駕駛員身心監測系統的研究

被動安全系統的發展已經大大降低了交通事故的發生，而進一步大幅降低事故的發生需要發揮主動安全系統的作用。從生理學角度預防交通事故的發生引起了人們的關注。本文針對駕駛員身心狀態與交通事故之間的關系進行了研究，并設計了一套駕駛員身心監測系統，以降低交通事故的發生。

對駕駛員身心狀態與交通事故之間的關系進行研究時，首先進行了一項關于交通事故發生原因的網絡調查。調查對象包括1117名男性和883名女性，平均年齡41.1歲、平均駕齡19.9年、平均交通事故發生次數2.34次。結果顯示，在引發交通事故的原因中，慌張占22.0%、注意力分散占21.9%、疲勞占3.8%。由此可以看出，駕駛員身心狀態與交通事故的發生具有很大關系。采用駕駛員身心監測系統，對駕駛員身心狀態進行監測，必要時提供警報。引入的駕駛員生理信息包括駕駛員的頭部運動、眼部運動和心跳。①對駕駛員頭部運動的監測可判斷其是否處于瞌睡疲勞狀態。通過安裝在座椅頭枕處的傳感器陣列，測量駕駛員頭部距離傳感器的位置，從而確定駕駛員頭部的位置及其運動。②對駕駛員眼部運動的監測，主要通過對駕駛員眼瞼活動狀態和眼球注視位置的監測，確定駕駛員的疲勞程度，以便報警和提醒駕駛員。安裝在轉向盤上的紅外線發射器，向駕駛員眼部發射紅外線，依據眼部反射的紅外線狀態確定眼部活動。③心跳監測用來確定駕駛員整體的身心狀態是否良好。采用胸部電極和醫學信號放大器進行監測。對上述3種駕駛員身心狀態的監測加上相關的報警或振動提醒裝置，構成了駕駛員身心監測系統。在駕駛模擬器上驗證了身心監測系統的有效性。驗證試驗共包含5名男性、3名女性受試者，采用不斷與受試者會話和要求受試者進行簡單數學計算兩種方式分散受試者注意力，同時要求受試者模擬駕駛員瞌睡時的場景。試驗結果顯示，駕駛員身心監測系統能夠在駕駛員注意力不集中或瞌睡時發出警報提醒駕駛員。

MasahiroMiyajietal. 2015 IEEE Intelligent VehiclesSymposium,Seoul June 28-July 1,2015.

編譯：陳丁躍