一种能缓冲减震和显示转角的智方向盘的制作方法

本发明涉及一种能缓冲减震和显示转角的智方向盘，属于车辆安全技术领域。

背景技术：

随着汽车的不断发展，拥有车辆的人越来越多，学习车辆驾驶的人也越来越多，而各种交通事故的发生情况也不断增多，驾驶车辆的过程中，造成事故的原因有很多，方向盘不稳而导致车辆失控就是其中之一。在此交通事故中，造成方向盘不稳的原因大多是由于车辆产生剧烈震动时，方向盘会产生剧烈晃动，此时若驾驶员抓不稳方向盘，则会导致车辆方向失控，紧急制动则可能导致车辆翻车等危险，特别对于新手驾驶员来说，这类事故发生时更难以控制。为了防止此类事故发生，这里提出了一种能缓冲减震和显示转角的智方向盘，可监测车辆的震动情况以及车辆的转向方向，再通过磁流变液进行减震，可避免车辆震动使得方向盘管柱震动，从而防止管柱的震动使方向盘晃动，防止驾驶员因为方向盘晃动而抓不稳的情况，大大增加了行车安全性。

随着物质文化水平的不断提高，人们对车辆舒适度要求越来越高。人们在驾驶过程中，车辆了减震一部分通过座位传导到人体，另一部分通方向盘传导到人体。目前通过座位传导到人体的震动大部分可以通过座位的改进而减少，但是通过方向盘传导到人体的震动却很难减除。由于人驾驶过程中双手经常要握住方向盘，长时间从方向盘获得震动会造成疲劳。目前在车辆减震方面已经采用了多种技术，其中采用磁流变减震为其中一个技术，但是将磁流变运用到车辆方向盘减震，以减少车辆从方向盘上传到到人体的震动的技术目前还没有。

目前采用磁流变减震，通常采用线圈加磁流变液体的方式进行，缺乏对磁流变液体变化情况的检测、反馈，或者说检测反馈不足，造成磁流变液体减震效果不明显，自我调整状态不佳。

目前在方向盘柱体内采用磁流变技术进行减震，同时采用先进的检测反馈技术，运用多种传感器结合柱体进行创造性设计减震柱的发明还没有，亟待解决。

磁流变减震过程中，采用多种传感器，目前的传感器运用存在缺陷，结合减震反馈要求，创新性的综合设计各种传感器也必然具有较高的运用价值。

目前方向盘转向多少全靠驾驶员感觉和记忆，从方向盘上不能够直观了解，造成新手不能正确打方向盘造成事故，此问题也亟待解决。

针对方向盘转角显示、磁流变减震中均使用到转角传感器，但是如何提出一种更先进的转角传感器，并将相关技术综合、结合，实现一个新的发明创造也是亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是，针对背景技术中提出的需求和不足，设计一种能缓冲减震和显示转角的智方向盘，其属于车辆安全领域。

本发明采用的技术方案是：一种能缓冲减震和显示转角的智方向盘，其特征在于：包括上管柱、下管柱、减震柱、导电滑环，所述的减震柱将上管柱、下管柱连接在一起，起减震作用；所述的减震柱包含有外壁、环状丹倍效应器、透光壁、磁流变液、导电线圈、监测光纤、压力传感器、十字片、十字套、拉力传感器、震动传感器；所述的震动传感器通过导线连接到控制器，且震动传感器设置在上管柱和下管柱内，下管柱内的震动传感器用于监测车辆下部传到上的震动，下管柱内的震动传感器用于监测经减震柱减震后的震动情况；所述的透光壁内部设置有磁流变液和导电线圈，通过导线与设置在上管柱内部的控制器和电源连接，通过控制器控制导入导电线圈内电流的强弱进而控制磁流变液改变性能实现减震；

进一步的，控制器根据下管柱内的震动传感器监测的信号控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现减震，同时根据管柱内震动传感器监测的信号实时修正控制信号，结合反馈信号控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现更好的减震效果；

进一步的，所述的外壁处于减震柱最外层起到保护和遮光作用；所述的环状丹倍效应器紧贴外壁设置在外壁内层，并通过导线连接到设置在上管柱内部的控制器和电源；所述的透光壁紧贴环状丹倍效应器设置在环状丹倍效应器内侧，其起到保护环状丹倍效应器，防止设置在透光壁内部的磁流变液进入环状丹倍效应器位置的作用，并能保证设置在透光壁的监测光纤轨迹光斑能够穿过透光壁照射在环状丹倍效应器上；

