一种驾驶员生命体征及酒态监测报警方向盘的制作方法

本实用新型涉及一种方向盘，尤其涉及一种驾驶员生命体征及酒态监测报警方向盘。

背景技术：

随着人们收入增长及生活水平的提高，越来越多的人成为有车一族，购买私家车、私家车出行已成为中国居民生活的常态。在享受私家车出行带来的便利的同时，保证驾驶安全成为首要问题。但是每年由于驾驶员身体状态不良，例如身体疲劳、心肌梗死、心律失常等原因导致车祸数量约占车祸数量的40％左右，另外饮酒驾驶已被国家道路交通法列为禁止行为。因此，监测机动车驾驶员生命体征及其是否饮酒成为安全驾驶的重要问题。

在现有技术中，有通过摄像头在行车过程中采集驾驶员面部，通过视觉图像识别技术，监测驾驶员双眼是否闭合，是否有持续低头、点头或晃动等动作来判断驾驶员是否疲劳驾驶。当该系统监测到驾驶员有疲劳驾驶或打瞌睡情况时，通过声音警告方式来提醒驾驶员。这种系统的不足在于：

a、通过摄像头和图像识别技术，容易出现误判，给驾驶员带来干扰；

b、通过摄像头采集到驾驶员面部信息进而用图像识别技术难以实时监测到驾驶员生命体征信息，当驾驶员身体出现状况时，无法及时给出警告；

c、驾驶员行车过程中全程被监控，个人隐私完全被记录在系统中，有泄露个人隐私的风险。

此外，目前市场上大多机动车并未配置酒精监测系统，更多的是靠机动车驾驶员的自觉自律及对《道路交通安全法》的遵守来控制饮酒，但是每年仍然有大量由于酒后驾驶导致的安全事故发生。

技术实现要素：

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种驾驶员生命体征及酒态监测报警方向盘。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种驾驶员生命体征及酒态监测报警方向盘，包括壳体，还包括三色合一信号灯、后盖；壳体的左手握部、右手握部均开设有孔，左手握部的孔中嵌置有光电传感器A，右手握部的孔中嵌置有光电传感器B；壳体的下部嵌置有显示屏，显示屏下方的壳体上嵌置有酒精传感器；壳体的中间开设有圆孔，三色合一信号灯的发光端插置于圆孔中，三色合一信号灯的轴端通过导线与电路板相连接；

后盖的中部设置有保护板，保护板通过三根连接柱固定在后盖的外侧圆周上，保护板的前侧面上设置有多根定位柱，多根定位柱的中间卡置有电路板，电路板上设置有中央处理器，中央处理器位于电路板的前侧面上；电路板的前侧面上还设置有信号放大器、A/D转换器和天线，信号放大器位于A/D转换器的左侧并与之相连接，天线位于A/D转换器的下侧并与之相连接，天线的轴端固定在电路板上；电路板通过导线与汽车音响相连接。

光电传感器A、光电传感器B与酒精传感器均通过导线与信号放大器相连。显示屏通过导线与电路板相连接。三色合一信号灯的内部设置有多个红盘红管、黄盘黄管、绿盘绿管。红盘红管、黄盘黄管、绿盘绿管三者之间相互并联。光电传感器A、光电传感器B为红外传感器。光电传感器B左侧的壳体上设置有开关，开关通过导线与电路板相连接。

本实用新型检测效果准确，可实时监控司机的身体状态；避免了实时监控带来的误判与泄露隐私等问题；各项具体体征数据以及警报可保护司机或提醒周围乘客司机处于危险状态需要急救；当不需要进行检测时，也可关闭开关，此时的方向盘不再进行体征检测，其与市面上的方向盘功能相同。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1的分解结构示意图。

图中：1、壳体；2、光电传感器A；3、光电传感器B；4、酒精传感器；5、显示屏；6、三色合一信号灯；7、A/D转换器；8、信号放大器；9、天线；10、电路板；11、后盖；12、保护板；13、开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1所示的一种驾驶员生命体征及酒态监测报警方向盘，包括壳体1，还包括三色合一信号灯6、后盖11；壳体1与后盖11共同组成汽车方向盘的主体。壳体1的左手握部、右手握部均开设有孔，左手握部的孔中嵌置有光电传感器A 2，右手握部的孔中嵌置有光电传感器B 3，当司机使用方向盘时，方向盘处于正位摆放，此时司机的左手与右手握住的方向盘部位即是左手握部与右手握部，在这两个部位设置传感器可通过司机的手指测试司机的身体体征，例如心率、血氧、血压；光电传感器A 2、光电传感器B 3为红外传感器，进一步利用人体血管内血红蛋白对红外线的吸收来检测心率、血氧以及血压参数。

