基于心电信号的疲劳驾驶诊断
发布时间：2021-02-26 18:13
多项研究结果表明,疲劳驾驶是造成重大道路交通事故的主要因素之一。通过识别驾驶员疲劳驾驶行为,并进行提前预警,可有效降低事故发生率。论文基于驾驶员长时间驾驶的心电数据分析,得到驾驶员心电时频域指标,并基于多指标融合理论,提出疲劳驾驶诊断算法对驾驶员进行疲劳诊断。本文首先介绍了疲劳驾驶诊断的意义与研究现状,整理分析现阶段疲劳驾驶诊断研究方法、理论、设备的优势与不足之处。根据本课题研究需求,开展实验方案设计,并介绍实验平台与实验流程。通过UC-winroad建立路网进行驾驶模拟实验,利用手环、Ergolab等设备进行数据采集,并基于斯坦福嗜睡量表对疲劳驾驶等级进行主观划分。其次基于智能手环采集的心电数据提出心电信号处理算法及流程。对采集的ECG原始数据进行小波去噪,剔除噪音数据,利用自适应阈值法准确提取特征点,以得到初始RR间期,并对过大的RR间期进行均值修补。此外,为得到等时间间隔的RR间期,需对修补后的数据进行线性插值,最后计算得到心率变异性指标重计算标准。然后选取心率变异性时频域指标,分析心电指标的个体差异性,提出疲劳驾驶诊断算法。文中诊断算法运用主成分分析法进行多指标融合,得到综合指...
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２研宄路线??
件建立两个半径为８ｋｍ的３／４圆与两条１４ｋｍ的直线段连接成的封闭图形，双向??六车道，限速Ｉ００ｋｍ／ｈ，道路不存在高差，沿线场景设计单一，易使被试者产生??疲劳，如图２－１所示。模拟驾驶环境天气晴朗，驾驶模拟室内为白巧灯，亮度适??耷?ｉｆ?限制?１（：０ｋｍ／ｈ?ｙ／??（ａ）道路整体设计?（ｂ）仿真场景??图２－１实验场景设置??实验开始前，需告知驾驶员有关实验的注意事项及流程，即过程中不许与他??人交谈、接听电话，中途需在保持安全驾驶的基础上心算计算题。本实验共招募??１２名在校研宄生，年龄均为２２岁至２７岁之间，实际驾龄在１年以上，驾驶技??术熟练，驾驶安全意识强，无任何眼睛疾病史，视觉机能正常，无近视或矫正视??力达到正常水平。另外，为了确保实验数据的准确性，要求被试在实验前不能饮??９??
件建立两个半径为８ｋｍ的３／４圆与两条１４ｋｍ的直线段连接成的封闭图形，双向??六车道，限速Ｉ００ｋｍ／ｈ，道路不存在高差，沿线场景设计单一，易使被试者产生??疲劳，如图２－１所示。模拟驾驶环境天气晴朗，驾驶模拟室内为白巧灯，亮度适??耷?ｉｆ?限制?１（：０ｋｍ／ｈ?ｙ／??（ａ）道路整体设计?（ｂ）仿真场景??图２－１实验场景设置??实验开始前，需告知驾驶员有关实验的注意事项及流程，即过程中不许与他??人交谈、接听电话，中途需在保持安全驾驶的基础上心算计算题。本实验共招募??１２名在校研宄生，年龄均为２２岁至２７岁之间，实际驾龄在１年以上，驾驶技??术熟练，驾驶安全意识强，无任何眼睛疾病史，视觉机能正常，无近视或矫正视??力达到正常水平。另外，为了确保实验数据的准确性，要求被试在实验前不能饮??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分形的心电信号非线性特征研究[J]. 刘雁,丁冬晓. 西北工业大学学报. 2018(02)
[2]基于nRF52832的蓝牙鱼缸水情检测系统设计[J]. 吴蓬勃,张金燕,张小苗. 单片机与嵌入式系统应用. 2018(02)
