專利名稱：一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于操作設(shè)備和車輛的駕駛員工作狀態(tài)監(jiān)控裝置，特別涉及汽車駕駛員駕駛汽車的狀態(tài)監(jiān)控器。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，在電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于汽車控制、報(bào)警之中，各種傳感器、控制電路應(yīng)用于汽車的點(diǎn)火、平衡、車門的開(kāi)鎖等方面。還有汽車倒車報(bào)警，防盜報(bào)警，高速報(bào)警及低速報(bào)警等報(bào)警裝置。如中國(guó)專利92203204“多功能汽車報(bào)警器”，具有水溫報(bào)報(bào)警電路，倒車、盜車、氣壓、油位等電路。以及還有酒精監(jiān)控裝置等。這些新技術(shù)使用，使汽車功能更加全面。但是，對(duì)于駕駛員在出現(xiàn)病態(tài)，、疲勞瞌睡、醉酒狀態(tài)等不規(guī)范、不安全的駕駛狀態(tài)時(shí)，還沒(méi)有一種裝置進(jìn)行予報(bào)，限制和減低車速，以及停車的裝置。從而，使得以上所述的種種駕駛員不正常狀態(tài)下，駕車的事故得到有效預(yù)防，降低事故的發(fā)生率。
本實(shí)用新型的目的在于對(duì)上述預(yù)警裝置不足的改進(jìn)，提供一種可以監(jiān)控駕駛員病態(tài)，疲勞、瞌睡和醉狀態(tài)以及不規(guī)范駕車狀態(tài)，有效控制事故發(fā)生，大大降低人員傷亡，財(cái)產(chǎn)損失的駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置。
本實(shí)用新型所提供的一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置，它包括傳感器，報(bào)警電路，減速電路，停車電路等，其特點(diǎn)是還含有觸發(fā)驅(qū)動(dòng)集成電路，顯示電路，控制減速與報(bào)警電路，控制停車的延時(shí)電路和電源；所述的傳感器經(jīng)連接的觸發(fā)驅(qū)動(dòng)集成電路連接顯示電路，再接控制減速與報(bào)警的延時(shí)電路，其電路連接報(bào)警電路，且并連至減速電路，發(fā)出警告聲和控制車減速；而在其后還連接控制停車延時(shí)電路，并發(fā)出停車信號(hào)至停車電路。
以上所述的一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置通過(guò)傳感器檢測(cè)駕駛員的嘴和鼻子的呼吸氣流，或者檢測(cè)呼吸出的帶有較強(qiáng)的溫?zé)釟怏w的比人體其它部能量要強(qiáng)的紅外線電磁波，經(jīng)氣流或者紅外線檢測(cè)傳感器將所測(cè)氣流強(qiáng)度，或紅外線電磁波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)觸發(fā)驅(qū)動(dòng)集成電路放大后傳遞電信號(hào)給顯示電路，當(dāng)駕駛員處在正常操作位置，規(guī)范的操作姿勢(shì)和狀態(tài)時(shí)，顯示電路發(fā)出正常綠色光信號(hào)，不規(guī)范時(shí)將熄滅。同時(shí)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)顯示電路連接輸出至控制減速和報(bào)警延時(shí)電路，當(dāng)駕駛員不規(guī)范狀態(tài)時(shí)，該電路導(dǎo)通工作，并延時(shí)預(yù)置時(shí)間后，接通報(bào)警電路和減速電路，發(fā)出警示聲并開(kāi)始減速。并且同時(shí)還將信號(hào)傳入連接的控制停車延時(shí)電路，如果駕駛員仍不規(guī)范操作狀態(tài)，停車延時(shí)電路在預(yù)置的時(shí)間內(nèi)接通停車電路，自動(dòng)將車停止。而當(dāng)駕駛員在停車或者報(bào)警減速時(shí)回復(fù)規(guī)范操作狀態(tài)，車將立即處于正常操作駕駛狀態(tài)。
本實(shí)用新型所提供的一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置，由于采用了呼吸氣流傳感器報(bào)警減速，停車等控制電路，對(duì)駕駛的操作姿勢(shì)和狀態(tài)進(jìn)行了監(jiān)控，駕駛員處在病態(tài)、疲勞、瞌睡和醉酒狀態(tài)駕車時(shí)，由于操作狀態(tài)發(fā)生改變，本裝置將報(bào)警預(yù)告，自動(dòng)減速直至停車。有效控制了事故的發(fā)生的降低了事故發(fā)生率，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，是一種很好的安全保證裝置，具有較好的經(jīng)濟(jì)使用價(jià)值和良好的社會(huì)效益。它可以應(yīng)用在各種汽車、摩托車、機(jī)車、快船等各種交通工具上，也可以應(yīng)用于各種危險(xiǎn)、重要的設(shè)備的操作臺(tái)上，其用途較為廣泛。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的典型實(shí)施例。


