一种驾驶员久坐提醒仪及提醒方法
【专利摘要】本发明公开一驾驶员久坐提醒仪及提醒方法，箱体前面板的左侧连接敲打杆的左端，靠近敲打杆的左端有扭矩弹簧，敲打杆的左端下方有电机，电机的输出轴垂直向上且套有电机轴盘，电机轴盘的盘面边缘处固定有垂直向上的档杆，档杆接触在敲打杆的前侧；初始状态下扭矩弹簧被压缩，电磁弹簧卡扣锁住敲打杆；箱体前面板上设有扬声器，箱体上面板上分别设有电源按钮、复位按钮、时间调节旋钮、提醒灯和气味瓶；箱体后面板中部开有垂直通槽，专用夹子连接垂直通槽且上下位置可调；本发明直接由专用夹子安装在车门储物槽上，具有多种提醒功能，有助于改善驾驶员的健康状况及行车安全。
【专利说明】一种驾驶员久坐提醒仪及提醒方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通安全类装置领域，具体是一种安装在汽车内的驾驶员久坐提醒装置，避免驾驶员由于长时间驾驶，其身体疲劳、僵硬、注意力下降等导致的交通安全事故而对驾驶员进行多功能提醒，督促其进行放松、活动、重新调整状态的一种安全装置。
【背景技术】
[0002]汽车已成为日常生活中必不可少的交通工具，同时交通安全问题也日渐显现，其中驾车时间过长，疲劳驾驶成为交通安全中最为突出的问题。驾驶员在长途驾驶时，由于长时间保持一个姿势，并且眼睛要持续注意前方，脖子要直，容易导致注意力下降，颈部肌肉痉挛，使颈椎发生错位、压迫、刺激神经等，进而出现头部、肩部等处的疼痛。随着驾龄的增长，会增加驾驶员得颈椎病的几率；长时间驾驶也会使下肢活动较少，容易造成血液循环不畅，引起静脉曲张；驾驶员长时间处于高度紧张状态驾驶会引起高血压等疾病。此外，虽然现在车辆的座椅是依据人体工学进行设计的，但长时间驾驶，仍然会引起腰椎病。同时，由于驾驶员长时间精神集中，容易产生疲劳，造成安全隐患。
[0003]目前现有的久坐提醒技术有中国专利申请号为201210205074.X公开的久坐提醒器，定时提醒人们离开坐椅站起活动，仅给出了结构方框图，仅依靠单一的语音提示，鉴于车辆在行驶时会经常遇到大的噪声，这种仅依靠语音进行提示的装置是不能满足需求，而且这种装置放置在座椅上会影响座椅的舒适度。中国专利号为201020525456.7公开了一种防疲劳驾驶装置，在车上安装了监控系统和时间控制系统，仅针对车辆转向轴进行监控，而没有对交通行为主体的驾驶员进行约束。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有久坐提醒技术存在的缺陷而提供一种可以放置于车门上的具有气味、灯光、语音及敲打等多种提醒功能的驾驶员久坐提醒仪，结构简单但功能丰富，提醒驾驶人员避免由于驾车时间过长而导致交通安全事故。
[0005]本发明一种驾驶员久坐提醒仪采用的技术方案是:具有一个长方体的箱体，箱体前面板的左侧连接敲打杆的左端，靠近敲打杆的左端有扭矩弹簧，扭矩弹簧一端插入敲打杆中以带动敲打杆在水平面内转动，另一端插入箱体的箱壁内固定；敲打杆的左端下方有电机，电机的输出轴垂直向上且套有电机轴盘，电机轴盘的盘面边缘处固定有垂直向上的档杆，档杆接触在敲打杆的前侧；箱体前面板的右侧开滑槽，滑槽上设有电磁弹簧卡扣，初始状态下扭矩弹簧被压缩，电磁弹簧卡扣锁住敲打杆；箱体前面板上设有扬声器，箱体上面板上分别设有电源按钮、复位按钮、时间调节旋钮、提醒灯和气味瓶；箱体后面板中部开有垂直通槽，专用夹子连接垂直通槽且上下位置可调；箱体内腔中设有控制电路板，控制电路板上有单片机和各个电路，时间调节旋钮、电源稳压电路、复位电路的输出分别连接单片机的输入，电源稳压电路连接电源按钮，复位电路连接复位按钮；单片机通过不同的输出电路分别连接提醒灯控制电路、气味瓶控制电路、语音播放电路、卡扣控制电路和电机驱动电路；提醒灯控制电路连接提醒灯，气味瓶控制电路连接气味瓶中的电磁开关，语音播放电路连接扬声器，卡扣控制电路连接电磁弹簧卡扣，电机驱动电路连接电机。
