基于多源信息融合的駕駛員疲勞預(yù)警技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于多源信息融合的駕駛員疲勞預(yù)警技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展,汽車的人均擁有量逐年增多,隨之而來(lái)的交通事故的發(fā)生也越來(lái)越頻繁,,給人們的日常生活及生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大的危害。根據(jù)最新研究數(shù)據(jù)表明,引發(fā)交通事故頻頻發(fā)生的主要原因之一是疲勞駕駛,因此,準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)駕駛員疲勞狀態(tài)并及時(shí)提供預(yù)警對(duì)避免疲勞駕駛起到重要的作用,同時(shí),對(duì)減少交通事故的發(fā)生具有重要意義。論文對(duì)疲勞駕駛監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行研究,建立基于人—車—行車環(huán)境的駕駛員疲勞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),提出基于D-S證據(jù)理論與模糊邏輯疲勞信息融合的方法,構(gòu)建了駕駛員疲勞判定的數(shù)學(xué)模型,給出判定準(zhǔn)則。 由于腦電信號(hào)可以看成判定疲勞的“金標(biāo)準(zhǔn)”,為了驗(yàn)證呼吸、脈搏和心率作為疲勞判定特征的重要程度,分別在清醒和疲勞狀態(tài)下對(duì)駕駛員的腦電與呼吸、腦電與脈搏和腦電與心率做相關(guān)性分析。通過(guò)對(duì)駕駛員進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn),采集呼吸、脈搏、心率和腦電信號(hào)數(shù)據(jù),應(yīng)用小波分解的方法對(duì)各種生理信號(hào)進(jìn)行降噪處理。降低基線漂移、肌體干擾和實(shí)驗(yàn)儀器的工頻干擾等信號(hào)對(duì)各生理信號(hào)的噪聲影響。根據(jù)各傳感器采集信號(hào)的不同,分別采用不同的方法對(duì)呼吸、脈搏、心率和腦電信號(hào)進(jìn)行特征提取,分析證明呼吸、脈搏和心率信號(hào)與疲勞程度具有顯著相關(guān)的特性。 提出基于D-S證據(jù)理論與模糊邏輯相融合的疲勞預(yù)警方法。首先通過(guò)清醒和疲勞狀態(tài)下采集的數(shù)據(jù)建立疲勞樣本隸屬度函數(shù),再隨機(jī)測(cè)試一組未知數(shù)據(jù),建立疲勞未知測(cè)試數(shù)據(jù)隸屬度函數(shù),把疲勞樣本隸屬度函數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)隸屬度函數(shù)進(jìn)行匹配,隨后構(gòu)造基于隸屬度函數(shù)的基本概率賦值函數(shù),確定決策規(guī)則,最后,通過(guò)決策規(guī)則對(duì)采集的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行疲勞判定。 設(shè)計(jì)了駕駛疲勞監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過(guò)室內(nèi)模擬駕駛實(shí)驗(yàn)和室外真實(shí)駕駛實(shí)驗(yàn)分別對(duì)駕駛員生理信號(hào)進(jìn)行采集,得出室內(nèi)和室外對(duì)反映駕駛疲勞程度的信號(hào)變化情況具有一致性;駕駛員在駕駛過(guò)程中,隨著疲勞程度加深,部分脈搏、心率、腦電和呼吸生理信號(hào)會(huì)有比較明顯的變化趨勢(shì)。 建立了包括生理信息采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和疲勞預(yù)警模塊等組成的疲勞預(yù)警系統(tǒng),并將上述方法應(yīng)用于嵌入式駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng),通過(guò)采集模塊的呼吸、脈搏、心率和腦電傳感器對(duì)駕駛員生理信號(hào)進(jìn)行采集信號(hào),將采集到的信號(hào)輸送到處理模塊,對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和判定,最后由預(yù)警模塊根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)駕駛員發(fā)出警告。
【關(guān)鍵詞】:疲勞相關(guān)性分析 D-S證據(jù)理論 模糊邏輯 疲勞決策規(guī)則
【學(xué)位授予單位】:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:U463.6
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 課題來(lái)源9
- 1.2 研究背景及意義9-10
- 1.3 駕駛員疲勞監(jiān)測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-14
- 1.3.1 駕駛員疲勞監(jiān)測(cè)技術(shù)的國(guó)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3.2 駕駛員疲勞監(jiān)測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3.3 駕駛員疲勞監(jiān)測(cè)方法的發(fā)展趨勢(shì)14
- 1.4 多源信息融合的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)14-16
- 1.5 主要研究?jī)?nèi)容16-17
- 第2章 汽車駕駛員嵌入式疲勞預(yù)警系統(tǒng)17-19
- 2.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)17-18
- 2.2 系統(tǒng)的功能18
- 2.3 本章小結(jié)18-19
- 第3章 汽車駕駛員疲勞監(jiān)測(cè)方法研究19-44
- 3.1 特征提取方法分析19-21
- 3.1.1 時(shí)頻分析方法19-20
- 3.1.2 特征提取20-21
- 3.2 人體生理信號(hào)與疲勞之間的關(guān)系21-30
- 3.2.1 人體生理信號(hào)與疲勞之間的關(guān)系21
- 3.2.2 各生理信號(hào)之間的相關(guān)性分析21-30
- 3.3 基于多源信息融合的疲勞駕駛檢測(cè)方法研究30-41
- 3.3.1 疲勞的多源信息檢測(cè)重要性30-33
- 3.3.2 多源信息融合方法研究33-35
- 3.3.3 基于 D-S 證據(jù)理論和模糊邏輯融合方法研究35-41
- 3.4 預(yù)警方法41-43
- 3.5 本章小結(jié)43-44
- 第4章 基于多源信息融合的疲勞預(yù)警實(shí)驗(yàn)研究44-63
- 4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)44-50
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象44-46
- 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器46-48
- 4.1.3 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景48-49
- 4.1.4 實(shí)驗(yàn)流程49-50
- 4.2 數(shù)據(jù)處理與分析50-60
- 4.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理50-51
- 4.2.2 呼吸信號(hào)分析51-54
- 4.2.3 脈搏信號(hào)分析54-57
- 4.2.4 心率信號(hào)分析57-59
- 4.2.5 腦電信號(hào)分析59-60
- 4.3 基于 D-S 證據(jù)理論與模糊邏輯融合決策60-62
- 4.3.1 基于 D-S 證據(jù)理論與模糊邏輯駕駛員生理信號(hào)的融合60-61
- 4.3.2 決策規(guī)則61
- 4.3.3 診斷結(jié)果61-62
- 4.4 本章小結(jié)62-63
- 第5章 結(jié)論與展望63-65
- 5.1 結(jié)論63
- 5.2 展望63-65
- 參考文獻(xiàn)65-69
- 致謝69-70
- 申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于多源信息融合的駕駛員疲勞預(yù)警技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):269035
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