CN110901383B - 一种方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统及其控制方法，其包括：用于发出汽车原有点火装置熄火信息和现有汽车制动系统制动信息的执行判断装置，用于启动控制所述执行判断装置运行的抗干扰制动电路，用于断开所述执行判断装置运行的复位开关，位于方向盘主体的第一手持把握区域内的第一触发开关组，位于所述方向盘主体的第二手持把握区域内的第三触发开关组，位于所述方向盘主体的第一手持把握区域及第二手持把握区域之外的其他区域内的第二触发开关组；所述第二触发开关组、第一触发开关组、第三触发开关组、电源和抗干扰制动电路依次串联。本发明彻底消除行车中，乘客对方向盘干扰而产生的交通安全隐患；防范行车中，驾驶员急病、昏迷而产生的交通安全隐患，安装方便，价格低廉；本发明适用于所有车辆；具有扩展性，可根据需要增加控制对象，扩展控制范围。

Description

一种方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆安全运行技术领域，具体涉及一种方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统及其控制方法。

背景技术

公交车运行中，因乘客与司机矛盾，乘客争夺方向盘时有发生，有的公交营运企业，会花数千元安装乘客与司机隔离墙，不仅破坏了车厢内部设计，给司机工作带来不便，一但运行车辆发生交通事故，隔离墙对驾驶员的逃生产严重阻碍。司机突发急病,造成运行车辆的安全隐患仍然存在。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统及其控制方法，既可以消除行车中乘客对方向盘干扰而产生的交通安全隐患，又可以消除驾驶员急病、昏迷而产生的交通安全隐患，工作可靠，安装方便，价格低廉。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统，其特征在于，包括：执行判断装置（500），与汽车现有ECU系统（810）连接，用于发出汽车原有点火装置（820）熄火信息和现有汽车制动系统（830）制动信息；

抗干扰制动电路（400），与执行判断装置（500）相连接，用于启动控制所述执行判断装置（500）运行；

电源（600），用于对整个抗干扰安全防骚扰制动系统供电；

复位开关（700），用于断开所述执行判断装置（500）运行，停止所述执行判断装置（500）的制动信息与熄火信息的发出；

第一触发开关组（100），位于方向盘主体的第一手持把握区域内；

第三触发开关组（300），位于所述方向盘主体的第二手持把握区域内；

第二触发开关组（200），位于所述方向盘主体的第一手持把握区域及第二手持把握区域之外的其他区域内;

所述第二触发开关组、第一触发开关组、第三触发开关组、电源和抗干扰制动电路依次串联。

进一步的，所述第一触发开关组（100）、第三触发开关组（300）和第二触发开关组（200）为压力传感器组或温度感应开关组。

进一步的，所述第一触发开关组（100）、第三触发开关组（300）和第二触发开关组（200）采用的是红外线感应开关组或触控感应开关。

进一步的，所述执行判断装置（500）包括用于执行制动信号以及熄火信号的执行装置（510）和接收执行装置信号的执行控制器（520），所述执行装置（510）输入端连接抗干扰制动电路（400），所述执行装置（510）输出端连接执行控制器（520）的输入端，所述执行控制器（520）的输出端连接汽车现有ECU系统（810）。

进一步的，所述抗干扰制动电路（400）包括循环制动继电器K2和用于启动循环制动继电器K2通电的动闭继电器K1；所述第三触发开关组（300）另一端与动闭继电器K1的线圈下端相连接，动闭继电器K1的线圈上端、所述动闭继电器K1的动触点均与电源（600）正极相连接，所述动闭继电器K1的动触点还与循环制动继电器K2的动触点相连接，所述循环制动继电器K2的线圈上端与执行判断装置（500）相连接，所述执行装置（510）、第二触发开关组（200）的另一端均与复位开关（700）另一端相连接。

进一步的，所述执行装置（510）采用的是为双掷开关的启制继电器K3；所述动闭继电器K1的静触点、循环制动继电器K2的线圈下端、循环制动继电器K2的静触点均与启制继电器K3的线圈下端相连接；所述启制继电器K3的常闭触点与执行控制器（520）的点火信号控制线相连接，所述启制继电器K3的常开触点与执行控制器（520）的制动控制线相连接。

进一步的，所述第一触发开关组（100）包括相互并联的第一微型触发开关、第二微型触发开关、第三微型触发开关、第四微型触发开关、第五微型触发开关、第六微型触发开关、第七微型触发开关和第八微型触发开关；

