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大學(xué)生設(shè)計(jì)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(shí)給予預(yù)警提醒。這是華南師范大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“華師”）6名學(xué)生發(fā)明的一個(gè)可穿戴式的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)。這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入挑戰(zhàn)杯廣東省賽決賽，接下來將申請(qǐng)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(shí)間，6個(gè)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(duì)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(shí)，也能通過計(jì)算司機(jī)睜眼和閉眼的時(shí)長(zhǎng)，對(duì)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(cè)司機(jī)頭部動(dòng)作——當(dāng)其疲勞犯困時(shí)，頭部向下的角度大于清醒狀態(tài)時(shí)，眼鏡就會(huì)有輕微的震動(dòng)，以提醒司機(jī)停止駕駛。
手表上，團(tuán)隊(duì)加入了脈搏信號(hào)傳感器，提取駕駛員的脈搏信號(hào)。經(jīng)過一系列的分析和計(jì)算，會(huì)在手表上顯示3項(xiàng)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(huì)顯示1個(gè)“！”；如果司機(jī)已經(jīng)達(dá)到重度疲勞狀態(tài)，則會(huì)顯示“�。 睒�(biāo)志，提醒不宜開車，適當(dāng)休息。
“眼鏡和手表同時(shí)使用，同時(shí)分析眨眼頻率和脈搏，精確度可以提高許多。”梁帥告訴中國(guó)青年報(bào)記者，據(jù)他所知，目前有可穿戴產(chǎn)品記錄脈搏跳動(dòng)和睡眠時(shí)間，也有車載式預(yù)警駕駛疲勞產(chǎn)品，但還沒有專門針對(duì)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(cè)司機(jī)是否出現(xiàn)疲勞狀態(tài)，并提醒司機(jī)適時(shí)停止駕駛，可以減少交通事故的發(fā)生”。
這個(gè)發(fā)明由6個(gè)學(xué)生親自動(dòng)手，一天一天打磨，從空想變成現(xiàn)實(shí)。為了獲得人的疲憊數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)不厭其煩地拿自己進(jìn)行試驗(yàn)，6個(gè)人每一周都會(huì)測(cè)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(dòng)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(diǎn)就在于對(duì)于駕駛員脈搏信號(hào)和眼部圖像等數(shù)據(jù)的探測(cè)，發(fā)明的模塊中有復(fù)雜的檢測(cè)電路，我需要對(duì)其逐個(gè)調(diào)試并修改，以提高信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。”梁帥說。
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(jí)的電子科技大賽。但在報(bào)送產(chǎn)品的前幾天，團(tuán)隊(duì)想到可以嘗試另一個(gè)新的電路板，效果會(huì)更好。當(dāng)時(shí)去工廠專門做新的電路板時(shí)間已經(jīng)來不及，為了不留遺憾，團(tuán)隊(duì)決定自己動(dòng)手做。6個(gè)人連續(xù)奮戰(zhàn)了4天，每天都工作到后半夜兩點(diǎn)，終于把改善的部件做出來�！爱�(dāng)測(cè)試完畢可以用，團(tuán)隊(duì)才松了口氣�！绷簬浾f。最后，團(tuán)隊(duì)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(jiǎng)。
之后，團(tuán)隊(duì)又把目標(biāo)轉(zhuǎn)向了廣東省“挑戰(zhàn)杯”。因?yàn)闀r(shí)間充裕，團(tuán)隊(duì)改善了其中的元器件，使得測(cè)量和信號(hào)提取更加準(zhǔn)確，減少之前的誤差和錯(cuò)誤率�！氨敬螀⒓犹魬�(zhàn)杯比賽的作品是2.0版本。”梁帥自信地說。學(xué)校大力支持團(tuán)隊(duì)參加挑戰(zhàn)杯比賽，配備了一名導(dǎo)師，還報(bào)銷一定的費(fèi)用，讓團(tuán)隊(duì)備受鼓勵(lì)。
梁帥有一個(gè)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(shí)時(shí)掌握司機(jī)的身體變化。電腦系統(tǒng)與手機(jī)系統(tǒng)對(duì)接，當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)疲勞時(shí)，便能通過手機(jī)震動(dòng)提醒適度休息；電腦系統(tǒng)與遠(yuǎn)程醫(yī)療中心對(duì)接，當(dāng)司機(jī)發(fā)生突發(fā)疾病，能緊急報(bào)警，醫(yī)療中心也能及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)救治。而在佩戴的舒適性上，也會(huì)通過工藝改善。
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