汽車駕駛疲勞的近紅外光譜法監(jiān)測與分析.pdf

1、駕駛員疲勞駕駛是導(dǎo)致交通事故頻發(fā)的重要原因，近年來已經(jīng)成為各大高校和汽車企業(yè)研究的熱點(diǎn)。關(guān)于疲勞駕駛的研究，不僅可以揭示駕駛員在行車過程中疲勞的客觀規(guī)律，更重要的是對于疲勞預(yù)警裝置的開發(fā)提供可靠的信息依據(jù)。疲勞預(yù)警裝置作為一種還不成熟的汽車主動(dòng)安全防御裝置，必將擁有廣闊的市場前景。然而，目前還未出現(xiàn)一種能夠經(jīng)得起市場考驗(yàn)、可靠的疲勞預(yù)警裝置問世，主要原因是各種疲勞檢測技術(shù)存在著這樣或那樣不可克服的缺點(diǎn)，因此，尋找新的簡單可靠的實(shí)時(shí)檢測方

2、式，仍然是駕駛疲勞檢測的研究熱點(diǎn)之一。 氧是維持人體正常生命活動(dòng)的最重要物質(zhì)之一，缺氧是導(dǎo)致人體疲勞的重要原因。因此實(shí)時(shí)檢測人體組織的氧合狀況，對于揭示疲勞客觀機(jī)理及研制評估技術(shù)具有重要意義。人體組織氧合狀況的可用近年來新發(fā)展起來的近紅外光譜技術(shù)，它可以無損、連續(xù)、實(shí)時(shí)檢測人體組織血氧參量。本文提出了應(yīng)用近紅外光譜法檢測駕駛員疲勞態(tài)下腦氧、肌氧信息，是近紅外光譜技術(shù)在疲勞駕駛領(lǐng)域的新探索。本文所作重要工作如下： 1.綜合

3、分析當(dāng)前疲勞預(yù)警技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及困難所在，提出采用近紅外光譜法應(yīng)用于疲勞駕駛研究。研究了近紅外光譜法檢測組織血氧參數(shù)的基本原理，以及用于評估駕駛員疲勞狀態(tài)的可行性分析。介紹了當(dāng)前近紅外光譜技術(shù)的最新成果TASH—100近紅外光譜血氧無損監(jiān)測儀的儀器構(gòu)造原理，以及應(yīng)用于疲勞駕駛檢測的使用方法。 2.駕駛疲勞可分為兩種情況，精神疲勞和體力疲勞。精神疲勞與腦組織的氧和狀況息息相關(guān)。因此，本文設(shè)計(jì)了駕駛員在模擬駕駛器上進(jìn)行疲勞駕駛的實(shí)驗(yàn)

4、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，人體腦組織血氧參數(shù)的變化規(guī)律可以揭示人體精神疲勞，最主要的是腦組織血氧飽和度在駕駛員駕駛過程中表現(xiàn)出明顯的下降規(guī)律，得出了可以用腦組織血氧飽和度作為評價(jià)駕駛員疲勞狀態(tài)的一個(gè)有效指標(biāo)。 3.本節(jié)首先分析了人體肌肉疲勞的客觀機(jī)理，以及用于肌肉疲勞檢測的一些常用方法。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一組同腦氧監(jiān)測類似的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，人體肌肉組織血氧參數(shù)可以用于評估駕駛員疲勞狀態(tài)。其中最主要的是，肌氧飽和度隨著駕駛時(shí)間的延長呈現(xiàn)