所述第三触发开关组（300）包括相互并联的第十七微型触发开关、第十八微型触发开关、第十九微型触发开关、第二十微型触发开关、第二十一微型触发开关、第二十二微型触发开关、第二十三微型触发开关和第二十四微型触发开关；所述第二触发开关组（200）包括相互并联的安装在上部区域的第九微型触发开关、第十微型触发开关、第十一微型触发开关、第十二微型触发开关、第十三微型触发开关、第十四微型触发开关、第十五微型触发开关、第十六微型触发开关和安装在中间区域的第二十五微型触发开关、第二十六微型触发开关、第二十七微型触发开关、第二十八微型触发开关、第二十九微型触发开关、第三十微型触发开关。

一种上述方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

车辆行驶过程中，驾驶员触动所述第二触发开关组（200）、第一触发开关组（100）、第三触发开关组（300）中的任意一组或两组开关，所述抗干扰制动电路（400）处于断开状态，所述执行判断装置（500）无信号输出，所述汽车现有ECU系统（810）保持汽车原有点火装置（820）正常运行，汽车正常行驶；

当突发乘客抢夺方向盘时，或驾驶员突发急病，身体倒向方向盘时，方向盘至少受到三个或三个以上外力作用，所述第二触发开关组（200）、第一触发开关组（100）、第三触发开关组（300）均导通，所述电源（600）与抗干扰制动电路（400）连接通电，所述执行判断装置（500）运行并输出制动熄火信号给汽车现有ECU系统（810）；

所述汽车现有ECU系统（810）接收到制动熄火信号后，向所述汽车原有点火装置（820）发出熄火信号，切断所述汽车原有点火装置（820）的输出点火端，发电机熄火；同时输出电压给现有汽车制动系统（830）的刹车输出端，汽车刹车至停车；

按下复位开关（700）按钮，所述抗干扰制动电路（400）与电源（600）断开，所述执行判断装置（500）停止运行，汽车恢复正常。

本发明有如下优点：彻底消除行车中，乘客对方向盘干扰而产生的交通安全隐患；防范行车中，驾驶员急病、昏迷而产生的交通安全隐患；本发明仅仅需要线束、微型触发开关30只、继电器4只，安装方便，价格低廉；本发明适用于所有车辆；具有扩展性，可根据需要增加控制对象，扩展控制范围。

附图说明

图1为本发明的方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统框图；

图2为本实施例的方向盘开关组分部示意图；

图3为本发明实施例的抗干扰安全防骚扰制动系统工作原理框图；

图4为本发明的抗干扰安全防骚扰制动系统的电路图；

图5为实施例中方向盘上压力传感器控制器与ECU信号传送关系图；

图6为实施例中方向盘上红外传感器控制器与ECU信号传送关系图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明涉及车辆安全运行领域的技术，更加满足车辆运行中，方向盘抗干扰的需求，主要针对车辆运行中，汽车方向盘受到乘客干扰或司机突发急病的车辆安全运行问题，通过科学巧妙的设计，实现车辆安全运行。

本发明是一套集方向盘主体、触发开关、继电器于一体的抗干扰方向盘，基本工作原理：车辆在运行中，方向盘最多只受到两个外力的作用（驾驶员的左手和右手），方向盘受到第三个外力作用时，可视为：乘客对方向盘的干扰或司机急病，身体对方向盘外力的作用。抗干扰方向盘实时检测作用在方向盘上的外力，方向盘受到两个以上外力作用时，启动继电器，关闭发动机，并同时对运行的车辆采取制动措施，直至停车。

参见图1和图2，方向盘主体包括内圈和外圈，外圈分为右下区域、上部区域和左下区域；第一手持把握区域位于外圈的右下区域，第二手持把握区域位于外圈的左下区域，防骚扰制动区域位于外圈的上部区域和内圈。第一触发开关组100和第三触发开关组300分别安装在第一手持把握区域和第二手持把握区域，第二触发开关组200安装在防骚扰制动区域。第二触发开关组200、第一触发开关组100、第三触发开关组300、电源600和抗干扰制动电路400依次串联，汽车处于启动运行状态时，抗干扰制动电路400通过执行装置（510）连接汽车原有点火装置820。突发乘客抢夺方向盘时，或驾驶员突发急病，身体倒向方向盘时，方向盘主体受到至少三个外力作用，第一触发开关组100、第三触发开关组300、第二触发开关组200均闭合，抗干扰制动电路400与电源600导通，抗干扰制动电路400通过执行装置（510）断开与汽车原有点火装置820的电源连接，汽车原有点火装置820电源关闭,发动机熄火，同时抗干扰制动电路400通过执行装置（510）连接现有汽车制动控制系统，汽车制动控制系统制动启动，车辆制动减速至停止；抗干扰制动电路400还串联有促使执行装置510与汽车原有点火装置820连接的复位开关700。

