CN110775140A - 一种带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法，包括方向盘外圈、内固定架和提醒系统，所述内固定架的外表面与方向盘外圈的内圈固定连接，所述内固定架的底部固定连接有套筒，所述套筒的内部转动连接有固定盘，所述固定盘的顶部通过短轴转动连接有中转齿轮，所述套筒的内表面且位于中转齿轮的外侧固定连接有齿环，本发明涉及汽车方向盘技术领域。该带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法，通过设置齿环、中转齿轮与变速齿轮的配合，利用三者之间的传动比，可放大方向盘调节时的转动角，进而可在方向盘微调时，也能保证锥形外齿槽与锥形内齿槽之间可至少错位一格，解决了方向盘微调难以设计精密锁定结构的问题。

Description

一种带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法

技术领域

本发明涉及汽车方向盘技术领域，具体为一种带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法。

背景技术

方向盘是汽车、轮船、飞机等的操纵行驶方向的轮状装置，其功能是将驾驶员作用到转向盘边缘上的力转变为转矩后传递给转向轴。最初的汽车是用舵来控制驾驶的，把汽车行驶中产生的剧烈振动传递给驾驶者，增加其控制方向的难度，当发动机被改为安装在车头部位之后，由于重量的增加，驾驶员根本没有办法再用车舵来驾驶汽车了，方向盘这种新设计便应运而生，它在驾驶员与车轮之间引入的齿轮系统操作灵活，很好地隔绝了来自道路的剧烈振动，不仅如此，好的方向盘系统还能为驾驶者带来一种与道路亲密无间的感受。

目前私家车较多，大多人开车主要用于上下班，车辆每天基本走的是同一条路线，在该道路不水平导致车辆两侧轮胎磨损程度不同时，即使方向盘打正，在长距离直线行驶时汽车也会慢慢跑偏，需要不定时的手动回调方向盘，较为麻烦，对于新手来说经验不足则不易发现此问题，可能会误以为是转向机构的问题而去维修，即使知道也无法自己调整，会浪费资金，而对于此类问题可通过调结方向盘与转向轴的转角来解决，但因轮胎需要调节的偏移角较小，因此使方向盘的调节角度较小，难以精确把控在小幅度微调时，其固定结构难以加工，无法保证精密性。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法，解决了驾驶员无法对方向盘进行微调以及方向盘微调结构难以设计加工以满足需求的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种带自动微调结构的汽车方向盘，包括方向盘外圈、内固定架和提醒系统，所述内固定架的外表面与方向盘外圈的内圈固定连接，所述内固定架的底部固定连接有套筒，所述套筒的底部贯穿有传动轴，所述传动轴的顶端固定连接有固定盘，所述固定盘顶部的外侧通过短轴转动连接有中转齿轮，所述套筒的内表面且位于中转齿轮的外侧固定连接有齿环，所述固定盘顶部的中心通过定位轴转动连接有变速齿轮，且中转齿轮的两侧分别与齿环和变速齿轮相啮合，所述变速齿轮的顶部固定连接有压盘，所述压盘顶部的外围开设有锥形外齿槽，所述套筒内表面顶部的外围开设有与锥形外齿槽相适配的锥形内齿槽。

优选的，所述固定盘的底部固定连接有传动轴，所述传动轴的底端贯穿套筒并延伸至套筒的下方，所述传动轴的表面且位于套筒的下方固定连接有固定套，所述固定套外表面的顶部与套筒外表面的底部均设置有凸环，所述固定套与凸环的外表面之间套设有下螺纹套，所述套筒与凸环的外表面之间套设有上螺纹套，且上螺纹套内表面的底部与下螺纹套外表面的顶部螺纹连接。

优选的，所述上螺纹套与下螺纹套的外表面开设有防滑竖纹，所述固定套的外表面且位于下螺纹套的下方固定连接有限位凸点，所述上螺纹套外表面的底部固定连接有上定位套，所述下螺纹套的外表面固定连接有下定位套，且上定位套与下定位套的内表面之间贯穿有定位销，所述定位销的顶端且位于上定位套的顶部固定连接有磁吸滑块。

