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智慧汽車與健康產業融合的案例與創新關鍵

張艾琦/ 發布日期:2021/05/21/ 瀏覽次數:256

隨著自動駕駛車輛逐漸走向商業化,汽車由原先僅是一種交通運輸的工具轉型為具備健康與福祉(Health, Wellness and Well-being, HWW)特質的「健康之車」。人口老化、空氣污染,以及道路交通安全是促成HWW汽車發展的主因,2019年底爆發的COVID-19疫情加速了汽車HWW技術與服務的發展進程,如圖一為1970至2025年汽車的HWW技術與服務發展與預測,從汽車的基本安全裝置(例如:安全帶和安全氣囊)至未來將發展為與醫療相關產業合作提供更多的醫療診斷和治療,以提升駕駛與乘客的健康、福利與福祉。

本文摘錄Frost & Sullivan 2020年報告,敘述汽車產業結合HWW技術與服務的發展背景、類型、促成HWW服務增長的創新關鍵,以及各汽車專業代工廠(OEMs)的HWW技術與應用案例。

 

 

一、汽車產業結合HWW技術與服務之發展背景

人口高齡化已成為全球趨勢,例如日本為老化快速的經濟體之一,根據Frost & Sullivan報告中的數據顯示,每5位國民就有一位達70歲或更高齡,而高於70歲的駕駛造成致命的道路交通事故從2008年的8.7%上升至2018年的14.8%,且75歲以上的駕駛肇事率是較年輕駕駛的2.4倍,目前日本政府針對高齡駕駛採取了一系列措施,以降低道路交通事故發生:(一)所有新的和改裝乘用車自2021年起均須配有自動煞車;(二)這些車輛在高速公路上將支援放手(hands-off)駕駛;(三)在車內也將配備紅外線鏡頭以持續監控駕駛的動態,當駕駛打瞌睡時可發出提醒,並且讓車輛慢慢停下來;(四)配有自動減速器,當油門被誤按時,會啟動減速器。除此之外,其他目前可以用來防止道路交通事故的技術還有:盲點偵測和車道偏離警示系統、前方碰撞系統(Forward Collision Systems, FCS)、電子穩定控制(Electronic Stability Control, ESC)和自適應巡航控制(Adaptive Cruise Control, ACC)等。

另外,該報告引述倫敦2014年的一項實驗,讓受試者使用不同的交通方式(車、腳踏車、步行和公車)行經相同的路線,實驗結果顯示在車內的駕駛暴露在空氣污染的程度高於搭公車者的2.5倍、行人的3.5倍,以及騎腳踏車者的5倍,係因污染物透過汽車的空調進入車內並未排出,使駕駛暴露在高污染的環境中。

自2017年起,室外空氣污染造成全球每年340萬人死亡,也引起愈來愈多的健康問題,包含心臟病、中風、呼吸道感染、肺癌與糖尿病。有鑑於此,汽車製造商整合雲端資訊提供駕駛所在位置的空氣品質,當空氣品質不佳時提醒駕駛關窗、開啟空調、改道等。另外,當感測器偵測到有害微粒(花粉、寵物皮屑、塵蟎)進入車艙時,立即自動啟動過濾系統,如高效濾網(High-Efficiency Particulate Air, HEPA)或具備紫外線殺菌功能的過濾器。

除此之外,就像多數產業受到COVID-19疫情影響一樣,汽車製造商為彌平汽車銷量暴跌的衝擊,以期能在短期內增加利潤,將重心轉移至更進階的汽車聯網技術,更加速汽車HWW技術與服務的發展進程。

 

二、汽車產業的HWW類型與創新關鍵

具備HWW特質的汽車乃為車內的駕駛和乘客提供健康與醫療保健解決方案,其依類型可分為「內建(Built-in)」、「引進(Brought-in)」和「從雲端下載軟體及連結服務(Beamed-in)」:

