《電子技術(shù)應(yīng)用》
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人腦信號(hào)可以協(xié)助汽車(chē)的進(jìn)行剎車(chē)

2011-12-07
關(guān)鍵詞: 人腦信號(hào) 剎車(chē)

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,德國(guó)研究人員首次使用了司機(jī)的大腦信號(hào),以協(xié)助汽車(chē)的制動(dòng),提供了更快的反應(yīng)時(shí)間,為由于人為錯(cuò)誤造成的車(chē)禍提供了潛在的解決方案。研究人員利用腦電圖,將電極附在測(cè)試人員的頭皮上,進(jìn)行“心靈閱讀”,將這個(gè)系統(tǒng)連接到現(xiàn)代交通工具上,可以通過(guò)檢測(cè)司機(jī)的意圖進(jìn)行剎車(chē)制動(dòng),將比正常情況下進(jìn)行剎車(chē)制動(dòng)快了130毫秒。

目前,研究人員正在考慮一個(gè)將這個(gè)技術(shù)容納到真正的汽車(chē)防撞測(cè)試系統(tǒng)中去,也就是能成為一個(gè)具有商業(yè)化價(jià)值的設(shè)計(jì),當(dāng)然,這個(gè)設(shè)計(jì)并不能完全擔(dān)負(fù)起對(duì)汽車(chē)的提前制動(dòng),肯定會(huì)被用來(lái)補(bǔ)充其他輔助剎車(chē)技術(shù),而且還應(yīng)該避免虛假的報(bào)警,而虛假的報(bào)警不僅很惱人,同時(shí)也很危險(xiǎn)。

130 毫秒在事故中是個(gè)什么概念呢?比如,駕駛汽車(chē)以100km/h的速度前進(jìn),可以降低3.66米的制動(dòng)距離,這在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),足以起到防止事故或者避免事故進(jìn)一步加劇。這項(xiàng)新的研究已經(jīng)發(fā)表在今年7月29日的《神經(jīng)工程學(xué)》期刊上。主要研究了使用人類(lèi)大腦最活躍的一部分,將大腦反應(yīng)轉(zhuǎn)化成駕駛模擬器上的信號(hào),這種“閱讀意識(shí)”的方法進(jìn)行輔助剎車(chē)制動(dòng)。

來(lái)自柏林技術(shù)研究所的研究人員同時(shí)也使用了相同的方法讀取小腿肌肉張力的感應(yīng)信號(hào),可以在司機(jī)將小腿移動(dòng)到剎車(chē)踏板前獲取這個(gè)信號(hào),提前進(jìn)行剎車(chē)制動(dòng)。研究人員讓參與實(shí)驗(yàn)的18名測(cè)試員坐在模擬器前,將一系列的電極連接到他們的頭皮上,并將大腦活動(dòng)情況顯示在大屏幕上。

在模擬器上,測(cè)試人員被要求駕駛車(chē)輛在電腦設(shè)置的一個(gè)路段上進(jìn)行行駛,這個(gè)路段模擬了實(shí)際的路況,車(chē)流密集,其中有急轉(zhuǎn)彎處,也有迎面開(kāi)來(lái)的汽車(chē)。同時(shí),測(cè)試人員駕駛的車(chē)輛以100公里每小時(shí)速度前進(jìn),并與前車(chē)保持20米的距離。然后,在一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間點(diǎn)上,位于駕駛?cè)藛T前面的車(chē)輛突然進(jìn)行快速剎車(chē),同時(shí)剎車(chē)燈亮起。

這時(shí),測(cè)試人員的反應(yīng)被計(jì)算機(jī)記錄下來(lái),包括腦電圖和肌電圖的數(shù)據(jù)。同時(shí),為了便于比較,研究人員還記錄了測(cè)試人員放開(kāi)油門(mén)踏板并踩下剎車(chē)踏板的所花的平均時(shí)間,以及兩車(chē)之間的距離等信息。得到了初始的腦電圖的記錄后,研究人員能夠確定在進(jìn)行剎車(chē)的時(shí)候,大腦哪個(gè)部分最活躍最敏感,因此,根據(jù)這個(gè)情況進(jìn)一步調(diào)整檢測(cè)系統(tǒng)。

另外,最近正在發(fā)展一項(xiàng)新的技術(shù),將外部激光器和傳感器納入到這項(xiàng)研究中來(lái),用來(lái)感應(yīng)一起碰撞事故即將發(fā)生的時(shí)候,以最快的速度控制剎車(chē)踏板,使車(chē)輛進(jìn)入緊急制動(dòng)過(guò)程。然而,這項(xiàng)研究中整個(gè)系統(tǒng)仍然需要依賴(lài)于一個(gè)人的生理反應(yīng),但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)將可以使其他防撞設(shè)計(jì)受益。

進(jìn)行該研究的設(shè)計(jì)人員及該論文的主要作者斯特凡(Stefan Haufe)認(rèn)為:在這項(xiàng)測(cè)試中,實(shí)驗(yàn)中所有得到的數(shù)據(jù)都進(jìn)行的平均計(jì)算,可以排除掉特殊情況的極值點(diǎn),得出的結(jié)果顯示,在緊急情況下,使用腦電圖和肌電圖進(jìn)行剎車(chē)制動(dòng)比沒(méi)有這套系統(tǒng)時(shí)要快130毫秒,而腦電圖對(duì)剎車(chē)的貢獻(xiàn)值是非常大的,可以說(shuō)主要是大腦的信號(hào)控制了提前剎車(chē)的制動(dòng)。

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