进一步的，所述的十字片与下管柱固定连接，所述的十字片与上管柱固定连接，十字片插在十字套的空隙中，十字套将十字片包裹，呈封闭状态，但十字片没有将十字套充满，还留有一定的空隙，当方向盘转动时，十字片压紧磁流变液贴在十字套的内壁上，带动十字套转动，从而使管柱转动；为了防止十字片之间上下脱落，十字套上设置有卡槽a,十字套上设置有卡槽b，环状卡扣环卡在卡槽b和卡槽a将上管柱和下管柱固定，同时环状卡扣环、卡槽b、卡槽a之间也设置有间隙，间隙内充满磁流变液，由于磁流变液受有控制器控制的导电线圈作用而软硬会根据需要发生变化，起到减震作用；

进一步的，所述的拉力传感器和监测光纤环形分布设置在十字套和十字片外沿，且拉力传感器和监测光纤一头固定连接到下管柱，另一头固定连接到上管柱；其中拉力传感器具有一定延展性，防止上管柱和下管柱相对扭动时拉断；监测光纤具有一定松弛度，防止上管柱和下管柱相对扭动时拉断；拉力传感器将信号通过导线传到上管柱内的控制器内；监测光纤从上管柱内获得光源；

进一步的，十字片上设置有压力传感器，压力传感器通过导线将信号传输到上管柱内部的控制器内；

进一步的，减震柱内部的空隙装有磁流变液和导电线圈，通过对导电线圈通电，可产生磁场，使磁流变液变硬，无磁场则使磁流变液变软，通过各装置监测车辆震动情况，以使磁流变液变化，从而达到减震的效果，防止方向盘晃动。

进一步的，磁流变液变化和方向盘转动时，监测光纤受到磁流变液的作用，会发生扭转，其光斑投影在环状丹倍效应器上，环状丹倍效应器由于光生非平衡载流子扩散速度的差异，直接引起了光照方向的电场和电位差，通过电位差可判断光电的位置，从而对判断整个光纤的变化实现对减震柱内磁流变液个点变化情况是实时监测；环状丹倍效应器将相关信号传输到控制器，控制器根据环状丹倍效应器的信号能够清楚分析出减震柱内部每一个点的变化情况，控制器能够根据该信号反馈进一步结合其它传感器信号获得最佳控制信号控制磁流变液的特性实现最佳减震效果；

进一步的，磁流变液变化和方向盘转动时，拉力传感器受到磁流变液的作用，拉力传感器会发生拉伸，拉力传感器将相关信号传输到控制器，控制器根据拉力传感器的信号能够清楚分析出减震柱内部环面上拉力线性变化情况，控制器能够根据该信号反馈进一步结合其它传感器信号获得最佳控制信号控制磁流变液的特性实现最佳减震效果；

进一步的，磁流变液变化和方向盘转动时，十字片上的压力传感器能够监测十字片和十字套之间力的传递情况，控制器根据压力传感器进一步结合其它传感器信号获得最佳控制信号控制磁流变液的特性实现最佳减震效果；

进一步的，工作时，控制器同时接收震动传感器、压力传感器、拉力传感器、环状丹倍效应器的信号，并进行综合分析和实时反馈，控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现最佳效果。

进一步的，所述的震动传感器还设置在车辆的底盘上，该设置在车辆的底盘上的震动传感器可监测车辆的震动情况，，具体是通过内部的压电陶瓷片加弹簧重锤结构感受机械运动振动的参量如振动速度、频率、加速度并转换成电信号，根据电信号可判断震动的幅度大小；同时该设置在车辆的底盘上的震动传感器与控制器连接，并将信号传输到控制器，控制器结合该设置在车辆的底盘上的震动传感器的信号和其它传感器信号进行综合分析和实时反馈，控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现最佳效果。

进一步的，所述的上管柱的上外壁内设有一个导光圈，同时上面设有一个led照明灯，监测光纤也贯穿于导光圈，led照明灯的光线可使导光圈发亮，便通过导光圈使光线到达监测光纤上，监测光纤可传导光线，使光线在监测光纤中传递。