优选的，所述套筒的正面固定连接有透明玻璃片，且透明玻璃片正面的中间印刻有标准线，所述固定盘的正面且位于透明玻璃片的后侧印刻有指示线，所述中转齿轮共设置有四个，且等距分布在变速齿轮的四周，所述套筒的内表面开设有与齿环外表面凸起相适配的卡槽。

优选的，所述内固定架顶部的中间开设有圆槽，且圆槽的内表面卡接有车标，所述圆槽内表面的底部且位于车标的内侧固定连接有指示盘，所述指示盘内部的中间转动连接有指针，且指示盘内表面的前侧印刷有刻度线，所述方向盘外圈的外表面设置为磨砂面，且方向盘外圈的外表面设置有防滑凸点，所述方向盘外圈的表面开设有防滑环纹，所述方向盘外圈的外侧且位于防滑环纹之间固定连接有震动片，所述内固定架的顶部且位于车标的后侧固定连接有摄像头。

优选的，所述提醒系统包括单片机、振动马达、电源模块、人脸识别系统、闭眼识别系统和点头识别系统，所述电源模块和摄像头的输出端均与单片机的输入端电性连接，所述单片机的输出端与振动马达的输入端电性连接，所述单片机的输出端与人脸识别系统的输入端连接，所述人脸识别系统的输出端分别与闭眼识别系统和点头识别系统的输入端连接，所述单片机与闭眼识别系统和点头识别系统均实现双向连接。

优选的，所述闭眼识别系统包括眼部定位模块、眼球识别模块、闭眼计时模块、睡眠反馈模块和识别故障反馈模块，所述单片机的输出端分别与眼部定位模块、眼球识别模块和闭眼计时模块的输入端连接，所述眼球识别模块和闭眼计时模块的输出端均与单片机的输入端连接，所述眼部定位模块的输出端分别与眼球识别模块和识别故障反馈模块的输入端连接，所述眼球识别模块的输出端与闭眼计时模块的输入端连接，所述闭眼计时模块的输出端与睡眠反馈模块的输入端连接。

优选的，所述点头识别系统包括点头特征记录模块、特征识别模块、速度计算模块和点头反馈模块，所述单片机的输出端分别与特征识别模块和速度计算模块的输入端连接，所述点头特征记录模块的输出端与特征识别模块的输入端连接，所述特征识别模块的输出端与速度计算模块的输入端连接，所述速度计算模块的输出端与点头反馈模块的输入端连接，所述点头反馈模块的输出端与单片机的输入端连接。

本发明还公开了一种带自动微调结构的汽车方向盘的操作方法，具体包括以下步骤；

步骤一、微调前准备：需要微调时，先在经常驾驶的直线路段，将车标扣下，通过观察指针指示的刻度线，将方向盘调正，然后通过直线驾驶时的汽车的偏移量大致估算需要微调的角度，然后在停车时进行微调；

步骤二、微调：微调时，先将四个磁吸滑块均向上抽出，使定位销脱离下定位套，然后将下螺纹套与上螺纹套拧开，此时可将方向盘向上提起，使套筒内的锥形内齿槽脱离压盘顶部的锥形外齿槽，然后转动方向盘外圈，使套筒带动齿环转动，齿环转动时利用中转齿轮带动变速齿轮转动，进而使压盘转动至一定角度，然后将方向盘向下压，使锥形内齿槽再次卡住锥形外齿槽，即可将变速齿轮与内固定架锁定，即变速齿轮与齿环相互锁定，此时变速齿轮无法自转和周转，即可将方向盘与传动轴初步锁定；

步骤三、完全锁定：在将方向盘与传动轴初步锁定后，可将下螺纹套上推并转动，使其与上螺纹套旋紧，并转动至上定位套与下定位套重合，然后下推磁吸滑块，使其与上定位套吸附，并使定位销插进下定位套内将其锁死；

