（湖北工業(yè)大學(xué) 430068）

智能交通時(shí)代的到來(lái)，人們的出行方式也越來(lái)越多樣化，但汽車(chē)因?yàn)椴僮髌占奥矢?，價(jià)格易于接受，仍然是人們出行的首選交通工具之一。對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)，駕駛汽車(chē)也不僅僅是為了代步，還有娛樂(lè)，盈利等更多的目的，駕駛汽車(chē)的方式也變得更加的多元化。在這些技術(shù)的影響下，汽車(chē)的各個(gè)部位必將受到影響，產(chǎn)生新的變化，比如與駕駛員接觸最多的方向盤(pán)，本文就是在智能交通背景下對(duì)駕駛員的行為和心理需求以及方向盤(pán)的造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

一、發(fā)展背景及研究意義

智能交通、出行，人工智能，自動(dòng)識(shí)別行駛道路、自動(dòng)駕駛等一些智慧出行的問(wèn)題已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者們的廣泛關(guān)注。運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)對(duì)駕駛?cè)藛T行為和心理及車(chē)輛行駛情況進(jìn)行監(jiān)控和快速分析，來(lái)保證道路的順暢，也可以讓人們從繁重的駕駛?cè)蝿?wù)中解放出來(lái)，智能的駕駛和出行方式已經(jīng)是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。

在汽車(chē)的部件中，方向盤(pán)不僅僅起到了轉(zhuǎn)變汽車(chē)方向的作用，方向盤(pán)是駕駛者和車(chē)輛“溝通交流”的最重要媒介，駕駛員對(duì)一輛車(chē)駕駛的體驗(yàn)除了來(lái)自行駛的平穩(wěn)度和行駛速度，更多的由方向盤(pán)傳遞的。在智能化時(shí)代，方向盤(pán)與駕駛員的頻繁接觸，更可以成為駕駛員傳遞大數(shù)據(jù)的媒介。一款優(yōu)秀的方向盤(pán)對(duì)車(chē)輛內(nèi)飾氛圍營(yíng)造的影響是巨大的，而且對(duì)于駕駛體驗(yàn)也有不小的加成。運(yùn)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思維和分析法則，挖掘駕駛員的需求點(diǎn)，加以分析；結(jié)合科技的發(fā)展，提高用戶(hù)體驗(yàn)，使方向盤(pán)更加的智能化，前沿化，更符合智能的出行。

二、傳統(tǒng)方向盤(pán)研究現(xiàn)狀

（一）傳統(tǒng)方向盤(pán)的設(shè)計(jì)要素

最早的方向盤(pán)為手柄式操作桿，接著出現(xiàn)最多的為圓盤(pán)式的方向盤(pán)，在部分運(yùn)動(dòng)型車(chē)輛和賽車(chē)上為D型方向盤(pán)；又隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了很多概念車(chē)上的方向盤(pán)，這些概念方向盤(pán)造型多打破常規(guī)，具有速度感和科技感，功能也很齊全。

現(xiàn)有的方向盤(pán)最大的不同是盤(pán)幅數(shù)上，市場(chǎng)上最常見(jiàn)的是兩幅、三幅、四幅方向盤(pán)，還有極少數(shù)的車(chē)輛為一幅方向盤(pán)。不同的盤(pán)幅數(shù)能產(chǎn)生不同的外觀體驗(yàn)和駕駛感受。

盤(pán)幅數(shù) 造型 造型特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單幅方向盤(pán)造型不對(duì)稱(chēng)，具有未來(lái)感，簡(jiǎn)潔。結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。兩幅方向盤(pán)橫向具有延伸感，簡(jiǎn)潔，具有未來(lái)感。結(jié)構(gòu)要求高。輻條和中心部位較厚重，占據(jù)圓盤(pán)較大面積。三幅方向盤(pán)外觀具有運(yùn)動(dòng)感，三個(gè)幅條把圓盤(pán)分成三塊扇形，簡(jiǎn)潔大方。結(jié)構(gòu)牢固，穩(wěn)定。四幅方向盤(pán)對(duì)稱(chēng)造型，給人均衡的視覺(jué)感受，顯得穩(wěn)重、豪華。四個(gè)幅條支撐形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)十分牢固。

