语音助手干预措施对跨年龄段驾驶员嗜睡状态的警觉性影响研究

这篇研究通过五周模拟驾驶实验，系统评估了语音助手五种干预模式（无干预/无意义聆听/有意义聆听/复述/应答）对青、中年驾驶员嗜睡状态的改善效果。结果表明，涉及多资源阶段（感知-认知-响应）的复述和应答任务能显著降低主观嗜睡度（KSS评分下降1.655-2.707分，p<0.05），提升皮肤电导水平（SCL升高0.776-0.968μS，p<0.05），并优化车道保持与心理运动警觉任务（PVT）表现。研究为车载语音助手的适龄化防睡设计提供了实证依据。

　　

Highlight

本研究揭示了语音助手作为主动防睡措施的关键优势：通过多资源阶段（听觉感知-语义认知-言语响应）的协同激活，复述与应答任务能显著提升驾驶员警觉性。应答任务因额外认知负荷（如问题解析与组织答案）展现出比单纯复述更强的唤醒效果，印证了"适度增加认知需求可对抗低负荷诱发的嗜睡"理论。

Karolinska Sleepiness评分

青年组数据显示，应答干预后嗜睡评分（KSS=4.767±0.518）较有意义聆听组（7.100±0.391）降低32.8%（p<0.01），而中年组在复述任务中SCL升幅最大（+0.912μS）。这种年龄特异性反应提示：青年驾驶员更适合高认知负荷干预，而中年人可能受益于自动化程度更高的语音交互模式。

Discussion

1. 多资源阶段效应：当语音交互涉及响应阶段（如复述）时，驾驶员前额叶皮层激活增强，这通过SCL升高和注视集中度（PERCLOS降低19.3%）得到印证。

2. 认知负荷悖论：应答任务虽然增加工作记忆负担，但通过激活语义网络使驾驶员维持"认知-运动"双任务平衡，这与Grech(2009)提出的"中度负荷抗疲劳"机制一致。

3. 年龄分化现象：中年组在应答任务中方向盘转向熵值升高12.5%，反映其注意力分配能力随年龄衰退，支持Anstey(2005)的认知老化理论。

Conclusion

语音助手的防睡效能遵循"资源阶段递增律"——每增加一个处理阶段（从聆听到应答），警觉性提升约23%。研究建议：青年驾驶员采用高交互性模式（如智能问答），中年群体适用标准化语音提示（如导航指令复述），该成果为智能座舱的个性化安全设计提供了新范式。