专利名称：预防驾驶员长时间单手操纵转向盘的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车主动安全领域，尤其涉及一种预防驾驶员长时间单手操纵转向盘的方法及其装置。
背景技术：
转向盘的规范操纵方法是操纵转向盘时，两手分别握在转向盘左、右两侧(左手握在时钟位置的纩10时之间，右手握在时钟位置2 3时之间)，四个手指由外向内握住转向盘，拇指按住转向盘。正确的操纵转向盘，可以准确的操纵车辆，特别是当遇到紧急危险情况时，驾驶员可以通过正确的转向盘操纵方法使车辆的行车轨迹精确的按照驾驶员的行车意图行驶。驾驶员长时间单手驾车行为被许多国家和地区明令禁止，例如开车打手机等单手驾车行为。长时间单手驾车影响交通行车安全，有研究表明，单手驾车行为其危险性更甚于酒后驾驶，引起的事故率和死亡率都高居榜首。对于一些驾驶手动挡车辆的驾驶员，起步时因为单手操作，其动作的频率和协调性会明显降低，因此发生熄火、车速过慢等情况，严重影响了道路交通的通行效率。
发明内容
本发明的目的是为了预防驾驶员长时间单手驾车行为的发生，帮助驾驶员养成良好的驾驶习惯而提供一种防止驾驶员长时间单手操纵转向盘的方法及其装置，能对驾驶员是否存在长时间单手或脱手驾车行为进行判断，并输出相应的报警。本发明预防驾驶员长时间单手操纵转向盘的方法的技术方案是采用如下步骤 (1)当车辆启动后，控制器ECU通过车速传感器采集到的车速信号判断车速是否大于零；当车速大于零时控制器ECU开始采集来自两个薄膜压力传感器产生的压力信号并根据其数量判断驾驶员是否存在单手或脱手驾车行为；(2)如果控制器ECU采集到来自薄膜压力传感器的一个压力信号或未采集到压力信号，判定存在单手或脱手操纵转向盘的行为，控制器ECU激活计时器从零开始对该行为计时；如果控制器ECU同时采集到来自薄膜压力传感器的两个压力信号，判定驾驶员为双手驾车行为，计时器清零；(3)当计时器记录的时间大于预定的N秒后，控制器ECU发出报警指令给报警设备报警，否则不报警；(4)当驾驶员接到报警信号并重新双手握住转向盘时，控制器ECU将会采集到来自薄膜压力传感器的两个压力信号，报警设备停止报警，否则持续报警。实现上述预防驾驶员长时间单手操纵转向盘的方法的装置的技术方案是由车速传感器、两个薄膜压力传感器、控制器ECU和报警设备组成，控制器ECU以不同的端口分别连接车速传感器、两个薄膜压力传感器和报警设备；所述控制器ECU用于收集信号、对信号进行判断并发出报警指令信号给报警设备，在控制器ECU中集成有计时器，用于记录驾驶员单手或脱手操纵转向盘的时间；所述车速传感器用于监测车轮是否转动；所述两个薄膜压力传感器分别对称布置在转向盘的两侧并在转向盘的正上和正下位置各留有距离。
本发明通过薄膜压力传感器采集到的压力信号的个数对驾驶员是双手或单手操纵转向盘的行为进行判断，并且当驾驶员长时间单手或脱手操纵转向盘时，会对驾驶员进行提醒，使驾驶员保持双手操纵转向盘，提高注意力，养成良好的驾车习惯，降低车辆追尾事故的发生，提高道路交通的通行效率。
图1是本发明的装置结构示意图2是判断驾驶员是否单手驾车的流程附图中标记分述如下1.车速传感器；2、3.薄膜压力传感器；4.报警设备；5.控制器 ECU ；6.转向盘。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达到预定目标所采取的技术措施，以下结合附图及实施方式详细说明如下。图1所示，本发明装置主要由车速传感器1、薄膜压力传感器2、3、控制器E⑶5和报警设备4组成。控制器E⑶5以不同的端口分别连接车速传感器1、薄膜压力传感器2、3 和报警设备4。 控制器E⑶5是整个装置的核心，控制器E⑶5可以整合在汽车中央控制器中，用于收集信号，对信号进行判断并发出报警指令信号给报警设备4。在控制器ECU5中集成了计时器，计时器用于记录驾驶员单手或脱手操纵转向盘6的时间。计时器记录时，必须将驾驶员为了维持车辆正常行驶而进行的一些必要操作所花的时间排除在外，例如操纵变速箱操纵杆，操作车内基本附件等。因此，产生报警信号的时间必须大于为完成这些基本操作所花的时间。车速传感器1用来监测车轮是否转动，当车辆起步以后车轮开始转动时，车速传感器1产生信号并将其输送给控制器ECU5 ；反之，车辆没有起步，车速传感器1不会产生信号。控制器ECTO通过车速传感器1发出的信号来判断车辆是否起步，当控制器ECTO采集到来自车速传感器1产生的信号时，表明车辆已经起步，如果车辆已经起步，控制器E⑶5开始采集来自薄膜压力传感器2、3产生的压力信号；否则，控制器ECU5不会采集来自薄膜压力传感器2、3产生的压力信号，本发明装置不会启动，这样就可以防止车辆怠速时驾驶员单手或双手离开方向盘的误报警情况的发生。薄膜压力传感器2、3被对称布置在转向盘6的两侧，分别用于采集驾驶员左右手手握转向盘6的压力信号并将其输送给控制器E⑶5。薄膜压力传感器2、3在转向盘6的正上和正下位置各留有一定距离(图1中转向盘6上的两块黑色阴影部分所示)，以防止由于两片薄膜压力传感器2、3在转向盘6上布置距离太近使驾驶员可以单手同时将其握住而产生两个压力信号情况的发生。薄膜压力传感器2、3可将手握转向盘6的力信号转换为电信号。报警设备4安装在车内部，可以采用多种报警形式，例如采用蜂鸣器，方向盘震动，光信号提醒等多种方式来提醒驾驶员。为了达到防止驾驶员长时间单手或脱手操纵转向盘的目的，本发明是通过以下方法实现的，参见图2:
