本发明涉及汽车方向盘技术领域，具体为一种车载式心率检测方向盘。
背景技术：
随着汽车智能化时代的到来，智能驾驶辅助系统越来越多地受到广大车主的关注，并涌现出不断增长的需求。驾驶辅助系统利用传感器、算法和执行层可以实现辅助驾驶，大幅提升驾驶的安全和舒适度，也是未来实现无人驾驶的基础，未来市场空间巨大。
如申请号为cn201520449827.0的中国专利，其公开了一种具有身体检测功能的汽车方向盘，包括方向盘本体，其特征在于：在所述的方向盘本体上安装有一检测系统，该检测系统包括血压检测单元、心率检测单元、体温检测单元、单片机、显示模块及按键模块，所述血压检测单元、心率检测单元、体温检测单元及按键模块的输出端分别与单片机的信号输入端相连，在按键模块的输入端上连接有安装在方向盘本体上的按键，在单片机的信号输出端上连接有显示模块。其虽然在一定程度上简单、方便，保证了驾驶员的驾车安全。
但是上述方案存在以下不足：
当使用者的身体状况处于危险状态时，语音识别模块自动启动，通过语音提示使用者当前的情况。该方式虽然一定程度上可以保护驾驶员的驾车安全，但若在用户情况危急完全失去知觉时，其不能主动制动车辆的行进，会造成安全事故。
为此，我们推出一种车载式心率检测方向盘。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种车载式心率检测方向盘，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种车载式心率检测方向盘，包括：
方向盘本体，其由一体成型的轮圈和轮辐组成，所述轮圈的左右两侧分别设有数据采集处理系统和安全处理系统，所述轮辐的中部设有显示模块，所述轮辐下部居中设有蜂鸣器，所述轮辐的两侧均设有按键；
所述数据采集处理系统包括采集模块、a/d转换模块和信号处理模块；
所述安全处理系统通过单片机信号连接于数据采集处理系统，所述安全处理系统与显示模块电性连接，所述安全处理系统包括车灯双闪模块、刹车模块、gps定位模块、警报模块和诊断模块；
所述单片机电性连接有按键模块和振动模块。
优选的，所述采集模块包括电极片、信号放大模块和信号滤波模块，所述电极片用于直接与左右手掌接触，收集微弱的生物电信号，并将其传送到采集模块的信号放大模块，由信号放大模块对生物电信号进行进行多级滤波和多级放大，满足所述a/d转换模块对信号幅度要求的放大，所述a/d转换模块将模拟量转换为数字量，所述信号处理模块用于将数字信号应用经过大数据训练的人工智能模式识别算法，识别驾驶员的生理甚至部分的心理状态。
优选的，所述a/d转换模块的控制信号由fpga提供，由于fpga有着丰富的可编程逻辑资源，利用这些资源可以实现心电设备中的控制存储、显示、按键、通信等其他模块。
优选的，所述按键模块安装在按键内，所述振动模块安装在振动器内，所述警报模块安装在蜂鸣器内。
优选的，所述车灯双闪模块、刹车模块、警报模块和振动模块在诊断模块确认用户心率正常情况下不工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明数据采集处理系统和安全处理系统直接安装于方向盘本体的轮圈上，通过检测驾驶员的心率来判定驾驶员的驾驶状态，判断结果更为准确，误判发生的情况较少；
车灯双闪模块、刹车模块、警报模块和振动模块在诊断模块确认用户心率不正常情况下立刻工作，可以减轻突发疾病对驾驶员造成的伤害，及时控制车辆，发出求救信号。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明方向盘本体结构示意图；
图3为本发明信号放大模块结构示意图。
