本文總結(jié)了各種駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用情況以及整車廠在售車型配備的駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其工作原理，例如梅賽德斯-奔馳 Attention Assist 系統(tǒng)基于操縱行為監(jiān)測駕駛員疲勞狀態(tài)，豐田Driver Monitor 系統(tǒng)基于駕駛員面部狀態(tài)和眼睛開閉頻率監(jiān)測駕駛員狀態(tài)，福特 Driver alert System 采用多維信息融合的方法。


駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)未來的發(fā)展趨勢在高端車型或匹配ADAS的車型，利用 ADAS的硬件，基于駕駛員面部、眼部、頭部運(yùn)動等直接表征駕駛員疲勞程度的圖像信號在車輛上額外增加攝像頭、紅外傳感器等傳感器，提高識別精度。

1  駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)發(fā)展歷程

駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)最早應(yīng)用于飛機(jī)等高級輔助駕駛或自動駕駛程度比較高的領(lǐng)域，初期的駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)是一種基于人體疲勞時生理反應(yīng)特征信號的監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)使用信號屬性不同，駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可分為直接監(jiān)測和間接監(jiān)測兩種。

直接監(jiān)測使用駕駛員面部運(yùn)動、眼部運(yùn)動、心電、腦電等直接表征駕駛員疲勞狀態(tài)的信號，與采集心電信號和腦電信號相比，采集駕駛員面部運(yùn)動和眼部運(yùn)動信號比較簡單方便并且精度較高，所以目前直接監(jiān)測系統(tǒng)中基于駕駛員面部運(yùn)動信號和眼部運(yùn)動信號的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛。

間接監(jiān)測則使用駕駛行為信號并結(jié)合車輛狀態(tài)信號，采用統(tǒng)計(jì)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法分析駕駛員的狀態(tài)。目前該方法的精度雖然沒有直接監(jiān)測方法精度高，但不需要在車輛上額外增加任何傳感器及硬件設(shè)備，不會造成車輛制造成本的增加。

因此各個整車廠、零部件制造商和科研機(jī)構(gòu)紛紛深入研究間接監(jiān)測方法，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化?，F(xiàn)在直接監(jiān)測方法和間接監(jiān)測方法兩種類型的駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在市場上的在售車型上都有應(yīng)用。

2  國外研究與應(yīng)用情況

梅賽德斯-奔馳公司 Attention Assist 和大眾公司疲勞駕駛檢測系統(tǒng)
Attention Assist 是德系車駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的代表，屬于間接監(jiān)測，如圖1所示，它依據(jù)駕駛員駕駛行為、基于車輛狀態(tài)參數(shù)檢測駕駛員狀態(tài)，例如車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、橫擺角速度、側(cè)向加速度、轉(zhuǎn)向盤角速度和角加速度等及各信號的后處理參數(shù)，綜合考慮以上因素進(jìn)行分析計(jì)算得到駕駛員狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果;

Attention Assist 除覆蓋正常行駛工況外還考慮外部干擾對疲勞監(jiān)測的影響，例如側(cè)風(fēng)、路面凸起和斜坡等不均勻工況，使其適用范圍更廣、精度更高;AttentionAssist 有效車速區(qū)間 80～180 km/h，在監(jiān)測到駕駛員
疲勞時會主動報警并在儀表盤上顯示提示信息，已于2011 年應(yīng)用于梅賽德斯-奔馳 B 級車上。

此外，At?tention Assist 順利通過歐盟新車安全評鑒協(xié)會(Euro? pean New Car Assessment Program，Euro NCAP)評審證明該系統(tǒng)也適用于其他車型，例如奔馳C級、E級、 M級車型。



大眾疲勞駕駛檢測系統(tǒng)與梅賽德斯-奔馳Atten? tion Assist一樣，同屬于間接監(jiān)測，根據(jù)駕駛員駕駛行為如轉(zhuǎn)向盤運(yùn)動、車速、行駛時間等估計(jì)駕駛員疲勞 程度。

如果駕駛員處于疲勞狀態(tài)，則發(fā)出蜂鳴聲提醒 駕駛員并在儀表盤上顯示提示信息，顯示時長為5 s；

如果駕駛員未采取任何措施，提醒信息會重復(fù)出現(xiàn)。MKE工作車速大于65 km/h，除被動觸發(fā)外，還能在連續(xù)行駛時間超過4h的情況下主動觸發(fā)，提醒駕駛員 駕駛時間過長需要停車休息；

