驾驶员身心监测系统的研究

驾驶员身心监测系统的研究

被动安全系统的发展已经大大降低了交通事故的发生，而进一步大幅降低事故的发生需要发挥主动安全系统的作用。从生理学角度预防交通事故的发生引起了人们的关注。本文针对驾驶员身心状态与交通事故之间的关系进行了研究，并设计了一套驾驶员身心监测系统，以降低交通事故的发生。

对驾驶员身心状态与交通事故之间的关系进行研究时，首先进行了一项关于交通事故发生原因的网络调查。调查对象包括1117名男性和883名女性，平均年龄41.1岁、平均驾龄19.9年、平均交通事故发生次数2.34次。结果显示，在引发交通事故的原因中，慌张占22.0%、注意力分散占21.9%、疲劳占3.8%。由此可以看出，驾驶员身心状态与交通事故的发生具有很大关系。采用驾驶员身心监测系统，对驾驶员身心状态进行监测，必要时提供警报。引入的驾驶员生理信息包括驾驶员的头部运动、眼部运动和心跳。①对驾驶员头部运动的监测可判断其是否处于瞌睡疲劳状态。通过安装在座椅头枕处的传感器阵列，测量驾驶员头部距离传感器的位置，从而确定驾驶员头部的位置及其运动。②对驾驶员眼部运动的监测，主要通过对驾驶员眼睑活动状态和眼球注视位置的监测，确定驾驶员的疲劳程度，以便报警和提醒驾驶员。安装在转向盘上的红外线发射器，向驾驶员眼部发射红外线，依据眼部反射的红外线状态确定眼部活动。③心跳监测用来确定驾驶员整体的身心状态是否良好。采用胸部电极和医学信号放大器进行监测。对上述3种驾驶员身心状态的监测加上相关的报警或振动提醒装置，构成了驾驶员身心监测系统。在驾驶模拟器上验证了身心监测系统的有效性。验证试验共包含5名男性、3名女性受试者，采用不断与受试者会话和要求受试者进行简单数学计算两种方式分散受试者注意力，同时要求受试者模拟驾驶员瞌睡时的场景。试验结果显示，驾驶员身心监测系统能够在驾驶员注意力不集中或瞌睡时发出警报提醒驾驶员。

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

编译：陈丁跃