浅谈智能震动汽车方向盘的设计

李乃斌

摘要：机电信息系统的高性能化发展使智能汽车成为可能。智能汽车可以通过感知驾驶环境并提供信息和车辆控制，帮助或替代驾驶员进行最安全、最高效、最舒适的车辆操控。汽车产品飞速发展的当今，汽车方向盘产品既承担内饰功能，又兼具安全功能，同时作为驾驶员直接接触和掌控的零件，有着广泛的发展空间。

关键词：智能震动汽车；方向盘；设计

1智能震动方向盘设计

本装置由三部分构成，包括微型震动器、遭非接触型人体感应器，用于准确探测握的位置、单片机控制电路。本装置在方向盘内部靠近外表面每隔石的距离安装一组震动器和感应器，当手握住方向盘任何一个位置时，将有主组震动器和感应器位于手掌下方，人体感应撼应到手的存在，并向单片机控制电路报告探测到的手握位置，单片机控制电路激活手握位置下方的三组震动器，并按需要向其发出不同方式的震动指令。手握住方向盘的任何位置双手握方向盘时，以右手位置为准，都有对应的震动器自动被激活，可以满足不同人不同的驾驶习惯。采用非接触型感应器，即使在驾驶人戴手套，方向盘上有保护套的情况下，震动提醒装置仍能正常工作。同时，只有在确定有需要时，单片机控制电路才发出震动指令，以免引起驾驶人反感，驾驶人也可以随时关闭此震动提醒功能。本装置可作为一种有利于提高安全驾驶水平的辅助功能，类似于倒车雷达，倒车影像等，安装到现代汽车中，可以提高驾驶安全水平。

2汽车方向盘技术发展趋势

2.1简约化

目前比较主流的设计风格即是“lessismore”。“少”并不是线条和元素数量的少，而是各种元素提炼而成的精简。作为内饰的一部分，与驾驶员最为接近的方向盘产品，简约化主要体现在两方面：一方面是方向盘设计会呼应汽车整体的调性，会根据汽车的定位来设计其造型；另一方面就是驾驶员气囊盖的造型设计，气囊盖尺寸变得越来越小，这样会使方向盘看起来更加简单精致，也使驾驶员更加方便读取仪表板的信息。

2.2智能化

如今随着时代的进步和科技的发展，对方向盘的要求逐步提高。自动驾驶引发的未来汽车内饰变革，需要驾驶员在驾驶过程中的操作区域更加舒适和智能，方便驾驶员的安全驾驶操作，为自动驾驶提供有效的保障。集成了多功能的按鍵同时可以监测驾驶员的驾驶状态，进行人机互动，及时反馈和修正危险驾驶行为，提供更好的安全保证。

2.3定制化

为了提高用户对产品的关注度，提高产品的使用率，通过对用户行为数据进行分析，描绘清晰的产品定位和用户画像，结合产品进行个性化替换。产品对用户的吸引力都是有差别的，所谓的“高质量”和“低质量”是主观性的，评判标准是评判者的自身感受。唤起客户在产品上的情感反应，情感方面的“懂我”，这种关联会改变用户对产品的依赖性和认同。汽车方向盘早期产品都一样，逐渐发展为针对不同消费者类别都不一样，目的都是为了提升用户体验，提升汽车产品销量。作为汽车行驶过程中驾驶员接触掌控最多的方向盘来说，定制化的方面有很多研究值得做。

3智能震动方向盘优点

3.1提醒功能及时高效

目前的汽车一般用故障灯亮起、出发警示音来提醒驾驶人及时进行恰当的处理，然而故障灯亮起时驾驶人不一定能及时发现，同样警示音也有可能被环境的声音所遮掩。因行车时，由于驾驶人的手无法离开方向盘的特点，保证了本装置的提醒功能的及时高效。对汽车安全无任何不良影响震动提醒作为一种新型的行车安全提示方式，是对原有安全技术的补充，与之前的功能没有任何冲突，驾驶人可以应用它，提高自己的行车安全系数，也可以关闭它或无视它的存在。内藏式设计，对方向盘外观无任何影响装置部件安装在方向盘内部，对外观无影响，驾驶人在使用它之前，注意不到它的存在。关闭震动提醒功能后，与普通方向孟瑟无异。