如果駕駛員未停車休息而繼續(xù)行駛，MKE 15 min后會再次提醒。如果用戶不想激活MKE，可以在設(shè)置中選擇關(guān)閉?，F(xiàn)已應(yīng)用于邁騰、高爾夫7、凌渡等車型 。

福特公司Driver alert System

與德系基于駕駛員駕駛行為監(jiān)測駕駛員疲勞狀 態(tài)不同，福特公司采用直接監(jiān)測和間接監(jiān)測相融合的 方法，從車輛運(yùn)動狀態(tài)、駕駛行為、周圍環(huán)境和駕駛員 生理信息4個維度出發(fā)，依靠大而全的數(shù)據(jù)源使監(jiān)測 算法的準(zhǔn)確性得到較大提高。

但是，大量數(shù)據(jù)運(yùn)算時 需要占用較大內(nèi)存，一般很難集成到某一電子控制系 統(tǒng)的控制器里，需要額外增加一個控制器，用于 Driver alert system的數(shù)據(jù)運(yùn)算。Driver alert system在 后視鏡的后方安裝一個前置攝像頭，以獲取車輛運(yùn)動 軌跡信息?，F(xiàn)在福克斯、S-MAX和Galaxy系列車型都 配備Driver alert System，在監(jiān)測到駕駛員疲勞時提供 報警功能,Driver alert System的工作原理請見圖2 。



豐田公司和日產(chǎn)公司的駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)

豐田公司在Lexus和商用車上配備的Driver Moni? tor由電裝株式會社提供，屬于直接監(jiān)測方法，利用攝 像頭獲取駕駛員面部狀態(tài)信號和眼睛運(yùn)動信號，結(jié)合 紅外傳感器獲得的駕駛員頭部位置和運(yùn)動信息來識 別駕駛員狀態(tài);

當(dāng)發(fā)現(xiàn)駕駛員處于疲勞狀態(tài)時，車輛會發(fā)出警報提醒駕駛員, Driver Monitor的工作原理請見圖3。Driver Monitor 識別駕駛員疲勞狀態(tài)的精度相當(dāng)高，但是需要車輛額外安裝一個攝像頭和紅外傳感器，硬件成本較高。隨著車輛ADAS（Advanced Driver Assistant System）和生物識別技術(shù)的普及，Driver Moni? tor應(yīng)用范圍會越來越廣。



與豐田公司不同，日產(chǎn)公司使用間接監(jiān)測方法， 原理是當(dāng)駕駛員處于疲勞狀態(tài)時，轉(zhuǎn)向操縱行為與正 常駕駛情況下的轉(zhuǎn)向操縱行為存在較大差異，例如疲勞時駕駛員轉(zhuǎn)向操作可能逐漸變緩甚至停下，因此可 以根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)向行為信號監(jiān)測駕駛員狀態(tài)。

日產(chǎn)公司利用電動助力轉(zhuǎn)向（Electric Power Steering，EPS） 系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角與角速度、轉(zhuǎn)向盤力矩信號，結(jié)合 車輛狀態(tài)信號和車內(nèi)環(huán)境信息例如車速、側(cè)向加速度、橫擺角速度、車內(nèi)溫度、雨刮器、空調(diào)控制等信號， 判斷駕駛員是否疲勞。

當(dāng)監(jiān)測到駕駛員處于疲勞狀態(tài)時，會如圖4所示在儀表盤上顯示警告信息“Take a Brake？” 。現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用在日產(chǎn)Murano和Maxima轎跑上。



沃爾沃公司駕駛員安全警告系統(tǒng)（DAC）

DAC（Driver alert Control）除了監(jiān)測駕駛員疲勞 狀態(tài)外，還能監(jiān)測駕駛員注意力是否分散。DAC硬件 包括攝像頭、各種車輛狀態(tài)傳感器、車輛軌跡傳感器 和控制器，控制器綜合分析駕駛員頭部位置和角度、 眼睛運(yùn)動、車輛與車道的相對位置、轉(zhuǎn)向盤操縱數(shù)據(jù)等判斷當(dāng)前的駕駛狀態(tài)，并與內(nèi)置于控制器中記錄器 里駕駛員正常的駕駛狀態(tài)對比，判斷駕駛員是否處于 疲勞或注意力分散狀態(tài)；