步骤四、瞌睡闭眼监测：在驾驶过程中，摄像头实时拍摄驾驶员，并利用人脸识别系统识别出驾驶员的脸部位置，然后将图像传输至闭眼识别系统和点头识别系统，闭眼识别系统内的眼部定位模块定位出人脸图像上眼部的位置，若定位不到，则存在戴墨镜的可能，此时通过识别故障反馈模块反馈至单片机，单片机关闭闭眼识别系统降低功耗；若识别出来，则由眼球识别模块识别出眼球图像，若出现闭眼的情况，则通过闭眼计时模块进行计时，若即时达到两秒则表示驾驶员可能睡着，则通过睡眠反馈模块反馈信号至单片机，单片机控制振动马达工作，使震动片震动手部，将驾驶员惊醒；

步骤四、瞌睡点头监测：点头识别系统在驾驶时同步工作，特征识别模块识别驾驶员头部的动态，并将其与点头特征记录模块内记录的瞌睡时的点头特征进行对比，若大致动作对比符合，则通过速度计算模块计算头部点头的速度，若再次符合，则点头反馈模块反馈信号至单片机，单片机控制振动马达工作，使震动片震动手部，将驾驶员惊醒。

优选的，所述齿环与变速齿轮的传动比设定为1:2，正常汽车轮胎与方向盘转动角比例为1:9，即轮胎需要调节1°时，方向盘转动9°，变速齿轮转动18°，锥形内齿槽设置有40个，一格齿为9°，即轮胎最小调节量为0.5°。

（三）有益效果

本发明提供了一种带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

（1）、该带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法，通过在内固定架的底部固定连接有套筒，套筒的底部贯穿有传动轴，传动轴的顶端固定连接有固定盘，固定盘顶部的外侧通过短轴转动连接有中转齿轮，套筒的内表面且位于中转齿轮的外侧固定连接有齿环，固定盘顶部的中心通过定位轴转动连接有变速齿轮，且中转齿轮的两侧分别与齿环和变速齿轮相啮合，变速齿轮的顶部固定连接有压盘，压盘顶部的外围开设有锥形外齿槽，套筒内表面顶部的外围开设有与锥形外齿槽相适配的锥形内齿槽，通过设置齿环、中转齿轮与变速齿轮的配合，利用三者之间的传动比，可放大方向盘调节时的转动角，进而可在方向盘微调时，也能保证锥形外齿槽与锥形内齿槽之间可至少错位一格，解决了方向盘微调难以设计精密锁定结构的问题。

（2）、该带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法，通过在上螺纹套外表面的底部固定连接有上定位套，下螺纹套的外表面固定连接有下定位套，且上定位套与下定位套的内表面之间贯穿有定位销，定位销的顶端且位于上定位套的顶部固定连接有磁吸滑块，通过上定位套、下定位套、定位销与磁吸滑块的配合，可将上螺纹套与下螺纹套锁定，可避免两者之间发生转动，进而可避免其螺纹连接松动而影响方向盘调节机构的稳定性，操作方便。

（3）、该带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法，通过在套筒的正面固定连接有透明玻璃片，且透明玻璃片正面的中间印刻有标准线，固定盘的正面且位于透明玻璃片的后侧印刻有指示线，通过设置标准线与指示线对比，可清楚的判断方向盘调整后的角度变化，便于使用者在必要时将其调正，结构简单实用。

（4）、该带自动微调结构的汽车方向盘及其操作方法，通过在方向盘外圈的外侧且位于防滑环纹之间固定连接有震动片，提醒系统包括单片机、振动马达、电源模块、人脸识别系统、闭眼识别系统和点头识别系统，电源模块和摄像头的输出端均与单片机的输入端电性连接，单片机的输出端与振动马达的输入端电性连接，单片机的输出端与人脸识别系统的输入端连接，人脸识别系统的输出端分别与闭眼识别系统和点头识别系统的输入端连接，单片机与闭眼识别系统和点头识别系统均实现双向连接，通过在软件上设置人脸识别系统、闭眼识别系统和点头识别系统，配合硬件上的震动片和振动马达，可在检测出驾驶员在打瞌睡时出现长时间闭眼或眯眼以及点头的情况，并可在此时控制振动马达带动震动片震动，进而提醒驾驶员，智能识别打瞌睡时的两种状态，可有效提高驾驶的安全性。

