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海南大学 传感器设计论文 防疲劳安全驾驶系统设计 课程：传感器原理及其工程应用 学院：信息与科学技术学院 班级：08级电子信息工程 目录 引言—————————————————————2 设计系统简介———————————————————3 传感器设计与选择—————————————————4 整体系统设计———————————————————7 系统应用前景———————————————————10 参考文献——————————————————11 关键词: 智能 汽车安全驾驶 传感器 摘要：汽车防疲劳安全驾驶系统采用先进的电容感应触摸式传感器，通过微处理器判断驾驶员的注意力集中程度，通过音乐系统播放不同类型的音乐刺激司机，缓解驾驶员的压力，使其集中注意力。 一、引言 随着社会经济的发展，商用长途货物运输车越来越多，随着人们生活水平提高，私家轿车数量与日俱增。为满足人们生活工作需要，长途汽车运输得到飞速发展，各地高速公路的筹建，驾车旅游路线的开设，代驾公司的建立，这些都促使汽车用户大幅度增加，汽车成为每家每户外出首选的交通方式。据国家统计局发布的报告显示，2008年全国轿车保有量达2438万辆，其中私人轿车1947万辆，相当于每百人拥有1.5辆轿车，是世界平均水平的1/8。尽管如此，在沿海发达城市汽车保有量不亚于发达国家，据上海市城调队必威体育精装版调查显示，截至2009年第一季度末，上海市区每百户居民家庭拥有家用汽车24.3辆，这个数量比世界平均水平高出一大节。我国人均汽车拥有量增长很快， 汽车使用量增加，由此引发的交通安全问题是影响我国乃至全球和谐发展的严重问题。随着交通运输业的发展，道路交通伤害已日益成为威胁人类生命安全的一种世界性公害。全球每年约有120万人死于道路交通伤害，同时大约有5000万人受伤。在我国，每年因道路交通伤害死亡的人数居世界首位，而且以每年10％的速度递增。 注意力不集中是许多司机经常遇到的一个问题，它比较常发生在长时间驾驶，或者身体不适处于疲惫状态下驾驶。疲劳驾驶的特征为反应迟钝、动作不灵敏、精力不集中甚至打瞌睡，由此，注意力分散的司机对驾驶环境的识别缓慢，产生相应驾驶操作需要较长的时间，这样带来较高的行车危险性。 防疲劳安全驾驶系统设计的设计旨在使注意力分散驾驶的司机能随时通过系统发觉自己的驾驶状态，通过此系统刺激驾驶员集中注意力，若使用在客车上还可以让乘客对司机进行监督，从而保障行车安全，减小由于注意力分散产生交通事故的可能性。这也为人类生命财产安全提供了有力保障，降低道路伤害对国家社会经济造成的损害。 自主创新是当今社会的另一大主题。防疲劳安全驾驶系统采用先进的电容感应触摸式传感器，通过微处理器判断驾驶员的注意力集中程度，通过音乐系统播放不同类型的音乐刺激司机，缓解驾驶员的压力，使其集中注意力。 二设计系统简介 1系统名称：防疲劳安全驾驶系统 2系统功能： 1）自动检测功能； 2）实时判断驾驶员注意力集中情况； 3)音乐系统根据驾驶员精神状态播放不同类型音乐，起提神作用； 4)与汽车中央CPU通信功能。 3系统特点： 1)可非接触式测量，可在高温、辐射和强烈震动等剧烈工作环境下工作； 2)自动检测；智能化判断司机注意力情况； 3)成本低、使用方便；采用新型触摸开关，美观、磨损小、寿命长； 4)操作简单，使用方便；空间占用小，易安装； 5)操作模式具有可选择性；可与汽车中央CPU实时通信。 4系统创新点： 1) 安装庞大的不同类型的音乐； 2)智能判断驾驶员注意力集中程度； 3)采用多任务实时操作系统； 4)通过警示灯和音乐系统对司机提神； 5)采用电容感应触摸式传感器，无磨损，寿命长，可靠性高。 三 传感器设计与选择 在这个系统中，电容式传感器起到举足轻重的作用，我们先来讨论有关传感器的信息。 面向汽车应用的开关和按钮所遭受的设计约束必须应对的不利条件是：　　●?宽温度范围　　●?宽湿度范围　　●?驾乘人员连续不断的污损　　与早期的车型相比，如今汽车的开关和按钮要多得多。不仅数量众多，而且还必需能够很容易地安装到外形日益多样化的操纵面之中。另外，它们还需具备成本效益性，以取代密封型开关。一种逐渐走红的方法是转变为采用电容式触摸开关。由于未采用机械式部件，而且能够与成形操纵面相吻合，因此电容式触摸开关提供了汽车行业所需要的可靠性和价位。 汽车内传感器的工作环境十分恶劣，因此对传感器的要求也十分严格。这些传感器必须要经受住从一40~+150℃的温度变化，而且要求精度高、可靠性好、反应快、抗干扰和抗振动能力强，才能准确地实时检测汽车运行的有关状态，并将这些状态转换成电信号供给单片机处理。 图1 防疲劳安全驾驶系统组成示意图 防疲劳