CN110001520A - 一种带检测及报警功能的方向盘套及基于其的报警方法和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带检测及报警功能的方向盘套及基于其的报警方法和车辆，在方向盘套内安装有采集模块，采集模块连接有检测报警装置，检测报警装置包括检测电路和报警电路；采集模块与汽车点烟器连接，由汽车点烟器提供电源；采集模块经检测电路和报警电路连接；采集模块用于采集方向盘受到的驾驶员双手位置的压力信号；检测电路用于判断驾驶员双手位置是否异常；当检测电路判断驾驶员双手位置异常，报警电路用于提示驾驶员双手位置处于异常状态。该方向盘套既能检测驾驶员双手的异常驾驶行为，又能在汽车发生危险之前警告驾驶员安全驾驶，降低汽车发生交通事故的概率，保障车内乘客和驾驶员及汽车的安全。
Description
技术领域
本发明属于汽车配件检测技术领域，涉及一种带检测及报警功能的方向盘套及基于其的报警方法和车辆。
背景技术
现如今，汽车已经成为人们生活的必需品。当汽车高速行驶在道路上，驾驶员必须双手正确控制方向盘，才能保证行车安全。然而，对于一些刚会开车的新手，常常因为一时紧张或疏忽，不能正确手握方向盘，这样就会对驾驶过程带来很大的安全隐患。另外，有些技术熟练的驾驶员开车接打电话，只用一只手开车，甚至有些驾驶员直接松开双手，稍不注意就会车毁人亡，给家庭带来灾难。
目前，汽车内部保障驾驶员行驶安全的措施很多，比如常见的安全带、安全气囊等，这些都在车辆遇到危险时，一定程度保障了驾驶员人身安全，但是都没有在危险来临之前提醒驾驶员，做好有效防范。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种带检测及报警功能的方向盘套及基于其的报警方法和车辆，能够在危险来临之前提醒驾驶员，使驾驶员做好有效防范。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种带检测及报警功能的方向盘套，在方向盘套内安装有采集模块，采集模块连接有检测报警装置，检测报警装置包括检测电路和报警电路；
采集模块与汽车点烟器连接，由汽车点烟器提供电源；
采集模块经检测电路和报警电路连接；
采集模块用于采集方向盘套受到的驾驶员双手位置的压力信号；检测电路用于判断驾驶员双手位置是否异常；当检测电路判断驾驶员双手位置异常，报警电路用于提示驾驶员双手位置处于异常状态。
进一步，采集模块连接有薄膜压力传感器。
进一步，方向盘套外侧设有凸起，凸起处对应的是采集模块安装的位置。
进一步，采集模块布设在方向盘套的9点和3点两个位置。
进一步，当检测电路检测到9点和3点均有压力信号时，判断驾驶员双手位置正常。
进一步，报警电路连接有报警器，报警电路用于控制报警器的开闭。
进一步，报警器包括LED报警指示灯和蜂鸣器。
进一步，检测报警装置固定在方向盘套后方，或通过吸附装置固定在车内。
本发明还公开了基于上述的带检测及报警功能的方向盘套的报警方法，包括以下步骤：
1)采集模块采集方向盘套受到的驾驶员双手位置的压力信号；
2)检测电路接收采集模块采集的压力信号，判断驾驶员双手位置是否异常；如果正常，且车辆还在行驶过程中，则检测电路继续判断驾驶员双手位置是否异常；如果异常，则启动报警电路，开始报警；
3)报警后，如果驾驶员恢复正常行为，且车辆还在行驶过程中，检测电路继续检测驾驶员双手位置是否存在异常；否则一直报警。
本发明还公开了一种车辆，该车辆安装有上述带检测及报警功能的方向盘套。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的一种带检测及报警功能的方向盘套，在方向盘套内安装有采集模块，采集模块连接有检测电路和报警电路；采集模块与汽车点烟器连接，由汽车点烟器提供电源；采集模块采集方向盘受到的驾驶员双手位置的压力信号；检测电路接收采集模块采集到的压力信号，然后判断驾驶员双手位置是否异常，当检测电路判断驾驶员双手位置异常，报警电路提示驾驶员双手握好方向盘。本发明通过检测驾驶员双手位置是否异常，判断驾驶员驾驶汽车时是否正确手握方向盘，否则给予报警提示，以此规范驾驶员行为，保证行车安全。该方向盘套既能检测驾驶员双手的异常驾驶行为，又能在汽车发生危险之前警告驾驶员安全驾驶，那么就会降低汽车发生交通事故的概率，保障车内乘客和驾驶员及汽车的安全。