壳体1的下部嵌置有显示屏5，显示屏5通过导线与电路板10相连接，显示屏5用于将检测到的体征参数通过电路板10显示出来。显示屏5下方的壳体1上嵌置有酒精传感器4，酒精传感器4设置于方向盘上最靠近司机口鼻的位置，可准确接收司机呼出的气体，准确检测出气体中所含酒精的浓度，并且将其结果也显示在显示屏5上。

壳体1的中间开设有圆孔，三色合一信号灯6的发光端插置于圆孔中，三色合一信号灯6的轴端通过导线与电路板10相连接；三色合一信号灯6的内部设置有多个红盘红管、黄盘黄管、绿盘绿管；红盘红管、黄盘黄管、绿盘绿管三者之间相互并联。三色合一信号灯6利用其内部安装的多个红盘红管、黄盘黄管、绿盘绿管可发出红、黄、绿三种颜色的光，且三种颜色的光不并存，即仅发出单色的光，不同颜色的光警示不同的信息。

后盖11的中部设置有保护板12，保护板12通过三根连接柱固定在后盖11的外侧圆周上，保护板12、连接柱等都是后盖11用于保护方向盘内部的部件，可保护电路板10等部件不会暴露在外。保护板12的前侧面上设置有多根定位柱，多根定位柱的中间卡置有电路板10，电路板10上设置有中央处理器，中央处理器位于电路板10的前侧面上，中央处理器用于处理分析信号；电路板10的前侧面上还设置有信号放大器8、A/D转换器7和天线9，信号放大器8位于A/D转换器7的左侧并与之相连接，天线9位于A/D转换器7的下侧并与之相连接，天线9的轴端固定在电路板10上；光电传感器A 2、光电传感器B 3与酒精传感器4均通过导线与信号放大器8相连，信号放大器8用于将光电传感器A 2、光电传感器B 3与酒精传感器4传送来的微弱的模拟信号进行放大，并且进一步传送到A/D转换器7中，A/D转换器7用于将模拟信号转变为数字信号，天线9用于将数字信号发送给手机等移动端，使体征信息可以在移动端同步显示。电路板10通过导线与汽车音响相连接，在特定情况下，电路板可使汽车音响发出警告声。

光电传感器B 3左侧的壳体1上设置有开关13，开关13通过导线与电路板相连接，开关13用于控制电路板10与汽车电源之间的联系，当关闭开关13时，则切断了电路板10的电源，此时上述传感器则不会检测司机的体征参数。

本实用新型的使用原理为：

首先人体心率、血氧、血压的检测原理为：光电传感器发出的光可以照亮指端皮肤表面，此时光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器，在此过程中由于受到指端皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用，检测器检测到的光强度将减弱，其中皮肤肌肉组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的，而皮肤内的血液容积在心脏作用下呈搏动性变化当心脏收缩时外周血容量最多，光吸收量也最大，检测到的光强度最小；而在心脏舒张时，正好相反，检测到的光强度最大，这一变化过程使光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化，将此光强度变化信号转换成电信号，便可获得容积脉搏血流的变化。血氧与血压的检测也是利用上述可见光中的红外光可被血液中血红蛋白吸收的特性，利用朗伯比尔定律，可对血氧与血压进行检测；

进一步地，位于方向盘壳体1上的光电传感器A 2、光电传感器B 3与酒精传感器4可感应开车司机的心率、血氧、血压以及酒精浓度等体征参数，在导线的作用下，将上述较微弱的体征参数的模拟信号在信号放大器8中进行信号放大，然后再发送给A/D转换器7，A/D转换器7将模拟信号转变为数字信号，此时在导线的作用下将上述数字信号发送给显示屏5，使之在显示屏5上显示，另一方面，也可在天线9的作用下将上述数字信号发送给手机等移动客户端，使其能够在手机等移动客户端上同步查看。

在此期间，电路板上的中央处理器控制整个过程，并且对信号进行分析计算，当酒精浓度小于20mg/100ml时，三色合一信号灯6显示为绿色，且汽车音响不发出警报声；当酒精浓度大于或等于20mg/100ml，小于80mg/100ml时，此时的司机属于酒驾，三色合一信号灯6显示为黄色，且汽车音响发出警报声；当酒精浓度大于或等于80mg/100ml时，三色合一信号灯6显示为红色，且汽车音响发出警报声。

另一方面，当传感器检测到心率低于60次/分钟或血氧小于95％或根据1999年世界卫生组织及世界高血压联盟关于高血压的诊断和分级标准，血压处于非正常值时，电路板都会控制汽车音响发出警报声，以提醒司机或车内其他人。

本实用新型相比现有技术具有的优势为：

a、检测效果准确，可实时监控司机的身体状态；

b、避免了实时监控带来的误判与泄露隐私等问题；

c、各项具体体征数据以及警报可保护司机或提醒周围乘客司机处于危险状态需要急救；

d、当不需要进行检测时，也可关闭开关，此时的方向盘不再进行体征检测，其与市面上的方向盘功能相同。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。