CN203386089U - 一种无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，包括方向盘，所述方向盘的手握部位中嵌入有微处理器、温度传感器、压力传感器和加热装置，所述微处理器分别与温度传感器、压力传感器和加热装置相连，所述温度传感器用于检测外界环境温度，所述压力传感器用于检测驾驶员手握方向盘的压力，所述加热装置用于对方向盘的手握部位进行加热。本实用新型可以有效的减缓手握冰冷方向盘的不适感，而且增加方向盘手握压力检测装置，用以提醒驾驶员。

Description

一种无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置

技术领域

本实用新型涉及汽车方向盘技术领域，特别是涉及一种无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置。

背景技术

在北方寒冷的冬天，在驾驶环境较为恶劣的机动车驾驶室（如无空调驾驶室，敞篷露天驾驶室），驾驶员常常因为手握方向盘冰冷刺骨造成行驶操作不便，造成安全隐患。并且当驾驶员疲劳驾驶时候，注意力下降，手难以握紧方向盘，从而发生交通事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，可以有效的减缓手握冰冷方向盘的不适感，而且增加方向盘手握压力检测装置，用以提醒驾驶员。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，包括方向盘，所述方向盘的手握部位中嵌入有微处理器、温度传感器、压力传感器和加热装置，所述微处理器分别与温度传感器、压力传感器和加热装置相连，所述温度传感器用于检测外界环境温度，所述压力传感器用于检测驾驶员手握方向盘的压力，所述加热装置用于对方向盘的手握部位进行加热。

所述温度传感器与微处理器的I/O口相连。

所述压力传感器与微处理器的I/O口相连。

所述加热装置一端接入机动车的地，另一端通过放大器与电源相连，所述放大器的控制端与微处理器的I/O口相连。

所述微处理器的复位端与复位电路的控制端相连。

所述微处理器的外部时钟输入端与晶振电路相连。

所述微处理器的I/O口还与液晶触摸屏的引脚相连，所述液晶触摸屏用于控制加热温度和压力感应阈值。

所述微处理器的I/O口还与无线发射模块的引脚相连，所述无线发射模块用于接收移动终端的操作指令。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本实用新型采用全数字化方向盘技术，方向盘中部镶嵌有触摸屏，与微处理器和移动终端相连接，由温度传感器及压力传感器采集的信息，输入微处理器，再由其做出相应的判断反馈给驾驶员，可以实时的显示温度参数、压力参数和其他性能参数，让司机可以随时了解汽车各种信息。

在平时驾驶中人对于车的操控是靠着方向盘维系的，所以方向盘设计的舒适度直接影响驾驶者的体验感，本实用新型在人机工程方面，对于手握部位进行了改良设计，通过对几类方向盘模型进行产品断面扫描分析、质心线分析、以及实物模拟，从而改良出有效缓解手部疲劳的形态。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是本实用新型的方向盘结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型涉及一种无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，包括方向盘，所述方向盘的手握部位中嵌入有微处理器、温度传感器、压力传感器和加热装置，所述微处理器分别与温度传感器、压力传感器和加热装置相连，所述温度传感器用于检测外界环境温度，所述压力传感器用于检测驾驶员手握方向盘的压力，所述加热装置用于对方向盘的手握部位进行加热。所述微处理器的I/O口还与无线发射模块的引脚相连。

本实用新型中采用的微处理器是51系列单片机；温度传感器可以使用各种数字温度传感器，如型号DS18B20的数字温度传感器；加热器可以为电热丝、电热线，电热膜或者各种电致发热材料；压力传感器可以使用各种数字压力传感器，如MPX4115；无线发射模块可采用NRF905模块；移动终端可以为支持任意无线通讯终端装置，例如采用基于Android的手机终端。

图1中，开关复位电路部分：外加电源1与由机动车主电源降压变压器相连，一般为5V；复位按钮2一端与限流电阻5相连，一端与外加电源1相连，用来手动复位；极性电容与非极性电容4构成振荡回路，用以上电复位的实现；限流电阻5用来限制电路中的电流仿真电流过大烧坏微处理器；复位接地6一般与机动车地相连接。

备用端口7为微处理器的响应使能端口，可作为备用。

晶振电路部分：接地端8与机动车地相连；振荡电容9和10两者一端与接地端8相连，另一端与微处理器的Xtal1与Xtal2相连；石英晶振11并联在振荡电容9和10两端，提供微处理器运算的时钟周期。

微型处理器12可以镶嵌到方向盘中。

液晶触摸屏接地端13与机动车地相连；触摸屏外加电源14和机动车电源变压器相连；触摸屏15的引脚和微处理器相应的I/O口相连，其功能包括：显示温度、压力的数值，设定温度、压力的阈值，调节加热装置的功率。

