一种缓解驾驶员心理焦虑的方向盘控制系统的制作方法

本发明属于汽车零部件领域，具体涉及一种缓解驾驶员心理焦虑的方向盘。

背景技术：

汽车已成为人们生活不可或缺的部分，方向盘则是驾驶员操作汽车的最直接的工具。在实际驾驶过程中，当驾驶员在堵车或其他车辆道路状况不好时，易出现焦虑不安、紧张的情绪，这些情绪在车辆相对封闭的空间里需要及时缓解，否则易出现极端的情况，造成不可控的突发事故。根据心理学上的研究，情绪和身体状态是相互影响和相互反馈的，一方面当情绪出现焦虑时会使身体僵硬，另一方面当身体僵硬时可以通过某种行为或运动实现人注意力的转移，让人得到掌控感、成就感，产生愉悦感，进而挥散焦虑，让人情绪平复。

现有的各种智能方向盘例如专利cn110525507a、cn110282002a、cn108175428a分别公开的智能方向盘，虽然能有效的通过各种检测系统识别出驾驶员是否有疲劳驾驶，是否有酒驾，是否有突发疾病等，并及时通过报警或给出驾驶建议最大程度保护了车辆驾驶过程中的安全，但均不能在车辆相对封闭的有限空间里有效利用驾驶员手边的方向盘缓解驾驶员在驾驶过程中的产生的焦虑、紧张等情绪。

技术实现要素：

针对在驾驶过程中出现焦虑、紧张等情绪的驾驶员，本发明提供了一种缓解驾驶员心理焦虑的方向盘，技术方案如下：

一种方向盘控制系统，包括数据模块、方向盘本体、控制模块；

数据模块用于实时获取车辆驾驶过程中的路况信息和驾驶员的心率数据；

方向盘本体包括轮辐、上环体和下环体；

所述轮辐包含两个对称的辐条，两辐条的末尾为空心套筒；

所述上环体和下环体的两个末端分别插入两个辐条的空心套筒中，其中上环体的末端与空心套筒是过盈配合；

控制模块接收数据模块的数据并根据所述路况信息和心率数据评估驾驶员焦虑的可能性，根据评估结果向方向盘本体发出调整指令。

方向盘本体在执行所述调整指令时，下环体从第一状态调整为第二状态；第一状态是指下环体与辐条紧固连接；第二状态是指下环体相对于辐条所在平面可受力驱动地发生角度偏移。

进一步地，所述路况信息通过车载gps获取，所述心率数据通过设置于方向盘表面的心率传感器获取。

进一步地，所述调整指令只在低速或停车的时候发出。

进一步地，方向盘的下环体在受力驱动而发生角度偏移时会发出声音。

本发明的有益效果是：

（1）在驾驶员因道路状况不好而可能出现焦虑时，在车辆相对封闭的有限空间里，能有效利用驾驶员手边的方向盘，通过简单且可重复的拨弄方向盘下环体的动作，并伴随着下环体在发生角度偏移时发出的清脆的敲击声，转移驾驶员注意力，让驾驶员得到掌控感、成就感，产生愉悦感，进而平复驾驶员的情绪，避免造成路怒症抑或是其他不可控的突发事故；

（2）相对于在驾驶员产生焦虑时为其提供额外、单独的缓解工具，例如一些缓解焦虑的玩具，本发明避免了驾驶员的手离开方向盘，杜绝了驾驶员为了缓解焦虑却带来一定的驾驶安全隐患的情况。

附图说明

图1示出了本发明的方向盘控制系统的示意图；

图2示出了本发明的方向盘本体的示意图；

图3示出了本发明的轮辐的示意图；

图4示出了本发明的空心套筒的示意图；

图5示出了本发明的下环体的末端的示意图；

图6示出了本发明的限制环的示意图；

图7示出了本发明的空心套筒、下环体的末端、限制环连接前示意图；

图8示出了本发明的空心套筒、下环体的末端、限制环连接后示意图；

图9示出了本发明的方向盘控制系统的控制流程图；

图10示出了本发明另一实施例中的空心套筒、下环体的末端、限制环连接后的局部示意图。

具体实施方式

下面参照附图，详细描述本系统的结构以及所实现的功能。

如图1所示，一种方向盘控制系统100包括数据模块1、控制模块2、方向盘本体3；数据模块1与gps和设置在方向盘表面的心率传感器信号连接从而实时获取车辆驾驶过程中的路况信息和驾驶员的心率数据，所述gps可以是车载嵌入式也可以是外置的手机等移动终端中的gps软件。