[0006]本发明一种驾驶员久坐提醒仪的提醒方法采用的技术方案是依次包括以下步骤:
A、将专用夹子夹在车门储物槽壁上，当驾驶员进入汽车后，调节专用夹子与箱体的相对高度，使敲打杆弹出时能接触到驾驶员大腿左侧；
B、行车时，通过时间调节旋钮调节所需延时时间，按下电源按钮，电源稳压电路接通电源，单片机工作，进入计时状态；
C、延时时间到达时，单片机通过提醒灯控制电路控制提醒灯发出提醒信号；若此时驾驶员注意到提醒灯的信号，则按下复位按钮重新计时，若此时驾驶员没有反应，则通过气味瓶控制电路控制气味瓶瓶口打开，若此时驾驶员闻到气味后则按下复位按钮重新计时，若驾驶员仍没有反应，则通过语音播放电路控制扬声器发出语音提醒，若此时驾驶员听到声音后则按下复位按钮重新计时，若此时驾驶员依然没有反应，则通过卡扣控制电路控制电磁弹簧卡扣沿滑槽向下移动，释放敲打杆，敲打杆受到扭矩弹簧的作用力弹出击打在驾驶员大腿左侧；
D、敲打杆持续击打直到驾驶人员按下复位按钮重新开始计时，通过电机驱动电路控制电机工作，电机带动电机轴盘转动，电机轴盘带动挡杆将敲打杆推回到弹出前的初始位置。
[0007]本发明的优点有:
1、本发明具有多种提醒功能，可以及时提醒驾驶员进行适当的休息，解决驾驶员长时间开车而产生的身体疲劳、注意力下降的问题，能有效避免驾驶员疲劳驾驶，有助于改善驾驶员的健康状况及行车安全。
[0008]2、本发明直接由专用夹子安装在车门储物槽上，充分利用车内有效空间，且不影响车内舒适度，拆卸方便，方便实用；简单可靠、成本低。
[0009]3、本发明与箱体一体化的专用夹子，可以有级地调节提醒仪安装高度，以满足不同车型的车门储物槽高度和不同身高驾驶员的要求，适应性强。
[0010]4、本发明中的气味瓶散发的气体可清新车内空气,使人清醒。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0012]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中箱体I的结构图；
图3是图1的后视轴测图；
图4是图1右侧剖开后的右视轴测视图；
图5是本发明控制单元的构成图。
[0013]图中:1.箱体；Ia.通槽；lb.滑槽；lc.斜齿；ld.矩形长孔；le.细长矩形孔；If.电机槽；lg.定位小孔；2.电源按钮；3.复位按钮；4.时间调节旋钮；5.专用夹子；5a.后夹板；5b.前夹板；5c.斜齿；6.气味瓶；7.提醒灯；8.扬声器；9.电磁弹簧卡扣；
10.敲打杆；11.档杆；12.扭矩弹簧；13.电机轴盘；14.电机；15.电源稳压电路；16.复位电路；17.单片机；18-l、18-2、18-3、18-4、18-5.输出电路；19.提醒灯控制电路；20.气味瓶控制电路；21.语音播放电路；22.卡扣控制电路；23.电机驱动电路。
【具体实施方式】
[0014]如图1和图2所示，本发明是一种长方体箱形结构，具有一个长方体的箱体1，箱体I前面板的左侧连接敲打杆10的左端，靠近敲打杆10的左端有扭矩弹簧12。敲打杆10的左端下方有电机14。
[0015]箱体I前面板上开有矩形长孔Id。敲打杆10为T形结构，敲打杆10的左端是T形头，敲打杆10的T形头安装在矩形长孔Id的左侧。安装时，在矩形长孔Id的左侧的上下孔壁上开有定位小孔lg，敲打杆10的T形头间隙安装在定位小孔Ig中。在靠近T形头位置安装扭矩弹簧12，扭矩弹簧12的一端插入敲打杆10中以带动其转动，另一端插入箱体I的箱壁内固定，通过扭矩弹簧12可使敲打杆10弹出，敲打杆10弹出过程中，T形头在定位小孔Ig中旋转，敲打杆10在水平面内绕T形头转动。