实施例1：

本实施例中，第一触发开关组100、第三触发开关组300、第二触发开关组200可以采用为压力传感器组、温度感应开关组、红外线感应开关组或触控感应开关等多种的一种或组合，现本实施例以采用的的微型触发开关为例阐以说明。

其中，第一触发开关组100包括相互并联的第一微型触发开关1、第二微型触发开关2、第三微型触发开关3、第四微型触发开关4、第五微型触发开关5、第六微型触发开关6、第七微型触发开关7和第八微型触发开关8。

第三触发开关组300包括相互并联的第十七微型触发开关17、第十八微型触发开关18、第十九微型触发开关19、第二十微型触发开关20、第二十一微型触发开关21、第二十二微型触发开关22、第二十三微型触发开关23和第二十四微型触发开关24。

第二触发开关组200包括相互并联的安装在上部区域的第九微型触发开关9、第十微型触发开关10、第十一微型触发开关11、第十二微型触发开关12、第十三微型触发开关13、第十四微型触发开关14、第十五微型触发开关15、第十六微型触发开关16和安装在中间区域的第二十五微型触发开关25、第二十六微型触发开关26、第二十七微型触发开关27、第二十八微型触发开关28、第二十九微型触发开关29、第三十微型触发开关30。

第一微型触发开关1与第二十四微型触发开关24，第八微型触发开关8与第九微型触发开关9，第十六微型触发开关16与第十七微型触发开关17间距80mm。其它微型触发开关间距均为5mm，从而保证车辆运行中，驾驶员双手只可能接触右下、左下、上部、中部的任意二个区域，双手接触任意二个区域的微型触发开关闭合。只有当方向盘受到第三个力作用时（乘客第三只手或驾驶员身体），方向盘第三个区域的微型触发开关才有条件闭合。

抗干扰制动电路400包括用于启动执行装置（510）与汽车现有制动系统连接的循环制动继电器K2、用于启动循环制动继电器K2通电的动闭继电器K1；第三触发开关组300另一端与动闭继电器K1的线圈下端相连接，动闭继电器K1的线圈上端、动闭继电器K1的动触点均与电源600正极相连接，所述动闭继电器K1的动触点还与循环制动继电器K2的动触点相连接，循环制动继电器K2的线圈上端与执行装置510相连接，执行装置510、第二触发开关组200的另一端均与复位开关700另一端相连接。执行装置510采用的是为双掷开关的启制继电器K3,动闭继电器K1的静触点、循环制动继电器K2的线圈下端、循环制动继电器K2的静触点均与启制继电器K3的线圈下端相连接；启制继电器K3的常闭触点与汽车原有点火装置820相连接，启制继电器K3的常开触点与制动系统相连接。

执行装置510采用的是为双掷开关的启制继电器K3, 所述动闭继电器K1的静触点、循环制动继电器K2的线圈下端、循环制动继电器K2的静触点均与启制继电器K3的线圈下端相连接；所述启制继电器K3的常闭触点与汽车原有点火装置820相连接，所述启制继电器K3的常开触点与现有制动系统相连接。

参加图3和图4，车辆正常运行时，驾驶员双手或单手握方向盘，方向盘只受二个外力作用，方向盘微型触发开关组右下、左下、上中部任意二个或一个区域的微型触发开关闭合，另一组微型触发开关张开，K1--动闭继电器不工作，K2--动闭继电器触点常开；K3--继电器30至87a导通，K3--继电器30端子向ECM提供12电压，发动机工作正常。同时，K3--继电器30至87断开，车辆无制动减速。

当突发乘客抢夺方向盘时，或驾驶员突发急病，身体倒向方向盘时，方向盘至少受到三个外力作用，方向盘微型触发开关组右下、左下、上中部三个区域的微型触发开关闭合，K1 、K2动闭继电器工作，K3继电器同步工作，K3--继电器30端子断开ECM 12电压，发动机熄火。同时，K3--继电器30至87导通，K3--继电器30向车辆制动系提供12电压，车辆制动减速。从而实现，当突发乘客抢夺方向盘，或驾驶员突发急病时，发动机自动熄火，车辆自动停车，只有按下复位开关700后，车辆方可恢复正常，否则，车辆始终处于停车状态，以确保乘客抢夺方向盘，或驾驶员突发急病时，车辆行驶安全。