进一步的，在上管柱内部还设置有电子设备放置腔,电子设备放置腔内放置部分控制电路。

进一步的，上管柱和下管柱上分别套有光电转角传感器，所述的光电转角传感器包括上光电转角传感器和下光电转角传感器；所述的光电转角传感器由旋转环、圆环套、螺旋光纤、光源、块状丹倍效应器、保护壳、透明保护环组成，旋转环固定在上管柱或下管柱的柱体上，并随柱体转动，旋转环外壁上设置有安装螺旋光纤的螺旋槽，螺旋槽内设置螺旋光纤，螺旋光纤起始端设置有块状光斑；圆环套设置在旋转环外部，且圆环套对称设置有两个安装卡槽，安装卡槽内分别设置有光源和块状丹倍效应器，光源发出的光照射在螺旋光纤上，螺旋光纤随旋转环旋转过程中，螺旋光纤通过块状丹倍效应器处的光点位置会不断改变，且每个角度螺旋光纤投影在块状丹倍效应器的光点均不一样，块状丹倍效应器与控制器电连接，控制器内预先录入不同光斑对于的角度，由于光斑和角度是连续的，其测量和判断也是连续的；块状丹倍效应器由于光生非平衡载流子扩散速度的差异，直接引起了光照方向的电场和电位差，通过电位差可判断光电的位置，控制器分析块状丹倍效应器获得的信号，进而能够确定旋转环旋转的角度，由于超过度的旋转后，光的轨迹会重复上一次的，为了更好的帮助控制器判定旋转的周数，螺旋槽内设置螺旋光纤，螺旋光纤起始端设置有块状光斑，该光斑每两次经过块状丹倍效应器上同一个位置，期间旋转环旋转了一周，此时控制器计数一周和度，超过整周的部分控制器可以根据螺旋光纤投影在块状丹倍效应器确定转角度数；

进一步的，为了保护螺旋光纤，旋转环外部固定有透明保护环，其采用透明的目的是保证光能够通过；

进一步的，为了保护块状丹倍效应器和光源，块状丹倍效应器和光源外部均设置透明密封材料；

进一步的，为了防止外部光线污染，并保护相关元件，设置外保护壳，同时外保护壳将圆环套固定为一体，设置支撑杆通过与外保护壳连接来固定整个光电转角传感器,支撑杆中空，导线贯穿支撑杆设置，导线通过支撑杆内部实现块状丹倍效应器、光源的电源供给和信号传输；

进一步的，光电转角传感器与控制器连接，并将信号传输到控制器，其中控制器根据比对上光电转角传感器和下光电转角传感器的转角误差，控制转向助力泵的输出功率，实现更好、更准的这辆转向；其中控制器根据比对上光电转角传感器和下光电转角传感器的转角误差，将信号反馈到控制器，控制器结合该信号和其它传感器的信号综合分析，进一步控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现最佳效果。

进一步的，方向盘中间的位置设置有一圈led灯和显示屏，led灯分别由红、黄、蓝三种颜色组成，每种颜色的都单独受单控制器控制，块状丹倍效应定位器监测的弧度信息通过控制器进行分析计算，计算出螺旋光纤转动的度数后，控制器控制led灯根据转动的度数使led灯发亮，led灯在方向盘上是一个圆圈，led灯发亮的数量根据监测度数来定，监测的度数决定led灯亮的度数，方向盘转一圈以内则蓝灯亮，转动以内两圈则黄灯亮，转动三圈以内则红灯亮，同时根据转动的方向，控制器再控制显示屏显示左或右，可防止新手驾驶员忘记转动方向盘的次数及提醒转动的方向。

进一步的，上管柱上设置有导电滑环，导电滑环包含信号传输部分和电力传输部分，利用导电环的滑动接触、静电耦合或电磁耦合，在固定座架转动部件与滚动或滑动部件之间传递电信号，以便实现对上管柱、下管柱、减震柱内部的相关元件实现供电，同时实现信号传输。

进一步的，设置支撑杆固定导电滑环，导线贯穿支撑杆设置，导线通过支撑杆内部进入导电环实现电力供应和信号传输。

进一步的，所述的控制器包括单片机和计算机，所述的一种能缓冲减震和显示转角的智方向盘中的环状丹倍效应器、导电线圈、监测光纤、压力传感器、拉力传感器、震动传感器、光源、led灯和显示屏、光电转角传感器均与单片机电连接，由单片机控制，但所述单片机不限于一个；单片机通过导线或无线通讯模块连接电脑，由电脑帮助处理分析信号，提升效率；同时单片机和电脑实现数据交换，且单片机可由电脑控制。

本发明的有益效果是：

1.结合方向盘柱设计，采用减震柱减震，震动传感器设置在上管柱和下管柱内，下管柱内的震动传感器用于监测车辆下部传到上的震动，下管柱内的震动传感器用于监测经减震柱减震后的震动情况；所述的透光壁内部设置有磁流变液和导电线圈，通过导线与设置在上管柱内部的控制器和电源连接，通过控制器控制导入导电线圈内电流的强弱进而控制磁流变液改变性能实现减震。

2.控制器根据下管柱内的震动传感器监测的信号控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现减震，同时根据管柱内震动传感器监测的信号实时修正控制信号，结合反馈信号控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现更好的减震效果。