如果是，則發(fā)出聲音信號提醒駕駛員，并在儀表盤上顯示提示信息。DAC還可以 與其他駕駛輔助系統(tǒng)如車道保持、自適應(yīng)巡航、碰撞 預(yù)警等集成，除警報提醒外還能主動對車輛運(yùn)動進(jìn)行 有效干預(yù)。當(dāng)車速高于65 km/h時，DAC激活；當(dāng)車速低于60 km/h時，DAC休眠。駕駛員安全警告系統(tǒng)工 作原理請見圖5 。



捷豹公司Driver Monitor System(DMS)

捷豹F-Type在轉(zhuǎn)向盤里內(nèi)置一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，由澳大利亞 Seeing Machines 公司提供，采集 駕駛員面部運(yùn)動和眼睛運(yùn)動信息，監(jiān)測駕駛員狀態(tài)和 注意力集中情況，控制器選擇英特爾酷睿i7處理器。

DMS與緊急制動系統(tǒng)集成，如果判斷出駕駛員處于疲勞狀態(tài)或注意力分散狀態(tài)，并有可能發(fā)生碰撞事故 時，將主動制動以確保行車安全。駕駛員佩戴的眼鏡 或墨鏡對識別精度沒有影響[10] 。

博世公 司 Driver Drowsiness Detection System （DDDS）

博世公司研發(fā)的DDDS是駕駛員疲勞狀態(tài)間接監(jiān)測的典型代表，德系車的疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)原理與其基本一致，此處不再贅述。博世的DDDS集成性好，可以和電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、CAN網(wǎng)關(guān)、FlexRay網(wǎng)關(guān)等集成，應(yīng)用載體不受限于制造商。

3  國內(nèi)研究與應(yīng)用情況

國內(nèi)與駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)相關(guān)的研究起步稍晚，雖然部分國產(chǎn)車上已經(jīng)匹配該系統(tǒng)，但大部分由國外零部件供應(yīng)商提供。自主研發(fā)主要集中在高校，清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、上海交通大學(xué)、吉林大學(xué)、 哈爾濱工業(yè)大學(xué)等都有相關(guān)研究，并取得了一定的研究成果，但距離產(chǎn)品化還有一段距離。

到目前為止只有清華大學(xué)實(shí)現(xiàn)了科研成果的產(chǎn)品化。下面介紹一下清華大學(xué)產(chǎn)品化的駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)及國內(nèi)主要車企的匹配應(yīng)用情況。

清華大學(xué)的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)

清華大學(xué)成波教授團(tuán)隊(duì)自2000年初開始從事駕駛行為相關(guān)研究，先后完成國家863項(xiàng)目“駕駛?cè)藸顟B(tài)及行為監(jiān)測預(yù)警技術(shù)與裝置”和國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目等科研課題，并通過清華大學(xué)蘇州學(xué)院孵化的清研微視公司實(shí)現(xiàn)科研成果的產(chǎn)品化。

清研微視公司開發(fā)的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)依據(jù)駕駛員面部信息判斷駕駛員疲勞狀態(tài)和注意力是否分散等欠安全狀態(tài)，屬于直接監(jiān)測，如果駕駛員處于疲勞或注意力分散狀態(tài)，將會發(fā)送警報提醒。

除此項(xiàng)功能外，該疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)還能監(jiān)測駕駛員是否脫管轉(zhuǎn)向盤和其他危險駕駛行為，例如行車過程中吸煙、 接打電話、玩手機(jī)等，圖6是清研微視公司開發(fā)的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)具備的功能 。該系統(tǒng)現(xiàn)在已應(yīng)用于眾泰M11、M12和陜汽重卡。



哈弗H9的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

哈弗H9的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理與博世的DDDS基本相同，根據(jù)駕駛員的駕駛行為判斷其狀態(tài)，屬于間接監(jiān)測。該系統(tǒng)利用轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、制動 踏板位移、車速、側(cè)向加速度、橫擺角等信號監(jiān)測駕駛員狀態(tài)，并把駕駛員疲勞狀態(tài)劃分為9個級別，涵蓋輕微疲勞到重度疲勞，以聲音報警和儀表盤顯示信息的方式向駕駛員發(fā)送警告。

