事故时有发生,但并非所有事故都是不可避免的。酒后驾驶是道路死亡的最致命和最可预防的原因之一。据美国国家公路交通安全管理局称,仅 2022 年,美国就有超过 13,000 人死于与酒精相关的车祸,占所有交通死亡人数的近三分之一。
现在,北卡罗来纳州的一群高中生正在使用SoberRide采取行动,这是他们设计的一款人工智能设备,用于防止醉酒驾驶。
基于酒精分析仪的点火联锁装置已投入使用;它们要求驾驶员对着设备吹气,以证明他们足够清醒,可以开车。然而,这些联锁装置并不是万无一失的,因为除了驾驶员之外,其他人也可以向它们呼吸,试图智取设备。
SoberRide 使用摄像头、传感器和机器学习算法的组合来检测驾驶员酒精损伤的迹象,例如瞳孔扩张、眼睛充血以及酒精饮料中是否含有乙醇,然后才允许车辆行驶。
SoberRide 首席执行官兼联合创始人Swayam Shah表示:“我们一直在训练神经网络对醉酒情况进行分类,提高系统可靠感知某人是否醉酒或清醒的能力。”他是罗利市Enloe Magnet 高中11 年级的学生。
SoberRide 团队于 10 月份在麻省理工学院本科生研究技术会议上展示了其发明,该会议由IEEE 大学合作伙伴计划和IEEE 女性工程界人士等团体赞助。
学生们还在 IEEE 支持的另一场活动上展示了他们的技术:12 月在中国厦门举行的国际人工智能、机器人和通信会议。
从悲剧到技术
SoberRide 的灵感来自于一场悲剧。沙阿八年级时,一名邻居在醉酒司机造成的车祸中丧生。这次损失促使沙阿研究酒后驾驶问题的严重程度。
“我们了解到,每年有近 300,000 人在涉及至少一名醉酒司机的车祸中丧生,”Enloe 高级职员兼初创公司首席产品官 Shaurya Mantrala 说道。
“我们不仅仅是想销售产品。我们希望永远结束酒后驾车。” —Swayam Shah,SoberRide 首席执行官
为了开发技术来解决这个问题,学生们主动研究、设计和建造 SoberRide。 SoberRide 现在由极其复杂的技术组成,该技术已获得美国专利,并且基于 Shah 和 Mantrala 在麻省理工学院等场所发表的研究成果。
沙阿利用了他从四年级开始磨练的编码背景,以及他在七年级学习的哈佛大学计算机科学导论课程中获得的知识。
“我有 Python、Java 和 C++ 背景,”他说,他的求知欲导致了对硬件的兴趣日益浓厚。他花了无数时间学习Arduino 、 Raspberry Pi 、焊接以及设计和构建电子产品的其他元素。
人工智能驱动的检测可防止变通办法
SoberRide 的人工智能驱动方法使其有别于现有的点火联锁装置。由于此类设备会分析向其中吹气的人的呼吸,因此可以通过让清醒的人向其吹气来绕过该系统。 SoberRide 的创建者表示,它将利用车内已有的摄像头(汽车制造商越来越多地将这项技术用于驾驶员辅助监控)来分析驾驶员的行为。如果它检测到醉酒的迹象,它就不允许汽车行驶。
该系统结合了放置在仪表板或驾驶员侧 B 柱上的乙醇传感器,B 柱是前门和后门之间的垂直车顶支撑。这些传感器与面部分析相结合,可以评估眼睛发红和面部肿胀等中毒指标。为了减轻面部识别中的种族偏见,人工智能模型使用 由IIT研究人员整理的多样化数据集。
Mantrala 表示:“SoberRide 设备对面部分析进行权衡,这在其判断驾驶者是否受损的决策中占 25%。”Mantrala 与 Shah 共同撰写了两篇研究论文,这些论文发表在IEEE Xplore 数字图书馆上。
从创新到立法
除了开发技术外,SoberRide 团队还游说州和联邦立法者推动强制车内 DUI 检测系统的政策。
“我(三月份)刚从华盛顿特区回来,当时我正在国会倡导立法,强制所有车辆安装被动防醉酒系统,”沙阿说。当他前往国家首都并荣获 2025 年国家 STEM 节冠军时,他将这一任务作为一个支线任务。该奖项由EXPLR赞助,颁发给 Shah,作为全国排名前 106 名的 STEM 学生之一。
该团队还与Mothers Against Drunk Driving 组织建立了合作伙伴关系,倡导HALT法,该法于 2021 年由国会通过,作为基础设施投资和就业法案的一部分。
“在拜登政府的领导下,联邦政府采取了行动,要求到 2026 年在所有新车上安装被动式防醉酒驾驶系统,”Shah 说。 “但随着政府的更迭,这种情况在联邦一级发生的可能性已经减少。这就是为什么我们向州立法者和州长提出倡议。”
沙阿和他的团队已将这项技术带给北卡罗来纳州州长乔什·斯坦、该州前州长罗伊·库珀和国会代表黛博拉·罗斯,以继续立法倡导。
新的商业模式
尽管汽车制造商在采用该技术方面进展缓慢,但 SoberRide 团队的目标是将卡车运输公司和送货服务等车队运营商以及青少年司机的父母作为早期采用者。在广泛的市场调查过程中,SoberRide 团队发现,他们联系的青少年司机家长中,90% 以上表示他们会购买这项技术,以防止孩子醉酒驾驶。
尽管在获得汽车制造商的支持方面经历了一场艰苦的战斗,SoberRide 团队还是获得了全国的认可。最值得注意的是,SoberRide 初创公司成为第一支受邀在拉斯维加斯CES活动(以前的消费电子展)上展示其技术的高中团队。
“本田、日产和丰田等众多汽车制造商代表参观了 CES 上的 SoberRide 展位,”Mantrala 说道。 “他们对这项技术表现出了极大的兴趣,其中一些人甚至提出开始在他们的车辆上对我们的产品进行 Beta 测试。”
该团队最近还入围康拉德高中创业挑战赛和钻石高中创业挑战赛的全球决赛,他们将在国际舞台上竞争,以获得进一步的认可、指导和资助机会。这些学生在去年由硅谷非营利组织Indus Entrepreneurs赞助的TiE 青年企业家 (TYE) 全球创业大赛中获得亚军。一年一度的竞赛评估高中初创公司的想法,根据客户验证、商业模式和执行情况对其进行评判。他们最近还承诺从 TiE Angels 计划获得 10 万美元的资金,他们计划利用这笔资金完善他们的技术并将他们的产品推向市场。
超越利润的使命
沙阿和他的团队明白广泛采用可能需要数年时间,他说,但他们仍然致力于他们的使命。
“我们不仅仅是想销售产品,”他说。 “我们希望永远结束酒驾。”
原文: https://spectrum.ieee.org/students-device-deters-drunk-driving