基本信息
- 項目名稱：
- 疲勞預警與自動控制剎車系統(tǒng)---基于gogo850與ABS的完美組合
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 將兩種已經(jīng)應用于實際的科技產(chǎn)品gogo850和ABS自動控制剎車系統(tǒng)有機結合起來，在駕駛員出現(xiàn)疲勞癥狀時，疲勞駕駛預警系統(tǒng)gogo850采集信號并將信號傳送到報警裝置，警報裝置報警提醒駕駛員提高注意力，在提醒無效的情況時，則將信號傳輸?shù)诫娔XECU，電腦ECU判斷汽車行駛狀況與路面狀況發(fā)出指令，控制ABS自動控制剎車系統(tǒng)，使汽車根據(jù)路況實現(xiàn)緊急制動或緩慢制動。
- 詳細介紹：
- ABS自動控制剎車系統(tǒng)通過安裝在車輪上的傳感器接收車輪的運動情況信號，并輸送到車載電腦ECU進行分析處理，電腦ECU將處理得到的信號反饋給電磁閥，控制電流的大小，從而實現(xiàn)剎車制動。 Gogo850利用汽車級圖像傳感器采集人臉紅外圖像，性能超過奔騰二代的高速數(shù)字信號處理器進行數(shù)字圖像處理與分析，先進的疲勞算法確保駕駛員在疲勞駕駛的時候及時發(fā)出報警信號，同時將信號以電脈沖的形式輸入汽車電腦ECU，電腦將電脈沖信號進行識別處理。 Gogo850的攝像頭對駕駛員進行人臉圖像分析，檢測眼睛的開合情況，尤其是對瞳孔進行識別，從而分辨出駕駛員是否是疲勞駕駛，即使有駕駛員睜眼睡覺也能被識別出，基于紅外差分圖像的處理使得產(chǎn)品在陽光下和黑暗里都能進行識別。當檢測到駕駛員正在疲勞駕駛時，gogo850會對駕駛員提出警告，并將信號輸入車載電腦ECU，電腦將電脈沖信號進行識別處理，并記錄數(shù)據(jù)。如果駕駛員還沒有做出有效調整，則gogo850就會發(fā)出尖銳報警聲，警示駕駛員提高駕駛注意力。到此為止只是gogo850在工作。當駕駛員對警報仍然無動于衷，則車載電腦ECU就會對gogo850輸入的信號進行判斷，確定駕駛員正在以最不安全的狀態(tài)駕車行駛，則發(fā)出指令，向ABS自動控制剎車系統(tǒng)的電磁閥供電，使汽車駕駛員在沒有踩動制動踏板的情況下控制汽車進行緩慢剎車，直到汽車停止不動，到此該系統(tǒng)工作完成。 將兩種已經(jīng)應用于實際的科技產(chǎn)品疲勞駕駛預警系統(tǒng)gogo850和ABS自動控制剎車系統(tǒng)有機結合起來，可以更好的控制交通事故的發(fā)生。本文在對已有的研究情況做出綜述的基礎上，做出了一些思考，具有一定的見解和現(xiàn)實意義。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 汽車交通事故有很大一部分屬于疲勞駕駛引起。 根據(jù)美國國家公路交通安全署的統(tǒng)計,在美國的公路上,每年由于司機在駕駛過程中跌入睡眠狀態(tài)而導致大約10萬起交通事故,約有1500起直接導致人員死亡,711萬起導致人員傷害。在歐洲的情況也大致相同,如在德國境內的高速公路上25%導致人員傷亡的交通事故,都是由疲勞駕駛引起的。根據(jù)2001年中國交通部的統(tǒng)計,我國48 %的車禍由駕駛員疲勞駕駛引起,直接經(jīng)濟損失達數(shù)十萬美元。有關汽車駕駛員的疲勞檢測問題,隨著高速公路的發(fā)展和車速的提高,目前已成為汽車安全研究的重要一環(huán)。 本系統(tǒng)將已經(jīng)應用于實際的兩種科技產(chǎn)品有機結合起來,通過提醒駕駛人員和自動制動兩種方式實現(xiàn)汽車的安全行駛。 創(chuàng)新點：將兩種已經(jīng)應用于實際的科技產(chǎn)品疲勞駕駛預警系統(tǒng)gogo850和ABS自動控制剎車系統(tǒng)有機結合起來，在駕駛員出現(xiàn)疲勞癥狀時，疲勞駕駛預警系統(tǒng)gogo850采集信號并將信號傳送到報警裝置，警報裝置報警提醒駕駛員提高注意力，在提醒無效的情況時，則將信號傳輸?shù)诫娔XECU，電腦ECU判斷汽車行駛狀況與路面狀況并發(fā)出指令，控制ABS自動控制剎車系統(tǒng)，使汽車根據(jù)路況實現(xiàn)緊急制動或緩慢制動。 技術關鍵：疲勞駕駛預警系統(tǒng)gogo850能夠有效采集駕駛員疲勞信號，電腦ECU能夠正確分析報警信號并作出正確判斷，使汽車順利制動。
科學性、先進性