方向盤(pán)的寬度從人機(jī)的角度應(yīng)與肩膀關(guān)節(jié)間距相關(guān)，也與汽車(chē)自身的外型大小有關(guān)系，大型車(chē)輛的方向盤(pán)會(huì)比較大。小號(hào)方向盤(pán)直徑在36cm左右，中號(hào)在38cm左右，大號(hào)在40cm左右，一般家庭車(chē)輛在中號(hào)居多。

把方向盤(pán)看成鐘表形式，正確的手勢(shì)左手握在九、十點(diǎn)之間，右手握在三、四點(diǎn)之間。手部輕松的握著方向盤(pán)，拇指自然的搭在方向盤(pán)上部。在駕駛員常握的區(qū)域，會(huì)有突起，這樣的突起會(huì)增加摩擦面積，同時(shí)也是拇指的休息區(qū)。

（二）存在問(wèn)題

傳統(tǒng)方向盤(pán)隨著時(shí)間的推移在人機(jī)結(jié)構(gòu)和外觀造型方面已經(jīng)趨于成熟，大部分的駕駛員傾向于選擇三幅方向盤(pán)，它的外觀簡(jiǎn)潔、穩(wěn)定，操作上也能讓人感到舒適。但是，在人工智能的大變革下，汽車(chē)也趨向于智能化，大部分的人可以從繁重的駕駛工作中得到解放，也可以在出行過(guò)程中減少人為的事故。同時(shí)也存在很多的質(zhì)疑聲，無(wú)方向盤(pán)的無(wú)人駕駛車(chē)輛讓熱愛(ài)駕駛體驗(yàn)的駕駛員失去了駕駛的快感；還有一部分人會(huì)思考無(wú)人駕駛是否真的能比人還智能？

不論是何種觀點(diǎn)，智能交通時(shí)代都必將到來(lái)和普及，方向盤(pán)也不會(huì)暫時(shí)的消失。智能方向盤(pán)是智能交通時(shí)代的產(chǎn)物，它可以與智能汽車(chē)相結(jié)合，輔助駕駛員的駕駛，甚至在造型上會(huì)打破傳統(tǒng)方向盤(pán)的造型，它能使駕駛員的駕駛方式更加舒適和多元化，通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析避免一些人為的交通事故，具有科技感和未來(lái)感。

三、智能方向盤(pán)設(shè)計(jì)原則

智能交通是未來(lái)汽車(chē)大趨勢(shì)，這點(diǎn)不僅對(duì)于整車(chē)，汽車(chē)的零部件也逐漸往智能化發(fā)展。智能車(chē)應(yīng)不僅僅局限于自動(dòng)駕駛，還應(yīng)是更加人性化，可持續(xù)的設(shè)計(jì)。具體的原則有：

（一）以人為本的原則

無(wú)論是什么類(lèi)型的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以人為本都應(yīng)放在第一位。智能方向盤(pán)的設(shè)計(jì)第一位就是考慮駕駛員的需求，潛移默化的服務(wù)于人，通過(guò)科學(xué)水平節(jié)約人的體力。

現(xiàn)有駕駛員的行為狀態(tài)往往能反映駕駛員的性格和心理，以此可以反映出現(xiàn)有方向盤(pán)存在的一些問(wèn)題。

行為狀態(tài)文字描述經(jīng)常把手放在喇叭上心理分析 小心、謹(jǐn)慎雙手端正并緊緊的握住方向盤(pán)單手托著方向盤(pán) 雙手握住方向盤(pán)下方有自信、有個(gè)性、浮躁沉穩(wěn)，有控制欲，駕駛能力嫻熟易怒，脾氣火爆存在問(wèn)題太過(guò)小心，應(yīng)激能力相對(duì)較弱。太過(guò)隨意，發(fā)生事故時(shí)方向盤(pán)控制不穩(wěn)。方向盤(pán)控制不穩(wěn)，不易打方向。太大力氣可能會(huì)使安全氣囊彈出，不停按喇叭會(huì)干擾其他人。

