專利名稱：一種預警提醒裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及預警提醒領域，特別涉及一種預警提醒裝置。
背景技術：
現實生活中，當人們在長途、夜 間或飯后駕駛交通工具時，因為疲勞或長時間處于枯燥乏味的精神狀態時，時常感到困倦，進而進入瞌睡狀態，喪失了意識和行為能力，給駕乘人員生命和財產安全帶來重大的隱患。據調查，高達百分之九十以上的駕駛員曾經有過瞌睡駕駛交通工具的經歷。每年各地因駕駛員瞌睡而導致的交通事故多達數十萬起，在交通事故總量中占到百分之四十以上。現有一些監測瞌睡的公知技術投入實際使用，包括對駕駛員眼睛的閉合狀態、頭部傾斜角度、心跳頻率、手的握力進行監測等，其主要缺點是不能主動預防瞌睡，只有當駕駛員進入瞌睡狀態后才能監測到并報警，屬于被動式瞌睡提醒。由于交通工具的特殊性，當檢測到瞌睡時，駕乘人員往往已經處于非常危險和失控的狀態，不能消除安全隱患。另外，上述技術在不同的場合、時間下，對駕駛員瞌睡狀態的檢測也存在較高的誤判率，應用上受到較多制約。也有一類預防瞌睡的公知技術，即通過讓駕駛員定時觸摸安置在中控臺上的特殊裝置，使駕駛員保持人腦清醒，但是其缺點是駕駛員需要定時地騰出一只手來進行觸摸操作，改變了駕駛操作習慣，在高速駕駛條件下存在一定的風險。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種預警提醒裝置來解決現有技術中在不同的場合、時間下，對駕駛員瞌睡狀態的檢測的較高誤判率，需要駕駛員定時騰出一只手來操作，給駕駛帶來風險的問題。本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下一種預警提醒裝置，包括用于感測加速度變化量，并將該加速度變化量轉換成電壓信號的傳感模塊；處理模塊，用于接收所述電壓信號，并與處理模塊內預設電壓信號進行比較，產生的結果作為應答結果，并將應答結果與存儲于處理模塊中音頻詢問信息文件的信息位的值進行比較，產生的結果作為比較結果，根據所述比較結果向收發通信模塊和/或詢問提醒模塊發出控制信號；收發通信模塊，用于接收處理模塊發出的控制信號并發送至詢問提醒模塊；詢問提醒模塊，用于接收所述控制信號并將所述控制信號轉換成相對應的控制信息再發出所述控制信息。。本實用新型的有益效果是在使用本實用新型后能減少對駕駛員瞌睡狀態檢測的誤判率，并且能在不影響駕駛員駕駛操作的情況下進行預警提醒，提高了駕駛的安全性并且適用范圍不受環境影響。在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。進一步，所述詢問提醒模塊包括振動器，用于根據接收到的振動提醒信號或振動報警信號發出相應的振動提醒信息和振動報警信息；音頻模塊，用于將接收到的音頻詢問信號、音頻提醒信號或音頻報警信號發送至揚聲器；揚聲器，用于根據接收到的音頻詢問信號、音頻提醒信號或音頻報警信號發出相應的音頻詢問信息、音頻提醒信息或音頻報警信肩、O采用上述進一步方案的有益效果是通過使用音頻提醒和/或振動提醒的方式進一步提聞提醒效果。進一步，收發通信模塊包括通信接口，用于所述一種預警提醒裝置與計算機之間進行數據通信；無線收發模塊，用于以無線方式向音頻模塊發送音頻詢問信號、音頻提醒信號或音頻報警信號，還用于以無線方式向監控中心發送危險報警信號采用上述進一步方案的有益效果是能使計算機連接本實用新型耳機進行數據通信，降低了裝置維護的困難度；以無線方式進行通信，增強裝置的適用范圍。進一步，所述按鍵模塊用于向微控制器發送設置操作信號；所述存儲模塊用于存儲音頻詢問信息文件。采用上述進一步方案的有益效果是能設定本實用新型耳機的工作屬性，能存儲不同的音頻詢問信息，提高裝置的易用性和適用性。
