基本信息
- 項目名稱：
- 疲勞駕駛警報器
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 隨著社會經(jīng)濟的高度發(fā)展，汽車早飛入了尋常百姓家，成為眾多人出行代步工具的首選。但是，由于汽車數(shù)量的迅猛增加，汽車行業(yè)所帶來的負面影響也越來越多，交通事故的發(fā)生率不斷攀升。每年，由于司機疲勞駕駛所造成的事故數(shù)量十分驚人。越來越多的司機和行人日益遭受著“安全威脅”，正是由于這種情況，我們的研究項目應運而生。疲勞駕駛警報器指在司機疲勞駕駛時及時給予提醒和警告的機器，為司機和乘客的安全提供了最大的保障。
- 詳細介紹：
- 疲勞駕駛警報器 一、項目背景 隨著社會經(jīng)濟的高度發(fā)展，汽車早已像“王謝堂前燕”，飛入了尋常百姓家，成為眾多人出行代步工具的首選。但是，由于汽車數(shù)量的迅猛增加，汽車行業(yè)所帶來的負面影響也越來越多，交通事故的發(fā)生率不斷攀升。每年，由于司機疲勞駕駛所造成的事故數(shù)量十分驚人。越來越多的司機和行人日益遭受著“安全威脅”，正是由于這種情況，我們的研究項目應運而生。 1、交通事故評價指標 交通事故率是評價交通事故多少的一種指標。常用的事故率有三種。 (1)人口事故率 在所研究的區(qū)域內(nèi)，平均每10萬人中一年內(nèi)發(fā)生的事故次數(shù)或死亡人數(shù)。因用死亡人數(shù)作標準,便于比較,所以一般都以死亡人數(shù)作統(tǒng)計標準。每10萬人中的事故死亡率R1可按下式計算： R1=B*105/P 公式中B為一年內(nèi)因交通事故死亡總人數(shù)；P為該地區(qū)的人口數(shù)。 (2)車輛事故率 在所研究的區(qū)域內(nèi),平均每1萬輛機動車中一年內(nèi)的事故次數(shù)或死亡人數(shù)。每 1萬輛機動車的事故死亡率R2按下式計算： R2=B*104/M 公式中M為該地區(qū)的機動車輛總數(shù)。 （3）運行事故率 在所研究的區(qū)域內(nèi),平均每1億車公里一年內(nèi)發(fā)生的交通事故次數(shù)或死亡人數(shù)。每 1億車公里的事故死亡率R3按下式計算： R3=B*108/V 公式中V為該地區(qū)一年內(nèi)行駛的車公里總數(shù)。 2、我國的道路交通事故分類 輕微事故 是指一次造成輕傷1至2人，或者財產(chǎn)損失機動車事故不足1000元，非機動車事故不足200元的事故。 一般事故 是指一次造成重傷1至2人，或者輕傷3人以上，或者財產(chǎn)損失不足3萬元的事故。 重大事故 是指一次造成死亡1至2人，或者重傷3人以上10人以下，或者財產(chǎn)損失3萬元以上不足6萬元的事故。 特大事故 是指一次造成死亡3人以上，或者重傷11人以上，或者死亡1人，同時重傷8人以上，或者死亡2人，同時重傷5人以上，或者財產(chǎn)損失6萬元以上的事故。 二、項目主題----疲勞駕駛 1、疲勞駕駛 駕駛疲勞，是指駕駛人在長時間連續(xù)行車后，產(chǎn)生生理機能和心理機能的失調(diào)，而在客觀上出現(xiàn)駕駛技能下降的現(xiàn)象。駕駛人睡眠質(zhì)量差或不足，長時間駕駛車輛，容易出現(xiàn)疲勞。駕駛疲勞會影響到駕駛人的注意、感覺、知覺、思維、判斷、意志、決定和運動等諸方面。疲勞后繼續(xù)駕駛車輛，會感到困倦瞌睡，四肢無力，注意力不集中，判斷能力下降，甚至出現(xiàn)精神恍惚或瞬間記憶消失，出現(xiàn)動作遲誤或過早，操作停頓或修正時間不當?shù)炔话踩蛩?