疲勞駕駛與主動安全技術(shù)—— 張偉

以下為您直擊大會第二天(5月17號)的嘉賓演講現(xiàn)場

蘇州汽車研究院 ADAS中心主任 張偉博士
今天在技術(shù)這塊,分享一個疲勞駕駛及主動安全技術(shù)。我們有一個公司叫蘇州清研微視,是對自動駕駛里面核心的駕駛壁壘,為客戶提供人、車、路全新的解決方案,為客戶提供聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)。我們研發(fā)團隊就是清華五個,北大的三個,海歸的三個,其他的985學(xué)院的研究生等。
疲勞駕駛在各國交通安全峰會上一直被認為是汽車駕駛?cè)说念^號安全問題,中國每年因疲勞駕駛等引發(fā)的事故占道路交通事故的20%,高速公路的30%以上?,F(xiàn)在像國際上都規(guī)定了一些通過駕駛時間來控制疲勞駕駛的方法,比如說我們國家的四小時,有的國家時間不太一樣,通過這種辦法來判斷駕駛疲勞,它有問題。所以有時候不到四個小時他早就困了,現(xiàn)在國家,原來咱們國家也裝過一個行車記錄儀,它也是通過駕駛時間來進行控制的,你發(fā)生了交通事故以后,它可以通過行車記錄儀數(shù)據(jù)進行回查,但是它沒有提前預(yù)警這個功能,只適用于事故查詢。
從疲勞駕駛的系統(tǒng)來說,做這么幾點,第一是實時性、準確性、有效性。實時性就是疲勞信息能否即時的傳達給駕駛員?疲勞信息能否即時傳達給監(jiān)管部門?而準確性是在疲勞監(jiān)測方面有哪些技術(shù)手段?能否滿足車載使用環(huán)境?如何保證檢測精度?而有效性是車載預(yù)警系統(tǒng)的警示及喚醒作用如何?如何通過遠程預(yù)警實現(xiàn)單位監(jiān)管與社會監(jiān)管的雙重職能?
疲勞駕駛的界定困境有三個,首先是有精神疲勞,由于駕駛環(huán)境的單調(diào)性或長時間行車,駕駛?cè)艘蚰X力過多消耗而產(chǎn)生生理、心理機能衰退,造成反應(yīng)水平、操控能力下降的現(xiàn)象。只能通過外表特征,對疲勞水平進行估計,而人的駕駛疲勞有時候表現(xiàn)得非常輕微,不是很明顯的表情特征,這是第二個難點,第三個體差異性,每個人困倦的時候所表現(xiàn)出來的特征都不太一樣。
駕駛行為方面,方向盤的操作特征,人困了以后,一般操作方向盤就比較懶了,會有一段時間內(nèi),正常駕駛會一直在高頻的小幅的轉(zhuǎn)動方向盤,困了以后,第一個表現(xiàn)就是方轉(zhuǎn)動方向盤懶了,他不動了,車就往外偏,那這就需要快速回正的操作,這是一方面的行為特征。另一個就是行駛軌跡的特征,這是兩大類,三種的特征方法。
實際產(chǎn)品當(dāng)中很難推廣的,像腦電圖要放32或者64的電,或者頭腦電波,像面部特征的方法,好處相對比較準確,但用戶接受性不是很大,大多數(shù)用戶不能接受。面部特征在各個方面都很一般,在操作特征方面,它的可靠性不是很強,所以各個方面都有優(yōu)點、缺點。而預(yù)警手段也有很多,從目前我們經(jīng)過大量次的測試結(jié)果看,對于疲勞的預(yù)警怎么有效?分成兩個階段:第一個階段是語音和視覺,就是LED顯示和語音,這兩個結(jié)合起來是比較有效的,到嚴重疲勞的時候,這個東西就沒效了,人其實困了時候,它語音的接受能力和視覺的能力都會下降得比較厲害,比較有效的手段是方向盤,就是方向盤震動或者是座椅的震動,這個比較有效。像國外來講,車上也開始匹配疲勞駕駛的預(yù)警,像奔馳是配的基于方向盤操作特征的方法,像沃爾沃是通過行駛軌跡看的,像toyota是通過面部表情看的。這是各家量產(chǎn)車上的配置。
今天著重講講,基于視覺的方法是目前來說主流的方法,可以搭配其他的方法,但是以這個為主,因為人困的時候,在面部表情表現(xiàn)出的共性特征,來監(jiān)測疲勞是最有效,最準確的,而且早期就可以發(fā)現(xiàn)疲勞的特征,那疲勞特征,是一種生命的特征,本身是沒法直接測量的,在這有一個判斷的標準,因為我這個表格的特征描述也是目前學(xué)術(shù)界當(dāng)中,有三級的、五級的,現(xiàn)在涉及到各個學(xué)術(shù)論文,大家標準整合了一下,大家可以看到。
