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技术领域

本实用新型涉及基于物联网的疲劳驾驶预警系统。

背景技术

随着公共交通事业的快速发展，铁路、公路交通运输的激烈竞争，汽车行业对乘车安 全性的要求越来越高。然而现代社会，汽车已经越来越多，开车的人也越来越多，行车安 全也越来越受到人的重视。当今有很多司机都是一个人长途开车，殊不知疲劳驾驶是非常 危险的行为。各地常有车祸的报道出现，大多是由于司机疲劳驾驶所引起的。特别是节假 日的客流高峰时期。交通事故统计分析表明，随着交通运输业的发展和车速的提高，交通 事故已成为当前各国所面临的严重问题，而驾驶员疲劳驾驶是造成交通事故的重要原因之 一。为了防止驾驶员出现疲劳驾驶，国内外的交通管理部门通常对司机进行教育来提醒驾 驶员当驾驶疲劳时，为了保持警觉，应该停车休息。然而，驾驶疲劳的预防单靠教育的手 段效果有限，必须利用科学的手段分析疲劳的机理。

目前，公知的防瞌睡报警装置主要有两种，一种是通过测人“眨眼睛”的频率来判断人 是否瞌睡，另一种是在人的头部周围设置红外线，通过人点头或向侧面歪头的行为来辨别 人的精神状态。这两种装置都用的是传感器来检测人头部附近的信息，但这两种装置都有 自己的一些缺点，通过测人眨眼频率来判断驾驶员是否瞌睡，并不是那么精确，据医学专 家分析，人在疲劳状态且要集中精力时，人很容易在睁眼状态下睡着，但报警装置却不会 报警；而在人头部周围设置红外线，将人约束在固定的范围，不符合国际汽车设计中不能 束缚驾驶员的理念，甚至这种束缚会促使驾驶员疲劳。对比以往的供电模块传统采用车载 点烟器供电，需要有连接线。还没有提出一种基于脑波带进行疲劳监测的设备。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术还没有提出一种基于脑波带进行疲劳监测的 设备的问题，而提出一种基于物联网的疲劳驾驶预警系统。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于物联网的疲劳驾驶预警系统，其特征在于：它包括至少一块太阳能供电模块、 S3C-6410控制器、无线语音报警装置，显示屏提示器，脑波带疲劳监测传感器、酒精传 感器、PM2.5气体检测器和帽子主体；

所述脑波带疲劳监测传感器、酒精传感器和PM2.5气体检测器置于帽子主体内层；

所述S3C-6410控制器分别连接太阳能供电模块、无线语音报警装置和显示屏提示器；

太阳能供电模块用于为S3C-6410控制器、无线语音报警装置、显示屏提示器、脑波 带疲劳监测传感器、酒精传感器和PM2.5气体检测器供电；

所述脑波带疲劳监测传感器用于接收车主大脑β波频率信息并将该信息传送给 S3C-6410控制器；

所述酒精传感器用于接收检测车主是否饮酒的信息，并将该信息传送给S3C-6410控 制器；

所述PM2.5气体检测器用于接收检测车内气体是否正常的信息，并将该信息传送给 S3C-6410控制器；

所述无线语音报警装置根据S3C-6410控制器接收的车主大脑β波频率信息、车主是 否饮酒的信息以及车内气体是否正常的信息给出语音报警提示；

所述显示屏提示器根据S3C-6410控制器接收的车主大脑β波频率信息、车主是否饮 酒的信息以及车内气体是否正常的信息给出显示屏提示。

发明效果

本实用新型涉及一种根据人精神状态的变化而引起车主大脑β波频率信息的改变，当频 率低于13HZ时，则视为疲劳状态；可对司机是否已经疲劳驾驶及时作出预警，触发报警器 来提醒驾驶员保持最佳的精神状态的装置，

β波(βwave)人的四种基本脑波之一，即频率为13—40赫兹/秒的脑波。α是大脑处 于安静和休息状态的脑电波，频率为8-13HZ。β波是大脑处于清醒和警觉状态是的脑电 波频率为14-30HZ，δ是在睡眠下的脑电波，频率更低、波幅更高。

当酒精含量超过20mg/100ml时，S3C-6410控制器会做出反应并在显示屏上显示出 “酒精含量超标！”的字样以及图片并且无线语音报警装置进行语音提示。酒精传感器采 用MQ3酒精模块，此模块检测精度高，可以对酒精做出迅速反应，及时检测车主是否饮 酒，防止车主酒后驾车，极大减少由于车主酒后驾驶所引发的交通事故。

PM2.5气体检测模块可以检测到车内气体是否正常，如车内吸烟产生有害物质，若超 出正常范围，则会自动排风，为驾驶者提供一个良好的驾驶环境。PM2.5传感器的应用取 代了传统的烟雾传感器，有效的提高检测的灵敏性，应用范围更广，可以为驾驶者提供一 个良好的驾驶环境，保证了驾驶员的舒适度，缓解驾驶员的疲劳状态。

防疲劳驾驶可以有效的防止因疲劳驾驶发生交通事故，众所周知，驾驶者是很难判断 自己是否疲劳，或者在是否适合驾驶，如果疲劳驾驶，将有可能造成交通事故，本系统的 脑波带疲劳监测传感器有效的解决了这一问题，因为当S3C-6410控制器开启时，可以实 时监测驾驶者注意力集中情况，当处于疲劳状态时会做出提醒。

