心跳變動率分析

駕駛者的心跳變動率將駕駛人假設為以下三種：低心跳變動率、中心跳變動 率以及高心跳變動率，數值分別以 0.10 、 0.16 、 0.22 來表示，如圖 5.2.1 所 示：

圖5.2.1 駕駛者之心跳變動率

心跳變動率 低心跳變動率 中心跳變動率 高心跳變動率

0.32

0.22

0.16

0.10

(1)、低心跳變動率分析

在本文的假設下(圖 5.2.1)，心跳變動率值介於 0.10 到 0.15 之間的為低心 跳變動率，而以下為低心跳變動率對應於駕駛者心智負荷之關係圖(圖 5.2.2)，其 中紅點代表出現次數十次以上者，藍點代表出現次數五次以下者：

圖5.2.2 低心跳變動率對應於心智負荷的散佈關係圖

由以上的結果可知，當心跳變動率為 0.1、0.11、0.15 時，其對應的心智負 荷值分別為4、4、5 出現的次數最頻繁(十次以上)，同時我們可以知道，當心跳 變動率的值介於低心跳變動率的範圍時，其心智負荷的值會介於4 和 5 之間；若 心跳變動率在0.13 以下時，其心智負荷值大約為 4，而若心跳變動率在 0.13 以 上時，其心智負荷會有緩緩上升的趨勢。

同時在低心跳變動率時，我們可以得到以下心跳變動率對應於車輛加(減)速 度的折線圖：

低心跳變動率對應於心智負荷的關係圖

0 2 4 6 8

0 0.05 0.1 0.15 0.2

心跳變動率

圖5.2.3 低心跳變動率對應於汽車加(減)速度的折線圖

由以上的圖我們可以觀察出，當駕駛者的心跳變動率值處於低心跳變動率的 範圍時：心跳變動率值介於0.11 到 0.12 時，其駕駛者之加(減)速度的變化情形 比較緩和；心跳變動率值介於0.12 到 0.15 時，其加(減)速度開始劇烈變化。

(2)、中心跳變動率分析

在本文的假設下(圖 5.2.1)，心跳變動率值介於 0.16 到 0.21 之間的為中心 跳變動率，而以下為中心跳變動率對應於駕駛者心智負荷之關係圖(圖 5.2.4)，其 中紅點代表出現次數十次以上者，黃點代表出現次數五次以下者：

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 心跳變動率

加速度

圖5.2.4 中心跳變動率對應於心智負荷的散佈圖

由以上的圖我們可以知道，當心跳變動率的值介於中心跳變動率的範圍時，

其心智負荷值分佈的相當平均，而紅色的點(心跳變動率=0.21，心智負荷值=6) 出現的次數達到十二次，由此我們可以得知，當心跳變動率達到0.2 以上時，其 心智負荷值有緩緩上升的趨勢。

同時在中心跳變動率時，我們可以得到以下心跳變動率對應於車輛加(減)速 度的折線圖：

圖5.2.5 中心跳變動率對應於車輛加(減)速度的折線圖 中心跳變動率對應於心智負荷的關係圖

0 2 4 6 8

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 心跳變動率

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

心跳變動率 加(減)速度 加速度

由以上的圖我們可以觀察出，當駕駛者的心跳變動率值處於中心跳變動率的 範圍時，車輛加(減)速度的變化不明顯，變化的幅度不大，駕駛者的駕駛反應比 較穩定。

(3)、高心跳變動率分析

在本文的假設下(圖 5.2.1)，心跳變動率值介於 0.22 到 0.31 之間的為高心 跳變動率，而以下為高心跳變動率對應於駕駛者心智負荷之關係圖(圖 5.2.6)，其 中紅點代表出現次數十次以上者，綠點代表出現次數五次以下者：

圖5.2.6 高心跳變動率對應於心智負荷的散佈關係圖

由以上的圖可知，當心跳變動率的值介於高心跳變動率的範圍時，其心智負 荷值大多為7，特別當心跳變動率在 0.25 以上時，其心智負荷值皆為 7。

高心跳變動率對應於心智負荷的關係圖

5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7.27

0 0.1 0.2 0.3 0.4

心跳變動率

而在高心跳變動率時，我們可以得到以下心跳變動率對應於車輛加(減)速度 的折線圖：

圖 5.2.7 高心跳變動率對應於車輛加(減)速度的折線圖

由以上的圖可知，當心跳變動率的值介於高心跳變動率的範圍時，當駕駛者 面臨突發狀況時，駕駛者加減速的反應偏差較大，因此可以觀察到，在高心跳變 動的狀況下，由於駕駛者處於高度緊張的情緒，因此駕駛者的駕駛狀況會比較不 穩定。

(4)、心跳變動率總體分析

從之前的低心跳變動率分析、中心跳變動率分析、高心跳變動率分析的討論 之中，我們可以知道當心跳變動率值介於三種心跳變動率的範圍時，其心跳變動 率和心智負荷及車輛加(減)速度之間的關係；而在本節中本文將會把總體的狀況 作呈現以及討論，以觀察心跳變動率對於心智負荷及加(減)速度的整體影響。以 下圖 5.2.8 為心跳變動率對於心智負荷的總體關係圖：

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

心跳變動率

加(減)速度 加速度

圖 5.2.8 心跳變動率對應於心智負荷的整體散佈關係圖

由以上的關係圖我們可以發現到幾點：

1、 當駕駛者心智負荷值越高時，其心跳變動率也會逐漸上升。

2、 將攝影調查的結果作整理計算後，總體心智負荷平均值為 5.67，而從以上的 散佈關係圖可以發現點的散佈位置會符合平均值的狀況。

3、 根據過去學者 Kalabeek(1971)、Grandjean(1985)、Green(1986)、Mulder(1988)所 作出的研究中提到，當心智負荷值提高時，心跳變動率也會提高，且依據以 上的關係圖可知，當進行跟車行為的時候，隨著駕駛者心智負荷值的上升心 跳變動率也會提高，因此和過去的研究結果相符合。

接著再將心跳變動率對應於車輛加(減)速度的整體關係作折線圖後可得以 下圖 5.2.9

心智負荷對於心跳變動率之關係圖 0

2 4 6 8

0 0.1 0.2 0.3 0.4 心跳變動率

心智負荷

圖 5.2.9 心跳變動率對應於車輛加(減)速度的總體折線圖

由以上的折線圖我們可以得到以下幾點：

1、 觀察圖 5.2.9 可以發現在發生突發狀況時，駕駛者的加速度幾乎都為負的，所 以根據這個現象我們可以知道，當在駕駛的過程中發生突發狀況時狀況，前 車多半會進行減速的反應，因此連帶影響到後方之駕駛者，跟著也會有減速 的動作。

2、 從圖中去比較駕駛者處於低心跳變動率、中心跳變動率、高心跳變動率的狀 況可以發現，當駕駛者具備低心跳變動率及中心跳變動率時，加速度的值擺 幅不大，而當駕駛者具備高心跳變動率時擺盪的比較劇烈，由此可知，若駕 駛者具備低及中心跳變動率時，他尚且能平穩駕駛，但若是駕駛者已達到高 心跳變動率時，他對於突發狀況的發生心裡會有高度慌亂甚至緊張的感覺，

而造成他比較無法遵循正常駕駛的反應，因此他的駕駛行為會有比較大幅度 的偏差。