- 將gogo850和ABS自動控制剎車系統(tǒng)有機結合起來，在駕駛員出現(xiàn)疲勞癥狀時，疲勞駕駛預警系統(tǒng)gogo850采集信號并將信號傳送到報警裝置，警報裝置報警提醒駕駛員提高注意力，在提醒無效的情況時，則將信號傳輸?shù)诫娔XECU，電腦ECU判斷汽車行駛狀況與路面狀況發(fā)出指令，控制ABS自動控制剎車系統(tǒng)，使汽車根據(jù)路況實現(xiàn)緊急制動或緩慢制動。gogo850的攝像頭對駕駛員進行人臉圖像分析，從而分辨出駕駛員是否是疲勞。當檢測到駕駛員正在疲勞駕駛時，gogo850會對駕駛員提出警告，并將信號輸入車載電腦ECU，記錄數(shù)據(jù)。并gogo850就會發(fā)出尖銳報警聲，警示駕駛員提高駕駛注意力，到此為止只是gogo850在工作。當駕駛員對警報仍然無動于衷，則車載電腦ECU就會對gogo850輸入的信號進行判斷，則發(fā)出指令，向ABS自動控制剎車系統(tǒng)的電磁閥供電，使駕駛員在沒有踩動制動踏板的情況下控制汽車進行緩慢剎車，直到汽車停止不動，到此該系統(tǒng)工作完成。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 研究階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使駕駛員行車時保持注意力高度集中可以有效控制交通事故的發(fā)生率。本產(chǎn)品不僅有利于提醒駕駛員注意行車，在必要情況下實現(xiàn)自動剎車，減少交通事故的發(fā)生。 此前國內市場上雖然已經(jīng)存在本產(chǎn)品中的兩個主要部分，但尚未發(fā)現(xiàn)此兩種產(chǎn)品的結合物，本設計將兩種產(chǎn)品結合起來既然可以更好的控制交通事故的發(fā)生，則必定有非常廣闊的發(fā)展前景。
同類課題研究水平概述
- 許多國家都比較重視疲勞駕駛預警系統(tǒng)的研究工作,早期的疲勞駕駛測評主要是從醫(yī)學角度出發(fā),借助醫(yī)療器件進行的。這些研究可以追溯到1935 年美國交通部管轄的洲際商業(yè)協(xié)會要求美國公共衛(wèi)生服務署對城市商業(yè)機動車駕駛員服務時間管理條例的合理性所進行的調查，但是對疲勞駕駛的實質性的研究工作,是從20 世紀80 年代由美國國會批準交通部實施駕駛服務時間(HOS)改革,研究商業(yè)機動車駕駛和交通安全的關系,并健全卡車和公共汽車安全管理條例開始的,由此把疲勞駕駛的研究提到立法高度,保證了開展疲勞駕駛研究的合法性、有效性和持續(xù)性。其研究工作大致可以分為兩大類:一是研究疲勞瞌睡產(chǎn)生的機理和其他各種誘發(fā)因素,尋找能夠降低這種危險的方法；二是研制車輛智能報警系統(tǒng),防止駕駛員瞌睡狀態(tài)下駕駛。20世紀90年代,疲勞程度測量方法的研究有了很大的進展,許多國家已開始了疲勞駕駛車載電子測量裝置的開發(fā)研究工作,尤以美國的研究發(fā)展較快。我國的疲勞駕駛預警系統(tǒng)研究起步較晚,目前比較成型的是由清華大學和東南大學的幾位博士組建的中國單片機公共實驗室南京研發(fā)中心聯(lián)合南京遠驅科技有限公司研究出來的gogo850，是國內唯一已經(jīng)商業(yè)化的疲勞駕駛預警系統(tǒng)。 關于駕駛人疲勞及注意力分散等安全狀態(tài)的監(jiān)測預警技術，由于它在交通事故預防方面的發(fā)展前景而受到各國高度的重視，研究人員根據(jù)駕駛人疲勞時在生理和操作上的特征進行了多方面的研究，一些研究成果已形成產(chǎn)品并開始進入市場。駕駛人疲勞狀態(tài)的檢測方法可大致分為基于駕駛人生理信號、基于駕駛人生理反應特征、基于駕駛人操作行為和基于車輛狀態(tài)信息的檢測方法。 但是將疲勞預警系統(tǒng)和自動控制剎車系統(tǒng)兩者結合實行自動控制的研究還沒有人具體提出。 當今社會是車行天下的社會，伴隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，我們的生活中發(fā)生了越來越多的交通事故，給我們的生活造成了更多的陰影。為了有效地減少交通事故的發(fā)生，越來越多的高科技作品應用到汽車產(chǎn)品上。本作品在已經(jīng)應用于實際的新型產(chǎn)品的基礎上，加以組合改進，以gogo850信號的輸出與ABS能夠對信號準確無誤的接收，兩者進行完美的結合，以期能用最小的成本代價給社會帶來更多的便利。本設計現(xiàn)正處于初步摸索階段，還不夠完善，尚有許多問題亟需解決。若本設計能夠得以完善，并應用于實際，相信定能為減少交通事故的發(fā)生做出貢獻。
