授課教師: 范志鵬老師,張振豪老師,賴永康老師,吳崇賓老師

   汽車產業在發展了近百年的歷史，由於全球社會經濟的變化，汽車產業面臨重大轉型，包括生活型態與社會環境的變化、車輛IT、資訊化與智慧化等，都使得人類使用汽車的方式產生改變，傳統上不斷發展大引擎、大馬力輸出的思維角度產生轉移，進而產生節能動力、汽車電子型態的興起。而智慧汽車則是當前最重要的課題之一，各大車廠紛紛投入研究如何預防交通事故的發生，增加駕駛反映時間是確保行車安全的不二法門，而智慧型車輛則是提高駕駛反映時間最有效的手段。

   近年來，由於車輛數目的快速成長，造成交通事故問題日益嚴重。甚至連每天有十萬人次搭乘的台灣高鐵，竟發生列車駕駛因有睡眠障礙但未就醫，執勤到一半打起瞌睡，讓列車在時速二百九十八公里高速下，發生長達十三分 鐘「無人駕駛」的狀況。而台灣每年有超過兩千五百人在車禍中喪生。而根據交通部的資料，過去的四年中，每年至少有八萬多件的車禍事故發生。這種情況下促成智慧型運輸系統 (Intelligent transportation system, ITS) 相關研究的發展越來越受到關注。而大部分車禍發生的原因主要由於駕駛人本身的分心、不注意車況、疲勞駕駛等不適當駕駛行為所引起。 而在先進安全車輛 (Advanced Safety Vehicle, ASV) 之視覺偵測技術研究的意義是在車上安裝電腦視覺偵測系統；在車輛行駛中 連續拍攝影像，再以影像處理及電腦視覺等技術來偵測路面、路邊、其他行進中車輛、行人、及駕駛人本身等靜態/動態資訊，提供道路狀況、行車狀況、駕駛精神狀態、駕駛行為、行人及外物動向，提醒駕駛人注意，降低駕駛工作負荷，減少人為失誤，以提高行車安全。

本課程針對智慧型駕駛行車安全監控，規劃基於影像的眼動與視線偵測技術與基於影像的非接觸式心率量測技術課程, 如下: 

利用眼動儀系統，雙攝影機可分別對內擷取眼睛資訊及對外擷取實景資訊。對內攝影機(640x480畫素)具有紅外線功能可以清楚分離瞳孔資訊，或是以雙模式切換改用可見光擷取虹膜資訊，以便後續進行瞳孔(虹膜)橢圓擬合並計算瞳孔(虹膜)中心位置。而對外攝影機(640x480畫素)則以使用者視角向外拍攝，模擬使用者透過眼睛向外觀看之方向。本系統演算法的步驟可分為: 搜尋眼睛區域，二值化閥值切割，隨機抽樣一致性 (RANSAC)方式計算瞳孔(虹膜)橢圓擬合並得到中心位置，以及對外擷取校正點並計算透視轉換結果，進而推測駕駛者凝視位置達到眼動視線落點推測的目標，並同時對駕駛的眼動進行偵測，以辨識出駕駛的不專心行為及瞌睡狀態。

2. 基於影像之非接觸式心率量測技術的駕駛生理訊號瞌睡警示技術:

傳統上的心率量測需使用電極貼片，這種接觸式的量測使用上較不方便，而且會有衛生上的問題，如能使用非接觸式的影像攝影來做到心率量測，將更能達到實用性。此課程介紹利用近紅外線攝影機紀錄臉部訊號之分析來判斷駕駛員所處的生理狀況，在最短的時間內做出適度的警示與調整來維護行車的安全。紅外線攝影機會主動發出紅外光照射人體，而人體血液會吸收紅外光造成光線的變化，再由攝影機接收影像，然後藉由演算法來萃取出心跳訊號且進行分析；而訊號擷取後，如何在有限資料庫內判斷出駕駛員是否有瞌睡狀況進而做出警示，亦是一個課程重點。

   另外在智慧型車輛當中，除了ADAS外，就屬智慧車燈與移動式全景無死角系統為車廠目前較為關注的技術。當車輛於夜間行駛時智慧頭燈會全程使用遠光燈照射前方路面，以提供最佳照明效果，此時系統會自動偵測周圍的光束，當感應器發現有光束對著前方車輛時，就會立刻自動關閉可能影響前車駕駛者視線之特定區域的光線，避免讓前方車輛因為刺眼的光線而可能導致車禍發生。而移動式全景無死角系統，鑒於駕駛容易忽略四周死角而導致發生事故，因此，可利用2-N個攝影機將車輛四周景象建構出來，協助駕駛判斷死角是否有障礙物或車輛經過，可進一步降低事故發生。本課程也針對智慧汽車駕駛輔助系統，規劃智慧車燈與移動式全景無死角系統專題課程，對於相關產業，可以使學生掌握未來智慧汽車駕駛輔助技術，並培養人才進入智慧汽車產業，其應用範圍為車用AVM、監控系統、街景車、全景自拍、車聯網等。