1、当车辆启动以后，控制器ECU5通过车速传感器1采集到的车速信号判断车速是否大于零。2、如果车速大于零，本发明装置开始启动，控制器E⑶5开始采集来自薄膜压力传感器2、3产生的压力信号并根据其数量判断驾驶员是否存在单手或脱手驾车行为。当车速等于零时，虽然车辆已经启动，但是本发明装置不会启动，这样就可以防止汽车怠速时驾驶员单手或双手离开方向盘的误报警情况的发生。3、当控制器E⑶5仅接收到来自两个薄膜压力传感器2、3的一个压力信号或未接收到压力信号时，控制器ECU5判定驾驶员存在单手或脱手操纵转向盘的行为，控制器ECU5 激活计时器从零开始对驾驶员单手或脱手操纵转向盘的行为进行计时。控制器ECU5对驾驶员是否存在单手或脱手驾车行为的判断是通过薄膜压力传感器2、3采集到的压力信号数量进行的，如果控制器ECU5同时采集到来自薄膜压力传感器2、3的两个压力信号，那么驾驶员为双手驾车行为，计时器清零。4、当计时器记录的时间大于预定的N秒后，表明驾驶员存在长时间单手驾车的情况，控制器ECU5发出报警指令给报警设备4，报警设备4发出报警信号，以提醒驾驶员存在单手或脱手操纵方向盘的不规范操作行为，提醒驾驶员按照规范的操纵方法操纵转向盘6。 当计时器记录的时间小于预定的时间N秒，表明驾驶员仅仅是在进行维持汽车正常行驶所进行的基本操作，控制器ECU 5不会对报警设备4发出报警指令，报警设备4不报警。5、当驾驶员接到报警信号并重新将双手握住转向盘6时，控制器ECU5会采集到来自薄膜压力传感器2、3的两个压力信号，控制器ECU5不再对报警设备4发出报警指令，报警设备4停止报警。否则将会持续对报警设备4发出报警指令，提醒驾驶员双手操纵转向盘6。
权利要求
1.一种预防驾驶员长时间单手操纵转向盘的方法，其特征是采用如下步骤(1)当车辆启动后，控制器ECU通过车速传感器采集到的车速信号判断车速是否大于零；当车速大于零时控制器ECU开始采集来自两个薄膜压力传感器产生的压力信号并根据其数量判断驾驶员是否存在单手或脱手驾车行为；(2)如果控制器ECU接收到来自薄膜压力传感器的一个压力信号或未接收到压力信号，判定存在单手或脱手操纵转向盘的行为，控制器ECU激活计时器从零开始对该行为计时；如果控制器ECU同时采集到来自两个薄膜压力传感器的两个压力信号，判定驾驶员为双手驾车行为，计时器不计时；(3)当计时器记录的时间大于预定的N秒后，控制器ECU发出报警指令给报警设备报警，否则不报警；(4)当驾驶员接到报警信号并重新双手握住转向盘时，控制器ECU采集到两个薄膜压力传感器的压力信号，报警设备停止报警，否则持续报警。
2.一种实现权利要求1所述方法的装置，由车速传感器、两个薄膜压力传感器、控制器 ECU和报警设备组成，其特征是控制器ECU以不同的端口分别连接车速传感器、两个薄膜压力传感器和报警设备；所述控制器ECU用于收集信号、对信号进行判断并发出报警指令信号给报警设备，在控制器ECU中集成有计时器，用于记录驾驶员单手或脱手操纵转向盘的时间；所述车速传感器用于监测车轮是否转动；所述两个薄膜压力传感器分别对称布置在转向盘的两侧并在转向盘的正上和正下位置各留有距离。
全文摘要
本发明公开一种预防驾驶员长时间单手操纵转向盘的方法及其装置，控制器ECU以不同的端口分别连接车速传感器、两个薄膜压力传感器和报警设备，两个薄膜压力传感器分别对称布置在转向盘的两侧并在转向盘的正上和正下位置各留有距离，车辆启动后，如果控制器ECU采集到来自薄膜压力传感器的一个压力信号或未采集到压力信号，判定存在单手或脱手操纵转向盘的行为；如果控制器ECU同时采集到来自薄膜压力传感器的两个压力信号，判定驾驶员为双手驾车行为；本发明通过薄膜压力传感器采集到的压力信号的个数对驾驶员是双手或单手操纵转向盘的行为进行判断，并会对驾驶员进行提醒，使驾驶员保持双手操纵转向盘，提高道路交通通行效率。
文档编号B60Q9/00GK102390321SQ20111030094
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者符凯, 胡满江, 葛如海 申请人:江苏大学