疲劳驾驶预警、对策与辅助

Pleaseaddthetexthere,accordingtotheneedtoadjustthefontandfontsize,with1.5doublespacedandtherightalignmentPleaseaddthetexthere,accordingtotheneedtontsize,with1.5doublespacedandtherightalignment疲劳驾驶预警、对策与辅助（上）智能驾驶预警形态02系统可靠性与灵敏度04简介01预警时刻03目录CONTENTS02

CONTENTS1简介简介预警将昏睡和疲劳状态信息传递给驾驶人，以便采取纠正措施。两个主要问题何时警告驾驶人：预警时刻如何警告驾驶人：报警模式预警、报警系统的设计问题预警方式：视觉、听觉、触觉预警时间用户认可信赖度误预警：没有相应系统问题时的预警不相关预警：指示不相关的潜在问题的预警不当的预警：指示轻微问题的预警系统的可靠性和灵敏度02

CONTENTS2预警形态视觉显示听觉（声音）触觉视觉显示警告可能入睡的驾驶人无法唤醒沉睡的驾驶人应用特性HUD图像预警的优缺点优点：HUD图像与现实世界和其他预警系统的集成，非常符合驾驶人使用习惯，这种警告需要人眼调节较小，特别有益于老年驾驶人。缺点：HUD的信息提供给注意前方的驾驶人，不能预警或警告注意力不集中、走神或疲劳的驾驶人。预警符号目的：传播与潜在危害和如何避免危害的有关知识，但也可以作为当前危害的预警。符合可以迅速抓取注意力并传达信息容易避免阅读障碍或语言障碍符合容易记忆听觉（声音）视觉听觉传统的信息呈现方式，车内大部分信息通过视觉方式显示给驾驶人。更适合驾驶人开车过程中的信息呈现方式，不占用驾驶人目光，更能保证驾驶安全。疲劳驾驶时，在驾驶人由于昏睡无法集中注意力的情况下，听觉系统将非常有价值，声音提醒需要注意的六种重要情况：高频情况可听度情况色调曝光情况声压级情况变异情况不协调情况听觉（声音）1、预警实现（紧急性）预警实现是指驾驶人对预警信号所表达的真实消息和紧急程度的理解。根据紧急性映射原理，情景的紧急性应与感知到的预警紧急性相匹配避撞和疲劳驾驶预警等高度紧急的情况应该被映射为高度紧急的声音安全带未系提醒等低紧急度的情况应该被映射为低紧急度的声音声压级脉冲间隔改变预警紧急性的参数基频高频声音被感知为高紧急性提高声压也增加了紧急性减少脉冲间隔也增加紧急性两个连续的音调之间的间隔听觉（声音）2、铃声与语音信息54123音频预警可以提供方向提示，音频激励比视觉激励的处理更加迅速。铃声比语音需要的注意力少，但语音可以传达更详细的信息。铃声独立于语言。在高度紧张的情况下，讲话更有效。符合驾驶人的心理模型的音频标识能提供更迅速、更适度的反应。听觉（声音）3、音频预警的局限性123456虽然使用听觉信息可能有助于缓解视觉上的混乱，但音频本身具有侵入性和分散性。驾驶人可能会受到音频预警的惊吓或产生厌烦，尤其是非常紧急的情况下误预警过多。有听力障碍的驾驶人（主要是老年人）无法正确适应。铃声无法传达详细信息，而语音信号依赖于对语言的理解。在疲劳或高噪声环境的情况下，信号缺失可能会导致问题。含有大量的语言信息和其他预警信号，可能会分散驾驶人的注意力。触觉触觉预警通过触摸或身体接触感应到信号，比如在转向盘和驾驶人座椅上施加的振动信号。与音频相比，触觉界面也同样有干扰较小的突出优势，但同样也因指示消息无法传达而缺失信息。研究表明，与音频相比，驾驶人更喜欢触觉警告。触觉显示的优缺点驾驶人精神负担更小可能更短的驾驶人反应时间乘客不会察觉到预警通过触摸或身体接触感测到的触觉警告无需任何特定方向为驾驶人提供最快的反馈，并产生最快的反应无需传感接收器特定的检测方向，且能被非常快速地感测到不受大多数残疾和损伤的影响，可以被大多数人检测到触觉显示是侵入性的，不容易被拒绝虽然能有效地获得驾驶人注意，但触觉提示仅能传递有限的信息当在即将发生预警的情况下使用时，还应补充显示信息02

