汽车驾驶员嵌入式疲劳预警系统设计

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1、硕士学位论文汽车驾驶员嵌入式疲劳预警系统设计DesignofVehicleDriverEmbeddedFatigueWarningSystem作者姓名：汪鑫勇导师(职称)：邓三鹏副教授学科(专业)：机械工程提交论文日期：2015年3月分类号：学校代码：10066密级：学号：03M080612039汽车驾驶员嵌入式疲劳预警系统设计DesignofVehicleDriverEmbeddedFatigueWarningSystem作者姓名：汪鑫勇导师(职称)：邓三鹏副教授一级学科：机械工程学科(专业)：机械工程年级：2012级提交论文日期：201

2、5年3月学位授予单位：天津职业技术师范大学-i-独创性声明声明：本人所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津职业技术师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津职业技术师范大学有关保留、使用学位论文的规定，特授权天津职业技术师范大学可以将学位论文的全部

3、或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日-ii-摘要随着交通事业的发展和汽车保有量的增多，交通事故逐年增多，给人们的生产、生活安全带来了极大的危害。疲劳驾驶是引发交通事故的主要原因之一，因此，准确监测驾驶员疲劳状态并实现有效预警对有效避免疲劳驾驶，减少交通事故具有重要意义。本文分析了汽车驾驶员嵌入式疲劳预警系统功能，以带DS

4、P内核的ARM单片机为核心构建了汽车驾驶员嵌入式疲劳预警硬件系统，基于嵌入式实时操作系统UCOS-III开发了软件，为汽车驾驶员疲劳预警系统的实用化奠定了基础。本文主要工作如下：1.阐述了课题提出的目的和意义，对汽车驾驶员疲劳检测技术的国内外发展动态进行了分析，并对该领域目前存在的主要问题进行了分析，并提出了解决的办法。2.以带DSP内核的ARM单片机为核心构建了汽车驾驶员嵌入式疲劳预警硬件系统，开发了生理信号采集模块、数据存储模块、数据通信接口模块、图形显示和报警模块，具有高速的数据运算处理能力和友好的人机交互功能。3.基于嵌入式实时操作

5、系统UCOS-III和UCGUI图形文件系统开发了软件系统，对预警系统的应用功能进行了深入研究，开发了移植程序、生理信号采集和数据通讯等应用程序代码。4.在室内模拟环境下对预警系统的主要功能模块进行了的测试，通过对测试时采集到的脉搏、心率、体温和方向盘握力实验数据的分析，验证了本文提出的预警系统方案的可行性。关键词:疲劳驾驶，人体生理信号，预警系统，多源信息，嵌入式-iii-AbstractWiththedevelopmentoftrafficandtheincreaseofvehiclepopulation,trafficaccident

6、sincreasedyearbyyear,whichhasbroughtgreatharmtopeople'sproduction,lifeandsafety.Fatiguedrivingisoneofthemaincausesoftrafficaccidents;therefore,itisimportanttomonitorthedriverfatiguestatetoavoidfatiguedrivingandreducetrafficaccidents.Thispaperanalyzesthefunctionalrequiremen

7、tsofembeddedcardriverfatiguewarningsystems,usingDSPcoremicrocontrollerARMasthecoreprocessor,accomplishesthevehicledriverembeddedfatiguewarninghardwaresystem,developsthesoftwarecombinedwiththeUCOS-IIIembeddedreal-timeoperatingsystem,whichcanbeusedasareliablesolution.Themain

8、contentsareasfollows:1.Thepurposeandsignificanceoftheraisedissuesisdescribed,fatigueexami