，極易發(fā)生道路交通事故。因此，疲勞后嚴禁駕駛車輛。 2、疲勞駕駛的成因 引起疲勞駕駛的因素是多方面的。駕駛人的疲勞主要是神經(jīng)和感覺器官的疲勞，以及因長時間保持固定姿勢，血液循環(huán)不暢所引起的肢體疲勞。駕駛人長時間坐在固定的座位上，動作受到一定限制，注意力高度集中，忙于判斷車外刺激信息，精神狀態(tài)高度緊張，從而出現(xiàn)眼睛模糊、腰酸背痛、反應遲鈍、駕駛不靈活等駕駛疲勞現(xiàn)象。形成疲勞的順序是：眼睛，頸部、肩部、腰部，主要是眼睛和身體的疲勞。 2.1形成駕駛疲勞的主要原因 生活環(huán)境 ：居住地離工作地點過遠；家務事過多或夫妻不和睦；精神負擔重；社交太廣，參加文娛活動時間太長。 睡眠質(zhì)量 ：就寢過晚，睡眠時間太少；睡眠效果差；嘈雜的睡眠環(huán)境不能保證睡眠質(zhì)量。 車內(nèi)環(huán)境 ：空氣質(zhì)量差，通風不良；溫度過高或過低；噪聲和振動嚴重；座椅調(diào)整不當；與同車人關系緊張。 車外環(huán)境 ：在午后、傍晚、凌晨、深夜時段行車；路面狀況差；道路條件好，情況單一；風沙、雨、霧、雪天氣行車；交通環(huán)境差或交通條件擁擠。 運行條件 ：長時間、長距離行車；車速過快或過慢；過于限制到達目的地的時間。 身體條件 ：體力、耐久力差；視、聽能力下降；體力弱或患有某種慢性疾病；服用駕駛車輛忌用的藥物；女性生理特殊時期（經(jīng)期、孕期）。 駕駛經(jīng)歷 ：技術水平低、操作生疏；駕駛時間短、經(jīng)驗少；安全意識差。 2.2什么情況下容易疲勞駕駛 （1）夏季行車容易導致疲勞 在夏季炎熱天氣或駕駛室內(nèi)溫度過熱的環(huán)境下駕駛車輛，溫度高、空氣流通差，駕駛人很容易疲勞，往往會感到精神疲倦，視線逐漸變得模糊、思維變得遲鈍，尤其是午后行車極易瞌睡，甚至會出現(xiàn)駕駛人瞬間失去記憶的現(xiàn)象，勉強駕駛會導致交通事故發(fā)生。夏季炎熱天氣行車，應盡量保持駕駛室空氣暢通、溫度和濕度適宜，出現(xiàn)疲勞時應及時停車休息，不得勉強駕駛車輛。 （2）高速行車容易導致疲勞駕駛 駕駛車輛時，隨著速度的提高或持續(xù)高速行車，駕駛人會出現(xiàn)不同程度的駕駛疲勞現(xiàn)象。駕駛車輛高速行駛時，駕駛人的注意力十分集中，始終處于高度精神緊張的狀態(tài)，而隨著速度的不斷提高和駕駛時間的延長，駕駛人會逐漸出現(xiàn)疲勞感覺。在高速公路上行駛，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，易使駕駛人產(chǎn)生單調(diào)感而困倦瞌睡，出現(xiàn)“高速公路催眠現(xiàn)象”。由此可見，駕駛車輛高速行駛，容易導致駕駛疲勞。 2.3疲勞駕駛的危害 駕駛人疲勞時判斷能力下降、反應遲鈍和操作失誤增加。駕駛人處于輕微疲勞時，會出現(xiàn)換檔不及時、不準確；駕駛人處于中度疲勞時，操作動作呆滯，有時甚至會忘記操作；駕駛人處于重度疲勞時，往往會下意識操作或出現(xiàn)短時間睡眠現(xiàn)象，嚴重時會失去對車輛的控制能力。 駕駛人疲勞時，會出現(xiàn)視線模糊、腰酸背疼、動作呆板、手腳發(fā)脹或有精力不集中、反應遲鈍、思考不周全、精神渙散、焦慮、急躁等現(xiàn)象。如果仍勉強駕駛車輛，則可能導致交通事故的發(fā)生。 三、項目原理圖 1、手繪原理圖 此圖為我們在研究初步獨立完成的原理圖，根據(jù)此圖，制作成實體模型。（見上傳圖） 2、實物圖 此物品是我們利用購來的零部件完成的實體模型，從不同的方面的角度進行了拍攝，并多次實驗成功?。