系統研發背景
來自梅賽德斯-賓士研發中心和戴姆勒研發部門的工程師、控制論學者、數學家、IT專家和心理學家們一直在研究導致惡性交通事故發生的一種根源——睡意。這些科學家的目的是研發出一種可以探測出駕駛員的疲勞狀況,並迅速對駕駛員進行提醒的系統。在全新一代E級轎車中,這一創新將首次亮相,它被命名為——注意力輔助系統(ATTENTIONASSIST)。睡意是一種自然現象,它是身體的一種欺騙性反應,因此駕駛員往往無法注意到這種現象。當你十分疲憊時就需要睡眠,但是仍有很多人選擇繼續駕駛,這將帶來巨大的潛在危險。
在這種情況下,駕駛員就可能會進入一種被專家稱為“微睡眠”的狀態,這是人體器官在疲憊後的自發反應。眼睛發癢,眨眼越來越頻繁而緩慢,瞳孔逐漸收縮,駕駛員開始打呵欠並顫抖——這些都是微睡眠的表現。但是在駕駛中,即便是閉眼一秒都有可能造成致命的後果。因為就在這短暫的瞬間內,時速100km的汽車可以行駛28米!車輛一旦無人駕駛,一切都將失控。科學家發現,在處於微睡眠狀態時,即使駕駛員的眼睛睜開,所看到的也可能是具有欺騙性的畫面,在這種情況下,由於受大腦影響,駕駛員眼睛的感知能力變得非常遲鈍,反應時間也大大延長。
在研究如何探測駕駛員疲勞狀態的過程中,梅賽德斯-賓士的專家們使用了從眼瞼監測到腦電圖掃描(EEG)等各種各樣的測試系統。然而,首次的測試結果顯示,僅僅一兩個因素並不足以正確地判別疲勞狀態。
“疲勞是一種非常複雜的現象,在各種情況下的表現形式也不盡相同。因此,很有必要考慮包括駕駛方式、駕駛距離、駕駛時間和交通狀況等在內的一系列因素。”負責注意力輔助系統研發的項目總監JörgBreuer博士解釋道。梅賽德斯-賓士研發的注意力輔助系統需檢測超過70種不同的限定因素。
注意力輔助系統項目研發的主要任務,是探測駕駛員從清醒到昏昏欲睡——即從能集中所有注意力到完全喪失注意力這樣一個漸變的過程,並在駕駛員變得疲勞之前進行提醒。
為了獲得這些信息,注意力輔助系統預先生成一個駕駛員駕駛前的形象,將該形象數據有規律地與駕駛過程中的感測器數據進行對比,這對駕駛行為的觀察可起到極為有效的作用。過度疲勞的駕駛員難以保持當前行駛路線,因此會出現一些在正常駕駛過程中極易避免的轉向錯誤。Breuer博士表示,通過對550多名駕駛員的調查顯示,這種現象在即將進入疲勞狀態的時候就已經出現了——通常在進入危險的微睡眠之前。
如果注意力輔助系統探測出一些過度疲勞的特徵,它將用特別的聲音或者通過顯示器警告駕駛員:“請休息片刻。”
注意力警示輔助系統是在車速達到80-180公里/小時的時候自動激活。此項系統通過七十多項預設程式,持續性監測並自動判斷駕駛員是否處於疲勞或者走神的狀態,一旦系統判定駕駛員的狀態讓行車安全降低,即會發出聲頻警示信號,並在儀錶盤顯示屏上閃現“請休息片刻”的提示信息。有了這項技術後,在駕駛主動安全性上帶來了大大的幫助。
疲勞駕駛預警
疲勞駕駛預警系統(DriverFatigueMonitorSystem)是一種基於駕駛員生理反應特徵的駕駛人疲勞監測預警產品,國外有瑞典的SmartEye公司推出的AntiSleep系統,美國“SeeingMachine”公司的疲勞檢測和分析系統,賓士、沃爾沃等高端車隨車配備的瞌睡提醒裝置等。因為技術起步較早,國內的疲勞駕駛預警技術的研究與國外處於相近的水平,國內具有代表性的研究疲勞預警系統的公司是徑衛視覺,徑衛視覺的疲勞預警系統採用自主研發的識別算法,能夠適應複雜光線環境,準確度高,誤報率低。該疲勞預警系統採用基於圖像的生物特徵識別技術,以非接觸方式獲取駕駛員面部圖像,通過人工智慧程式分析駕駛員瞌睡程度,當駕駛員發生瞌睡時,系統給予即時聲音提醒,存儲瞌睡發生時的圖像;並通過可配置的輸出接口,控制其它瞌睡提醒配件(如震動座墊、提神氣味發生器);並且通過3G網路,可將疲勞信息和其他相關信息推送至管理者。做到了實時性,準確性,有效性。車內駕駛員疲勞監測技術,本質上是在行駛過程中捕捉並分析駕駛員的生物行為信息,比如眼睛、臉部、心臟、腦電活動,等等的技術等等。然而心跳活動和腦電監測由於受接觸的限制,目前沒有在車內批量套用。當前最多被採用的疲勞檢測手段是駕駛員駕車行為分析,即通過記錄和解析駕駛員轉動方向盤、踩剎車等行為特徵,判別駕駛員是否疲勞。但是這種方式受駕駛員駕駛習慣影響極大。另一大類別的檢測方法是:通過圖像分析手段對駕駛員臉部與眼睛特徵進行疲勞評估。這一方法正漸漸被整車廠商接受並採用。