一種車載智能緊急制動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種車載智能緊急制動系統(tǒng)，包括非接觸式心電監(jiān)測模塊，心率監(jiān)測模塊，CMOS圖像傳感模塊，控制模塊以及警示與制動機(jī)構(gòu)；控制模塊接收到心電監(jiān)測模塊，心率監(jiān)測模塊，CMOS圖像傳感模塊的數(shù)字信號后與歷史正常數(shù)據(jù)作對比和運(yùn)算，將結(jié)果存儲并產(chǎn)生輸出告警信號，觸發(fā)警示與制動結(jié)構(gòu)，輔助汽車制動，發(fā)出告警信號，從而達(dá)到保護(hù)生命財產(chǎn)安全的目的。該系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅可以提高用戶的體驗(yàn)舒適度，也將極大地提高汽車駕駛的安全系數(shù)。
【專利說明】
一種車載智能緊急制動系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種車載智能緊急制動系統(tǒng)，屬汽車技術(shù)與智能電子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，當(dāng)駕駛員駕駛汽車過程中，如果遇到突發(fā)(如心臟、神經(jīng)相關(guān)疾病突發(fā)甚至疲勞駕駛)的惡劣情況，很難對高速行駛的汽車做出及時的操控，從而可能造成交通事故。因此，在上述列舉的情況出現(xiàn)時，做出及時預(yù)警甚至在獲得預(yù)警信號后輔助駕駛員正確操控汽車，成為汽車操控系統(tǒng)發(fā)展的一大方向。
[0003]隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，心電信號的檢測技術(shù)不在局限于使用與皮膚接觸的干、濕電極，目前的電勢差電位傳感器已經(jīng)可以做到隔著衣物檢測微弱的心電信號，極大地降低了心電信號監(jiān)測的限制條件。
[0004]數(shù)字圖像處理在國民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。氣象部門用以分析氣象云圖，提高預(yù)報的準(zhǔn)確程度。國防及測繪部門，使用航測或衛(wèi)星獲得地域地貌及地面設(shè)施等資料。醫(yī)療部門采用各種數(shù)字圖像技術(shù)對各種疾病進(jìn)行自動診斷。進(jìn)行數(shù)字圖像處理所需要的設(shè)備包括數(shù)字圖像采集器、圖像處理計算機(jī)和圖像顯示終端。主要的處理任務(wù)，通過圖像處理軟件來完成。為了對圖像進(jìn)行實(shí)時處理，需要非常高的計算速度，通用計算機(jī)無法滿足，需要專用的圖像處理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)由許多單處理器組成陣列式處理機(jī)，并行操作，以提高處理的實(shí)時性。
[0005]FPGA(Field —Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn);適合用于對大量數(shù)據(jù)的處理和運(yùn)算。
[0006]將傳感器技術(shù)，數(shù)字圖像處理技術(shù)，F(xiàn)PGA技術(shù)應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，不僅使得用戶的體驗(yàn)越來越友好舒適，也將極大地提高汽車駕駛的安全系數(shù)，為減少用戶生命財產(chǎn)損失做出貢獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]—種車載智能緊急制動系統(tǒng)，包括非接觸式心電監(jiān)測模塊，心率監(jiān)測模塊，CMOS圖像傳感模塊，控制模塊以及警示與制動機(jī)構(gòu)。
[0008]所述的非接觸式心電監(jiān)測模塊位于駕駛員安全帶內(nèi)，所述的非接觸式心電監(jiān)測模塊包括兩組非接觸式心電信號監(jiān)測電極，兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模塊;所述的兩組非接觸式心電信號監(jiān)測電極，每組包括兩路非接觸式心電信號監(jiān)測電極;所述的的兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模中的每一組均含有兩路輸入，每路輸入連接一路非接觸式心電信號監(jiān)測電極;所述的兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模塊，通過有線方式連接控制模塊。
