研究:用意念剎車 距離少3.6公尺

【正見新聞網2011年08月08日】

德國研究人員模擬交通實境,將電極連接駕駛人頭皮及右腿,測得剎車意念出現在剎車動作前130毫秒,可減少剎車距離3.6公尺。這是研究人員首次使用腦部信號預測駕駛人即將剎車,這項研究將來或可用於開發以意念剎車的技術。

目前的高檔車多已配備輔助剎車系統,當汽車偵測到危險,輔助剎車裝置會立即啟動。但是,德國柏林工業大學(Technical University of Berlin)機器學習小組(Machine Learning Group)的研究人員認為,意念剎車或許可以更有效,因為意念早於剎車動作。

在實驗室中,研究人員採用電腦模擬真實情境,包括對向來車和彎曲道路等,他們要求每個受測者接上電極,在虛擬情境中以時速100公裡(60英裡)駕駛18公尺。電腦模擬的前方車突然出現剎車燈,迫使受測者不得不踩剎車,研究人員藉由腦波圖(electroencephalography,EEG)和肌電圖(electromyography,EMG)取得大腦信號。

大腦實際傳回的信號並非完全與剎車有關連,但此研究報告的主要作者豪夫(Stefan Haufe)發現,大腦潛意識伴隨信號同步發生,時間早於剎車動作130毫秒,這段時間足以減少剎車距離3.6公尺(12英尺)。

這項研究存在兩個爭議。首先是取得的剎車意念微小、不夠明顯。紐約州衛生部沃茲沃斯中心(New York Department of Health’s Wadsworth Center)腦機介面(brain-computer interface)研究人員史考克(Gerwin Schalk)指出,目前最大挑戰是如何利用大腦這個重要卻又微弱的剎車意念。而德國柏林工業大學研究員布藍克茲(Benjamin Blankertz)認為,大腦會傳回假信息,比如真實情境會使用方向盤轉向、偏移或打空檔滑行,不一定必須踩剎車,剎車動作會視實際狀況而為。

第二個爭議是,測量意念是在實驗室中進行,而真實開車上路是否可以測得大腦信號,則有相當的困難。受測者在實驗室中坐在模擬器前,頭部接上64個電極後被要求不准動,如此才能自腦波圖和肌電圖中取得大腦資料,如此明顯負擔有可能影響大腦發出的信號;而實際汽車駕駛,他們卻可以恣意移動。

以意念控制剎車的研究仍在進行中,儘管研究成果或將無法造出一個完全自動的剎車系統,但它最終可能造出一個可考慮大腦信息的系統,並藉由其它輔助措施達到剎車的目的。

上述研究報告刊載在《神經工程學期刊》(Journal of Neutral Engineering)上。

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