进一步，采集模块与薄膜压力传感器连接，采集压力信号，薄膜压力传感器具有量程小、灵敏度高、抗干扰性好等特点，能够检测到微小信号，只要驾驶员双手放置在方向盘上，压力传感器就能检测到压力信号。
进一步，在方向盘套外侧设置于采集模块位置对应的凸起，可让驾驶员明确知道双手应握在那个位置上。
进一步，采集模块布设在方向盘的9点和3点两个位置，是因为只有9点3点式才是正确的手握方向盘方式，这种方式是最合理、最正确的握法，因为这个握法便于做出精准的反应，尤其是在遇躲闪车时可以做到最大幅度的转向。
进一步，只有当检测电路检测到9点和3点均有压力信号时，才能判断驾驶员双手位置正常，因为只有这种情况能够说明驾驶员双手均握在方向盘上，其余情况要么就是单手握法，要么就是双手均脱离了方向盘，都存在安全隐患。
进一步，报警电路连接有报警器，报警电路控制报警器的开闭，通过声音和灯光两种方式来双重警示，提醒车内的驾驶员和乘客注意及时自我保护。
本发明公开的报警方法，首先采集方向盘套受到的驾驶员双手位置的压力信号，并通过检测电路判断驾驶员行为是否存在异常，如果存在行为异常，则启动报警电路，如果驾驶员未能从异常行为中恢复过来，则一直报警提示驾驶员及乘客，如果驾驶员恢复正常行为，且车辆还在行驶过程中，检测电路继续检测驾驶员双手位置是否存在异常，报警过程快速，判断准确，保证驾驶员可以及时作出有效应对，保障车内乘客和驾驶员及汽车的安全。
本发明公开的车辆，具有上述带检测及报警功能的方向盘套，车辆性能更加完善，功能强大，可保障驾驶员和乘客的安全。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的系统模块原理框图；
图3为本发明的检测电路示意图；
图4为本发明的报警电路示意图；
其中：1为薄膜压力传感器；2为方向盘套；3为检测报警装置；4为汽车点烟器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，本发明的带检测及报警功能的方向盘套，在方向盘套2内安装有采集模块，采集模块连接有检测报警装置3，检测报警装置3包括检测电路和报警电路；采集模块与汽车点烟器4连接，由汽车点烟器4提供电源；采集模块经检测电路和报警电路连接；采集模块用于采集方向盘受到的驾驶员双手位置的压力信号；检测电路用于判断驾驶员双手位置是否异常；当检测电路判断驾驶员双手位置异常，报警电路用于提示驾驶员双手位置处于异常状态。
通过检测驾驶员双手位置的压力信号，判断驾驶员在驾驶汽车时手握方向盘是否正确，否则给予报警提示，以此规范驾驶员行为，保证行车安全。
本发明基于时钟刻度分析驾驶员如何正确手握方向盘。驾驶员手握方向盘的方式有很多，只有9点3点式才是正确的手握方向盘方式。即将两只手对称的握在方向盘套2两侧9点和3点钟位置，拇指自然搭放在方向盘套2内圈壁上。这种方式是最合理、最正确的握法，因为这个握法最安全，便于做出精准的反应，尤其是在遇躲闪车时可以做到最大幅度的转向。其他如10点4点式，10点2点式，7点5点式以及单手握法式等都是错误的方式。
检测方向盘9点和3点的压力信号，分为以下4种情况：
1)在T时间段内，9点和3点均能检测到压力信号；
2)在T时间段内，只有9点能检测到压力信号；
3)在T时间段内，只有3点能检测到压力信号；
4)在T时间段内，无法检测到9点和3点压力信号。
T时间段一般取10秒，上述情况中，只有情况1)为驾驶员正确手扶方向盘的检测结果，即双手位置正常；情况2)、3)和4)均为驾驶员错误手扶方向盘的检测结果，即双手位置异常。
采集模块与方向盘套2内部薄膜压力传感器1连接，采集压力信号，供检测电路辨别驾驶员双手位置是否正常。薄膜压力传感器1安装位置如图1所示，分别在方向盘9点和3点两个位置布置。
