基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：包括指套(1)以及和指套(1)相連的控制器(4)，指套(1)中設有傳感器采集電路，控制器(4)中依次設有放大整形電路、倍頻電路、頻率電壓轉(zhuǎn)換電路、報警電路，其中傳感器采集電路包含紅外線發(fā)射二極管Q1和紅外線接收三極管Q2，該傳感器采集電路與放大整形電路相連，所述紅外線發(fā)射二極管Q1和紅外線接收三極管Q2分別設置在指套(1)內(nèi)的上下兩端。該方案的顯著效果是：采用以上技術方案的基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，利用紅外線對射管檢測手指血液濃度，靈敏度高，響應速度快，檢測時間短，易于操作且結(jié)構(gòu)簡單，當檢測脈搏超速時立刻通過喇叭報警。
【專利說明】基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及脈搏檢測報警領域，具體涉及一種基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警 系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 駕駛疲勞，是指駕駛?cè)嗽陂L時間連續(xù)行車后，產(chǎn)生生理機能和心理機能的失調(diào)，而 在客觀上出現(xiàn)駕駛技能下降的現(xiàn)象。駕駛?cè)怂哔|(zhì)量差或不足，長時間駕駛車輛，容易出現(xiàn) 疲勞。
[0003] 隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，國民汽車的人均擁有量越來越多。然而，隨著汽車 的增加，交通事故這些年也逐年增加。經(jīng)過調(diào)查，發(fā)生交通事故時，有相當大的一部分是因 為司機的疲勞駕駛或者情緒有很大的波動。當司機的疲勞駕駛或者情緒有很大的波動時往 往會出現(xiàn)心跳加速等現(xiàn)象，而且當一些疾病發(fā)作時也會出現(xiàn)心跳加速。因此現(xiàn)在迫切需要 在汽車里有設有檢查疲勞的裝置，可以快速檢查駕駛者心跳是否超過預定值，當超過預定 值時，視為司機過于疲勞，立刻能夠發(fā)出提醒或者報警，讓司機進行自我注意和調(diào)整，或者 停下來休息。這樣就大大減少這方面的交通事故。 實用新型內(nèi)容
[0004] 為解決以上技術問題，本實用新型提供一種用手指就能夠簡易，快速的判斷駕駛 者是否疲勞的基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)。
[0005] 具體技術方案如下：
[0006] -種基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其關鍵在于：包括指套以及和指套相連 的控制器，指套中設有傳感器采集電路，控制器中依次設有放大整形電路、倍頻電路、頻率 電壓轉(zhuǎn)換電路、報警電路，其中傳感器采集電路包含紅外線發(fā)射二極管Q1和紅外線接收三 極管Q2,該傳感器采集電路與放大整形電路相連，所述紅外線發(fā)射二極管Q1和紅外線接收 三極管Q2分別設置在指套內(nèi)的上下兩端。
[0007] 采用上述結(jié)構(gòu)，在指套中設置紅外線發(fā)射二極管Q1和紅外線接收三極管Q2,利用 光照在一般組織中的穿透性要比血液中大幾十倍，來拾取脈搏信號。在一定光強范圍內(nèi)，紅 外線發(fā)射二極管Q1的反向電流與光強呈線性關系。指端血管的容積和透光度隨心臟脈搏 改變時，將使紅外線接收三極管Q2收到不同的光強，并由此產(chǎn)生的光電流均隨之作相應變 化。根據(jù)采集到的信號進一步放大整形、倍頻、電壓轉(zhuǎn)換，最終就可以根據(jù)結(jié)果進行報警判 斷。倍頻電路可以能加倍脈沖次數(shù)，使本系統(tǒng)能在短時間完成檢測判斷。
[0008] 更進一步的技術方案是所述傳感器采集電路中紅外線發(fā)射二極管Q1陽極串電阻 R9后接正電源，紅外線發(fā)射二極管Q1陰極接地；紅外線接收三極管集電極串電阻R10后接 正電源，紅外線接收三極管Q2發(fā)射機接地，紅外線接收三極管集電極還經(jīng)電容C11后輸出 脈沖信號Π 至放大整形電路。
[0009] 采用上述結(jié)構(gòu)，利用本電路將脈搏跳動信號轉(zhuǎn)換為與此相對應的電脈沖信號，