附图说明

图1为本发明结构的剖视图；

图2为本发明结构的主视图；

图3为本发明图2中A处的局部放大图；

图4为本发明齿轮传动结构的俯视图；

图5为本发明固定盘与锥形内齿槽结构的仰视图；

图6为本发明整体结构的俯视图；

图7为本发明圆槽内部结构的俯视图；

图8为本发明提醒系统的原理框图；

图9为本发明闭眼识别系统的原理框图；

图10为本发明点头识别系统的原理框图。

图中，1-方向盘外圈、2-内固定架、3-套筒、4-固定盘、5-中转齿轮、6-齿环、7-压盘、8-定位轴、9-变速齿轮、10-锥形外齿槽、11-锥形内齿槽、12-传动轴、13-固定套、14-凸环、15-下螺纹套、16-上螺纹套、17-限位凸点、18-上定位套、19-下定位套、20-定位销、21-磁吸滑块、22-透明玻璃片、23-标准线、24-指示线、25-卡槽、26-圆槽、27-车标、28-指示盘、29-指针、30-防滑凸点、31-震动片、32-摄像头、33-单片机、34-振动马达、35-电源模块、36-人脸识别系统、37-闭眼识别系统、38-点头识别系统、39-眼部定位模块、40-眼球识别模块、41-闭眼计时模块、42-睡眠反馈模块、43-识别故障反馈模块、44-点头特征记录模块、45-特征识别模块、46-速度计算模块、47-点头反馈模块、48-防滑环纹、49-提醒系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明实施例提供一种技术方案：一种带自动微调结构的汽车方向盘，包括方向盘外圈1、内固定架2和提醒系统49，内固定架2顶部的中间开设有圆槽26，且圆槽26的内表面卡接有车标27，圆槽26内表面的底部且位于车标27的内侧固定连接有指示盘28，指示盘28内部的中间转动连接有指针29，且指示盘28内表面的前侧印刷有刻度线，方向盘外圈1的外表面设置为磨砂面，且方向盘外圈1的外表面设置有防滑凸点30，方向盘外圈1的表面开设有防滑环纹48，方向盘外圈1的外侧且位于防滑环纹48之间固定连接有震动片31，内固定架2的顶部且位于车标27的后侧固定连接有摄像头32，提醒系统49包括单片机33、振动马达34、电源模块35、人脸识别系统36、闭眼识别系统37和点头识别系统38，单片机33为STM32F103C8T6型号单片机，振动马达34设置在震动片31内侧，电源模块35和摄像头32的输出端均与单片机33的输入端电性连接，单片机33的输出端与振动马达34的输入端电性连接，单片机33的输出端与人脸识别系统36的输入端连接，人脸识别系统36的输出端分别与闭眼识别系统37和点头识别系统38的输入端连接，单片机33与闭眼识别系统37和点头识别系统38均实现双向连接，通过在软件上设置人脸识别系统36、闭眼识别系统37和点头识别系统38，配合硬件上的震动片31和振动马达34，可在检测出驾驶员在打瞌睡时出现长时间闭眼或眯眼以及点头的情况，并可在此时控制振动马达34带动震动片31震动，进而提醒驾驶员，智能识别打瞌睡时的两种状态，可有效提高驾驶的安全性，闭眼识别系统37包括眼部定位模块39、眼球识别模块40、闭眼计时模块41、睡眠反馈模块42和识别故障反馈模块43，单片机33的输出端分别与眼部定位模块39、眼球识别模块40和闭眼计时模块41的输入端连接，眼球识别模块40和闭眼计时模块41的输出端均与单片机33的输入端连