[0016]在敲打杆10的T形头下方安装电机14，电机14的输出轴垂直向上，在输出轴上固定套有电机轴盘13，电机轴盘13的盘面边缘处固定安装垂直向上的档杆11，档杆11接触在敲打杆10的前侧。当电机14旋转时，带动电机轴盘13旋转，通过档杆11推动敲打杆10在水平面内绕T形头转动，使弹出的敲打杆10复原到初始位置。电机14、电机轴盘13以及档杆11在具体安装时，在箱体I前面板T形头下方开有细长矩形孔le，用于电机轴盘13安装在细长矩形孔Ie的位置，档杆11以销连接的形式固定在电机轴盘13的边缘处，在细长矩形孔Ie下方开电机槽lf，电机14从下方装入电机槽If中并用螺钉固定在电机槽If中，电机14通过键连接带动电机轴盘13转动。
[0017]箱体I前面板的右侧开滑槽lb。具体在矩形长孔Id的右侧的下孔壁上开滑槽lb，滑槽Ib上安装电磁弹簧卡扣9，在准备状态时，电磁弹簧卡扣9正好锁住敲打杆10。利用电磁弹簧卡扣9限制敲打杆10的运动范围。初始状态下扭矩弹簧12被压缩，敲打杆10被电磁弹簧卡扣9挡住，而当到了提醒时刻，受电磁吸引力的作用，电磁弹簧卡扣9向下运动，扭矩弹簧12将敲打杆10弹出，而回收时由电机14转动带动电机轴盘13及其档杆11将敲打杆10恢复到初始位置。
[0018]在箱体I前面板的右侧安装有扬声器8，用于发出语音提醒。箱体I上面板上分别设有电源按钮2、复位按钮3、时间调节旋钮4、提醒灯7和气味瓶6。具体在箱体I上面板的左侧分别安装有电源按钮2、复位按钮3和时间调节旋钮4，时间调节旋钮4上设有时间刻度，可据此调节延时时间。箱体I上面板右侧分别安装有提醒灯7和气味瓶6，气味瓶6通过螺纹联接固定在箱体I上面板上，气味瓶6顶部开有6个气味逸散口，气味瓶6内部有瓶口电磁开关，瓶口电磁开关受气味瓶6的控制电路的控制，当到达提醒时间时，瓶口电磁开关通电，内部瓶口打开，气体通过瓶口从散逸口散出，该气味瓶6可从市场购买得到。
[0019]在箱体I的后面板中部开有上下贯通的垂直通槽la，用于安装专用夹子5。通过专用夹子5将提醒仪直接装夹在汽车门储物槽壁上，专用夹子5上下位置可调，以调节箱体I的安装高度，适应不同车型车门储物槽高度及不同身高驾驶员的变化。
[0020]再参见图3和图4所示，专用夹子5由后夹板5a和前夹板5b组成，两者通过以常规的扭力弹簧和导杆连接固定在一起实现加紧功能。前夹板5b内侧边缘有两排下斜30度斜齿5c，在箱体I后面板上的垂直通槽Ia的左右侧壁上均设有一排上斜30度的斜齿lc，斜齿Ic的齿槽宽略大于斜齿5c的齿槽宽，便于斜齿5c的装入与退出，下斜30度斜齿5c和上斜30度的斜齿Ic相互啮合将专用夹子5和箱体I结合在一起，通过改变斜齿啮合对数可实现箱体I与专用夹子5的相对高度调整。
[0021]如图5所示，在箱体I内腔中安装控制电路板，控制电路板利用其四个角上的螺纹孔，用螺栓固定于箱体I内部底侧。控制电路板上有控制单元，控制单元包括:电源稳压电路15、复位电路16、单片机17、输出电路、提醒灯控制电路19、气味瓶控制电路20、语音播放电路21、卡扣控制电路22和电机驱动电路23。其中，电源稳压电路15、复位电路16、单片机17和输出电路构成控制器部分，控制器为单片机控制延时器，控制多个输出电路顺序工作。时间调节旋钮4、电源稳压电路15、复位电路16的输出分别连接单片机17的输入，电源稳压电路15同时还连接电源按钮2，复位电路16同时还连接复位按钮3。单片机17的输出连接各个输出电路，4个输出电路18-1、18-2、18-3、18-4均为延时电路，一个输出电路18-5为普通电路。单片机17通过输出电路18-1连接提醒灯控制电路19、通过输出电路18-2连接气味瓶控制电路20、通过输出电路18-3连接语音播放电路21、通过输出电路18-4连接卡扣控制电路22、通过输出电路18-5连接电机驱动电路23。提醒灯控制电路19连接提醒灯7，控制提醒灯7的闪烁。气味瓶控制电路20连接气味瓶6中的电磁开关，控制瓶口的打开，气体通过瓶口从散逸口散出。语音播放电路21连接扬声器8，控制扬声器8发出语音提醒。卡扣控制电路22连接电磁弹簧卡扣9，控制电磁弹簧卡扣9动作锁住敲打杆10。电机驱动电路23连接电机14，控制电机14工作。
