主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
疲劳驾驶警报器
小类:
信息技术
简介:
随着社会经济的高度发展,汽车早飞入了寻常百姓家,成为众多人出行代步工具的首选。但是,由于汽车数量的迅猛增加,汽车行业所带来的负面影响也越来越多,交通事故的发生率不断攀升。每年,由于司机疲劳驾驶所造成的事故数量十分惊人。越来越多的司机和行人日益遭受着“安全威胁”,正是由于这种情况,我们的研究项目应运而生。疲劳驾驶警报器指在司机疲劳驾驶时及时给予提醒和警告的机器,为司机和乘客的安全提供了最大的保障。
详细介绍:
疲劳驾驶警报器 一、项目背景 随着社会经济的高度发展,汽车早已像“王谢堂前燕”,飞入了寻常百姓家,成为众多人出行代步工具的首选。但是,由于汽车数量的迅猛增加,汽车行业所带来的负面影响也越来越多,交通事故的发生率不断攀升。每年,由于司机疲劳驾驶所造成的事故数量十分惊人。越来越多的司机和行人日益遭受着“安全威胁”,正是由于这种情况,我们的研究项目应运而生。 1、交通事故评价指标 交通事故率是评价交通事故多少的一种指标。常用的事故率有三种。 (1)人口事故率 在所研究的区域内,平均每10万人中一年内发生的事故次数或死亡人数。因用死亡人数作标准,便于比较,所以一般都以死亡人数作统计标准。每10万人中的事故死亡率R1可按下式计算: R1=B*105/P 公式中B为一年内因交通事故死亡总人数;P为该地区的人口数。 (2)车辆事故率 在所研究的区域内,平均每1万辆机动车中一年内的事故次数或死亡人数。每 1万辆机动车的事故死亡率R2按下式计算: R2=B*104/M 公式中M为该地区的机动车辆总数。 (3)运行事故率   在所研究的区域内,平均每1亿车公里一年内发生的交通事故次数或死亡人数。每 1亿车公里的事故死亡率R3按下式计算:    R3=B*108/V 公式中V为该地区一年内行驶的车公里总数。 2、我国的道路交通事故分类 轻微事故   是指一次造成轻伤1至2人,或者财产损失机动车事故不足1000元,非机动车事故不足200元的事故。 一般事故   是指一次造成重伤1至2人,或者轻伤3人以上,或者财产损失不足3万元的事故。 重大事故   是指一次造成死亡1至2人,或者重伤3人以上10人以下,或者财产损失3万元以上不足6万元的事故。 特大事故 是指一次造成死亡3人以上,或者重伤11人以上,或者死亡1人,同时重伤8人以上,或者死亡2人,同时重伤5人以上,或者财产损失6万元以上的事故。 二、项目主题----疲劳驾驶 1、疲劳驾驶 驾驶疲劳,是指驾驶人在长时间连续行车后,产生生理机能和心理机能的失调,而在客观上出现驾驶技能下降的现象。驾驶人睡眠质量差或不足,长时间驾驶车辆,容易出现疲劳。驾驶疲劳会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断、意志、决定和运动等诸方面。疲劳后继续驾驶车辆,会感到困倦瞌睡,四肢无力,注意力不集中,判断能力下降,甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失,出现动作迟误或过早,操作停顿或修正时间不当等不安全因素,极易发生道路交通事故。因此,疲劳后严禁驾驶车辆。 2、疲劳驾驶的成因 引起疲劳驾驶的因素是多方面的。驾驶人的疲劳主要是神经和感觉器官的疲劳,以及因长时间保持固定姿势,血液循环不畅所引起的肢体疲劳。驾驶人长时间坐在固定的座位上,动作受到一定限制,注意力高度集中,忙于判断车外刺激信息,精神状态高度紧张,从而出现眼睛模糊、腰酸背痛、反应迟钝、驾驶不灵活等驾驶疲劳现象。形成疲劳的顺序是:眼睛,颈部、肩部、腰部,主要是眼睛和身体的疲劳。 2.1形成驾驶疲劳的主要原因 生活环境 :居住地离工作地点过远;家务事过多或夫妻不和睦;精神负担重;社交太广,参加文娱活动时间太长。 睡眠质量 :就寝过晚,睡眠时间太少;睡眠效果差;嘈杂的睡眠环境不能保证睡眠质量。 车内环境 :空气质量差,通风不良;温度过高或过低;噪声和振动严重;座椅调整不当;与同车人关系紧张。 车外环境 :在午后、傍晚、凌晨、深夜时段行车;路面状况差;道路条件好,情况单一;风沙、雨、雾、雪天气行车;交通环境差或交通条件拥挤。 运行条件 :长时间、长距离行车;车速过快或过慢;过于限制到达目的地的时间。 身体条件 :体力、耐久力差;视、听能力下降;体力弱或患有某种慢性疾病;服用驾驶车辆忌用的药物;女性生理特殊时期(经期、孕期)。 驾驶经历 :技术水平低、操作生疏;驾驶时间短、经验少;安全意识差。 