不同疲勞下面,表現(xiàn)最重要的三個,第一眨眼頻率增高,持續(xù)閉眼時間增常,還有眨眼速度變慢,眼球活性降低。為此我們提取了十幾個指標,這十幾個指標,有可能這十幾個指標怎么選出來的,其實也是通過人的經(jīng)驗,然后另一個從我們實地車運行當(dāng)中,我們錄回來的錄像看,駕駛員疲勞的時候,特征是什么?然后寫出來,通過檢測再來判斷這些特征本身的有效性進行檢驗,最后篩選出來的這些指標。我剛剛說的十幾個指標,本身是有相關(guān)性的。怎樣來描述這么多參數(shù)之間的邏輯關(guān)系?并且把疲勞的概念得出來,我們是用了推理模型,這個網(wǎng)絡(luò)也是通過大量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練出來的。
實際上這塊,在實際做的時候,難點主要有三個。第一行車環(huán)境的復(fù)雜性,主要表現(xiàn)在兩個,第一是光照的復(fù)雜性,第二是駕駛姿態(tài)的不確定性。光照的復(fù)雜性我舉幾個例子,麻煩是什么。比如我們有攝像頭逆光大家照相就知道,逆光本身容易不清楚,再一個側(cè)光,形成陰陽臉,眼鏡片容易反光,再一個我們戴墨鏡眼睛的狀態(tài)怎么檢測,這些都是問題,另外駕駛員開始的時候,動作是很隨機的,時刻關(guān)注環(huán)境當(dāng)中有沒有危險的目標,所以動態(tài)監(jiān)測也比較困難。
第二對于行為的方法,像道路環(huán)境,車道上的清晰度,其他車輛的干擾等都會帶來問題。另外個體差異性,像個人的操作性,個人操作習(xí)慣以及表情的習(xí)慣,這些的個體差異性,也會帶來一些問題,所以我們在研究題目的時候,也是從微觀疲勞挖掘,多信息融合策略,個體差異性解決方案,圍繞這幾點來做的。我們做的時間比較長,2006年就開始做這塊東西。后來我們采用的技術(shù)路線,面部特征、方向盤的操作特征和車輛的行車軌跡特征,融合起來,來對疲勞做綜合性的判斷。這是我們講的疲勞這塊。
做了疲勞駕駛以后,我們當(dāng)時就想隨著硬件技術(shù)的發(fā)展,硬件處理能力越來越強,不可能我做一個疲勞駕駛,別人做一個RVW、CVW、還有做盲區(qū)的,然后車上放一堆設(shè)備,那硬件發(fā)展不太可能,所以大概四年前我們就開發(fā)了一體化的設(shè)備,我們一個CPU怎么處理所有的任務(wù),當(dāng)時我們考察做一個防控安全的東西,第一點,在現(xiàn)在的交通事故當(dāng)中,引起交通事故的原因到底是什么樣子的?我們只有找到原因,才知道相應(yīng)的解決方案,才可以真正解決實際行車的安全問題。從目前的調(diào)研資料看,國內(nèi)的、國外的,放的幾個典型的,基本上結(jié)論比較相似,車道偏離,轉(zhuǎn)向碰撞,行人碰撞,前車追尾是目前交通事故發(fā)生原因之一,這些與人相關(guān)的因素,是引起交通事故的根本原因。
像我們目標檢測也是人工智能這些新的技術(shù)手段,像我們假設(shè)車輛客車、貨車都是可以開的,普通行人和騎電動自行車的人也是分開的,像對車輛的識別,原來晚上逆光這種是比較難的,當(dāng)下來講,問題都不是很大了,對行人識別我們已經(jīng)達到95%。國際上做大的汽車廠商也好,供應(yīng)商也好,其實都來過我們這里,測試過我們的東西,都覺得做得很好,現(xiàn)在我們也是好多車廠的供應(yīng)商。
除了對駕駛員監(jiān)控預(yù)警以外,我們要實時把信息傳到網(wǎng)絡(luò)后臺,把監(jiān)和管結(jié)合起來,才能真正把事故管理起來。像疲勞駕駛以后,同時把疲勞駕駛這一時刻,前后五秒一共十秒的視頻數(shù)據(jù)傳上來,這樣管理的時候,司機就不會不承認了。這是我們后臺上監(jiān)控到的一部分疲勞駕駛的證據(jù),這都是視頻。這是注意力不集中的證據(jù),一看就知道他走神了,干別的東西去了,打手機的、吸煙的,這是我們在疲勞駕駛和主動安全這塊,做的一系列工作。如果有興趣的,對這方面的產(chǎn)品或者應(yīng)用場景有興趣的,也可以下來咱們再繼續(xù)交流。
廣告 編輯推薦
最新資訊
-
“汽車爬坡試驗方法”將有國家標準
2026-03-03 12:44
-
十年耐久監(jiān)管時代:電池系統(tǒng)開發(fā)策略將如何
2026-03-03 12:44
-
聯(lián)合國法規(guī)R59對機動車備用消聲系統(tǒng)的工程
2026-03-03 12:08
-
聯(lián)合國法規(guī)R58對后下部防護裝置的工程化約
2026-03-03 12:07
-
聯(lián)合國法規(guī)R57對摩托車前照燈配光性能的工
2026-03-03 12:07





廣告


























