接，眼部定位模块39的输出端分别与眼球识别模块40和识别故障反馈模块43的输入端连接，眼球识别模块40的输出端与闭眼计时模块41的输入端连接，闭眼计时模块41的输出端与睡眠反馈模块42的输入端连接，点头识别系统38包括点头特征记录模块44、特征识别模块45、速度计算模块46和点头反馈模块47，单片机33的输出端分别与特征识别模块45和速度计算模块46的输入端连接，点头特征记录模块44的输出端与特征识别模块45的输入端连接，特征识别模块45的输出端与速度计算模块46的输入端连接，速度计算模块46的输出端与点头反馈模块47的输入端连接，点头反馈模块47的输出端与单片机33的输入端连接，内固定架2的外表面与方向盘外圈1的内圈固定连接，内固定架2的底部固定连接有套筒3，套筒3的正面固定连接有透明玻璃片22，且透明玻璃片22正面的中间印刻有标准线23，固定盘4的正面且位于透明玻璃片22的后侧印刻有指示线24，通过设置标准线23与指示线24对比，可清楚的判断方向盘调整后的角度变化，便于使用者在必要时将其调正，结构简单实用，中转齿轮5共设置有四个，且等距分布在变速齿轮9的四周，套筒3的内表面开设有与齿环6外表面凸起相适配的卡槽25，套筒3的底部贯穿有传动轴12，传动轴12的顶端固定连接有固定盘4，固定盘4的底部固定连接有传动轴12，传动轴12的底端贯穿套筒3并延伸至套筒3的下方，传动轴12的表面且位于套筒3的下方固定连接有固定套13，固定套13外表面的顶部与套筒3外表面的底部均设置有凸环14，固定套13与凸环14的外表面之间套设有下螺纹套15，套筒3与凸环14的外表面之间套设有上螺纹套16，且上螺纹套16内表面的底部与下螺纹套15外表面的顶部螺纹连接，上螺纹套16与下螺纹套15的外表面开设有防滑竖纹，固定套13的外表面且位于下螺纹套15的下方固定连接有限位凸点17，上螺纹套16外表面的底部固定连接有上定位套18，下螺纹套15的外表面固定连接有下定位套19，且上定位套18与下定位套19的内表面之间贯穿有定位销20，定位销20的顶端且位于上定位套18的顶部固定连接有磁吸滑块21，上定位套18为铁质，可与磁吸滑块21相互吸附，通过上定位套18、下定位套19、定位销20与磁吸滑块21的配合，可将上螺纹套16与下螺纹套15锁定，可避免两者之间发生转动，进而可避免其螺纹连接松动而影响方向盘调节机构的稳定性，操作方便，固定盘4顶部的外侧通过短轴转动连接有中转齿轮5，套筒3的内表面且位于中转齿轮5的外侧固定连接有齿环6，固定盘4顶部的中心通过定位轴8转动连接有变速齿轮9，且中转齿轮5的两侧分别与齿环6和变速齿轮9相啮合，变速齿轮9的顶部固定连接有压盘7，压盘7顶部的外围开设有锥形外齿槽10，套筒3内表面顶部的外围开设有与锥形外齿槽10相适配的锥形内齿槽11，通过设置齿环6、中转齿轮5与变速齿轮9的配合，利用三者之间的传动比，可放大方向盘调节时的转动角，进而可在方向盘微调时，也能保证锥形外齿槽10与锥形内齿槽11之间可至少错位一格，解决了方向盘微调难以设计精密锁定结构的问题。

本发明还公开了一种带自动微调结构的汽车方向盘的操作方法，具体包括以下步骤；

步骤一、微调前准备：需要微调时，先在经常驾驶的直线路段，将车标27扣下，通过观察指针29指示的刻度线，将方向盘调正，然后通过直线驾驶时的汽车的偏移量大致估算需要微调的角度，然后在停车时进行微调；

