汽车方向盘动态指示装置的制作方法

本实用新型涉及汽车转向系统领域，具体涉及汽车方向盘动态指示装置。

背景技术：

作为智能交通系统的重要组成部分，无人驾驶车辆排除了人为不确定因素的影响，不仅可以提高驾驶安全性，而且时解决交通拥堵，提高能源利用率的有效途径。

在有人驾驶的时候，方向盘掌握在驾驶员手中，而在无人驾驶系统中方向盘由车载处理器控制，乘坐在车内的乘客无法明确了解车辆动向，汽车与乘客之间无法进行有效的人机交互。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种汽车方向盘动态指示装置，解决无人驾驶车辆上无法进行有效的人机交互的问题。

本实用新型提供的一种汽车方向盘动态指示装置，包括设置在方向盘上的第一组LED灯串，设置在方向盘上的加速度传感器和陀螺仪，第一组LED灯串由多颗LED灯珠组成，多颗所述LED灯珠分别与MCU控制器的输出端相连接，MCU控制器的输入端分别连接有加速传感器和陀螺仪，MCU控制器用于控制LED灯珠亮起的数量和顺序，第一组LED灯珠用于指示方向盘实际的旋转状态。

进一步的，LED灯珠为三色RGB灯珠，MCU控制器与无人驾驶系统通过LIN或CAN总线通信，MCU控制器根据接收的无人驾驶系统的信号而控制LED灯珠亮起不同的颜色。

进一步的，每一颗LED灯珠上均串联一个信号继电器。

进一步的，方向盘上还设置有第二组LED灯串，第二组LED灯串中的LED灯珠数量与第一组LED灯串的LED灯珠数量相同；第二组LED灯串与无人驾驶系统相通讯，第二组LED灯串根据无人驾驶系统中的中央计算系统计算的方向盘需要的转向方向和角度，进行不同顺序和数量的点亮。

进一步的，第二组LED灯串设置在第一组LED灯串的正上方，所述第二组LED灯串的每一颗灯珠位置与第一组LED灯串的每一颗灯珠位置一一对应。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种汽车方向盘动态指示装置，包括设置在方向盘上的第一组LED灯串、设置在方向盘上的加速度传感器和陀螺仪，第一组LED灯串由多颗LED灯珠组成，多颗所述LED灯珠分别与MCU控制器的输出端相连接，MCU控制器的输入端分别连接加速传感器和陀螺仪。加速传感器用于检测方向盘实际的转动的方向，陀螺仪用于检测方向盘实际的转动角速度，并将探测的转动角度和转动方向发送至MCU控制器，MCU由此控制第一组LED灯珠亮起的数量和顺序，车内的人员跟观察第一组LED灯珠点亮的顺序和数量得知方向盘实际转动的状态，以提供更好的人机交互体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一种汽车方向盘动态指示装置的结构示意图。

图2为实施例1中的控制原理框图。

图3为实施例2中的控制原理框图。

附图标记：

1-方向盘，2-第一组LED灯串，3-第二组LED灯串。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在实施例1和实施例2中，无人驾驶系统选用现有技术中的谷歌无人驾驶系统，包括传感系统、中央计算系统和控制系统，中央计算系统根据传感系统探测的数据计算方向盘的转向方向和转向角度，控制系统用于控制方向盘转动。中央计算系统的计算和控制系统的控制均采用现有技术，本实用新型不涉及对无人驾驶系统本身的改进。

实施例1

如图1至图2所示本实施例提供的汽车方向盘动态指示装置，包括设置在方向盘上的第一组LED灯串、设置在方向盘上的加速度传感器和陀螺仪，第一组LED灯串由多颗LED灯珠组成，多颗所述LED灯珠分别与MCU控制器的输出端相连接，MCU控制器的输入端分别连接加速传感器和陀螺仪，MCU控制器用于控制LED灯珠亮起的数量和顺序。

工作原理：加速传感器用于检测方向盘的转动的方向，陀螺仪用于检测方向盘转动的角速度，汽车方向盘向左能旋转540度，向右能旋转540度，第一组LED灯串为27个LED灯珠组成，从左到右依次为第1LED灯珠、第2LED灯珠…第26LED灯珠、第27LED灯珠，每一个LED灯珠点亮代表方向盘旋转20度。

