腦控汽車，安全第一

胡震洲

2023 年11 月6 日，參觀者在第六屆進(jìn)博會(huì)汽車展區(qū)摩比斯展臺(tái)體驗(yàn)基于腦電波的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)M.Brain2.0（孟濤/ 攝）

在這個(gè)飛快發(fā)展的科技時(shí)代，人們對(duì)于未來(lái)的設(shè)想亦愈發(fā)玄妙。

設(shè)想一下，未來(lái)，駕駛員開(kāi)車上路之前，先戴上腦機(jī)接口設(shè)備，從起步開(kāi)始，再到停車熄火，所有駕駛動(dòng)作都由腦機(jī)接口系統(tǒng)完成，即便是點(diǎn)擊一下操作區(qū)域的屏幕，也只需動(dòng)個(gè)念頭而已。

當(dāng)駕駛便利性提高到如此程度，肢體殘疾人士開(kāi)車不再是一個(gè)難題，但意念開(kāi)車出行，是更安全，還是更有風(fēng)險(xiǎn)？

意念如何開(kāi)車？?

有別于無(wú)人駕駛利用定位、環(huán)境感知和計(jì)算機(jī)等設(shè)備，讓汽車智能行進(jìn)，“意念開(kāi)車”指的是駕駛員念頭一起，汽車就自動(dòng)實(shí)現(xiàn)指令。

2020年8月28日，埃隆·馬斯克曾在新聞發(fā)布會(huì)上表示，腦機(jī)接口的終極潛力幾乎是無(wú)限的，例如可以用“意念”召喚一輛自動(dòng)駕駛中的特斯拉汽車。

其實(shí)，不止是召喚特斯拉，“意念開(kāi)車”可以做得更多。

在2018年的國(guó)際消費(fèi)電子展上，日產(chǎn)汽車發(fā)布了其最新研究成果——“腦控車”技術(shù)，并在2019亞洲消費(fèi)電子展上通過(guò)駕駛模擬器向觀眾展示了部分功能。

日產(chǎn)汽車的“腦控車”技術(shù)需駕駛員佩戴一個(gè)可以監(jiān)測(cè)大腦電波活動(dòng)并自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)分析的設(shè)備，通過(guò)解碼預(yù)測(cè)駕駛員行為，將駕駛員的反應(yīng)快速傳達(dá)給車輛，從而使車輛根據(jù)駕駛情況的變化不斷做出相應(yīng)調(diào)整。

該公司表示，如果駕駛員大腦形成一個(gè)要踩下油門踏板的指令，那么這個(gè)指令要經(jīng)過(guò)約500毫秒，才能得到手動(dòng)執(zhí)行。“腦控車”技術(shù)將腦波探測(cè)系統(tǒng)獲知的腦波信息直接導(dǎo)入方向盤或油門等部件，可比人類肌肉提前至少200毫秒執(zhí)行大腦意圖。

事實(shí)上，在更早的2015年，我國(guó)“腦控汽車”已在南開(kāi)大學(xué)開(kāi)跑。

2015年7月15日，南開(kāi)大學(xué)進(jìn)行了一場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)員頭戴裝有16個(gè)采集點(diǎn)的腦電信號(hào)采集設(shè)備，通過(guò)腦電信號(hào)對(duì)一輛裝有計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)、車載電控單元等裝置的汽車“發(fā)號(hào)施令”。汽車在人腦的操控下能夠準(zhǔn)確執(zhí)行啟動(dòng)、直線前進(jìn)、直線倒車、剎車、車門上鎖或解鎖等規(guī)定指令。

“腦控車”技術(shù)將腦波探測(cè)系統(tǒng)獲知的腦波信息直接導(dǎo)入方向盤或油門等部件，可比人類肌肉提前至少200 毫秒執(zhí)行大腦意圖。

這項(xiàng)“腦控汽車”研究由南開(kāi)大學(xué)計(jì)算機(jī)與控制工程學(xué)院段峰團(tuán)隊(duì)與長(zhǎng)城汽車共同合作完成。段峰說(shuō)，技術(shù)前景值得期待，首先可應(yīng)用于肢體殘疾人士的駕車；同時(shí)，因?yàn)樾枰５摹耙饽羁刂啤保囕v才能正常行駛，這項(xiàng)技術(shù)也可運(yùn)用到保障行車安全領(lǐng)域，例如預(yù)防酒駕等。

不過(guò)，他也表示，實(shí)驗(yàn)中的“腦控汽車”僅作為校企合作的科研成果，想要做成產(chǎn)品落地，還有很多路要走。

安全監(jiān)測(cè)“神助攻”

汽車作為交通工具，能提供快捷的出行方式，提高人們的生活質(zhì)量，但同時(shí)也容易因行駛的安全隱患引發(fā)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)問(wèn)題。

