色彩对汽车驾驶人体疲劳程度影响的研究

发布时间：2019-08-11 14:49

【摘要】：众所周知,驾驶疲劳是造成交通事故的主要原因之一,因此,研究驾驶疲劳的产生机理和减轻驾驶疲劳等问题,对于减少交通事故的发生具有重要意义。 本文采用基于人体生理信号的研究方法,建立虚拟驾驶实验台,使用主观调查问卷和客观生理参数测量的方法对驾驶过程中测试者心率、呼吸频率和腰部肌肉表面肌电值的变化规律来进行实验研究。实验分为无色彩刺激虚拟驾驶实验、有色彩刺激虚拟驾驶实验和实地驾车验证实验三部分。无色彩刺激实验表明:测试者心率、呼吸频率和表面肌电值可反应驾驶疲劳程度,并且心率平均值、呼吸频率平均值随着时间变化总体呈下降趋势;表面肌电值随时间变化总体呈上升趋势。根据无色彩刺激实验数据提出利用模糊C-均值聚类的方法对驾驶疲劳状态进行识别。有色彩刺激实验使用正交实验设计,研究了色相、明度、饱和度三因素对驾驶疲劳的影响。实验结果表明,不同色彩刺激下,驾驶员驾驶疲劳程度轻重不同,根据极差分析、方差分析和主观调查问卷结果可以对不同色彩刺激影响驾驶疲劳的程度排序,色相为0度,饱和度为20%,明度为100%的色彩刺激下,测试者心情最为愉悦;色相为120度,饱和度为60%,明度为100%的色彩刺激下,测试者最为烦躁。实地驾车验证实验证明了有色彩刺激虚拟驾驶实验的正确性。在有色彩刺激实验数据的基础上,利用模糊综合评判的方法得出色彩的三属性对于心率和表面肌电值的隶属度,并对其进行最小二乘法的多项式拟合回归分析,建立以色彩三属性色相、明度、饱和度为自变量,以心率和表面肌电信号为因变量的数学模型。 本文在无色彩刺激和有色彩刺激驾驶疲劳实验研究方面获得一定的成果,并提出基于模糊C-均值聚类和模糊综合评判的数据处理方法,对更客观地研究驾驶疲劳和生理信号之间的关系具有重要的意义。
【图文】：

体疲劳机理研究要包括人体疲劳的定义、疲劳的分类、人体疲劳产生的机理、疲劳程和疲劳测量方法五个部分。在人体疲劳机理研究的过程当中，提劳“容器”模型，如图 2-1 所示：

(3)汽车驾驶人机系统信息交流过程 驾车人机系统的信息交流过程如图2-2 所示，随着科技的发展，现代的汽车驾驶系统已不再是单纯的串联式人机系统。图 2-2 驾驶人机系统信息交流过程根据上图，可以对驾驶人机系统的信息交流情况进行分析。首先，驾驶员通过感觉器官(眼、耳、皮肤等)感知周围环境信息与车辆信息(仪表盘显示、道路状况、交通状况、路标、温度等)，并将这些信息反映到中枢神经系统；然后中枢神经系统对这些信息进行分析、判断和处理，并对行动器官(手、脚等)发出指令；运动器官接到指令后，在规定的时间内完成相应的操作动作；汽车接到人的操作指令后，执行相关的动作，并将信息通过仪表盘等设备反馈给驾驶员。随着科技的不断发展，汽车上配备了诸多的智能装置，，
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R33

【引证文献】

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1 索娇;基于人性化理念的下肢残障者自驾汽车内部设施设计研究[D];河北工业大学;2012年

本文编号：2525354