驾驶员视觉特性的研究

驾驶员视觉特性的研究

摘要：本文就驾驶员动静视力的好坏对行车安全地影响进行了探讨，重点分析研究了驾驶员静、动视力总体情况与驾驶员年龄、驾龄等因素之间的关系以及视觉特性与行车安全的联系，论述了检测驾驶员动视力的必要性。研究驾驶员的视觉特征及其变化规律，驾驶员的视觉特性与道路交通安全有直接必然联系，对于预防交通事故具有现实意义。

关键词：驾驶员；视觉特性；检测；应用

The driver of the visual properties

Abstract:This paper movement of good or bad eyesight drivers on the traffic safely impact is discussed in the article, and analyses the static and dynamic driver vision general situation and drivers factors such as age, driving the relationship between the visual characteristics and train operation safety and the contact, this paper discusses the necessity of dynamic test pilot vision. Study the driver's visual feature and the changing laws, the driver's visual characteristics and road traffic safety necessary link directly to prevent traffic accidents have realistic meanings. Keywords: Driver; Visual characteristics; Detection; application

在交通事故中, 处于人-车-路这一交通系统中的人占主导因素, 如图0～1

所示。汽车驾驶员感知外界信息对安全行车至关重要, 各种感觉器官给驾驶员提供的交通信息比例如图0～2所示, 其中80%以上的外界信息是通过视觉系统获取, 而驾驶员的视觉功能对驾驶操作的影响很大, 由此可见进行汽车驾驶员视觉功能的研究有重要意义。

在衡量驾驶员视觉特性的好坏时，通常将静视力、动视力、视野、立体视力等作为重要的评价指标来进行检测和分析，其中静视力与动视力决定驾驶员是否能够及时发现驾车行驶过程中的事故隐患[10]。

笔者就驾驶员视力检测结果进行汇总整理，重点就驾驶员静、动视力总体情况及其与驾驶员年龄、驾龄、是否有驾照等因素之间的关系进行分析研究，以寻求驾驶员视觉特性的保护特征，并将安全行车的视力以及视觉适应能力等因素对行车安全的影响进行了探讨。

图0-1 中国交通事故人、车、路各因素所占比例

图0-2 各种感觉器官给驾驶员提供的交通信息比例由以上两图所示，中国交通事故各因素中，人所占的比例占绝大多数，各种感觉器官中给驾驶员提供的信息比例最大，并且视觉因素与其他各因素相比，视觉所占比例远远超过其他因素。由此可见，在交通系统中，人是交通事故发生的主导因素。视觉在人体各感觉器官中，对驾驶员信息的获得起到了极其要的作用。

1 国内外研究现状

关于驾驶员视觉特性及眼球运动的研究，国内外已经取得了不少的成就。尤其是近些年，国外许多著名的大学及研究机构都在这一领域进行了广泛而持续的研究。通过对国内外相关领域研究现状的调查，发现大部分研究集中在静态视觉特征和虚拟场景条件下的动态视觉特征研究两个方面，开展真实交通场景条件下的动态视觉特征研究的较少。

静态视觉特征主要指注视者和注视目标均处于静止状态时注视者眼睛的运动特征，多用于阅读、观察等领域。该领域的研究开展较早，主要研究方向有：通过眼动分析法对驾驶员在汽车驾驶行为中的眼动研究；对眼动心理学的

理论、技术及应用的研究；对眼球运动中的基本问题、阅读任务过程中的眼动问题和对追踪、搜索等高级心理活动过程中眼动特征的研究等。

动态视觉特征是指注视者和注视目标有一方处于运动状态或双方均处于运动状态的条件下，注视者的眼睛运动特征。对于动态视觉特征的研究，研究方法主要有两种，一种是虚拟场景条件下动态视觉特征研究，一种是真实交通环境条件下动态视觉特征研究。

因为受试验仪器和试验实施危险性的限制，对于动态视觉特征的研究多采用虚拟场试验的方法来进行。虚拟场景条件下动态视觉特征研究是指利用计算机技术，建立虚的交通环境，测试注视者的眼球运动。目前我国的相关研究基本都是采用这种方法。如通过对注视点分布、扫视速度及扫视的眼动机制的分析，对模拟飞机降落过程中飞行员的眼球运动进行的研究等[5]。

在真实交通环境条件下进行动态视觉研究，是指驾驶员佩戴专门的眼睛运动测试仪器，驾驶车辆在真实的交通环境中行驶，记录下眼睛运动数据，结合场景数据、驾驶员心理测试数据和车辆运行数据，来分析驾驶员的动态视觉搜索规律。这种研究一方面对仪器的性能要求很高，同时在真实交通环境中进行试验容易发生危险，因此研究难度较大，但因为试验环境是真实的交通条件，所以数据比较可靠。目前我国很少见到进行这方面研究的文献，国外近年随着研究的深入以及对驾驶安全性影响较小的仪器的出现，已经开始逐渐开展该领域的研究。如通过弯道及直道上进行实车试验，对职业驾驶员和非职业驾驶员视觉感知行为进行研究等。

2 视力

人的视力也叫视敏度, 是指分辨细小的或遥远的物体或物体细微部分的能力。在一定的条件下,眼睛能分辨的物体越小,视觉的敏锐度越大,即视力越好。视力一般分为静止视力和动态视力，人在静止状态下测得的视力为静视力，动视力是指人和视标处于运动（其中人和视标一方运动或两方都运动）时检查的

视力。研究表明，驾驶员的静视力与能够安全行驶的速度有密切的关系，如表2所示，静视力越差，驾驶员能安全行驶的车速就越低。我国驾驶员的体检视力标准为两眼的视力均在0.7以上，或裸眼视力0.4以上矫正视力达到0.7以上，对交通事故资料进行统计发现，低视力驾驶员的动视力随车辆行驶速度的变化而变化，车速提高动视力降低，同时动视力还与年龄有关，年龄增大动视力降低，如图2～1所示。动视力好的驾驶员一般静视力较好，正常人动视力比静视力低10%～20%，特殊情况下甚至降低30%～40%。

表2 静视力与安全行驶车速

视力安全行驶的极限车速/(km·h-1) 安全感

1.0以上50以上安全、舒适

0.75～1.0 30～50 产生不安全感

0.5～0.75 20～30 产生危险感

0.27～0.5 20以下有显著危险感

图2-1驾驶员动视力与速度、年龄的关系

2.1 静止视力