CN213442522U - 一种福祉车驾驶监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种福祉车驾驶监测装置，包括电子控制单元和车辆执行单元，所述电子控制单元与车辆执行单元电连接，所述电子控制单元还电连接有数据采集交互终端，所述数据采集交互终端包括交互控制单元、显示装置、语音输入输出单元和数据采集单元，其中，所述显示装置、语音输入输出单元和数据采集单元均与所述交互控制单元电连接，具有结构简洁，安装方便的技术效果。

Description

一种福祉车驾驶监测装置

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，具体涉及一种福祉车驾驶监测装置。

背景技术

福祉车是一种残疾人可以进行驾驶的车辆，在车辆驾驶中疲劳驾驶是极易引发交通事故的因素，现有的福祉车中缺乏一种与能为驾驶者提供交互的装置，以在司机驾驶疲劳时可以对驾驶者进行提醒，此外，现有的福祉车为固定部件椅且与整车之间无信息交互，不能为残疾驾驶者提供便捷的驾驶。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种福祉车驾驶监测装置。

本实用新型的具体方案如下：

一种福祉车驾驶监测装置，包括电子控制单元和车辆执行单元，所述电子控制单元与车辆执行单元电连接，所述电子控制单元还电连接有数据采集交互终端，所述数据采集交互终端包括交互控制单元、显示装置、语音输入输出单元和数据采集单元，其中，所述显示装置、语音输入输出单元和数据采集单元均与所述交互控制单元电连接。

所述显示装置为触控显示屏，所述语音输入输出单元为麦克风和扬声器，所述交互控制单元为MCU或PLC中的任意一种。

所述数据采集单元包括AI摄像头、智能手环和电控座椅，所述AI摄像头通过有线或无线方式中的任意一种与所述交互控制单元电连接，所述智能手环通过蓝牙通信协议与所述交互控制单元电连接，所述电控座椅通过串口与所述交互控制单元电连接。

所述电控座椅包括固定部件、导轨和轮椅，所述轮椅与所述固定部件可拆卸连接，所述固定部件椅两侧均设置有导轨，所述导轨上设置有轮椅，所述轮椅与所述导轨限位配合，所述导轨的侧边上且位于靠近固定部件的方向上设置有电子限位装置，所述电子限位装置与交互控制单元电连接，所述电子限位装置为电子限位开关或位移传感器。

所述固定部件为前后上下调节固定部件，所述固定部件上至少设置有一个电动丝杠，所述电动丝杠与所述交互控制单元电连接，轮椅的轮椅座上至少设置有一个配合孔，所述配合孔的位置与所述电动丝杠的位置相对应。

所述轮椅上还设置有旋转抬升机构和把手，所述把手上固定设置有轴承，所述旋转抬升机构通过轴承与所述轮椅转动连接。

所述旋转抬升机构包括L型手柄，支撑杆和脚踏板，所述脚踏板与所述支撑杆一端固定连接，所述支撑杆的另一端与所述L型手柄固定连接，所述L型手柄与所述轴承转动连接。

本实用新型公开了一种福祉车驾驶监测装置，利用采集交互终端中的AI摄像头采集驾驶者人脸信息，利用手环采集驾驶者的心率、血压和血氧饱和度信息，为驾驶者驾驶状态的监控提供硬件基础，以便于对驾驶者进行疲劳提醒，福祉车的电控座椅通过串口与交互控制单元电连接，为残疾驾驶者便捷驾驶提供硬件支持，具有结构简洁，安装方便的技术效果。

附图说明

图1是福祉车驾驶监测装置的总体架构图。

图2是福祉车内部侧视图。

图3是福祉车内部俯视图。

图4是固定部件与电动丝杠的结构示意图。

图5是固定部件可前后上下调节的结构示意图。

图6是轮椅旋转抬升机构未抬升时的结构示意图。

图7是轮椅抬升机构抬升时的结构示意图。

图8是轮椅的仰视图。

图9是前行走轮上的轮槽结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施，而不是全部的实施，基于本实用新型的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种福祉车驾驶监测装置，包括电子控制单元2和车辆执行单元1，所述电子控制单元2与车辆执行单元1电连接，所述电子控制单元2和车辆执行单元1均为现有车辆上已有的单元模块，所述电子控制单元2为ECU，又称行车电脑、车载电脑，它具有微处理器、存储器、输入输出接口、模数转换、整形和驱动等大规模集成电路，所述车辆执行单元与电子控制单元2电连接用于执行所述电子控制单元2发送的汽车指令，所述执行单元包括方向系统、制动系统、行驶系统和照明系统。

