CN114275031A - 一种基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车方向盘技术领域，具体涉及一种基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法，还涉及一种基于驾驶员手部温度的方向盘温控系统。所述温控系统包括控制中心、人脸识别模块、温度检测模块和执行模块，所述温控系统的工作方法包括：人脸识别模块对驾驶员进行人脸识别，将识别所产生的结果数据反馈到控制中心；控制中心储存人脸ID并与预设的驾驶员舒适温度数据相关联；温度检测模块对驾驶员手部温度进行检测，并将数据反馈到控制中心；控制中心将检测温度与预存温度进行比较并调用执行模块进行升降温。本发明所述的方向盘温控系统智能便捷安全，可以实现个性化设置，具有很好的应用前景。

Description

一种基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法、系统

技术领域

本发明属于汽车方向盘技术领域，具体涉及一种基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法。

本发明还涉及一种实现上述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法的系统。

背景技术

目前，市场上多数机动车的方向盘不具备根据需要调节冷热温度的功能；从而导致在炎热的夏天，驾驶员为了避免长时间握方向盘手心出汗导致打滑，不得不戴上手套；而在寒冷的冬天，驾驶员在不开启车内空调的情况下，可能会由于避免手直接触握冰凉的方向盘而带上手套。戴手套对于驾驶员而言，容易造成手指不灵活，舒适性较差，也容易加快驾驶疲劳，导致交通事故发生。

公告号为CN103419832B的发明专利公开了一种可控温方向盘及其温度控制方法，包括方向盘骨架，还包括设在所述方向盘骨架上的制冷组件及制热组件；在所述方向盘骨架上设有温度传感器，所述温度传感器、所述制冷组件和所述制热组件分别与汽车控制系统连接；该可控温方向盘及其温度控制方法，具有制冷和加热两种功能，该方向盘需要提前预设温度，汽车控制系统根据设定的方向盘温度，控制制冷组件或制热组件工作，但是设定的温度是固定值，没有办法根据不同驾驶员和季节的不同而自动改变温度，不仅无法准确调节合适的预设温度，而且还相当麻烦。

需要一种更加智能便捷且安全、可以实现个性化的方向盘。

发明内容

本发明是为了提供一种智能温控且可基于驾驶员手部温度实现个性化的方向盘，其工作方法包括以下步骤：

S1：人脸识别模块对驾驶员进行人脸识别，将识别所产生的结果数据反馈到用作控制中心的ECU；

S2：控制中心根据人脸识别的结果数据创建人脸ID进行储存或匹配已储存的人脸ID，人脸ID与预设的驾驶员舒适温度数据相关联；

S3：温度检测模块对驾驶员手部温度进行检测，产生驾驶员手部温度数据，并反馈到控制中心；

S4：控制中心调用驾驶员手部温度数据和驾驶员舒适温度数据进行比较，根据比较结果，控制中心调用可调节方向盘温度的执行模块执行相应的方向盘升温和降温操作；

S5：当驾驶员手部温度数据小于驾驶员舒适温度数据时，则执行模块执行方向盘的升温操作，直至驾驶员手部温度数据与驾驶员舒适温度数据相匹配，执行模块停止方向盘的升温操作，执行方向盘的保温操作；

当驾驶员手部温度数据与驾驶员舒适温度数据初始匹配时，则执行模块直接执行方向盘的保温操作；

当检测到的驾驶员手部温度数据大于驾驶员舒适温度数据时，则执行模块执行方向盘的降温操作，直至驾驶员手部温度数据与驾驶员舒适温度数据相匹配，则执行模块停止方向盘的降温操作，执行方向盘的保温操作。

进一步地，创建人脸ID时，关联一个舒适温度偏好设置，并输入相应的温度数值并保存在存储器中，形成预存的相应的驾驶员舒适温度数据；使用时，由MCU或IVI读取存储器中的驾驶员舒适温度数据，使执行模块能够执行相应驾驶员的舒适温度偏好设置。

进一步地，舒适温度偏好设置包括春秋舒适温度、夏季舒适温度和冬季舒适温度，春秋舒适温度默认值为2、3、4、9、10月份，夏季舒适温度默认值为5、6、7、8月份，冬季舒适温度默认值为1、11、12月份，修改舒适温度偏好设置默认值时，根据GPS定位器定位车辆所在地，将默认值修改后的舒适温度偏好设置与所在地相关联，形成不同所在地的舒适温度偏好设置并保存在存储器中。