初始状态下，方向盘旋转角度为0：若加速传感器检测到方向盘向左旋转，陀螺仪检测到转动角度为20度时，MCU控制器控制第1个LED灯珠点亮；若加速传感器检测到方向盘向左旋转，陀螺仪检测转动角度为60度时，MCU控制器控制第1LED灯珠、第2LED灯珠、第3LED灯珠依次点亮；若加速度传感器检测到方向盘向右旋转，陀螺仪检测到旋转角度为120度，MCU控制器控制第27LED灯珠、第26LED灯珠、第25LED灯珠、第24LED灯珠、第23LED灯珠、第22LED灯珠依次点亮。

另外，若加速度传感器检测到方向盘向左旋转，陀螺仪检测到转动角度为19度时，第1LED灯珠不点亮；转动角度为39度时，只有第1灯珠点亮，以此类推。即，每一个LED灯珠点亮代表方向盘旋转20度，旋转角度不满20度，LED灯珠不点亮。

方向盘连续状态下，方向盘首先向右旋转120度，然后向左旋转60度时。MCU控制器首先接收到加速度传感器检测到方向盘向右旋转，陀螺仪探测到旋转角度为120度，控制第27LED灯珠、第26LED灯珠、第25LED灯珠、第24LED灯珠、第23LED灯珠、第22LED灯珠依次点亮；当MCU控制器接收到加速度传感器检测到方向盘向左旋转，陀螺仪探测到旋转角度为60度，MCU控制器控制第22LED灯珠、第23LED灯珠、第24LED灯珠依次熄灭，此时第27LED灯珠、第26LED灯珠、第25LED灯珠仍然点亮。由于LED灯珠是否点亮或是否熄灭，时根据方向盘旋转角度决定的，方向盘旋转角度变化越快，LED灯珠点亮或熄灭的变化速度也会越快，因此可通过LED灯珠点亮或熄灭的变化速度判断方向盘旋转的变化速度。

MCU控制器与无人驾驶系统通过LIN或CAN总线通信，第一组LED灯珠为三色RGB灯珠，MCU控制器根据接收的无人驾驶系统的信号而控制LED灯珠的亮起不同的颜色。当MCU控制器接收到无人驾驶系统发送的信号为异常信号时，MCU控制LED灯珠亮红色。当MCU控制器接收到无人驾驶系统发送的信号为正常行驶信号时，MCU控制LED灯珠亮绿色。

每一颗LED灯珠上均串联一个信号继电器。当LED灯珠接收到控制器的点亮信号时，LED灯珠得电，串联的信号继电器触点动作，通过采集信号继电器的触点状态，判断LED灯是否损坏。

实施例2

如图3，在实施例1的基础上设置第二组LED灯串，车内人员可观察第一组LED灯串和第二组LED灯串点亮的顺序和数量，知晓方向盘转向是否存在异常。

具体的：方向盘上还设置有第二组LED灯串，第二组LED灯串的LED灯珠数量与第一组LED灯串的LED灯珠数量相同；第二组LED灯串与无人驾驶系统的中央计算系统相连接，第二组LED灯串根据中央计算系统计算得到的方向盘的转向方向和转向角度进行点亮。

第二组LED灯串设置在第一组LED灯串的正上方，第二组LED灯串的每一颗灯珠位置与第一组LED灯串的每一颗灯珠位置一一对应。

若无人驾驶系统中的中央计算系统计算得到的数据为：方向盘需向左旋转60度，第二组LED灯串中的第1LED灯珠、第2LED灯珠、第3LED灯珠依顺次点亮。第二组LED灯串中LED灯珠点亮的顺序和数量为预期值。

与此同时，无人驾驶系统中的控制系统会控制方向盘转动，此时，加速传感器检测方向盘实际转动的方向，陀螺仪检测方向盘实际转动的角速度；若加速度传感器检测到方向盘向左旋转，陀螺仪检测到转动角度为60度时，MCU控制器控制第一组LED灯串中的第1LED灯珠、第2LED灯珠、第3LED灯珠依次点亮。第一组LED灯串中的LED灯珠点亮的顺序和数量为方向盘转动的实际值。使车内人员能够直观地观察到方向盘实际转向和预期转向是否存在差异，以判断知晓方向盘转向是否存在异常。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。