駕駛員身心監(jiān)測系統(tǒng)的研究

被動(dòng)安全系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)大大降低了交通事故的發(fā)生，而進(jìn)一步大幅降低事故的發(fā)生需要發(fā)揮主動(dòng)安全系統(tǒng)的作用。從生理學(xué)角度預(yù)防交通事故的發(fā)生引起了人們的關(guān)注。本文針對駕駛員身心狀態(tài)與交通事故之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)了一套駕駛員身心監(jiān)測系統(tǒng)，以降低交通事故的發(fā)生。

對駕駛員身心狀態(tài)與交通事故之間的關(guān)系進(jìn)行研究時(shí)，首先進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于交通事故發(fā)生原因的網(wǎng)絡(luò)調(diào)查。調(diào)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(fā)生次數(shù)2.34次。結(jié)果顯示，在引發(fā)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(tài)與交通事故的發(fā)生具有很大關(guān)系。采用駕駛員身心監(jiān)測系統(tǒng)，對駕駛員身心狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，必要時(shí)提供警報(bào)。引入的駕駛員生理信息包括駕駛員的頭部運(yùn)動(dòng)、眼部運(yùn)動(dòng)和心跳。①對駕駛員頭部運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測可判斷其是否處于瞌睡疲勞狀態(tài)。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(yùn)動(dòng)。②對駕駛員眼部運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測，主要通過對駕駛員眼瞼活動(dòng)狀態(tài)和眼球注視位置的監(jiān)測，確定駕駛員的疲勞程度，以便報(bào)警和提醒駕駛員。安裝在轉(zhuǎn)向盤上的紅外線發(fā)射器，向駕駛員眼部發(fā)射紅外線，依據(jù)眼部反射的紅外線狀態(tài)確定眼部活動(dòng)。③心跳監(jiān)測用來確定駕駛員整體的身心狀態(tài)是否良好。采用胸部電極和醫(yī)學(xué)信號放大器進(jìn)行監(jiān)測。對上述3種駕駛員身心狀態(tài)的監(jiān)測加上相關(guān)的報(bào)警或振動(dòng)提醒裝置，構(gòu)成了駕駛員身心監(jiān)測系統(tǒng)。在駕駛模擬器上驗(yàn)證了身心監(jiān)測系統(tǒng)的有效性。驗(yàn)證試驗(yàn)共包含5名男性、3名女性受試者，采用不斷與受試者會(huì)話和要求受試者進(jìn)行簡單數(shù)學(xué)計(jì)算兩種方式分散受試者注意力，同時(shí)要求受試者模擬駕駛員瞌睡時(shí)的場景。試驗(yàn)結(jié)果顯示，駕駛員身心監(jiān)測系統(tǒng)能夠在駕駛員注意力不集中或瞌睡時(shí)發(fā)出警報(bào)提醒駕駛員。

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

編譯：陳丁躍