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基於足部壓力與九軸姿態感測之駕駛行為分析系統

為了解決重機牌照稅的問題，作者郭周全 這樣論述：

根據中華民國交通部(MOTC)的統計，從97年到109年發生的交通事故件數逐年上升，許多事故的肇因與汽車使用者的駕駛行為息息相關，其中不良駕駛行為包含急煞車、急加速、轉彎未減速和駕駛情緒等等。本研究是藉由觀察汽車使用者在駕駛時的足部壓力特徵與煞車及油門踏板踩踏狀況來進行駕駛者行為分析。透過駕駛者右腳鞋子所放置的九軸姿態感測器和壓力感測器，記錄在各種不同駕駛路線(如直線、變換車道、轉彎、上坡和下坡等)行駛時，測試者的駕駛行為數據，綜合分析這些駕駛行為數據，做為判斷是否為安全駕駛者的依據。在鞋墊上放置壓力感測器，藉由施壓方式來改變電阻值大小，感測原理是在電路中串聯電阻利用分壓來取出兩阻抗中的電壓

數值，透過MCU中的ADC類比訊號轉為數位訊號方式來取電壓數值。再來鞋子的後腳跟放置電路板與九軸姿態感測器，一開始九軸姿態感器初始讀取出的的各別數值會有抖動現象，透過低通濾波器方式將各別軸抖動數值做處理，再來利用一階龍格庫塔進行積分算出四元數，在將四元數的數值藉由歸一化常數處理，將歸一化後處理的四元數的數值，透過歐拉角方式來算出足部的姿態，最後利用藍牙進行無線傳輸把壓力訊號與姿態訊號傳遞到人機介面做顯示及儲存。實驗數據顯示，正確駕駛者在車輛行駛的過程中，駕駛者的足部施力是不會忽大忽小，並且足部位置變化不會有突然踩踏煞車及油門踏板的動作；反之不正確駕駛者，在行駛過程中足部所踩踏煞車及油門踏板變化

很大，利用壓力感測器讀取駕駛者足部施力數值明顯會忽大忽小，驗證了正確駕駛和不正確駕駛再行駛不同的路線時，透過九軸姿態感測器與壓力感測器來判別駕駛行為。