ㄒ娚蟼鲌D） 3、項目主要核心部件 88E6060-RCJ1型芯片、PM45-104M-F型芯片、HST-2027DR型芯片、 W9864G6IH-6型芯片、AR2317-AC1A型芯片、TP-LINK主板 4、項目的創(chuàng)新之處及作用 4.1項目的創(chuàng)新之處 該項目主要有三個主要的創(chuàng)新點，按摩功能，定時功能，警報功能。 （1）按摩功能：這個功能只能在最后的成品設備上才能實現(xiàn)。現(xiàn)階段還沒有實現(xiàn)，但是已經(jīng)在原型機上設計出替代品（無線網(wǎng)絡發(fā)射器）。在成品設備上，安裝有電子脈沖按摩儀，用來按摩駕駛員的太陽穴等可以緩解疲勞的穴位。在原型機上，因為電子脈沖儀的價格較為昂貴，所以暫時用無線網(wǎng)絡發(fā)射器來替代電子脈沖儀。用來說明，在警報器發(fā)出警報的時候，設備可以向外發(fā)出信號（用無線網(wǎng)絡信號模擬電子脈沖信號） （2）定時功能：這個功能已經(jīng)在原型機上實現(xiàn)。在原型機上，安裝有一個電子時鐘。該時鐘可以設定二十組警報時間。也就是說，可以滿足一次設定完畢后連續(xù)二十次的警報。而且，該電子時鐘自己擁有蓄電池。再一次性充滿電后，可以連續(xù)使用三個月?？梢赃_到長途汽車駕駛員的需求。 （3）警報功能：這個功能也在原型機上得到了實現(xiàn)。當設備達到警報狀態(tài)的時候，它會發(fā)出尖銳的鳴響，用來提醒駕駛員。同時，它也會發(fā)出紅色的警報色，進一步的提醒駕駛員盡快停車休息。 4.2項目的作用 可以有效緩解駕駛員的疲勞感，降低疲勞駕駛的幾率，繼而降低因為疲勞駕駛而引發(fā)的交通事故。 5、與相似產(chǎn)品的區(qū)別 與市場上目的相似的產(chǎn)品相比，這項小發(fā)明加入了定時警報功能。就是說他能夠設定一定的時間，類似于鬧鐘的性質(zhì)，每隔多長時間就提醒一下駕駛員，停車休息。 該作品具有較為合理的疲勞駕駛警報功能。可以根據(jù)不同的條件人為的設定警報間隔時間。而且還兼顧了按摩裝置，可以進一步的緩解駕駛員的疲勞感覺。 四、項目作品的使用方法 第一步：把項目作品接通電源，是作品達到工作狀態(tài)。 第二步：調(diào)整警報時間 ①按設定按鈕，進入設定警報時間狀態(tài)。 ②選擇小時和分鐘按鈕，開始調(diào)整警報時間。 ③當調(diào)完一組警報時間時，若想設定下一次警報時間，則選擇繼續(xù)按設定按鈕，進入下一個警報時間的設定狀態(tài)。若不想再設定新的警報時間，則選擇按時鐘按鈕，結束設定。以此類推。 ④調(diào)整完畢后，選擇按模式按鈕，選定自動關狀態(tài)。 ⑤當警報器達到預先設定好的工作時間的時候，警報器外端的LED警報燈會發(fā)出紅色亮光和刺耳的警報聲音。同時，打開電腦，搜索無線網(wǎng)絡，會找到一個新的無線網(wǎng)。這個無線網(wǎng)就是作品在工作狀態(tài)下時向外發(fā)出的信號。 ⑥項目作品會在每個工作時間點上持續(xù)工作一分鐘。在這一分鐘內(nèi)，會產(chǎn)生包括聲響，燈光和無線網(wǎng)的提醒。同時，一旦作品結束工作狀態(tài)，則所有提醒措施都將暫停。 五、實驗結果 該項目經(jīng)過多次反復試驗，已經(jīng)初步達到了原型機的設計初衷。經(jīng)過十五次的試驗，警報器都能夠按時準確的在已經(jīng)設定的時間段上完成任務（三大功能都能夠很出色的完成）。
作品圖片
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