圖I為本實用新型結構框圖；圖2為本實用新型詳細部件圖；圖3為本實用新型工作流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。如圖I所示，為本實用新型結構框圖，用于感測加速度變化量，并將該加速度變化量轉換成電壓信號的傳感模塊；處理模塊，用于接收所述電壓信號，并與處理模塊內預設電壓信號進行比較，產生的結果作為應答結果，并將應答結果與存儲于處理模塊中音頻詢問信息文件的信息位的值進行比較，產生的結果作為比較結果，根據所述比較結果向收發通信模塊和/或詢問提醒模塊發出控制信號；收發通信模塊，用于接收處理模塊發出的控制信號并發送至詢問提醒模塊；詢問提醒模塊，用于接收所述控制信號并將所述控制信號轉換成相對應的控制信息再發出所述控制信息。。圖2為本實用新型詳細部件圖，包括電源模塊、按鍵裝置、三軸加速傳感器、振動器、存儲模塊、微控制器、揚聲器、顯示模塊、通信接口、無線收發模塊和音頻模塊，其中所述按鍵裝置、所述三軸加速傳感器、所述振動器、所述存儲模塊、所述顯示模塊、所述通信接口、所述無線收發模塊分別與微控制器相連接，所述音頻模塊與無線收發模塊相連接，所述揚聲器與所述音頻模塊相連接。所述三軸加速傳感器，用于測量耳機在正常佩帶狀態下，相對于初始基準面在三個自由度上的加速度變化量，初始基準面即駕駛員在佩戴本實用新型耳機并且未作出動作時三軸兩兩形成的三個面作為基準面。圖3是本實用新型工作流程圖，包括如下步驟[0023]步驟101，設定兩次詢問之間的間隔詢問周期T0，駕駛員接收詢問信息到作出應答的時間最大值為閾值Tl，達到危險報警要求的連續比較結果不相等次數的危險報警值為閾值T2，三軸加速傳感器在初始情況下三個軸方向電壓信號值為閾值X、閾值Y和閾值Z，并對詢問周期TO、閾值TI、閾值T2、閾值X、閾值Y和閾值Z進行初始化。步驟102，完成所述步驟101后，詢問周期TO計時開始；步驟103，詢問周期TO計時時間到；步驟104，完成所述步驟103后，揚聲器發出音頻詢問信息；步驟105，完成所述步驟104后，閾值Tl計時開始；步驟106，判斷閾值Tl計時時間是否超過閾值Tl，若超過閾值Tl，則跳轉到步驟110，若未超過閾值Tl，則跳轉到步驟107 ；·步驟107，檢測三軸加速傳感器的輸出電壓信號三個軸方向的電壓信號AX、AY或AZ,并將檢測到的電壓信號AX、AY或AZ與對應的閾值X、閾值Y或閾值Z進行比較，當AX >閾值X或AY >閾值Y時，輸出數字“O”到判斷比較器，當AZ >閾值Z時，輸出數字“I”到判斷比較器；步驟108，完成步驟107后，判斷比較器將應答結果與音頻詢問信息文件中包含的文件標簽中的信息位進行比較；步驟109，判斷所述步驟108中的比較結果是否相等，若相等，則跳轉到所述步驟102，若不相等，則跳轉到步驟110 ；步驟110，發出音頻和/振動提醒信息；步驟111，判斷比較結果連續不相等次數是否達到了閾值T2，若達到閾值T2，則跳轉到步驟112，若未達到閾值T2，則跳轉到所述步驟102 ；步驟112，接收到比較結果連續不相等次數是否達到了閾值T2，向監控中心發送危險報警信號。