一种限时驾驶装置和汽车的制作方法

本发明涉及汽车设计和制造领域，尤其涉及一种限时驾驶装置和汽车。

背景技术：

汽车作为一种重要的交通工具，已经在人们的日常生活中不可或缺。而汽车的安全驾驶问题也是大家最为关注的热点问题。

大多的驾驶事故的发生是由于驾驶员的疲劳驾驶，长时间的持续驾驶得不到休息后，很容易发生交通事故。而现有技术中，没有针对长时间的驾驶进行提醒和辅助控制的装置。

技术实现要素：

为了克服现有技术中没有对驾驶员长时间驾驶进行提醒和辅助控制的装置，本发明提供了一种限时驾驶装置和汽车。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种限时驾驶装置，包括：

摄像头，用于获取驾驶员的图像；

图像处理器，用于根据驾驶员的图像判断是否属于为同一驾驶员进行驾驶；

第一计时器，用于记录车速大于第一车速的累计时间；若所述图像处理器根据驾驶员的图像判断驾驶员变更，所述第一计时器置零，否则所述第一计时器继续记录驾驶时间；

控制开关，用于：

驾驶时间大于第一时间时，触发报警单元；

驾驶时间大于第二时间时，触发转向灯点亮和刹车泵制动；

驾驶时间大于第三时间时，触发转向机构强制转向，并控制汽车停止。

进一步来说，所述的限时驾驶装置中，所述控制开关包括：

与所述报警单元串联的第一时间继电器，用于驾驶时间大于第一时间时接通所述报警单元所在回路；

与所述转向灯和驱动所述刹车泵的电机串联的第二时间继电器，用于驾驶时间大于第二时间时接通所述转向灯和驱动所述刹车泵的电机启动；

与所述转向机构串联的第三时间继电器，用于驾驶时间大于第三时间时接通所述转向机构所在回路。

进一步来说，所述的限时驾驶装置中，还包括：

第二计时器，用于记录车速为零时的停车时间；

驾驶时间大于第一时间时且驾驶员未发生变更时，若停车时间大于第五时间，所述第一计时器置零；若停车时间小于第五时间，则断开汽车ECU电源，汽车不能启动。

进一步来说，所述的限时驾驶装置中，还包括：

电源，为所述限时驾驶装置供电；

发电机，与所述电源相连。

进一步来说，所述的限时驾驶装置中，还包括：

电动机，带动所述刹车泵，所述刹车泵和原刹车系统并联。

进一步来说，所述的限时驾驶装置中，控制开关用于：

驾驶时间大于第四时间时，则断开汽车ECU电源，汽车不能启动。

进一步来说，所述的限时驾驶装置中，所述转向装置包括：

左夹板和右夹板，连接在转向柱的两侧；所述右夹板上带有电磁铁，所述左夹板的下部带有齿条；

转向电机和转向齿轮，所述转向齿轮固定在所述转向电机的输出轴，所述转向齿轮和所述左夹板的齿条相结合。

进一步来说，所述的限时驾驶装置中，正常行驶状态下，所述右夹板上的电磁铁不带电，所述左夹板、所述右夹板和转向柱有一定间隙；所述转向机构强制转向时，所述右夹板上的电磁铁带电，所述左夹板和所述右夹板趋于合并，所述转向齿轮和所述左夹板的齿条啮合，所述转向电机带动所述转向齿轮转动。

进一步来说，所述的限时驾驶装置中，所述左夹板和所述右夹板通过螺栓和螺母固定在一起；所述螺栓的螺帽和所述螺母上分别设置有球形凸起，所述球形凸起与所述左夹板和所述右夹板上设置的凹陷相配合。

本发明还提供了一种汽车，包括如上所述的限时驾驶装置。

本发明的有益效果是：本发明的限时驾驶装置控制逻辑清晰，控制有效安全。该限时驾驶装置在行车保证安全的前提下，可以对驾驶员进行提醒，并且对行车进行干预，使得驾驶员进行停车休息，从而避免了因为疲劳驾驶造成交通事故。

附图说明

图1表示本发明实施例中限时驾驶装置的结构原理图；

图2表示本发明实施例中限时驾驶装置的刹车油路的示意图；

图3表示本发明实施例中限时驾驶装置的左夹板的结构示意图；

图4表示本发明实施例中限时驾驶装置的左夹板和右夹板的配合结构示意图；

图5表示本发明实施例中限时驾驶装置的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

参照图1和图5所示，本发明提供了一种限时驾驶装置，包括：摄像头1，用于获取驾驶员的图像；图像处理器2，用于根据驾驶员的图像判断是否属于为同一驾驶员进行驾驶；第一计时器，用于记录车速大于第一车速11的累计时间；若所述图像处理器2根据驾驶员的图像判断驾驶员变更，所述第一计时器置零，否则第一计时器继续记录驾驶时间；控制开关，用于：驾驶时间大于第一时间时，触发报警单元3；驾驶时间大于第二时间时，触发转向灯4点亮和刹车泵5制动；驾驶时间大于第三时间时，触发转向机构6强制转向，并控制汽车停止。

