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大學(xué)生設(shè)計可穿戴系統(tǒng):用眼鏡和手表預(yù)警司機(jī)疲勞駕駛
一副眼鏡和一塊手表就可以分析司機(jī)身體疲憊程度,并及時給予預(yù)警提醒。這是華南師范大學(xué)(以下簡稱“華師”)6名學(xué)生發(fā)明的一個可穿戴式的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)。這個項目已經(jīng)進(jìn)入挑戰(zhàn)杯廣東省賽決賽,接下來將申請專利。
疲勞駕駛是交通事故的三大“殺手”之一。一年前,華師電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)大二學(xué)生梁帥跟同學(xué)碰撞出了發(fā)明創(chuàng)意,花了半年時間,6個男生終于把產(chǎn)品雛形——疲勞駕駛預(yù)警眼鏡和手表做了出來。
與一般眼鏡和手表相比,疲勞駕駛預(yù)警眼鏡和手表稍微大一些和重一些。團(tuán)隊在眼鏡上裝置了小型攝像頭用于提取眼睛影像,通過芯片分析眼睛眨眼頻率來判斷司機(jī)是否在“打瞌睡”。同時,也能通過計算司機(jī)睜眼和閉眼的時長,對其精神狀態(tài)進(jìn)行分析。除此之外,眼鏡還裝有加速度傳感器,用來檢測司機(jī)頭部動作——當(dāng)其疲勞犯困時,頭部向下的角度大于清醒狀態(tài)時,眼鏡就會有輕微的震動,以提醒司機(jī)停止駕駛。
手表上,團(tuán)隊加入了脈搏信號傳感器,提取駕駛員的脈搏信號。經(jīng)過一系列的分析和計算,會在手表上顯示3項數(shù)據(jù):心跳數(shù)、疲憊參數(shù)、疲憊標(biāo)志。如果閾值是輕度疲憊,手表上會顯示1個“!”;如果司機(jī)已經(jīng)達(dá)到重度疲勞狀態(tài),則會顯示“!!”標(biāo)志,提醒不宜開車,適當(dāng)休息。
“眼鏡和手表同時使用,同時分析眨眼頻率和脈搏,精確度可以提高許多。”梁帥告訴中國青年報記者,據(jù)他所知,目前有可穿戴產(chǎn)品記錄脈搏跳動和睡眠時間,也有車載式預(yù)警駕駛疲勞產(chǎn)品,但還沒有專門針對司機(jī)疲勞預(yù)警的可穿戴產(chǎn)品面世。一旦產(chǎn)品投入應(yīng)用,“通過檢測司機(jī)是否出現(xiàn)疲勞狀態(tài),并提醒司機(jī)適時停止駕駛,可以減少交通事故的發(fā)生”。
這個發(fā)明由6個學(xué)生親自動手,一天一天打磨,從空想變成現(xiàn)實。為了獲得人的疲憊數(shù)據(jù),團(tuán)隊不厭其煩地拿自己進(jìn)行試驗,6個人每一周都會測試一次,一次就是一整天。
更為艱苦的是,需要不停地收集數(shù)據(jù)并尋找合適的模塊組裝元件,有些元件買不到,就只能親自動手做。為了保證能達(dá)到理想狀態(tài),更要調(diào)整無數(shù)次!鞍l(fā)明過程的難點就在于對于駕駛員脈搏信號和眼部圖像等數(shù)據(jù)的探測,發(fā)明的模塊中有復(fù)雜的檢測電路,我需要對其逐個調(diào)試并修改,以提高信號檢測的準(zhǔn)確性!绷簬浾f。
在廣東省的“挑戰(zhàn)杯”之前,第一代產(chǎn)品雛形剛出來,正好趕上了一次省級的電子科技大賽。但在報送產(chǎn)品的前幾天,團(tuán)隊想到可以嘗試另一個新的電路板,效果會更好。當(dāng)時去工廠專門做新的電路板時間已經(jīng)來不及,為了不留遺憾,團(tuán)隊決定自己動手做。6個人連續(xù)奮戰(zhàn)了4天,每天都工作到后半夜兩點,終于把改善的部件做出來!爱(dāng)測試完畢可以用,團(tuán)隊才松了口氣。”梁帥說。最后,團(tuán)隊的可穿戴式駕駛疲勞預(yù)警系統(tǒng)獲得了該比賽的一等獎。
之后,團(tuán)隊又把目標(biāo)轉(zhuǎn)向了廣東省“挑戰(zhàn)杯”。因為時間充裕,團(tuán)隊改善了其中的元器件,使得測量和信號提取更加準(zhǔn)確,減少之前的誤差和錯誤率!氨敬螀⒓犹魬(zhàn)杯比賽的作品是2.0版本!绷簬涀孕诺卣f。學(xué)校大力支持團(tuán)隊參加挑戰(zhàn)杯比賽,配備了一名導(dǎo)師,還報銷一定的費用,讓團(tuán)隊備受鼓勵。
梁帥有一個設(shè)想,未來將疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)連接后端的電腦系統(tǒng),由電腦系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)還原,進(jìn)行進(jìn)一步分析,便能實時掌握司機(jī)的身體變化。電腦系統(tǒng)與手機(jī)系統(tǒng)對接,當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)疲勞時,便能通過手機(jī)震動提醒適度休息;電腦系統(tǒng)與遠(yuǎn)程醫(yī)療中心對接,當(dāng)司機(jī)發(fā)生突發(fā)疾病,能緊急報警,醫(yī)療中心也能及時趕到現(xiàn)場救治。而在佩戴的舒適性上,也會通過工藝改善。
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