所述按鍵模塊用于向微控制器輸入設置操作信號，如兩次詢問之間的間隔詢問周期T0，駕駛員接收詢問信息到作出反應的時間最大值為閾值Tl，達到危險報警要求的連續比較結果不相等次數值為閾值T2，三軸加速傳感器在初始情況下三個軸方向電壓信號值為閾值X、閾值Y和閾值Z，對這些數值進行設置的操作信號，以及本實用新型耳機的開關設置操作信號，微控制器根據這些設置操作信號作出相對應的值設置或者開關機操作。所述顯示模塊用于顯示設置操作界面，如對詢問周期T0、閾值Tl、閾值T2、閾值X、閾值Y和閾值Z這些數值進行的調整過程都在顯示模塊上顯示出來。實施例音頻詢問信息文件包括一個文件標簽，所述一個文件標簽由一個文件名和一位信息位組成，所述信息位用于與應答結果進行比較，判定應答結果的對與錯。預先制作音頻詢問信息文件，并存儲在存儲模塊中。每一個音頻詢問信息文件的內容可以是簡單的數學運算，也可以是邏輯運算，或是一小段趣味故事，最后以“是”或“非”的形式向駕駛員提出一個簡單的問題，并要求駕駛員應答。每一段音頻詢問信息文件的標簽由唯一的文件名和信息位組成，其中信息位的值為數字“I”或“0”，信息位“I”或“O”對應該文件的正確答案“對” / “錯”，供微控制器識別和調用。如音頻詢問信息文件的音頻內容是“ 1+1=2，是嗎？ ”，則其文件標簽包含的信息位為“I”;如音頻詢問信息文件的音頻內容是“2 > 3，是嗎？ ”，則其文件標簽包含的信息位為“O”。音頻詢問信號通過音頻模塊發送至揚聲器，揚聲器發出相應的音頻詢問信息，音頻詢問信息傳遞到駕駛員的耳朵。微控制器將文件標簽內所含的正確答案信息位的值“I”或“O”送入判斷比較器。將所述詢答式預防瞌睡耳機佩帶在耳朵上，啟動耳機的預警提醒功能，在詢問定時TO結束后，微控制器從存儲器中隨機調取一個音頻詢問信息文件，轉換成音頻詢問信號并通過音頻模塊發出，經揚聲器傳遞到駕駛員的耳朵，同時將文件標簽的信息位，以數字“I”或“O”的形式送入到判斷比較器的輸入端。詢問定時TO的長短決定了駕駛員接受清醒詢問的頻率。在駕駛交通工具時，一般應設定詢問定時TO不超過一分鐘，即在一分鐘的周期內駕駛員至少得接受一次或以上的清醒詢問，以使駕駛員保持清醒。要求應答的音頻詢問信息發送完畢，微控制器發出應答提示音，啟動計時，并采集三軸加速度傳感器的輸出電壓信號，接收應答。駕駛員聽到音頻詢問信息后，經過簡單的思考，以點頭/搖頭的方式進行應答。定義應答的方式為“是”或“非”兩種形式，當駕駛員點頭時表示為“是”，當駕駛員搖頭時表示為“非”，符合人對是非判斷的表達習慣。當音頻詢問信息的內容是“1+1=2，是嗎？”，駕駛員在應答時點頭，則微控制器接收到三軸加速度傳感器在Z軸方向的輸出電壓信號，即表征“是”的應答，并將對應“是”的數字“I”送入判斷比較器。判斷比較器將音頻詢問信息文件標簽內所含的正確答案信息位的值“ I ”與接收到的數字“ I ”進行比較，比較結果相等，則判定應答正確，駕駛員處于清醒狀態。如駕駛員在應答時搖頭，將數字“O”送入判斷比較器，判斷比較器將音頻詢問信息文件標簽內所含的正確答案信息位的值“I”與接收到的數字“O”進行比較，比較結果不相等，則判定應答錯誤，判定駕駛員處于困倦狀態。當音頻詢問信息文件內容是“2 > 3，是嗎？ ”，駕駛員在應答時搖頭，則微控制器接收到三軸加速度傳感器在X軸或Y軸方向的輸出電壓信號，即表征“非”的應答，將對應“非”的數字“O”送判斷比較器。