專利名稱：安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全操控方法及系統(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用于汽車、輪 船、火車、飛機(jī)等交通運(yùn)輸工具或起重機(jī)、車床等機(jī)械設(shè)備儀器中的安全 操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車、輪船、火車、飛機(jī)等交通運(yùn)輸工具， 以及起重機(jī)、車床等機(jī)械設(shè)備已經(jīng)在生產(chǎn)、生活中扮演了越來(lái)越重要的角 色，而隨著這些人工操作設(shè)備的普及應(yīng)用，由于過(guò)失操作而發(fā)生安全事故 的情況也越來(lái)越多，其中又有相當(dāng)比例的過(guò)失操作是由于駕駛員或操作者 吃食物、撿拾物品等動(dòng)作而下意識(shí)或無(wú)意識(shí)放開(kāi)或放+〉方向盤(pán)、操作手柄 所致，這種失誤最讓人遺憾，也最應(yīng)予以避免。因此,關(guān)于安全操控振動(dòng) 感應(yīng)報(bào)警裝置方面的研究成為本領(lǐng)域的重要課題之一。
現(xiàn)有的安全操控感應(yīng)報(bào)警裝置可大致分為三種其中采用身體狀況監(jiān) 控、駕駛姿勢(shì)監(jiān)控的裝置成本均較高，安裝、使用也相對(duì)復(fù)雜；而釆用持 握部壓力監(jiān)控的裝置，由于壓力監(jiān)控的敏感性低，壽命短、在實(shí)踐中很容 易造成誤報(bào)或不報(bào)的情況。如何研制一種可靈敏監(jiān)控駕駛員或操作者對(duì)方 向盤(pán)或操作手柄的持握狀況，當(dāng)放開(kāi)或放松方向盤(pán)或操作手柄時(shí)可對(duì)駕駛 員或操作者施以警示，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低、使用方便的安全操控 感應(yīng)報(bào)警方法、系統(tǒng)，是本領(lǐng)域當(dāng)前的研究方向之一，也是業(yè)界極需改進(jìn) 的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種新型結(jié)構(gòu)的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警方法， 所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其可靈敏監(jiān)控駕駛員或操作者對(duì)持握部的持握狀況，當(dāng)放開(kāi)或放松持握部時(shí)可對(duì)駕駛員或操作者施以警示，從而更加適于 實(shí)用。
本發(fā)明的目的在于，提供一種新型結(jié)構(gòu)的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)， 所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其應(yīng)用上述方法，且設(shè)備結(jié)構(gòu)筒單、制作成本低、 使用方便，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依 據(jù)本發(fā)明提出的一種安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警方法，應(yīng)用于持續(xù)持握操作的
設(shè)備，包括以下步驟監(jiān)控設(shè)備持握部的持握微振動(dòng)狀態(tài)，并發(fā)出相應(yīng)的 電感應(yīng)信號(hào)；將上述感應(yīng)信號(hào)檢測(cè)并放大；信號(hào)的分析和處理；當(dāng)對(duì)振動(dòng) 信號(hào)分析結(jié)果為脫離或放松持握時(shí)，發(fā)出警報(bào)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù) 上述方法提出的一種安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，主要包括振動(dòng)感應(yīng)傳 感裝置，其內(nèi)部設(shè)有監(jiān)控持握狀態(tài)的振動(dòng)感應(yīng)器；數(shù)據(jù)處理裝置，接收并 分析傳感裝置傳送的信號(hào)，在振動(dòng)信號(hào)分析為脫離或放松持握時(shí)接通報(bào)警 輸出驅(qū)動(dòng)電路；以及警報(bào)裝置，通過(guò)報(bào)警輸出驅(qū)動(dòng)電路與數(shù)據(jù)處理裝置連 接；其中，振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置安裝于所述設(shè)備的持握部上，振動(dòng)感應(yīng)裝置 布滿該持握部。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可以釆用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步 實(shí)現(xiàn)。
前述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，所述的振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置為壓電 薄膜傳感系統(tǒng)。