CONTENTS3预警时刻预警时刻被驾驶人忽略预警过早被视为无效预警太迟驾驶人只有很短的时间来警觉并采取纠正措施，因而预警时刻非常关键，是确定预警有效性的关键因素。预警时间较早，驾驶人将有更多的时间做出反应，并采取纠正措施。早预警意味着将阈值设置在较低水平，将导致很高的误预警率。误预警率系统被接受程度高低取决于：预警为时已晚，驾驶人在警报发出前已经意识到危险预警太早，驾驶人知道他必须采取纠正措施但为时尚早很大程度上取决于预警时间驾驶人更容易接受时刻适中的预警系统。早预警为驾驶员带来额外的时间以便对当时情况做出理解和相应，其益处可能胜过误预警引起的代价。02

CONTENTS4系统可靠性与灵敏度误预警预警系统的决策阈值设定基于瞌睡可能性的报警分级预警误预警定义：并不代表驾驶人疲劳的真实状态的预警，驾驶人并未疲劳但系统发出警报，称为误预警。误预警的一个重要和危险问题是：可能导致驾驶人分心，将注意力从重要的驾驶任务上分散开来。阈值每一个检测方案都是基于对各种参数（疲劳指标）的分析，一旦某个特定参数达到一定阈值，算法将发出警报。阈值设置太高，系统会很少预警，从而增加遗漏疲劳信号的概率。阈值设置太低，将会产生太多的预警，而其中大部分可能是误预警。预警系统的决策阈值设定

S：由检测算法发出的疲劳驾驶信号N：由检测算法发出的非疲劳驾驶信号R：系统发出了疲劳驾驶预警P(S|R)：系统在驾驶人疲劳时产生疲劳预警的概率，即正确预警概率P(R|N)：系统在驾驶人未疲劳时产生疲劳预警的概率，即误预警概率曲线序号P(R|N)的概率系统准确率P(R|S)10.0010.99920.010.99530.020.99940.060.9分析：下图为不同准确度和阈值下的P（S|R）与P的曲线，每一条曲线代表了一个不同的阈值，阈值设置如下表。曲线1表示系统中阈值设定非常严格，误报率P(R|N)为0.001，P(R|S)为0.999,即使在这样严格的阈值和高准确度下，0误报率也几乎不可能。只有当瞌睡概率为10%以上时，正确预警率P(S|R)才趋近1。由于驾驶途中瞌睡的概率非常低，无论系统精度如何总会有误报。所以设置太高的阈值实现极低的误报率并不是很好的方案。

驾驶过程中瞌睡是极小概率，若只有正确预警，驾驶人将无法做出正确反应，并可能采取危险的反应方式。在一定范围内的误报是好的，会让驾驶人熟悉预警系统。基于瞌睡可能性的报警一个理想的预警系统将在可能发生碰撞或产生疲劳，并知晓驾驶人自身能够避免危险时发出警报，即使误报，也将帮助驾驶人熟悉系统，并能够以更好的方式来反应。能够增加驾驶人瞌睡可能性的因素白天睡眠更多：工作时间更多而休息时间更少，倒班和夜班等。时刻：一天的时间，是疲劳驾驶的一个预测指标，基于驾驶人疲劳和清醒的生理和表现数据，对驾驶人疲劳和警醒影响最强和最稳定的因素时刻。年龄较大且经验丰富的驾驶人途中较短和较差睡眠：一般情况下，由于较少睡眠和连续多天的睡眠不足，一个人在正常清醒时间中瞌睡倾向会增加。睡眠障碍症状：有未经治疗的睡眠呼吸暂停、打鼾或睡眠呼吸障碍的驾驶人发生车祸的危险更高。更倾向于夜间疲劳驾驶。分级预警预警信号根据事件的可能性逐级呈现低紧迫性中紧迫性高紧迫性逐渐预警可以由下面三种模式组成，是疲劳严重性的函数分级预警提供了更大的安全边际，不会使驾驶人习惯于预警。驾驶人更信任逐级预警，同时厌烦水平也不会增加。分级预警会增加误报概率，从而在高动态和快速变化的碰撞中不太有效，分级预警在低速环境中更为有效，此时碰撞情景的动态可以允许驾驶人从更早的预警中获益。Pleaseaddthetexthere,accordingtotheneedtoadju