判斷比較器將音頻詢問信息文件標簽內所含的正確答案信息位“O”與數字“O”進行比較，比較結果相等，則判定應答正確，駕駛員處于清醒狀態。當駕駛員在應答時點頭，將對應“是”的數字“ I ”送入判斷比較器，判斷比較器將音頻詢問信息文件標簽內所含的正確答案信息位“O”與數字“ I ”進行比較，比較結果相等，判定應答錯誤，駕駛員處于困倦狀態。閾值X、閾值Y、閾值Z的主要作用是為了消除駕駛場合使用中的干擾，為預先設置的對比值。微控制器將接收到的“I”或“O”應答信號，送入到判斷比較器的輸入端，與另一輸入端先期送到的音頻詢問信息位所包含的正確答案“ I”或“O”進行比較。當兩者相等時，微控制器判定駕駛員處于清醒狀態，重新開始詢問周期TO計時。當兩者不相等時，微控制器判定駕駛員處于瞌睡狀態，發出音頻和/或振動形式的提醒信息，并重新開始詢問周期TO計時。時間閾值Tl是判別應答是否處于有效時間內的比較值，一般設定為I 3秒，可通過按鍵裝置輸入調整。駕駛員處于清醒狀態時，在聽到清醒詢問后能在I 3秒時間內有效地思考，并通過點頭或搖頭的方式應答。[0051]當在時間閾值Tl內，微控制器未收到三軸加速度傳感器在X軸、Y軸或Z軸方向上的任一應答，即判定駕駛員處于瞌睡狀態。在微控制器判定駕駛員進入瞌睡狀態時，微控制器向振動器發出振動提醒信號，振動器實施持續的振動，通過人的臉頰與耳機的接觸，將振動感覺傳遞到人腦，提示駕駛員盡快恢復清醒狀態。同時通過音頻模塊向揚聲器發出音頻提醒信號，揚聲器發出聲音，提醒駕駛員恢復清醒，并作適當的休息。在提醒駕駛員作適當的休息之后，詢問周期T O計時開始。當判斷比較器判斷連續不相等次數累計達到閾值2后，微控制器向振動器發出振動報警信號，并通過無線收發模塊向音頻模塊發出音頻報警信號，振動器實施強振動，同時揚聲器發出報警聲，微控制器還通過無線收發模塊向監控中心發出危險報警信號，或通過中控臺對交通工具采取緊急避險措施。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保 護范圍之內。
權利要求1.一種預警提醒裝置，包括用于感測加速度變化量，并將該加速度變化量轉換成電壓信號的傳感模塊；處理模塊，用于接收所述電壓信號，并與處理模塊內預設電壓信號進行比較，產生的結果作為應答結果，并將應答結果與存儲于處理模塊中音頻詢問信息文件的信息位的值進行比較，產生的結果作為比較結果，根據所述比較結果向收發通信模塊和/或詢問提醒模塊發出控制信號；收發通信模塊，用于接收處理模塊發出的控制信號并發送至詢問提醒模塊；詢問提醒模塊，用于接收所述控制信號并將所述控制信號轉換成相對應的控制信息再發出所述控制信息。
2.根據權利要求I所述的一種預警提醒裝置，其特征是所述傳感模塊包括三軸加速傳感器，用于感測相對于耳機初始基準面在三個自由度上的加速度變化量，并將所述加速度變化量轉化成電壓信號。
3.根據權利要求I所述的一種預警提醒裝置，其特征是所述控制信號包括音頻詢問信號、振動提醒信號、音頻提醒信號、振動報警信號、音頻報警信號和/或危險報警信號；所述音頻詢問信號、音頻提醒信號和/或危險報警信號由處理模塊發送至收發通信模塊，所述振動提醒信號和/或振動報警信號由處理模塊發送至詢問提醒模塊；所述控制信息包括音頻詢問信息、振動提醒信息、音頻提醒信息、振動報警信息、音頻報警信息和/或危險報m樣自目 I R ο
