專利名稱：人體信息監(jiān)測(cè)方向盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有方向盤的車輛，特別是車輛上的方向盤。
背景技術(shù)：
人、車、路、交通環(huán)境、交通管理是影響道路交通事故的因素。而其中人是最主要的因素。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)在我國(guó)，人的責(zé)任事故占總事故的90％(美國(guó)為90％，德國(guó)為81.8％，日本為84.8％)，而其中機(jī)動(dòng)車駕駛員的責(zé)任事故占70％。所以及時(shí)準(zhǔn)確地了解駕駛員的人體信息，并根據(jù)這些信息提示駕駛員做出相應(yīng)的休息或狀態(tài)調(diào)整，對(duì)安全駕駛起著極其重要的作用。
獲得駕駛員人體信息的監(jiān)測(cè)客觀的方法有腦電圖、眼電圖、肌電圖、心電圖等測(cè)量方法，盡管這些方法測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，但對(duì)駕駛員的監(jiān)測(cè)一般是在駕駛前后測(cè)量，結(jié)果是超前或滯后的；而在駕駛室內(nèi)安裝上述儀器也是不現(xiàn)實(shí)的，因此目前的車輛中還沒有可及時(shí)準(zhǔn)確地了解駕駛員的人體信息，并根據(jù)信息提示駕駛員的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種人體信息監(jiān)測(cè)方向盤，該方向盤可對(duì)駕駛員駕駛時(shí)的體溫、心率進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并可將測(cè)得的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可根據(jù)該方向盤提供的數(shù)據(jù)，對(duì)駕駛員的身體狀況進(jìn)行判斷，當(dāng)計(jì)算機(jī)識(shí)別出駕駛員身體狀況不適合駕駛時(shí)，則可立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒司機(jī)其身體情況不適，不適合駕駛車輛。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是人體信息監(jiān)測(cè)方向盤，它包括方向盤，方向盤上設(shè)有體溫傳感器和心率傳感器，體溫傳感器和心率傳感器的輸出端與計(jì)算機(jī)連接。
上述方案中，體溫傳感器、心率傳感器的數(shù)量分別在兩個(gè)以上，分布在方向盤的輪緣上。
上述方案中，方向盤的輪緣的上設(shè)有兩個(gè)以上觸力傳感器，觸力傳感器的輸出端與計(jì)算機(jī)連接；各傳感器分組設(shè)置，每組包括一個(gè)體溫傳感器、一個(gè)心率傳感器、一個(gè)觸力傳感器；體溫傳感器和心率傳感器的開關(guān)由計(jì)算機(jī)控制。
上述方案中，輪緣包括骨架和外部包覆的蒙皮，各傳感器設(shè)置在骨架和蒙皮之間。
上述方案中，觸力傳感器為橡膠類觸壓傳感器。
上述方案中，骨架為空心骨架，各傳感器連接線布置于空心骨架內(nèi)并通過方向盤的中心轉(zhuǎn)軸導(dǎo)出。
本發(fā)明方向盤與車載計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)控制的報(bào)警器組成一個(gè)車輛人體信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理為本發(fā)明方向盤上的傳感器將監(jiān)測(cè)到的人體信號(hào)輸入車載電腦，當(dāng)計(jì)算機(jī)識(shí)別出駕駛員身體狀況不適合繼續(xù)駕駛時(shí)，則立即通過報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒司機(jī)注意。