3.设计了包含监测光纤、环状丹倍效应器、拉力传感器、压力传感器、震动传感器相结合的反馈装置。尤其是合理设计它们之间相互关系和结构、布局，实现了较好减震反馈效果。

4.采用所述的十字片与十字套结合的方式，但十字片没有将十字套充满，还留有一定的空隙，当方向盘转动时，十字片压紧磁流变液贴在十字套的内壁上，带动十字套转动，从而使管柱转动；为了防止十字片之间上下脱落，十字套上设置有卡槽a,十字套上设置有卡槽b，环状卡扣环卡在卡槽b和卡槽a将上管柱和下管柱固定，同时环状卡扣环、卡槽b、卡槽a之间也设置有间隙，间隙内充满磁流变液，由于磁流变液受有控制器控制的导电线圈作用而软硬会根据需要发生变化，起到减震作用。

5.采用拉力传感器和监测光纤环形分布设置在十字套和十字片外沿，且拉力传感器和监测光纤一头固定连接到下管柱，另一头固定连接到上管柱；其中拉力传感器具有一定延展性，防止上管柱和下管柱相对扭动时拉断；监测光纤具有一定松弛度，防止上管柱和下管柱相对扭动时拉断；拉力传感器将信号通过导线传到上管柱内的控制器内；监测光纤从上管柱内获得光源所述的外壁处于减震柱最外层起到保护和遮光作用；所述的环状丹倍效应器紧贴外壁设置在外壁内层，并通过导线连接到设置在上管柱内部的控制器和电源；所述的透光壁紧贴环状丹倍效应器设置在环状丹倍效应器内侧，其起到保护环状丹倍效应器，防止设置在透光壁内部的磁流变液进入环状丹倍效应器位置的作用，并能保证设置在透光壁的监测光纤轨迹光斑能够穿过透光壁照射在环状丹倍效应器上，各个结构之间设计巧妙，协同配合，实现了较好的信号反馈和调节。

6.十字片上设置有压力传感器，压力传感器通过导线将信号传输到上管柱内部的控制器内，进一步提高信号反馈调节功能。

7.减震柱内部的空隙装有磁流变液和导电线圈，通过对导电线圈通电，可产生磁场，使磁流变液变硬，无磁场则使磁流变液变软，通过各装置监测车辆震动情况，以使磁流变液变化，从而达到减震的效果，防止方向盘晃动；磁流变液变化和方向盘转动时，监测光纤受到磁流变液的作用，会发生扭转，其光斑投影在环状丹倍效应器上，环状丹倍效应器由于光生非平衡载流子扩散速度的差异，直接引起了光照方向的电场和电位差，通过电位差可判断光电的位置，从而对判断整个光纤的变化实现对减震柱内磁流变液个点变化情况是实时监测；环状丹倍效应器将相关信号传输到控制器，控制器根据环状丹倍效应器的信号能够清楚分析出减震柱内部每一个点的变化情况，控制器能够根据该信号反馈进一步结合其它传感器信号获得最佳控制信号控制磁流变液的特性实现最佳减震效果；磁流变液变化和方向盘转动时，拉力传感器受到磁流变液的作用，拉力传感器会发生拉伸，拉力传感器将相关信号传输到控制器，控制器根据拉力传感器的信号能够清楚分析出减震柱内部环面上拉力线性变化情况，控制器能够根据该信号反馈进一步结合其它传感器信号获得最佳控制信号控制磁流变液的特性实现最佳减震效果；磁流变液变化和方向盘转动时，十字片上的压力传感器能够监测十字片和十字套之间力的传递情况，控制器根据压力传感器进一步结合其它传感器信号获得最佳控制信号控制磁流变液的特性实现最佳减震效果；工作时，控制器同时接收震动传感器、压力传感器、拉力传感器、环状丹倍效应器的信号，并进行综合分析和实时反馈，控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现最佳效果。

8.所述的震动传感器还设置在车辆的底盘上，该设置在车辆的底盘上的震动传感器可监测车辆的震动情况，具体是通过内部的压电陶瓷片加弹簧重锤结构感受机械运动振动的参量如振动速度、频率、加速度并转换成电信号，根据电信号可判断震动的幅度大小；同时该设置在车辆的底盘上的震动传感器与控制器连接，并将信号传输到控制器，控制器结合该设置在车辆的底盘上的震动传感器的信号和其它传感器信号进行综合分析和实时反馈，控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现最佳效果。

9.合理设监测光纤光的导入、各传感器的信号、电源导入，具体的所述的上管柱的上外壁内设有一个导光圈，同时上面设有一个led照明灯，监测光纤也贯穿于导光圈，led照明灯的光线可使导光圈发亮，便通过导光圈使光线到达监测光纤上，监测光纤可传导光线，使光线在监测光纤中传递。在上管柱内部还设置有电子设备放置腔,电子设备放置腔内放置部分控制电路。