进一步地，在S5中，执行升温操作时，预设有多个供驾驶员选择的温度区间，其中最高的一个温度区间设定为38℃～40℃，并供驾驶员选择每个温度区间中的具体温度数值。

进一步地，在S5中执行升温操作时，以大于驾驶员舒适温度的温度数值执行；执行降温操作时，以小于驾驶员舒适温度的温度数值执行。

进一步地，由人脸识别关联一个驾驶员舒适温度数据后，显示已存储的驾驶员ID列表，并切换为列表中任一驾驶员ID，关联相应驾驶员的驾驶员舒适温度数据。

本发明还提供了一种实现上述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法的系统，包括：

方向盘，用于接触驾驶员手部；

温度检测模块，用于检测驾驶员手部温度，生成相应的驾驶员手部温度数据；

ECU，用作接收所述温度检测模块反馈的驾驶员手部温度数据的控制中心；

执行模块，用于接收控制中心的指令，相应地执行方向盘的升温操作或降温操作；

人脸识别模块，用于识别驾驶员面部，生成相应的驾驶员ID数据，反馈给所述控制中心。

进一步地，所述温度检测模块内嵌在方向盘内，其包括两个温度传感器。

进一步地，所述人脸识别模块包括一个能对准驾驶位的摄像头，所述执行模块包括方向盘加热制冷机或分别独立的方向盘升温器和方向盘降温器，所述摄像头、和方向盘加热制冷机或分别独立的方向盘升温器和方向盘降温器皆由ECU调用。

进一步地，所述温度检测模块作为温度数值反馈环节、控制中心作为温度数值比较环节、执行模块作为温度数值控制环节、人脸识别模块作为温度数值输入环节，共同构成一个温度闭环控制系统。

本发明的有益效果：

1.通过人脸识别模块对驾驶员进行识别来获取其舒适的方向盘温度，智能便捷，实现了驾驶员个性化的设置，可以根据预存的驾驶员最舒适的方向盘温度执行方向盘的升温或降温操作，并且可手动切换列表中任一驾驶员ID，使得识别结果更加准确。

2.该系统具有制冷和加热两种功能，通过温度检测模块可检测驾驶员手部温度，可实时对方向盘温度进行调节，使其保持在驾驶员最舒适的方向盘温度，并结合ECU显示的月份和GPS定位车辆的所在地，按照实际情况选择驾驶员最适宜的方向盘温度，避免了因季节或区域的不同而重复设置且设置不准的缺陷。通过改变方向盘的温度，使其保持在驾驶员最舒适的温度，从而降低驾驶风险。

3.该系统采用闭环控制系统，具有反馈调节，可根据手部温度进行自我调控，使其不断校正，进而使得温度调节更加准确。

附图说明

图1是实施例1的整体结构设计；

图2是实施例2的温控系统的整体流程；

图3是实施例2的温控系统的工作方法。

附图标记：1、人脸识别模块；2、温度检测模块；3、控制中心；

4、执行模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图2-3所示，一种基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法，包括以下步骤：

S1：人脸识别模块1对驾驶员进行人脸识别，将识别所产生的结果数据反馈到用作控制中心3的ECU((Electronic Control Unit)电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”)；

S2：控制中心3根据人脸识别的结果数据创建人脸ID进行储存或匹配已储存的人脸ID，人脸ID与预设的驾驶员舒适温度数据相关联；

S3：温度检测模块2对驾驶员手部温度进行检测，产生驾驶员手部温度数据，并反馈到控制中心3；

S4：控制中心3调用驾驶员手部温度数据和驾驶员舒适温度数据进行比较，根据比较结果，控制中心3调用可调节方向盘温度的执行模块4执行相应的方向盘升温和降温操作；

S5：当驾驶员手部温度数据小于驾驶员舒适温度数据时，则执行模块4执行方向盘的升温操作，直至驾驶员手部温度数据与驾驶员舒适温度数据相匹配，执行模块4停止方向盘的升温操作，执行方向盘的保温操作；

当驾驶员手部温度数据与驾驶员舒适温度数据初始匹配时，则执行模块4直接执行方向盘的保温操作；

当检测到的驾驶员手部温度数据大于驾驶员舒适温度数据时，则执行模块4执行方向盘的降温操作，直至驾驶员手部温度数据与驾驶员舒适温度数据相匹配，则执行模块4停止方向盘的降温操作，执行方向盘的保温操作。