圖1是駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置電氣原理框圖；圖2是駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置電路原理圖；圖3是呼吸氣流檢測(cè)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是呼吸紅外線檢測(cè)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是速度變阻器結(jié)構(gòu)示意圖。
如
圖1所示，駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置由傳感器1，報(bào)警電路2，減速電路3，停車電路4，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)集成電路5，顯示電路6，控制減速與報(bào)警延時(shí)電路7，控制停車延時(shí)電路8和電源9等所構(gòu)成。傳感器將人體嘴鼻呼吸氣流轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入至觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)放大后傳至顯示電路，顯示駕駛狀態(tài)，再連接控制減速與報(bào)警延時(shí)電路，并將信號(hào)傳至報(bào)警電路并同時(shí)傳遞減速電路，發(fā)生警示聲并開(kāi)始降低車速。同時(shí)，連接控制停車延時(shí)電路，經(jīng)延時(shí)后發(fā)出停車信號(hào)至停車電路，其中驅(qū)動(dòng)集成電路，顯示電路，控制減速，報(bào)警，停車延時(shí)電路等由直流電源9供電。
如圖2所示的駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置電路，所述的傳感器采用的是紅外線傳感器，其由兩個(gè)接受人的面部嘴鼻紅外線接收器X1、X2串連，接一個(gè)放大三極管B0基極和差動(dòng)信號(hào)的電阻R0組成。其將紅外線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由三極管B0放大后由其發(fā)射極與集電極輸出。所述的觸發(fā)驅(qū)動(dòng)集成電路由放大集成電路501(5G0401)負(fù)載電阻R5，電容C1和C2，以穩(wěn)壓二極管D1等組成，傳感器的放大三極管的輸出一頭經(jīng)電阻R5接主回路的正極，并接至放大集成電路501腳9，另一頭接放大集成電路腳2，并接供電的電阻6，其一端接地。其腳1與腳3并連電容C1，其腳7與腳8并連電容C2腳4接主回路負(fù)極(接地)。其腳6與腳9短接。另外中電阻R5與其腳9之間并連穩(wěn)壓二極管D1，二極管另一端接地。所述的放大驅(qū)動(dòng)電路5將信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)顯示電路6，而所述的顯示電路6由負(fù)載電阻R1，發(fā)光二極管LED1和LED2組成。其發(fā)光二極管接電源正極同上，電阻R1串連在發(fā)光二極管前，其另一端接在放大集成電路輸出腳5上。所述的控制減速與報(bào)警電路7由其上的腳5經(jīng)串連的電阻R2，連接開(kāi)關(guān)三極管B1的基極，并在其之間并連一個(gè)充電延時(shí)電容C3，其另一端接地。三極管的發(fā)射極接地，集電極經(jīng)串連的繼電器J1繞組連接正極，且并連一個(gè)穩(wěn)壓二極管D2組成。其繼電器J1控制雙聯(lián)開(kāi)關(guān)K1，K1將導(dǎo)通或關(guān)閉報(bào)警電路2和減速電路3，以及導(dǎo)通或斷開(kāi)延時(shí)停車電路8。而所述的延時(shí)停車電路由繼電器J1的連接電源下極的開(kāi)關(guān)K1，串連電容C4和車速變阻器801的電阻R3后接地，時(shí)基集成電路802(LM555)，電容C5，電阻R4和電容C6，開(kāi)關(guān)三極管B2，繼電器繞組J2等組成，時(shí)基集成電路腳4，腳8短接后連接至繼電器開(kāi)關(guān)K1觸頭，腳2，腳6分別接至電容C4與車速變阻器之間，腳1接地，腳5串電容C5后接地。其輸出腳3經(jīng)電阻R4接至開(kāi)關(guān)三極管基極，且并接充電電容C6，其另一端頭接地。三極管的發(fā)射極接地，其集電極經(jīng)繼電器繞組J2至電源正極。其繼電器J2控制開(kāi)關(guān)K2，導(dǎo)通或斷開(kāi)停車電路4。另外在供電回路上具有電池9，也可以由車的電源供電。并在其電路上設(shè)有開(kāi)關(guān)K0，控制車只在前進(jìn)檔上閉合向駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置供電，而當(dāng)在空檔及倒車檔上打開(kāi)，停止供電，駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置停止工作。