所述电子控制单元2还电连接有数据采集交互终端3，所述数据采集交互终端3包括交互控制单元5、显示装置4、语音输入输出单元6和数据采集单元7，其中，所述显示装置4、语音输入输出单元6和数据采集单元7均与所述交互控制单元5电连接。

所述显示装置4为触控显示屏，所述触控显示屏为电容屏或电阻屏中的任意一种，优选为电容屏，所述触显示屏为驾驶者提供触控交互条件，所述语音输入输出单元6为麦克风和扬声器，所述语音输入输出单元6为驾驶者语音交互和语音提醒提供支持，所述交互控制单元5为MCU或PLC中的任意一种，优选为MCU，所述MCU型号优选为ARM架构的处理器。

所述数据采集单元7包括AI摄像头8、智能手环9和电控座椅10，所述AI摄像头8通过有线或无线方式中的任意一种与所述交互控制单元5电连接，优选为无线连接，所述AI摄像头具有机器学习功能的摄像头，所述AI摄像头可提取人脸信息，并从人脸信息中识别出人脸表情是悲伤、愤怒或者惊恐，并将识别结果输出至交互控制单元5，为交互控制单元5进行疲劳驾驶提供判断信息，所述AI摄像头型号优选为萤石C5SI；

所述智能手环9通过蓝牙通信协议与所述交互控制单元5电连接，所述智能手环为9在驾驶者在驾驶过程中进行佩戴的智能手环，所述智能手环为市售手环，所述智能手环9包括心率、血压和血氧饱和度检测。

所述电控座椅10通过串口与所述交互控制单元5电连接，所述串口优选为RS232串口。

如图2至图3所示，所述电控座椅10包括固定部件13、导轨15和轮椅12，所述轮椅12与所述固定部件13可拆卸连接，所述固定部件13椅两侧均设置有导轨15，所述导轨15上与轮椅12限位配合，所述导轨15的侧边上且位于靠近固定部件13的方向上设置有电子限位装置16，所述电子限位装置16与交互控制单元5电连接，所述电子限位装置16通过RS232串口与所述交互控制单元5电连接，所述电子限位装置16为电子限位开关或位移传感器。所述电子限位开关16、轮椅12和固定部件13具有一定的位置关系，所述位置关系为所述轮椅12位于所述固定部件13的正上方时，轮椅12可恰好与所述电子限位装置16相接触。

所述电子限位装置16为电子限位开关或位移传感器。所述电子限位开关是限定机械设备运动到极限位置的电气开关，所述限位开关有接触式的电子限位开关和非接触式的电子限位开关，本实施例中优选为接触式的电子限位开关，当所述轮椅12与接触式的电子限位开关相接触时，会使得电子限位开关发出开关量电信号，所述交互控制单元5接收所述开关量电信号，以驱动所述电动丝杠11进行上升动作，所述位移传感器是根据物体位移的变化引起位移传感器内的电阻值变化，电阻值的变化量反映了位移的量值，电阻值的增加或者减少则表明位移的方向，与电子限位开关相比，本实施例中优选为位移传感器，由于位移传感器可以将位移量转换为电阻值，且位移量有波动时，电阻值相应有一定的波动值。而福祉车在行驶过程中，轮椅12由于福祉车的颠簸会出现少许的位移量，本实施例中可以在交互控制单元5中预设一定的范围值，位移传感器的电阻值在所述范围值内变动时，均视为轮椅12与所述固定部件13处于稳固连接状态，使得驾驶更为安全。

