一种方向盘及交通工具的制作方法

本实用新型实施例涉及驾驶设备技术领域，尤其涉及一种方向盘及交通工具。

背景技术：

目前，疲劳驾驶是引起交通事故的重要原因，驾驶疲劳会影响驾驶人的注意力、感知、思维等诸多方面。

现有技术中已采用了多种方式检测用驾驶员是否处于疲劳状态，但是当检测到驾驶员疲劳时，只是对驾驶员进行语音并没有采取其它具体的防御措施，使用户处于清醒这状态。

然而，在采用语音提醒或者预警装置对用户进行提醒并使其清醒的过程中，可能存在由于驾驶员太困导致驾驶员未听到语音提醒以及预警的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种方向盘及交通工具，以实现当检测到用户处于疲劳状态时，控制电路向至少一个电极发出刺激信号，使用户感受到刺激后处于清醒状态，提高用户安全性的技术效果。

本实用新型实施例提供一种方向盘，该方向盘包括：控制电路以及至少一组电极；其中，

所述控制电路，与处理装置电连接，用于发出控制信号；

所述至少一组电极包括心电采集正极、心电采集负极、地电极和至少一个刺激电极；

所述至少一个刺激电极，设置在所述方向盘的内部，与所述控制电路电连接，用于接收所述控制电路发出的控制信号并根据所述控制信号产生电刺激。

进一步的，所述方向盘还包括：九轴加速度传感器，与所述处理装置电连接，用于检测所述方向盘转动的角度以及转动的速度。

进一步的，所述方向盘还包括：可拆卸的方向盘套，与所述方向盘配合使用，所述方向盘套上还设置有压力感应传感器，用于感应目标用户对所述方向盘的压力值。

进一步的，所述方向盘还包括：至少一个光电脉搏传感器，用于采集目标对象的血氧饱和度、呼吸频率以及心率中的至少一个。

进一步的，所述方向盘开设有通孔，所述光电脉搏传感器设置于所述通孔中，所述光电脉搏传感器的感应面不低于所述方向盘的外表面。

进一步的，所述方向盘的外表面上开设有凹槽，所述光电脉搏传感器设置于所述凹槽中，所述光电脉搏传感器的感应面不低于所述方向盘的外表面。

进一步的，所述方向盘上还设置有报警装置，与所述控制电路连接，用于根据所述控制电路的控制信号发出警报。

进一步的，所述方向盘为圆环形或回字形。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种交通工具，所述交通工具包括本实用新型实施例任一所述的方向盘。

本实用新型实施例的技术方案通过与处理装置电连接控制电路，发出控制信号，以及与控制电路电连接且设置在方向盘内部的至少一个电极，接收所述控制电路发出的控制信号并根据所述控制信号产生电刺激，解决了现有技术中仅通过预警系统对疲劳用户进行提醒时，用户难以清醒的技术问题，实现了当检测到用户处于疲劳状态时，控制电路向至少一个电极发出刺激信号，使用户感受到刺激后处于清醒状态，提高用户安全性的技术效果。

附图说明

为了更加清楚地说明本实用新型示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本实用新型所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种方向盘的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种方向盘的另一内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的方向套内设置压力感应传感器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的一种方向盘另一种内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例

图1为本实用新型实施例所提供的一种方向盘的结构示意图，本实用新型实施例可适用于任意安装有该方向盘的情形，尤其适用于用户出现疲劳、驾驶陋习等不文明驾驶行为的情况。本实用新型实施例的方向盘包括：控制电路以及至少一组电极；其中，控制电路20，与处理装置电连接，用于发出控制信号；至少一组电极包括心电采集正极、心电采集负极、地电极和至少一个刺激电极；至少一个刺激电极30，设置在方向盘10的内部，与控制电路20电连接，用于接收控制电路20发出的控制信号并根据所述控制信号产生电刺激。