2.2什么情况下容易疲劳驾驶 (1)夏季行车容易导致疲劳 在夏季炎热天气或驾驶室内温度过热的环境下驾驶车辆,温度高、空气流通差,驾驶人很容易疲劳,往往会感到精神疲倦,视线逐渐变得模糊、思维变得迟钝,尤其是午后行车极易瞌睡,甚至会出现驾驶人瞬间失去记忆的现象,勉强驾驶会导致交通事故发生。夏季炎热天气行车,应尽量保持驾驶室空气畅通、温度和湿度适宜,出现疲劳时应及时停车休息,不得勉强驾驶车辆。 (2)高速行车容易导致疲劳驾驶 驾驶车辆时,随着速度的提高或持续高速行车,驾驶人会出现不同程度的驾驶疲劳现象。驾驶车辆高速行驶时,驾驶人的注意力十分集中,始终处于高度精神紧张的状态,而随着速度的不断提高和驾驶时间的延长,驾驶人会逐渐出现疲劳感觉。在高速公路上行驶,道路环境单一,交通干扰少,速度稳定,行车中的噪声和振动频率小,易使驾驶人产生单调感而困倦瞌睡,出现“高速公路催眠现象”。由此可见,驾驶车辆高速行驶,容易导致驾驶疲劳。 2.3疲劳驾驶的危害 驾驶人疲劳时判断能力下降、反应迟钝和操作失误增加。驾驶人处于轻微疲劳时,会出现换档不及时、不准确;驾驶人处于中度疲劳时,操作动作呆滞,有时甚至会忘记操作;驾驶人处于重度疲劳时,往往会下意识操作或出现短时间睡眠现象,严重时会失去对车辆的控制能力。 驾驶人疲劳时,会出现视线模糊、腰酸背疼、动作呆板、手脚发胀或有精力不集中、反应迟钝、思考不周全、精神涣散、焦虑、急躁等现象。如果仍勉强驾驶车辆,则可能导致交通事故的发生。 三、项目原理图 1、手绘原理图 此图为我们在研究初步独立完成的原理图,根据此图,制作成实体模型。(见上传图) 2、实物图 此物品是我们利用购来的零部件完成的实体模型,从不同的方面的角度进行了拍摄,并多次实验成功!(见上传图) 3、项目主要核心部件 88E6060-RCJ1型芯片、PM45-104M-F型芯片、HST-2027DR型芯片、 W9864G6IH-6型芯片、AR2317-AC1A型芯片、TP-LINK主板 4、项目的创新之处及作用 4.1项目的创新之处 该项目主要有三个主要的创新点,按摩功能,定时功能,警报功能。 (1)按摩功能:这个功能只能在最后的成品设备上才能实现。现阶段还没有实现,但是已经在原型机上设计出替代品(无线网络发射器)。在成品设备上,安装有电子脉冲按摩仪,用来按摩驾驶员的太阳穴等可以缓解疲劳的穴位。在原型机上,因为电子脉冲仪的价格较为昂贵,所以暂时用无线网络发射器来替代电子脉冲仪。用来说明,在警报器发出警报的时候,设备可以向外发出信号(用无线网络信号模拟电子脉冲信号) (2)定时功能:这个功能已经在原型机上实现。在原型机上,安装有一个电子时钟。该时钟可以设定二十组警报时间。也就是说,可以满足一次设定完毕后连续二十次的警报。而且,该电子时钟自己拥有蓄电池。再一次性充满电后,可以连续使用三个月。可以达到长途汽车驾驶员的需求。 (3)警报功能:这个功能也在原型机上得到了实现。当设备达到警报状态的时候,它会发出尖锐的鸣响,用来提醒驾驶员。同时,它也会发出红色的警报色,进一步的提醒驾驶员尽快停车休息。 4.2项目的作用 可以有效缓解驾驶员的疲劳感,降低疲劳驾驶的几率,继而降低因为疲劳驾驶而引发的交通事故。 5、与相似产品的区别 与市场上目的相似的产品相比,这项小发明加入了定时警报功能。就是说他能够设定一定的时间,类似于闹钟的性质,每隔多长时间就提醒一下驾驶员,停车休息。 该作品具有较为合理的疲劳驾驶警报功能。可以根据不同的条件人为的设定警报间隔时间。而且还兼顾了按摩装置,可以进一步的缓解驾驶员的疲劳感觉。 四、项目作品的使用方法 第一步:把项目作品接通电源,是作品达到工作状态。 第二步:调整警报时间 ①按设定按钮,进入设定警报时间状态。 ②选择小时和分钟按钮,开始调整警报时间。 ③当调完一组警报时间时,若想设定下一次警报时间,则选择继续按设定按钮,进入下一个警报时间的设定状态。若不想再设定新的警报时间,则选择按时钟按钮,结束设定。以此类推。 ④调整完毕后,选择按模式按钮,选定自动关状态。 ⑤当警报器达到预先设定好的工作时间的时候,警报器外端的LED警报灯会发出红色亮光和刺耳的警报声音。同时,打开电脑,搜索无线网络,会找到一个新的无线网。这个无线网就是作品在工作状态下时向外发出的信号。 ⑥项目作品会在每个工作时间点上持续工作一分钟。在这一分钟内,会产生包括声响,灯光和无线网的提醒。同时,一旦作品结束工作状态,则所有提醒措施都将暂停。 五、实验结果 该项目经过多次反复试验,已经初步达到了原型机的设计初衷。经过十五次的试验,警报器都能够按时准确的在已经设定的时间段上完成任务(三大功能都能够很出色的完成)。