對(duì)于以上的行為分析，可以得出駕駛員的性格和心理都各不相同，但是對(duì)于安全和便于出行的需求是最基本的。而除去標(biāo)準(zhǔn)的握法，其他的形式多少都會(huì)有一定的安全隱患；除了握方向盤(pán)的姿勢(shì)存在問(wèn)題，不少駕駛員會(huì)存在開(kāi)車(chē)玩手機(jī)，醉駕，甚至是外界干擾的危險(xiǎn)行為，所以應(yīng)及時(shí)提醒并糾正駕駛姿勢(shì)。以人為本的原則，應(yīng)在智能方向盤(pán)上進(jìn)行實(shí)時(shí)的干預(yù)和提醒。

（二）可持續(xù)設(shè)計(jì)原則

經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保護(hù)資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)一致，可持續(xù)發(fā)展是21世紀(jì)的大趨勢(shì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)也要做到安全、環(huán)保、節(jié)能。在方向盤(pán)設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用環(huán)保材料，更多的是采用清潔的能源，運(yùn)用新能源，對(duì)環(huán)境做到較小的污染和資源的循環(huán)使用。

（三）自主性原則

智能的產(chǎn)品與自動(dòng)的產(chǎn)品最大的特點(diǎn)便是自主性，智能化的方向盤(pán)最大的特點(diǎn)就是能夠有提升自主學(xué)習(xí)的系統(tǒng)，它包含主動(dòng)推薦路線、主動(dòng)學(xué)習(xí)、合理輔助駕駛員駕駛的能力。自基于大數(shù)據(jù)手段，主是具有記憶性、選擇性、匹配性及控制性的概念。結(jié)合多種智能產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)自主性是智能產(chǎn)品的最終目標(biāo)。

四、設(shè)計(jì)方案要素分析

方向盤(pán)的美觀性體現(xiàn)在其整體形態(tài)、內(nèi)飾的風(fēng)格和功能的合理搭配上，智能化的方向盤(pán)因更注重科技感，顏色會(huì)更加統(tǒng)一，多用素色，配合燈光，給人帶來(lái)科技感。使用功能是產(chǎn)品功能中最為基本的也是最重要的，智能方向盤(pán)的使用功能，更多的是通過(guò)搭載大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)駕駛員的安全、娛樂(lè)、便利和舒適方面的需求。具體有以下的功能實(shí)現(xiàn)方式：

（一）壓力傳感器辨別駕駛員抓握方向盤(pán)情況

壓力傳感器可以基于壓阻效應(yīng)，在介質(zhì)發(fā)生微小形變的時(shí)候感應(yīng)壓力。這種傳感器安裝在方向盤(pán)應(yīng)當(dāng)規(guī)范放置手的位置（九、十點(diǎn)，三、四點(diǎn)之間），可以及時(shí)感應(yīng)到駕駛員的駕駛情況。當(dāng)壓力傳感器沒(méi)有壓力電信號(hào)的輸出時(shí)，汽車(chē)的中控系統(tǒng)會(huì)及時(shí)的做出提示，出現(xiàn)更加緊急的情況時(shí)，會(huì)及時(shí)的切換自動(dòng)駕駛的模式。

（二）光學(xué)心率傳感器測(cè)駕駛員心率變化

人的心率變化可以反映出人的身體狀況和情緒狀態(tài)。在常放置大拇指的區(qū)域，設(shè)置光學(xué)心率傳感器，通過(guò)心率傳感器，可以更好的反映駕駛員身體狀況和心情，當(dāng)駕駛員身體或者情緒異常的時(shí)候，可以迅速感應(yīng)，發(fā)出警報(bào)，或是通過(guò)語(yǔ)言或者音樂(lè)來(lái)舒緩清晰，或是引導(dǎo)駕駛員暫時(shí)路邊停車(chē)休息。