在本实施例中，创建人脸ID时，关联一个舒适温度偏好设置，并输入相应的温度数值并保存在存储器中，形成预存的相应的驾驶员舒适温度数据；使用时，由MCU((Microcontroller Unit)微控制单元，又称单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)或者单片机)或IVI((In-Vehicle Infotainment)车载信息娱乐系统，是采用车载专用中央处理器，基于车身总线系统和互联网服务，形成的车载综合信息处理系统)读取存储器中的驾驶员舒适温度数据，使执行模块4能够执行相应驾驶员的舒适温度偏好设置，完成驾驶员舒适方向盘温度的个性化设置。

在本实施例中，舒适温度偏好设置包括春秋舒适温度、夏季舒适温度和冬季舒适温度，春秋舒适温度的默认值为2、3、4、9、10月份，夏季舒适温度的默认值为5、6、7、8月份，冬季舒适温度的默认值为1、11、12月份。修改舒适温度偏好设置默认值时，根据GPS定位器定位车辆所在地，将默认值修改后的舒适温度偏好设置与所在地相关联，形成不同所在地的舒适温度偏好设置并保存在存储器中，具有很强的适用性和很高的推广价值。

同一驾驶员最舒适的方向盘温度在不同季节是有区别的，该方向盘温控系统具有制冷和加热两种调节方式，可实现在夏季给驾驶员手部进行降温，防止手部太热导致出汗打滑；在冬季给驾驶员手部进行加热，防止太冷导致手指僵硬，灵活性差。可根据不同的季节调节最适的方向盘温度，使得驾驶员有最佳的驾驶感受，保证驾驶安全，智能方便。此外，还可以根据GPS定位器关联车辆所在地，获取其所在地的季节月份温度情况，使其形成不同所在地的舒适温度偏好设置，避免了不同地区最适温度不同的缺陷。

在本实施例中，在S5中，执行升温操作时，预设有多个供驾驶员选择的温度区间，其中最高的一个温度区间设定为38℃～40℃，防止烫手，并可根据不同驾驶员的喜好，供驾驶员选择每个温度区间中的具体温度数值，进行预设。一般适合人体的体感温度是比正常人体温稍高一点的温度，尤其是在38℃～40℃之间的温度最为适合，故在方向盘加热期间，其温度最高为40℃。

在本实施例中，在S5中执行升温操作时，以大于驾驶员舒适温度的温度数值执行；执行降温操作时，以小于驾驶员舒适温度的温度数值执行，使其能尽快达到驾驶员舒适的方向盘温度。

在本实施例中，由人脸识别关联一个驾驶员舒适温度数据后，显示已存储的驾驶员ID列表，并切换为列表中任一驾驶员ID，关联相应驾驶员的驾驶员舒适温度数据。可通过手动切换驾驶员ID,获得更准确的识别结果，减小了识别偏差的影响。

实施例2

如图1所示，一种实现上述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法的系统，包括：

方向盘，用于接触驾驶员手部；

温度检测模块2，用于检测驾驶员手部温度，生成相应的驾驶员手部温度数据；

ECU((Electronic Control Unit)电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”)，用作接收所述温度检测模块2反馈的驾驶员手部温度数据的控制中心3；

执行模块4，用于接收控制中心3的指令，相应地执行方向盘的升温操作或降温操作；

人脸识别模块1，用于识别驾驶员面部，生成相应的驾驶员ID数据，反馈给所述控制中心3。

人脸识别模块1可对驾驶员进行人脸识别，并将识别信息传送到控制中心3，控制中心3可根据识别到的人脸自动设置其最舒适的方向盘温度，温度检测模块2可检测驾驶员的手部温度，并将手部温度信息传送到控制中心3，控制中心3将检测到的温度与该驾驶员最舒适的方向盘温度进行比较，根据比较结果执行模块4进行相应的温控。

在多个驾驶员共用一辆车的情况下，通过人脸识别模块1自动获取该驾驶员最适宜的方向盘温度，方便快捷，实现了根据不同驾驶员的个性化设置，避免了因不同驾驶员的最适方向盘温度不同而频繁设置的繁琐，增加了汽车的个性化。

在本实施例中，所述温度检测模块2内嵌在方向盘内，其包括两个温度传感器。当驾驶员手部接触方向盘时，由温度传感器进行测温，并将测温结果传送到控制中心3，智能灵敏。

在本实施例中，所述所述人脸识别模块1包括一个能对准驾驶位的摄像头，所述执行模块4包括方向盘加热制冷机或分别独立的方向盘升温器和方向盘降温器，所述摄像头、和方向盘加热制冷机或分别独立的方向盘升温器和方向盘降温器皆由ECU((ElectronicControl Unit)电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”)调用。

