基于柔性压电传感的疲劳驾驶眼动规律监测研究
发布时间：2020-05-18 08:22
【摘要】：伴随我国机动车保有量的大幅增加,交通事故已经成为威胁人民生命财产安全的重大隐患,而所有交通安全事故中,由于疲劳驾驶引发的交通事故占有很大比例。如何有效的对驾驶员疲劳程度进行实时监测和评估引起了广泛的关注和研究。目前的疲劳驾驶对策研究中,对驾驶员进行疲劳测评的设备或技术,都因为在实施条件、成本造价、驾驶体验等方面的局限性,而难以大范围的推广使用。随着柔性电子技术的蓬勃发展,柔性传感器在现代医疗、工业控制、结构健康监测等领域应用也越发广泛。尤其在与生物医疗相结合的领域,由于其贴合生物组织、体积微小、灵敏度高,在生理信号传感上具有很大的优越性。我们提出了 一种基于眨眼识别的柔性压电疲劳监测传感器。本文首先设计了以PZT压电薄膜为核心元件的柔性应变传感器。器件的制备主要采用了光刻蚀和转印技术,将微型PZT传感阵列集成到柔性的Kapton基底上,在保证器件的灵敏度的同时,通过控制器件的尺寸和模量,最大限度的减小了器件对人正常生理活动的影响。为了测试器件的性能,分别进行了机械加载实验和在体实验。理论分析部分主要建立了一套基于后屈曲分析的力电耦合模型,模型的理论分析结果与实验结果对比证明了理论模型的准确性。最后通过对理论模型的无量纲分析,提出了该传感器的优化方案。
【图文】：
图１．１逦（ａ）（ｂ）（ｃ）几yL主要的疲劳监测手段逡逑②心电监测（Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｔｄｉｏｇｒａｍ－ＥＣＧ）逡逑和脑电类似地，，心电也常被用于疲劳驾驶监测领域。Ｒｉｅｍｅｒｓｍａ等发现，过逡逑长时间的夜间驾驶会导致人的心率降低。除了心率变化，在驾驶过程中的心率变逡逑异性（ＨＲＶ）的变化也和人的疲劳状态相关［１６』。虽然定量的心电－疲劳相关性没逡逑有准确的定论和广泛认可的标准，但是有学者采用机器学习的方法建立了心电分逡逑析模型，在结合了肌电信号（ＥＭＧ）的综合分析下能够比较准确的判断驾驶员是逡逑否处于疲劳状态［１７］。逡逑③外部特征监测逡逑针对疲劳驾驶的外部特征监测主要集中在眼睛的运动监测上。虽然点头、嘴逡逑唇张合等行为也对疲劳判定有所帮助，但基于眼部运动的疲劳监测研究表明相比逡逑
缺点是机械品质因子低、电损耗大，率换能器和宽带滤波器中。压电晶体的特点是机械电性弱、介电常数低，而且受到到加工尺寸的局标准频率控制的振子，高频、高温超声换能器等酸铅）是一种典型的受到广泛应用的压电陶瓷。它其单胞结构如图１．２所示。k我桓龅グ诓浚樱槌梢桓鲅醢嗣嫣濉＃裕榛颍冢蛟诱季萘颂宓慕堑惚唬校庠诱季荨５蔽露葟值剑校冢缘南喟哂懈叨鹊慕峁苟猿菩裕旱绾芍行闹睾稀Ｉ洌逍拇Φ模裕榛颍冢蛟悠胩逍模刖亍Ｗ匀蛔刺拢校冢缘淖苑⒓潭纫话惚冉嫌τ迷谄骷行枰染獾绯〖苹笤偈褂
本文编号：2669441
【图文】：
图１．１逦（ａ）（ｂ）（ｃ）几yL主要的疲劳监测手段逡逑②心电监测（Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｔｄｉｏｇｒａｍ－ＥＣＧ）逡逑和脑电类似地，，心电也常被用于疲劳驾驶监测领域。Ｒｉｅｍｅｒｓｍａ等发现，过逡逑长时间的夜间驾驶会导致人的心率降低。除了心率变化，在驾驶过程中的心率变逡逑异性（ＨＲＶ）的变化也和人的疲劳状态相关［１６』。虽然定量的心电－疲劳相关性没逡逑有准确的定论和广泛认可的标准，但是有学者采用机器学习的方法建立了心电分逡逑析模型，在结合了肌电信号（ＥＭＧ）的综合分析下能够比较准确的判断驾驶员是逡逑否处于疲劳状态［１７］。逡逑③外部特征监测逡逑针对疲劳驾驶的外部特征监测主要集中在眼睛的运动监测上。虽然点头、嘴逡逑唇张合等行为也对疲劳判定有所帮助，但基于眼部运动的疲劳监测研究表明相比逡逑
缺点是机械品质因子低、电损耗大，率换能器和宽带滤波器中。压电晶体的特点是机械电性弱、介电常数低，而且受到到加工尺寸的局标准频率控制的振子，高频、高温超声换能器等酸铅）是一种典型的受到广泛应用的压电陶瓷。它其单胞结构如图１．２所示。k我桓龅グ诓浚樱槌梢桓鲅醢嗣嫣濉＃裕榛颍冢蛟诱季萘颂宓慕堑惚唬校庠诱季荨５蔽露葟值剑校冢缘南喟哂懈叨鹊慕峁苟猿菩裕旱绾芍行闹睾稀Ｉ洌逍拇Φ模裕榛颍冢蛟悠胩逍模刖亍Ｗ匀蛔刺拢校冢缘淖苑⒓潭纫话惚冉嫌τ迷谄骷行枰染獾绯〖苹笤偈褂
本文编号：2669441
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/2669441.html
