安装在椅子座位上的传感器检测上身运动；这种传感器有朝一日可以用在汽车上来判断驾驶员何时受损。Credit:改编自ACS应用电子材料2021，DOI: 10.1021/ acsaelm.1c00603美国总统乔·拜登(Joe Biden)最近签署成为法律的两党基础设施法案包括要求所有制造商安装驾驶员监控系统，以检测醉酒或受损的驾驶员。目前的系统依赖摄像机，这有局限性。现在，研究人员在《美国化学学会应用电子材料》杂志上报道，他们已经制造出耐热的压力检测传感器，当安装在座椅上时，可以判断驾驶员是昏昏欲睡还是突然生病，这预示着未来的智能汽车将采取行动。大多数当前的困倦检测系统使用外部的前视摄像头来监控车道位置或突然的、夸张的校正。其他人使用内部摄像头检查驾驶员的面部或眼睛是否有打瞌睡的迹象。基于摄像头的系统虽然有用，但也有缺点。例如，外部摄像头可能会被泥巴挡住，而内部摄像头在夜间可能效率较低。科学家们以前探索过使用压电传感器来监控驾驶员的姿势，当一个人睡着、突发健康紧急情况或喝醉时，驾驶员的姿势会发生变化。然而，现有的压电传感器不能承受高温，这是对车辆中的电气和电子设备的要求。Toshimi Nagase和他的同事们希望开发出柔性、耐热的压电片传感器，这种传感器可以嵌入车辆座椅中，以监控驾驶员的姿势。
研究人员直接在聚酰亚胺表面制备氧化锌基薄膜，然后在两面丝网印刷银浆，得到压电片。他们连接了一根同轴电缆来检测电荷随压力的变化，然后将电缆周围的薄片对折。传感器片可以抵抗高达250华氏度的高温，其性能没有变化。在展示了传感器可以辨别机械负荷的变化后，研究小组在椅背上放置了一个传感器。通过检测一个坐着的人的轻微身体运动，传感器允许研究人员计算这个人的呼吸和脉搏率。当一个人上半身向左或向右倾斜时，连接在椅子座位上的另外两个传感器可以感应到，这可能表示困倦。
研究人员表示，未来，基于传感器的监控系统可能会检测到生命体征或身体姿势的变化，从而触发自动驾驶汽车找到安全位置，然后停下来。根据具体情况，车辆还可以联系紧急医疗服务提供者。为了达到这一点，下一步是测试汽车中的压电传感器，该团队表示，汽车运动和振动会在测量中产生背景噪声。
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