（三）眼動(dòng)傳感器分析疲勞駕駛

除了心率能夠反映駕駛員的身體狀況，另一個(gè)評(píng)判方式便是通過(guò)面部，以及眼神的狀態(tài)來(lái)分析。駕駛員疲勞時(shí)，會(huì)出現(xiàn)眼睛開(kāi)度變小、眼睛眨動(dòng)過(guò)程變慢、眨眼頻率異常升高、眼睛凝視方向逐漸向下移動(dòng)、眼球運(yùn)用速度變慢的現(xiàn)象。通過(guò)眼動(dòng)儀結(jié)合大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，可以更快的對(duì)疲勞駕駛的駕駛員做出及時(shí)的反饋。

（四）電化學(xué)傳感器測(cè)酒精濃度

對(duì)于酒駕的防治，除了人為的監(jiān)管，最重要的還是要在源頭上進(jìn)行預(yù)防。電化學(xué)傳感器可以測(cè)試出呼出的酒精濃度，再結(jié)合心率傳感器，可以判別駕駛員是否在酒駕。此時(shí)可以給予駕駛員提醒，或者切換自動(dòng)駕駛。

（五）體溫傳感器

對(duì)于具有路怒癥的駕駛員，情緒會(huì)非常的不穩(wěn)定，除了會(huì)經(jīng)常用言語(yǔ)攻擊別人，還會(huì)有拍打方向盤(pán)的肢體動(dòng)作，可能會(huì)導(dǎo)致安全氣囊彈出，在駕駛時(shí)也會(huì)違反交通規(guī)章制度。人在發(fā)怒時(shí)會(huì)體溫上升，通過(guò)對(duì)體溫的監(jiān)測(cè)可以判斷駕駛員的情緒，對(duì)駕駛員情緒不穩(wěn)定的時(shí)候提出適當(dāng)?shù)奶嵝?，緩解駕駛員以及周?chē)丝偷那榫w。

（六）5G時(shí)代下的車(chē)輛網(wǎng)技術(shù)

第五代移動(dòng)通信技術(shù)會(huì)比4G技術(shù)速度更快、延遲更低、更加節(jié)能。物聯(lián)網(wǎng)和車(chē)輛網(wǎng)技術(shù)依托5G的網(wǎng)絡(luò)，更有實(shí)現(xiàn)的可能。智能化的方向盤(pán)可以是車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)關(guān)鍵部分，與車(chē)聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，可以使整個(gè)系統(tǒng)更加安全，更加有條理性。如出現(xiàn)突發(fā)狀況，汽車(chē)能夠更好的通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)來(lái)規(guī)劃合理的停車(chē)位置；或者是前方路段出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)，能夠及時(shí)的調(diào)轉(zhuǎn)車(chē)頭，切換路線，使人們使用車(chē)輛出行更加的安全。

五、總結(jié)

未來(lái)汽車(chē)相對(duì)現(xiàn)在的汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合科技發(fā)展的趨勢(shì)，會(huì)更加人性化和智能化。在方向盤(pán)方面，會(huì)結(jié)合更多的緊密儀器和電路傳感，進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)和交互。除了對(duì)方向盤(pán)做安全性設(shè)計(jì)之外，還會(huì)對(duì)駕駛員、行駛狀態(tài)和周?chē)h(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠更快的預(yù)防外界影響和駕駛員自身的行為和心理引起的突發(fā)事件。并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，做出適當(dāng)提醒，或是應(yīng)急反應(yīng)，如自動(dòng)化和人為駕駛之間的切換；或者，采用更先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)行眼動(dòng)追蹤，分析駕駛員是否注意力集中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)具有大數(shù)據(jù)功能的智能方向盤(pán)。

同時(shí)，再往后的未來(lái)，方向盤(pán)可能會(huì)完全消失，取而代之的是與儀表盤(pán)相結(jié)合的觸控式方向盤(pán)，或是完全聲控的智能汽車(chē)，取消駕駛員的位置。不論是何種形式，未來(lái)的駕駛體驗(yàn)和乘車(chē)體驗(yàn)一定會(huì)以另外的形式展現(xiàn)，并且朝著越來(lái)越人性化和智能化的方向發(fā)展。