10.上管柱和下管柱上分别套有光电转角传感器，所述的光电转角传感器包括上光电转角传感器和下光电转角传感器；光电转角传感器与控制器连接，并将信号传输到控制器，其中控制器根据比对上光电转角传感器和下光电转角传感器的转角误差，控制转向助力泵的输出功率，实现更好、更准的这辆转向；其中控制器根据比对上光电转角传感器和下光电转角传感器的转角误差，将信号反馈到控制器，控制器结合该信号和其它传感器的信号综合分析，进一步控制导入导电线圈的电流进而控制磁流变液改变性能实现最佳效果。

11.从新设计出了一种新的光电转角传感器，所述的光电转角传感器由旋转环、圆环套、螺旋光纤、光源、块状丹倍效应器、保护壳、透明保护环组成，旋转环固定在上管柱或下管柱的柱体上，并随柱体转动，旋转环外壁上设置有安装螺旋光纤的螺旋槽，螺旋槽内设置螺旋光纤，螺旋光纤起始端设置有块状光斑；圆环套设置在旋转环外部，且圆环套对称设置有两个安装卡槽，安装卡槽内分别设置有光源和块状丹倍效应器，光源发出的光照射在螺旋光纤上，螺旋光纤随旋转环旋转过程中，螺旋光纤通过块状丹倍效应器处的光点位置会不断改变，且每个角度螺旋光纤投影在块状丹倍效应器的光点均不一样，块状丹倍效应器与控制器电连接，控制器内预先录入不同光斑对于的角度，由于光斑和角度是连续的，其测量和判断也是连续的；块状丹倍效应器由于光生非平衡载流子扩散速度的差异，直接引起了光照方向的电场和电位差，通过电位差可判断光电的位置，控制器分析块状丹倍效应器获得的信号，进而能够确定旋转环旋转的角度，由于超过度的旋转后，光的轨迹会重复上一次的，为了更好的帮助控制器判定旋转的周数，螺旋槽内设置螺旋光纤，螺旋光纤起始端设置有块状光斑，该光斑每两次经过块状丹倍效应器上同一个位置，期间旋转环旋转了一周，此时控制器计数一周和度，超过整周的部分控制器可以根据螺旋光纤投影在块状丹倍效应器确定转角度数；为了保护螺旋光纤，旋转环外部固定有透明保护环，其采用透明的目的是保证光能够通过；为了保护块状丹倍效应器和光源，块状丹倍效应器和光源外部均设置透明密封材料；为了防止外部光线污染，并保护相关元件，设置外保护壳，同时外保护壳将圆环套固定为一体，设置支撑杆通过与外保护壳连接来固定整个光电转角传感器,支撑杆中空，导线贯穿支撑杆设置，导线通过支撑杆内部实现块状丹倍效应器、光源的电源供给和信号传输。

12.设计了方向盘转角显示装置，方向盘中间的位置设置有一圈led灯和显示屏，led灯分别由红、黄、蓝三种颜色组成，每种颜色的都单独受单控制器控制，块状丹倍效应定位器监测的弧度信息通过控制器进行分析计算，计算出螺旋光纤转动的度数后，控制器控制led灯根据转动的度数使led灯发亮，led灯在方向盘上是一个圆圈，led灯发亮的数量根据监测度数来定，监测的度数决定led灯亮的度数，方向盘转一圈以内则蓝灯亮，转动以内两圈则黄灯亮，转动三圈以内则红灯亮，同时根据转动的方向，控制器再控制显示屏显示左或右，可防止新手驾驶员忘记转动方向盘的次数及提醒转动的方向。

13.上管柱上设置有导电滑环，导电滑环包含信号传输部分和电力传输部分，利用导电环的滑动接触、静电耦合或电磁耦合，在固定座架转动部件与滚动或滑动部件之间传递电信号，以便实现对上管柱、下管柱、减震柱内部的相关元件实现供电，同时实现信号传输。

14.所述的控制器包括单片机和计算机，所述的一种能缓冲减震和显示转角的智方向盘中的环状丹倍效应器、导电线圈、监测光纤、压力传感器、拉力传感器、震动传感器、光源、led灯和显示屏、光电转角传感器均与单片机电连接，由单片机控制，但所述单片机不限于一个；单片机通过导线或无线通讯模块连接电脑，由电脑帮助处理分析信号，提升效率；同时单片机和电脑实现数据交换，且单片机可由电脑控制。