前述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)處理裝置還與所述設(shè) 備的自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)控制電路相連接。
前述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，所述的持握部為方向盤(pán)或操作手柄。
前述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，所述的感應(yīng)器為振動(dòng)感應(yīng)器。
前述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，所述的警報(bào)裝置為蜂鳴器、壓電 陶瓷片、喇叭或警示燈。
前述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，所述的振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置為套狀、 條狀或潛入式。前述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)處理裝置和警報(bào)裝置 與振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置固定連接。
前述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)處理裝置和警報(bào)裝置 與振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置分離安裝。
本發(fā)明至少具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明安全操控振動(dòng)感 應(yīng)報(bào)警方法及其系統(tǒng)，可靈敏監(jiān)控駕駛員或操作者對(duì)方向盤(pán)或操作手柄的 持握振動(dòng)狀況，當(dāng)放開(kāi)或放松方向盤(pán)或操作手柄時(shí)可對(duì)駕駛員或操作者施 以警示，且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低、使用方便。本發(fā)明具有上述諸多 優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，并 具有廣泛的產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能更清楚了解本發(fā)明的技 術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為讓本發(fā)明的上述和其他 目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳 細(xì)i兌明3o下。


圖1是本發(fā)明安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)的電路連接示意圖。
圖2是振動(dòng)感應(yīng)裝置和數(shù)據(jù)處理裝置在方向盤(pán)上的安裝示意圖。
圖3是振動(dòng)感應(yīng)裝置和數(shù)據(jù)處理裝置在一種操作手柄上的安裝示意圖。
圖4是振動(dòng)感應(yīng)裝置和數(shù)據(jù)處理裝置在另 一種操作手柄上的安裝示意圖。
圖5是振動(dòng)感應(yīng)裝置和數(shù)據(jù)處理裝置在遙控操作手柄上的安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的安全操控振動(dòng)感應(yīng) 報(bào)警系統(tǒng)其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
本發(fā)明安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警方法，可應(yīng)用于任何需要持續(xù)持握操作 的設(shè)備，該方法包括以下步驟
1、監(jiān)控設(shè)備持握部的持握微振動(dòng)狀態(tài)，并發(fā)出相應(yīng)的感應(yīng)信號(hào)；2、 將上述感應(yīng)信號(hào)檢測(cè)并放大；
3、 信號(hào)的分析；
4、 當(dāng)振動(dòng)信號(hào)分析結(jié)果為脫離或放松持握時(shí)，發(fā)出警報(bào)。
請(qǐng)參閱圖1-5所示，本發(fā)明安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)主要包括振動(dòng) 感應(yīng)傳感裝置l、數(shù)據(jù)處理裝置2、報(bào)警輸出驅(qū)動(dòng)電路3和警報(bào)裝置4。
本發(fā)明可應(yīng)用于任何需要持續(xù)持握操作的設(shè)備，振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置1 安裝于該設(shè)備的持握部上，且振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置1布滿該持握部，例如，安 裝于汽車、輪船、火車、地鐵、飛機(jī)、起重機(jī)或機(jī)床等設(shè)備的方向盤(pán)或操 作手柄上。