如图5所示，所述固定部件13为前后上下调节固定部件，所述前后上下调节固定部件与现有汽车上前后上下的座椅调节座结构相同，专利号“2017215270638”，专利名称为“一种新型汽车减震座椅”公开了一种前后上下调节的座椅，在本实施例子中所述上下调节固定部件的内部结构与专利号“2017215270638”所公开座椅中的前后上下调节结构相似，所述固定部件13包括，底座26、升降部件27、支撑部28和滑动部31、其中，底座26上设置升降部件27、升降部件27与所述支撑部28固定连接，所述支撑部28与滑动部31滑动连接，所述滑动部31底部下设置有凹槽30，所述凹槽30两侧设置有移动轮32，所述凹槽30内设置有伸缩机构29，所述伸缩机构29固定在支撑部28上，且所述伸缩机构29与所述凹槽30的一端固定连接。电动丝杠11通过所述滑动部31与所述固定部件13连接，所述升降部件27和伸缩机构29均与交互控制单元5电连接，所述升降部件27和伸缩机构29优选为电动推杆。固定部件13的上下调节是交互控制单元5驱动升降部件27来实现上下调节的，固定部件13的前后调节是交互控制单元5驱动伸缩机构29来实现前后调节的，固定部件13的前后上下调节满足驾驶员者对空间的不同要求，改善驾驶者的视野，所述固定部件13无论是上下调节或是前后调节均通过固定部件13上的电动丝杠11带动轮椅12实现轮椅的前后调节或上下调节，所述前后调节为轮椅沿导轨15的方向进行前后调节。

如图4和图8所示，所述固定部件13上至少设置有一个电动丝杠11，所述电动丝杠11与所述交互控制单元5电连接，所述轮椅12座上至少设置有一个配合孔24，所述配合孔24的位置与所述电动丝杠11的位置相对应。

所述配合孔24的孔径与所述电动丝杠11的外径相同，以保证所述电动丝杠11可以顺利插入所述配合孔24中，本实施例中，所述电动丝杠11的数量优选为四个，所述配合孔24的数量优选为四个，四个电动丝杠11在交互控制单元5的驱动下，可以同时插入相对应的四个配合孔24中，四个电动丝杠11和四个配合孔24保证了轮椅12与固定部件13之间的稳固性。

所述电动丝杠11又称为电动推杆、推杆电机或电动缸，所述电动丝杠11可分为直流电机式电动丝杠、交流电机式电动丝杠和步进电机式电动丝杠，在本实施例中所述电动丝杠11优选为直流电机式电动丝杠，选用直流电机式电动丝杠可以为电动丝杠11提供直流电能即可工作。所述电动丝杠11接收交互控制单元5所发出的电机驱动信号，实现直流电动丝杠内的直流电动机的正转或反转，从而带动丝杠的上升或下降，实现固定部件13与轮椅12的固定或解除固定。

如图6至图7所示，所述轮椅12上还设置有旋转抬升机构18和把手，所述把手上固定设置有轴承17，所述旋转抬升机构18通过轴承17与所述轮椅12转动连接。

所述旋转抬升机构18包括L型手柄19，支撑杆20和脚踏板21，所述脚踏板21与所述支撑杆20一端固定连接，所述支撑杆20的另一端与所述L型手柄19固定连接，所述L型手柄19与所述轴承17转动连接，所述L型手柄19与所述支撑杆20的固定连接的方式可以采用套接，即将L型手柄19的一端套接入支撑杆20的一端，也可以是支撑杆20套接入L型手柄19的一端；此外，所述L型手柄19与所述支撑杆20也可以采用无缝焊接的方式进行固定连接，本实施例中优选方式为无缝焊接方式，所述无缝焊接不仅可以帮助消除L型手柄19和支撑杆20之间的焊缝，还能提高L型手柄19与支撑杆20固定连接后的光洁度和外观可观性，更有助于旋转抬升机构18的快速便捷旋转。

所述轮椅12上设置有轮椅架、前行走轮22和后行走轮23，所述前行走轮22和后行走轮23与轮椅架转动连接，如图9所示，所述前行走轮22和后行走轮23上均设置有轮槽25，所述前行走轮22和后行走轮23通过所述轮槽25与所述导轨15限位配合，所述轮槽25的宽度大于所述导轨15的宽度，以保证轮椅12能与导轨15顺利滑动。

如图2所示，所述福祉车车尾铰接设置有登车板14。所述登车板14优选为钢板，所述钢板上交错设置有花纹以增大轮椅12与钢板之间的摩擦力，在残疾驾驶者登车前，将登车板14从车厢上转动至与地面接触，此时登车板14与福祉车之间形成一斜面，残疾者在轮椅12上通过所述斜面进入所述福祉车内，完成登车，登车完成后，人工再次转动登车板14使得登车板14整体与福祉车车厢解接触。

