可进行驾驶员健康监测的智能方向盘研究都萌傅华娟戴伟丁洋洋摘要：新冠肺炎疫情肆虐后，人们对自身的健康状态都提升了关注度，本文对智能方向盘的功能进行了研究探索，让驾驶员能够在主驾驶位上，通过手腕贴合方向盘上的感应芯片采集自身的体温、心率、血压、心电等数据，并传输到方向盘上的可视小型液晶屏上，让驾驶员轻松获得自身的基本体征数据，采集的数据还可用蓝牙同步到手机APP进行查看及进行健康数据管理分析，察觉异常。关键词：智能方向盘;健康监测;驾驶员：TB：Adoi：10.19311/jki.1672-3198.2021.24.0751研究背景随着中国经济的发展，人们的生活质量有了显著的提高，全国汽车保有量在不断提高，越来越多的人成为有车一族，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，例如身体不适、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，突如其來的疫情让人们都意识到生命的脆弱，人们深知有一个健康的身体的重要性。人们对于自身健康管理的要求越来越全方位化，系统化、层次化，尤其在日常健康检测这一模块的需要更加实时化，如图1所示。汽车在日常代步中所占的比例越来越大，人、车、生活、技术已经密不可分，“以人为本”，就是以人的安全、健康、感受、体验为本，事事想在消费者前头、拥有完整的产品理念与规划，能同时兼顾主动保护与被动防护、可用性与前瞻性的平衡。车辆设计过程中应贯彻“以人为本，安全生态造车”的理念。因此智能车辆，健康车辆，交互车辆的呼声越来越高，人们对车上生活的品质要求也越来越高。对汽车方向盘的设计予以革新，让其具备健康监测和交互功能是本文研究的焦点，目前在售的汽车方向盘主要有两类：一类是以普通仅仅控制车辆行驶方向为主的方向盘;另一类是多功能方向盘，是指在方向盘上加装功能键，进行音媒控制、接听电话、设置定速巡航等，让驾驶员更方便操作的车辆。而将目前已有的健康监测技术与车辆方向盘这个基础配置结合起来形成智能方向盘，以期达到通过驾驶员手腕贴合方向盘的芯片感应装置就能轻松获得驾驶员体温、心率、血压、心电等数据，并将采集的健康数据蓝牙同步到驾驶员手机APP进行查看及进行健康数据积累分析和数据管理。2国内外研究现状2.1国外研究和发展现状纵观国外的智能多功能方向盘发展过程：1978年，按钮首次出现在迈凯伦M26赛车方向盘上;1989年，法拉利对电子系统在方向盘上的集成做出了巨大改进，拨片式换挡同年首次被应用在了法拉利F1赛车上;1995年6个按钮和秒表集成在迈克尔·舒马赫的贝纳通B195赛车方向盘上;1996年舒马赫在方向盘后方又加装了拨片式离合，在正面添加了LED转速指示灯;上世纪90年代末期，LED显示屏正式出现在赛车的方向盘。而民用车的方向盘也受赛车启发，越来越多的控制按键集成在方向盘中，例如定速巡航、仪表盘控制按钮，音乐调节等多功能在方向盘上得以轻松实现。宝马公司研发过一款价格昂贵且没有投入应用的可监测驾驶员部分生命体征的方向盘，但功能不全面，未面向消费者需求进行调研来调整产品。本田的一款智能驾驶概念车的方向盘兼顾油门和刹车功能，并提供8种驾驶模式，并在仪表板上的加装传感器进行驾驶员眼球追踪确定其是否在专心驾驶。驾驶员如果注意力不集中车辆会自动切换至自动驾驶。2.2国内研究和发展现状目前，国内研究使用的方向盘集中在驾驶功能性的研究上，仅限于在方向盘两侧或者下方设置一些功能键，包括音响控制、蓝牙、定速巡航、行车电脑等设置在方向盘上。北京兴科迪电子技术研究院研制了一种驾驶员身体情况监测装置，其具备身体状况采集装置、身体状况分析装置、应对装置、网络装置和报警装置，所述身体状况采集装置通过所述网络装置与所述身体状况分析装置相连，但没有与方向盘结合，未能考虑实际的使用便利性及人车一体化。且还有酒态监测报警方向盘监测驾驶员呼出气体酒精是否超标，但未能同时集成监测驾驶员健康状态。3设计思路可进行驾驶员健康监测的智能方向盘的结构，包括壳体、感应装置、可视化显示屏、充电后盖，如图2所示。通过方...