[0010] 更進一步的技術方案是所述放大整形電路包括放大器U4A、放大器U4B、放大器 U4C ：
[0011] 其中放大器U4A的正相輸入端接所述傳感器采集電路輸出的脈沖信號Π ，放大器 U4A的正相輸入端還串電阻R13后接地；該放大器U4A的反相輸入端串電阻R4后接地，該 放大器U4A的反相輸入端還串電阻R5后接放大器U4A的輸出端；
[0012] 其中放大器U4B的正相輸入端串電阻R12和電阻R11后接放大器U4A的輸出端， 電阻R12和電阻R11之間的公共端經(jīng)電容C13連放大器U4B的輸出端；該放大器U4B的反 相輸入端串滑動變阻器RP1后接地，該放大器U4B的反相輸入端還串電阻R6接放大器U4B 的輸出端；
[0013] 其中放大器U4C的正相輸入端接放大器U4B的輸出端；該放大器U4C的反相輸入 端串電阻R7后接地，該放大器U4C的反相輸入端還串電阻R8接放大器U4C的輸出端，該放 大器U4C的輸出端串二極管VD1后輸出脈沖信號f2至倍頻電路；所述二極管VD1的陽極與 放大器U4C的輸出端相連，該二極管VD1的陰極還串電阻R14接地。
[0014] 采用上述結(jié)構(gòu)，將傳感器的微弱信號放大，整形除去雜散信號。
[0015] 更進一步的技術方案是所述倍頻電路包括異或門U9A、異或門U9B、異或門U9C、異 或門U9D:
[0016] 其中異或門U9A的第一輸入端接放大整形電路輸出的脈沖信號f2 ;異或門U9A的 第二輸入端接地；
[0017] 其中異或門U9B的第一輸入端接放大整形電路輸出的脈沖信號f2 ;異或門U9B的 第二輸入端串電阻R15后接異或門U9A的輸出端，異或門U9B的第二輸入端還經(jīng)電容C14 接地；
[0018] 其中異或門U9C的第一輸入端接異或門U9B的輸出端；異或門U9C的第二輸入端 接地；
[0019] 其中異或門U9D的第一輸入端接異或門U9B的輸出端；異或門U9D的第二輸入端 串電阻R16后接異或門U9C的輸出端，異或門U9D的第二輸入端還經(jīng)電容C15接地；
[0020] 異或門U9D的輸出端輸出脈沖信號f3至頻率電壓轉(zhuǎn)換電路。
[0021] 采用上述結(jié)構(gòu)，將整形后所得到的脈沖信號的頻率提高，從而縮短測量時間。
[0022] 更進一步的技術方案是所述頻率電壓轉(zhuǎn)換電路包括頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1，該頻率電 壓轉(zhuǎn)換器U1是LM331芯片：
[0023] 其中頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的輸入端Vx引腳經(jīng)電容C3接倍頻電路輸出的脈沖信號 f3,該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的輸入端Vx引腳還串電阻R20后接正電源；所述頻率電壓轉(zhuǎn)換器 U1的比較輸入Vin引腳串電阻R17接正電源，該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的比較輸入Vin引腳 還串電阻R18接地；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的電流輸出lout引腳輸出電壓信號v4至報警電 路；所述頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的電流輸出lout引腳還串電阻R3接地，該電阻R3兩端并聯(lián)電 容C1 ;該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的頻率輸出Fout引腳接地；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的電源VCC 引腳接正電源；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的接地GND引腳接地；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的振蕩 端R/C引腳串電阻R2后接電源，該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的振蕩端R/C引腳經(jīng)電容C2接地； 該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的基準電流Rs引腳串電阻R19和滑動變阻器RP3接地。