步骤二、微调：微调时，先将四个磁吸滑块21均向上抽出，使定位销20脱离下定位套19，然后将下螺纹套15与上螺纹套16拧开，此时可将方向盘向上提起，使套筒3内的锥形内齿槽11脱离压盘7顶部的锥形外齿槽10，然后转动方向盘外圈1，使套筒3带动齿环6转动，齿环6转动时利用中转齿轮5带动变速齿轮9转动，进而使压盘7转动至一定角度，然后将方向盘向下压，使锥形内齿槽11再次卡住锥形外齿槽10，即可将变速齿轮9与内固定架2锁定，即变速齿轮9与齿环6相互锁定，此时变速齿轮9无法自转和周转，即可将方向盘与传动轴12初步锁定；

步骤三、完全锁定：在将方向盘与传动轴12初步锁定后，可将下螺纹套15上推并转动，使其与上螺纹套16旋紧，并转动至上定位套18与下定位套19重合，然后下推磁吸滑块21，使其与上定位套18吸附，并使定位销20插进下定位套19内将其锁死；

步骤四、瞌睡闭眼监测：在驾驶过程中，摄像头32实时拍摄驾驶员，并利用人脸识别系统36识别出驾驶员的脸部位置，然后将图像传输至闭眼识别系统37和点头识别系统38，闭眼识别系统37内的眼部定位模块39定位出人脸图像上眼部的位置，若定位不到，则存在戴墨镜的可能，此时通过识别故障反馈模块43反馈至单片机33，单片机33关闭闭眼识别系统37降低功耗；若识别出来，则由眼球识别模块40识别出眼球图像，若出现闭眼的情况，则通过闭眼计时模块41进行计时，若即时达到两秒则表示驾驶员可能睡着，则通过睡眠反馈模块42反馈信号至单片机33，单片机33控制振动马达34工作，使震动片31震动手部，将驾驶员惊醒；

步骤四、瞌睡点头监测：点头识别系统38在驾驶时同步工作，特征识别模块45识别驾驶员头部的动态，并将其与点头特征记录模块44内记录的瞌睡时的点头特征进行对比，若大致动作对比符合，则通过速度计算模块46计算头部点头的速度（打瞌睡时点头的速度为先慢后快，与正常点头的匀速不同），若再次符合，则点头反馈模块47反馈信号至单片机33，单片机33控制振动马达34工作，使震动片31震动手部，将驾驶员惊醒。

齿环6与变速齿轮9的传动比设定为1:2，正常汽车轮胎与方向盘转动角比例为1:9，即轮胎需要调节1°时，方向盘转动9°，变速齿轮9转动18°，锥形内齿槽11设置有40个，一格齿为9°，即轮胎最小调节量为0.5°。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种带自动微调结构的汽车方向盘，包括方向盘外圈（1）、内固定架（2）和提醒系统（49），所述内固定架（2）的外表面与方向盘外圈（1）的内圈固定连接，其特征在于：所述内固定架（2）的底部固定连接有套筒（3），所述套筒（3）的底部贯穿有传动轴（12），所述传动轴（12）的顶端固定连接有固定盘（4），所述固定盘（4）顶部的外侧通过短轴转动连接有中转齿轮（5），所述套筒（3）的内表面且位于中转齿轮（5）的外侧固定连接有齿环（6），所述固定盘（4）顶部的中心通过定位轴（8）转动连接有变速齿轮（9），且中转齿轮（5）的两侧分别与齿环（6）和变速齿轮（9）相啮合，所述变速齿轮（9）的顶部固定连接有压盘（7），所述压盘（7）顶部的外围开设有锥形外齿槽（10），所述套筒（3）内表面顶部的外围开设有与锥形外齿槽（10）相适配的锥形内齿槽（11）。