在本实施例中，所述温度检测模块2作为温度数值反馈环节、控制中心3作为温度数值比较环节、执行模块4作为温度数值控制环节、人脸识别模块1作为温度数值输入环节，共同构成一个温度闭环控制系统。这种反馈调节可以不断地对温度偏差进行校正，使得温度调节更加准确。

实施例3

下面对本发明进行详细的说明，本发明提供了一种基于驾驶员手部温度的方向盘温控系统，应用于车载设备，包括控制中心3、人脸识别模块1、温度检测模块2和执行模块4。该系统的工作方法如图2所示，包括以下步骤：

(1)人脸识别模块1对驾驶员进行人脸识别，控制中心3根据人脸识别结果结合ECU((Electronic Control Unit)电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”)显示的月份获取预存的驾驶员舒适的方向盘温度。其中，不同驾驶员的舒适温度不同，同一驾驶员不同季节舒适温度也不同，故而通过人脸ID与驾驶员舒适温度数据进行关联，为后续温度控制提供数据支撑。驾驶员舒适温度数据包括：春秋舒适温度、夏季舒适温度、冬季舒适温度。其中默认春秋舒适温度适用于2、3、4、9、10月份，夏季舒适温度适用于5、6、7、8月份，冬季舒适温度适用于1、11、12月份；各温度适用月份可根据所在地自主设置。

(2)温度检测模块2对驾驶员手部温度进行检测。温度检测模块2内嵌于方向盘，由两个温度传感器组成，当驾驶员手部接触方向盘时，由温度传感器进行测温。然后温度检测模块2将检测温度发送至控制中心3。

(3)控制中心3将检测到的温度与预存驾驶员舒适的方向盘温度进行比较，根据比较结果执行相应的温控功能。

方向盘温度根据驾驶员手部的温度进行调节，具体调节策略如图3所示。

当驾驶员手部温度等于预设的驾驶员舒适温度时，方向盘温度加热至驾驶员舒适温度进行驾驶员手部温度保持；

当驾驶员手部温度小于预设的驾驶员舒适温度时，方向盘温度加热至大于驾驶员舒适温度进行驾驶员手部升温，直至驾驶员手部温度等于预设的舒适温度时，执行模块4停止加热并维持方向盘温度为驾驶员舒适温度；

当驾驶员手部温度大于预设的驾驶员舒适温度时，方向盘温度降温至低于驾驶员舒适温度进行驾驶员手部降温，直至驾驶员手部温度等于预设的舒适温度时，执行模块4停止降温并维持方向盘温度为驾驶员舒适温度。

方向盘加热系统可提升用户的驾驶体验，依据驾驶员手温改变方向盘温度更加智能化，并关联人脸ID，满足不同驾驶员对温度的要求，在为用户提升驾驶体验的同时，也提高了驾驶安全性。其中驾驶员舒适温度数据获取有两种方式，一是通过人脸识别结果与预存人脸ID进行比对，获取相对应的温度数据；二是通过手动选择人脸去获取相关信息。该数据通过预设置存储于数据存储器中，例如可以存于MCU((Microcontroller Unit)微控制单元，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机)或IVI((In-VehicleInfotainment)车载信息娱乐系统，是采用车载专用中央处理器，基于车身总线系统和互联网服务，形成的车载综合信息处理系统)中。

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

现有一位驾驶员，其面部ID已关联个人舒适温度。

(1)当驾驶员手放在方向盘时，进行驾驶员面部识别。控制中心3根据人脸识别结果结合车载电脑显示的月份获取预存的驾驶员舒适的方向盘温度。例如现在处于12月份，则获取该驾驶员预存的冬季舒适温度，假设其冬季舒适温度为32℃。

(2)同时通过温度检测模块2对驾驶员手部温度进行检测。例如该驾驶员现在手部温度为25℃。

(3)温度检测模块2将此温度发送至控制中心3，控制中心3将检测到的温度25℃与驾驶员舒适的方向盘温度32℃进行比较。此时，该驾驶员的手部温度低于其舒适温度的，则执行模块4将对方向盘加热。方向盘温度不能过高，以免烫手，且一般最适合人体的体感温度是比正常人体温稍高一点的温度，尤其是是在38℃～40℃之间的温度最为适合，故在方向盘加热期间，其温度最高为40℃。

(4)当温度检测模块2检测到驾驶员手部温度等于驾驶员舒适温度32℃时，执行模块4停止加热，且保持方向盘温度为驾驶员舒适温度32℃。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：人脸识别模块(1)对驾驶员进行人脸识别，将识别所产生的结果数据反馈到用作控制中心(3)的ECU；

