研究利用车载传感器检测老年驾驶员的认知变化
据估计，目前有 4 至 800 万患有轻度认知障碍的老年人正在开车，其中三分之一将在五年内患上痴呆症。患有进行性痴呆症的人最终无法安全驾驶，但许多人仍然没有意识到自己的认知能力下降。
目前，驾驶筛查和评估服务只能测试少数有认知问题的人，遗漏了许多需要知道是否需要治疗的人。
佛罗里达大西洋大学的护理、工程和神经心理学研究人员正在测试和评估他们开发的一种易于快速使用、不引人注目的车载传感系统。这项技术可以为未来向美国和其他地区大量老年驾驶员的认知变化提供广泛、低成本的早期预迈出第一步。
在发表在《BMC Geriatrics》杂志上的研究中，他们正在系统地研究该系统如何检测表明认知障碍的异常驾驶行为。很少有研究报告使用连续、不引人注目的传感器和相关监控设备来检测高度复杂的日常活动的表现随时间的细微变化。老年驾驶员的这一显着比例构成了以前未探索过的检测认知能力下降的机会。
“在机动车事故中丧生的老年司机的大脑中发现了阿尔茨海默病的神经病理学，他们甚至不知道自己患有这种疾病，也没有明显的迹象，”首席研究员露丝·塔彭(Ed.D.) 说。资深作者、FAU Christine E. Lynn护理学院杰出学者和教授 Christine E. Lynn。“我们研究的目的源于尽早有效地识别认知功能障碍的重要性。安装在老年驾驶员车辆中的传感器系统可以检测到这些变化，并可以对可能的认知变化产生早期预。”
该研究采用自然纵向设计来获取有关驾驶行为的连续信息，并将其与三年来每三个月进行一次的广泛认知测试的结果进行比较。车辆中安装了面向驾驶员的摄像头、前向摄像头和远程信息处理单元，并在进行认知测试时每三个月下载一次数据。
研究人员正在评估异常驾驶行为，例如迷路、无视交通信号和标志、险些发生碰撞事件、分心和困倦、反应时间和制动模式。他们还关注出行模式，例如出行次数、行驶里程、高速公路行驶里程、夜间和白天行驶里程以及恶劣天气下的驾驶。
车载传感器网络由 FAU工程与计算机科学学院的研究人员开发，使用开源硬件和软件组件来减少与开发车载传感单元相关的时间、风险和成本。通过最大限度地减少复杂的接线、限制传感单元的尺寸以及限制车辆中传感器的数量以支持车载传感器的不引人注目，车载传感器系统保持简单和紧凑。每个车载传感器系统由两个分布式传感单元组成：一个用于远程信息处理数据，另一个用于视频数据。
处理惯性测量单元数据以确定急刹车、急加速和急转弯以及 GPS 数据。它还包括时间戳、纬度、经度、高度、地面航向和通信卫星的数量。
视频单元内置人工智能功能，可以实时分析视频。面向驾驶员的摄像头安装在挡风玻璃的左角，针对驾驶员的面部来分析他/她的行为和面部表情。前向摄像头安装在后视镜下方，用于记录车辆外部的事件。
面向驾驶员的指标包括面部检测、眼睛检测(睁开或闭上)、打哈欠、分心、吸和手机使用。行为指标包括交通标志检测(闯红灯)、物体检测(行人、骑自行车的人、路缘石、障碍物或附近车辆)、车道穿越、接近碰撞和行人检测。
塔彭说：“众所周知，这些与出行模式相关的驾驶员行为指数表明了老年驾驶员认知和身体功能的变化，因为它们往往会采用故意回避策略来弥补与年龄相关的缺陷。” “对每位驾驶员的驾驶员行为指数进行评估，并按日、周、月进行汇总，分为四类。”
总共 460 名研究参与者将从佛罗里达州东南部的布劳沃德县和棕榈滩县招募，并分为三个诊断组：轻度认知障碍、早期痴呆和未受损(正常)。由佛罗里达州立大学护理学院运营的路易斯和安妮格林记忆与健康中心是临床电池的测试场所，包括认知、日常活动功能和情绪(抑郁)的评估，以及包括执行功能和注意力在内的一组额外测试。
“我们研究项目的创新在于不引人注目、快速且易于使用的车载传感和监控系统，该系统建立在现代开源硬件和软件的基础上，使用现有技术来开发和定制组件并针对这一新目的进行配置。”塔彭说。
该研究得到了国立卫生研究院国家老龄化研究所 (1R01AG068472) 授予 Tappen 的资助。
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