車輛啟動后10 min該系統(tǒng)自動開啟，不受車速限制，一次報警時長20s。如果報 警后駕駛員沒有采取相應(yīng)措施改變駕駛狀態(tài)，該系統(tǒng) 10min 后會再次報警；如果駕駛員想要關(guān)閉疲勞報警，需要停車熄火。

比亞迪G6疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)（Biological Aero? sol Warning System，BAWS）

BAWS屬于直接監(jiān)測，硬件由攝像頭、紅外線傳感器和控制器組成，采集駕駛員面部表情、眼部和頭部運(yùn)動等信號，綜合分析得到駕駛員狀態(tài)。如果駕駛員處于疲勞狀態(tài)，則立即采取相應(yīng)措施并向駕駛員發(fā)送 警報信號。

吉利領(lǐng)克（LYNK & CO）DAC（Driver alert Con? trol）
吉利領(lǐng)克源于沃爾沃和吉利共同搭建的 CMA （Compact Modular Architecture）緊湊型車模塊化平臺， 配備了眾多駕駛輔助系統(tǒng)，例如自適應(yīng)巡航（ACC）、 主動緊急制動（AEB）、360°環(huán)視系統(tǒng)、駕駛員疲勞狀態(tài) 監(jiān)測等。領(lǐng)克 DAC 的工作原理與沃爾沃 DAC 相同， 此處不做贅述。

一汽集團(tuán)紅旗H7 DSM（Driver State Monitor）

紅旗H7 DSM駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)屬于直接監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)車內(nèi)攝像頭采集的駕駛員面部和眼部的運(yùn)動信息結(jié)合車輛與車道的相對位置關(guān)系，判斷駕駛員是否疲勞、注意力是否分散及是否酗酒，并在需要的時候發(fā)送警報并主動控制車輛運(yùn)動。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于其基于車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的硬件，不需要額外添加其他硬件設(shè)備，并且當(dāng)駕駛員疲勞導(dǎo)致車輛偏離車道時，車道保持輔助系統(tǒng)能夠主動控制電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 使車輛回到原車道繼續(xù)行駛。

4  駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢

綜合分析國內(nèi)外車型駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用情況，發(fā)現(xiàn)疲勞監(jiān)測技術(shù)路線沿著兩個方向發(fā)展：

一種是基于駕駛員面部、眼部、頭部運(yùn)動等直接表 征駕駛員疲勞程度的圖像信號，另一種是基于駕駛員行為、車輛狀態(tài)與軌跡等眾多間接表征駕駛員疲勞程 度的信號。

前者一般需要在車輛上額外增加攝像頭、紅外傳感器等傳感器，使車輛成本增加，但識別精度較高，適用于高端車型或匹配ADAS的車型，可以利用 ADAS的硬件。

后者不需要增加任何硬件設(shè)備，不會帶來成本增加，適用于中低端車型，基于車輛CAN總線信號、GPS 信號等就可以實(shí)現(xiàn)駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測，但精度低于前者。下面按照駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測 技術(shù)路線詳述其發(fā)展趨勢。

駕駛員疲勞狀態(tài)數(shù)據(jù)庫建立試驗(yàn)方案

早期由于試驗(yàn)條件的限制和出于安全考慮，絕大多數(shù)駕駛疲勞試驗(yàn)在駕駛員模擬器上進(jìn)行。

優(yōu)點(diǎn)是虛擬交通道路環(huán)境不存在碰撞、追尾、偏出車道等危 險工況，可以在從輕度疲勞到嚴(yán)重疲勞全范圍內(nèi)試驗(yàn)；缺點(diǎn)是駕駛員模擬器與真實(shí)交通環(huán)境存在較大差異，用于疲勞監(jiān)測方法的探索可以，若用于疲勞監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)則缺乏真實(shí)性。