S2：控制中心(3)根据人脸识别的结果数据创建人脸ID进行储存或匹配已储存的人脸ID，人脸ID与预设的驾驶员舒适温度数据相关联；

S3：温度检测模块(2)对驾驶员手部温度进行检测，产生驾驶员手部温度数据，并反馈到控制中心(3)；

S4：控制中心(3)调用驾驶员手部温度数据和驾驶员舒适温度数据进行比较，根据比较结果，控制中心(3)调用可调节方向盘温度的执行模块(4)执行相应的方向盘升温和降温操作；

S5：当驾驶员手部温度数据小于驾驶员舒适温度数据时，则执行模块(4)执行方向盘的升温操作，直至驾驶员手部温度数据与驾驶员舒适温度数据相匹配，执行模块(4)停止方向盘的升温操作，执行方向盘的保温操作；

当驾驶员手部温度数据与驾驶员舒适温度数据初始匹配时，则执行模块(4)直接执行方向盘的保温操作；

当检测到的驾驶员手部温度数据大于驾驶员舒适温度数据时，则执行模块(4)执行方向盘的降温操作，直至驾驶员手部温度数据与驾驶员舒适温度数据相匹配，则执行模块(4)停止方向盘的降温操作，执行方向盘的保温操作。

2.根据权利要求1所述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法，其特征在于，在S1中，创建人脸ID时，关联一个舒适温度偏好设置，并输入相应的温度数值保存在存储器中，形成预存的相应的驾驶员舒适温度数据；使用时，由MCU或IVI读取存储器中的驾驶员舒适温度数据，使执行模块(4)能够执行相应驾驶员的舒适温度偏好设置。

3.根据权利要求2所述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法，其特征在于，舒适温度偏好设置包括春秋舒适温度、夏季舒适温度和冬季舒适温度，春秋舒适温度默认值为2、3、4、9、10月份，夏季舒适温度默认值为5、6、7、8月份，冬季舒适温度默认值为1、11、12月份，修改舒适温度偏好设置默认值时，根据GPS定位器定位车辆所在地，将默认值修改后的舒适温度偏好设置与所在地相关联，形成不同所在地的舒适温度偏好设置并保存在存储器中。

4.根据权利要求1所述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法，其特征在于，在S5中，执行升温操作时，预设有多个供驾驶员选择的温度区间，其中最高的一个温度区间设定为38℃～40℃，并供驾驶员选择每个温度区间中的具体温度数值。

5.根据权利要求4所述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法，其特征在于，在S5中执行升温操作时，以大于驾驶员舒适温度的温度数值执行；执行降温操作时，以小于驾驶员舒适温度的温度数值执行。

6.根据权利要求1所述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法，其特征在于，由人脸识别关联一个驾驶员舒适温度数据后，显示已存储的驾驶员ID列表，并切换为列表中任一驾驶员ID，关联相应驾驶员的驾驶员舒适温度数据。

7.一种实现如权利要求1所述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法的系统，包括：

方向盘，用于接触驾驶员手部；

温度检测模块(2)，用于检测驾驶员手部温度，生成相应的驾驶员手部温度数据；

ECU，用作接收所述温度检测模块(2)反馈的驾驶员手部温度数据的控制中心(3)；

执行模块(4)，用于接收控制中心(3)的指令，相应地执行方向盘的升温操作或降温操作；

其特征在于还包括：

人脸识别模块(1)，用于识别驾驶员面部，生成相应的驾驶员ID数据，反馈给所述控制中心(3)。

8.根据权利要求7所述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法的系统，其特征在于，所述温度检测模块(2)内嵌在方向盘内，其包括两个温度传感器。

9.根据权利要求7所述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法的系统，其特征在于，所述人脸识别模块(1)包括一个能对准驾驶位的摄像头，所述执行模块(4)包括方向盘加热制冷机或分别独立的方向盘升温器和方向盘降温器，所述摄像头、和方向盘加热制冷机或分别独立的方向盘升温器和方向盘降温器皆由ECU调用。

10.根据权利要求7所述基于驾驶员手部温度的方向盘温控方法的系统，其特征在于，所述温度检测模块(2)作为温度数值反馈环节、控制中心(3)作为温度数值比较环节、执行模块(4)作为温度数值控制环节、人脸识别模块(1)作为温度数值输入环节，共同构成一个温度闭环控制系统。

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