[0022]专用夹子5夹在汽车门储物槽壁上，当驾驶员进入汽车后，通过调节专用夹子5与箱体I的相对高度来调节箱体I相对于人体腿部的高度，使敲打杆10弹出时能接触到大腿左侧。开始行车时，通过调节时间调节旋钮4来调节所需延时时间，按下电源按钮2，电源稳压电路15接通电源，单片机17开始工作，通过单片机17内部程序控制，发出信号至输出电路18-1，延时装置开始进入计时状态，当预设的延时时间到达时，单片机17控制输出电路18-1发出信号至提醒灯控制电路19，提醒灯控制电路19控制提醒灯7开始闪烁，发出提醒信号；若此时驾驶员注意到提醒灯7的灯光闪烁信号，则按下复位按钮3，复位电路16发出信号，使输出电路18-1及重新开始工作，此时驾驶员则可进行适当的放松活动，以减缓疲劳，预防疾病的发生，同时保证行车安全；若提醒灯7的灯光闪烁之后驾驶员没有反应，则进入下一步提醒阶段，单片机17控制输出电路18-2接收信号开始工作，经过下一个延时时间后，输出电路18-2发出信号至气味瓶控制电路20，此时气味瓶6的内部瓶口的电磁开关开始通电，控制瓶口打开，气体从瓶口通过逸散口开始逸散气体，该气体可清新空气、使人清醒，若此时驾驶员闻到气味后则可按下复位按钮3，使输出电路18-1重新计时；若驾驶员仍然没有反应，单片机17控制输出电路18-3接收信号开始工作，经过下一个延时时间后，输出电路18-3发出信号至语音播放电路21，单片机17提取其内部存储的语音通过扬声器8开始发出语音用于提醒，若此时驾驶员听到声音后可按下复位按钮3重新计时；若此时驾驶员依然没有反应，输出电路18-4接收信号开始工作，则经进一步延时后，单片机17控制输出电路18-4发出信号至卡扣控制电路22，电磁弹簧卡扣9下的电磁铁开始通电导通，电磁弹簧卡扣9在电磁吸引力的作用下沿滑槽Ib向下移动，释放对敲打杆10的约束，敲打杆10受到扭矩弹簧12的作用力弹出，敲打杆10将轻微击打在驾驶员大腿左侧，持续击打直到驾驶人员按下复位按钮3使装置重新开始计时，同时，单片机17控制输出电路18-5接收到信号，电机驱动电路23驱动电机14开始工作，使电机14带动电机轴盘13转动，电机轴盘13带动挡杆11将敲打杆10推回到弹出前的初始位置为止，如此往复进行，以强制提醒驾驶员必须要停车休息。当驾驶员感觉到敲打杆10的敲打之后，可按下复位按钮3并下车休息放松片刻，重新调整好状态。敲打杆10的长度约为20cm，这样的长度可以满足大多数人的体型要求。当驾驶员离开汽车不再驾驶时，则按下电源按钮2使提醒仪功能全部复位并停止计时工作，直到下次驾驶员上车并打开电源按钮2使装置重新启动。
【权利要求】
1.一种驾驶员久坐提醒仪，具有一个长方体的箱体(1)，其特征是:箱体(1)前面板的左侧连接敲打杆(10)的左端，靠近敲打杆(10)的左端有扭矩弹簧(12)，扭矩弹簧(12) —端插入敲打杆(10)中以带动敲打杆(10)在水平面内转动，另一端插入箱体(1)的箱壁内固定；敲打杆(10)的左端下方有电机(14),电机(14)的输出轴垂直向上且套有电机轴盘(13)，电机轴盘(13)的盘面边缘处固定有垂直向上的档杆(11)，档杆(11)接触在敲打杆(10)的前侧；箱体(1)前面板的右侧开滑槽(