实施例2：

本实施例的执行装置510也可以采用执行控制器520，即第二触发开关组200、第一触发开关组100、第三触发开关组300，传感器控制器通过汽车现有ECU系统810连接汽车原有点火装置820和现有汽车制动系统830，传感器控制器接收到的第二触发开关组200、第一触发开关组100、第三触发开关组300的触发信号来控制汽车原有点火装置820启停以及现有汽车制动系统830的启停。

参见图5，本实施例中，第二触发开关组200、第一触发开关组100、第三触发开关组300均压敏传感器开关，传感器控制器采用的是压力传感器控制器，当在车辆正常运行时，驾驶员双手或单手握方向盘，方向盘只受一个或二个外力作用即第二触发开关组200、第一触发开关组100、第三触发开关组300的一组或两组导通，此时方向盘上压力传感器控制器无输出信号，汽车ECU(汽车电子控制器单元,又称汽车电脑)保持点火输出端12V电压，刹车无信号，汽车正常行驶。

当突发乘客抢夺方向盘时，或驾驶员突发急病，身体倒向方向盘时，方向盘至少受到三个或三个以上外力作用即第二触发开关组200、第一触发开关组100、第三触发开关组300均导通，方向盘上压力传感器控制器输出制动信号给汽车现有ECU系统810，汽车现有ECU系统810接收制动信号后快速动作，切断汽车原有点火装置820的输出点火端12V电压，发电机熄火；同时输出12V电压给现有汽车制动系统830的刹车输出端，汽车刹车至停车。按下制动线路断开开关即复位开关700按钮，汽车可恢复正常。

车辆行驶过程中，驾驶员触动所述第二触发开关组200、第一触发开关组100、第三触发开关组300中的任意一组或两组开关，所述抗干扰制动电路400处于断开状态，所述执行判断装置500无信号输出，所述汽车现有ECU系统810保持汽车原有点火装置820正常运行，汽车正常行驶；

当突发乘客抢夺方向盘时，或驾驶员突发急病，身体倒向方向盘时，方向盘至少受到三个或三个以上外力作用，所述第二触发开关组200、第一触发开关组100、第三触发开关组300均导通，所述电源600与抗干扰制动电路400连接通电，所述执行判断装置500运行并输出制动熄火信号给汽车现有ECU系统810；

所述汽车现有ECU系统810接收到制动熄火信号后， 分部向所述汽车原有点火装置820发出熄火信号，切断所述汽车原有点火装置820的输出点火端发电机熄火；

同时输出电压给现有汽车制动系统830的刹车输出端，汽车刹车至停车；

按下制动线路断开开关即复位开关700按钮，所述抗干扰制动电路400与电源600断开，所述执行判断装置500停止运行，汽车恢复正常。

参见图6，本实施例中，第二触发开关组200、第一触发开关组100、第三触发开关组300均红外线光电感应传感器开关，传感器控制器采用的是红外传感器控制器，车辆正常运行时，驾驶员双手或单手握方向盘，方向盘只受一个或二个外力作用，方向盘上红外传感器控制器无输出信号，ECU保持点火输出端12V电压，刹车无信号，汽车正常行驶。

当突发乘客抢夺方向盘时，或驾驶员突发急病，身体倒向方向盘时，方向盘至少受到三个或三个以上外力作用，方向盘上红外传感器控制器输出信号给ECU，ECU接收信号后快速动作，切断输出点火端12V电压，发电机熄火；同时输出12V电压给刹车输出端，汽车刹车至停车。按下ECU复位按钮，汽车可恢复正常。

基于上述两个实施例可知,本是发明发明彻底消除行车中，乘客对方向盘干扰而产生的交通安全隐患；防范行车中，驾驶员急病、昏迷而产生的交通安全隐患；本发明仅仅需要线束、微型触发开关30只、继电器4只，安装方便，价格低廉；本发明适用于所有车辆；具有扩展性，可根据需要增加控制对象，扩展控制范围。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统，其特征在于，包括：

执行判断装置（500），与汽车现有ECU系统（810）连接，用于发出汽车原有点火装置（820）熄火信息和现有汽车制动系统（830）制动信息；

抗干扰制动电路（400），与执行判断装置（500）相连接，用于启动控制所述执行判断装置（500）运行；

电源（600），用于对整个抗干扰安全防骚扰制动系统供电；

复位开关（700），用于断开所述执行判断装置（500）运行，停止所述执行判断装置（500）的制动信息与熄火信息的发出；

第一触发开关组（100），位于方向盘主体的第一手持把握区域内；

第三触发开关组（300），位于所述方向盘主体的第二手持把握区域内；

第二触发开关组（200），位于所述方向盘主体的第一手持把握区域及第二手持把握区域之外的其他区域内;

