本研究設(shè)計(jì)了模擬駕駛實(shí)驗(yàn),采集肌電、皮電、心電生理信號(hào),以及眼動(dòng)數(shù)據(jù)等,通過反應(yīng)時(shí)間和眼動(dòng)指標(biāo)客觀判斷駕駛疲勞等級(jí),然后提取肌電、皮電、心電信號(hào)非線性特征指標(biāo),通過支持向量機(jī)實(shí)現(xiàn)不同程度駕駛疲勞的識(shí)別。首先,利用Silab軟件設(shè)計(jì)了特殊交通場景,以跟車行駛中前車突然停車為刺激信號(hào),采集反應(yīng)時(shí)間作為疲勞判斷主要依據(jù);召集被試進(jìn)行模擬駕駛實(shí)驗(yàn),獲取肌電、皮電、心電信號(hào),以及眼動(dòng)和場景視頻;計(jì)算反應(yīng)時(shí)間,發(fā)現(xiàn)其基本為兩個(gè)水平,在疲勞時(shí)突變至1s以上,并非逐漸增加,說明疲勞積累到一定程度才會(huì)影響駕駛行為;分析眨眼時(shí)間,發(fā)現(xiàn)其呈多處縱向分布,認(rèn)為疲勞為間歇性循環(huán)發(fā)生。其次,結(jié)合反應(yīng)時(shí)間和平均一次閉眼時(shí)間,將反應(yīng)時(shí)間作為一級(jí)判斷指標(biāo),平均一次閉眼時(shí)間次之,提出了駕駛疲勞分級(jí)方法,將駕駛疲勞細(xì)分為清醒、輕度疲勞、中度疲勞、重度疲勞四個(gè)等級(jí)。從安全駕駛角度考慮,將中度疲勞確定為適宜預(yù)警的階段,輕度疲勞為適宜預(yù)防的階段。最后,提取生理信號(hào)特征指標(biāo):心電信號(hào)R波峰值C0復(fù)雜度（f_C0）,RR間期時(shí)間序列C0復(fù)雜度（RR_C0）,肌電樣本熵值（EMG_S

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

模擬駕駛實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（2）數(shù)據(jù)整合軟件D-lab

17圖2-1模擬駕駛實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（2）數(shù)據(jù)整合軟件D-labD-lab行為心理研究系統(tǒng)主要用于數(shù)據(jù)采集與處理，以折線圖等多種形式實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，并保存數(shù)據(jù)，其運(yùn)行界面如圖2-2所示。D-lab可以同步記錄實(shí)驗(yàn)中所有模塊檢測的數(shù)據(jù)，各模塊通過程序中設(shè)置的對(duì)應(yīng)端口和IP地址連接。本研究中的檢測模塊有：Silab、Dikablis眼動(dòng)儀、生理監(jiān)測儀Bio-Radio、攝像頭。圖2-2D-lab軟件運(yùn)行界面D-lab主要包括三大版塊：Plan，Measure和Analyse。Plan版塊主要用于規(guī)劃整個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要采集的各模塊信息，將各實(shí)驗(yàn)設(shè)備Silab、Bio-Radio等通過

18Datastream添加到D-lab，根據(jù)需求選擇各模塊數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)方式，便于實(shí)時(shí)觀察。Measure版塊主要記錄實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行過程，創(chuàng)建被試名，開始記錄以及停止記錄。Analyse則主要進(jìn)行各檢測模塊記錄數(shù)據(jù)的分析。此外，D-lab還可以針對(duì)特定場景構(gòu)建興趣區(qū)域，并單獨(dú)保存，極大減輕了數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)。（3）實(shí)驗(yàn)儀器①Dikablis頭戴式眼動(dòng)儀。Dikablis頭戴式眼動(dòng)儀采集眼動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)主要依靠頭戴設(shè)備，采樣數(shù)據(jù)為60組/s，眼部視頻為60幀/s，場景視頻為20幀/s。該裝置采用鈦鎳合金材質(zhì)，堅(jiān)固小巧，最重要的是輕便，能夠兼容各種眼鏡，極大降低了被試的不適感。Dikablis頭戴設(shè)備有三個(gè)攝像頭，左右兩側(cè)各一個(gè)用于追蹤眼睛注視區(qū)域，中間一個(gè)記錄場景，如圖2-3所示。其中，眼部攝像頭可任意方向調(diào)節(jié)，讓具有不同面部特征的被試都能找到最佳的追蹤位置和角度，場景攝像頭的調(diào)節(jié)依顯示屏高度而定。采集的所有眼動(dòng)數(shù)據(jù)最終整合到D-lab中，便于同步記錄。圖2-3眼動(dòng)儀頭戴部分及攝像頭②Bio-Radio無線生理監(jiān)測儀。本研究所用Bio-Radio生理監(jiān)測儀包含三個(gè)通道，可檢測心電ECG、腦電EEG、肌電EMG、皮電GSR、血氧飽和度等，并無線傳輸至電腦端。佩戴方便，使用快捷，最重要的是無侵入性，通過表面電極貼片采集信號(hào)。采樣頻率250-1600Hz，采樣分辨率12-16bit。生理監(jiān)測儀由三部分組成：生理信號(hào)傳感器，Bio-radioKit主機(jī)和BioCapture軟件。其中，主機(jī)用于采集生理信號(hào)并藍(lán)牙傳輸，BioCapture軟件屬于數(shù)據(jù)處理部分，接收并實(shí)時(shí)呈現(xiàn)生理信號(hào)波形，具體設(shè)備及分析軟件如圖2-4所示。本研究根據(jù)研究目的和實(shí)驗(yàn)需要，利用三個(gè)通道采集ECG、EMG和GSR信號(hào)。


本文編號(hào)：3454065