那些神秘的疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

高振華

不知您是否注意過自己愛車儀表盤上咖啡杯圖案的提示，如果駕車時(shí)亮起，請(qǐng)您一定盡快休息，那不是“鳥窩”咖啡的廣告，那是提醒您已經(jīng)是疲勞駕駛了。

當(dāng)您駕車時(shí)出現(xiàn)換擋不及時(shí)、不準(zhǔn)確，說明您已經(jīng)處于輕微疲勞狀態(tài)；當(dāng)您出現(xiàn)操作動(dòng)作呆滯，有時(shí)甚至?xí)泴⒁M(jìn)行的操作，說明您已處于中度疲勞；當(dāng)出現(xiàn)下意識(shí)操作或出現(xiàn)短時(shí)間睡眠現(xiàn)象時(shí)，說明已處于重度疲勞，往往醒來時(shí)便已釀成大禍。

這些疲勞的駕駛表現(xiàn)對(duì)駕駛安全有著致命的威脅，難道就沒有技術(shù)能夠有效地提醒駕駛員么？接下來就為大家一一解讀。

豐田：身體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在2014年5月26日舉行的“日本新一代醫(yī)療器械峰會(huì)”上，豐田公司性能實(shí)驗(yàn)部人體工學(xué)開發(fā)兼技術(shù)統(tǒng)括部牧口工程師以“駕駛員身體狀況突變應(yīng)對(duì)技術(shù)的開發(fā)”為題發(fā)表了演講。牧口介紹的內(nèi)容是利用汽車方向盤測(cè)量駕駛員的心電和脈搏、檢測(cè)出駕駛員在駕駛過程中身體狀況突變的預(yù)兆系統(tǒng)。

其主要原理是，在方向盤上配備用于測(cè)量心電的電極和用于測(cè)量脈搏的光傳感器，只要駕駛員握著方向盤，就可以連續(xù)測(cè)量并記錄心電和脈搏。通過實(shí)時(shí)分析這些測(cè)量數(shù)據(jù)（心率變化分析），可以發(fā)現(xiàn)預(yù)示身體狀況突變的特異圖形。據(jù)了解，豐田正在與電裝和日本醫(yī)科大學(xué)共同開發(fā)該系統(tǒng)。牧口還表示，今后將利用該技術(shù)，開發(fā)在發(fā)現(xiàn)駕駛員身體狀況突變預(yù)兆后進(jìn)行安全停車等操作的控制系統(tǒng)。其現(xiàn)在面臨的課題之一是測(cè)量數(shù)據(jù)的個(gè)體差異。比如，每個(gè)人握方向盤的習(xí)慣差異，以及隨著年齡的增長(zhǎng)、皮膚阻力增加等造成的個(gè)體差異。

比亞迪：疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)

比亞迪“疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)（BAWS）”是基于駕駛員生理圖像反應(yīng)，由ECU和攝像頭兩大模塊組成，利用駕駛員的面部特征、眼部信號(hào)、頭部運(yùn)動(dòng)性等推斷駕駛員的疲勞狀態(tài)，并進(jìn)行報(bào)警提示和采取相應(yīng)措施的裝置。對(duì)駕乘者給予主動(dòng)智能的安全保障。

該技術(shù)基于DSP紅外線條件下對(duì)駕駛員眼睛、嘴巴、頭部同時(shí)監(jiān)測(cè)，首先利用人眼紅外光源下的紅外效應(yīng)來進(jìn)行圖像差分，以此獲取瞳孔來定位眼睛區(qū)域，然后用基于個(gè)體的模板匹配方法進(jìn)行特征提取和動(dòng)態(tài)模板匹配的方法進(jìn)行原始迭代跟蹤，最后用計(jì)算出來的眼睛閉合程度和是否打哈欠、點(diǎn)頭來判斷疲勞程度。該技術(shù)在比亞迪旗下多款車型上都已經(jīng)應(yīng)用。

大眾：疲勞識(shí)別系統(tǒng)

大眾疲勞識(shí)別系統(tǒng)從駕駛開始時(shí)便對(duì)駕駛員的操作行為進(jìn)行記錄，并能夠通過識(shí)別長(zhǎng)途旅行中駕駛操作的變化，對(duì)駕駛員的疲勞程度進(jìn)行判斷。駕駛員轉(zhuǎn)向操作頻率變低，并伴隨輕微但急驟的轉(zhuǎn)向動(dòng)作以保持行駛方向是駕駛精力不集中的典型表現(xiàn)。

根據(jù)以上動(dòng)作的出現(xiàn)頻率，并綜合諸如旅途長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)向燈使用情況、駕駛時(shí)間等其他參數(shù)，系統(tǒng)對(duì)駕駛員的疲勞程度進(jìn)行計(jì)算和鑒別，如果計(jì)算結(jié)果超過某一定值，儀表盤上就會(huì)閃爍一個(gè)咖啡杯的圖案，提示駕駛員需要休息，駕駛員疲勞識(shí)別系統(tǒng)將駕駛員注意力集中程度作為衡量駕駛員駕駛狀態(tài)的重要考慮因素，以致力于道路安全的提高。

奔馳：注意力輔助系統(tǒng)

奔馳“注意力輔助系統(tǒng)”會(huì)不斷偵測(cè)駕駛員的行車方式。車輛上有71個(gè)傳感器，在80-180km/h間的車速范圍內(nèi)檢測(cè)縱向和橫向加速度的方向盤和踏板傳感器，系統(tǒng)可以感知到駕駛員正在疲勞駕駛，之后提示應(yīng)當(dāng)適當(dāng)休息。該技術(shù)在奔馳新E級(jí)與GLK等車型上廣泛應(yīng)用。

沃爾沃：駕駛員安全警告系統(tǒng)

駕駛員安全警告系統(tǒng)（DAC）在車輛進(jìn)入容易使司機(jī)進(jìn)入放松狀態(tài)的筆直、平坦的道路，容易使司機(jī)分神和打盹的環(huán)境，以及當(dāng)車速超過65公里/小時(shí)，均會(huì)被激活。駕駛員安全警告系統(tǒng)由一個(gè)攝像頭、若干傳感器和一個(gè)控制單元組成。攝像頭裝在風(fēng)擋和車內(nèi)后視鏡之間，不斷測(cè)量汽車與車道標(biāo)志之間的距離，通過數(shù)字?jǐn)z像機(jī)發(fā)出的信號(hào)以及來自方向盤運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)車輛行駛的路線，DAC可把異常行駛狀況和您的正常駕駛風(fēng)格進(jìn)行對(duì)比；傳感器記錄汽車的運(yùn)動(dòng)；控制單元儲(chǔ)存該信息并計(jì)算是否有失去對(duì)汽車控制的危險(xiǎn)。

如果檢測(cè)到您的駕駛行為有疲態(tài)或分心的跡象出現(xiàn)，評(píng)估的結(jié)果是高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，即通過聲音信號(hào)向司機(jī)發(fā)出警示。此外，在儀表盤上還顯示一段文字信息，用一個(gè)咖啡杯的符號(hào)提示司機(jī)休息一會(huì)兒。該技術(shù)在沃爾沃旗下車型上廣泛應(yīng)用。