APAS e-Newsletter May 2016

 最新的防疲勞駕駛drowsy driving系統

根據美國國家公路安全管理局統計資料顯示,近年來在美國發生的交通安全事故中有近10萬起是與疲勞駕駛有關。疲勞駕駛有不少於醉酒駕駛的危害。但與醉酒駕駛不同,此刻交通管理與行業,都無法設計一個衡量疲勞的標準,預防疲勞駕駛僅僅依靠駕駛人的自覺、自律。 美國麻塞諸塞州創業公司Affectiva就瞄準了這類需求,開發相關測試疲勞程度的產品。公司使用面部跟蹤技術,監測駕駛人的疲勞程度,並與汽車廠商整車系統對接。當駕駛人剛剛想打瞌睡的時候,系統就能判斷出來,發出警報防止駕駛人沉沉入睡。

 

  這套系統的工作原理如下:車內攝像頭監測駕駛人面部表情,然後與表情庫對比,判斷駕駛人是否分心、疲勞或者昏昏欲睡,然後汽車就會發出警告或者刹車。MIT Media Lab說,軟體最有趣的部分在於『預測性分析』Predictive- analytics。可以根據面部表情變化趨勢預測駕駛人何時會入睡或陷入重度疲勞。否則,當駕駛人睡著,已經晚了,車禍可能隨時發生。 Affectiva 的程式可識別7種情感和15種面部表情。Media Lab表示其標準是基於來自75個國家400萬張臉的模型。

Media Lab還建議汽車廠商給面部識別資料庫配上口頭提示,也許可以停車休息一會或者發出一些非口頭警示,如改變音樂或者車內溫度。 位於矽谷的Eyeris 是另一家分析面部表情facial analytics的創業公司。該公司表示Eyeris的軟體,正如名字所示的,可以監測「眼睛開合度」,輔以其他的面部指標,從而分析駕駛人狀態。

  該軟體還可以定位頭部位置,判斷駕駛人是否開始打盹。Eyeris 尤其可以監控駕駛人可能會影響道路安全的幾種情感狀態。比如昂首挺胸、眼球轉動表明狀態不錯,但是駕駛人也會因為極端的情緒而分心。

目前,兩家公司都拒絕透露是否有汽車廠商對他們的技術感興趣。公司希望Eyeris的技術能在2017年投入消費領域。Affectiva也表示近幾年其技術就能推向市場。 至於在車裡放上攝像頭監控駕駛人所帶來的隱私擔憂,公司表示所有的記錄和資料只會保存在本地。所有產品拍攝的視頻不會用作其他用途,所有的流程都發生在本地:也就是車內。 公司支持放疲勞系統,應該作為汽車安全系統的一部分,就像倒車雷達一樣。其實這並不是該類技術在汽車上的首次嘗試,早在1983年,發明家就發明了Sleeper-beeper裝置,防止駕駛人開車睡覺。Sleeper-beeper是掛在駕駛人的耳朵上,當其頭部傾斜了特定的角度,該裝置就會發出警報。 移動技術Mobile technology將駕駛人與世界相連,而這類車內預防疲勞駕駛技術預期,將危險行為隔離於道路安全。

 

 

 

石墨烯皺摺有助於提升電池電極的導電率性能

多孔碳Porous carbon在現代電池化學組成中,製造出不少最高效的電極。但是美國布朗大學(Brown University)的研究表示,業界應該從石墨烯氧化物Graphene-oxide (碳、氧與氫的組合)著手,然後僅需反覆搓揉石墨烯,使其產生皺紋與皺摺,可讓原本平坦的石墨烯薄片提高400%的性能,從而打造出電流密度更高的高效電池。

據研究人員介紹,每一種新的變形導致由現有較小圖型的特性組合逐漸放大,顯示其具有‘結構性’記憶。研究結果表明,這些多級的架構具有超疏水superhydrophobic的性能,展現像電化學電極一樣的卓越功能。 石墨烯氧化物被抓皺後,它具有高度的伸縮性、靈活性且不會斷裂,同時還能保持良好的導電性。這樣的功能可用於能感測、並回應外來刺激的多功能穿戴式裝置,例如化學偵測等。 經由“程式設計”與“記憶”,研究人員知悉,皺紋與皺摺可加以控制,在製造環境重覆進行。事實上,研究人員們已經建立一個可重覆步驟的參考目錄了,能夠顯示如何經由程式設計一連串的皺紋與皺摺步驟,為每一種想要的結果實現“記憶”。 為了精確地控制皺紋與皺摺,研究人員在Shrinky Dinks收縮膜上,沈積石墨烯; Shrinky Dinks是一種能經加熱收縮所預期量的聚合物。接著在將這種聚合物溶解掉後,即可留下滿有皺紋與皺褶的石墨烯。重複這一過程,直到以程式設計配方達到理想的結果為止,研究人員得以重複達到相同的結果,從而為製造商開啟了製造更優質電極的全新途徑。

研究人員們嘗試不同的配置,例如在揉皺與褶皺以前,試著夾緊一側或薄膜另一端,探索如何以水準或垂直的不同方向控制這一過程,以便在出現皺褶以前產生平行縐紋等。利用他們所謂的“多代”途徑,研究人員們建立了一些配方目錄,可使電極收縮到較原有尺寸更緊密40倍的大小。 研發人員們已經發表了“結構的分類學”(taxonomy of structures)目錄。下一步的研究,計畫將這項技術嘗試用於各種不同的材料上。以不同順序收縮的各種模式產生不同類型的結構。