温度传感器外加电源16与机动车电源变压器相连；数字温度传感器17的输出引脚和对应的单片机I/O口连接，并且可以根据需要改变温度传感器的数量；温度传感器接地端18与机动车地相连。

数字温度传感器的工作原理如下所述。当汽车发动后，驾驶员打开方向盘中央的电源开关。当驾驶员手握住方向盘，方向盘中的温度传感器感受到外界温度的时候，不断的向微处理器发送数据。微处理器收到数据，和预设定的温度值进行比较，做出相应的判断及操作。其具体过程为：当机动车刚启动时候，打开开关，延时一段时间，就可以启动加热装置；当加热装置启动后，方向盘手握的温度不断上升，当超过预设值Tmax的时候，立刻停止加热装置；等到温度逐渐下降，下降到预设值Tmin时候，再延时一段时间，判断此时的温度是否低于Tmin,如果是，则启动加热装置，如果不是的话则暂时不启动加热装置（这样做的原因是：对于人手的舒适温度而言，Tmax和Tmin差值不是很大，如果不做这样一个延时动作，会导致加热装置在短时间内多次启动，会减少加热装置的使用寿命）。

数字压力传感器接地端19与机动车地相连；数字压力传感器外加电源20与机动车电源变压器相连；数字压力传感器21其输出引脚和对应的单片机I/O口连接，并且可以根据需要改变压力传感器21的数量。

数字压力传感器工作原理如下所述。当汽车发动后，延时一段时间开始读取压力传感器的数据。的当驾驶员正常行驶的时候，手握方向盘产生压力，通过导压管传导至压力传感器，压力传感器响应该压力，并把其转换成数字信号，传递给微处理器，微处理器收到数据和预设定的值进行比较，做出相应的操作及判断。若四个压力传感器测得手握压力的平均值低于正常预设值的时候，微处理器做出相信的处理，减慢车速并且提醒驾驶员（通过无线模块向驾驶员手机发送信息）。

加热装置电源22与机动车电源变压器相连；若放大器23的放大倍数不够，可采用级联放大；电加热装置24可采用电热丝电热片等电热装置；加热装置接地端25与机动车地相连。

无线发射模块26的引脚与对应微处理器的I/O口相连。

无线发射模块26作用在于，使得本车载装置和移动手机相连。驾驶员通过手机可以设定适宜自己感受的方向盘手握温度以及压力最低阈值，并且，当压力低于最低阈值的时候，还能向手机发送信息提醒驾驶员。

图2是本实用新型的方向盘结构示意图。其中，方向盘上液晶触摸屏安放位置为27。数字温度传感器，数字压力传感安放位置为28，嵌入在方向盘常用手握内，内部通过导线与微处理器相连接。导压管和加热装置安装位置为29，导压管嵌在方向盘中可以采用流体导压的方式，加热装置也内嵌在其中。移动无线接收端30采用手机终端可以接受微处理器发来的报警信号，并且可以通过手机上的APP来控制温度传感器和压力传感器的阈值设定。

Claims (8)

1.一种无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，包括方向盘，其特征在于，所述方向盘的手握部位中嵌入有微处理器、温度传感器、压力传感器和加热装置，所述微处理器分别与温度传感器、压力传感器和加热装置相连，所述温度传感器用于检测外界环境温度，所述压力传感器用于检测驾驶员手握方向盘的压力，所述加热装置用于对方向盘的手握部位进行加热。

2.根据权利要求1所述的无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，其特征在于，所述温度传感器与微处理器的I/O口相连。

3.根据权利要求1所述的无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，其特征在于，所述压力传感器与微处理器的I/O口相连。

4.根据权利要求1所述的无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，其特征在于，所述加热装置一端接入机动车的地，另一端通过放大器与电源相连，所述放大器的控制端与微处理器的I/O口相连。

5.根据权利要求1所述的无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，其特征在于，所述微处理器的复位端与复位电路的控制端相连。

6.根据权利要求1所述的无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，其特征在于，所述微处理器的外部时钟输入端与晶振电路相连。

7.根据权利要求1所述的无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，其特征在于，所述微处理器的I/O口还与液晶触摸屏的引脚相连，所述液晶触摸屏用于控制加热温度和压力感应阈值。

8.根据权利要求1所述的无线数字式方向盘温度感应和压力控制装置，其特征在于，所述微处理器的I/O口还与无线发射模块的引脚相连，所述无线发射模块用于接收移动终端的操作指令。

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