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科學生活:疲勞預警系統能減少車禍嗎
中央政府門戶網站 www.gov.cn   2007年06月12日   來源:科技日報

    最近,一種專門針對司機長時間駕車的疲勞預警系統十分引人注目,據研發人員稱,有了這一系統,由疲勞引發的車禍將大大減少。

    炎炎夏日逐漸走近,跟很多都市上班族一樣,司機長時間駕駛容易有疲倦感。由疲勞駕駛引發的交通事故的嚴重性是眾所週知的。在5月的科博會上,新技術將引領這樣一個趨勢:不久的將來,因疲勞駕駛引發的車禍可能會大大減少。

    誰來叫醒逐漸入夢的司機?

    為減少因疲勞駕駛而引發的交通事故,相關部門制定了很多的處罰條令,專家也進行了大量的研究,提醒司機在某些時段謹慎駕駛,但是,疲勞仍然不會隨著法規和研究遠離司機,由疲勞駕駛引發的交通事故仍然時有發生。那麼,如何才能從根本上解決問題呢?誰來叫醒逐漸入夢的司機?

    新近研發的一種疲勞預警系統可能會成為司機的“助手”。疲勞預警系統,也稱FWS(Fatigue Early Warning System),它是基於測謊儀研發時曾用過的皮電信息分析法而研製的。通過監測人體生物電皮電信息的曲線變化,再輔助語音二維信息分析,判斷出人體是否進入疲勞狀態,防止汽車司打瞌睡。

    “人在疲勞睏倦時會自我感知,但在什麼時間入睡是自己無法察覺的,很多人錯誤僥倖的認為在自己睏倦後能堅持3分鐘或半小時、然後到某某目的地休息等等,往往疲勞交通事故發生在這種僥倖心理的驅使下。所以在人體即將入睡時如果不及時休息或者採用有效的方法提示並且刺激監督疲勞者,使其脫離潛睡眠狀態的話,就很容易發生惡性事故。我們出於人體的這一特點,研發了一種人體疲勞預警系統,專門用於長時間駕駛的司機。”第九趨勢科技(北京)有限公司技術部總經理郭小華告訴記者。

    “其實,人可以感覺犯困,而且入睡是一個逐漸的過程。人可以感覺這個過程,並能夠回憶自己是否入睡,但在這個過程,肯定會注意力不集中。”北京大學人民醫院副主任醫師、中國睡眠研究會副秘書長韓芳教授糾正説。

    據介紹,關於防止和預測汽車司機打瞌睡這一課題,科技界及各大汽車廠商所採用的原理一般有兩種方式,一種是“運動方式”,另一種是“生物信息方式”。

    所謂的“運動方式”指的是,利用儀器監測人的動作行為的規律從而反應出人的意志思維是否清醒。利用這一原理的産品有CCED攝像頭,但是它價格高系統複雜,容易受光線變化干擾,普及受到限制;還有監視方向盤防止走蛇型路線的,價格低使用有一定的局限性。“生物信息方式”則是利用儀器傳感器接觸或近距離檢測人體生物信息或生物電信息,如人體紅外光譜的變化、心跳脈搏的變化,生物電的變化等等。比較典型的有腦電圖分析,來判斷人精神狀態的變化,但該系統龐大,價格不菲,使用不方便,制約其發展。

    監測出汗預警疲倦?

    記者了解到,目前疲勞預警系統的産品設計有多種類型。那麼,這些産品的預警原理是怎樣的?疲勞預警系統是如何監測人體是否進入疲勞狀態的呢?

    “就拿方向盤型的預警系統來説,合金傳感器安裝在汽車方向盤的把套上,握在司機的手心。由於手上的汗腺受交感神經控制,當人疲勞或進入睡眠狀態時,大腦中樞神經就會抑制交感神經、交感神經就會抑制汗腺分泌,傳感器採集到手指、手掌的汗液的變化,通過監測汗腺的分泌情況,進行數據分析,將精神狀態指數轉化為數字信號,通過中央處理器,記錄下採集的指數,一旦汗腺的興奮度下降到一定程度,就説明該司機犯困,這時,系統就會自動語音詢問‘您還好嗎?’,當司機聽到後摁按鈕回復後,表示司機還很清醒,如果連續呼叫三次沒有反應,系統就自動認定該司機進入了睡眠狀態。這時,就會通過坐墊下面的振動器來刺激神經,‘叫醒’將要進入睡眠狀態的司機,提醒他集中注意力開車。”據郭小華講,“手錶型、眼鏡型和戒指型的工作原理跟方向盤型的工作原理類似。”

    疲勞預警系統科學嗎?

    研發人員在介紹疲勞預警系統時説了很多關於睡眠方面的醫學知識,那麼,這些是否科學呢?

    韓芳告訴記者,目前,醫學界的確有檢測人是否睡著的儀器,一是通過錄象觀察行為變化;二可以通過呼吸、心臟監測看其變化規律;三通過監測瞳孔變化;四,最準確的是通過應用腦電分析決定是否入睡及睡眠的深度。

    任何研究的初期都會存在某些不足之處,疲勞預警系統當然也不例外。“我們現在技術上最大的難點就是,比如有的人汗腺不發達,手心很少出汗,這給傳感器的準確監測就會帶來一些困難,當然,我們會繼續努力研究,不斷克服這方面的難點。”有關技術研發人員稱。

    “從道理上講,通過汗腺分泌監測是否入眠是正確的,但實際應用相當困難,因為汗腺的分泌受很多因素的影響,例如外界的溫度,在較高溫度時,無論是否入睡或犯困均會出汗,難以根據此現象判斷入睡或睏倦。”韓芳説。(實習生 范毓蓉 吳麗娜)

 
 
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