本发明采用太阳能供电模块供电更绿色节能环保，并节约车上电池电量，采用DSP 嵌入式硬件，保证处理速度且稳定，小巧精致，因不需要电线连接，可以任意摆放位置。

太阳能供电模块分别通过蓝牙与数据采集终端、控制器、无线语音装置和显示屏提示 器无线连接。

数据采集终端1缝置于帽子主体13内层，且数据采集终端1和帽子主体13间设有拉 链。便于帽子主体13的拆卸及清洗。帽子主体13内层缝置一组用于盛装提神醒脑的中药 药剂的布袋14。提神醒脑的中药包括茶叶、麝香、冰片、苏合香、安息香、樟脑、薄荷、 连翘。手套主体13设有多个透气口15。冰片具有开窍醒神，清热散毒，明目退翳的功效；

可以缓解司机的疲劳状况，有更好的精神状态。薄荷具有抗病毒作用；镇痛止痒作用； 抗刺激、杀菌作用；

帽子主体13内壁层设置一个弹性环箍，以使帽子主体13内层的脑波带疲劳监测传感 器6更好的与驾驶员头部接触，测量更准确。

一种基于物联网的疲劳驾驶预警系统包括至少一块太阳能供电模块、S3C-6410控制 器、无线语音报警装置、显示屏提示器、脑波带疲劳监测传感器和帽子主体13；通过上 述装置可以实时监测司机是否处于疲劳状态；会通过无线语音报警装置和显示屏提示器发 出预警信号。另外所述的脑波带疲劳监测传感器、酒精传感器和PM2.5气体检测器通过蓝 牙与S3C-6410控制器无线连接。对司机的操作影响小，安全性更高。综上所述，本发明 提供了一种可以自动对司机是否已经疲劳驾驶进行监测和预警的一种基于物联网的疲劳 驾驶预警系统。

附图说明

图1为本实用新型装置图；

图2为脑波带疲劳监测传感器装置图；

图3为安装有检测装置的帽子主体剖面图；

图4为帽子主体剖面图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图2、3说明本实施方式，一种基于物联网的疲劳驾驶预警系 统，其特征在于：它包括至少一块太阳能供电模块2、S3C-6410控制器3、无线语音报警 装置4，显示屏提示器5，脑波带疲劳监测传感器6、酒精传感器7、PM2.5气体检测器8 和帽子主体13；

所述脑波带疲劳监测传感器6、酒精传感器7和PM2.5气体检测器8置于帽子主体13 内层；

所述S3C-6410控制器3分别连接太阳能供电模块2、无线语音报警装置4和显示屏 提示器5；

太阳能供电模块2用于为S3C-6410控制器3、无线语音报警装置4、显示屏提示器5、 脑波带疲劳监测传感器6、酒精传感器7和PM2.5气体检测器8供电；

所述脑波带疲劳监测传感器6用于接收车主大脑β波频率信息并将该信息传送给 S3C-6410控制器3；当频率低于13HZ时，则视为疲劳状态；

所述酒精传感器7用于接收检测车主是否饮酒的信息，并将该信息传送给S3C-6410 控制器3；当酒精含量超过20mg/100ml时，传感器会做出反应并在显示屏上显示出“酒 精含量超标！”的字样以及图片，若酒精含量没有超标，则显示“酒精含量正常，请输入 指纹”以及图片。酒精传感器采用MQ3酒精模块，此模块检测精度高，可以对酒精做出 迅速反应，及时检测车主是否饮酒，防止车主酒后驾车，极大减少由于车主酒后驾驶所引 发的交通事故。

所述PM2.5气体检测器8用于接收检测车内气体是否正常的信息，并将该信息传送给 S3C-6410控制器3；

所述无线语音报警装置4根据S3C-6410控制器3接收的车主大脑β波频率信息、车 主是否饮酒的信息以及车内气体是否正常的信息给出语音报警提示；

所述显示屏提示器5根据S3C-6410控制器3接收的车主大脑β波频率信息、车主是 否饮酒的信息以及车内气体是否正常的信息给出显示屏提示。

所述S3C-6410控制器3为市场购买。

具体实施方式二：结合图2、3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同 的是：所述脑波带疲劳监测传感器6采用头戴脑电波疲劳监测传感器。

其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2、3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二 不同的是：所述头戴脑电波疲劳监测传感器为NeuroSky728头戴脑电波疲劳监测传感器。

其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1、3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至三 之一不同的是：所述酒精传感器7为MQ3酒精传感器7。

其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至四之一 不同的是：所述无线语音报警装置4包括语音芯片9、无线模块10、单片机11和蜂鸣器 12，其中，语音芯片9、无线模块10和蜂鸣器12分别与单片机11的对应接口相连接。

其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至五之一 不同的是：所述太阳能供电模块2、S3C-6410控制器3、无线语音报警装置4和显示屏提 示器5位于汽车工作台上。

其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至六之一 不同的是：所述太阳能供电模块2为2块。

其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：结合图3、4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至七 之一不同的是：所述脑波带疲劳监测传感器6、酒精传感器7和PM2.5气体检测器8分别 于帽子主体13间设有拉链。便于帽子主体13的拆卸及清洗。

所述数据采集终端1置于帽子主体13内层，且数据采集终端1和帽子主体13间设有 拉链。便于帽子主体13的拆卸及清洗。

其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：结合图3、4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至八 之一不同的是：所述帽子主体13内层缝置一组用于盛装提神醒脑的中药药剂的布袋14； 提神醒脑的中药包括茶叶、冰片、苏合香、安息香、樟脑、薄荷或连翘。

所述帽子主体13设有多个透气口15。

其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。

具体实施方式十：结合图2、3、4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至 九之一不同的是：所述帽子主体13内壁层设置一个弹性环箍。以使帽子主体13内层的 脑波带疲劳监测传感器6更好的与驾驶员头部接触，测量更准确。

其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。