基本信息
- 项目名称：
- 疲劳预警与自动控制刹车系统---基于gogo850与ABS的完美组合
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 将两种已经应用于实际的科技产品gogo850和ABS自动控制刹车系统有机结合起来，在驾驶员出现疲劳症状时，疲劳驾驶预警系统gogo850采集信号并将信号传送到报警装置，警报装置报警提醒驾驶员提高注意力，在提醒无效的情况时，则将信号传输到电脑ECU，电脑ECU判断汽车行驶状况与路面状况发出指令，控制ABS自动控制刹车系统，使汽车根据路况实现紧急制动或缓慢制动。
- 详细介绍：
- ABS自动控制刹车系统通过安装在车轮上的传感器接收车轮的运动情况信号，并输送到车载电脑ECU进行分析处理，电脑ECU将处理得到的信号反馈给电磁阀，控制电流的大小，从而实现刹车制动。 Gogo850利用汽车级图像传感器采集人脸红外图像，性能超过奔腾二代的高速数字信号处理器进行数字图像处理与分析，先进的疲劳算法确保驾驶员在疲劳驾驶的时候及时发出报警信号，同时将信号以电脉冲的形式输入汽车电脑ECU，电脑将电脉冲信号进行识别处理。 Gogo850的摄像头对驾驶员进行人脸图像分析，检测眼睛的开合情况，尤其是对瞳孔进行识别，从而分辨出驾驶员是否是疲劳驾驶，即使有驾驶员睁眼睡觉也能被识别出，基于红外差分图像的处理使得产品在阳光下和黑暗里都能进行识别。当检测到驾驶员正在疲劳驾驶时，gogo850会对驾驶员提出警告，并将信号输入车载电脑ECU，电脑将电脉冲信号进行识别处理，并记录数据。如果驾驶员还没有做出有效调整，则gogo850就会发出尖锐报警声，警示驾驶员提高驾驶注意力。到此为止只是gogo850在工作。当驾驶员对警报仍然无动于衷，则车载电脑ECU就会对gogo850输入的信号进行判断，确定驾驶员正在以最不安全的状态驾车行驶，则发出指令，向ABS自动控制刹车系统的电磁阀供电，使汽车驾驶员在没有踩动制动踏板的情况下控制汽车进行缓慢刹车，直到汽车停止不动，到此该系统工作完成。 将两种已经应用于实际的科技产品疲劳驾驶预警系统gogo850和ABS自动控制刹车系统有机结合起来，可以更好的控制交通事故的发生。本文在对已有的研究情况做出综述的基础上，做出了一些思考，具有一定的见解和现实意义。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 汽车交通事故有很大一部分属于疲劳驾驶引起。 根据美国国家公路交通安全署的统计,在美国的公路上,每年由于司机在驾驶过程中跌入睡眠状态而导致大约10万起交通事故,约有1500起直接导致人员死亡,711万起导致人员伤害。在欧洲的情况也大致相同,如在德国境内的高速公路上25%导致人员伤亡的交通事故,都是由疲劳驾驶引起的。根据2001年中国交通部的统计,我国48 %的车祸由驾驶员疲劳驾驶引起,直接经济损失达数十万美元。有关汽车驾驶员的疲劳检测问题,随着高速公路的发展和车速的提高,目前已成为汽车安全研究的重要一环。 本系统将已经应用于实际的两种科技产品有机结合起来,通过提醒驾驶人员和自动制动两种方式实现汽车的安全行驶。 创新点：将两种已经应用于实际的科技产品疲劳驾驶预警系统gogo850和ABS自动控制刹车系统有机结合起来，在驾驶员出现疲劳症状时，疲劳驾驶预警系统gogo850采集信号并将信号传送到报警装置，警报装置报警提醒驾驶员提高注意力，在提醒无效的情况时，则将信号传输到电脑ECU，电脑ECU判断汽车行驶状况与路面状况并发出指令，控制ABS自动控制刹车系统，使汽车根据路况实现紧急制动或缓慢制动。 技术关键：疲劳驾驶预警系统gogo850能够有效采集驾驶员疲劳信号，电脑ECU能够正确分析报警信号并作出正确判断，使汽车顺利制动。
科学性、先进性