據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全世界每年因交通事故導(dǎo)致死亡的人數(shù)約有135萬(wàn)人，間接引發(fā)的非致命傷害人數(shù)可達(dá)5000萬(wàn)人，許多國(guó)家每年花費(fèi)約3%的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用于處理車輛帶來(lái)的道路交通事故。

如今，腦機(jī)接口技術(shù)可對(duì)駕駛狀態(tài)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，成為了司機(jī)駕駛路上的“神助攻”。

在4月底閉幕的“2024中關(guān)村論壇丨腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用論壇”上，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布了《2024腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新十大案例》，山西帝儀通安科技有限公司的產(chǎn)品“便攜式腦機(jī)接口駕駛安全智能防控系統(tǒng)”名列其中。

“便攜式腦機(jī)接口駕駛安全智能防控系統(tǒng)”通過(guò)智能腦電帽實(shí)時(shí)采集駕駛員的腦電信號(hào)，利用人工智能算法精準(zhǔn)識(shí)別駕駛?cè)说钠跔顟B(tài)，在駕駛員發(fā)生過(guò)度疲勞駕駛之前提前預(yù)警，可有效預(yù)防交通事故的發(fā)生。

在山西省公安廳交通管理局牽頭下，該系統(tǒng)在山西省太原市和晉城市分別開(kāi)展了規(guī)模化的試點(diǎn)應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。

腦機(jī)接口技術(shù)在駕駛安全中的應(yīng)用也受到了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。

2024年3月，來(lái)自上海腦科學(xué)與類腦研究中心、西北工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)與韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)的研究人員在學(xué)術(shù)期刊《交叉腦科學(xué)》（Brain-X）發(fā)表論文，提出4種同步腦電信號(hào)和肌電信號(hào)的混合腦機(jī)接口策略，稱可實(shí)現(xiàn)車輛高速行駛時(shí)對(duì)駕駛員復(fù)雜剎車意圖的檢測(cè)。

該論文稱，相比于駕駛員正常的剎車反應(yīng)時(shí)間，其“腦控剎車”模型實(shí)現(xiàn)了高于250 毫秒的提前檢測(cè)時(shí)間，由此可帶來(lái)將近8米的安全距離，從而減少交通事故的發(fā)生。

真正落地為時(shí)尚早

2023年8月18日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局中國(guó)專利公布公告網(wǎng)站顯示，中國(guó)第一汽車股份有限公司針對(duì)腦控車輛領(lǐng)域申請(qǐng)的一項(xiàng)專利獲得授權(quán)，備受關(guān)注。

公告顯示，相關(guān)技術(shù)在獲取車輛駕駛員的腦電信號(hào)后，可確定駕駛員的目標(biāo)駕駛能力等級(jí)，再據(jù)此確定腦機(jī)接口系統(tǒng)中駕駛員的控制權(quán)重和機(jī)器智能的控制權(quán)重，以此提高腦控車輛運(yùn)行的安全性和可靠性。

2022年，福特汽車公司也曾公布一項(xiàng)腦機(jī)接口專利。該專利可通過(guò)監(jiān)測(cè)腦電波活動(dòng)，幫助車輛系統(tǒng)預(yù)測(cè)駕駛員行為，比如識(shí)別手和手臂肌肉彎曲相關(guān)腦電波，以轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤。對(duì)此，福特方面表示，該系統(tǒng)將作為駕駛行為的增強(qiáng)，而非完全取代。

值得一提的還有奔馳汽車公司，在2021德國(guó)國(guó)際車展上展示了 Vision AVTR （視覺(jué)阿凡達(dá)）概念車的進(jìn)階版本。奔馳汽車表示，這款車可以讓駕駛員通過(guò)意念讓車輛執(zhí)行某些任務(wù)。

Vision AVTR的名字參考了電影《阿凡達(dá)》（Avatar），在這部由著名導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆執(zhí)導(dǎo)的影片中，主角可以在潘多拉的月球上與自然世界建立神經(jīng)連接。

奔馳汽車稱，該車基于視覺(jué)感知技術(shù)（汽車的數(shù)字儀表板上有光點(diǎn)投射，用戶需要將目光集中在這些特定光點(diǎn)區(qū)域），通過(guò)可穿戴電極的腦機(jī)接口設(shè)備，連接到用戶的后腦勺，腦機(jī)接口設(shè)備會(huì)實(shí)時(shí)測(cè)量并分析用戶大腦皮層的神經(jīng)元活動(dòng)，進(jìn)而觸發(fā)車輛實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能。

無(wú)論是實(shí)驗(yàn)、專利還是概念車，“意念開(kāi)車”離真正落地還有不少時(shí)日，不少人擔(dān)心，且不論被黑客攻破、遠(yuǎn)程操縱的風(fēng)險(xiǎn)，駕駛“腦控汽車”時(shí)，駕駛員精力不集中、開(kāi)小差了怎么辦？