创新技术能检测驾驶员的疲劳程度并发出休息信号

2024年12月01日 13:23 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

越来越多配备高级驾驶员辅助系统的车辆不仅关注道路,也关注驾驶员。 这是有道理的。 矛盾的是,这些系统可能会使驾驶更不安全,因为驾驶者误以为电子设备可以弥补他们的疏忽,从而在驾驶时做出更多危险行为。

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AI驱动的仪表盘摄像头可以检测到商用车司机的疲惫状态,并提示他们靠边停车。

为了避免这种滥用,汽车制造商多年来一直使用基于摄像头的系统来监控驾驶员的眼球运动、姿势、呼吸和手的摆放,以发现注意力不集中的迹象。 这些指标会与驾驶员在行驶过程中收集到的基线数据进行比较,而驾驶员在行驶过程中会保持充分的警觉并专注于道路。 这样做的目的是确保驾驶员保持警觉,并随时准备在电子传感器和执行器不堪重负或误判情况时控制驾驶任务。

现在,几家以商用车队运营商(尤其是长途卡车公司)为目标的公司正在推出支持人工智能的仪表盘摄像头技术,将驾驶员监控工作向前推进了一步。 这些新型仪表盘摄像头使用机器学习来捕捉作为瞌睡迹象的细微行为线索。"长途卡车司机尤其容易打瞌睡,因为他们通常工作时间长、驾驶路线长,"Samsara 人工智能和数据副总裁 Evan Welbourne说,该公司最近推出了瞌睡检测解决方案。

Samsara 和Motive(均位于旧金山)以及Nauto(总部位于加利福尼亚州桑尼维尔附近)开发的驾驶员监控技术可向昏昏欲睡的驾驶员发出实时语音警报,提示他们休息一下,以降低疲劳驾驶引发事故的风险。 所有系统的配置都是这样的:如果仪表盘摄像头检测到驾驶员在驾驶室内发出警报后仍有瞌睡迹象并继续驾驶车辆,它就可以直接联系车队经理,让他们对驾驶员进行指导并加强安全措施。

每个系统都经过训练,能够捕捉到驾驶员打瞌睡的不同迹象组合。 例如,2024 年 7 月推出的 Motive 人工智能系统会跟踪打哈欠和头部动作。 如果打哈欠和头部姿势"过度",表明驾驶员的视线已经离开道路五秒钟,就会触发警报。

Nauto 的瞌睡检测功能将于 2021 年 11 月推出,该功能会随着时间的推移跟踪单个驾驶员的行为,跟踪打哈欠和其他指标,如眨眼时间和频率以及驾驶员整体身体姿势的变化。 Nauto 的人工智能经过训练,当这些瞌睡迹象累积到与不可接受的风险相关的程度时,就会向驾驶员发出警报。

Samsara的驾驶员监控技术在检测到十多种瞌睡症状(包括长时间闭眼、点头、打哈欠、揉眼睛和懒散)时,会触发音频警报。

根据交通安全基金会的数据,17%的致命车祸涉及瞌睡司机。 最早一代的驾驶员监控技术只能发现一两个驾驶员昏昏欲睡的迹象。 20 世纪 90 年代中期,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)推出了用于测量驾驶员瞌睡程度的眼睑随时间闭合的百分比(PERCLOS)方法,为系统开发人员提供了一个直接的生理指标。"Samsara 的 Welbourne 说:"但嗜睡不仅仅是打哈欠或闭眼等单一行为。

韦尔伯恩指出,新一代嗜睡检测工具基于卡罗林斯卡嗜睡量表(KSS)。 他解释说,"KSS 是一个九分量表,可根据多达 17 种行为(包括打哈欠、面部扭曲和突然抽搐)进行评估",这些行为是在短暂入睡后抽搐清醒时发生的。"KSS评分考虑了所有这些行为,为我们提供了一种量化的方法来全面评估这个人是否昏昏欲睡?

Nauto 公司的首席执行官斯特凡-赫克(Stefan Heck)说,他公司的 Ai 可以在卡罗林斯卡六级进行干预。"我们让瞌睡的早期征兆消失,因为人们会觉得太警觉会很烦人。 在 1 级或 2 级时,人们还不会意识到自己已经昏昏欲睡,因此这些级别的警报只会让人觉得讨厌。当他们的嗜睡程度达到 5 级或 6 级时,他们就开始变得危险了,因为他们会表现出长时间的注意力不集中。到了那个时候,他们知道自己已经昏昏欲睡,所以警报不会让他们感到意外。"

Samsara 的 Welbourne 声称,他的公司有充分的理由相信,其人工智能模型是可靠的,将避免出现假阳性或假阴性,从而降低该工具对驾驶员和车队运营商的实用性。"他指出:"只有为人工智能模型提供数据并对其进行训练的数据,才能实现准确的检测。

有鉴于此,Samsara AI 团队利用超过 1800 亿分钟的视频片段(描述了 2200 亿英里的行驶里程)训练了一个机器学习模型,以预测与驾驶员行为相关的卡罗林斯卡睡眠评分。 这些录像来自客户车队车辆的仪表盘摄像头。 韦尔本回忆说,在堆积如山的数据中发现与瞌睡有关的行为事件是一大挑战。"这种情况很少见,因此,要获得足够的示例来训练一个大型模型,就需要对海量数据进行研究"。 他说,同样具有挑战性的是为所有这些数据创建标签,"并通过多次反复,建立一个与嗜睡的临床定义相一致的模型"。

自 Samsara 于今年 10 月在其仪表盘摄像机中提供嗜睡检测功能以来,这一艰苦的努力在短时间内已经开始产生效益。 据 Welbourne 称,Samsara 发现关注多种瞌睡迹象确实是个好主意。 自 10 月份以来,该公司通过仪表盘摄像头发现的瞌睡驾驶事件中,有四分之三以上是通过打哈欠以外的行为发现的。 他还分享了一家油田服务公司的轶事,该公司在其车辆上使用了 Samsara 的仪表盘摄像头。 这家公司以前平均每周会发生两起司机瞌睡事件,而在司机开始收到瞌睡警报后的第一个月里,没有发生任何此类事件。

对于驾驶员担心这种技术的引入会进一步侵蚀隐私的问题,Samsara 公司表示,其驾驶员监控功能仅用于商用车队,无意在消费者车辆中大规模应用。 也许是这样,但越来越多的乘用车已经将嗜睡检测作为一项标准安全功能。 诸如福特本田丰田戴姆勒-奔驰等汽车制造商都在各自的产品系列中配备了可发出声音和/或视觉警报信号的车辆,以鼓励分心或昏昏欲睡的驾驶员休息一下。 而且,NHTSA 等政府机构最终可能会强制要求所有配备 ADAS 系统的车辆使用该技术,这些系统将赋予车辆 2 级或 3 级自动驾驶功能。

尽管存在这些顾虑,但迄今为止,嗜睡检测和其他驾驶员监控技术受到了车队司机的普遍欢迎。 卡车司机在驾驶时,大多都愿意在车上安装仪表盘摄像机。 当事故发生时,仪表盘摄像机可以为那些因并非自己造成的碰撞而受到指责的司机脱罪,从而为他们和货运公司节省一大笔责任索赔费用。 现在,能够监控驾驶室内情况的系统将使最有可能在方向盘前睡着的驾驶员--那些在夜间运输货物、在体力透支后驾驶或受未确诊的疾病影响的驾驶员--不会将自己和他人置于危险之中。

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