[3]驾驶疲劳状态波动性特征的识别方法[J]. 唐优华,郭孜政,牛林博,杨露. 北京工业大学学报. 2015(08)
[4]基于生理信号的驾驶疲劳综合评价方法试验研究[J]. 赵晓华,房瑞雪,荣建,毛科俊. 北京工业大学学报. 2011(10)
[5]基于方向盘操作的驾驶人疲劳状态实时检测方法[J]. 张希波,成波,冯睿嘉. 清华大学学报(自然科学版). 2010(07)
[6]基于脑电信号的驾驶疲劳检测研究[J]. 吴绍斌,高利,王刘安. 北京理工大学学报. 2009(12)
[7]汽车驾驶员疲劳监测技术研究现状及发展趋势[J]. 熊运霞,苗德华,马林昌,郭世杰,邓三鹏. 天津工程师范学院学报. 2009(02)
[8]基于MATLAB的BP神经网络预测系统的设计[J]. 李萍,曾令可,税安泽,金雪莉,刘艳春,王慧. 计算机应用与软件. 2008(04)
[9]语言清晰度试验中数据有效性检验方法的研究[J]. 宋拥民. 声学技术. 2008(01)
[10]自相关法和Burg法在AR模型功率谱估计中的仿真研究[J]. 姚文俊. 计算机与数字工程. 2007(10)
博士论文
[1]驾驶员精神负荷评价及在辅助驾驶系统中的应用[D]. 段立飞.吉林大学 2013
[2]基于心电信号的驾驶疲劳检测方法研究[D]. 吴群.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于心电肌电信号的汽车驾驶疲劳研究[D]. 叶成文.合肥工业大学 2018
[2]基于心率变异性的驾驶员精神负荷评价及应用[D]. 田小婷.北方工业大学 2016
[3]基于驾驶人生理指标的驾驶疲劳量化方法研究[D]. 于晓东.吉林大学 2015
[4]基于心率变异性的人体精神疲劳检测系统研究[D]. 郝贺.东北大学 2014
[5]睡意对脑电信号的影响[D]. 陈彦峰.兰州理工大学 2013
[6]基于DSP驾驶员眼睛检测与跟踪技术研究[D]. 姜俊金.山东大学 2012
[7]基于DSP的人眼状态信息检测系统的研究和设计[D]. 牛慧萍.沈阳理工大学 2010
[8]转向盘转角特性在驾驶疲劳检测中的应用研究[D]. 李啸.北京林业大学 2009
[9]面向智能服装的多生理信息融合的情绪判别研究[D]. 吴学奎.东华大学 2009
[10]基于人体生理信号的驾驶疲劳研究方法及其应用[D]. 张祖怀.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3052972
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２研宄路线??
件建立两个半径为８ｋｍ的３／４圆与两条１４ｋｍ的直线段连接成的封闭图形，双向??六车道，限速Ｉ００ｋｍ／ｈ，道路不存在高差，沿线场景设计单一，易使被试者产生??疲劳，如图２－１所示。模拟驾驶环境天气晴朗，驾驶模拟室内为白巧灯，亮度适??耷?ｉｆ?限制?１（：０ｋｍ／ｈ?ｙ／??（ａ）道路整体设计?（ｂ）仿真场景??图２－１实验场景设置??实验开始前，需告知驾驶员有关实验的注意事项及流程，即过程中不许与他??人交谈、接听电话，中途需在保持安全驾驶的基础上心算计算题。本实验共招募??１２名在校研宄生，年龄均为２２岁至２７岁之间，实际驾龄在１年以上，驾驶技??术熟练，驾驶安全意识强，无任何眼睛疾病史，视觉机能正常，无近视或矫正视??力达到正常水平。另外，为了确保实验数据的准确性，要求被试在实验前不能饮??９??