[0009]所述的心率監(jiān)測模塊，包括一路心率檢測傳感器，所述的心率監(jiān)測傳感器的感應(yīng)電極覆蓋方向盤表面，所述的心率檢測傳感器通過有線方式連接控制模塊。
[0010]所述的CMOS圖像傳感模塊包括兩組互為熱備份的CMOS圖像傳感器，位于駕駛員座位正前方擋風(fēng)玻璃上邊界;所述的兩組CMOS圖像傳感器中的每一組均含有兩路CMOS圖像傳感器，所述的CMOS圖像傳感器中的每一路均通過總線方式連接控制模塊。
[0011]所述的控制模塊位于車內(nèi)駕駛員人機(jī)交互面板下。所述的控制模塊包括一路用于的FPGA控制器，一路ARM-CorteXM3核心的控制信號處理器，一個固態(tài)存儲器;FPGA控制器的輸入用于接收傳感器數(shù)字信號；所述的FPGA控制器與固態(tài)存儲器通過總線方式連接，所述的FPGA控制器的輸出用于將處理過的告警信號傳遞給控制信號處理器;所述的FPGA控制器與所述的控制信號處理器通過四線SPI方式連接;所述的控制信號處理器與制動機(jī)構(gòu)連接。
[0012]所述的警示與制動結(jié)構(gòu)包括強(qiáng)弱電信號隔離器，汽車制動動作機(jī)構(gòu)以及車燈動作機(jī)構(gòu)。所述的強(qiáng)弱電信號隔離器一端連接控制模塊，另一端連接汽車制動動作機(jī)構(gòu)以及車燈動作機(jī)構(gòu)。
【附圖說明】
[0013]圖1本發(fā)明的拓?fù)涫疽鈭D。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例與附圖來具體說明本發(fā)明。
[0015]—種車載智能緊急制動系統(tǒng)，包括非接觸式心電監(jiān)測模塊如圖1所示(100)，心率監(jiān)測模塊如圖1所示(200)，CM0S圖像傳感模塊如圖1所示(300)，控制模塊如圖1所示(400)以及警示與制動機(jī)構(gòu)如圖1所示(500)。
[0016]優(yōu)選地，所述的非接觸式心電監(jiān)測模塊位于駕駛員安全帶內(nèi)，所述的非接觸式心電監(jiān)測模塊包括兩組非接觸式心電信號監(jiān)測電極，兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模塊如圖1所示(105) (106);所述的兩組非接觸式心電信號監(jiān)測電極，每組包括兩路非接觸式心電信號監(jiān)測電極如圖1所示(101) (102) (103) (104);所述的的兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模中的每一組均含有兩路輸入，每路輸入連接一路非接觸式心電信號監(jiān)測電極;所述的兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模塊，通過有線方式連接控制模塊如圖1所示(400)。在駕駛員正常駕駛及正確使用安全帶時，四路非接觸電極中的兩路如圖1所示(101) (102)為一導(dǎo)聯(lián)，四路非接觸電極中的兩路如圖1所示(103) (104)為另一導(dǎo)聯(lián);兩導(dǎo)聯(lián)可同時采集心電信號，并將采集來的心電信號傳遞至兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模塊如圖1所示(105) (106)，經(jīng)過圖1所示(105) (106)濾波放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的數(shù)字信號傳遞給控制模塊如圖1所示(400)。
[0017]優(yōu)選地，所述的心率監(jiān)測模塊如圖1所示(200)，包括一路心率檢測傳感器如圖1所示(201)，所述的心率監(jiān)測傳感器(201)的感應(yīng)電極覆蓋方向盤表面，當(dāng)駕駛員駕駛汽車時，雙手緊貼或通過薄手套握緊方向盤時，感應(yīng)電極將心率計數(shù)信號通過有線方式傳遞至控制豐旲塊如圖1所不(400)。
[0018]優(yōu)選地，所述的CMOS圖像傳感模塊如圖1所示(300)包括兩組互為熱備份的CMOS圖像傳感器，位于駕駛員座位正前方擋風(fēng)玻璃上邊界;所述的兩組CMOS圖像傳感器中的每一組均含有兩路CMOS圖像傳感器如圖1所示(401)(402)(403)(404);其中(401)(402)為一組，(403)(404)為另一組，每一路均通過總線方式連接控制模塊如圖1所示(400)。
