网络研讨会

【在线研讨会预告】基于生理信号的驾驶疲劳监测实验研究（3.30）

本次在线研讨会我们邀请到来自燕山大学信息科学与工程学院的赵博士分享“基于生理信号的驾驶疲劳监测实验研究”，此研究课题通过参考经典认知实验设计方法，采集模拟驾驶场景中被试在不同困倦程度时多种生理特征（生理仪、腕表等可穿戴设备）及驾驶行为数据，形成困倦程度评价方式。

研究背景

疲劳是一种生理状态，其特征是人的意识程度降低，难以保持清醒状态。目前，汽车驾驶疲劳、脑力劳动者长期工作所引发的精神疲劳等都是日常生活中较为常见的疲劳形式。由于汽车疲劳驾驶所引发的交通事故导致了大量交通事故的发生。

目前基于驾驶行为的疲劳检测研究多通过采集驾驶者方向盘转角来检测驾驶者的疲劳状态，人在瞌睡时大脑的迟钝现象会让驾驶者暂时停止转动方向盘，这时系统会将方向盘转角传感器采集的数据通过中央处理器向报警器发送指令提醒驾驶人注意安全。通过图像识别的方式则将摄像机采集的驾驶员面部数据实时进行检测，当检测出驾驶员处于疲劳状态时,会发出警告提醒驾驶员，防止驾驶员疲劳驾驶。

近年来，随着科技的不断发展,生物信号作为检测信号进行精神疲劳检测得到了不断地发展和进步。针对生物信号进行的人体精神疲劳检测研究主要使用心电信号测量人体的心率值。由于人体的心率在正常和疲劳状态下会发生显著变化，因此，可以将心电信号作为原始信号，以获取心电信号的心率变异性，从而得到相应的分析指标。心率变异性可用于反映心脏交感、迷走神经活动的张力和非入侵性指标的平衡，且其具有无创采集和高灵敏度的优点，作为疲劳检测数据有良好的效果。将上述生理信息应用于疲劳检测，说服力较强，准确率较高。但是，它们共同的缺点是信号采集方法复杂程度高，信号的采集具有局限性。

光电容积波描记技术（photoplehysmography，PPG）记录由心脏舒缩活动引起皮下微血管组织中血容量的变化。具有操作简单、无创伤性、方便快捷、重复性高等特点。光电容积波传感器是一种非侵入式光电测量传感器。它的主要特点是在人体表面即可进行采集，无需创伤人体就可以长时间监测人体生理参数。光电脉冲传感器结构简单，只需戴在手腕即可采集到脉搏波信号，成本廉价、便携性高。PPG信息量大，除包含心血管功能和血流动力学病理生理信息，还反映自主神经平衡、应激反应和压力变化引起的一系列循环系统改变，也是有效观察生理和心理活动的窗口。所以本研究拟添加PPG指端与腕部采集装置，用于实时采集驾驶过程中的人体PPG信号，以进行人体疲劳检测。