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专心点不然我就减速

《第一财经周刊》

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CBN记者 许诗雨

靠着对脑电波的分析,未来汽车能够在你分心时做出提醒,甚至帮你踩下刹车。

你行驶在空旷的道路上,开始昏昏欲睡,突然有一股力量夺过你的操作权,汽车立刻减速制动—这不是说将来你的车里会随时坐着一个驾校教练,而是车自己决定要慢下来的。因为它觉得,为了安全着想,你可能需要歇会儿。

在澳大利亚,已经有至少20名司机经历过这样的驾驶体验。

9月25日,西澳大利亚皇家汽车协会(RAC)联合神经工程学公司Emotiv以及研发汽车控制系统的Finch Productions公司共同发布了一款“注意力驱动道路安全系统”,为驾驶员更安全地上路提供帮助。

为了帮助驾驶员进行更安全的行车体验,减少交通事故的发生,已经有不少汽车品牌及汽车零部件生产厂商开始试图开发监控驾驶者注意力的汽车技术。此前较为主流的两种监控方式分别是通过摄像头捕捉人脸变化以及通过传感器技术进行的驾驶员行为监控。但现在,Emotiv提供了第三种监控渠道:脑电波。

整个“注意力驱动道路安全系统”由两部分组成:大脑监测系统和汽车控制系统。当驾驶员戴上Emotiv开发的EPOC脑电图耳机后,汽车就开始与之心意相通。Emotiv研究有限公司CEO杰弗里·麦凯勒(Geoffrey Mackellar)对《第一财经周刊》介绍说,耳机会采集驾驶员大脑额叶发出的脑电波,并将数据传输至电脑。如果电脑分析发现驾驶员持续分心数秒,驾驶操作盘上的控制器就会切换成红灯提醒状态,并启动继电器断开油门控制信号,暂时剥夺驾驶员的控制权,让汽车减速。这部分系统由Emotiv与Finch Productions共同开发。

注意力驱动的意思就是“如果你的注意力不集中,就无法驱动”。

这很像是澳大利亚人会想出来的主意。根据统计,在澳大利亚,开车分心造成的死伤人数,与超速和酒驾相当。因为平时驾车行驶的道路大多都笔直漫长,周边荒凉,当地驾驶员很容易就会在无聊中走神或是忍不住做些其他事。

不过根据博世中国底盘控制系统事业部产品技术经理尤臻慧的介绍,目前还没有汽车生产厂商考虑对大脑进行监控,而是倾向于监控自己更熟悉的机械运动。例如博世在研发驾驶员辅助系统时就运用了它们之前所开发的转向角传感器。这个装置原本是一个在方向盘的转轴上加上转向角的检测装置。但后来,他们发现它可以用来对驾驶员操作情况的信号波动周期进行分析,从而判断驾驶员是否疲劳或分心。

尤臻慧说,这样一来,新系统的开发就“不用增加硬件应用,只需增加软件分析应用。”对于汽车厂商而言,这样做的优势在于省事、节约成本,且能够进一步挖掘现有技术的应用空间。同时,在博世看来,对硬件的监测数据能够更直观地反映出当前的操作情况。

不过汽车生厂商并不排斥引入其他技术,尤臻慧举例说一些厂商正在评估把健身器械把手上的心跳血压传感器嵌入方向盘的可行性。

用于监视驾驶员大脑的EPOC耳机是Emotiv 2008年推出的产品,可以通过14个传感器采集脑电波,然后通过无线传输连接电脑进行人机互动。而西澳大利亚皇家汽车协会正是看中了这一点,邀请Emotiv共同开发“注意力驱动道路安全系统”。

一直以来,RAC都在进行道路投资、交通规划和安全驾驶的推广和政府游说工作。在成功促进了对酒驾和限速的严格立法之后,他们决定挑战下一个主要交通安全隐患—注意力不集中。

为了把EPOC应用到汽车上,Emotiv和RAC进行了20次不同种类的分散注意力驾驶模拟,接着对所得的数据进行分析后,开发了用来监测驾驶员在开车时注意力水平情况的计算机算法。为了让数据采集更为精准,Emotiv还用了眼球追踪装置进行辅助监测。

“开车时整个大脑是活跃的,但注意力控制系统大多存在于大脑的额叶部分。”麦凯勒告诉《第一财经周刊》,EPOC耳机的14个采集器中有8个都被用于大脑额叶的检测。

测试中他们会为驾驶员安排各类会引发交通事故的常见情况,例如打电话、发短信、聊天,或是调车载音响、喝水等,用以与专心开车时的大脑信号进行对比。研究人员根本不用特意去创造嗜睡的行为,司机在无聊的路上开车犯困在所难免。

“我们主要在特定区域里寻找一些高频信号,它们的出现表示额叶皮层正在集中和处理信息。但如果人们在开车的时候分心、疲劳或是困倦,这些信号就会消失或者大幅减弱。”麦凯勒对《第一财经周刊》表示。

人们在发短信时也同样会专心致志,但麦凯勒解释说自己的系统能够辨别不同的专心状态。因为发短信需要用手握着手机进行大量文字输入,而人们在书写时需要调动左侧额叶皮层来进行语言和语义处理,并且会检查拼写是否正确,这种大脑活动的方式与集中注意开车有所不同。

大脑在执行不同任务时都会呈现出特有的活跃方式,通过大脑成像技术,研究人员已经掌握包括睡眠、闲聊等不同状态下的大脑特征,驾驶也是其中之一。

另外,驾车需要高度的集中,而人的大脑只能集中做一件事情。如果有人在驾车时试图打电话,他的大脑的注意力会快速地在道路和电话之间切换。“注意力驱动道路安全系统”能够检测到切换时的大脑活动变化,这同样能帮助系统判断你是不是开小差了。

目前为止,研发“注意力驱动道路安全系统”并没有花去太多的资金。因为EPOC耳机并不是一个专门为此研发的新产品,整套系统的试运行也是通过改装一辆现代i40型汽车而完成。Emotiv只是在车上做了一些简单的改造,包括断开缆线旁边的发动机管理计算机,插入额外的连接器,以保证系统能够进行中断油门信号的操作。这比较接近一般汽车厂商的做法。

不过Emotiv的系统依然处在实验原型阶段,进行更多的安全测试是商业化之前需要完成的任务之一。它的最终形态也不会是通过一台笔记本来进行数据分析。按照麦凯勒的设想,分析软件可以嵌入智能手机这样的小型设备来运行。

另一个争议的焦点在于耳机,《连线》杂志就认为这样的硬件会挑战用户习惯。“有一些人连安全带都懒得系,很难保证他们会乖乖戴上一个有些别扭的耳机。”看起来,它的作用范围有些局限在为本就注意安全的驾驶员多增加一条保险带。

尤臻慧也有些怀疑它的市场接受度。汽车厂商们大多在驾车的舒适度上做着努力,因为不论它们开发了何种新技术,最终都必须被用户接收。“不管什么样的驾驶辅助系统,都是为了帮助驾驶员更舒适地开车。辅助,而不是干预或接管驾驶员。”相比在仪表盘上亮起提示符号的传统方法,Emotiv的做法显得比较强硬。

沃尔沃、大众、奔驰等公司已经在部分车型上提供驾驶员分心提醒系统的选项。而“注意力驱动道路安全系统”也会升级换代,改善软硬件的用户体验。

可以肯定的是,未来将有越来越多的汽车会像驾校教练一样时时提醒你集中精神,小心开车,甚至可能还会替你踩下刹车。

联系编辑:huangjunjie@yicai.com

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