[0024] 采用上述結(jié)構(gòu)，利用頻率電壓轉(zhuǎn)換電路將頻率信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，便于報警比 較判斷。
[0025] 更進一步的技術方案是所述報警電路包括放大器M9 :放大器M9反相輸入端接頻 率電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號v4 ;放大器M9正相輸入端接滑動變阻器R33的滑動觸點， 該滑動變阻器R33 -端接正電源，另一端接地；放大器M9輸出端串電阻R1后接三極管Q3 的基極；所述三極管Q3集電極串揚聲器LSI接正電源；該三極管Q3發(fā)射極接三極管Q4的 基極；所述三極管Q4集電極連三極管Q3集電極；所述三極管Q4發(fā)射極接地。
[0026] 采用上述結(jié)構(gòu)，將電壓信號與參考電壓進行比較，超出預設閾值后輸出高電平報 警，揚聲器LSI輸出報警提醒聲。
[0027] 更進一步的技術方案是所述紅外線發(fā)射二極管Q1是TLN104紅外傳感器，紅外線 接收三極管Q2是TLP104紅外傳感器。
[0028] 采用上述結(jié)構(gòu)，靈敏度高，易于操作，響應速度快，結(jié)構(gòu)簡單。
[0029] 更進一步的技術方案是所述放大器U4A、放大器U4B、放大器U4C是LM324集成運 放。
[0030] 更進一步的技術方案是所述三極管Q3是S0805達林頓三極管，所述三極管Q4是 D667晶體三極管，揚聲器LSI是通電式發(fā)生報警喇叭。
[0031] 有益效果：采用以上技術方案的基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，利用紅外線 對射管檢測手指血液濃度，靈敏度高，響應速度快，檢測時間短，易于操作且結(jié)構(gòu)簡單，當檢 測脈搏超速時立刻通過喇叭報警。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2為本實用新型的傳感器采集電路的電路原理圖；
[0034] 圖3為本實用新型的放大整形電路的電路原理圖；
[0035] 圖4為本實用新型的倍頻電路的電路原理圖；
[0036] 圖5為本實用新型的頻率電壓轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖；
[0037] 圖6為本實用新型的報警電路的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0038] 下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。
[0039] 如圖1所示，一種基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：包括指套1以 及和指套1相連的控制器4,指套1中設有傳感器采集電路，控制器4中依次設有放大整形 電路、倍頻電路、頻率電壓轉(zhuǎn)換電路、報警電路，其中傳感器采集電路包含紅外線發(fā)射二極 管Q1和紅外線接收三極管Q2,該傳感器采集電路與放大整形電路相連，所述紅外線發(fā)射二 極管Q1和紅外線接收三極管Q2分別設置在指套1內(nèi)的上下兩端。
[0040] 紅外線發(fā)射二極管Q1和紅外線接收三極管Q2其中任一個設置在指套上端傳感器 放置位2上，另一個設置在指套下端傳感器放置位3上。指套上端傳感器放置位2和指套 下端傳感器放置位3相對應。用于檢測手指內(nèi)的血液濃度。將采集到的信號依次經(jīng)過放大 整形電路的放大整形、倍頻電路的倍頻變換、頻率電壓轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換，最終報警電路 進行電壓比較后，根據(jù)結(jié)果進行報警。
[0041] 本系統(tǒng)設置安裝在交通工具中駕駛室內(nèi)。交通工具可以是飛機、輪船、火車、汽車。
[0042] 正常成年人的脈搏次數(shù)是60-80次/分鐘，嬰兒為90-140次/分鐘，老年人則為 100-150次/分鐘，顯然這種信號屬于低頻范疇。因此，要把人體的脈搏信號裝換成電信號， 這就需要借助于傳感器。對裝換后的電信號要進行放大和整形等處理，以保證其他電路工 作正常。且希望在很短的時間內(nèi)就得出測量結(jié)果。