在駕駛員模擬器試驗(yàn)之后，出現(xiàn)了規(guī)定工況實(shí)車試驗(yàn)。經(jīng)過改造的試驗(yàn)車輛，按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的工況行駛，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。如果需要采集駕駛員面部、眼 部、頭部運(yùn)動信息，則需要額外添加傳感器和對應(yīng)的數(shù)采設(shè)備；如果需要采集駕駛員行為、車輛狀態(tài)和車輛軌跡信號，一般不需要額外增加傳感器，車輛自帶傳感器即可滿足要求。

試驗(yàn)時設(shè)計(jì)若干具有典型特征的工況，例如城市道路直線行駛、鄉(xiāng)村道路直線行 駛、高速公路直線行駛，不考慮轉(zhuǎn)彎、變道、側(cè)風(fēng)、路面 凸起等特殊工況。據(jù)此設(shè)計(jì)出來的駕駛員疲勞狀態(tài) 監(jiān)測系統(tǒng)具有比較廣泛的適用性，精度也比基于駕駛 員模擬器設(shè)計(jì)出來的監(jiān)測系統(tǒng)高，但不適用于某些特殊工況。隨著疲勞監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和用戶對疲勞監(jiān)測系統(tǒng)精度的要求不斷提高，基于自然駕駛數(shù)據(jù)的疲勞監(jiān)測 技術(shù)研究逐漸成為主流方向。

自然駕駛涵蓋各種工況，數(shù)據(jù)能夠真實(shí)反應(yīng)各種工況下駕駛員的疲勞狀態(tài)， 據(jù)此設(shè)計(jì)出來的疲勞監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋各種工況下近駕駛 員疲勞的真實(shí)狀態(tài)，精度也就越高。美國在2004年開始組織大規(guī)模的自然駕駛試驗(yàn) ，歐盟緊隨其后開始 進(jìn)行自然駕駛試驗(yàn)。

我國在自然駕駛研究方面起步較晚，第一個自然駕駛研究項(xiàng)目于2012年9月份開展， 由同濟(jì)大學(xué)、通用汽車中國公司和美國弗吉尼亞理工大學(xué)交通研究中心共同合作 ，在5輛測試車上安裝數(shù)據(jù)采集設(shè)備，監(jiān)測并記錄60位駕駛員在3年內(nèi)的駕駛 情況，用于分析真實(shí)交通環(huán)境和駕駛行為特點(diǎn)。

5  駕駛疲勞評價標(biāo)準(zhǔn)

目前駕駛員疲勞程度評價標(biāo)準(zhǔn)按照執(zhí)行者不同分為自評法和他評法。自評法就是駕駛員根據(jù) KSS （Karolinska Sleepiness Scale）標(biāo)準(zhǔn)每隔一段時間對自己當(dāng)前狀態(tài)的疲勞程度打分，將十分清醒到十分疲勞劃分為9個等級對應(yīng)分?jǐn)?shù)1分到9分。

KSS優(yōu)點(diǎn)：通用性好、精度高，是疲勞程度自評法廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)；
缺點(diǎn)：試驗(yàn)人員詢問駕駛員疲勞程度與駕駛員回答自己的疲勞程度都會對駕駛員狀態(tài)的延續(xù)產(chǎn)生刺激，影 響駕駛員疲勞程度的評分。他評法分為主觀他評法和客觀他評法。

主觀他評法根據(jù)信號源不同分為兩種：一種是試驗(yàn)人員首先觀察駕駛員面部表情、眼動情況、打哈欠頻繁程度等， 然后根據(jù)KSS標(biāo)準(zhǔn)給駕駛員當(dāng)前的狀態(tài)打分；

第二種是基于駕駛員面部視頻的主觀他評法，采用攝像頭采集駕駛員面部信息，后期處理時對視頻進(jìn)行分段，經(jīng)過專門訓(xùn)練的多名試驗(yàn)員對某視頻片段打分，最后各個試驗(yàn)員的平均評分作為該段視頻里駕駛員疲勞程度的分值 。

后者較前者的精度高，只需要在車內(nèi)安裝一個采集駕駛員面部視頻信息的攝像頭，所以基于視頻的主觀他評法更常用?？陀^他評法利用駕駛員生理信號判斷其疲勞程度，例如心電圖、腦電圖，尤其是腦電圖最能表征駕駛員的疲勞狀態(tài) 。

