基于心率识别的自动刹车装置

王正 冷春波 刘好

由于压力、环境等的影响，因高血压、高血脂等原因引起的脑梗、心梗等突发疾病的发病率持续增高。尤其在开车过程中，驾驶员的身体健康关系到整车人及邻近车内人员、行人的生命和财产安全。

駕驶员在突发疾病状况下，不能有效地控制自己的身体，实现安全刹车、停车。目前的汽车安全辅助系统大多针对特定性能缺陷或零件设备的不稳定性而设计。如当汽车轮胎胎压不稳定或轮胎温度异常时，通过警示灯提醒其他车辆“本车存在爆胎隐患”，也有针对疲劳驾驶、酒后驾驶、车内CO2含量等进行语音提醒的设计。然而，这些都不能帮助驾驶员在突发疾病时刹车或安全停车。

我们拟设计一款基于心率识别的自动刹车装置，该装置能监测驾驶员的心率，在其心率出现异常时自动刹车。

一，系统设计及搭建

选用可穿戴的心率传感器，通过心率传感器将模拟信号输入Arduino板中，若心率异常且超出一定范围，则Arduino板输出信号控制电机及绳子拉动脚刹刹车（如图1）。基于心率识别的自动刹车装置应用的元器件及功能见表1。

依据设计原理图，搭建自动刹车装置，图2和图3分别为该装置的原型打样图和成型打样图。

二、研究结论

本研究利用Arduino开源技术，实现自动开启危险报警闪光灯并自动刹车的功能。无线心率传感器可使测试者自由活动。本装置无需改变原有刹车系统，直接在外部安装即可，节省成本，方便投入使用。

自动驾驶技术是一种通过计算机系统实现无人驾驶的技术，安全问题是其关键问题之一。本系统可以综合考虑驾驶员的身体状况，结合实时车速以及前后、左右车辆和行人的距离等因素，采用不同的刹车策略，降低高速行驶时自动刹车的危险。