具体来说，本发明的限时驾驶装置中，图像处理器2根据摄像头1获取的驾驶员的图像来判断是否同一驾驶员驾驶汽车。并在当前车速大于第一车速11时，通过第一计时器记录同一驾驶员的持续驾驶时间。控制开关用于同一驾驶员的驾驶时间超过第一时间后进触发报警单元3，来对驾驶员进行初步的提醒。倘若驾驶员继续驾驶汽车到第二时间后，控制开关触发转向灯4点亮和刹车泵5制动，减缓车速，提醒驾驶员进行靠边停车休息。若驾驶时间大于第三时间时，控制开关触发转向机构6运动，并控制汽车停止。该限时驾驶装置分为不同的控制阶段，保证了首先对驾驶员长时间驾驶的提醒，接着实现减速，并开启转向灯，防止事故的发生。若驾驶员还未停车休息，则控制汽车进行转向，并控制汽车停车，使得驾驶员进行强制休息。该限时驾驶装置在行车保证安全的前提下，有效对驾驶员进行提醒，对行车进行干预，使得驾驶员停车休息；避免了因为疲劳驾驶造成交通事故。

进一步来说，若驾驶时间大于第四时间时，则断开汽车ECU电源，汽车不能启动。若驾驶时间超过第三时间后，汽车被限时驾驶装置控制靠边停车后，驾驶员不进行休息，继续驾驶车辆。待到累计的驾驶时间到达第四时间后，依次对驾驶员进行提醒，接着实现减速，并开启转向灯；若驾驶员还未停车休息，则控制汽车进行转向，并控制汽车停车，此时汽车的ECU电源被切断，驾驶员无法发动汽车。

具体来说，控制开关包括：与报警单元3串联的第一时间继电器21，用于驾驶时间大于第一时间时接通所述报警单元3所在回路；与转向灯4和驱动刹车泵5的电机串联的第二时间继电器22，用于驾驶时间大于第二时间时接通转向灯4和驱动刹车泵5的电机启动；与转向机构6串联的第三时间继电器23，用于驾驶时间大于第三时间时接通转向机构6所在回路。控制电路和汽车转向灯电路并联，不改变原有转向灯控制，同时保证在必要时自动打开转向灯，提醒后方驾驶员。

若驾驶员驾驶某一时间(小于第一时间)后，停车休息的时间第二时间，则第一计时器进行清零；否则继续记录驾驶员的驾驶时间，直至第一时间。若驾驶员进行驾驶至第一时间后进行停车休息，则进行如下动作。

进一步来说，本发明的限时驾驶装置还包括：第二计时器，用于记录车速为第二车速12为零时的停车时间，此时记录的是驾驶员驾驶第一时间后进行停车休息的时间。驾驶时间大于第一时间时且驾驶员未发生变更时，若停车时间大于第五时间，所述第一计时器置零；若停车时间小于第五时间，则断开汽车ECU电源，汽车不能再次启动。第二计时器保证了驾驶员进行足够时间的休息才能继续驾驶车辆，否则汽车ECU电源被断开，汽车不能再次启动。

进一步来说，电源7为所述限时驾驶装置供电。发电机8与电源7相连，可以在行车过程中对自带电池充电。

参照图2所示，本装置控制的刹车泵5通过电动机51带动，刹车泵5和原刹车系统并联。刹车泵5通过液控单向阀52与油箱53连接。刹车泵5依次通过溢流阀54、单向阀55与制动钳56进行连接。液控单向阀52既能保证原制动右路中的油不能随意流入装置增加的油路中，又能在需要时使得原制动液压油流入本油路中进行制动。通过第二时间继电器22发送的电信号，控制电动机51带动刹车泵5进行制动。此时并不影响原有自动系统的工作。

参照图3和图4所示，具体来说，转向装置包括：左夹板32和右夹板31，连接在转向柱30的两侧；右夹板31上带有电磁铁33，左夹板32的下部带有齿条34；转向电机和转向齿轮，转向齿轮固定在转向电机的输出轴，转向齿轮和左夹板32的齿条34相结合。

正常行驶状态下，右夹板31上的电磁铁33不带电，左夹板32、右夹板31和转向柱30有一定间隙；转向机构强制转向时，右夹板31上的电磁铁33带电，左夹板32和右夹板31趋于合并，转向齿轮和左夹板32的齿条34啮合，转向电机带动转向齿轮转动。

作为一种优选的方式，左夹板32和右夹板31通过螺栓36和螺母35固定在一起；螺栓36的螺帽和螺母35上分别设置有球形凸起，球形凸起与左夹板32和右夹板31上设置的凹陷相配合。凹陷设置于螺栓孔靠外的一侧，便于实现对螺栓36的螺帽和螺母35的球形凸起的配合，以保证夹板转动时不发生干涉现象。

本发明还提供了一种汽车，上述的限时驾驶装置。用于防止驾驶员疲劳驾驶造成事故。首先在驾驶室上方对准驾驶员座位的上方安装有摄像头，记录当时驾驶汽车的驾驶员。同时在机舱内安装有控制电路，此控制电路中包含速度继电器和时间继电器，图像处理器及图像比较器。

在汽车速度超过第一车速后，第一计时器开始计时，当继电器计时超过第一时间后，向驾驶员发出提示性警报；如到第二时间驾驶员还没有停止驾驶，则控制器强行打开右转向灯，并启动制动刹车减速；在第三时间后控制器强行向右侧转向停车。摄像头获取的驾驶员图像更换或第二计时器记录的停车时间超过设定时间后，认为驾驶员休息满足条件为止，才重新计时，有效防止驾驶员短暂停车重新上路的误判断。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。