一種基于dsp的車載醉酒駕駛預警裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種車輛主動安全裝置領域，具體是一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置。
【背景技術】
[0002]隨著全球經濟迅猛發展，現代科技的不斷進步，汽車作為現代城市的重要交通工具日益普及。在日常生活中，應酬往往少不了，這直接導致醉酒駕駛行為的發生。醉酒駕駛嚴重危害到路人的身心健康，越來越受到人們的關注。目前對于醉酒駕駛主要管理方式是法律約束或處罰，但醉酒駕駛人往往抱著僥幸心里，從而給交通事故的發生埋下了隱患。
[0003]隨著社會的不斷進步與發展，各種檢測、監控酒精濃度的設備如雨后春筍，不斷涌現。這給車載酒精濃度預警裝置的發展提供了契機。但鮮見車載式醉酒駕駛設備，本實用新型提出的車載醉酒駕駛預警裝置就是基于DSP數字圖像處理的基礎上發展而來的，能夠有效地緩解駕駛人酒后駕駛問題。
【實用新型內容】
[0004]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，通過CCD圖像傳感器捕獲駕駛員的面部圖像信息，通過MQ3酒精傳感器收集飲酒信息。TMS320DM642 DSP對MQ3酒精傳感器采集的信息進行處理，判別駕駛人及乘客是否飲酒，通過處理CCD圖像傳感器信息提取駕駛人疲勞特征，用于輔助判別駕駛人是否醉酒駕駛。若達不到合法條件，聲光警告提示，并適當延時后斷開點火回路，能夠有效地緩解駕駛人酒后駕駛問題。
[0005]為了實現上述任務，本實用新型采取如下的技術解決方案:
[0006]一種基于DSP的汽車車載醉酒駕駛預警裝置，它包括酒精濃度信號采集模塊、酒精濃度信號轉換處理模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊、控制模塊組成，其特征在于:所述的酒精濃度采集模塊由酒精濃度傳感器組成，通過酒精濃度信號轉換處理模塊與控制模塊連接；所述的圖像采集模塊由圖像采集器和圖像解碼器組成，圖像采集器通過圖像解碼器與圖像處理模塊連接；所述的控制模塊和圖像處理模塊相連接，并汽車發動機點火回路中的繼電器相連接。
[0007]進一步地，所述的酒精濃度傳感器型號為MQ3型氣敏傳感器，并安裝于汽車方向盤上。
[0008]進一步地，所述的酒精濃度信號轉換處理模塊為AD571模數轉換器。
[0009]進一步地，所述的控制模塊中的單片機型號為STC89C52RC。
[0010]進一步地，所述的圖像采集器型號為1/4〃 SONY機器視覺專用CXD模組。
[0011]進一步地，所述的圖像解碼器的型號為TVP5150。
[0012]進一步地，所述的圖像處理模塊選用圖像數字信號處理器TMS320DM642。
[0013]與現有技術相比本實用新型的有益效果是:
[0014]1、能夠克服使用單一酒精濃度傳感器誤判非醉酒駕駛的缺點，能夠有效地緩解駕駛人酒后駕駛問題，極大保障了駕駛人和行人的安全，有極高的使用價值。
[0015]2、是一種汽車主動安全保護設備，與汽車發動機點火控制電路相連接，能夠采用主動的方式輔助駕駛人安全駕駛，可有效減小酒駕次數。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的系統結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的硬件組成圖。
[0018]圖3為本實用新型的ULN2803A引腳圖。
[0019]圖4為本實用新型的工作流程圖。
[0020]以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
【具體實施方式】
[0021]參見圖1，本實施例給出一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，當駕駛員進入駕駛室后，安裝在汽車轉向盤上的MQ3酒精濃度傳感器開始收集空氣的酒精濃度，并將模擬信號利用A/D571模數轉換器轉換成數字信號后輸入TMS320DM642 DSP，若酒精濃度沒有超過限制值，則重新搜集酒精濃度信息，否則啟動安裝于汽車轉向盤上的CCD圖像傳感器采集駕駛員的面部圖像信息；TMS320DM642 DSP對CCD圖像傳感器采集的圖像提取人的面部特征，判斷駕駛員是否疲勞，如果不是，返回檢測酒精濃度，如果是，TMS320DM642 DSP則會進行聲光預警并通過串口通訊向STC89C52RC單片機輸出控制信號；STC89C52RC單片機通過串口通訊接收TMS320DM642 DSP發送的控制信號來驅動串聯于汽車的點火電路之中繼電器線圈閉合，斷開發動機點火回路。
[0022]參見圖2，本裝置的硬件主要包括:MQ3酒精濃度傳感器、AD571模數轉換器、FLASH、SDRAM, CCD圖像傳感器、TVP5150視頻解碼芯片、TMS320DM642 DSP高速數字圖像處理芯片、STC89C52RC單片機、ULN2803A電流放大芯片、電壓整理電路、聲光警告、點火回路、串口通訊，常開接點串聯于汽車的點火電路之中繼電器，給整個系統供電的蓄電池等。
[0023]MQ3酒精濃度傳感器是一種氣敏傳感器，靈敏度高，輸出的模擬信號選用AD571轉換成數字信號。
[0024]圖像解碼器的型號選用TVP5150，圖像處理模塊選用圖像數字信號處理器TMS320DM642。
