一種車輛注意力警示裝置的製作方法
2023-07-01 11:50:06
專利名稱：一種車輛注意力警示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種警示裝置，特別是一種車輛注意力警示裝置。
背景技術：
在我國經濟實力不斷增強的同時，用於旅客運輸的各類型客車數量也不斷增加。 由於司機的疲勞或酒後駕駛而表現出來的注意力下降，使得由此而引發的惡性交通事故有 不斷增加的趨勢。為了有效地降低此類人為惡性交通事故的發生，人們迫切希望能在方向 盤上安裝一種可對司機注意力進行檢測和警示的車輛注意力警示裝置。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有對司機注意力進行檢測和警示功 能、且安裝於方向盤上的車輛注意力警示裝置。為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種車輛注意力警示裝置，包括內充液 態或氣態介質的軟質容器、壓力傳感器、控制組件、發光指示器、報警器和DC/DC電源轉換 器；控制組件分別與壓力傳感器、發光指示器、報警器和DC/DC電源轉換器相連，壓力傳感 器與軟質容器相連。作為本實用新型的車輛注意力警示裝置的改進控制組件包括分別與DC/DC電源 轉換器相連的模數轉換模塊、定時模塊、存儲器、中央處理器和輸入輸出接口，中央處理器 分別與模數轉換模塊、定時模塊、存儲器和輸入輸出接口相連；壓力傳感器與模數轉換模塊 相連，發光指示器和報警器分別與輸入輸出接口相連。作為本實用新型的車輛注意力警示裝置的進一步改進控制組件還包括與DC/DC 電源轉換器相連的通訊接口，通訊接口與中央處理器相連。本實用新型的車輛注意力警示裝置，軟質容器內的液態介質例如可選用純淨水 等，氣態介質例如可選用普通空氣、氮氣等。實際使用時，該軟質容器可以部分裸露在方向 盤的外表面，也可以完全隱藏在方向盤裡面，但是需要保證可以通過司機對方向盤握緊力 的變化來改變該軟質容器內的壓力，從而使與軟質容器連接的壓力傳感器可以感知軟質容 器內部壓力的變化。本實用新型的車輛注意力警示裝置實際使用時安裝於方向盤上，通過對司機反應 時間的檢測來實時分析司機的注意力。當司機的注意力下降時，該車輛注意力警示裝置會 自動調整注意力檢測與警示的間隔時間，直至發出語音警示，避免司機在注意力低下的情 況下駕駛而對乘客和他人的安全造成危害。本實用新型還可以將信息傳遞給車輛的動力控 制系統，以便動力控制系統對車輛做出適當的調整與控制。本實用新型的特點之一是利用控制組件發出燈光指示到收到司機的回應這2者 之間的時間來對司機的注意力進行評價；特點之二是可以對燈光指示信號的時間間隔做出 調整；特點之三是在極端情況下啟用報警器進行聲音提示，避免司機的疲勞駕駛。另外，本 實用新型還可以利用通訊接口與車載的其它裝置進行通訊，實現信息(如車輛行駛速度、制動、轉向柱狀態及轉向指示等)共享，以便使本實用新型的車輛注意力警示裝置對司機 的注意力做出更加合理的分析與警示，並且向車輛驅動和制動等系統提供參考信息。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明。圖1是本實用新型的車輛注意力警示裝置的連接關係示意圖。
具體實施方式
圖1給出了一種車輛注意力警示裝置，包括軟質容器1、壓力傳感器2、控制組件3、 發光指示器4、報警器5和DC/DC電源轉換器6，軟質容器1內填充液態或氣態介質。控制組件3包括分別與DC/DC電源轉換器6相連的模數轉換模塊31、定時模塊32、 存儲器33、中央處理器34、輸入輸出接口 35和通訊接口 36 ；DC/DC電源轉換器6負責將車 載的24V電源轉換成5V電源後，向模數轉換模塊31、定時模塊32、存儲器33、中央處理器 34、輸入輸出接口 35和通訊接口 36提供5V電源；為了使圖面清晰，上述連接關係在圖1中 作了省略處理。中央處理器34分別與模數轉換模塊31、定時模塊32、存儲器33、輸入輸出接口 35 和通訊接口 36相連；壓力傳感器2的一端與軟質容器1相連、另一端與模數轉換模塊31相 連；輸入輸出接口 35分別與發光指示器4和報警器5相連。各部件的功能具體如下軟質容器1——實際使用時，嵌入於方向盤內部的軟質容器1內部裝填液態或氣 態的介質，該軟質容器1可以部分裸露在方向盤的外表面，也可以完全隱藏在方向盤裡面， 但是需要保證可以通過司機對方向盤握緊力的變化來改變該軟質容器1內的壓力；以便與 其連接的壓力傳感器2可以感知軟質容器1內部壓力的變化。壓力傳感器2——用來檢測嵌入在方向盤內的軟質容器1內介質的壓力，壓力傳 感器2將檢測到的信號傳遞給控制組件3。