探秘日產的腦機介面:讓你用思維去駕駛汽車
【騰訊科技編者按】《連線》雜誌本周刊文稱,日產在近期的美國國際消費電子展(SEC)上展示了一款駕駛模擬器。這款模擬器能監控司機駕駛過程中的腦電波活動。最終,日產希望開發系統,用腦機介面幫助用戶去操控汽車。
以下為文章全文:
我坐在日產的模擬器上,做好了心理準備:這些研究人員會以比駕校教練更嚴格的方式來審視我的駕駛技能。在這個過程中,我佩戴著一個看起來很小,橫著的自行車頭盔,其中有11個電極穿過頭髮貼在頭皮上。
負責這款設備的日產研究員盧錫安·喬治(Lucian Gheorghe)表示:「在每個拐角,系統都會對你的駕駛平穩性進行評估。」這些電極刺激我的頭皮,測量微弱的腦電波活動。喬治對於與運動相關的電位很感興趣。所謂的電位是一些特殊模式,在大腦試圖驅動肢體運動時,就會表現出這樣的模式。
人體需要花半秒鐘時間,才能將信號轉換為手臂或腿的運動,而日產希望縮短這種時延。如果讀取這些信號的計算機在我行動之前就已知道我要右轉,那麼就可以讓車輪向相應方向轉向。在高速行駛的情況下,每秒時間都很重要。500毫秒的提前通知足以讓主動安全系統啟動,並且有望讓駕駛更加平穩、更加安全。
日產在上周拉斯維加斯舉行的CES上展示了駕駛模擬器。其中包括座位和基本的方向盤,但沒有任何踏板(模擬器會控制速度)。前方的三塊寬屏幕顯示了挪威一處山路的全景。在這輛「汽車」開始行駛之前,我沒有太多時間去看虛擬的風景,而我還花了點時間來調節方向盤的靈敏度。迎面一輛汽車駛來,而我朝著錯誤的方向偏離。喬治說:「別往那裡去。」我做出了調整。計算機監控著所有一切,並將我的操作與腦電波進行比較,學習我的駕駛方式。我可以感受到,計算機正在對我進行評判。
在我的上方,日產安裝了圖形顯示器,用於顯示「腦車系統(B2V)」的內部運行方式,其中包括大腦灰質的彩色圖片。當我打算起步時,一個紅色塊在我大腦右上方的一個區域,即負責運動的大腦皮層亮起。喬治表示:「大腦的這塊區域用於控制腳,而旁邊的區域用於控制手臂,因此我們總是關注這塊區域。」
儘管計算機知道我在想什麼,這個事實有些令人毛骨悚然,但至少我沒有感到不適。這個系統不會令人感到疼痛,而日產也在努力讓頭盔易於佩戴。以往的系統看起來就像是帶64個電極和大量導電膠的浴帽,而新系統觸碰頭皮的電極針更少,並使用舒適的鬆緊帶去固定。頭盔搭載了無線連接,一側是藍牙發射機,另一側是電池。舒適,但並不酷。
儘管這個頭戴設備看起來已經準備好量產,但這實際上仍是個研究項目。日產仍在探索具體的使用場景。日產的研究人員已經證明了捕捉腦電波的基本技術,但這對於現實世界駕駛究竟有何幫助?是的,司機要啟動了,但他應該怎麼做?剎車,轉向,或是把音響音量調大,又要如何操作?
這裡就出現了「智能」自動駕駛系統。這些系統可以使用感測器和內置地圖來評估汽車外發生的情況,並做出有根據的猜測,例如「如果這個人要轉向,那麼肯定是往左轉,因為往右轉將會撞上路邊。」隨後,計算機就可以趕在司機轉向之前,操作汽車向這個方向轉彎。如果左轉是為了避開路上的障礙物,那麼提前操作就可以幫你更好地避開障礙物。喬治表示,目前系統已經可以區分控制車內廣播的信號,以及控制駕駛的信號。
任何試圖預測司機想要做什麼的系統都必須完美地解讀信號,這不僅是為了可用性,也是為了安全。密歇根大學交通研究所關注人車互動的阿努西·普拉丹(Anuj Pradhan)表示:「想想自動更正技術,或谷歌的關鍵詞自動完成功能,這很類似,但是在時速60英里的情況下去實現。如果人和車兩種系統沒有協調一致,那麼就可能造成嚴重後果。」
日產並不是唯一一家認為可以通過腦機界面來優化交通工具的公司。2016年,我曾使用思維去駕駛過一架小飛機(當時我沒有任何這方面的經驗)。開發該系統的霍尼韋爾航空表示,最終,這個系統可以幫助飛行員完成許多非關鍵任務,例如通過思維去快速瀏覽待辦事項,從而騰出雙手去做更重要的操作。
在斯坦福大學,研究者正在測量大腦信號和其他生理指標,例如心率和瞳孔大小,以觀察在駕駛過程中人類如何思考和認知,以及人類司機應當在什麼時候真正集中注意力。這可以帶來智能系統,例如在關鍵時刻(發生突發交通狀況、糟糕的天氣,以及繁忙的十字路口)禁用簡訊通知,並在其他時刻對通知放行。
半自動駕駛汽車,例如安裝了Autopilot系統的特斯拉汽車,可以監測司機的精神狀態,了解是否應當將汽車控制權交給司機,或者司機是否正沉迷於手機上的Instagram,需要幾秒鐘時間才能做出駕駛判斷。普拉丹表示:「這或許是這個系統真正的使用場景,即目前只能通過眼球追蹤或頭部追蹤技術來完成的工作。」
日產也已經在道路上展開測試。喬治表示:「我每天都戴著這個東西上下班。」在日本和瑞士,他的團隊成員也是這樣做,用這個頭盔記錄日常駕駛,收集數據供未來的分析,並優化大腦信號的讀取和預測。喬治說:「我在讓自己的駕駛生活數字化。」
在彎彎曲曲的山路上,我嘗試平穩開到每個拐角。我感覺不到任何計算機的介入。喬治說,我永遠也不會有這樣的感受。只要汽車和人類在做同樣的事情,輸入應該是不可感知的。除了幫助我駕駛之外,這還能讓駕駛更有運動感,因為系統更靈敏,反應速度更快。如果我駕駛一輛敞篷跑車,讓風吹亂我的頭髮,那麼為什麼不戴一頂頭盔,讓駕駛體驗更刺激?(編譯/陳樺)


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