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安全守護駕駛者,多重感知駕駛者監控系統介紹
  • 發布年度:2015
  • 主要類別:駕駛輔助
  • 次要類別:電子報
  • 車輛中心 車電系統發展處 馮彥誠

    依據世界衛生組織近年統計資料研究報導指出,車禍事故每年導致全世界2,000萬人受傷、120萬人死亡,其中駕駛者分心與疲勞是造成車輛意外事故的重要原因之一,約佔整體交通事故的20%,高居各類事故起因的第二位,因此,近年各家汽車大廠莫不積極投入駕駛者狀態監控之研究。

    駕駛者狀態監控系統(Driver monitoring system),主要偵測駕駛者的駕駛行為、生理狀態以及車輛動態反應分析,並透過各類顯示介面發出警示訊號;目前發展中之系統多半是利用攝影機偵測駕駛者臉部,進而判斷專注力與疲態特徵之程度,如Lexus的Driver Monitor Sensor,其利用安置於方向機柱上方的攝影機監控駕駛臉部,並估算駕駛眼睛開闔頻率情況判斷安全等級,提出最理想的支援動作;Mercedes-Benz的Attention Assist系統具備方向盤轉角偵測,並匯集道路環境條件、油門煞車以及車速變化等車輛動態感知,以進行駕駛狀態監控,當系統判斷駕駛已疲勞時,就會在儀表板顯示咖啡杯圖案,並發出聲響提醒駕駛人;目前市售之駕駛者監控系統大多屬於單一感知為主,但駕駛者的狀態因人而異,且疲態特徵也不盡相同,故不易以單一系統來判定駕駛者的實際狀態。

    行車安全的主要關鍵因素取決於駕駛者身心狀態,車輛中心(ARTC)開發「多重感知駕駛者監控系統」,結合影像、車身動態以及生理感測訊號,進行多重感知駕駛者狀態之關聯度分析,利用影像辨識系統判斷駕駛者頭部的偏擺程度、車身動態感知方向盤轉角訊號以及車道偏移軌跡,做為評估駕駛的異常行為,並且搭配生理監控系統進行資料融合。惟實車環境中,穿戴式生理訊號易受到車輛震動雜訊以及駕駛者肢體擾動造成訊號失真,因此設計一適車性之濾波器,可使生理訊號不受車內外環境雜訊所影響,一方面提高訊號接收或傳輸之穩定性,另一方面也能增加系統判斷之準確率;下圖為ARTC所發展之多重感知駕駛者監控平台,透過此平台可於實車上同步進行影像、車身訊號及生理監控,藉綜合多種不同感知器進行資料融合,並透過機械學習完成個人化之參數設定,進而提高行車安全,降低事故發生率。

    圖  ARTC多重感知駕駛者監控平台

    在已開發國家的人口與社會結構呈現高齡化發展趨勢下,駕駛者出現身心突發狀況機率相對越來越高,此外穿戴式模組近年來蓬勃發展,透過物聯網架構,未來駕駛監控系統定有相當大的市場潛力及規模,車輛將也不只是方便人類移動的工具,更將是結合身心監控與醫療照護之行動載具。

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