附图说明

图1为本发明的管柱整体结构示意图；

图2为本发明的减震柱位置平面示意图；

图3为本发明的减震柱部位整体结构示意图；

图4为本发明的减震柱部分结构截面图；

图5为本发明的减震柱卡口环示意图；

图6为本发明的减震柱无卡扣环意图；

图7为本发明的十字片截面示意图；

图8为本发明的十字套结构示意图；

图9为本发明的十字片结构示意图；

图10为本发明的十字套整体截面示意图；

图11为本发明的监测光纤在减震柱位置处示意图；

图12为本发明的上管柱内部部分结构示意图；

图13为本发明的减震柱整体截面示意图；

图14、图15为本发明的光电传感器外部结构示意图；

图16为本发明的光电传感器内部结构示意图；

图17为本发明的光电传感器内部结构截面示意图；

图18为本发明的光电传感器旋转环和螺旋光纤安装示意图；

图19为本发明的监测光纤部分细节结构示意图；

图20为本发明的方向盘示意图；

图21为本发明的部分电路逻辑图；

图22为本发明的单片机控制逻辑图。

图中各标号为1-上管柱；101-上外壁；2-下管柱；3-减震柱；301-十字套；3011-卡槽a；3012-卡槽b；302-十字片；303-卡扣环；304-导光圈；305-透光壁；306-环状单倍效应器；307-外壁；4-监测光纤；5-led照明灯；6-导电滑环；7-上光电转角传感器；701-螺旋光纤；702-旋转环；703-透明保护环；704-块状光斑；8-下光电转角传感器；9-磁流变液；10-压力传感器；11-圆环套；1101-光源；1102-块状丹倍效应器；1103-外保护壳；12-拉力传感器；13-导电线圈；14-显示屏；15-无线通讯模块；16-单片机；17-电子设备放置腔；18-支撑杆；19-led灯。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例，一种能缓冲减震和显示转角的智方向盘，其特征在于：包括上管柱1、下管柱2、减震柱3、导电滑环6，所述的减震柱3将上管柱1、下管柱2连接在一起，起减震作用；所述的减震柱3包含有外壁307、环状丹倍效应器306、透光壁305、磁流变液9、导电线圈13、监测光纤4、压力传感器10、十字片302、十字套301、拉力传感器12、震动传感器；所述的震动传感器通过导线连接到控制器，且震动传感器设置在上管柱1和下管柱2内，下管柱2内的震动传感器用于监测车辆下部传到上的震动，下管柱2内的震动传感器用于监测经减震柱3减震后的震动情况；所述的透光壁305内部设置有磁流变液9和导电线圈13，通过导线与设置在上管柱1内部的控制器和电源连接，通过控制器控制导入导电线圈13内电流的强弱进而控制磁流变液9改变性能实现减震；

控制器根据下管柱2内的震动传感器监测的信号控制导入导电线圈13的电流进而控制磁流变液9改变性能实现减震，同时根据管柱2内震动传感器监测的信号实时修正控制信号，结合反馈信号控制导入导电线圈13的电流进而控制磁流变液9改变性能实现更好的减震效果；

所述的外壁307处于减震柱3最外层起到保护和遮光作用；所述的环状丹倍效应器306紧贴外壁307设置在外壁内层，并通过导线连接到设置在上管柱1内部的控制器和电源；所述的透光壁305紧贴环状丹倍效应器306设置在环状丹倍效应器306内侧，其起到保护状丹倍效应器306，防止设置在透光壁305内部的磁流变液9进入环状丹倍效应器306位置的作用，并能保证设置在透光壁305的监测光纤4轨迹光斑能够穿过透光壁305照射在环状丹倍效应器306上；

所述的十字片302与下管柱2固定连接，所述的十字片302与上管柱1固定连接，十字片302插在十字套301的空隙中，十字套301将十字片302包裹，呈封闭状态，但十字片302没有将十字套301充满，还留有一定的空隙，当方向盘转动时，十字片302压紧磁流变液9贴在十字套301的内壁上，带动十字套301转动，从而使管柱转动；为了防止十字片302之间上下脱落，十字套301上设置有卡槽a3011,十字套301上设置有卡槽b3012，环状卡扣环303卡在卡槽b3012和卡槽a3011将上管柱1和下管柱2固定，同时环状卡扣环303、卡槽b3012、卡槽a3011之间也设置有间隙，间隙内充满磁流变液9，由于磁流变液9受有控制器控制的导电线圈13作用而软硬会根据需要发生变化，起到减震作用；

所述的拉力传感器12和监测光纤4环形分布设置在十字套301和十字片302外沿，且拉力传感器12和监测光纤4一头固定连接到下管柱2，另一头固定连接到上管柱1；其中拉力传感器12具有一定延展性，防止上管柱1和下管柱2相对扭动时拉断；监测光纤4具有一定松弛度，防止上管柱1和下管柱2相对扭动时拉断；拉力传感器12将信号通过导线传到上管柱1内的控制器内；监测光纤4从上管柱1内获得光源；

所述的，十字片302上设置有压力传感器10，压力传感器10通过导线将信号传输到上管柱1内部的控制器内；

减震柱3内部的空隙装有磁流变液9和导电线圈13，通过对导电线圈13通电，可产生磁场，使磁流变液9变硬，无磁场则使磁流变液9变软，通过各装置监测车辆震动情况，以使磁流变液9变化，从而达到减震的效果，防止方向盘晃动。