lb)，滑槽(Ib)上设有电磁弹簧卡扣(9)，初始状态下扭矩弹簧(12)被压缩，电磁弹簧卡扣(9)锁住敲打杆(10);箱体(1)前面板上设有扬声器(8)，箱体(1)上面板上分别设有电源按钮(2)、复位按钮(3)、时间调节旋钮(4)、提醒灯(7)和气味瓶(6);箱体(1)后面板中部开有垂直通槽(la)，专用夹子(5)连接垂直通槽(Ia)且上下位置可调；箱体(1)内腔中设有控制电路板，控制电路板上有单片机(17)和各个电路，时间调节旋钮(4)、电源稳压电路(15)、复位电路(16)的输出分别连接单片机(17)的输入，电源稳压电路(15)连接电源按钮(2)，复位电路(16)连接复位按钮(3);单片机(17)通过不同的输出电路分别连接提醒灯控制电路(19)、气味瓶控制电路(20)、语音播放电路(21)、卡扣控制电路(22)和电机驱动电路(23);提醒灯控制电路(19)连接提醒灯(7 )，气味瓶控制电路(20 )连接气味瓶(6 )中的电磁开关，语音播放电路(21)连接扬声器(8),卡扣控制电路(22)连接电磁弹簧卡扣(9)，电机驱动电路(23)连接电机(14)。
2.根据权利要求1所述一种驾驶员久坐提醒仪，其特征是:箱体(1)前面板上开有矩形长孔(ld)，在矩形长孔(Id)的左侧的上下孔壁上开有定位小孔(lg)，敲打杆(10)为T形结构，敲打杆(10)的左端是T形头且安装在定位小孔(Ig)中并可在定位小孔(Ig)中旋转，敲打杆(10)在水平面内绕T形头转动。
3.根据权利要求2所述一种驾驶员久坐提醒仪，其特征是:在敲打杆(10)的T形头下方的箱体(1)前面板上开有细长矩形孔(Ie)以安装电机轴盘(13)，细长矩形孔(Ie)下方开有安装电机(14)的电机槽(If)。`
4.根据权利要求1所述一种驾驶员久坐提醒仪，其特征是:专用夹子(5)由后夹板和前夹板组成，前夹板内侧边缘有两排下斜30度斜齿，垂直通槽(Ia)的左右侧壁上均设有一排上斜30度斜齿，所述下斜30度斜齿和所述上斜30度斜齿相互啮合将专用夹子(5)和箱体(I)结合在一起。
5.一种如权利要求1所述驾驶员久坐提醒仪的提醒方法，其特征是依次包括以下步骤: A、将专用夹子(5)夹在车门储物槽壁上，当驾驶员进入汽车后，调节专用夹子(5)与箱体(1)的相对高度，使敲打杆(10)弹出时能接触到驾驶员大腿左侧； B、行车时，通过时间调节旋钮(4)调节所需延时时间，按下电源按钮(2)，电源稳压电路(15)接通电源，单片机(17)工作，进入计时状态； C、延时时间到达时，单片机(17)通过提醒灯控制电路(19)控制提醒灯(7)发出提醒信号；若此时驾驶员注意到提醒灯(7)的信号，则按下复位按钮(3)重新计时，若此时驾驶员没有反应，则通过气味瓶控制电路(20)控制气味瓶(6)瓶口打开，若此时驾驶员闻到气味后则按下复位按钮(3)重新计时，若驾驶员仍没有反应，则通过语音播放电路(21)控制扬声器(8)发出语音提醒，若此时驾驶员听到声音后则按下复位按钮(3)重新计时，若此时驾驶员依然没有反应，则通过卡扣控制电路(22)控制电磁弹簧卡扣(9)沿滑槽(Ib)向下移动，释放敲打杆(10)，敲打杆(10)受到扭矩弹簧(12)的作用力弹出击打在驾驶员大腿左侧；D、敲打杆(10)持续击打直到驾驶人员按下复位按钮(3)重新开始计时，通过电机驱动电路(23)控制电机(14)工作，电机(14)带动电机轴盘(13)转动，电机轴盘(13)带动挡杆(11)将敲打杆(10 )推回到弹出前的`初始位置。
【文档编号】G08B21/24GK103886725SQ201410088885
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】江洪, 钱宽, 严翔, 史雪林 申请人:江苏大学