件建立两个半径为８ｋｍ的３／４圆与两条１４ｋｍ的直线段连接成的封闭图形，双向??六车道，限速Ｉ００ｋｍ／ｈ，道路不存在高差，沿线场景设计单一，易使被试者产生??疲劳，如图２－１所示。模拟驾驶环境天气晴朗，驾驶模拟室内为白巧灯，亮度适??耷?ｉｆ?限制?１（：０ｋｍ／ｈ?ｙ／??（ａ）道路整体设计?（ｂ）仿真场景??图２－１实验场景设置??实验开始前，需告知驾驶员有关实验的注意事项及流程，即过程中不许与他??人交谈、接听电话，中途需在保持安全驾驶的基础上心算计算题。本实验共招募??１２名在校研宄生，年龄均为２２岁至２７岁之间，实际驾龄在１年以上，驾驶技??术熟练，驾驶安全意识强，无任何眼睛疾病史，视觉机能正常，无近视或矫正视??力达到正常水平。另外，为了确保实验数据的准确性，要求被试在实验前不能饮??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分形的心电信号非线性特征研究[J]. 刘雁,丁冬晓. 西北工业大学学报. 2018(02)
[2]基于nRF52832的蓝牙鱼缸水情检测系统设计[J]. 吴蓬勃,张金燕,张小苗. 单片机与嵌入式系统应用. 2018(02)
[3]驾驶疲劳状态波动性特征的识别方法[J]. 唐优华,郭孜政,牛林博,杨露. 北京工业大学学报. 2015(08)
[4]基于生理信号的驾驶疲劳综合评价方法试验研究[J]. 赵晓华,房瑞雪,荣建,毛科俊. 北京工业大学学报. 2011(10)
[5]基于方向盘操作的驾驶人疲劳状态实时检测方法[J]. 张希波,成波,冯睿嘉. 清华大学学报(自然科学版). 2010(07)
[6]基于脑电信号的驾驶疲劳检测研究[J]. 吴绍斌,高利,王刘安. 北京理工大学学报. 2009(12)
[7]汽车驾驶员疲劳监测技术研究现状及发展趋势[J]. 熊运霞,苗德华,马林昌,郭世杰,邓三鹏. 天津工程师范学院学报. 2009(02)
[8]基于MATLAB的BP神经网络预测系统的设计[J]. 李萍,曾令可,税安泽,金雪莉,刘艳春,王慧. 计算机应用与软件. 2008(04)
[9]语言清晰度试验中数据有效性检验方法的研究[J]. 宋拥民. 声学技术. 2008(01)
[10]自相关法和Burg法在AR模型功率谱估计中的仿真研究[J]. 姚文俊. 计算机与数字工程. 2007(10)
博士论文
[1]驾驶员精神负荷评价及在辅助驾驶系统中的应用[D]. 段立飞.吉林大学 2013
[2]基于心电信号的驾驶疲劳检测方法研究[D]. 吴群.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于心电肌电信号的汽车驾驶疲劳研究[D]. 叶成文.合肥工业大学 2018
[2]基于心率变异性的驾驶员精神负荷评价及应用[D]. 田小婷.北方工业大学 2016
[3]基于驾驶人生理指标的驾驶疲劳量化方法研究[D]. 于晓东.吉林大学 2015
[4]基于心率变异性的人体精神疲劳检测系统研究[D]. 郝贺.东北大学 2014
[5]睡意对脑电信号的影响[D]. 陈彦峰.兰州理工大学 2013
[6]基于DSP驾驶员眼睛检测与跟踪技术研究[D]. 姜俊金.山东大学 2012
[7]基于DSP的人眼状态信息检测系统的研究和设计[D]. 牛慧萍.沈阳理工大学 2010
[8]转向盘转角特性在驾驶疲劳检测中的应用研究[D]. 李啸.北京林业大学 2009
[9]面向智能服装的多生理信息融合的情绪判别研究[D]. 吴学奎.东华大学 2009
[10]基于人体生理信号的驾驶疲劳研究方法及其应用[D]. 张祖怀.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3052972
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