基于CAN网络技术的疲劳驾驶预警系统设计与实现

发布时间：2020-03-24 13:20

【摘要】：疲劳驾驶是目前车祸发生的主要原因之一,预防疲劳驾驶可以有效降低汽车事故的发生率。但是由于受技术制约和汽车成本增加等多方面的原因,疲劳驾驶预警设备并没有在国产轿车上普及。本文参考目前国内外众多疲劳驾驶预警技术及适用的车型,提出适合中高档家庭轿车配置的疲劳驾驶预警系统(简称FDAS)设计方案,并辅以简易的实物操作验证其可行性。论文首先研究引起驾驶员疲劳的因素,然后对驾驶员处于疲劳状态的生理特征表现及汽车运行状态进行分析,进而提出一套新的疲劳驾驶预警系统,其工作机理是分析驾驶员处于疲劳状态时表露的头重、右脚僵硬等特点,判定驾驶员处于疲劳驾驶状态,再由传感器、CAN(控制器局域网)数据作为输入信号,由单片机进行计算分析,再通过声音及头枕内机械装置等开发部件,及时提醒驾驶员,从而达到疲劳驾驶预警目的。论文首先设计FDAS整体设计方案,从易于普及到中高档汽车设计角度展开思路,依据实用性原则、可靠性原则、亲和性原则的理念进行FDAS总体设计。然后在输入信号选择上,选用容易获得的CAN总线车速数据,外加新增的驾驶员头部位置,来判定驾驶员是否处于疲劳状态。最后在输出方面采用语音提醒及机械提醒两种方案,尽最大可能唤醒驾驶人员,从而达到安全行车目的。
【图文】：

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劳是指驾驶员每天驾车超过八小时，或者从事其他劳动体力消耗过大或睡眠不足，逡逑以致行车中困倦瞌睡、四肢无力，不能及时发现和准确处理路面交通情况”Ｐ】。所逡逑以因疲劳驾驶的出现交通事故的概率很大，图１．１为辽宁省２０１７年主要的５８４起逡逑交通事故原因统计图。逡逑交通事故原因逡逑４００逡逑＾００逦Ｉ逡逑操作错误逦车距不足逦行人责任逦疲劳驾驶逡逑图１．１辽宁省２０１７年主要交通事故原因统计图逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｍａｉｎ邋ｔｒａｆｆｉｃ邋ａｃｃｉｄｅｎｔ邋ｃａｕｓｅ邋ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ邋ｃｈａｒｔ邋ａｔ邋Ｌｉａｏｎｉｎｇ邋Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，２０１７逡逑其中疲劳驾驶为３６起，占总交通事故总数的６．２％，比例还是比较高的，为此逡逑普及疲劳驾驶预警系统也就十分有必要，该系统可以有效减少交通事故的发生。逡逑－１邋－逡逑

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这项技术在当今的汽车中最为常见，它是通过前置摄像头检测路上的行车线，逡逑以判断汽车是否偏离车道。当驾驶员精力不集中或打盹时，车辆偏离车道的话（如逡逑图１．３所示），系统会以声音或震动的方式提醒驾驶员。逡逑媝逡逑图１．３车道偏离检测的ＦＤＡＳ技术逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋ＦＤＡＳ邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋ｂｙ邋Ｌａｎｅ邋ｄｅｐａｒｔｕｒｅ邋ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ逡逑这项最常见的防疲劳驾驶技术在众多车型上都有配备，他需要的数据累计和逡逑技术成本并不高，所以它是众多车型的首选。但是，如果在雨雪天气或能见度不逡逑高的路面上，系统的识别率就会下降。如果在没有标线的路面上，这套系统将不逡逑起作用。逡逑技术三：通过心率监测的防疲劳驾驶技术逡逑英国诺丁汉特伦特大学研发了一款能够监测驾驶者状态的智能安全带，汽车逡逑能够通过安装在安全带上的传感器监测驾驶员的心率，从而判断驾驶员是否打瞌逡逑睡，并采取必要的措施警示驾驶员，，如图１．４所示。如果系统没有唤醒驾驶员的话，逡逑系统会将汽车切换到自动巡航模式，以自动防撞与防偏离车道系统来减缓碰撞对逡逑－４－逡逑
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】