需要说明的是，可参见图1，方向盘10由环形扶手101以及支架102构成，环形扶手101与支架102可以实心设计也可以空心设计，可选的，环形扶手101与支架102空心设计。控制电路20可以设置在方向盘10的任意位置，为了美观可以将控制电路20设置在方向盘10的内部，可以是设置在环形扶手101内部，参见图1，也可以设置在支架102内部,参见图2。控制电路20可以根据处理装置发出的驱动信号发出相应的控制信号，可选的，控制电路可发出控制至少一个刺激电极30产生电刺激的控制信号。其中，本实用新型实施例所提出的控制电路20只需要满足分别与处理装置以及至少一个刺激电极30电连接即可，其具体的设置位置以及设置方式本实用新型实施例的技术方案对此不做限定。

需要说明的是至少一组电极包括心电采集正极、心电采集负极、地电极和至少一个刺激电极，其中心电采集正极、心电采集负极、地电极与至少一个刺激电极相同均设置在方向盘上，用于采集不同的信号。

处理装置可以接收与其相连接的装置发出的参数信息并对参数信息进行分析处理，可选的，接收用户当前参数的信息，并对接收到的参数信息进行分析处理，进而发出与当前参数信息相对应的驱动信号，可选的，处理装置发出驱动控制电路20输出相应的控制信号。

刺激电极的数量用户可以根据实际需求进行设置，至少一个刺激电极30可以是一个、两个或多个刺激电极。可以设置在方向盘上的任意位置处，优选的，至少一个刺激电极覆盖环形扶手101内壁，可参见图1。刺激电极30与控制电路20电连接，用于接收控制电路20发出的控制信号，并根据所述控制信号产生相应的电刺激，以提示用户注意安全驾驶。需要说明的是，刺激电极30可以设置在方向盘上的任一位置处，只需要保证可以接收控制电路20产生的控制信号，以及用户可以感受到刺激电极产生的电刺激即可。

具体可以理解为：处理装置对接收到的用户当前参数信息进行分析处理，若根据参数信息判断用户存在不文明驾驶行为时，例如疲劳驾驶等，向控制电路20发出与当前状态参数相对应的驱动信号，控制电路根据驱动信号向至少一个刺激电极30发出相应的控制信号，刺激电极30根据所述控制信号产生与控制信号相对应的电刺激，以提示用户注意安全驾驶。

示例性地，处理装置可以根据用户的驾驶行为确定刺激位置，根据刺激位置确定与所述刺激位置的刺激电极30；进而向控制电路20发出与当前状态参数相对应的驱动信号，控制控制电路根据驱动信号向该刺激电极30发出相应的控制信号，以使得该电极产生与控制信号相对应的电刺激。

需要说明的是，在处理装置发出与用户当前状态参数相对应的控制信号之前，需要先获取用户的当前参数信息，当前的参数信息可以是，方向盘的转动信息，可选的，方向盘10还包括九轴加速度传感器40，与处理装置电连接，用于检测方向盘10转动的角度以及转动的速度。

其中，九轴加速度传感器40可以设置在方向盘的任一位置处，优选的，九轴加速度传感器可以放置在方向盘的12点钟位置，在方向盘转动的过程中，可以检测方向盘10的转动角度以及转动速度等信息，并可以将检测到的方向盘10转动信息发送至处理装置，处理装置根据此参数信息判断用户的当前状态。其中，可以通过方向盘10的转动来判断用户当前状态的原因在于：用户在清醒状态与疲劳状态对各种情况的处理敏捷度是不同的，示例性的，当用户处于清醒状态时，用户可以提前观察到路面的状况以及可能出现的情况，并对其采取相应的应急措施，因此方向盘10转动的角度是逐渐变化的，转动的速度是比较匀速的。然而，当用户处于疲劳状态时，疲劳的状态会影响驾驶人员的思维，可能存在不能及时的对突发状况做出判断以及快速的采取相应的应急措施，这就会导致九轴加速度传感器40检测方向盘10转动角度的突变性比较强，转动的速度过快或者过慢等情形。此时处理装置根据接收到的方向盘10的转动角度以及转动速度可以对用户的状态做出初步的判定，并发出相应的驱动信号输送至控制电路，至少一个刺激电极接收所述控制信号产生电刺激，以提示用户安全驾驶或对用户产生电刺激使其清醒。同时还可以根据九轴加速度传感器40的数据信息来判断司机的文明驾驶行为：包括急加速、急减速、猛打方向盘等。