以上所述的駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置工作，當(dāng)駕駛員正常、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)駕駛車輛時(shí)，傳感器1接受人體而部嘴鼻的氣流一紅外線，將其轉(zhuǎn)換電信號(hào)經(jīng)電阻R0差動(dòng)低消濾波后，經(jīng)三極管B0放大并輸出，經(jīng)負(fù)載電阻R5接放大驅(qū)動(dòng)集成電路501，取其電壓信號(hào)放大并輸出腳5為低電平狀態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示電路的發(fā)光二極管(綠色)LED1和LED2隨著駕駛員的呼吸，發(fā)出綠色閃光，指示出正常駕駛。同時(shí)，電源通過(guò)LED1和LED2向電容C3充電，因放大正常駕駛，集成電路腳5此時(shí)為低電平，C3中的僅有的微量電荷可通過(guò)R2和放大集成電路501的腳5迅速放電，而C3兩端的電壓不足以使三極管B1導(dǎo)通，為此，不會(huì)引起后級(jí)電路動(dòng)作，車輛正常行駛。
當(dāng)駕駛員非正常操作狀態(tài)，面部及呼吸流偏離了傳感器后，并超過(guò)預(yù)定時(shí)間，放大集成電路501腳5截止，發(fā)光二極管LED1、LED2熄滅，電源通過(guò)其LED1、LED2經(jīng)電阻R2向電容C3充電，使其C3端的電壓上升至0.7V以上，三極管集電極與發(fā)射極導(dǎo)通，繼電器繞組J2通過(guò)電流，使其開(kāi)關(guān)K1閉合，接通報(bào)警電路2和減速電路3，發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)車輛減速。并且開(kāi)關(guān)K1閉合后接通電流經(jīng)過(guò)車速變阻器801電阻R3向電容C4充電，導(dǎo)致其兩端的電位差越來(lái)越大。此時(shí)，如果駕駛員仍不恢復(fù)規(guī)范的駕駛狀態(tài)，車速變阻器電阻R3將隨著車速的高低來(lái)確定繼電器J2的導(dǎo)通和K2閉合的早晚。當(dāng)車速越高時(shí)，車速變阻器電阻R3值越小，電容C4充足電越快，其兩端電位差越大，時(shí)基集成電路802的工作狀態(tài)發(fā)生反轉(zhuǎn)越早，其腳3由原來(lái)的低電平變?yōu)楦唠娖骄驮纾龢O管B2導(dǎo)通也就快，繼電器J2使的開(kāi)關(guān)K2常開(kāi)觸點(diǎn)及時(shí)閉合，接通停車電路4，使車停下，時(shí)間設(shè)置約為10秒左右。當(dāng)車速低，車速變阻器801的電阻R3值變大，電容C4充足電慢，時(shí)基集成電路802的工作狀態(tài)發(fā)生反轉(zhuǎn)較遲，三極管B2的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通較慢，設(shè)定約為20秒左右，使繼電器J2的開(kāi)關(guān)常閉觸頭K2閉合，接通停車電路4，使車停下。而當(dāng)駕駛員恢復(fù)正常標(biāo)準(zhǔn)駕車狀態(tài)后如前所述可恢復(fù)正常車輛駕駛。
以上所述的傳感器安裝在車輛駕駛員前的操作盤上，汽車最佳安裝位置是方向盤的中心。鉆孔并安放傳感器。
圖3，駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置的傳感器，它由塑料管101，裝在其內(nèi)的紅外線接收器102，在管的端頭安裝的聚光凸鏡103和固定凸鏡的端蓋104所組成。
圖4，駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置的傳感器，它由塑料管105，安裝在其內(nèi)的微型駐極話筒106，以及在話筒與塑料管之間泡沫塑料抗干擾層107等所組成。
所述的駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置的車速變阻器，它是由車速指示器內(nèi)加上觸頭和碳膜電阻片或者滑動(dòng)電阻改進(jìn)形成的。圖5，滾筒式車速變阻器由轉(zhuǎn)軸9001，磁鋼9002，感應(yīng)鋁罩9003，鐵護(hù)罩9004，軸承9005，游絲9006，滾筒軸9007，滾筒9008，以及膜片式滑動(dòng)阻9009，銀觸頭9010等組成，所述的電阻膜片安裝在滾筒軸上，銀觸頭接觸電阻膜片，并且固定安裝表座9011之上。本結(jié)構(gòu)也可以在其類型的車速表上安裝上電阻膜片，觸頭改成車速變阻器。
