密歇根大學的科學家引入一種具有成本效益的硬件方法，可利用當前技術，並結合了配備面部識別和分析功能的相機。
此方法集成了用於監視駕駛員行為和警覺性各個方面的常規高級駕駛員輔助系統（ADA）攝像機，以及紅外雷達或結構化燈3D攝像機，它們捕獲了詳細的3D圖像和測量。
“您已經在智能手機，平板電腦和混合現實設備等產品中看到了這些3D相機技術，”負責該項目的電氣工程和計算機科學教授Mohammed Islam說。
國家公路交通安全管理局（NHTSA）概述聯邦機動車安全標準（FMVSS）將要求新的乘用車配備高級醉酒和受損的預防技術，例如密歇根大學提出的低成本硬件解決方案。
這項努力是對兩黨基礎設施法執行的一部分，該法律針對減少和消除因酒精造成的駕駛而導致的死亡人數。該報告表明，近30％的死亡與酒精有關。
密歇根大學的發展是對這一新聯邦任務的直接回應。所有新乘用車都可以在2026年實施這些保護措施的要求。
“這些3D攝像機是小型，便宜的攝像頭，可以輕鬆地安裝在後視鏡，轉向柱或駕駛員駕駛艙中的其他位置。
該方法取決於整合雨或結構化的光3D攝像機進入現有的車輛安全系統。該硬件解決方案的估計成本預計在每輛車5到10美元之間。
研究人員聲稱，面部識別系統的大量成本節省將比傳統的車輛內呼吸分析儀具有競爭優勢，每輛車的成本約為200美元。這表明擬議的解決方案將是大規模採用的經濟上更可行的選擇。
此外，人工智能分析將增強硬件，該分析將解釋相機捕獲的複雜生物特徵數據。數據將著重於確定損害的特定生理和行為指標。
這些可能包括增加面部的血液流動，確定心率，監測眼睛運動和行為，觀察頭部位置和身體姿勢的變化以及觀察呼吸率。通過應用機器學習算法，系統可以分析與基線測量的偏差。
“在許多新車輛中，高級駕駛員輔助系統（ADAS）攝像機已經在船上以跟踪駕駛員警報。它們已經已經成熟並且具有成本效益。”
為了進一步開發這項技術，研究團隊正在與1級汽車供應商（如Denso和2 Tier 2供應商）緊密合作，這些供應商是相機技術生產的專家。
該系統的關鍵優勢是其無創和被動的性質，它在不需要駕駛員積極參與的情況下運行。此功能可能會降低用戶對採用該技術的抵抗力。通過對駕駛員進行評估以外的其他人並連續進行評估，這也使欺騙更加困難。
研究人員還強調，具有紅外功能的3D攝像頭可以解決傳統攝像頭系統在監視驅動程序警報時面臨的兩個重大挑戰：困難的照明條件和運動跟踪中的精度。
由於3D攝像機可以專注於從中發出的紅外光，因此它們不受環境照明的變化影響。這消除了與車輛安全系統的低光線條件相關的挑戰。
此外，3D攝像頭能夠收集深度信息並準確跟踪駕駛員的3D運動，從而可以在駕駛條件的實際變化之間明顯區分。
一個學習由穆罕默德·伊斯蘭教（Mohammed Islam）在2022年領導的是使用近紅外間接飛行時間（TOF）攝像頭，引入了無接觸式的生命體徵監控（CVSM）系統，用於測量cabin心率和呼吸率。
目的是解決各種環境照明和過度運動干擾的挑戰。伊斯蘭教說：“我們的結果表明，我們的CVSM系統是環境光的不可知論，高速公路上的HR測量成功率分別為乘客和駕駛員的82％和71.9％。”
研究人員認為，引入駕駛員監控系統的3D紅外攝像頭可以通過現有集成來解決挑戰，並提供具有成本效益的解決方案。
