一種無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，包括方向盤，所述方向盤的手握部位中嵌入有微處理器、溫度傳感器、壓力傳感器和加熱裝置，所述微處理器分別與溫度傳感器、壓力傳感器和加熱裝置相連，所述溫度傳感器用于檢測外界環(huán)境溫度，所述壓力傳感器用于檢測駕駛員手握方向盤的壓力，所述加熱裝置用于對方向盤的手握部位進行加熱。本實用新型可以有效的減緩手握冰冷方向盤的不適感，而且增加方向盤手握壓力檢測裝置，用以提醒駕駛員。
【專利說明】一種無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及汽車方向盤【技術領域】，特別是涉及一種無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置。
【背景技術】
[0002]在北方寒冷的冬天，在駕駛環(huán)境較為惡劣的機動車駕駛室(如無空調(diào)駕駛室，敞篷露天駕駛室)，駕駛員常常因為手握方向盤冰冷刺骨造成行駛操作不便，造成安全隱患。并且當駕駛員疲勞駕駛時候，注意力下降，手難以握緊方向盤，從而發(fā)生交通事故。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，可以有效的減緩手握冰冷方向盤的不適感，而且增加方向盤手握壓力檢測裝置，用以提醒駕駛員。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，包括方向盤，所述方向盤的手握部位中嵌入有微處理器、溫度傳感器、壓力傳感器和加熱裝置，所述微處理器分別與溫度傳感器、壓力傳感器和加熱裝置相連，所述溫度傳感器用于檢測外界環(huán)境溫度，所述壓力傳感器用于檢測駕駛員手握方向盤的壓力，所述加熱裝置用于對方向盤的手握部位進行加熱。
[0005]所述溫度傳感器與微處理器的I/O 口相連。
[0006]所述壓力傳感器與微處理器的I/O 口相連。
[0007]所述加熱裝置一端接入機動車的地，另一端通過放大器與電源相連，所述放大器的控制端與微處理器的I/O 口相連。
[0008]所述微處理器的復位端與復位電路的控制端相連。
[0009]所述微處理器的外部時鐘輸入端與晶振電路相連。
[0010]所述微處理器的I/O 口還與液晶觸摸屏的引腳相連，所述液晶觸摸屏用于控制加熱溫度和壓力感應閾值。
[0011]所述微處理器的I/O 口還與無線發(fā)射模塊的引腳相連，所述無線發(fā)射模塊用于接收移動終端的操作指令。
[0012]有益效果
[0013]由于采用了上述的技術方案，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:
[0014]本實用新型采用全數(shù)字化方向盤技術，方向盤中部鑲嵌有觸摸屏，與微處理器和移動終端相連接，由溫度傳感器及壓力傳感器采集的信息，輸入微處理器，再由其做出相應的判斷反饋給駕駛員，可以實時的顯示溫度參數(shù)、壓力參數(shù)和其他性能參數(shù)，讓司機可以隨時了解汽車各種信息。
[0015]在平時駕駛中人對于車的操控是靠著方向盤維系的，所以方向盤設計的舒適度直接影響駕駛者的體驗感，本實用新型在人機工程方面，對于手握部位進行了改良設計，通過對幾類方向盤模型進行產(chǎn)品斷面掃描分析、質(zhì)心線分析、以及實物模擬，從而改良出有效緩解手部疲勞的形態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的電路原理圖；
[0017]圖2是本實用新型的方向盤結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0019]本實用新型涉及一種無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，包括方向盤，所述方向盤的手握部位中嵌入有微處理器、溫度傳感器、壓力傳感器和加熱裝置，所述微處理器分別與溫度傳感器、壓力傳感器和加熱裝置相連，所述溫度傳感器用于檢測外界環(huán)境溫度，所述壓力傳感器用于檢測駕駛員手握方向盤的壓力，所述加熱裝置用于對方向盤的手握部位進行加熱。所述微處理器的I/o 口還與無線發(fā)射模塊的引腳相連。
[0020]本實用新型中采用的微處理器是51系列單片機；溫度傳感器可以使用各種數(shù)字溫度傳感器，如型號DS18B20的數(shù)字溫度傳感器；加熱器可以為電熱絲、電熱線，電熱膜或者各種電致發(fā)熱材料；壓力傳感器可以使用各種數(shù)字壓力傳感器，如MPX4115 ;無線發(fā)射模塊可采用NRF905模塊；移動終端可以為支持任意無線通訊終端裝置，例如采用基于Android的手機終端。
[0021]圖1中，開關復位電路部分:外加電源I與由機動車主電源降壓變壓器相連，一般為5V ;復位按鈕2 —端與限流電阻5相連，一端與外加電源I相連，用來手動復位；極性電容與非極性電容4構(gòu)成振蕩回路，用以上電復位的實現(xiàn)；限流電阻5用來限制電路中的電流仿真電流過大燒壞微處理器；復位接地6 —般與機動車地相連接。
[0022]備用端口 7為微處理器的響應使能端口，可作為備用。
[0023]晶振電路部分:接地端8與機動車地相連；振蕩電容9和10兩者一端與接地端8相連，另一端與微處理器的Xtall與Xtal2相連；石英晶振11并聯(lián)在振蕩電容9和10兩端，提供微處理器運算的時鐘周期。
[0024]微型處理器12可以鑲嵌到方向盤中。
[0025]液晶觸摸屏接地端13與機動車地相連；觸摸屏外加電源14和機動車電源變壓器相連；觸摸屏15的引腳和微處理器相應的I/O 口相連，其功能包括:顯示溫度、壓力的數(shù)值，設定溫度、壓力的閾值，調(diào)節(jié)加熱裝置的功率。