如图2所示，方向盘本体包括轮辐6、上环体4和下环体5。

如图3所示，轮辐6包含对称的两个辐条7，两辐条的末尾为空心套筒8。

所述上环体4和下环体5的两个末端分别插入两个辐条的空心套筒8中，其中上环体4的末端与空心套筒8是过盈配合，因此上环体4与空心套筒8之间是紧固连接。

如图4所示，空心套筒8上对称地开设有两个销孔11，空心套筒8的内壁上对称地设有两个凸起的金属块12，且两个销孔的连线与两个金属块的连线相垂直。

如图5所示，下环体的末端9包括直段13和锥段14，在直段13上开设有与空心套筒8上的两个销孔11相对应的贯穿孔16，在锥段上设有与空心套筒8的内壁上凸起的金属块12相对应的两个金属薄片15，金属薄片15的固定端设置在锥段14上，自由端朝向下环体的末端9的中轴线略微弯曲。

如图6所示，限制环10是一个截面为l形的空心弹性体，其中l形的立段的外径略大于或等于空心套筒8的外径，且在立段的外壁上设有一个开孔17，限制环10的内部空腔通过所述开孔17与一个外部的微型气泵（未示出）通过管路联通；l形的横段的外径与空心套筒8的内径相适配；限制环10的内径与末端9的直段13的直径相适配。

如图7和图8所示，下环体5的末端9穿过限制环10插入空心套筒8的下部，固定销（未示出）设置在两个销孔11和贯穿孔16内，从而实现下环体5与空心套筒8的连接，此时金属薄片15与金属块12位于同一竖直面内，且金属薄片15的自由端与金属块12之间存在间隙。

如图9所示，控制模块2接收数据模块1的数据并根据所述路况信息和心率数据评估驾驶员焦虑的可能性，根据评估结果向方向盘本体发出调整指令，具体地：

步骤s1，获取gps传来的车辆当前位置和路况拥堵信息，判断当前车辆是否处于拥堵位置；

步骤s2，根据心率数据判定情绪是否存在焦虑的可能性；

步骤s3，检测车辆方向盘的状态，并根据方向盘的对应状态输出对应的调整指令。

上述步骤s2是通过设置心率阈值进行的，当心率在阈值范围内，输出情绪正常的结果，否则输出情绪焦虑的结果。

在上述步骤s3中，方向盘的状态被设置为第一状态和第二状态，第一状态是指下环体与辐条紧固连接，第二状态是指下环体相对于辐条所在平面可受力驱动地发生角度偏移，方向盘的状态是通过监控所述微型气泵的工作档位得出，当微型气泵的档位处于充气档也即微型气泵通过开孔17向限制环10的内部空腔充气时，限制环10的硬度变大，下环体的末端9与限制环10和空心套筒8之间近似为刚性连接，也就是方向盘的第一状态；当微型气泵的档位处于抽气档也即微型气泵通过开孔17从限制环10的内部空腔抽气时，限制环10的硬度变小，限制环10对末端9的限位作用减小，因此，下环体的末端9可以绕着固定销在空心套筒内做小范围的角度偏移，也就是方向盘的第二状态。微型气泵具有定压功能，在充气时可以适时停止，这是本领域的常见技术，在此不再赘述。

所述对应的调整指令与状态判断的具体对应关系如下：

（1）当车辆处于拥堵位置，且情绪为“焦虑”，则输出将方向盘调整为第二状态的指令（对应着方向盘的当前状态是第一状态的情况），或保持第二状态的指令（对应着方向盘的当前状态是第二状态的情况）；

（2）当车辆处于拥堵位置，且情绪为“正常”，则输出将方向盘调整为第一状态的指令（对应着方向盘的当前状态是第二状态的情况），或保持第一状态的指令（对应着方向盘的当前状态是第一状态的情况）；

（3）当车辆处于非拥堵位置，则直接输出将方向盘调整为第一状态的指令（对应着方向盘的当前状态是第二状态的情况），或保持第一状态的指令（对应着方向盘的当前状态是第一状态的情况）。

基于驾驶安全考虑，上述调整指令中的将方向盘变为可动的指令只在低速或停车的时候，例如堵车蠕行时发出，从而不影响驾驶员普通行驶中持握方向盘的手感。

方向盘在第二状态下，驾驶员可以拨动方向盘的下环体，下环体的末端9在空心套筒8内的绕着固定销做小角度的偏转。无论驾驶员向下还是向上拨动方向盘的下环体，都会有一个所述金属薄片15与一个金属块12发生碰撞，所以每次拨动动作都伴随着一声清脆的金属撞击声。这种简单、可重复、且伴随着清脆声音的拨弄动作，可以转移驾驶员注意力，让驾驶员得到掌控感、成就感，产生愉悦感，进而平复驾驶员的焦虑情绪。

在另一实施例中，如图10所示，在末端9的直段13和锥段14的交界处附近还设有扭簧18，扭簧18、金属薄片15和金属块12都位于同一平面，且扭簧18的一端抵接在所述锥段14的外表面，另一端抵接在空心套筒8的内壁表面。扭簧18的存在让所述下环体在角度偏移时受到弹力，让驾驶员的拨弄动作更有阻尼感，手感更好。

本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。