为了保证对用户当前状态检测的准确性，还可以进一步获取用户的当前状态参数，可选的，获取用户对方向盘10的压力值，可以通过压力感应传感器50来检测。该压力感应传感器50可设置在方向盘环形扶手101表面，也可以设置在方向盘套上，方向盘套与方向盘配合使用，可参见图3。压力感应传感器50可以将检测到的压力值发送至处理装置，处理装置对采集的参数进行分析处理，可选的，根据用户对方向盘施加的压力值判断用户的驾驶状态。

其中，在处理装置根据压力感应传感器50检测到的压力值判断用户的当前状态信息之前，处理装置内预先存储有与用户相对应的预设的压力阈值，若检测到的压力值不在预设的压力阈值范围之内，则判定用户的驾驶状态处于非正常状态，此时处理装置发出相应的驱动信号，控制电路根据驱动信号发出使至少一个刺激电极产生电刺激控制信号，从而达到提醒用户的技术效果。

示例性的，用户根据自身的开车习惯提前设置压力阈值，可选的，用户提前设置的压力阈值为5-10N，当检测到用户对方向盘10的压力值处于5-10N的范围之内时，则认为用户处于正常状态；检测到用户对方向盘的压力值不处于5-10N的范围之内时，则初步判定用户处于疲劳状态或非正常驾驶状态，则至少一个刺激电极电极可以根据接收到控制信号发出电刺激，对用户进行提醒。

在上述技术方案的基础上还设置了至少一个光电脉搏传感器60，至少一个光电脉搏传感器60用于采集目标对象的血氧饱和度、呼吸频率以及心率中的至少一个。

可以理解的是，光电脉搏传感器的数量可以根据实际需求进行时设置，可以是一个、两个或多个等。示例性地，可以根据驾驶规范中要求将光电传感器设置在方向盘的安全抓握区域，或者，设置在方向盘的中心区域的支架上，以便精准地采集用户的生理参数。用户的生理参数可以是目标对象的血氧饱和度、呼吸频率和/或心率等。

其中，光电脉搏传感器60可以设置在方向盘10上。具体可以是：方向盘的外表面上开设有凹槽，所述光电脉搏传感器设置于所述凹槽中，所述光电脉搏传感器60的感应面不低于所述方向盘10的外表面。可以理解为在方向盘的外表面上。具体可以是，为了提高用户的舒适度可以根据大部分用户的开车习惯在用户经常抓握方向盘10的位置设置至少一个凹槽，例如可以是一个凹槽、两个凹槽或多个凹槽。凹槽用于容纳光电脉搏传感器60。可以理解的是，一个凹槽可以容纳一个、两个或多个光电脉搏传感器。光电脉搏传感器设置在方向盘上，还可以是方向盘10开设有通孔，光电脉搏传感器60设置于所述通孔中，光电脉搏传感器60的感应面不低于方向盘10的外表面。

可以理解的是，光电脉搏传感器60的数量可以根据实际需求进行设置，可以是一个、两个或多个等。示例性地，可以根据驾驶规范中要求将光电传感器60设置在方向盘10的安全抓握区域，或者，设置在方向盘的中心区域的骨架上，以便精准地采集用户的生理参数。具体地，方向盘10上可以开设至少一个通孔，例如可以是两个通孔、三个通孔等，用于设置至少一个光电脉搏传感器60。其中，光电脉搏传感器60与通孔对应设置。可以理解为，光电脉搏传感器60与通孔的数量相同，光电脉搏传感器60与通孔的可配合使用。

其中，光电脉搏传感器60的感应面不低于方向盘10的外表面的好处在于，可以通过光电脉搏传感器60准确检测用户的生理状态，例如可以检测到用户的血氧饱和度、呼吸频率和/或心率等。