[0025]圖像采集模塊中的傳感器采用1/4〃 SONY機器視覺專用C⑶模組，是一種集成的微型C⑶圖像傳感器，該C⑶圖像傳感器掃描方式為PAL制式，影像像素達到30萬像素(500X582)，水平清晰度為420TVL (電視線)，通過CCS軟件開發環境對此CXD圖像傳感器進行初始化配置，CCD圖像傳感器在短時間內拍攝駕駛員面部圖像，然后通過TVP5150圖像解碼芯片把圖像信號傳輸到圖像數字信號處理器TMS320DM642中。
[0026]控制模塊采用的STC89C52RC單片機，是一個低電壓、超強抗干擾、高速、低功耗單片機，指令代碼完全兼容標準MCS-51指令系統。其最高頻率時鐘為80 MHz，片內含8KB的可反復擦寫的只讀Flash程序存儲器及512 bytes的隨機存取數據存儲器(RAM)，E2PR0M為2 KB，可反復擦寫編程。但由于STC89C52RC單片機輸出信號中的輸出電流很低，所以還需要增加一個ULN2803A芯片用來增大輸出電流以閉合繼電器。
[0027]參見圖3，所述的ULN2803A芯片的9引腳為接地，1、18引腳，2、17引腳，3、16引腳，4、15引腳，5、14引腳，6、13引腳，7、12引腳，8、11引腳分別為一對輸入輸出引腳，共有8對。系統采用了其中的1、18引腳，即從I引腳中引入低電流的輸入信號，將可以從18引腳中得到高電流的輸出信號，從而達到放大電流的目的，進而實現了控制常開繼電器的閉合。
[0028]參見圖4，本實施例的工作流程為，系統啟動后首先對采集到的酒精濃度信號進行處理，判斷駕駛人附近的酒精濃度是否超標。若不超標繼續檢測，否則進行下一步開啟CCD采集駕駛人面部圖像。對駕駛人面部圖像進行圖像預處理，即提取駕駛人的面部特征，從預處理圖像中找到面部所在的位置，并將面部從背景圖像中分離出來，然后對面部圖像進行特征提取，即對歸一化的面部進行特征提取和識別，利用模糊推理的方式判別駕駛人是否疲勞，如果為是則進行聲光報警，并根據情況斷開點火回路。
[0029]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。
【主權項】
1.一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，它包括酒精濃度信號采集模塊、酒精濃度信號轉換處理模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊、控制模塊組成，其特征在于:所述的酒精濃度采集模塊由酒精濃度傳感器組成，通過酒精濃度信號轉換處理模塊與控制模塊連接；所述的圖像采集模塊由圖像采集器和圖像解碼器組成，圖像采集器通過圖像解碼器與圖像處理模塊連接；所述的控制模塊和圖像處理模塊相連接，并汽車發動機點火回路中的繼電器相連接。2.根據權利要求1所述的一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，其特征在于，所述的酒精濃度傳感器型號為MQ3型氣敏傳感器，并安裝于汽車方向盤上。3.根據權利要求1所述的一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，其特征在于，所述的酒精濃度信號轉換處理模塊為AD571模數轉換器。4.根據權利要求1所述的一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，其特征在于，所述的控制模塊中的單片機型號為STC89C52RC。5.根據權利要求1所述的一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，其特征在于，所述的圖像采集器型號為1/4〃 SONY機器視覺專用CXD模組。6.根據權利要求1所述的一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，其特征在于，所述的圖像解碼器的型號為TVP5150。7.根據權利要求1所述的一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，其特征在于，所述的圖像處理模塊選用圖像數字信號處理器TMS320DM642。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于DSP的車載醉酒駕駛預警裝置，它包括酒精濃度信號采集模塊、酒精濃度信號轉換處理模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊、控制模塊組成，其特征在于：所述的酒精濃度采集模塊由酒精濃度傳感器組成，通過酒精濃度信號轉換處理模塊與控制模塊連接；所述的圖像采集模塊由圖像采集器和圖像解碼器組成，圖像采集器通過圖像解碼器與圖像處理模塊連接；所述的控制模塊和圖像處理模塊相連接，并汽車發動機點火回路中的繼電器相連接。能夠有效地緩解駕駛人酒后駕駛問題，極大保障了駕駛人和行人的安全，有極高的使用價值。
【IPC分類】B60Q9/00, B60K28/06
【公開號】CN204687847
【申請號】CN201520331668
【發明人】王棟, 仇建華
【申請人】西安航空學院
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月21日