薄膜微压力传感器在测量过程中，压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，同时通过电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。
更优地，检测报警装置3可固定在方向盘套2后方，也可通过吸附装置固定在车内，只要能起到检测报警的作用就可以。
如图3所示，通过检测电路检测薄膜压力传感器压力信号，经放大电路输出电压信号，判断方向盘9点和3点位置的压力信号是否存在。检测电路发送电压信号至报警电路，报警电路如图4所示。当放大电路输出的电压信号大于VREF时，说明报警电路获得驾驶员双手位置异常状态，报警电路立马启动报警器和LED报警灯，发出声光报警。报警器包括LED报警指示灯和蜂鸣器，通过视觉和听觉双重警示，提醒车内的驾驶员和乘客注意及时自我保护，提示驾驶员双手紧握方向盘套2。如果驾驶员双手恢复正常位置，则系统自动解除报警。
汽车行驶，自动开启带检测及报警功能的方向盘套2，采集模块开始采集方向盘9点和3点位置的压力信号，检测电路开始判断驾驶员双手位置是否存在异常，只有当9点和3点位置均能检测到压力信号时，检测电路判断驾驶员双手位置正常，其余情况均为异常；如果双手位置正常，且汽车还在行驶过程中，则检测电路继续检测驾驶员双手位置是否存在异常；否则，立即启动报警电路，通过声音和闪灯提示驾驶员和乘客注意行车安全。报警后驾驶员即可采取有效措施，驾驶员双手恢复正常行为，且汽车还在行驶过程中，则检测电路继续检测驾驶员双手位置是否存在异常。
装有该方向盘套2的车辆，可以满足现在消费者的需求，功能强大，能够在危险来临之前提醒驾驶员，使驾驶员做好有效防范，保障人员及车辆的安全。
Claims (10)
1.一种带检测及报警功能的方向盘套，其特征在于，在方向盘套(2)内安装有采集模块，采集模块连接有检测报警装置(3)，检测报警装置(3)包括检测电路和报警电路；
采集模块与汽车点烟器(4)连接，由汽车点烟器(4)提供电源；
采集模块经检测电路和报警电路连接；
采集模块用于采集方向盘套(2)受到的驾驶员双手位置的压力信号；检测电路用于判断驾驶员双手位置是否异常；当检测电路判断驾驶员双手位置异常，报警电路用于提示驾驶员双手位置处于异常状态。
2.根据权利要求1所述的带检测及报警功能的方向盘套，其特征在于，采集模块连接有薄膜压力传感器(1)。
3.根据权利要求1所述的带检测及报警功能的方向盘套，其特征在于，方向盘套(2)外侧设有凸起，凸起处对应的是采集模块安装的位置。
4.根据权利要求1所述的带检测及报警功能的方向盘套，其特征在于，采集模块布设在方向盘套(2)的9点和3点两个位置。
5.根据权利要求4所述的带检测及报警功能的方向盘套，其特征在于，当检测电路检测到9点和3点均有压力信号时，判断驾驶员双手位置正常。
6.根据权利要求1所述的带检测及报警功能的方向盘套，其特征在于，报警电路连接有报警器，报警电路用于控制报警器的开闭。
7.根据权利要求6所述的带检测及报警功能的方向盘套，其特征在于，报警器包括LED报警指示灯和蜂鸣器。
8.根据权利要求1所述的带检测及报警功能的方向盘套，其特征在于，检测报警装置(3)固定在方向盘套(2)后方，或通过吸附装置固定在车内。
9.基于权利要求1～8任意一项所述的带检测及报警功能的方向盘套的报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采集模块采集方向盘套(2)受到的驾驶员双手位置的压力信号；
2)检测电路接收采集模块采集的压力信号，判断驾驶员双手位置是否异常；如果正常，且车辆还在行驶过程中，则检测电路继续判断驾驶员双手位置是否异常；如果异常，则启动报警电路，开始报警；
3)报警后，如果驾驶员恢复正常行为，且车辆还在行驶过程中，检测电路继续检测驾驶员双手位置是否存在异常；否则一直报警。
10.一种车辆，其特征在于，该车辆安装有权利要求1～8任意一项所述带检测及报警功能的方向盘套。
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