本實(shí)用新型所述的一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置，也可以少做一些改進(jìn)安裝在機(jī)車、快船及其它設(shè)備的操作臺(tái)上，作為安裝監(jiān)控器使用，為此，它具有較廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和推廣價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置，其特征在于它包括傳感器(1)、一個(gè)汽車駕駛狀態(tài)監(jiān)控電路板，其電路板上的電路含有放大集成電路501、負(fù)載電阻R5、電容C1和C2、穩(wěn)壓二極管D1，顯示負(fù)載電阻R1、發(fā)光二極管LED1和LED2，電阻R2、開(kāi)關(guān)三極管B1、電容C3、繼電器J1及穩(wěn)壓二極管D2，繼電器J1及開(kāi)關(guān)K1，電容C4、車速變阻器801的可調(diào)電阻R3、集成電路802、電容C5，電阻R4和電容C6、開(kāi)關(guān)三極管B2、繼電器J2及開(kāi)關(guān)K2；所述的傳感器(1)是紅外線傳感器，安裝在汽車方向盤的中心位置，由兩個(gè)串連的接收人面部嘴鼻發(fā)出紅外線的接收器X1、X2，連接一個(gè)放大三極管B0基極和差動(dòng)信號(hào)的電阻R0所組成，三極管B0的發(fā)射極與集電極輸出；三極管B0的發(fā)射極輸出頭，串連電阻R5，接主回路的正極，并接至放大集成電路501腳9，三極管B0集電極頭接放大集成電路腳2，并接供電的電阻6，其一端接地，其腳1與腳3并連電容C1，其腳7與腳8并連電容C2腳4接主回路負(fù)極，其腳6與腳9短接，電阻R5與其腳9之間并連穩(wěn)壓二極管D1，二極管另一端接地；其發(fā)光二極管接電源正極，電阻R1串連在發(fā)光二極管前，其另一端接在放大集成電路501輸出腳5上；其后串聯(lián)的電阻R2，連接開(kāi)關(guān)三極管B1的基極，并在其之間并連一個(gè)充電延時(shí)電容C3，其另一端接地，三極管B1的發(fā)射極接地，集電極串聯(lián)繼電器J1繞組連接正極，且并連一個(gè)穩(wěn)壓二極管D2，其繼電器J1控制雙聯(lián)開(kāi)關(guān)K1，一個(gè)開(kāi)關(guān)K1串連在報(bào)警與(2)減速裝置(3)的供電回路上；另有一個(gè)開(kāi)關(guān)K1的一個(gè)觸頭接正極，一個(gè)觸頭串聯(lián)電容C4接電阻R3，其電阻R3的另一端連接負(fù)極，集成電路802腳4，腳8短接后連接至繼電器開(kāi)關(guān)K1觸頭，腳2，腳6分別接至電容C4與電阻R3之間，腳1接地，腳5串電容C5后接地，其輸出腳3串聯(lián)電阻R4接至開(kāi)關(guān)三極管B2基極，且并接充電電容C6，其另一端頭接地，三極管B2的發(fā)射極接地，其集電極連繼電器繞組J2至電源正極，其繼電器J2控制開(kāi)關(guān)K2，而開(kāi)關(guān)K2串聯(lián)連在停車裝置(4)的供電回路上；另外在主回路上具有電池(9)，并在主回路上串連開(kāi)關(guān)K0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置中所述的車速變阻器，包括滾筒式車速器的轉(zhuǎn)軸(9001)，磁鋼(9002)，感應(yīng)鋁罩(9003)，鐵護(hù)罩(9004)，軸承(9005)，游(9006)，滾筒軸(9007)，滾筒(9008)，其特征是在滾筒軸上安裝著一個(gè)膜片滑動(dòng)電阻(9009)，并與其接觸的觸頭(9010)，且固定在表座(9011)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置，其特征是所述的傳感器由塑料管(101)，安裝在其內(nèi)的紅外線接收器(102)，安裝在管的端頭安裝的聚光凸鏡(103)，固定其凸鏡的端蓋(104)所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置，其特征是所述的傳感器由塑料管(105)，安裝其內(nèi)的微型駐極話筒(106)，以及在話筒與塑管之間泡沫塑料抗干擾層(107)所組成。
專利摘要本實(shí)用新型所提供的一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)控裝置,它有報(bào)警電路(2)、減速(3)、停車電路(4),特點(diǎn)是還有紅外線檢測(cè)人面部呼吸流的傳感器(1),觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路(5),顯示電路(6),控制報(bào)警、減速的延時(shí)電路(7)和由車速高低而控制停車的電路(8)。可監(jiān)控駕駛員病態(tài),疲勞,瞌睡和醉酒駕車的不規(guī)范狀態(tài),有效控制事故的發(fā)生,降低事故發(fā)生率,是一種可用于各種車輛和其它設(shè)備的安全裝置。
文檔編號(hào)B60T7/14GK2480241SQ01210000
公開(kāi)日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2001年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月8日
發(fā)明者劉紅旗 申請(qǐng)人:劉紅旗