4.根據權利要求3所述的一種預警提醒裝置，其特征是所述詢問提醒模塊包括振動器，用于根據接收到的振動提醒信號或振動報警信號發出相應的振動提醒信息和振動報警信息；音頻模塊，用于將接收到的音頻詢問信號、音頻提醒信號或音頻報警信號發送至揚聲器；揚聲器，用于根據接收到的音頻詢問信號、音頻提醒信號或音頻報警信號發出相應的音頻詢問信息、音頻提醒信息或音頻報警信息。
5.根據權利要求3所述的一種預警提醒裝置，其特征是所述收發通信模塊包括通信接口，用于所述一種預警提醒裝置與計算機之間進行數據通信；無線收發模塊，用于以無線方式向音頻模塊發送音頻詢問信號、音頻提醒信號和音頻報警信號，還用于以無線方式向監控中心發送危險報警信號。
6.根據權利要求I至5任一所述的一種預警提醒裝置，其特征是所述處理模塊包括微控制器，和分別與所述微控制器相連接的存儲模塊、顯示模塊和按鍵模塊。
7.根據權利要求6所述的一種預警提醒裝置，其特征是所述按鍵模塊用于向微控制器輸入設置操作信號；所述存儲模塊用于存儲音頻詢問信息文件；所述顯示模塊用于顯示設置操作過程中的操作界面。
8.根據權利要求7所述的一種預警提醒裝置，其特征是所述微控制器用于接收設置操作信號并根據所述的設置操作信號作出相應設置操作；所述控制信號包括音頻詢問信號，所述微控制器還用于從存儲模塊中調取音頻詢問信息文件，并將所述音頻詢問信息文件處理成音頻詢問信號，所述音頻詢問信號通過所述收發信息模塊發送至音頻模塊。
9.根據權利要求8所述的一種預警提醒裝置，其特征是所述微控制器中集成有判斷比較器，所述微控制器還用于對微控制器檢測到的三軸加速傳感器的三個軸方向上的輸出電壓信號AX、輸出電壓信號AY或輸出電壓信號AZ與對應預設的電壓信號閾值X、閾值Y或閾值Z進行比較，將比較后的結果作為應答結果，所述判斷比較器將所述應答結果與對應的音頻詢問信息文件中包含的文件標簽中的信息位進行比較，產生的結果作為比較結果，若比較結果不相等，所述微控制器向收發通信模塊發送音頻提醒信號和/所述微控制器向振動器發送振動提醒信號，若比較結果相等，則進入下一次循環；若比較結果連續不相等次數值達到危險報警值，所述微控制器向收發通信模塊發送音頻報警信號，向振動器發送振動報警信號，并向監控中心發送危險報警信號。
10.根據權利要求8所述的一種預警提醒裝置，其特征是所述音頻詢問信息文件包括一個文件標簽，所述一個文件標簽由一個文件名和一位信息位組成，所述信息位用于與應答結果進行比較，判定應答結果的對與錯。
專利摘要本實用新型涉及預警提醒領域,特別涉及一種預警提醒裝置，包括用于感測加速度變化量，并轉換成電壓信號的傳感模塊；處理模塊，用于接收所述輸出電壓信號，并與處理模塊內預設電壓信號進行比較，產生的結果作為應答結果與存儲于處理模塊中音頻詢問信息文件的信息位的值進行比較，產生比較結果，向收發通信模塊發出控制信號；收發通信模塊，用于接收控制信號并發送至詢問提醒模塊；詢問提醒模塊，用于接收所述控制信號并將所述控制信號轉換成相對應的控制信息再發出所述控制信息。在使用本實用新型后能減少對駕駛員瞌睡狀態檢測的誤判率,并且能在不影響駕駛員駕駛操作的情況下進行預警提醒,提高了駕駛的安全性并且適用范圍不受環境影響。
文檔編號G08B21/06GK202736234SQ201220446219
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月3日 優先權日2012年9月3日
發明者陳火 申請人:陳火