- 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，汽車已經(jīng)不是什么稀罕的物件了。但是，汽車數(shù)量的增加，也導致了更多的交通事故的發(fā)生。而這些交通事故，又有很大一部分是因為疲勞駕駛造成的。 疲勞駕駛，顧名思義:意思是駕駛員在疲勞狀態(tài)下駕駛機動車輛。這是一種非常危險地行為。所以，我想到了設計一個警報裝置，來提醒駕駛員已經(jīng)疲勞駕駛了，請盡快停車休息。 創(chuàng)新點：按摩功能，定時功能，警報功能
科學性、先進性
- 作品的先進性： 該作品的先進性就體現(xiàn)在它的主要功能上，特別是按摩功能。在同類產(chǎn)品中，也有具有按摩功能的產(chǎn)品，但是很少有是用電子脈沖信號來充當按摩信號的。這就是它的一個先進性。 與現(xiàn)有技術作對比： 與市場上目的相似的產(chǎn)品相比，這項小發(fā)明加入了定時警報功能。就是說他能夠設定一定的時間，類似于鬧鐘的性質(zhì)，每隔多長時間就提醒一下駕駛員，停車休息。進過實驗，該作品可以做到一次性設定二十組警報時段。同樣的，在按摩功能上也是在同類產(chǎn)品中較為優(yōu)秀的。 突出的實質(zhì)性技術特點： 該項目的突出的實質(zhì)性技術特點主要分為兩個方面。第一個方面就是前文提到的電子脈沖按摩功能。另一個就是抓住了當今社會的一個主要的矛盾-----疲勞駕駛。 補充： 該項目是自己去思考，去實踐操作的。完全是學生的原創(chuàng)構思。經(jīng)過學生們的思考、研究，再加上指導教師的點播，最終完成了這個原型機設計和制作。
獲獎情況及鑒定結果
- 暫無。
作品所處階段
- 實物試驗階段，并取得多次試驗成功。
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無。
作品可展示的形式
- 實物展示。該作品已在創(chuàng)作者的努力下完成成品，并多次試驗成功。
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
- 技術特點和優(yōu)勢 該作品具有較為合理的疲勞駕駛警報功能?？梢愿鶕?jù)不同的條件人為的設定警報間隔時間。而且還兼顧了按摩裝置，可以進一步的緩解駕駛員的疲勞感覺。 適應范圍及推廣前景 該項目主要適用于長途汽車司機，因為長途汽車司機經(jīng)常性的處于疲勞駕駛的狀態(tài)之中。所以，對于這部分人群，該項目還是具有較為明朗的前景。
同類課題研究水平概述
- 目前中國市場上現(xiàn)有一款擁有重力感知的疲勞駕駛警報設備，它可以根據(jù)駕駛員的姿勢來確定駕駛員是否處于疲勞駕駛的狀態(tài)。但是，這個設備也有一定的不確定性。因為駕駛員的姿勢是因人而異的，該設備很容易出現(xiàn)誤報的情況。如果在沒有疲勞駕駛的時候警報了還沒什么，如果真的處于疲勞駕駛狀態(tài)而沒有警報，將會很容易出現(xiàn)交通事故。 與市場上目的相似的產(chǎn)品相比，這項小發(fā)明加入了定時警報功能。就是說他能夠設定一定的時間，類似于鬧鐘的性質(zhì)，每隔多長時間就提醒一下駕駛員，停車休息。進過實驗，該作品可以做到一次性設定二十組警報時段。同樣的，在按摩功能上也是在同類產(chǎn)品中較為優(yōu)秀的。 相對于該設備，我們的設備可以從根本上解決疲勞駕駛的問題。因為它是在計算時間。在駕駛員駕駛汽車一段時間后，警報功能開始工作。就是說，根本就不讓疲勞感出現(xiàn)。不出現(xiàn)疲勞感也就不存在疲勞駕駛的問題了。