2.根据权利要求1所述的一种带自动微调结构的汽车方向盘，其特征在于：所述传动轴（12）的表面且位于套筒（3）的下方固定连接有固定套（13），所述固定套（13）外表面的顶部与套筒（3）外表面的底部均设置有凸环（14），所述固定套（13）与凸环（14）的外表面之间套设有下螺纹套（15），所述套筒（3）与凸环（14）的外表面之间套设有上螺纹套（16），且上螺纹套（16）内表面的底部与下螺纹套（15）外表面的顶部螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种带自动微调结构的汽车方向盘，其特征在于：所述上螺纹套（16）与下螺纹套（15）的外表面开设有防滑竖纹，所述固定套（13）的外表面且位于下螺纹套（15）的下方固定连接有限位凸点（17），所述上螺纹套（16）外表面的底部固定连接有上定位套（18），所述下螺纹套（15）的外表面固定连接有下定位套（19），且上定位套（18）与下定位套（19）的内表面之间贯穿有定位销（20），所述定位销（20）的顶端且位于上定位套（18）的顶部固定连接有磁吸滑块（21）。

4.根据权利要求1所述的一种带自动微调结构的汽车方向盘，其特征在于：所述套筒（3）的正面固定连接有透明玻璃片（22），且透明玻璃片（22）正面的中间印刻有标准线（23），所述固定盘（4）的正面且位于透明玻璃片（22）的后侧印刻有指示线（24），所述中转齿轮（5）共设置有四个，且等距分布在变速齿轮（9）的四周，所述套筒（3）的内表面开设有与齿环（6）外表面凸起相适配的卡槽（25）。

5.根据权利要求1所述的一种带自动微调结构的汽车方向盘，其特征在于：所述内固定架（2）顶部的中间开设有圆槽（26），且圆槽（26）的内表面卡接有车标（27），所述圆槽（26）内表面的底部且位于车标（27）的内侧固定连接有指示盘（28），所述指示盘（28）内部的中间转动连接有指针（29），且指示盘（28）内表面的前侧印刷有刻度线，所述方向盘外圈（1）的外表面设置为磨砂面，且方向盘外圈（1）的外表面设置有防滑凸点（30），所述方向盘外圈（1）的表面开设有防滑环纹（48），所述方向盘外圈（1）的外侧且位于防滑环纹（48）之间固定连接有震动片（31），所述内固定架（2）的顶部且位于车标（27）的后侧固定连接有摄像头（32）。

6.根据权利要求5所述的一种带自动微调结构的汽车方向盘，其特征在于：所述提醒系统（49）包括单片机（33）、振动马达（34）、电源模块（35）、人脸识别系统（36）、闭眼识别系统（37）和点头识别系统（38），所述电源模块（35）和摄像头（32）的输出端均与单片机（33）的输入端电性连接，所述单片机（33）的输出端与振动马达（34）的输入端电性连接，所述单片机（33）的输出端与人脸识别系统（36）的输入端连接，所述人脸识别系统（36）的输出端分别与闭眼识别系统（37）和点头识别系统（38）的输入端连接，所述单片机（33）与闭眼识别系统（37）和点头识别系统（38）均实现双向连接。

7.根据权利要求6所述的一种带自动微调结构的汽车方向盘，其特征在于：所述闭眼识别系统（37）包括眼部定位模块（39）、眼球识别模块（40）、闭眼计时模块（41）、睡眠反馈模块（42）和识别故障反馈模块（43），所述单片机（33）的输出端分别与眼部定位模块（39）、眼球识别模块（40）和闭眼计时模块（41）的输入端连接，所述眼球识别模块（40）和闭眼计时模块（41）的输出端均与单片机（33）的输入端连接，所述眼部定位模块（39）的输出端分别与眼球识别模块（40）和识别故障反馈模块（43）的输入端连接，所述眼球识别模块（40）的输出端与闭眼计时模块（41）的输入端连接，所述闭眼计时模块（41）的输出端与睡眠反馈模块（42）的输入端连接。