- 将gogo850和ABS自动控制刹车系统有机结合起来，在驾驶员出现疲劳症状时，疲劳驾驶预警系统gogo850采集信号并将信号传送到报警装置，警报装置报警提醒驾驶员提高注意力，在提醒无效的情况时，则将信号传输到电脑ECU，电脑ECU判断汽车行驶状况与路面状况发出指令，控制ABS自动控制刹车系统，使汽车根据路况实现紧急制动或缓慢制动。gogo850的摄像头对驾驶员进行人脸图像分析，从而分辨出驾驶员是否是疲劳。当检测到驾驶员正在疲劳驾驶时，gogo850会对驾驶员提出警告，并将信号输入车载电脑ECU，记录数据。并gogo850就会发出尖锐报警声，警示驾驶员提高驾驶注意力，到此为止只是gogo850在工作。当驾驶员对警报仍然无动于衷，则车载电脑ECU就会对gogo850输入的信号进行判断，则发出指令，向ABS自动控制刹车系统的电磁阀供电，使驾驶员在没有踩动制动踏板的情况下控制汽车进行缓慢刹车，直到汽车停止不动，到此该系统工作完成。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 研究阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使驾驶员行车时保持注意力高度集中可以有效控制交通事故的发生率。本产品不仅有利于提醒驾驶员注意行车，在必要情况下实现自动刹车，减少交通事故的发生。 此前国内市场上虽然已经存在本产品中的两个主要部分，但尚未发现此两种产品的结合物，本设计将两种产品结合起来既然可以更好的控制交通事故的发生，则必定有非常广阔的发展前景。
同类课题研究水平概述
- 许多国家都比较重视疲劳驾驶预警系统的研究工作,早期的疲劳驾驶测评主要是从医学角度出发,借助医疗器件进行的。这些研究可以追溯到1935 年美国交通部管辖的洲际商业协会要求美国公共卫生服务署对城市商业机动车驾驶员服务时间管理条例的合理性所进行的调查，但是对疲劳驾驶的实质性的研究工作,是从20 世纪80 年代由美国国会批准交通部实施驾驶服务时间(HOS)改革,研究商业机动车驾驶和交通安全的关系,并健全卡车和公共汽车安全管理条例开始的,由此把疲劳驾驶的研究提到立法高度,保证了开展疲劳驾驶研究的合法性、有效性和持续性。其研究工作大致可以分为两大类:一是研究疲劳瞌睡产生的机理和其他各种诱发因素,寻找能够降低这种危险的方法；二是研制车辆智能报警系统,防止驾驶员瞌睡状态下驾驶。20世纪90年代,疲劳程度测量方法的研究有了很大的进展,许多国家已开始了疲劳驾驶车载电子测量装置的开发研究工作,尤以美国的研究发展较快。我国的疲劳驾驶预警系统研究起步较晚,目前比较成型的是由清华大学和东南大学的几位博士组建的中国单片机公共实验室南京研发中心联合南京远驱科技有限公司研究出来的gogo850，是国内唯一已经商业化的疲劳驾驶预警系统。 关于驾驶人疲劳及注意力分散等安全状态的监测预警技术，由于它在交通事故预防方面的发展前景而受到各国高度的重视，研究人员根据驾驶人疲劳时在生理和操作上的特征进行了多方面的研究，一些研究成果已形成产品并开始进入市场。驾驶人疲劳状态的检测方法可大致分为基于驾驶人生理信号、基于驾驶人生理反应特征、基于驾驶人操作行为和基于车辆状态信息的检测方法。 但是将疲劳预警系统和自动控制刹车系统两者结合实行自动控制的研究还没有人具体提出。 当今社会是车行天下的社会，伴随着汽车行业的发展，我们的生活中发生了越来越多的交通事故，给我们的生活造成了更多的阴影。为了有效地减少交通事故的发生，越来越多的高科技作品应用到汽车产品上。本作品在已经应用于实际的新型产品的基础上，加以组合改进，以gogo850信号的输出与ABS能够对信号准确无误的接收，两者进行完美的结合，以期能用最小的成本代价给社会带来更多的便利。本设计现正处于初步摸索阶段，还不够完善，尚有许多问题亟需解决。若本设计能够得以完善，并应用于实际，相信定能为减少交通事故的发生做出贡献。
