座椅振动对仿真自动驾驶环境中的生物识别信号和姿势稳定性的影响
Emi Yuda1,2, Yutaka Yoshida3, Kunio Sato4
1Innovation Center for Semiconductor and Digital Future, Mie University, Tsu 514-0102, Japan.
Sensors (Basel, Switzerland)
|October 16, 2025
概括
低频座椅振动在模拟驾驶过程中改善了生理稳定性和姿势. 然而,它没有提高认知警觉性,可能会损害表现,特别是在老年人中.
科学领域:
- 人与计算机的交互
- 汽车工程 汽车工程
- 人类因素工程 人类因素工程
背景情况:
- 长时间坐在车辆中,特别是自动驾驶车辆中,可能会导致生理上的不适和姿势不稳定.
- 了解车内刺激的影响,如座椅振动,对于乘客的福祉和安全至关重要.
研究的目的:
- 为了研究在长时间模拟自动驾驶过程中节律性座椅振动的生理和行为影响.
- 评估振动对自主应激,姿势控制和认知表现的影响.
主要方法:
- 11名健康的参与者 (3名年轻人,8名老年人) 进行了120分钟的模拟驾驶任务.
- 测试了两个条件:节奏座椅振动 (2 Hz) 和没有振动.
- 测量了生理指标 (HRV,皮肤温度,身体加速) 和行为任务 (PVT,压力分布).
主要成果:
- 座椅振动显著增加了副交感活动 (减少了自主应激) 和改善了姿势稳定性 (减少了摇摆和不对称).
- 在振动下皮肤温度下降,这表明了温度调节效应.
- 认知表现 (PVT) 在振动条件中显示出更多的错误 (错误启动),特别是在老年人中.
结论:
- 低频座椅振动可以在长时间的久坐状态下提高生理稳定性和姿势控制,如自动驾驶.
- 振动对认知警觉的影响是有限的,并可能取决于年龄,并观察到可能的损伤.
- 节奏振动可以提高乘客的舒适性,并减少与疲劳相关的风险,特别是对于老年人,但需要适应性策略来平衡放松和警觉.