图中：1轮圈、2安全处理系统、3轮辐、4显示模块、5蜂鸣器、6按键、7数据采集处理系统、8采集模块、9a/d转换模块、10信号处理模块、11车灯双闪模块、12刹车模块、13gps定位模块、14警报模块、15诊断模块、16单片机、17按键模块、18振动模块、19振动器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种车载式心率检测方向盘，包括：
方向盘本体，其由一体成型的轮圈1和轮辐3组成，所述轮圈1的左右两侧分别设有数据采集处理系统7和安全处理系统2，所述轮辐3的中部设有显示模块4，所述轮辐3下部居中设有蜂鸣器5，所述轮辐3的两侧均设有按键6；
所述数据采集处理系统7包括采集模块8、a/d转换模块9和信号处理模块10；
所述安全处理系统2通过单片机16信号连接于数据采集处理系统7，所述安全处理系统2与显示模块4电性连接，所述安全处理系统2包括车灯双闪模块11、刹车模块12、gps定位模块13、警报模块14和诊断模块15；
所述单片机16电性连接有按键模块17和振动模块18。
具体的，所述采集模块8包括电极片、信号放大模块和信号滤波模块，所述电极片用于直接与左右手掌接触，收集微弱的生物电信号，并将其传送到采集模块8的信号放大模块，由信号放大模块对生物电信号进行进行多级滤波和多级放大，满足所述a/d转换模块9对信号幅度要求的放大，所述a/d转换模块9将模拟量转换为数字量，所述信号处理模块10用于将数字信号应用经过大数据训练的人工智能模式识别算法，识别驾驶员的生理甚至部分的心理状态。
具体的，所述a/d转换模块9的控制信号由fpga提供，由于fpga有着丰富的可编程逻辑资源，利用这些资源可以实现心电设备中的控制存储、显示、按键、通信等其他模块。
具体的，所述按键模块17安装在按键6内，所述振动模块18安装在振动器19内，所述警报模块14安装在蜂鸣器5内。
具体的，所述车灯双闪模块11、刹车模块12、警报模块14和振动模块18在诊断模块15确认用户心率正常情况下不工作。
窦房结有节律地控制心脏收缩舒张从而向躯干泵血。这个控制信号是一个电信号，人体神经信号在神经上都表现为电信号，会逐渐扩散到体表，可以在皮肤通过电极测量。大家去医院一般用的心电仪就是采用这个原理。这个节奏就是心率，除此之外，心电信号还可以为医生诊断提供很多参考信息。
理论依据：无论是在静息状态下还是在运动状态下，正常人的心率并非恒定，而是存在一定的起伏，通常用心率变异性（heartratevariability，hrv）这一指标来衡量。hrv是一种实时、可量化反映心脏交感神经和迷走神经系统活动及其平衡协调关系的指标。hrv与人体负荷存在一定的关系，在安静的情况下，迷走神经兴奋占优势，心率的变化主要受迷走神经调节；在运动、情绪紧张、压力增大等情况下，交感神经兴奋占优势，心率的变化主要受交感神经调节。
大量研究表明，hrv降低可以作为对心肌梗死、慢性心力衰竭、不稳定型心绞痛、高血压及糖尿病等疾病的预测指标。
具体的，使用时，数据采集处理系统7和安全处理系统2直接安装于方向盘本体的轮圈1上，通过检测驾驶员的心率来判定驾驶员的驾驶状态，采集模块8包括电极片、信号放大模块和信号滤波模块，所述电极片用于直接与左右手掌接触，收集微弱的生物电信号，并将其传送到采集模块8的信号放大模块，由信号放大模块对生物电信号进行进行多级滤波和多级放大，满足所述a/d转换模块9对信号幅度要求的放大，所述a/d转换模块9将模拟量转换为数字量，所述信号处理模块10用于将数字信号应用经过大数据训练的人工智能模式识别算法，识别驾驶员的生理甚至部分的心理状态；判断结果更为准确，误判发生的情况较少；
车灯双闪模块11、刹车模块12、警报模块14和振动模块18在诊断模块15确认用户心率不正常情况下立刻工作，可以减轻突发疾病对驾驶员造成的伤害，及时控制车辆，发出求救信号。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。