駕駛員疲勞很少是突發事件。它是逐漸發展的——從警覺性降低、反應變慢,到眼皮沉重、車輛控制不穩,最嚴重的情況下甚至會出現微睡眠。駕駛員疲勞與注意力警告 (DDAW) 技術旨在識別這一發展過程,並在警覺性下降導致碰撞之前向駕駛員發出警告。對於商用車隊而言,DDAW 不再僅僅是一項可選的駕駛輔助功能。它正成為車輛合規、主動安全和車隊風險管理的重要組成部分。
卡羅林斯卡嗜睡量表(通常稱為 KSS)為了解嗜睡的發展過程提供了一個有用的框架。它將駕駛員當前的警覺狀態分為九個等級,從極度警覺到極度嗜睡並掙扎著保持清醒。對汽車行業而言更重要的是,KSS 被用作歐洲 DDAW 型式認證要求中的參考嗜睡量表。
了解 DDAW 和 KSS 之間的關係,有助於商用車製造商、一階供應商、車隊運營商和系統整合商評估疲勞警告解決方案是僅僅能夠檢測到閉眼,還是能夠在真實駕駛條件下可靠地識別正在發展的安全風險。
為何駕駛員嗜睡是商用車的關鍵風險
乘用車駕駛員在典型的一天中可能只會在路上行駛一兩個小時。而專業駕駛員可能整個班次都在駕駛車輛,且經常面臨嚴苛的條件,包括長途旅行、單調的道路、不規律的休息時間、夜間工作以及交付壓力。
商用車駕駛員還必須持續處理來自後視鏡、道路標誌、導航系統、調度訊息和周圍交通的資訊。公車、客運、聯結車、槽車、工程車及其他大型車輛的駕駛員承擔著額外的責任:他們的車輛質量更大、煞車距離更長、盲區更廣。
疲勞會削弱安全駕駛所需的幾項能力:
- 反應時間變慢。
- 視覺掃描頻率降低。
- 方向盤修正變得延遲或過度。
- 車道位置控制變得較不穩定。
- 決策品質惡化。
- 駕駛員可能會忽略弱勢道路使用者或正在形成的危險。
- 微睡眠可能導致暫時失去控制。
歐盟委員會的 DDAW 法規指出,疲勞會對身體、認知、精神運動和感官能力產生負面影響。報告還指出,疲勞是歐盟約 10% 至 25% 道路交通事故的促成因素。這個廣泛的範圍反映了在碰撞後識別疲勞的困難,特別是當沒有像酒精測試那樣的直接物理證據時。
對車隊而言,後果不僅僅是車輛損壞。與疲勞相關的事件可能涉及人員受傷、貨物損失、服務中斷、法律風險、保險成本增加、聲譽受損以及客戶信心喪失。因此,預防哪怕一起嚴重事件所創造的價值,也遠超安全系統的成本。
什麼是駕駛員疲勞與注意力警告?
駕駛員疲勞與注意力警告 (DDAW) 是一項車內安全功能,可評估駕駛員的警覺程度,並在系統識別出與嗜睡相關的行為時發出警告。
歐洲的法規定義側重於透過車輛系統分析來評估警覺性,並透過車輛的人機介面警告駕駛員。該法規沒有規定單一的感測器或演算法,而是保持技術中立。這允許製造商使用車輛動態、轉向行為、車道位置和其他相關指標的不同組合。
DDAW 系統可以分析以下訊號:
- 方向盤移動和方向盤反轉率
- 正常微修正的減少
- 突然、大幅或快速的轉向修正
- 橫向車道位置的變化
- 車道偏離或反覆接觸車道標線
- 車輛偏航行為
- 駕駛時間和一天中的時間風險
- 駕駛員臉部或眼部行為(在允許且正確實施的情況下)
- 透過風險評估演算法組合的多個訊號
有些解決方案主要觀察車輛行為,而基於攝影機的駕駛員監控系統可以直接分析可見指標,如閉眼、眨眼模式、打哈欠和頭部位置。更先進的產品將直接駕駛員觀察與車輛狀態數據結合,以減少誤報並提高在不同駕駛條件下的檢測能力。
DDAW 不應與簡單的閉眼警報混淆。單一行為可能有多種解釋:駕駛員可能看向後視鏡、因眼睛乾澀而眨眼,或移動頭部檢查周圍交通。可靠的系統會隨時間評估行為,並在確定駕駛員警覺性有意義地下降之前使用多個指標。
什麼是卡羅林斯卡嗜睡量表?
卡羅林斯卡嗜睡量表是一個九點自我評估量表,旨在測量一個人當前的嗜睡程度。與檢查一般睡眠習慣或在各種日常情境中入睡可能性的問卷不同,KSS 評估的是個人在特定時刻感覺到的警覺或嗜睡程度。
該量表起源於 Torbjörn Åkerstedt 和 Mats Gillberg 進行的睡眠研究。他們的研究將主觀嗜睡與生理指標聯繫起來,包括腦電圖和眼球運動測量的變化。後續研究也支持了 KSS 評分、行為表現和嗜睡生理徵兆之間的關係。
九個等級的實用解釋如下:
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KSS 等級
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駕駛員狀態
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操作解釋
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1
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極度警覺
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完全清醒且反應高度靈敏
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2
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非常警覺
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注意力集中且準備就緒
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3
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警覺
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正常、穩定的警覺性
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4
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較為警覺
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較巔峰警覺性略有下降
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5
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既不警覺也不嗜睡
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中性狀態
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6
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出現一些嗜睡跡象
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可能出現早期疲勞指標
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7
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嗜睡,但無需努力即可保持清醒
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明顯的嗜睡,需要引起注意
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8
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嗜睡並正在努力保持清醒
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高風險狀態及法規警告閾值
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9
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非常嗜睡並正在與睡意抗爭
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微睡眠的極度危險
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KSS 是一個主觀參考量表,而不是安裝在車輛中的感測器。在驗證期間,參與者報告他們的嗜睡程度,製造商將這些報告的水平與系統的警告進行比較。目的是確定 DDAW 解決方案是否在真實駕駛員變得嗜睡時的適當節點做出響應。
這種區別很重要。車輛不會直接從駕駛員那裡「讀取 KSS 數值」。相反,其演算法會檢測經過驗證的生理或駕駛相關訊號,以對應定義的嗜睡程度。
為何 KSS 8 對 DDAW 合規至關重要
根據歐盟委員會授權法規 (EU) 2021/1341,當駕駛員達到相當於或高於 KSS 8 的嗜睡程度時,系統必須發出警告。製造商可以選擇在 KSS 7 時發出警告,並且還可以在正式警告閾值之前提供資訊或初步提示。
這建立了一個實用的三