控制組件3——實現壓力傳感器2信號的檢測與分析，計算從發出指示信號到收 到司機的回應兩事件之間的時間差，由此做出司機注意力的分析判斷。還可通過通訊接口 36實現與車輛其他控制設備之間的信息傳遞。發光指示器4——該發光指示器4安裝在方向盤的正面，在車輛行駛過程中，用於 向司機顯示該車輛注意力警示裝置的提示信號(閃亮，若干秒後自動關閉)。當司機感知 到該提示信號後，可以通過握緊方向盤一次(從而改變軟質容器1內的壓力)來進行回應。 由於發光指示器4安裝在方向盤的正面，因此只要發光指示器4被點亮，司機能輕易的看見 發光指示器4被點亮的狀態。報警器5——在控制組件3的控制下發出報警信號，提示駕駛員提高注意力。DC/DC電源轉換器6——將車載24V電源轉換成5V電源，從而向控制組件3提供 所需電源。上述車輛注意力警示裝置實際工作時，存儲器33內預先保存有正常回應時間的 最大極限值和注意力不集中的最多允許次數(一般可設定為2次)；中央處理器34內預先 設置有點亮發光指示器4的常規間隔時間、點亮發光指示器4的短小間隔時間、接受司機回應的極限時間；短小間隔時間小於常規間隔時間(例如，常規間隔時間為10分鐘，短小間隔時間為2分鐘)，接受司機回應的極限時間(例如為8秒鐘)大於正常回應時間的最大極限 值(例如為4秒鐘)。定時模塊32作為本實用新型警示裝置的時間基準，使得中央處理器34可以進行 時間管理與計量，即定時模塊32按照設定的時間向中央處理器34發送一個定時中斷，例如 每隔0. 5秒定時模塊32向中央處理器34發送一個定時中斷，那麼中央處理器34就可以根 據收到的定時中斷的個數來進行時間的管理與計量；該時間的管理與計量包括設定的間 隔時間到後，中央處理器34發出點亮發光指示器4的指示；或者中央處理器34根據從發出 點亮發光指示器4的指示開始到收到司機回應為止的這段時間內接收到的定時中斷的個 數來進行時間的計算。間隔時間是指中央處理器34從本次向發光指示器4發送點亮指令到下一次向發 光指示器4發送點亮指令所間隔的時間。DC/DC電源轉換器6負責向整個控制組件3供電；控制組件3首次得電後，中央處 理器34使內設的點亮發光指示器4的常規間隔時間被激活、點亮發光指示器4的短小間隔 時間被冷凍。具體步驟如下1)、中央處理器34按照常規間隔時間通過輸入輸出接口 35發送點亮指令給發光 指示器4，發光指示器4被點亮，司機發現發光指示器4閃亮後，應立即通過握緊方向盤至少 一次來對指示信號做出回應。由於司機對方向盤握緊力的增加，從而使軟質容器1內的壓力發生變化，壓力傳 感器2將感受到的壓力變化傳遞至模數轉換模塊31，模數轉換模塊31負責實現壓力信號的 數字轉換，從而向中央處理器34提供與當前壓力相對應的數字量，供中央處理器34進行分 析；中央處理器34收到模數轉換模塊31提供的數字量後從而獲知司機對發光指示器4閃 光信號已作出回應，中央處理器34利用定時模塊32通過計算就可以得知從發送點亮指令 到收到司機的回應之間的時間差值(根據這個時間段內接收到的定時中斷的個數來進行 時間的計算)，該時間差值即代表司機的回應時間；中央處理器34將上述時間差值與存儲 器33內保存的正常回應時間的最大極限值進行對比。如果時間差值《正常回應時間的最 大極限值，則進入步驟2)；如果時間差值>正常回應時間的最大極限值，則進入步驟3)。如果中央處理器34在設定的接受司機回應的極限時間內沒有收到壓力傳感器2 傳遞的信號，就進入步驟3)。上述中央處理器34在設定的接受司機回應的極限時間內沒有收到壓力傳感器2 傳遞的信號具體為以下兩種情況的任意一種情況①、司機對此次的發光指示器4閃亮，根本就沒有作出反應(即沒有產生握緊 方向盤的動作)；情況②、司機對此次的發光指示器4閃亮，作出反應的時間超過接受司機回應的 極限時間；中央處理器34作出視為未收到的處理。2)、由於時間差值彡正常回應時間的最大極限值，因此表明司機在正常時間內進 行了回應，即判定司機的注意力符合要求。那麼當設定的點亮發光指示器4的常規間隔時 間再次到後，就重複上述步驟1)。[0034]3)、由於時間差值>正常回應時間的最大極限值、或者在設定的接受司機回應的 極限時間內沒有收到壓力傳感器2傳遞的信號；因此表明司機沒有在正常時間內進行回 應，即判定司機的注意力不夠集中；中央處理器34首先在存儲器33內累加保存注意力不集 中的次數(累加一次)，然後將該累加後的注意力不集中次數(以下簡稱累加次數)與存儲 器33內預先保存的注意力不集中的最多允許次數進行對比。當累加次數注意力不集中的最多允許次數時，進 入下述步驟6)； 4)、中央處理器34使點亮發光指示器4的常規間隔時間被冷凍、點亮發光指示器 4的短小間隔時間被激活。