那些神秘的疲劳监测系统

高振华

不知您是否注意过自己爱车仪表盘上咖啡杯图案的提示，如果驾车时亮起，请您一定尽快休息，那不是“鸟窝”咖啡的广告，那是提醒您已经是疲劳驾驶了。

当您驾车时出现换挡不及时、不准确，说明您已经处于轻微疲劳状态；当您出现操作动作呆滞，有时甚至会忘记将要进行的操作，说明您已处于中度疲劳；当出现下意识操作或出现短时间睡眠现象时，说明已处于重度疲劳，往往醒来时便已酿成大祸。

这些疲劳的驾驶表现对驾驶安全有着致命的威胁，难道就没有技术能够有效地提醒驾驶员么？接下来就为大家一一解读。

丰田：身体状态监测系统

在2014年5月26日举行的“日本新一代医疗器械峰会”上，丰田公司性能实验部人体工学开发兼技术统括部牧口工程师以“驾驶员身体状况突变应对技术的开发”为题发表了演讲。牧口介绍的内容是利用汽车方向盘测量驾驶员的心电和脉搏、检测出驾驶员在驾驶过程中身体状况突变的预兆系统。

其主要原理是，在方向盘上配备用于测量心电的电极和用于测量脉搏的光传感器，只要驾驶员握着方向盘，就可以连续测量并记录心电和脉搏。通过实时分析这些测量数据（心率变化分析），可以发现预示身体状况突变的特异图形。据了解，丰田正在与电装和日本医科大学共同开发该系统。牧口还表示，今后将利用该技术，开发在发现驾驶员身体状况突变预兆后进行安全停车等操作的控制系统。其现在面临的课题之一是测量数据的个体差异。比如，每个人握方向盘的习惯差异，以及随着年龄的增长、皮肤阻力增加等造成的个体差异。

比亚迪：疲劳驾驶预警系统

比亚迪“疲劳驾驶预警系统（BAWS）”是基于驾驶员生理图像反应，由ECU和摄像头两大模块组成，利用驾驶员的面部特征、眼部信号、头部运动性等推断驾驶员的疲劳状态，并进行报警提示和采取相应措施的装置。对驾乘者给予主动智能的安全保障。

该技术基于DSP红外线条件下对驾驶员眼睛、嘴巴、头部同时监测，首先利用人眼红外光源下的红外效应来进行图像差分，以此获取瞳孔来定位眼睛区域，然后用基于个体的模板匹配方法进行特征提取和动态模板匹配的方法进行原始迭代跟踪，最后用计算出来的眼睛闭合程度和是否打哈欠、点头来判断疲劳程度。该技术在比亚迪旗下多款车型上都已经应用。

大众：疲劳识别系统

大众疲劳识别系统从驾驶开始时便对驾驶员的操作行为进行记录，并能够通过识别长途旅行中驾驶操作的变化，对驾驶员的疲劳程度进行判断。驾驶员转向操作频率变低，并伴随轻微但急骤的转向动作以保持行驶方向是驾驶精力不集中的典型表现。

根据以上动作的出现频率，并综合诸如旅途长度、转向灯使用情况、驾驶时间等其他参数，系统对驾驶员的疲劳程度进行计算和鉴别，如果计算结果超过某一定值，仪表盘上就会闪烁一个咖啡杯的图案，提示驾驶员需要休息，驾驶员疲劳识别系统将驾驶员注意力集中程度作为衡量驾驶员驾驶状态的重要考虑因素，以致力于道路安全的提高。

奔驰：注意力辅助系统

奔驰“注意力辅助系统”会不断侦测驾驶员的行车方式。车辆上有71个传感器，在80-180km/h间的车速范围内检测纵向和横向加速度的方向盘和踏板传感器，系统可以感知到驾驶员正在疲劳驾驶，之后提示应当适当休息。该技术在奔驰新E级与GLK等车型上广泛应用。

沃尔沃：驾驶员安全警告系统

驾驶员安全警告系统（DAC）在车辆进入容易使司机进入放松状态的笔直、平坦的道路，容易使司机分神和打盹的环境，以及当车速超过65公里/小时，均会被激活。驾驶员安全警告系统由一个摄像头、若干传感器和一个控制单元组成。摄像头装在风挡和车内后视镜之间，不断测量汽车与车道标志之间的距离，通过数字摄像机发出的信号以及来自方向盘运动的数据监测车辆行驶的路线，DAC可把异常行驶状况和您的正常驾驶风格进行对比；传感器记录汽车的运动；控制单元储存该信息并计算是否有失去对汽车控制的危险。

如果检测到您的驾驶行为有疲态或分心的迹象出现，评估的结果是高风险时，即通过声音信号向司机发出警示。此外，在仪表盘上还显示一段文字信息，用一个咖啡杯的符号提示司机休息一会儿。该技术在沃尔沃旗下车型上广泛应用。