振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置1釆用壓電薄膜振動(dòng)傳感系統(tǒng)，可根據(jù)安裝設(shè)備要 求制成各種形態(tài)，例如制成套狀、條狀或潛入式，外表面材質(zhì)可選用橡膠、 皮革、化纖織物、天然織物、碳纖織物、金屬鍍膜、金屬導(dǎo)電織物或塑料 等。振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置1內(nèi)部設(shè)有感應(yīng)器，感應(yīng)器可為振動(dòng)感應(yīng)器，材質(zhì)可 為壓電薄膜片。振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置1的感應(yīng)器發(fā)出的電信號(hào)經(jīng)檢測(cè)、放大 后，傳輸給數(shù)據(jù)處理裝置2。
數(shù)據(jù)處理裝置2由開(kāi)關(guān)電路、單片機(jī)等組成，接收并分析振動(dòng)感應(yīng)傳 感裝置1傳送的信號(hào)，并根據(jù)需要，在設(shè)備的持握部脫離或放松持握時(shí)接 通報(bào)警輸出驅(qū)動(dòng)電路3。較佳的，還可以根據(jù)設(shè)備情況，將數(shù)據(jù)處理裝置2 與設(shè)備的自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)控制電路相連接。
警報(bào)裝置4可為蜂鳴器、壓電陶瓷片、喇叭或警示燈等，通過(guò)報(bào)警輸 出驅(qū)動(dòng)電路3與數(shù)據(jù)處理裝置2連接。
數(shù)據(jù)處理裝置2和警報(bào)裝置4可根據(jù)設(shè)備情況或生產(chǎn)、使用需要與振 動(dòng)感應(yīng)傳感裝置1固定連接，也可將其與振動(dòng)感應(yīng)裝置分離安裝，而可放 置于適合的位置，數(shù)據(jù)處理裝置2通過(guò)有線或無(wú)線方式與振動(dòng)感應(yīng)傳感裝 置1電連接。
使用時(shí)，駕駛?cè)藛T或操作人員在開(kāi)始駕駛或操作時(shí)啟動(dòng)本發(fā)明系統(tǒng)，振 動(dòng)感應(yīng)傳感裝置1持續(xù)監(jiān)控設(shè)備持握部微振動(dòng)，即方向盤(pán)或操作手柄的持 握振動(dòng)狀態(tài)，并將收集到的振動(dòng)信號(hào)、電信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理裝置2并進(jìn) 行分析。駕駛員或操作者在工作中發(fā)生吃食物、撿拾物品或睡覺(jué)等動(dòng)作，雙 手松動(dòng)或脫離方向盤(pán)或操作手柄，造成駕駛或操作不當(dāng)時(shí)，數(shù)據(jù)處理裝置2根據(jù)振動(dòng)信號(hào)變化情況做出判斷，并將處理好的信號(hào)放大，通過(guò)報(bào)警輸出
驅(qū)動(dòng)電路輸3送給警報(bào)裝置4，同時(shí)啟動(dòng)警報(bào)裝置4發(fā)出警示信號(hào)，從而使 駕駛員或操作者引起注意并及時(shí)修正。
傳統(tǒng)液壓或氣壓的傳感裝置受材料的限制很大，隨著時(shí)間和使用頻率 的增加，材料老化，彈力下降，密封效果降低，彈性較好的低壓液壓膠管 的使用壽命一般在1至2年，這些都大大制約了液壓、氣壓等傳導(dǎo)方式的 發(fā)展。而振動(dòng)傳感技術(shù)，以振動(dòng)傳感器PVDF壓電薄膜元件LDT0-028K及 LDTM-028K， LDT1-028K為例，與傳統(tǒng)液壓或氣壓傳感裝置相比有如下優(yōu)勢(shì)
1、 LDTO做為振動(dòng)傳感器，將壓接端子引腳穿過(guò)印刷線路板，焊在PCB 板另一面的導(dǎo)電圖形上，用電荷放大器檢出來(lái)自振動(dòng)臺(tái)(振動(dòng)感應(yīng)傳感裝 置)的輸出信號(hào)；
2、 LDTO做為柔性開(kāi)關(guān)，釆用電荷放大器獲得"開(kāi)路"電壓靈敏度，可 測(cè)得傳感器端部變形所產(chǎn)生的輸出，2mm振動(dòng)變形足以產(chǎn)生7V的電壓；
3、 LDTO的頻率響應(yīng)，將480pF左右的源電容4妄上一個(gè)阻性輸入負(fù)載， 會(huì)呈現(xiàn)高通濾波特性，用電子噪聲源產(chǎn)生寬帶信號(hào)，可測(cè)出各種負(fù)載阻抗 效應(yīng)并確定R-C濾波器的-3dB點(diǎn)；
4、 LDTO不同自由端長(zhǎng)度，用簡(jiǎn)單固定方式，可測(cè)得不同自由端長(zhǎng)度時(shí) 的振動(dòng)靈敏度。
本發(fā)明采用微振動(dòng)傳感技術(shù)，靈敏度高，在操控者不啟動(dòng)機(jī)械設(shè)備的 情況下，設(shè)備自身微振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)就已經(jīng)很清晰，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)操作者對(duì) 操作部位因操作產(chǎn)生的振動(dòng)足以提供更強(qiáng)的數(shù)據(jù)；本發(fā)明產(chǎn)品精準(zhǔn)度高，且 數(shù)據(jù)采集中可以采集到非常微弱的信號(hào)數(shù)據(jù)和非常小幅度的數(shù)據(jù)變化；體 積小，只有1至2毫米的厚度，使用方便；壽命長(zhǎng)，在正常情況下使用可 以達(dá)到7年以上的使用壽命。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù) 人員，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等 效實(shí)施例，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警方法，應(yīng)用于持續(xù)持握操作的設(shè)備，其特征在于包括以下步驟監(jiān)控設(shè)備持握部的持握微振動(dòng)狀態(tài)，并發(fā)出相應(yīng)的感應(yīng)信號(hào)；將上述感應(yīng)信號(hào)檢測(cè)并放大；信號(hào)的分析；當(dāng)振動(dòng)信號(hào)分析結(jié)果為脫離或放松持握時(shí)，發(fā)出警報(bào)。