[0043] 血液是高度不透明的液體，光照在一般組織中的穿透性要比血液中大幾十倍，據(jù) 此特點，采用光電效應手指脈搏傳感器來拾取脈搏信號。指端血管的容積和透光度隨心臟 脈搏改變時，將使紅外線接收三極管Q2收到不同的光強，并由此產(chǎn)生的光電流均隨之作相 應變化。通過手指的血液濃度會隨著心臟的跳動發(fā)生變化，紅外線接收三極管Q2對應的信 號便會發(fā)生相應的變化，采集此信號經(jīng)過放大，濾波，比較等處理便可以得到理想的信號。
[0044] 如圖2所示，圖2是傳感器采集電路的電路原理圖：所述傳感器采集電路中紅外 線發(fā)射二極管Q1陽極串電阻R9后接正電源，紅外線發(fā)射二極管Q1陰極接地；紅外線接收 三極管集電極串電阻R10后接正電源，紅外線接收三極管Q2發(fā)射機接地，紅外線接收三極 管集電極還經(jīng)電容C11后輸出脈沖信號Π 至放大整形電路，所述紅外線發(fā)射二極管Q1是 TLN104紅外傳感器，紅外線接收三極管Q2是TLP104紅外傳感器。
[0045] 用光電傳感器檢測人體脈搏的原理是：當恒定波長的光照射到人體組織上，通過 人體組織吸收、反射衰減后測量到的光強將在一定程度上反映被照射部位組織的結(jié)構(gòu)特 征。在人體的指尖處，組織厚度薄，動脈成分含量高。用一束光線透過手指末端，透過手指的 光強跟隨脈搏搏動而變化，可以認為光透射手指后的強度僅僅由動脈血的充盈而引起的。 根據(jù)這個特征，可以將脈搏信號轉(zhuǎn)換為光電信號，從而進行檢測。
[0046] 為了減少環(huán)境光對脈搏信號測量的影響，同時考慮到傳感器使用的方便性，采用 密封的指套式包裝方式，整個外殼采用不透光的介質(zhì)和顏色，盡量減少外界環(huán)境光的影響， 在指套式傳感器的內(nèi)層表面涂上一層吸光材料，這樣能有效減少二次反射光的干擾。紅外 線發(fā)射二極管Q1采用TLN104,紅外線接收三極管Q2采用TLP104, TLP104通過檢測透過指 尖的紅外光強度，產(chǎn)生反映脈搏搏動規(guī)律的微弱電信號，經(jīng)電容Cll f禹合到下一級電路。系 統(tǒng)可以采用+5V供電，R9可以采用400Ω、500Ω、600Ω等，R10可以采用8ΚΩ、1〇ΚΩ、12ΚΩ 等。
[0047] 如圖3所示，圖3為本實用新型的放大整形電路的電路原理圖；所述放大整形電路 包括放大器U4A、放大器U4B、放大器U4C :
[0048] 其中放大器U4A的正相輸入端接所述傳感器采集電路輸出的脈沖信號Π ，放大器 U4A的正相輸入端還串電阻R13后接地；該放大器U4A的反相輸入端串電阻R4后接地，該 放大器U4A的反相輸入端還串電阻R5后接放大器U4A的輸出端；
[0049] 其中放大器U4B的正相輸入端串電阻R12和電阻R11后接放大器U4A的輸出端， 電阻R12和電阻R11之間的公共端經(jīng)電容C13連放大器U4B的輸出端；該放大器U4B的反 相輸入端串滑動變阻器RP1后接地，該放大器U4B的反相輸入端還串電阻R6接放大器U4B 的輸出端；
[0050] 其中放大器U4C的正相輸入端接放大器U4B的輸出端；該放大器U4C的反相輸入 端串電阻R7后接地，該放大器U4C的反相輸入端還串電阻R8接放大器U4C的輸出端，該放 大器U4C的輸出端串二極管VD1后輸出脈沖信號f2至倍頻電路；所述二極管VD1的陽極與 放大器U4C的輸出端相連，該二極管VD1的陰極還串電阻R14接地。
[0051] 該電路的作用是把傳感器采集電路耦合進來的幾十毫伏的微弱電信號進行合適 的放大與整形，電路分為放大部分、有源濾波部分和整形電平變換部分。由于傳感器輸出 電阻比較高，故放大電路采用同相放大電路，運放采用LM324,放大電路的放大倍數(shù)10倍左 右。濾波電路采用二階有源低通濾波電路，作用是把脈搏信號中的高頻干擾信號濾除，同時 把脈搏信號放大，集成運放采用LM324。經(jīng)過放大、濾波后的脈搏信號仍是不規(guī)則的脈搏信 號，且有低頻干擾，必須采用整形電路，這里采用滯回電壓比較器。由比較器輸出的脈沖信 號是一個正負脈沖信號，不是滿足計數(shù)器要求的脈沖信號，故采用電平轉(zhuǎn)換電路進行變換。 所述放大器U4A、放大器U4B、放大器U4C是LM324集成運放。
[0052] 如圖4所示，圖4為本實用新型的倍頻電路的電路原理圖；所述倍頻電路包括異或 門U9A、異或門U9B、異或門U9C、異或門U9D:
[0053] 其中異或門U9A的第一輸入端接放大整形電路輸出的脈沖信號f2 ;異或門U9A的 第二輸入端接地；
[0054] 其中異或門U9B的第一輸入端接放大整形電路輸出的脈沖信號f2 ;異或門U9B的 第二輸入端串電阻R15后接異或門U9A的輸出端，異或門U9B的第二輸入端還經(jīng)電容C14 接地；
[0055] 其中異或門U9C的第一輸入端接異或門U9B的輸出端；異或門U9C的第二輸入端 接地；
[0056] 其中異或門U9D的第一輸入端接異或門U9B的輸出端；異或門U9D的第二輸入端 串電阻R16后接異或門U9C的輸出端，異或門U9D的第二輸入端還經(jīng)電容C15接地；
[0057] 異或門U9D的輸出端輸出脈沖信號f3至頻率電壓轉(zhuǎn)換電路。
[0058] 該電路的作用是對放大整形后的脈搏信號進行4倍頻，從而縮短測量時間，提高 測量效率。倍頻電路的形式很多，如鎖相倍頻器、異或門倍頻器等。由于鎖相倍頻器電路比 較復雜，成本比較高，故這里采用能滿足要求的異或門組成的4倍頻電路。異或門U9A和 U9B構(gòu)成二倍頻電路，利用第一個異或門的延遲時間對第二個異或門產(chǎn)生作用，當輸入由0 變?yōu)?和由1變?yōu)椹枙r都會產(chǎn)生脈沖輸出。異或門U9C和異或門U9D原理同異或門U9A和 異或門U9B相同。由兩個二倍頻電路級聯(lián)構(gòu)成四倍頻電路，其中異或門可以選CC系列，也 可以選TTL系列芯片。電容器C14、C15的作用是為了增加延遲時間，從而加寬脈沖的寬度。
[0059] 如圖5所示，圖5為本實用新型的頻率電壓轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖；所述頻率電壓 轉(zhuǎn)換電路包括頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1，該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1是LM331芯片：
[0060] 其中頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的輸入端Vx引腳經(jīng)電容C3接倍頻電路輸出的脈沖信號 f3,該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的輸入端Vx引腳還串電阻R20后接正電源；所述頻率電壓轉(zhuǎn)換器 U1的比較輸入Vin引腳串電阻R17接正電源，該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的比較輸入Vin引腳 還串電阻R18接地；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的電流輸出lout引腳輸出電壓信號v4至報警電 路；所述頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的電流輸出lout引腳還串電阻R3接地，該電阻R3兩端并聯(lián)電 容C1 ;該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的頻率輸出Fout引腳接地；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的電源VCC 引腳接正電源；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的接地GND引腳接地；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的振蕩 端R/C引腳串電阻R2后接電源，該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的振蕩端R/C引腳經(jīng)電容C2接地； 該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的基準電流Rs引腳串電阻R19和滑動變阻器RP3接地。
[0061] LM331是半導體精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器。該集成電路能電壓頻率轉(zhuǎn)換，頻率電壓轉(zhuǎn) 換，具有寬動態(tài)范圍和出色的線性度。
