12、驾驶员状态监测与不安全驾驶行为预测

驾驶员状态监测与不安全驾驶行为预测

1. 驾驶员困倦检测

为了实现安全驾驶，构建可靠的驾驶员监测系统至关重要，该系统能在驾驶员困倦或注意力不集中时发出警报。

“困倦”指的是有入睡的倾向。困倦的驾驶员在驾驶时警觉性会比正常状态降低，有时还会出现持续几秒的微睡眠，甚至自己都意识不到。微睡眠持续时间从几秒到 30 秒甚至更久，这段时间足以使车辆偏离车道，引发事故。因此，需要对驾驶员从清醒到入睡的困倦状态进行监测。

要检测驾驶员的困倦程度，需提取驾驶员行为信息和驾驶行为信息，具体如下表所示：
| 类别 | 特征 | 测量方式 | 功能 | 特点 |
| — | — | — | — | — |
| 驾驶员行为 - 视觉特征 | PERCLOS、哈欠检测、面部表情 | 监测 | 监测、预测 | 非侵入式 |
| 驾驶员行为 - 非视觉特征 | EEG（脑电图）、ECG（心电图）、EoG（眼电图）、PPG（光电容积脉搏波描记法） | 监测 | | 侵入式 |
| 驾驶行为 - 基于车辆的特征 | 方向盘运动、横向位置标准差 | 监测 | | 因车辆类型和个体而异 |

1.1 视觉特征

在检测困倦的视觉特征中，眨眼、频繁打哈欠、点头或摇头等面部动作是关键要素。很多研究聚焦于眼睛行为来确定驾驶员的警觉性，其中 PERCLOS（眼睛闭合百分比）是一种可靠有效的方法。PERCLOS 是指驾驶员眼睑遮住瞳孔 80%（或更多）的总时间百分比，也能反映缓慢的眼睑闭合。当 PERCLOS 超过预设阈值时，系统会发出困倦警告。但它的一个缺点是，有时试图保持清醒的驾驶员可能睁着眼睛入睡。

计算 PER