处理装置可以通过光电脉搏传感器60采集到的数据判断用户当前状态的原因是：用户在清醒状态和疲劳状态下，生理参数值不同，处理装置内可以预先设置用户正常状况下的生理参数范围。当光电脉搏传感器60采集到的目标用户当前生理参数值超出预设的生理参数值范围，则可以结合九轴加速度传感器40、压力传感器50和/或光电传感器检测到的部分数据来综合判断用户是否处于正常清醒状态。当处理装置结合九轴加速度传感器40、压力传感器50和/或光电传感器采集到的部分数据判断目标用户处于疲劳状态时，会向与其相连接的控制电路发出第一驱动信号，控制电路接收第一驱动信号，并根据第一驱动信号驱动控制电路发出电刺激的第一控制信号，至少一个电极接收第一控制信号在方向盘10上发出与第一控制信号相对应的电刺激强度，用户可以感受到电刺激。若检测到用户仍然处于非正常也就是疲劳状态，处理装置发出第二驱动信号，控制电路接收第二驱动信号，并根据第二驱动信号驱动控制电路发出电刺激的第二控制信号，至少一个电极接收第二控制信号在方向盘10上发出与第二控制信号相对应的电刺激强度，其中，第一控制信号和第二控制信号对应的电刺激强度以及刺激频率可以相同也可以不同。这样设置的好处在于可以根据实际情况对用户进行个性化提醒，达到更好的提醒效果。

其中，还可以根据面部信息来确定用户是否处于疲劳状态，因此还可以通过面部图像采集装置来采集用户的面部图像信息。示例性的，面部图像采集模块内设置有面部图像处理模块，且分别与采集用户人脸信息的摄像头以及方向盘10内的处理装置电连接。图像处理模块可以提取摄像头采集的人脸信息中的瞳距信息，并对瞳距信息进行分析处理，判断用户是否处于疲劳状态。若是，则图像处理模块将该信息发送至方向盘10内的处理装置中，处理装置发出第一驱动信号，控制电路接收第一驱动信号，并根据第一驱动信号驱动控制电路发出电刺激的第一控制信号，至少一个电极接收第一控制信号在方向盘10上发出与第一控制信号相对应的电刺激强度，用户可以感受到电刺激，实现对用户进行提醒。若目标用户依然处于疲劳状态或者非正常状态，则发出第二控制信号，直至检测到用户恢复正常清醒状态。需要说明的是，电刺激的强度设置均在安全范围之内。

另外，为了使用户持续处于清醒状态，方向盘10上还可以设置有报警装置，在发生电刺激的过程中，报警装置还可以播放语音对用户进行提醒，播放语音的时间可以是五分钟、十分钟等，用户可以根据需求进行设置。

如上所述，本实用新型实施例中的方向盘包括至少一个电极。具体地，至少一组电极可以包括心电采集正极、心电采集负极、地电极和至少一个刺激电极。本技术方案在上述各技术方案的基础上，还可以通过心电采集正极以及心电采集负极来采集用户的心电信号，来辅助判断用户的驾驶行为。

本实用新型实施例的技术方案，通过与处理装置电连接控制电路以及设置在方向盘内部的至少一个刺激电极30，解决了现有技术中仅通过报警信息对用户进行提醒时，效果较差的技术问题，实现了当检测到用户在驾驶的过程中出现驾驶陋习等不文明的驾驶习惯时，控制电路可以发出相应的控制信号使至少一个刺激电极对用户产生电刺激，从而对用户进行提醒，以提高用户安全性的技术效果。

本实用新型实施例还提供了一种交通工具，该交通工具包括本实用新型任一实施例所提供的方向盘，实现了当检测到用户出现疲劳、驾驶陋习等不文明驾驶的行为时，控制电路向至少一个刺激电极发出电刺激信号，使用户可以感受到刺激后处于清醒状态，并提高用户安全性的技术效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。