所述第二触发开关组、第一触发开关组、第三触发开关组、电源和抗干扰制动电路依次串联；

所述执行判断装置（500）包括用于执行制动信号以及熄火信号的执行装置（510）和接收执行装置信号的执行控制器（520），所述执行装置（510）输入端连接抗干扰制动电路（400），所述执行装置（510）输出端连接执行控制器（520）的输入端，所述执行控制器（520）的输出端连接汽车现有ECU系统（810）；

所述抗干扰制动电路（400）包括循环制动继电器K2和用于启动循环制动继电器K2通电的动闭继电器K1；

所述第三触发开关组（300）另一端与动闭继电器K1的线圈下端相连接，动闭继电器K1的线圈上端、所述动闭继电器K1的动触点均与电源（600）正极相连接，所述动闭继电器K1的动触点还与循环制动继电器K2的动触点相连接，所述循环制动继电器K2的线圈上端与执行判断装置（500）相连接，所述执行装置（510）、第二触发开关组（200）的另一端均与复位开关（700）另一端相连接。

2.根据权利要求1所述的方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统，其特征在于，所述第一触发开关组（100）、第三触发开关组（300）和第二触发开关组（200）为压力传感器组或温度感应开关组。

3.根据权利要求1所述的方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统，其特征在于，所述第一触发开关组（100）、第三触发开关组（300）和第二触发开关组（200）采用的是红外线感应开关组或触控感应开关。

4.根据权利要求1所述的方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统，其特征在于，所述执行装置（510）采用的是为双掷开关的启制继电器K3；所述动闭继电器K1的静触点、循环制动继电器K2的线圈下端、循环制动继电器K2的静触点均与启制继电器K3的线圈下端相连接；所述启制继电器K3的常闭触点与执行控制器（520）的点火信号控制线相连接，所述启制继电器K3的常开触点与执行控制器（520）的制动控制线相连接。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统，其特征在于，所述第一触发开关组（100）包括相互并联的第一微型触发开关、第二微型触发开关、第三微型触发开关、第四微型触发开关、第五微型触发开关、第六微型触发开关、第七微型触发开关和第八微型触发开关；

所述第三触发开关组（300）包括相互并联的第十七微型触发开关、第十八微型触发开关、第十九微型触发开关、第二十微型触发开关、第二十一微型触发开关、第二十二微型触发开关、第二十三微型触发开关和第二十四微型触发开关；

所述第二触发开关组（200）包括相互并联的安装在上部区域的第九微型触发开关、第十微型触发开关、第十一微型触发开关、第十二微型触发开关、第十三微型触发开关、第十四微型触发开关、第十五微型触发开关、第十六微型触发开关和安装在中间区域的第二十五微型触发开关、第二十六微型触发开关、第二十七微型触发开关、第二十八微型触发开关、第二十九微型触发开关、第三十微型触发开关。

6.根据权利要求1所述的方向盘抗干扰安全防骚扰制动系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

车辆行驶过程中，驾驶员触动所述第二触发开关组（200）、第一触发开关组（100）、第三触发开关组（300）中的任意一组或两组开关，所述抗干扰制动电路（400）处于断开状态，所述执行判断装置（500）无信号输出，所述汽车现有ECU系统（810）保持汽车原有点火装置（820）正常运行，汽车正常行驶；

当突发乘客抢夺方向盘时，或驾驶员突发急病，身体倒向方向盘时，方向盘至少受到三个或三个以上外力作用，所述第二触发开关组（200）、第一触发开关组（100）、第三触发开关组（300）均导通，所述电源（600）与抗干扰制动电路（400）连接通电，所述执行判断装置（500）运行并输出制动熄火信号给汽车现有ECU系统（810）；

所述汽车现有ECU系统（810）接收到制动熄火信号后，向所述汽车原有点火装置（820）发出熄火信号，切断所述汽车原有点火装置（820）的输出点火端，发电机熄火；同时输出电压给现有汽车制动系统（830）的刹车输出端，汽车刹车至停车；

按下复位开关（700）按钮，所述抗干扰制动电路（400）与电源（600）断开，所述执行判断装置（500）停止运行，汽车恢复正常。

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