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困倦檢測技術:不放過一個瞌睡的瞬間【2】

2014年01月29日16:38    

利用心率和腦波來防止瞌睡的研發也趨於活躍

因此,作為更有效的方法,研發越來越活躍的是通過測量心率和腦波來檢測困倦的技術。

比如,利用心率來檢測困倦的技術,因已知困勁兒上來心率會下降,一般都是採用視心率的下降方式來檢測困倦的方法。駕駛時,姿勢和周圍溫度基本不變,因此困倦等精神狀態的變化就是引起心率變化的主要因素。因此利用心率可檢測困倦。並有諸如可在方向盤等與駕駛員體表接觸的部位檢測心率之類可減輕駕駛員負擔的改進余地。

在2013年10月舉行的展會“CEATEC JAPAN”上,富士通研究所展出了採用戴在耳垂上的耳夾式脈搏傳感器的困倦檢測技術。通過分析心率間隔的波動來實時檢測出犯困時出現的頻率波動。

還有一種方法,就是在汽車座椅上設置電極,用來檢測體表的微弱電流。心率會作為微弱電流表現在人體表面,因此如果能夠測量體表的微弱電流,便可作為脈搏的替代指標。除富士通研究所以外,美國Quantum Applied Science & Research公司也在與美軍合作研究這種方法。前提是駕駛員在駕駛中必須坐在座椅上,今后該技術也將成為有希望的技術候補之一。

在腦波檢測方面,美國NeuroSky公司的技術也備受關注。該公司的目標是在玩具及教育等領域應用自主的腦波檢測技術。該技術本來是為應用於消費類產品而開發的,因此有可能能以低成本實現困倦檢測技術。具體正在開發戴在頭部檢測腦波的傳感器,已開發出了集成有信號除噪和數據分析等的模塊。現在,正向汽車廠商推薦這項技術,用來防止駕駛員瞌睡。

美國帕洛阿爾托研究中心(PARC)也在研究模擬人類困倦圖形的腦波測量技術。目前,准備用來改善職場環境等。將來將做成非接觸式,用來實時檢測困倦、精力集中度、挫折。這種腦波檢測和採用近紅外光從頭皮上檢測腦功能的測量技術正在穩步發展。如果這些測量技術得以應用,則有可能實現防止困倦技術的新突破。

檢測到困倦后,如何通知駕駛員?

不過,心率和腦波測量目前一般採用接觸身體的測量方法。尤其是腦波,不接觸身體很難測量出來。以腦波和心率為指標的困倦檢測技術可以捕捉到圖像識別很難發現的困倦初期征兆,但給駕駛員造成的負擔很大。今后,需要開發不給駕駛員造成負擔的測量方法。

另外,在檢測到困倦之后、如何通知駕駛員也需要研究。現在正在推進通過鈴聲和信息來通知駕駛員、自動改變室溫、釋放出眼睛能感覺到的成分、吹氣和水等獨特的研究。與困倦檢測技術配套,今后如何自然地提醒駕駛員注意或叫醒駕駛員也將是一個研究主題。

此外,德國戴姆勒在高檔車“梅賽德斯·奔馳”的多款車型上引進了名為“注意力警示系統(Attention Assist)”的駕駛員監控技術。在開始駕駛后的15分以內,繪制駕駛員的行為模式,通過將該模式與車速、加速度、方向盤的轉動、轉向燈操作等實際駕駛中的操作進行比較,來檢測疲勞度和注意力下降。該技術當駕駛員在單調的郊外公路和高速公路上以80∼180km/h的速度駕駛時起作用,提醒疲勞度高的駕駛員休息。據該公司介紹,過勞狀態的駕駛員在方向盤操作犯了小失誤后,大多會慌張操縱方向盤,反而容易出危險。

雖然注意力警示系統不是直接檢測困倦的技術,但疲勞的積累會導致困倦。從這個意義來說,這也算是一種檢測困倦的技術。今后,通過結合這些技術,將不斷開發出防止人為失誤造成事故的系統。這種研發將成為最近備受關注的自動駕駛技術的一部分。(作者:星野 達也,日經技術在線!供稿)

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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