(一) 「內建 (Built-in)」為將技術內嵌(載)至汽車上,汽車製造商和顧客通常認為此類型的成本較高,且市場推展的進程通常較為緩慢,例如:能偵測心跳與駕駛工作量的智慧座椅。
(二) 「引進 (Brought-in)」為汽車本身已具備相關設備,並由使用者將相對應裝置帶入車內,對汽車製造商來說,此類型不需要付出額外的成本,且能兼容於各個平台上並提供無縫的通訊功能,例如:Medtronic的裝置透過藍芽可與Ford Sync技術配對。
(三) 「從雲端下載軟體及連結服務 (Beamed-in)」為經由駕駛要求,汽車透過雲端,就能即時提供和更新資訊,例如:IMS Health的手機應用程式可提供駕駛所在位置之花粉等級(可能會引起之哮喘、咳嗽等),以及紫外線指數。

圖二為Frost & Sullivan報告藉由創新類型(內建、引進、雲端)和創新程度(漸進型、劇烈型、變革型)提出之促成HWW服務成長的關鍵創新,預期短期之內將以引進和雲端的方式實現HWW服務,而內建則被視為是長期和永久的服務方式,且預計在自動駕駛車輛逐漸商業化後,將會借助雲端方式提供服務。

 

 

三、各汽車專業代工廠 (OEMs)的HWW技術與服務情形

(一) Ford (福特)
Ford主要聚焦在健康領域發展,目前正在發展的項目有:藉由引進裝置和汽車內建的感測器監控心律和溫度;血糖監控系統透過Ford Sync技術連結至汽車,並在車內儀表板上顯示血糖狀況;利用鏡頭與感測器遠端監控生命跡象;監測駕駛可能的過敏原。另外,在安全方面,Ford目前正在開發腦電波偵測,可監控駕駛的疲勞和警覺性,綜合上述,可以預期Ford在即時診斷、安全駕駛上將扮演較為積極的角色。
(二) Mercedes Benz (賓士)
Mercedes Benz同樣也聚焦在健康領域發展,主軸以健康座位技術為核心,例如:正在開發可以防止背部疼痛的座椅,可自動微調減少疲勞和不適感。
(三) Volvo (富豪)
Volvo聚焦在駕駛監控領域上,主軸為開發更進階的安全系統,車子內建危險、濕滑道路提醒功能,提醒駕駛道路可能存有的危險。目前Volvo正在發展車載駕駛監測系統,監控酒駕、瞌睡和不專心駕駛,當監測到這些行為發生時,車輛可能會限制速度、減速、停車等。
(四) JLR (捷豹路虎)
JLR聚焦在駕駛和乘客疲勞的主題上,希望能以舒適性促成健康與福利,因此車內已具有按摩的功能,而目前正在開發的項目有:藉由捕捉駕駛面部表情,調整內部設定(空調、通風、照明等)進行壓力管理功能以改變駕駛的心情;同樣的,如若偵測到乘客睡著,會自動調暗車艙內的燈;開發變形座椅可模擬人類走路節奏來刺激腿部肌肉,讓大腦認為目前正處於走路狀態,有助於解決久坐對健康的傷害;以及開發具備紫外線殺菌功能的過濾器。
(五) Honda (本田)
Honda致力於提升駕駛人的舒適性和提供數位化的協助,其正開發名為HANA(Honda Automated Network Assistant)的人工智慧助理輔助系統,能夠判斷駕駛當下的情緒狀況,並提出適當的選擇與建議,例如遇到塞車,可提供最佳路徑、休息等建議,當偵測到駕駛不專心時,如未能獲取駕駛回應,會撥打緊急電話並將汽車停在一旁直至緊急服務到達。
(六) Hyundai (現代汽車集團)/ Kia
 
Hyundai集團及子公司Kia聚焦在駕駛的整體舒適性,並以發展醫療保健駕駛艙為主軸,Kia正在發展READ技術 (Real-time Emotion Adaptive Driving/實時情感自適應駕駛系統),使用感測器讀取駕駛的情緒並根據評估結果調整內部的暖氣、燈光和娛樂系統。而Hyundai正開發中的醫療保健駕駛艙配備可監控情緒和壓力的感測器,並據以調整設定以穩定駕駛者情緒。

 

四、結語

汽車產業將偕同醫療保健和其他相關產業提供汽車的HWW創新功能與服務,Frost & Sullivan報告預測,到2025年,如同探討安全和便利性一般,汽車的HWW技術與服務將會發展為專門的主題。

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