10、汽车驾驶员健康与疲劳监测系统：原理、设计与应用

汽车驾驶员健康与疲劳监测系统：原理、设计与应用

1. 驾驶员疲劳与健康问题的严峻性

驾驶员疲劳是一个每年导致数千起道路事故的严重问题。虽然难以确切统计与睡眠相关的事故数量，但研究表明，20%的道路事故，以及高达四分之一的致命和严重事故，是由驾驶员疲劳引起的。这些事故往往是高速碰撞，因为睡着的驾驶员无法刹车或转向以避免或减轻撞击，导致死亡或重伤的可能性比其他事故高出约50%。

睡眠不足会降低反应时间、警觉性、注意力和信息处理速度，还可能影响决策质量。近年来，全球人们的日常通勤时间急剧增加。美国驾驶员平均每天行驶29.2英里，每年行驶10,658英里；英国人和美国人每天开车的平均时间分别为38分钟和24分钟。此外，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）的研究显示，某些医疗状况，如癫痫发作、昏厥、糖尿病反应、心脏问题、中风、注意力丧失、健康状况不佳和情绪状态不佳等，也是导致机动车碰撞的原因，约1.3%的事故与驾驶员的医疗紧急情况有关，这些情况还会对周边车辆构成威胁。

随着老年驾驶员数量的逐渐增加，安全驾驶面临更大挑战。衰老会削弱认知功能，威胁驾驶员安全。60岁及以上的驾驶员在驾驶过程中因医疗紧急情况面临的风险比其他因素更高，许多情况下，受害者甚至不知道自己的健康状况导致了事故。在众多健康相关疾病中，中风是导致老年驾驶员死亡的第二大原因，它会导致脑细胞崩溃，影响姿势变化。

2. 现有疲劳监测系统的研究进展

为了应对驾驶员疲劳和健康问题，研究人员一直在设计和开发可靠的疲劳监测系统。这些系统基于各种传感器，用于监测驾驶员的心率、血压、心跳节律、体温和姿势、眼动、注视方向和角膜反射等健康参数。以下是一些研究进展：
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