2、 一種應(yīng)用權(quán)利要求l所述方法的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，其特 征在于主要包括振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置，其內(nèi)部設(shè)有監(jiān)控持握振動(dòng)狀態(tài)的感應(yīng)器；數(shù)據(jù)處理裝置，接收并分析振動(dòng)感應(yīng)裝置傳送的信號(hào)，在脫離或放松 持握時(shí)接通報(bào)警輸出驅(qū)動(dòng)電路；以及警報(bào)裝置，通過(guò)報(bào)警輸出驅(qū)動(dòng)電路與數(shù)據(jù)處理裝置連接；其中，振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置安裝于所述設(shè)備的持握部上，感應(yīng)裝置布滿 該持握部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所 述的振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置為壓電薄膜振動(dòng)傳感系統(tǒng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所 述的數(shù)據(jù)處理裝置還與所述設(shè)備的自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)控制電路相連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所 述的持握部為方向盤(pán)或操作手柄。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所 述的感應(yīng)器為振動(dòng)感應(yīng)器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所 述的警報(bào)裝置為:fe奪鳴器、壓電陶瓷片、喇叭或警示燈。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置為套狀、條狀或潛入式。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2-8任一權(quán)利要求所述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng), 其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理裝置和警報(bào)裝置與振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置固定連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2-8任一權(quán)利要求所述的安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警系 統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理裝置和警報(bào)裝置與振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置分離 安裝。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警方法及其系統(tǒng)，應(yīng)用于持續(xù)持握操作的設(shè)備，該方法包括監(jiān)控設(shè)備持握部的持握微振動(dòng)狀態(tài)，并發(fā)出相應(yīng)的感應(yīng)信號(hào)；將上述感應(yīng)信號(hào)檢測(cè)并放大；信號(hào)的分析和處理；當(dāng)振動(dòng)信號(hào)分析結(jié)果為脫離或放松持握時(shí)，發(fā)出警報(bào)。該系統(tǒng)應(yīng)用上述方法，主要包括振動(dòng)感應(yīng)傳感裝置、數(shù)據(jù)處理裝置以及警報(bào)裝置；其中，振動(dòng)感應(yīng)裝置安裝于所述設(shè)備的持握部上，振動(dòng)感應(yīng)裝置布滿該持握部。本發(fā)明安全操控振動(dòng)感應(yīng)報(bào)警方法及其系統(tǒng)，可靈敏監(jiān)控駕駛員或操作者對(duì)方向盤(pán)或操作手柄的持握微振動(dòng)狀況，當(dāng)放開(kāi)或放松方向盤(pán)或操作手柄時(shí)可對(duì)駕駛員或操作者施以警示，且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低、使用方便。
文檔編號(hào)G08B21/02GK101436338SQ20081018721
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者司徒春華, 司徒春明, 高佩勛, 高佩志, 高俊峰 申請(qǐng)人:高佩志