基于腦電波與眨眼的駕駛員疲勞模擬實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、駕駛員疲勞特別是嚴(yán)重的疲勞駕駛往往是導(dǎo)致交通事故的重要原因。事故資料統(tǒng)計(jì)顯示,35％-45％的交通死亡事故可歸因于駕駛疲勞。從醫(yī)學(xué)的角度看,某些生理特征,如眨眼、心跳、血壓、腦電波等生理信號(hào)的變化可以反映駕駛員疲勞的程度。
　　 本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)駕駛疲勞的形成機(jī)理、預(yù)防措施、監(jiān)測(cè)方法及儀器等研究成果和資料進(jìn)行研究總結(jié)的基礎(chǔ)上,在室內(nèi)模擬駕駛環(huán)境中,利用儀器MindSensolⅡ for Windows Version4.0測(cè)量

2、腦電波,同時(shí)用SONY攝像機(jī)對(duì)被測(cè)者臉部進(jìn)行全程實(shí)時(shí)錄像,獲取被測(cè)者在不同疲勞狀態(tài)下的腦電波數(shù)據(jù)及眨眼數(shù)據(jù)。應(yīng)用Fastica軟件對(duì)腦電波數(shù)據(jù)進(jìn)行消噪處理,再進(jìn)行快速傅立葉轉(zhuǎn)換將其以時(shí)域?yàn)橹髂X電波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為頻域數(shù)據(jù)。依次提取樣本不同疲勞狀態(tài)下腦電波數(shù)據(jù)片斷,并對(duì)相應(yīng)的錄像資料進(jìn)行整理,提取眨眼特征值(主要為眨眼次數(shù)和閉眼時(shí)間)。分析不同疲勞狀態(tài)下不同波段的變化特征,主要從以下四方面進(jìn)行分析:頻段功率值、頻段功率百分比、頻段功率比值、頻段

3、功率加和比值。對(duì)不同疲勞狀態(tài)下每個(gè)指標(biāo)值進(jìn)行ANOVA變異性分析,提取差異性達(dá)到顯著性水平的指標(biāo),并分析這些指標(biāo)與眨眼的相關(guān)性。腦電波分析結(jié)果表明:慢α波對(duì)瞌睡初期階段變化顯著,而θ波則是瞌睡晚期或入睡階段的主要變化波形。腦電波指標(biāo)的F檢驗(yàn)結(jié)果及與眨眼的相關(guān)性分析結(jié)果表明:功率百分比指標(biāo)慢α％和功率比值指標(biāo)慢α/β與θ/慢α這三個(gè)指標(biāo)的差異顯著性水平高,瞌睡狀態(tài)下與眨眼的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值最大;同時(shí)功率加和比值指標(biāo)(θ+慢α)/β和功率幣值

4、指標(biāo)慢α/β這兩個(gè)指標(biāo)在入睡狀態(tài)下與眨眼的相關(guān)性最為明顯。
　　 本研究發(fā)現(xiàn)慢α波(7-8Hz)對(duì)瞌睡初期,即睜眼較為困難的疲勞狀態(tài)較為敏感。事實(shí)上這種疲勞狀態(tài)是駕駛員疲勞駕駛時(shí)的常見(jiàn)表現(xiàn)特征,也是潛在的危險(xiǎn);而θ波對(duì)入睡狀態(tài)敏感,進(jìn)入這種階段是極度疲勞的表現(xiàn),即易導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故?？蓪⒐β拾俜直戎笜?biāo)慢α％、功率比值指標(biāo)慢α/β和θ/慢α這三個(gè)指標(biāo)作為瞌睡狀態(tài)時(shí)的輔助檢驗(yàn)指標(biāo),功率加和比值指標(biāo)(θ+慢α)/β和功率比值指標(biāo)慢α