磁流变液9变化和方向盘转动时，监测光纤4受到磁流变液9的作用，会发生扭转，其光斑投影在环状丹倍效应器306上，环状丹倍效应器306由于光生非平衡载流子扩散速度的差异，直接引起了光照方向的电场和电位差，通过电位差可判断光电的位置，从而对判断整个光纤的变化实现对减震柱3内磁流变液9个点变化情况是实时监测；环状丹倍效应器306将相关信号传输到控制器，控制器根据环状丹倍效应器306的信号能够清楚分析出减震柱3内部每一个点的变化情况，控制器能够根据该信号反馈进一步结合其它传感器信号获得最佳控制信号控制磁流变液9的特性实现最佳减震效果；

磁流变液9变化和方向盘转动时，拉力传感器12受到磁流变液9的作用，拉力传感器12会发生拉伸，拉力传感器12将相关信号传输到控制器，控制器根据拉力传感器12的信号能够清楚分析出减震柱3内部环面上拉力线性变化情况，控制器能够根据该信号反馈进一步结合其它传感器信号获得最佳控制信号控制磁流变液9的特性实现最佳减震效果；

磁流变液9变化和方向盘转动时，十字片302上的压力传感器10能够监测十字片302和十字套301之间力的传递情况，控制器根据压力传感器10进一步结合其它传感器信号获得最佳控制信号控制磁流变液9的特性实现最佳减震效果；

工作时，控制器同时接收震动传感器、压力传感器10、拉力传感器12、环状丹倍效应器306的信号，并进行综合分析和实时反馈，控制导入导电线圈13的电流进而控制磁流变液9改变性能实现最佳效果。

所述的震动传感器还设置在车辆的底盘上，该设置在车辆的底盘上的震动传感器可监测车辆的震动情况，，具体是通过内部的压电陶瓷片加弹簧重锤结构感受机械运动振动的参量如振动速度、频率、加速度并转换成电信号，根据电信号可判断震动的幅度大小；同时该设置在车辆的底盘上的震动传感器与控制器连接，并将信号传输到控制器，控制器结合该设置在车辆的底盘上的震动传感器的信号和其它传感器信号进行综合分析和实时反馈，控制导入导电线圈13的电流进而控制磁流变液9改变性能实现最佳效果。

所述的上管柱1的上外壁101内设有一个导光圈304，同时上面设有一个led照明灯5，监测光纤4也贯穿于导光圈304，led照明灯5的光线可使导光圈304发亮，便通过导光圈304使光线到达监测光纤4上，监测光纤4可传导光线，使光线在监测光纤4中传递。

在上管柱1内部还设置有电子设备放置腔17,电子设备放置腔17内放置部分控制电路。

上管柱1和下管柱2上分别套有光电转角传感器，所述的光电转角传感器包括上光电转角传感器7和下光电转角传感器8；所述的光电转角传感器由旋转环702、圆环套11、螺旋光纤701、光源1101、块状丹倍效应器1102、保护壳1103、透明保护环703组成，旋转环702固定在上管柱1或下管柱2的柱体上，并随柱体转动，旋转环702外壁上设置有安装螺旋光纤701的螺旋槽，螺旋槽内设置螺旋光纤701，螺旋光纤701起始端设置有块状光斑704；圆环套11设置在旋转环702外部，且圆环套11对称设置有两个安装卡槽，安装卡槽内分别设置有光源1101和块状丹倍效应器1102，光源发出的光照射在螺旋光纤701上，螺旋光纤701随旋转环702旋转过程中，螺旋光纤701通过块状丹倍效应器1102处的光点位置会不断改变，且每个角度螺旋光纤701投影在块状丹倍效应器1102的光点均不一样，块状丹倍效应器1102与控制器电连接，控制器内预先录入不同光斑对于的角度，由于光斑和角度是连续的，其测量和判断也是连续的；块状丹倍效应器1102由于光生非平衡载流子扩散速度的差异，直接引起了光照方向的电场和电位差，通过电位差可判断光电的位置，控制器分析块状丹倍效应器1102获得的信号，进而能够确定旋转环702旋转的角度，由于超过360度的旋转后，光的轨迹会重复上一次的，为了更好的帮助控制器判定旋转的周数，螺旋槽内设置螺旋光纤701，螺旋光纤701起始端设置有块状光斑704，该光斑704每两次经过块状丹倍效应器1102上同一个位置，期间旋转环702旋转了一周，此时控制器计数一周和360度，超过整周的部分控制器可以根据螺旋光纤701投影在块状丹倍效应器1102确定转角度数；

