In vehicles with partial or conditional driving automation (SAE Levels 2-3), the driver remains responsible for supervising the system and responding to take-over requests. Therefore, reliable driver monitoring is essential for safe human-automation collaboration. However, most existing Driver Monitoring Systems rely on generalized models that ignore individual physiological variability. In this study, we examine the feasibility of personalized driver state modeling using non-intrusive physiological sensing during real-world automated driving. We conducted experiments in an SAE Level 2 vehicle using an Empatica E4 wearable sensor to capture multimodal physiological signals, including electrodermal activity, heart rate, temperature, and motion data. To leverage deep learning architectures designed for images, we transformed the physiological signals into two-dimensional representations and processed them using a multimodal architecture based on pre-trained ResNet50 feature extractors. Experiments across four drivers demonstrate substantial interindividual variability in physiological patterns related to driver awareness. Personalized models achieved an average accuracy of 92.68%, whereas generalized models trained on multiple users dropped to an accuracy of 54%, revealing substantial limitations in cross-user generalization. These results underscore the necessity of adaptive, personalized driver monitoring systems for future automated vehicles and imply that autonomous systems should adapt to each driver's unique physiological profile.


翻译:在具备部分或条件驾驶自动化功能的车辆中(SAE L2-L3级),驾驶员仍需负责监督系统并响应接管请求。因此,可靠的驾驶员监测对于安全的人机协同至关重要。然而,现有驾驶员监测系统多采用忽略个体生理差异的通用模型。本研究探究了真实道路自动驾驶场景下,利用非侵入式生理传感实现个性化驾驶员状态建模的可行性。我们基于SAE L2级车辆开展实验,使用Empatica E4可穿戴传感器采集包括皮电反应、心率、体温和运动数据在内的多模态生理信号。为利用面向图像的深度学习架构,我们将生理信号转换为二维表征,并通过基于预训练ResNet50特征提取器的多模态架构进行处理。针对四位驾驶员的实验表明,与驾驶员警觉性相关的生理模式存在显著个体差异。个性化模型平均准确率达92.68%,而基于多用户训练的通用模型准确率骤降至54%,揭示了跨用户泛化的显著局限。这些结果凸显了未来自动驾驶汽车需要具备自适应能力的个性化驾驶员监测系统,并表明自动驾驶系统应适应每位驾驶员独特的生理特征。

0
下载
关闭预览

相关内容

自动驾驶中的轨迹预测大型基础模型:全面综述
专知会员服务
16+阅读 · 2025年9月18日
用于自动驾驶系统测试的生成式人工智能:综述
专知会员服务
17+阅读 · 2025年8月28日
自动驾驶中的3D目标检测研究进展
专知会员服务
11+阅读 · 2025年7月20日
自动驾驶中的基础模型:场景生成与场景分析综述
专知会员服务
28+阅读 · 2025年6月16日
自动驾驶的世界模型综述
专知会员服务
47+阅读 · 2025年1月22日
针对自动驾驶智能模型的攻击与防御
专知会员服务
19+阅读 · 2024年6月25日
自动驾驶中可解释AI的综述和未来研究方向
专知会员服务
69+阅读 · 2022年1月10日
专知会员服务
140+阅读 · 2021年2月17日
专知会员服务
98+阅读 · 2021年1月24日
深度学习技术在自动驾驶中的应用
智能交通技术
26+阅读 · 2019年10月27日
自动驾驶技术解读——自动驾驶汽车决策控制系统
智能交通技术
30+阅读 · 2019年7月7日
自动驾驶车辆定位技术概述|厚势汽车
厚势
10+阅读 · 2019年5月16日
无人驾驶仿真软件
智能交通技术
22+阅读 · 2019年5月9日
无人驾驶开源仿真平台整理
智能交通技术
27+阅读 · 2019年5月9日
自动驾驶汽车技术路线简介
智能交通技术
15+阅读 · 2019年4月25日
【智能驾驶】史上最全自动驾驶系统解析
产业智能官
25+阅读 · 2017年8月21日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
28+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
10+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
自动驾驶中的轨迹预测大型基础模型:全面综述
专知会员服务
16+阅读 · 2025年9月18日
用于自动驾驶系统测试的生成式人工智能:综述
专知会员服务
17+阅读 · 2025年8月28日
自动驾驶中的3D目标检测研究进展
专知会员服务
11+阅读 · 2025年7月20日
自动驾驶中的基础模型:场景生成与场景分析综述
专知会员服务
28+阅读 · 2025年6月16日
自动驾驶的世界模型综述
专知会员服务
47+阅读 · 2025年1月22日
针对自动驾驶智能模型的攻击与防御
专知会员服务
19+阅读 · 2024年6月25日
自动驾驶中可解释AI的综述和未来研究方向
专知会员服务
69+阅读 · 2022年1月10日
专知会员服务
140+阅读 · 2021年2月17日
专知会员服务
98+阅读 · 2021年1月24日
相关资讯
深度学习技术在自动驾驶中的应用
智能交通技术
26+阅读 · 2019年10月27日
自动驾驶技术解读——自动驾驶汽车决策控制系统
智能交通技术
30+阅读 · 2019年7月7日
自动驾驶车辆定位技术概述|厚势汽车
厚势
10+阅读 · 2019年5月16日
无人驾驶仿真软件
智能交通技术
22+阅读 · 2019年5月9日
无人驾驶开源仿真平台整理
智能交通技术
27+阅读 · 2019年5月9日
自动驾驶汽车技术路线简介
智能交通技术
15+阅读 · 2019年4月25日
【智能驾驶】史上最全自动驾驶系统解析
产业智能官
25+阅读 · 2017年8月21日
相关基金
国家自然科学基金
12+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
28+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员