本發(fā)明方向盤具有以下優(yōu)點(diǎn)1、方向盤上設(shè)有體溫傳感器、心率傳感器，可準(zhǔn)確地對(duì)駕駛員的身體狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；2、方向盤的輪緣上設(shè)有多個(gè)體溫傳感器、心率傳感器，體溫傳感器、心率傳感器可通過駕駛員的手獲得駕駛員的人體信息，并可實(shí)時(shí)地對(duì)駕駛員的身體狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；3、方向盤的輪緣傳感器分組設(shè)置，每組包括一個(gè)體溫傳感器、一個(gè)心率傳感器、一個(gè)觸力傳感器，各傳感器的輸出端與計(jì)算機(jī)連接；當(dāng)某組傳感器中的觸力傳感器感知駕駛員的手掌落在該組傳感器所處的方向盤輪緣部位上時(shí)，即向計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)，計(jì)算機(jī)再向該組的體溫、心率傳感器發(fā)出啟動(dòng)指令，使該組的體溫、心率傳感器工作；當(dāng)該組傳感器中的觸力傳感器沒有感知到壓力時(shí)，向計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)，計(jì)算機(jī)再向該組的體溫、心率傳感器發(fā)出關(guān)閉指令，使該組的體溫、心率傳感器停止工作；這樣既可減少體溫、心率傳感器的工作時(shí)間，延長(zhǎng)其使用壽命，又可提高傳感器監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度；4、觸力傳感器為橡膠類觸壓傳感器，各傳感器設(shè)置在骨架和蒙皮之間，不影響方向盤的外觀和使用；5、骨架為空心骨架，方便走各傳感器的連接線。


圖1為本發(fā)明方向盤實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意2為圖1的A處放大3為車輛人體信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框4為心率傳感器測(cè)試電路電路5為體溫傳感器測(cè)試電路電路6為觸力傳感器測(cè)試電路電路7為車輛人體信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制總圖具體實(shí)施方式
如圖1、2所示的本發(fā)明方向盤實(shí)施例，它包括方向盤，方向盤的輪緣1上設(shè)有體溫傳感器2、心率傳感器3、觸力傳感器4，各傳感器的輸出端與計(jì)算機(jī)連接，心率傳感器3和觸力傳感器4開關(guān)出計(jì)算機(jī)控制。方向盤的輪緣1的各傳感器分組設(shè)置，共設(shè)有2-6組，每組包括一個(gè)體溫傳感器2、一個(gè)心率傳感器3、一個(gè)觸力傳感器4。各傳感器按組分布在方向盤的輪緣1上。
方向盤輪緣1包括骨架5和外部包覆的蒙皮6，各傳感器設(shè)置在骨架5和蒙皮6之間。骨架5為空心骨架，各傳感器連接線8布置于空心骨架內(nèi)并通過方向盤的中心轉(zhuǎn)軸7導(dǎo)出。觸力傳感器4為橡膠類觸壓傳感器。
如圖3所示，車輛人體信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由具有體溫傳感器、心率傳感器、觸力傳感器方向盤、車載計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)控制的報(bào)警器組成。各傳感器的輸出端通過放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過控制器控制心率傳感器和體溫傳感器開關(guān)。車輛人體信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制總圖如圖7。
當(dāng)觸力傳感器感知到駕駛員手掌作用的部位，使計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)使該組的體溫傳感器、心率傳感器起作用，人體信息經(jīng)過體溫傳感器、心率傳感器之后成為能夠被處理的模擬量信號(hào)，模擬量輸入信號(hào)經(jīng)過標(biāo)度變換器，電壓一般較低，不滿足A/D轉(zhuǎn)換器的輸入要求，引入放大電路提高信號(hào)電平。變換后的模擬量送入A/D轉(zhuǎn)換器。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的信號(hào)送入輸入、輸出接口芯片，最終送入車載計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)編程控制心率傳感器和溫度傳感器的目的。