[0062] 如圖6所示，圖6為本實用新型的報警電路的電路原理圖，所述報警電路包括放大 器M9 :放大器M9反相輸入端接頻率電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號v4 ;放大器M9正相輸入 端接滑動變阻器R33的滑動觸點，該滑動變阻器R33 -端接正電源，另一端接地；放大器M9 輸出端串電阻R1后接三極管Q3的基極；所述三極管Q3集電極串揚聲器LSI接正電源；該 三極管Q3發(fā)射極接三極管Q4的基極；所述三極管Q4集電極連三極管Q3集電極；所述三極 管Q4發(fā)射極接地。
[0063] 放大器M9采用LM324集成運放，如果處于疲勞駕駛狀態(tài)，則脈搏頻率降低，頻率電 壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓v4降低，當其低于放大器M9正相輸入端電壓時，放大器M9輸出高 電平，放大器M9輸出的高電平信號經(jīng)過三極管放大后驅(qū)動報警器發(fā)出尖銳的報警聲。
[0064] 所述三極管Q3是S0805達林頓三極管，所述三極管Q4是D667晶體三極管，揚聲 器LSI是通電式發(fā)生報警喇叭。
[0065] 最后需要說明的是，上述描述僅僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，本領域的普通技 術人員在本實用新型的啟示下，在不違背本實用新型宗旨及權利要求的前提下，可以做出 多種類似的表示，這樣的變換均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：包括指套（1)以及和指套（1) 相連的控制器（4)，指套（1)中設有傳感器采集電路，控制器（4)中依次設有放大整形電路、 倍頻電路、頻率電壓轉(zhuǎn)換電路、報警電路，其中傳感器采集電路包含紅外線發(fā)射二極管Q1 和紅外線接收三極管Q2,該傳感器采集電路與放大整形電路相連，所述紅外線發(fā)射二極管 Q1和紅外線接收三極管Q2分別設置在指套（1)內(nèi)的上下兩端。
2. 根據(jù)權利要求1所述基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器 采集電路中紅外線發(fā)射二極管Q1陽極串電阻R9后接正電源，紅外線發(fā)射二極管Q1陰極接 地；紅外線接收三極管集電極串電阻R10后接正電源，紅外線接收三極管Q2發(fā)射機接地，紅 外線接收三極管集電極還經(jīng)電容C11后輸出脈沖信號Π 至放大整形電路。
3. 根據(jù)權利要求2所述基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：所述放大整 形電路包括放大器U4A、放大器U4B、放大器U4C : 其中放大器U4A的正相輸入端接所述傳感器采集電路輸出的脈沖信號Π ，放大器U4A 的正相輸入端還串電阻R13后接地；該放大器U4A的反相輸入端串電阻R4后接地，該放大 器U4A的反相輸入端還串電阻R5后接放大器U4A的輸出端； 其中放大器U4B的正相輸入端串電阻R12和電阻R11后接放大器U4A的輸出端，電阻 R12和電阻R11之間的公共端經(jīng)電容C13連放大器U4B的輸出端；該放大器U4B的反相輸 入端串滑動變阻器RP1后接地，該放大器U4B的反相輸入端還串電阻R6接放大器U4B的輸 出端； 其中放大器U4C的正相輸入端接放大器U4B的輸出端；該放大器U4C的反相輸入端串 電阻R7后接地，該放大器U4C的反相輸入端還串電阻R8接放大器U4C的輸出端，該放大器 U4C的輸出端串二極管VD1后輸出脈沖信號f2至倍頻電路；所述二極管VD1的陽極與放大 器U4C的輸出端相連，該二極管VD1的陰極還串電阻R14接地。
4. 根據(jù)權利要求3所述基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：所述倍頻電 路包括異或門U9A、異或門U9B、異或門U9C、異或門U9D: 其中異或門U9A的第一輸入端接放大整形電路輸出的脈沖信號f2 ;異或門U9A的第二 輸入端接地； 其中異或門U9B的第一輸入端接放大整形電路輸出的脈沖信號f2 ;異或門U9B的第二 輸入端串電阻R15后接異或門U9A的輸出端，異或門U9B的第二輸入端還經(jīng)電容C14接地； 其中異或門U9C的第一輸入端接異或門U9B的輸出端；異或門U9C的第二輸入端接地； 其中異或門U9D的第一輸入端接異或門U9B的輸出端；異或門U9D的第二輸入端串電 阻R16后接異或門U9C的輸出端，異或門U9D的第二輸入端還經(jīng)電容C15接地； 異或門U9D的輸出端輸出脈沖信號f3至頻率電壓轉(zhuǎn)換電路。