3.2利用方向盘震动提醒

及时发现侧后方车辆行车时，驾驶入的注意力主要集中的车未及时发现侧后方车辆前方，对于侧后方的安全隐患，需要借助于后视镜，但当车前方存在需要处理的情况时，驾驶人往往无暇顾及侧后方而导致事故的发生，若在汽车上安装传感器，探测侧后方安全情况，并通过方向盘上的震动左后侧有车辆时，手掌左侧的震动器震动，右后侧有车辆时，手掌右侧的震动器震动及时传递给驾驶人，或许可以避免事故的发生。方向盘震动提醒也可以应用到导航中，通过手掌下方的三组微型震动器，可以产生移位震动从右到左的震动器依次震动，提示逆时针方向转动方向盘，实现车辆向左拐弯，反之同理，从而更加形象的提示驾驶人的转向等操作二智能从动方向盘样品车辆行驶中本身异常信息的震动提醒车辆在行驶时，特别是高速长时间行驶时，驾驶人很可能出现思想开小差的情况，目光仅注意着前方的情况，或许车内正播放着音乐、代表车辆发生故障的警示灯亮起或报警音响起时缺机油、水鼠过高等，驾驶人未必能及时发现，从而造成车辆损坏的事例经常发生。

4汽车方向盘发展方向

4.1主动的人机交换界面方向盘

车辆安全驾驶提醒（LED+方向盘振动）包括疲劳驾驶、车辆变道、后方来车、油量过低、过热、胎压以及个人警示（来电，导航转换）。方向盘上增加的LED灯带，可以根据不同的驾驶工况，通过方向盘圆周上的灯带进行提醒，如转向、音响声音控制、车内空调温度控制，都可以在手不离方向盘的情况下进行操作，保证驾驶安全。基于以上功能介绍，将来可以根据每个车的定位以及每类客户群体，实现不同功能要求集成。

4.2多功能集成方向盘

方向盘除了常规的多功能开关外，还可集成发动机一键启动技术，相对于启动按钮在仪表上，更加便于驾驶员操作。方向盘上还可集成光触传感器控制中控面板、增加离手检测（Hand-offDetection，HOD）、振动提醒等人机交互功能，丰富驾驶体验。离手监测能准确识别手是否在方向盘上；可针对不同大小方向盘进行参数匹配；可对传感器故障、通信故障进行诊断。

4.3多装饰方向盘

碳纤维包覆类似一个方向盘装饰件，由碳纤维布和玻纤组合成基材，采用高温热压成型，多道油漆打磨、抛光，最终装配成型。最外面是约1mm的油漆，下面是约0.5mm的碳纤维布，以及2层或3层0.3mm的玻纤。碳纤维包覆既能兼顾皮套所具有的手感舒适，还可进行个性化式样定制（比如颜色、纹理），满足年轻一代对个性车型内饰的追求。

4.4未来更加智能化的方向盘将涵盖健康、安全、互联等领域，提升驾驶安全性

随着人口的老龄化以及司机的老龄化趋势，与人最近的方向盘可以做到兼具驾驶员健康实时监测的功能，通过传感器集成，实现心率、血氧检测；也可在方向盘上增加指纹识别功能，通过识别驾驶员，直接将整车的配置调整到相应驾驶员的设置位置；APP控制传感器模块工作，同时实现云端互联、信息反馈、媒体应用等；同时对驾驶员进行酒精探测、疲劳驾驶探测等，保证驾驶安全。

结语

作为驾驶员最直接接触操控的产品方向盘，伴随汽车的发展趋势有更多的发展空间，不仅局限于结构设计的更新、新功能的集成，未来可以配合自动驾驶进行历史性的颠覆。国内相关产业需要开拓思路，变革思维，紧跟行业发展，并致力于追求极致，才能保证自身的竞争力。