所述福祉车驾驶行为智能监测装置具体工作过程如下：

人工将登车板14从福祉车中放下，残疾驾驶者坐在轮椅12上经过登车板14进入至福祉车内，随后，在福祉车内轮椅12沿导轨15移动至固定部件13处，在固定部件13处时，残疾者在轮椅12上转动旋转抬升机构18，使得踏板11的高度超过固定部件13的高度，使轮椅12顺利通过固定部件13，直至轮椅12上的前行走轮13与电子限位装置16相接触，此时，轮椅12的位置恰好位于所述固定部件13的正上方，同时，电子限位装置16发出限位电信号至交互控制单元5内，交互控制单元5接收限位电信号后驱动所述电动丝杠11作上升动作，直至所述电动丝杠11插入轮椅12座椅下设置的配合孔24内，完成轮椅12与固定部件13的固定；残疾者开始进行驾驶福祉车，在驾驶过程中AI摄像头8采集残疾者的人脸信息，智能手环9采集残疾者的心率、血压和血氧饱和度，交互控制单元5接收人脸信息、心率、血压和血氧饱和度信息为残疾者是否存在疲劳驾驶提供判断数据，同时也为交互控制单元5向电子控制单元2发送车辆执行指令如限速或制动提供数据支持。

需要解除轮椅12与固定部件13之间的固定时，驾驶员可以与数据采集终端3进行语音交互或者触控交互来使得交互控制单元5驱动电动丝杠11做下降动作，电动丝杠11从轮椅12上的的配合孔24内缩回，解除了轮椅12与固定部件13的连接。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种福祉车驾驶监测装置，包括电子控制单元（2）和车辆执行单元（1），所述电子控制单元（2）与车辆执行单元（1）电连接，其特征在于：所述电子控制单元（2）还电连接有数据采集交互终端（3），所述数据采集交互终端（3）包括交互控制单元（5）、显示装置（4）、语音输入输出单元（6）和数据采集单元（7），其中，所述显示装置（4）、语音输入输出单元（6）和数据采集单元（7）均与所述交互控制单元（5）电连接。

2.根据权利要求1所述的福祉车驾驶监测装置，其特征在于：所述显示装置（4）为触控显示屏，所述语音输入输出单元（6）为麦克风和扬声器，所述交互控制单元（5）为MCU或PLC中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的福祉车驾驶监测装置，其特征在于：所述数据采集单元（7）包括AI摄像头（8）、智能手环（9）和电控座椅（10），所述AI摄像头（8）通过有线或无线方式中的任意一种与所述交互控制单元（5）电连接，所述智能手环（9）通过蓝牙通信协议与所述交互控制单元（5）电连接，所述电控座椅（10）通过串口与所述交互控制单元（5）电连接。

4.根据权利要求3所述的福祉车驾驶监测装置，其特征在于：所述电控座椅（10）包括固定部件（13）、导轨（15）和轮椅（12），所述轮椅（12）与所述固定部件（13）可拆卸连接，所述固定部件（13）椅两侧均设置有导轨（15），所述导轨（15）上设置有轮椅（12），所述轮椅（12）与所述导轨（15）限位配合，所述导轨（15）的侧边上且位于靠近固定部件（13）的方向上设置有电子限位装置（16），所述电子限位装置（16）与交互控制单元（5）电连接，所述电子限位装置（16）为电子限位开关或位移传感器。

5.根据权利要求4所述的福祉车驾驶监测装置，其特征在于：所述固定部件（13）为前后上下调节固定部件，所述固定部件（13）上至少设置有一个电动丝杠（11），所述电动丝杠（11）与所述交互控制单元（5）电连接，轮椅（12）的轮椅座上至少设置有一个配合孔（24），所述配合孔（24）的位置与所述电动丝杠（11）的位置相对应。

6.根据权利要求4所述的福祉车驾驶监测装置，其特征在于：所述轮椅（12）上还设置有旋转抬升机构（18）和把手，所述把手上固定设置有轴承（17），所述旋转抬升机构（18）通过轴承（17）与所述轮椅（12）转动连接。

7.根据权利要求6所述的福祉车驾驶监测装置，其特征在于：所述旋转抬升机构（18）包括L型手柄（19），支撑杆（20）和脚踏板（21），所述脚踏板（21）与所述支撑杆（20）一端固定连接，所述支撑杆（20）的另一端与所述L型手柄（19）固定连接，所述L型手柄（19）与所述轴承（17）转动连接。

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