[0019]優(yōu)選地，所述的控制模塊如圖1所示(400)位于車內(nèi)駕駛員人機(jī)交互面板下。所述的控制模塊包括一路用于的FPGA控制器如圖1所示(401)，一路ARM-CortexM3核心的控制信號處理器如圖1所示(402)，一個固態(tài)存儲器如圖1所示(403) ;FPGA控制器的輸入用于接收傳感器數(shù)字信號，將(105) (106)獲取的心電信號與(403)的歷史正常數(shù)據(jù)作對比，將(201)獲取的心率計數(shù)信號與正常范圍值作對比，并對(401)(402)(403)(404)獲取的圖像做圖像處理，將結(jié)果存儲至(403)并產(chǎn)生輸出告警信號；所述的FPGA控制器(401)與固態(tài)存儲器(403)通過總線方式連接，所述的FPGA控制器(401)的輸出用于將處理過的告警信號傳遞給控制信號處理器(402);所述的FPGA控制器(401)與所述的控制信號處理器(402)通過四線SPI方式連接;所述的控制信號處理器(402)與警示與制動結(jié)構(gòu)如圖1所示(500)連接。
[0020]優(yōu)選地，所述的警示與制動結(jié)構(gòu)如圖1所示(500)包括強(qiáng)弱電信號隔離器如圖1所示(501)，汽車制動動作機(jī)構(gòu)如圖1所示(502)以及車燈動作機(jī)構(gòu)如圖1所示(503);所述的強(qiáng)弱電信號隔離器(501)—端連接控制模塊，另一端連接汽車制動動作機(jī)構(gòu)(501)以及車燈動作機(jī)構(gòu)(502);當(dāng)(500)接收到從(402)發(fā)出的觸發(fā)制動和燈光告警的信號時，自動制動汽車，并將所有車燈打開。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車載智能緊急制動系統(tǒng)，包括非接觸式心電監(jiān)測模塊，心率監(jiān)測模塊，CMOS圖像傳感模塊，控制模塊以及警示與制動機(jī)構(gòu)。2.所述的非接觸式心電監(jiān)測模塊位于駕駛員安全帶內(nèi)，所述的非接觸式心電監(jiān)測模塊包括兩組非接觸式心電信號監(jiān)測電極，兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模塊;所述的兩組非接觸式心電信號監(jiān)測電極，每組包括兩路非接觸式心電信號監(jiān)測電極;所述的兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模中的每一組均含有兩路輸入，每路輸入連接一路非接觸式心電信號監(jiān)測電極；所述的兩組模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模塊，通過有線方式連接控制模塊。3.所述的心率監(jiān)測模塊，包括一路心率檢測傳感器，所述的心率監(jiān)測傳感器的感應(yīng)電極覆蓋方向盤表面，所述的心率檢測傳感器通過有線方式連接控制模塊。4.所述的CMOS圖像傳感模塊包括兩組互為熱備份的CMOS圖像傳感器，位于駕駛員座位正前方擋風(fēng)玻璃上邊界;所述的兩組CMOS圖像傳感器中的每一組均含有兩路CMOS圖像傳感器，所述的CMOS圖像傳感器中的每一路均通過總線方式連接控制模塊。5.所述的控制模塊位于車內(nèi)駕駛員人機(jī)交互面板下;所述的控制模塊包括一路用于的FPGA控制器，一路ARM-CorteXM3核心的控制信號處理器，一個固態(tài)存儲器;FPGA控制器的輸入用于接收傳感器數(shù)字信號;所述的FPGA控制器與固態(tài)存儲器通過總線方式連接，與所述的控制信號處理器通過四線SPI方式連接;所述的控制信號處理器與制動機(jī)構(gòu)連接。6.所述的警示與制動結(jié)構(gòu)包括強(qiáng)弱電信號隔離器，汽車制動動作機(jī)構(gòu)以及車燈動作機(jī)構(gòu);所述的強(qiáng)弱電信號隔離器一端連接控制模塊，另一端連接所述的汽車制動動作機(jī)構(gòu)以及車燈動作機(jī)構(gòu)。
【文檔編號】B60T7/14GK105946825SQ201610299970
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】丁芳, 劉林峰, 方勝, 秦政
【申請人】安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院