中央處理器34按照短小間隔時間通過輸入輸出接口 35發送點亮指令給發光指示 器4，發光指示器4被點亮，駕駛員發現發光指示器4閃亮後，應立即通過握緊方向盤至少一 次來對指示信號做出回應。由於司機對方向盤握緊力的增加，從而使軟質容器1內的壓力發生變化，壓力傳 感器2將感受到的壓力變化傳遞至模數轉換模塊31，模數轉換模塊31負責實現壓力信號的 數字轉換，從而向中央處理器34提供與當前壓力相對應的數字量，供中央處理器34進行分 析；中央處理器34收到模數轉換模塊31提供的數字量後從而獲知司機對發光指示器4閃 光信號已作出回應，中央處理器34利用定時模塊32通過計算就可以得知從發送點亮指令 到收到司機的回應之間的時間差值(根據這個時間段內接收到的定時中斷的個數來進行 時間的計算)，該時間差值即代表司機的回應時間；中央處理器34將上述時間差值與存儲 器33內保存的正常回應時間的最大極限值進行對比。如果時間差值《正常回應時間的最 大極限值，則進入步驟5)；如果時間差值>正常回應時間的最大極限值，則重複進行步驟 3)。5)、由於時間差值彡正常回應時間的最大極限值，因此表明司機在正常時間內進 行了回應，即判定司機的注意力符合要求。則中央處理器34 —方面將存儲器33內保存的 累加後的注意力不集中次數作清零處理，另一方面使點亮發光指示器4的常規間隔時間被 激活、點亮發光指示器4的短小間隔時間被冷凍。那麼當設定的點亮發光指示器4的常規 間隔時間再次到後，就重複上述步驟1)。6)、由於累加次數彡注意力不集中的最多允許次數，因此中央處理器34通過輸入 輸出接口 35命令報警器5發出報警聲和報警燈光。中央處理器34還可以同時通過通訊接 口 36向車輛現有的控制裝置發出「司機注意力非常不集中」的信號，從而使控制裝置進行 相應的調節，例如啟動自動剎車裝置等。本實用新型的車輛注意力警示裝置可通過將DC/DC電源轉換器6斷電再通電的方 式，使本實用新型的車輛注意力警示裝置重新開始工作(即實現重啟)；此時，存儲器33內 保存的累加後的注意力不集中次數作自動清零處理；中央處理器34重新使點亮發光指示 器4的常規間隔時間被激活、點亮發光指示器4的短小間隔時間被冷凍。從而重新開始下 一次的工作。最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的一個具體實施例。顯然，本 實用新型不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本實用新型 公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護範圍。
權利要求一種車輛注意力警示裝置，其特徵是包括內充液態或氣態介質的軟質容器(1)、壓力傳感器(2)、控制組件(3)、發光指示器(4)、報警器(5)和DC/DC電源轉換器(6)；所述控制組件(3)分別與壓力傳感器(2)、發光指示器(4)、報警器(5)和DC/DC電源轉換器(6)相連，壓力傳感器(2)與軟質容器(1)相連。
2.根據權利要求1所述的車輛注意力警示裝置，其特徵是所述控制組件(3)包括分 別與DC/DC電源轉換器(6)相連的模數轉換模塊(31)、定時模塊(32)、存儲器(33)、中央 處理器(34)和輸入輸出接口(35)，所述中央處理器(34)分別與模數轉換模塊(31)、定時 模塊(32)、存儲器(33)和輸入輸出接口(35)相連；所述壓力傳感器(2)與模數轉換模塊 (31)相連，發光指示器(4)和報警器(5)分別與輸入輸出接口(35)相連。
3.根據權利要求2所述的車輛注意力警示裝置，其特徵是所述控制組件(3)還包括 與DC/DC電源轉換器(6)相連的通訊接口(36)，所述通訊接口(36)與中央處理器(34)相 連。
專利摘要本實用新型公開了一種車輛注意力警示裝置，包括內充液態或氣態介質的軟質容器(1)、壓力傳感器(2)、控制組件(3)、發光指示器(4)、報警器(5)和DC/DC電源轉換器(6)；控制組件(3)分別與壓力傳感器(2)、發光指示器(4)、報警器(5)和DC/DC電源轉換器(6)相連，壓力傳感器(2)與軟質容器(1)相連。利用該車輛注意力警示裝置能對司機注意力進行檢測和警示，從而避免惡性交通事故的發生。
文檔編號G08B21/06GK201741244SQ20102026947
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月22日 優先權日2010年7月22日
發明者項小東 申請人:項小東;浙江科技學院