作品图片

  • 疲劳驾驶警报器
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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

随着社会经济的发展,汽车已经不是什么稀罕的物件了。但是,汽车数量的增加,也导致了更多的交通事故的发生。而这些交通事故,又有很大一部分是因为疲劳驾驶造成的。 疲劳驾驶,顾名思义:意思是驾驶员在疲劳状态下驾驶机动车辆。这是一种非常危险地行为。所以,我想到了设计一个警报装置,来提醒驾驶员已经疲劳驾驶了,请尽快停车休息。 创新点:按摩功能,定时功能,警报功能

科学性、先进性

作品的先进性: 该作品的先进性就体现在它的主要功能上,特别是按摩功能。在同类产品中,也有具有按摩功能的产品,但是很少有是用电子脉冲信号来充当按摩信号的。这就是它的一个先进性。 与现有技术作对比: 与市场上目的相似的产品相比,这项小发明加入了定时警报功能。就是说他能够设定一定的时间,类似于闹钟的性质,每隔多长时间就提醒一下驾驶员,停车休息。进过实验,该作品可以做到一次性设定二十组警报时段。同样的,在按摩功能上也是在同类产品中较为优秀的。 突出的实质性技术特点: 该项目的突出的实质性技术特点主要分为两个方面。第一个方面就是前文提到的电子脉冲按摩功能。另一个就是抓住了当今社会的一个主要的矛盾-----疲劳驾驶。 补充: 该项目是自己去思考,去实践操作的。完全是学生的原创构思。经过学生们的思考、研究,再加上指导教师的点播,最终完成了这个原型机设计和制作。

获奖情况及鉴定结果

暂无。

作品所处阶段

实物试验阶段,并取得多次试验成功。

技术转让方式

暂无。

作品可展示的形式

实物展示。该作品已在创作者的努力下完成成品,并多次试验成功。

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

技术特点和优势 该作品具有较为合理的疲劳驾驶警报功能。可以根据不同的条件人为的设定警报间隔时间。而且还兼顾了按摩装置,可以进一步的缓解驾驶员的疲劳感觉。 适应范围及推广前景 该项目主要适用于长途汽车司机,因为长途汽车司机经常性的处于疲劳驾驶的状态之中。所以,对于这部分人群,该项目还是具有较为明朗的前景。

同类课题研究水平概述

目前中国市场上现有一款拥有重力感知的疲劳驾驶警报设备,它可以根据驾驶员的姿势来确定驾驶员是否处于疲劳驾驶的状态。但是,这个设备也有一定的不确定性。因为驾驶员的姿势是因人而异的,该设备很容易出现误报的情况。如果在没有疲劳驾驶的时候警报了还没什么,如果真的处于疲劳驾驶状态而没有警报,将会很容易出现交通事故。 与市场上目的相似的产品相比,这项小发明加入了定时警报功能。就是说他能够设定一定的时间,类似于闹钟的性质,每隔多长时间就提醒一下驾驶员,停车休息。进过实验,该作品可以做到一次性设定二十组警报时段。同样的,在按摩功能上也是在同类产品中较为优秀的。 相对于该设备,我们的设备可以从根本上解决疲劳驾驶的问题。因为它是在计算时间。在驾驶员驾驶汽车一段时间后,警报功能开始工作。就是说,根本就不让疲劳感出现。不出现疲劳感也就不存在疲劳驾驶的问题了。
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