車載計(jì)算機(jī)用于接收傳感器的輸入信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信息，同時(shí)將該信號(hào)于計(jì)算機(jī)內(nèi)部的所給定的正常范圍進(jìn)行比較。系統(tǒng)識(shí)別出駕駛員身體狀況不適合的范圍可選為體溫低于36℃或者高于37.8℃，心跳低于40次/分或者高于120次/分。當(dāng)系統(tǒng)識(shí)別出駕駛員身體狀況不適合駕駛時(shí)，則立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒司機(jī)，同時(shí)提示司機(jī)應(yīng)注意休息。
心率傳感器測(cè)試電路如圖4所示，心率信號(hào)由傳感器轉(zhuǎn)換為電脈沖，經(jīng)多級(jí)放大、整形，通過與非門控制送入計(jì)算機(jī)輸入端。心率傳感器可選用深圳市科達(dá)電子有限公司生產(chǎn)的對(duì)血流敏感的紅外線反射型光傳感器ON2152，該傳感器的開啟時(shí)，利用發(fā)射管向手指發(fā)射紅外光，紅外光能透過手指的軟組織，其中的一部分碰到指骨后被反射回來，傳感器的紅外接收管接收到反射的與脈搏同步作強(qiáng)弱變化的紅外光，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
體溫傳感器測(cè)試電路如圖5所示，體溫傳感器可采用深圳市科達(dá)有限公司生產(chǎn)的LN-206P紅外溫度傳感器。人體溫度放射的紅外線波長(zhǎng)為9～10um，紅外線傳感器就是能接收這些波長(zhǎng)并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的裝置。
觸力傳感器測(cè)試電路如圖6所示，觸力傳感器可采用清華大學(xué)發(fā)明的橡膠類觸壓傳感器，橡膠類觸壓傳感器以橡膠為主要載體，其中可添加導(dǎo)電碳及納米級(jí)附加材料，感知線性穩(wěn)定，具有高度的可信賴性。
權(quán)利要求
1.人體信息監(jiān)測(cè)方向盤，它包括方向盤，其特征在于方向盤上設(shè)有體溫傳感器(2)和心率傳感器(3)，體溫傳感器(2)和心率傳感器(3)的輸出端與計(jì)算機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的方向盤，其特征在于體溫傳感器(2)、心率傳感器(3)的數(shù)量分別在兩個(gè)以上，分布在方向盤的輪緣(1)上。
3.如權(quán)利要求2所述的方向盤，其特征在于方向盤的輪緣(1)的上設(shè)有兩個(gè)以上觸力傳感器(4)，觸力傳感器(4)的輸出端與計(jì)算機(jī)連接；各傳感器分組設(shè)置，每組包括一個(gè)體溫傳感器(2)、一個(gè)心率傳感器(3)、一個(gè)觸力傳感器(4)；體溫傳感器(2)和心率傳感器(3)的開關(guān)由計(jì)算機(jī)控制。
4.如權(quán)利要求2所述的方向盤，其特征在于輪緣(1)包括骨架(5)和外部包覆的蒙皮(6)，各傳感器設(shè)置在骨架(5)和蒙皮(6)之間。
5.如權(quán)利要求3所述的方向盤，其特征在于觸力傳感器(4)為橡膠類觸壓傳感器。
6.如權(quán)利要求4所述的方向盤，其特征在于骨架(5)為空心骨架，各傳感器連接線(8)布置于空心骨架內(nèi)并通過方向盤的中心轉(zhuǎn)軸(7)導(dǎo)出。
全文摘要
本發(fā)明涉及人體信息監(jiān)測(cè)方向盤，它包括方向盤，方向盤上設(shè)有體溫傳感器(2)和心率傳感器(3)，體溫傳感器(2)和心率傳感器(3)的輸出端與計(jì)算機(jī)連接。本發(fā)明方向盤與車載計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)控制的報(bào)警器組成一個(gè)車輛人體信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理為本發(fā)明方向盤上的傳感器將監(jiān)測(cè)到的人體信號(hào)輸入車載電腦，當(dāng)計(jì)算機(jī)識(shí)別出駕駛員身體狀況不適合繼續(xù)駕駛時(shí)，則立即通過報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒司機(jī)注意。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1737864SQ20051001939
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者陳漢汛, 吉孔武, 孟麗君, 梁榮朝 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)