基于驾驶员脑电信号警觉度检测的车辆速度控制研究
[Abstract]:With the increasing number of traffic accidents caused by fatigue driving, driver-centered vehicle safety has become an important issue affecting road traffic safety in China and the world. Driver-centered active safety technology has become a hot topic in automobile industry. Driver alertness detection equipment will gradually become a part of advanced driving assistant system. In this paper, the driver centered active safety technology is studied, and a vehicle speed control method based on driver's EEG alertness detection is proposed. The main contents and research work of the dissertation are as follows: firstly, the wireless wearable EEG collector is made. The relationship between EEG and fatigue in drivers was analyzed, including the rhythm of EEG, the relationship between EEG characteristics and fatigue in different brain regions. On this basis, the appropriate brain area, sensor and signal processing equipment are selected to complete the fabrication of the wireless wearable EEG collector. Then the experiment was designed to complete the EEG signal acquisition of the driver under the condition of waking and fatigue. Secondly, the interference type of EEG signal is analyzed. Wavelet filter and denoising algorithm are used to pre-process the EEG signal. The power spectral density of EEG is extracted as the feature of EEG to classify EEG signals. The effects of different length of data on EEG characteristics were analyzed. Then, a dictionary learning method based on low-rank matrix decomposition technique is proposed. The elements of the original dictionary and the training data set are composed of a new dictionary in turn, and the low-rank matrix is decomposed. Then the low-rank matrix corresponding to the original dictionary is extracted as a new dictionary and a dictionary capable of representing this kind of EEG signal is obtained after the iteration is completed. The ability of the dictionary to represent elements is improved, and the sensitivity of training data is reduced. Then the low rank matrix decomposition technique is used to classify the alertness. Finally, a vehicle speed control strategy based on alertness is proposed to determine when and how to control vehicle speed (deceleration, braking, etc.). A vehicle safety deceleration / braking model based on the vehicle minimum safe distance model is proposed to calculate the acceleration of the vehicle in the course of speed change and to prevent the rear-end accident when the vehicle is under speed control. Finally, the vehicle dynamics model is established to verify the above methods, and the vehicle speed change curves under different conditions are analyzed. The conclusion that the vehicle speed control system based on the driver's EEG alertness detection is efficient is obtained in this paper. At the end of the paper, the existing results are summarized, and the next work is discussed.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U463.6
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本文编号:2187340
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