[0026]溫度傳感器外加電源16與機動車電源變壓器相連；數(shù)字溫度傳感器17的輸出引腳和對應的單片機I/O 口連接，并且可以根據(jù)需要改變溫度傳感器的數(shù)量；溫度傳感器接地端18與機動車地相連。
[0027]數(shù)字溫度傳感器的工作原理如下所述。當汽車發(fā)動后，駕駛員打開方向盤中央的電源開關。當駕駛員手握住方向盤，方向盤中的溫度傳感器感受到外界溫度的時候，不斷的向微處理器發(fā)送數(shù)據(jù)。微處理器收到數(shù)據(jù)，和預設定的溫度值進行比較，做出相應的判斷及操作。其具體過程為:當機動車剛啟動時候，打開開關，延時一段時間，就可以啟動加熱裝置；當加熱裝置啟動后，方向盤手握的溫度不斷上升，當超過預設值Tmax的時候，立刻停止加熱裝置；等到溫度逐漸下降，下降到預設值Tmin時候，再延時一段時間，判斷此時的溫度是否低于Tmin，如果是，則啟動加熱裝置，如果不是的話則暫時不啟動加熱裝置(這樣做的原因是:對于人手的舒適溫度而言，Tmax和Tmin差值不是很大，如果不做這樣一個延時動作，會導致加熱裝置在短時間內(nèi)多次啟動，會減少加熱裝置的使用壽命)。
[0028]數(shù)字壓力傳感器接地端19與機動車地相連；數(shù)字壓力傳感器外加電源20與機動車電源變壓器相連；數(shù)字壓力傳感器21其輸出引腳和對應的單片機I/O 口連接，并且可以根據(jù)需要改變壓力傳感器21的數(shù)量。
[0029]數(shù)字壓力傳感器工作原理如下所述。當汽車發(fā)動后，延時一段時間開始讀取壓力傳感器的數(shù)據(jù)。的當駕駛員正常行駛的時候，手握方向盤產(chǎn)生壓力，通過導壓管傳導至壓力傳感器，壓力傳感器響應該壓力，并把其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳遞給微處理器，微處理器收到數(shù)據(jù)和預設定的值進行比較，做出相應的操作及判斷。若四個壓力傳感器測得手握壓力的平均值低于正常預設值的時候，微處理器做出相信的處理，減慢車速并且提醒駕駛員(通過無線模塊向駕駛員手機發(fā)送信息)。
[0030]加熱裝置電源22與機動車電源變壓器相連；若放大器23的放大倍數(shù)不夠，可采用級聯(lián)放大；電加熱裝置24可采用電熱絲電熱片等電熱裝置；加熱裝置接地端25與機動車地相連。
[0031]無線發(fā)射模塊26的引腳與對應微處理器的I/O 口相連。
[0032]無線發(fā)射模塊26作用在于，使得本車載裝置和移動手機相連。駕駛員通過手機可以設定適宜自己感受的方向盤手握溫度以及壓力最低閾值，并且，當壓力低于最低閾值的時候，還能向手機發(fā)送信息提醒駕駛員。
[0033]圖2是本實用新型的方向盤結(jié)構(gòu)示意圖。其中，方向盤上液晶觸摸屏安放位置為
27。數(shù)字溫度傳感器，數(shù)字壓力傳感安放位置為28，嵌入在方向盤常用手握內(nèi)，內(nèi)部通過導線與微處理器相連接。導壓管和加熱裝置安裝位置為29，導壓管嵌在方向盤中可以采用流體導壓的方式，加熱裝置也內(nèi)嵌在其中。移動無線接收端30采用手機終端可以接受微處理器發(fā)來的報警信號，并且可以通過手機上的APP來控制溫度傳感器和壓力傳感器的閾值設定。
【權(quán)利要求】
1.一種無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，包括方向盤，其特征在于，所述方向盤的手握部位中嵌入有微處理器、溫度傳感器、壓力傳感器和加熱裝置，所述微處理器分別與溫度傳感器、壓力傳感器和加熱裝置相連，所述溫度傳感器用于檢測外界環(huán)境溫度，所述壓力傳感器用于檢測駕駛員手握方向盤的壓力，所述加熱裝置用于對方向盤的手握部位進行加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，其特征在于，所述溫度傳感器與微處理器的I/O 口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，其特征在于，所述壓力傳感器與微處理器的I/O 口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，其特征在于，所述加熱裝置一端接入機動車的地，另一端通過放大器與電源相連，所述放大器的控制端與微處理器的I/O 口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，其特征在于，所述微處理器的復位端與復位電路的控制端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，其特征在于，所述微處理器的外部時鐘輸入端與晶振電路相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，其特征在于，所述微處理器的I/O 口還與液晶觸摸屏的引腳相連，所述液晶觸摸屏用于控制加熱溫度和壓力感應閾值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線數(shù)字式方向盤溫度感應和壓力控制裝置，其特征在于，所述微處理器的I/O 口還與無線發(fā)射模塊的引腳相連，所述無線發(fā)射模塊用于接收移動終端的操作指令。
【文檔編號】G05B19/04GK203386089SQ201320362499
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】王惟, 陳廣鋒, 史佳文, 張力允, 嚴慧芳, 蔡敏玲, 陳雯, 李蕾, 黃青青, 翟琳琳 申請人:東華大學