知識文章

異質融合駕駛狀態監控技術

2025 / 01 / 20

 研究發展處 黃敏盛 


駕駛監控系統(Driver Monitoring System,DM)於2006年已有國際車廠發表,後續也廣泛應用於各車型,目的是為了監控駕駛者的狀態,判斷駕駛是否有分心、疲勞等異常提醒之功能。隨著自駕車技術的蓬勃發展,SAE Level 3等級的車輛必須搭載駕駛監控系統以偵測駕駛狀態。在2021年公告的UN R157規範中,車輛在自駕運行過程時,駕駛監控系統須確保駕駛處於可以隨時接管車輛之狀態,一旦駕駛員被系統判定為無法立即接手車輛控制狀態時,則須遵循最小風險決策,讓車輛自行緩煞至停止或停靠至路側。   


目前市場普遍採用攝影機來偵測駕駛的狀態,例如:BMW、Mercedes-Benz等車廠,透過攝影機所偵測到的臉部特徵,來判斷是否有出現駕駛無反應(健康異常)及駕駛不可用(睡覺、不專心)的情形發生。近年來,非接觸式生物雷達感測器發展日益成熟,提供了駕駛者的生理特徵資訊,車廠也陸陸續續將其應用於駕駛監控之進階發展,因此,車輛中心(ARTC)開發駕駛監控異質感知融合技術以提升系統功能範圍。 


車輛中心之異質感知融合技術發展 

目前車輛中心積極投入艙內的異質感知融合技術開發,如駕駛監控、乘客遺留。車輛中心艙內安全輔助於感測上的應用,以影像感測器和生物雷達感測器為主軸。於影像端,影像經過前處理後,輸入至AI深度學習模型進行人臉偵測,以獲得駕駛的臉部特徵,包含:眼睛狀態、頭部偏擺角度及視線位置等特徵,來判斷駕駛無反應及駕駛不可接管狀態。生物雷達會針對所設定的偵測範圍,輸出所偵測到人員呼吸、心率等生理特徵,並透呼吸及心率後處理的數值,判斷駕駛狀態是否出現異常,例如:心率突然升高、呼吸過於急促等,如圖1所示。

 


艙內異質感知融合技術結合影像之「駕駛臉部特徵」及雷達之「點雲資訊」、「心率∕呼吸」,輸出車內駕駛的狀態結果,如圖2所示,若出現駕駛無反應及駕駛不可用的情形,則會發出警告並以最小風險決策來控制車輛,避免發生危險。

                                         


小結 

在智慧座艙監控系統中,單一感測器可能會出現偶發性的失效,因此會將多種感測器結合使用,合理的感測器搭配能夠有效地提高系統的穩定性和安全性。使用攝影機所偵測到之駕駛臉部影像,並透過AI人臉特徵偵測模型,得到駕駛的臉部特徵,生物雷達來獲取駕駛生理特徵資訊,將兩者進行異質感知融合,提供自駕系統駕駛者狀態,以利評估是否可讓駕駛接管車輛,故可增加車輛行駛的安全性與可靠性。

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