客觀他評法的優(yōu)點(diǎn)：精度高；缺點(diǎn)：需要增加專用的測試設(shè)備，并且不同駕駛員間可能存在個體差異。未來車輛將普及生物識別技術(shù)，因此基于駕駛員 生理信號的疲勞程度判斷將具有硬件基礎(chǔ)，將會逐漸取代主觀自評法和主觀他評法。

6  駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測算法

早期的駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測算法基本上都是設(shè)定某一閾值，屬于基于專家系統(tǒng)和規(guī)則算法，根據(jù)駕駛員面部、眼部、頭部或駕駛行為分析計(jì)算得到一個疲勞程度值。如果該值大于預(yù)先設(shè)定的閾值，則判定駕駛員處于疲勞狀態(tài)；反之，則駕駛員處于正常狀態(tài) 。

現(xiàn)在市場上在售車型匹配的駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)大多數(shù)也是采用此方法，優(yōu)點(diǎn)：算法簡單、實(shí)時性好、占用內(nèi)存小，在大多數(shù)工況下精度都比較高。缺點(diǎn)：在某些特 殊工況下精度較低，或者不適用于某些特殊工況，例如 側(cè)風(fēng)、路面凸起等工況。

此外，設(shè)定單一閾值還忽略了不同駕駛員間的個體差異。隨著芯片技術(shù)和云存儲技術(shù)的發(fā)展，控制器允許實(shí)時運(yùn)算占用內(nèi)存較大的算法，或者在云后臺運(yùn)行內(nèi)存較大的算法而不占用車輛有限的控制器資源，這為機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)入駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域提供了有利條件。

機(jī)器學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)：能夠處理海量數(shù)據(jù)、不需要建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，還能夠從數(shù)據(jù)中提取盡可能多的有效信息，保證分析結(jié)果具有較高的精度；缺點(diǎn)：算 法運(yùn)行時占用內(nèi)存較大。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以對多維信息進(jìn)行處理，例如在監(jiān)測駕駛員疲勞狀態(tài)時，不僅可以分析駕駛員面部、 眼部、頭部等視頻信號或駕駛行為、車輛狀態(tài)、車輛軌跡信號，還可以結(jié)合車內(nèi)環(huán)境信息如溫度、外部道路交通信息如車流量等?，F(xiàn)在國內(nèi)外很多高校、科研機(jī)構(gòu)都在研究基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng) 。

與傳統(tǒng)方法相比，機(jī)器學(xué)習(xí)算法使駕駛疲勞識別精度有所提高，但運(yùn)算時占用內(nèi)存較大，很難 集成到車輛現(xiàn)有電子控制系統(tǒng)的控制器里，實(shí)時性差。隨著云平臺技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以運(yùn)行在云平臺上，不占用電子控制系統(tǒng)的控制器內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)在不增加車輛硬件成本的情況下提高疲勞監(jiān)測精度。

疲勞監(jiān)測系統(tǒng)的精度提高后，能夠擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，除了預(yù)警外還可以與其他駕駛輔助系統(tǒng)集成，例如自主緊急制動（AEB）、車道保持(LKA)、車道偏離預(yù) 警(LDW)等，進(jìn)一步保障行車安全。

不同類型駕駛員操縱偏好不同，有的駕駛員喜歡激進(jìn)性駕駛，例如大幅度踩加速踏板和制動踏板、大幅修正轉(zhuǎn)向、經(jīng)常換道等；而有的駕駛員喜歡謹(jǐn)慎性駕駛，例如慢踩加速踏板和制動踏板，小幅高頻修正轉(zhuǎn)向、較少超車換道等；還有駕駛員介于兩者之間。

如果不考慮駕駛員類型，用同一標(biāo)準(zhǔn)或同一模型監(jiān)測駕駛員疲勞狀態(tài)，容易誤報和漏報，導(dǎo)致駕駛員體驗(yàn)較差 。此外，駕駛員操縱偏好還受工況影響，例如側(cè)風(fēng)工況下，不管是哪種類型的駕駛員都需要不斷修正轉(zhuǎn)向以保持車輛直線行駛，只是修正幅度略有差別，這要求疲勞監(jiān)測算法適用于這些特殊工況 。因此，未來的駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)將會是一種高精度、考慮駕駛員類型、適用于各種工況的駕駛輔助系統(tǒng)。