疲勞駕駛是道路交通事故的主要誘因之一。大多數(shù)駕駛員在駕駛過程中都有過打瞌睡的經(jīng)歷,駕駛員無意識(shí)的入睡會(huì)高風(fēng)險(xiǎn)地導(dǎo)致慘重的交通事故的發(fā)生。因此,研究如何有效地檢測(cè)出駕駛員進(jìn)入睡眠的開始狀態(tài)對(duì)于降低交通事故的發(fā)生具有重要的科學(xué)意義和實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。本研究的主要目的是尋找能夠表示駕駛員進(jìn)入睡眠的生理指標(biāo)并提出相應(yīng)的檢測(cè)算法,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)睡眠開始狀態(tài)的檢測(cè)。由于腦電信號(hào)一直被公認(rèn)為是檢測(cè)疲勞的‘金標(biāo)準(zhǔn)’,而眼電信號(hào)相對(duì)于腦電信號(hào)有著更高的信噪比和易采集的特點(diǎn),所以我們研究基于腦電和眼電信號(hào)的駕駛員睡意檢測(cè)。自腦電被發(fā)現(xiàn)以來,關(guān)于睡眠中腦電和眼電的研究得到了廣泛的關(guān)注和不斷的發(fā)展。在睡眠研究中,腦電信號(hào)Alpha波的衰減被認(rèn)為是進(jìn)入睡眠最可靠的生理標(biāo)志。此外,慢速眼動(dòng)的出現(xiàn)也標(biāo)志著睡眠的開始。因此,在本研究中,我們重點(diǎn)考察駕駛員打瞌睡時(shí)腦電信號(hào)Alpha波和眼電信號(hào)中慢速眼動(dòng)的變化規(guī)律和特點(diǎn),探討它們是否可以作為駕駛員進(jìn)入睡眠的可靠的生理標(biāo)志并提出相應(yīng)的檢測(cè)算法,以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些生理指標(biāo)的自動(dòng)檢測(cè)。本文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.我們?cè)O(shè)計(jì)了模擬駕駛實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的目的是為了誘發(fā)出類似睡眠中的腦電信號(hào)Alp...

【文章頁(yè)數(shù)】：138 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1–2AntiSleep系統(tǒng)。

基于駕駛員面部特征的檢測(cè)方法通過捕獲駕駛員的面部圖像,并根據(jù)眼動(dòng)特性、嘴部狀態(tài)以及頭部運(yùn)動(dòng)來推斷駕駛員的疲勞狀態(tài)[27,28]。研究表明,駕駛員的眼球運(yùn)動(dòng)和眨眼信息能夠反映疲勞的重要特性,眨眼的幅度、頻率以及眼睛的閉合時(shí)間可以直接用于檢測(cè)疲勞。其中,比較著名的就是PERCLOS方....

圖1–3基于可穿戴設(shè)備的疲勞駕駛檢測(cè)。

目前,基于腦電的疲勞駕駛檢測(cè)方法還沒有成熟的商用化產(chǎn)品。但隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展,許多院校和研究機(jī)構(gòu)都在自行開發(fā)基于可穿戴技術(shù)的腦機(jī)接口設(shè)備[56,75]。臺(tái)灣新竹交通大學(xué)的Lin等開發(fā)了一種名為Mindo的基于干電極的無線可穿戴腦電采集系統(tǒng),它的頭戴式設(shè)計(jì)便于采集駕駛員大腦枕....

圖1–4腦電的產(chǎn)生機(jī)制。

1.3.1.1腦電電的產(chǎn)生機(jī)制腦電(EEG)是用電極在頭部表皮記錄的電位變化[88]。腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞具有生物電活動(dòng),神經(jīng)細(xì)胞通過樹突和軸突連接彼此,接收和傳遞神經(jīng)信息。頭部表皮上電位通常被認(rèn)為是由皮層椎體細(xì)胞群產(chǎn)生。這些椎體細(xì)胞的有效方向垂直于皮層表面,且他們排列整齊、相互平行,從....

圖1–5眼電的產(chǎn)生機(jī)制。

人眼的視網(wǎng)膜色素上皮及視網(wǎng)膜光感受器之間存在一種靜息電位,這種靜息電位在眼睛周圍形成一個(gè)電場(chǎng),角膜為正,視網(wǎng)膜為負(fù),如圖1–5所示。眼電圖(EOG)記錄的是由眼球運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致人的角膜與視網(wǎng)膜之間的靜息電位的變化。人的眼動(dòng)的范圍較大且模式簡(jiǎn)單,所產(chǎn)生的眼電信號(hào)具有波形簡(jiǎn)單、幅值較高、....

本文編號(hào)：3972909