8.根据权利要求6所述的一种带自动微调结构的汽车方向盘，其特征在于：所述点头识别系统（38）包括点头特征记录模块（44）、特征识别模块（45）、速度计算模块（46）和点头反馈模块（47），所述单片机（33）的输出端分别与特征识别模块（45）和速度计算模块（46）的输入端连接，所述点头特征记录模块（44）的输出端与特征识别模块（45）的输入端连接，所述特征识别模块（45）的输出端与速度计算模块（46）的输入端连接，所述速度计算模块（46）的输出端与点头反馈模块（47）的输入端连接，所述点头反馈模块（47）的输出端与单片机（33）的输入端连接。

9.一种带自动微调结构的汽车方向盘的操作方法，其特征在于：具体包括以下步骤；

步骤一、微调前准备：需要微调时，先在经常驾驶的直线路段，将车标（27）扣下，通过观察指针（29）指示的刻度线，将方向盘调正，然后通过直线驾驶时的汽车的偏移量大致估算需要微调的角度，然后在停车时进行微调；

步骤二、微调：微调时，先将四个磁吸滑块（21）均向上抽出，使定位销（20）脱离下定位套（19），然后将下螺纹套（15）与上螺纹套（16）拧开，此时可将方向盘向上提起，使套筒（3）内的锥形内齿槽（11）脱离压盘（7）顶部的锥形外齿槽（10），然后转动方向盘外圈（1），使套筒（3）带动齿环（6）转动，齿环（6）转动时利用中转齿轮（5）带动变速齿轮（9）转动，进而使压盘（7）转动至一定角度，然后将方向盘向下压，使锥形内齿槽（11）再次卡住锥形外齿槽（10），即可将变速齿轮（9）与内固定架（2）锁定，即变速齿轮（9）与齿环（6）相互锁定，此时变速齿轮（9）无法自转和周转，即可将方向盘与传动轴（12）初步锁定；

步骤三、完全锁定：在将方向盘与传动轴（12）初步锁定后，可将下螺纹套（15）上推并转动，使其与上螺纹套（16）旋紧，并转动至上定位套（18）与下定位套（19）重合，然后下推磁吸滑块（21），使其与上定位套（18）吸附，并使定位销（20）插进下定位套（19）内将其锁死；

步骤四、瞌睡闭眼监测：在驾驶过程中，摄像头（32）实时拍摄驾驶员，并利用人脸识别系统（36）识别出驾驶员的脸部位置，然后将图像传输至闭眼识别系统（37）和点头识别系统（38），闭眼识别系统（37）内的眼部定位模块（39）定位出人脸图像上眼部的位置，若定位不到，则存在戴墨镜的可能，此时通过识别故障反馈模块（43）反馈至单片机（33），单片机（33）关闭闭眼识别系统（37）降低功耗；若识别出来，则由眼球识别模块（40）识别出眼球图像，若出现闭眼的情况，则通过闭眼计时模块（41）进行计时，若即时达到两秒则表示驾驶员可能睡着，则通过睡眠反馈模块（42）反馈信号至单片机（33），单片机（33）控制振动马达（34）工作，使震动片（31）震动手部，将驾驶员惊醒；

步骤四、瞌睡点头监测：点头识别系统（38）在驾驶时同步工作，特征识别模块（45）识别驾驶员头部的动态，并将其与点头特征记录模块（44）内记录的瞌睡时的点头特征进行对比，若大致动作对比符合，则通过速度计算模块（46）计算头部点头的速度，若再次符合，则点头反馈模块（47）反馈信号至单片机（33），单片机（33）控制振动马达（34）工作，使震动片（31）震动手部，将驾驶员惊醒。

10.根据权利要求9所述的一种带自动微调结构的汽车方向盘的操作方法，其特征在于：所述齿环（6）与变速齿轮（9）的传动比设定为1:2，正常汽车轮胎与方向盘转动角比例为1:9，即轮胎需要调节1°时，方向盘转动9°，变速齿轮（9）转动18°，锥形内齿槽（11）设置有40个，一格齿为9°，即轮胎最小调节量为0.5°。

Images