生成式AI、Agentic AI加速進入汽車,推動座艙智慧化程度大幅提升,使其逐漸成為能夠持續感知駕駛狀態、理解使用者需求,甚至主動介入安全與健康管理的智慧空間。下一代智慧座艙將從被動監測駕駛視線、車內人員與動物,並進一步延伸至駕駛的疲勞程度、前一日睡眠狀況、心率是否出現異常,以及這些生理變化與當下駕駛行為之間的關聯。
長期耕耘醫療與長照生理監測技術的滙嘉健康,正從這個不同於傳統車用感測器供應商的角度切入智慧座艙領域。該公司利用光纖受到極細微擾動時產生的光訊號變化蒐集震動訊號,轉換為呼吸、心跳、身體活動等生理資訊。相較於傳統攝影機、毫米波雷達及穿戴式裝置方案,非侵入性光纖生理監測技術(Non-invasive Fiber Optic Physiological Monitoring Technology, nFOPT)技術具備不穿戴、零接觸、無電磁干擾、高靈敏度、隱私保護及長時間連續監測等優勢,適合智慧座艙、自動駕駛、商用車隊管理、公共運輸等新興應用。
從醫療跨進汽車座椅成生理感測器
滙嘉健康成立於2010年,利用自身光纖技術背景,發展非穿戴式生理監測方案,最初應用於新生兒,之後逐步延伸至長照與醫療市場。其原理是讓光在線材內傳輸。當光纖受到壓力或震動干擾,輸出的光訊號便會跟著改變。系統再分析這些變化所形成的波形,從中分離出呼吸或心跳等活動不同頻率的訊號。
nFOPT技術已導入超過500家醫療、嬰兒與老人照護機構,應用在病床與醫療檢測設備上,並取得台灣醫材認證。滙嘉健康總經理姜昱有(圖1)表示,該公司量測結果可分為醫療認證與疾病或狀態判定兩者:目前心跳與呼吸等量測結果可與標準醫療設備比較並作為醫療參考,但疲勞、酒駕或其他狀態辨識則仍屬於以生理特徵進行風險篩檢,而非醫療診斷。未來除了持續深耕智慧醫療與長照照護外,也將積極布局智慧駕駛、工業安全、智慧製造及寵物健康等新興應用。
姜昱有指出,前幾年的疫情成為其從傳統醫療領域跨足智慧座艙的契機,有日本車廠注意到滙嘉健康的非穿戴式感測器,詢問能否將其放進車內;之後陸續製作汽車應用原型,近年在Computex展示相關技術時,也開始接觸愈來愈多汽車與交通運輸業者,進行交流合作。
目前已能將感測器整合進座椅與方向盤。駕駛坐上座椅,或者將手握在方向盤上,系統便可取得心跳、呼吸等生理訊號。相較於必須戴在手腕上的智慧手錶,這種作法的核心概念是無感量測:使用者不必另外穿戴裝置,也不需要主動開啟量測功能,只要正常坐在駕駛座上,座艙就能持續取得資訊。
疲勞駕駛不只看眼睛HRV提供新判斷依據
目前一般的駕駛監控系統(Driver Monitoring System, DMS)多半利用攝影機觀察眼睛閉合、視線方向、頭部姿態及打哈欠等外部行為特徵。姜昱有說明,滙嘉健康的技術則是從身體內部的生理變化著手。例如,疲勞並不只表現在眼睛快閉起來,心率變異度(Heart Rate Variability, HRV)、呼吸節奏與其他生理訊號,也可能隨著人體狀態改變。該公司汽車應用解決方案最初就是針對疲勞駕駛偵測發展,希望藉由心率、呼吸與HRV等資料,建立與影像式DMS不同的判斷維度。未來甚至可以再加入踩煞車頻率、油門深度等車輛操作資料,建立更完整的駕駛狀態模型。

從醫療專業角度觀察,酒精或藥物對人體也可能造成特定生理反應,因此未來有機會利用心跳、呼吸、HRV與行為資料進行風險辨識。不過姜昱有強調,這類應用的定位應該是初步篩檢,而不是取代正式的醫療檢測;就像警方攔檢發現異常後仍可能需要進一步檢測,生理感測器的價值在於提早發現值得注意的風險。
這樣的定位,反而使商用車市場成為較具體的切入點。物流車、巴士、遊覽車等職業駕駛長時間執勤,營運單位本來就有管理疲勞風險的需求;姜昱有說,相關概念甚至吸引鐵路與航空運輸業者詢問。相較一般乘用車消費者是否願意接受持續生理監控,商用車隊對安全、風險管理與事故成本具有更明確的需求。
準確分離不同感測訊號
將醫療感測技術導入車內,真正困難的地方並不是把感測器塞進座椅,而是汽車本身就是一個充滿震動的環境。引擎、電動馬達、懸吊系統以及路面坑洞,都會持續產生遠大於人體心跳的機械震動。如果座椅同時接收到車體與人體訊號,如何準確分辨哪一個震動來自車體、路面、人體就成為一大挑戰。
事實上,不同來源的震動具有不同頻率、振幅與時間特性,姜昱有舉例,馬達可能呈現持續週期性振動,路面坑洞則是瞬間衝擊,人體心跳又屬於更微弱且具有特定節奏的訊號。透過另一組車體震動感測結果,系統可以從座椅的混合訊號中分離車輛本身的振動成分,留下較接近人體的生理訊號。
這項能力也反映出光纖感測的一個特殊性:同一種物理感測原理,可以依取樣率與訊號處理方法服務不同應用。姜昱有透露,早期生理量測取樣率約從20Hz開始,後續提高至125Hz;若要觀察汽車或工業機械更快速、更大幅度的振動,則可以再針對感測範圍與取樣方式進行調整。以目前滙嘉健康的技術能力而言,可感測20~1000Hz範圍的振動訊號。
非侵入式光纖感測拓展座艙生理感知
智慧座艙產業透過AI的協助大幅提升智慧化程度,然而,不管處理器可以提升多少算力,資訊蒐集能力的提升也同樣重要,生成式AI與AI Agent甚至未來的實體AI(Physical AI)如要實現主動服務,關鍵在於,系統能掌握多少關於使用者當下狀態的資訊?如果同樣的非穿戴式感測器已經存在於家中的床墊,也存在於汽車座椅,生理資料便不一定要從上車那一刻才開始蒐集、整理。系統可能知道使用者前一晚睡眠品質如何、睡了多久,接著再與上車後取得的心率、呼吸與HRV比較,就可以得到更準確的行車輔助診斷資訊。
當生理訊號被納入Agentic AI的重要上下文資訊,車內AI助理便可能不必被動等待駕駛出聲指示:「我累了」,而是主動判斷使用者狀態,建議休息、調整空調、改變音樂或規劃最近的休息站。這類功能是未來座艙真正智慧化需要具備的,也是AI開始從等待指令走向主動服務的關鍵之一。