智能方向盘监测司机状态

据统计，超过90%的交通事故是由人直接或间接引起的，其中，疲劳、分心、路怒是常见的安全驾驶隐患。因此，在行车过程中，对驾驶员状态的实时监测十分必要。

针对这一需求，南京理工大学的师生研制出了一款智能方向盘，能够对驾驶员的心率、握力、视觉等指标进行无干扰监测，并对异常状态发出预警，提醒驾驶员采取预防措施，甚至能在必要时强制控制车辆。在不久前的第二届江苏大学生交通科技大赛中，该项目获得了一等奖。

“驾驶员开车时一定要摸方向盘，所以我们决定通过方向盘来监测。具体做法是在方向盘上安装传感器，用于实时监测驾驶者的握力、心率等数据，以判断驾驶员状态是否异常”

在如今的市场上，已经有一些监测驾驶员疲劳度的产品。在研制这款智能方向盘之前，南京理工大学自动化学院的师生对此进行过调研。据该院副教授、南京理工大学与安全研究所所长郭唐仪介绍，如今市面上有一些接触式的可穿戴设备，但很多驾驶者不愿意使用，而且有些接触式监测设备，比如眼镜、手环，本身会对驾驶员造成干扰，所以在研发之初，郭唐仪就意识到，改进监测方式至关重要。

“一定要是非接触式，或者接触式但不影响驾驶员的正常驾驶。驾驶员开车时一定要摸方向盘，所以我们决定通过方向盘来监测。具体做法是在方向盘上安装传感器，用于实时监测驾驶者的握力、心率等数据，以判断驾驶员状态是否异常。现在，我们还在挖掘更多可以监测的数据，以让判断更为精准。”郭唐仪说。

考虑到驾驶状态因人而异，在大量的数据收集之后，郭唐仪的研究小组并没有给出所谓的“正常值”的标准。他说，一般而言，驾驶员的状态因环境而改变，且驾驶者一般在长时间开车后才会出现疲劳状态，所以智能方向盘应具备“自学习功能”。也就是说，驾驶初期一段时长内，方向盘记录并学习计算这次驾驶状态的指标阈值；学习期结束后，继续实时监测，通过比较关键指标监测值与阈值关系（如心率变异率、眼睑闭合占比、视线偏离占比），判定驾驶员是否出现了异常。

“也就是说，智能方向盘前面所做的工作是正常范围的确定，后面所做的工作是异常状态的辨识。”郭唐仪说。

为了让智能方向盘对疲劳等状态的监测更精确，他们下足了功夫。他们在数据收集时采用了很多种方法，比如请长途司机帮忙获取数据等，他们还监测周围人临睡觉前的状态，将此作为补充数据

在他们的考虑中，智能方向盘在发现驾驶者的异常状态后，能以两种方式发出警报。

第一种方式是对车辆进行控制，比如当驾驶员极度疲劳时，智能方向盘能够控制车辆以较低的速度行驶、减速，并且开启后面的车灯，让后车注意。然而，考虑到会有误报警等情况，此时强制控制车辆会让驾驶员反感，所以，郭唐仪说，要在有极大把握确定驾驶员的状态可能造成重大事故时，才能采取这种方式。

另一种方式是用声音、光等做出提醒，让驾驶员认识到自己的状态，并给出相应的提示，比如通过较刺激的声音让驾驶员意识到自己在疲劳驾驶，比如建议驾驶员靠边停车等。

从产生研制智能方向盘的想法到如今，已经过去了两年多。在研制过程中，郭唐仪的团队克服了很多困难。

“我们遇到的最大困难，是传感器的选型和布局。方向盘是有弧度的，现有的传感器无法安装，所以我们要定制适用于方向盘弧度的传感器。另外，不同驾驶员的驾驶习惯不同，所以传感器的布局既要考虑到人们共同的驾驶习惯，又要考虑到特殊的行为，这需要对驾驶者的行为进行大量的调研后才能精确确定。”郭唐仪说。

为了让智能方向盘对疲劳等状态的监测更精确，他们下足了功夫。郭唐仪说，疲劳并不是短时间内出现的，所以监测花费的时间很长。为此，他们在数据收集时采用了很多种方法，比如请长途司机帮忙获取数据等，他们还监测周围人临睡觉前的状态，将此作为补充数据。

郭唐仪说，智能方向盘的理论方法和模型都已经建立起来了，相关成果已经申请多项专利。他们已经和一些汽车厂家取得了联系，下一步是待成果进一步完善后，再集成于汽车方向盘进行实车实验。郭唐仪说，距离这款智能方向盘真正的市场化，可能还需要一两年甚至更长时间。