5. 根據(jù)權利要求4所述基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：所述頻率電 壓轉(zhuǎn)換電路包括頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1，該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1是LM331芯片： 其中頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的輸入端Vx引腳經(jīng)電容C3接倍頻電路輸出的脈沖信號f3， 該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的輸入端Vx引腳還串電阻R20后接正電源；所述頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1 的比較輸入Vin引腳串電阻R17接正電源，該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的比較輸入Vin引腳還串 電阻R18接地；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的電流輸出lout引腳輸出電壓信號v4至報警電路； 所述頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的電流輸出lout引腳還串電阻R3接地，該電阻R3兩端并聯(lián)電容 Cl ;該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的頻率輸出Fout引腳接地；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的電源VCC引 腳接正電源；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的接地GND引腳接地；該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的振蕩端 R/C引腳串電阻R2后接電源，該頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的振蕩端R/C引腳經(jīng)電容C2接地；該 頻率電壓轉(zhuǎn)換器U1的基準電流Rs引腳串電阻R19和滑動變阻器RP3接地。
6. 根據(jù)權利要求5所述基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：所述報警電 路包括放大器M9 :放大器M9反相輸入端接頻率電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號v4 ;放大器 M9正相輸入端接滑動變阻器R33的滑動觸點，該滑動變阻器R33 -端接正電源，另一端接 地；放大器M9輸出端串電阻R1后接三極管Q3的基極；所述三極管Q3集電極串揚聲器LSI 接正電源；該三極管Q3發(fā)射極接三極管Q4的基極；所述三極管Q4集電極連三極管Q3集電 極；所述三極管Q4發(fā)射極接地。
7. 根據(jù)權利要求2-6任一項所述基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：所 述紅外線發(fā)射二極管Q1是TLN104紅外傳感器，紅外線接收三極管Q2是TLP104紅外傳感 器。
8. 根據(jù)權利要求3-6任一項所述基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：所 述放大器U4A、放大器U4B、放大器U4C是LM324集成運放。
9. 根據(jù)權利要求6所述基于脈搏檢測的疲勞駕駛預警系統(tǒng)，其特征在于：所述三極管 Q3是S0805達林頓三極管，所述三極管Q4是D667晶體三極管，揚聲器LSI是通電式發(fā)生報 警喇叭。
【文檔編號】A61B5/1455GK203909980SQ201420345700
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權日:2014年6月25日
【發(fā)明者】王雪萍, 鄧思貴 申請人:重慶工業(yè)職業(yè)技術學院