为了保护螺旋光纤701，旋转环702外部固定有透明保护环703，其采用透明的目的是保证光能够通过；

为了保护块状丹倍效应器1102和光源1101，块状丹倍效应器1102和光源1101外部均设置透明密封材料；

为了防止外部光线污染，并保护相关元件，设置外保护壳1103，同时外保护壳1103将圆环套11固定为一体，设置支撑杆18通过与外保护壳1103连接来固定整个光电转角传感器,支撑杆18中空，导线贯穿支撑杆18设置，导线通过支撑杆18内部实现块状丹倍效应器1102、光源1101的电源供给和信号传输；

光电转角传感器与控制器连接，并将信号传输到控制器，其中控制器根据比对上光电转角传感器7和下光电转角传感器8的转角误差，控制转向助力泵的输出功率，实现更好、更准的这辆转向；其中控制器根据比对上光电转角传感器7和下光电转角传感器8的转角误差，将信号反馈到控制器，控制器结合该信号和其它传感器的信号综合分析，进一步控制导入导电线圈13的电流进而控制磁流变液9改变性能实现最佳效果。

方向盘中间的位置设置有一圈led灯19和显示屏15，led灯19分别由红、黄、蓝三种颜色组成，每种颜色的都单独受单控制器控制，块状丹倍效应定位器1101监测的弧度信息通过控制器进行分析计算，计算出螺旋光纤701转动的度数后，控制器控制led灯19根据转动的度数使led灯19发亮，led灯19在方向盘上是一个圆圈，led灯19发亮的数量根据监测度数来定，监测的度数决定led灯19亮的度数，方向盘转一圈以内则蓝灯亮，转动以内两圈则黄灯亮，转动三圈以内则红灯亮，同时根据转动的方向，控制器再控制显示屏15显示左或右，可防止新手驾驶员忘记转动方向盘的次数及提醒转动的方向。

上管柱1上设置有导电滑环6，导电滑环6包含信号传输部分和电力传输部分，利用导电环的滑动接触、静电耦合或电磁耦合，在固定座架转动部件与滚动或滑动部件之间传递电信号，以便实现对上管柱1、下管柱2、减震柱3内部的相关元件实现供电，同时实现信号传输。

设置支撑杆18固定导电滑环6，导线贯穿支撑杆18设置，导线通过支撑杆18内部进入导电环实现电力供应和信号传输。

所述的控制器包括单片机和计算机，所述的一种能缓冲减震和显示转角的智方向盘中的环状丹倍效应器306、导电线圈13、监测光纤4、压力传感器10、拉力传感器12、震动传感器、光源1101、led灯19和显示屏15、光电转角传感器均与单片机电连接，由单片机控制，但所述单片机不限于一个；单片机通过导线或无线通讯模块13连接电脑，由电脑帮助处理分析信号，提升效率；同时单片机和电脑实现数据交换，且单片机可由电脑控制。

如图所示，该系统所用单片机16型号为at89c51，通讯电路包括与计算机连接的串口通讯电路和无线通讯电路（包含无线发射电路和无线接收电路）；磁流变液9装置由经驱动电路连接的内部电磁线圈来激发，压力、拉力传感器的型号为bmp180，指示信号led包括红、黄、蓝三组由三极管驱动电路驱动并受单片机16控制。为了保障单片机16运行，给单片机16增加复位电路。复位电路有以下功能：上电复位可以对内部存储器进行复位；同步内外的时钟信号；电压波动或不稳定时，复位电路给电路延时直到电路稳定；当程序出错时通过复位电路使单片机16恢复正常运行状态。串口通信电路常用于计算机获取远程采集的数据。max232是电平转换接口，compim即标准的电脑rs232接口。单片机16发出的信号经max232转换电平之后通过rs232接口传输给电脑。无线发射电路为常见的发射机电路，由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。所以显然，发射采用使用声表器件的电路。无线接收电路的接收机可使用超再生电路或超外差电路，超再生电路成本低，功耗小可达100ua左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。磁流变液9装置由磁流变液9和与之配套的驱动电路构成。包括两个与单片机16相连的绕线基板（通电后被磁化），和分布于极板间的易被磁化的铁屑。通电后铁屑被磁化，且随着极板被改变磁性，铁屑运动成磁流。在系统收到外部信息确定需要激发磁流变液9装置工作时，与磁流变液9装置连接的单片机16的对应管脚变为低电平，使磁流变液9驱动回路导通工作。led灯8组指示装置，共有红、黄、蓝三组。led灯8组采用共阳极接法由公共的三极管射极放大电路驱动。收到指示信息后，单片机16上对应颜色组的管脚由高电平变为低电平，使该灯组的驱动电路形成回路从而点亮。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应在本发明的保护范围之内。