傳感器受到駕駛員敲擊，產(chǎn)生通斷信號(hào)，送給Arduino處理模塊，模塊根據(jù)收到信號(hào)的時(shí)間間隔分析得到駕駛員是否睡眠，從而控制執(zhí)行器件（蜂鳴器、振動(dòng)器、制動(dòng)信號(hào)燈）是否動(dòng)作。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著汽車(chē)交通工具的現(xiàn)代化和絕對(duì)數(shù)量的急劇增加，車(chē)禍也不斷增加，眾所周知，汽車(chē)交通事故已經(jīng)成為嚴(yán)峻的全球性社會(huì)問(wèn)題，直接影響人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)交通安全形勢(shì)更是十分嚴(yán)峻，因此汽車(chē)駕駛安全的重要性和防止事故發(fā)明的措施已經(jīng)刻不容緩。

參考文獻(xiàn)：

[1]《汽車(chē)電子系統(tǒng)》（日）荒井宏 著，張健 譯/2008-3-1/科學(xué)出版社

[2]《汽車(chē)電子控制技術(shù)》付百學(xué) 著/2010-3-1/機(jī)械工業(yè)出版社

[3]《汽車(chē)電子學(xué)（第2版）》王紹銧 著 /清華大學(xué)出版社； 第2版 （2011年1月1日）