一種基于生物電技術(shù)的駕駛疲勞檢測模擬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于生物電技術(shù)的駕駛疲勞檢測模擬系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、環(huán)境模擬系統(tǒng)和刺激任務(wù)反應(yīng)系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)包括生物電信號采集器、信號放大器和第一計(jì)算機(jī)；所述環(huán)境模擬系統(tǒng)包括第二計(jì)算機(jī)、Playseat模擬駕駛器和投影儀；所述刺激任務(wù)反應(yīng)系統(tǒng)包括第三計(jì)算機(jī)、揚(yáng)聲器和按鈕。本實(shí)用新型通過一整套駕駛疲勞模擬實(shí)驗(yàn)來模擬真實(shí)的疲勞駕駛的環(huán)境，得到駕駛員疲勞時(shí)的生理特征和疲勞的產(chǎn)生機(jī)制，從而可大大降低由于駕駛員疲勞駕駛原因而導(dǎo)致的交通事故。
【專利說明】—種基于生物電技術(shù)的駕駛疲勞檢測模擬系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及駕駛疲勞檢測模擬系統(tǒng)，具體是一種基于生物電技術(shù)的駕駛疲勞檢測模擬系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]疲勞駕駛，是指駕駛員在長時(shí)間連續(xù)行車后，產(chǎn)生生理機(jī)能和心理機(jī)能的失調(diào)，而在客觀上出現(xiàn)駕駛技能下降的現(xiàn)象。駕駛?cè)怂哔|(zhì)量差或不足，長時(shí)間駕駛車輛等原因都容易出現(xiàn)疲勞，疲勞后繼續(xù)駕駛車輛，會感到困倦瞌睡，四肢無力，注意力不集中，判斷能力下降，出現(xiàn)動作遲誤或過早，操作停頓或修正時(shí)間不當(dāng)?shù)炔话踩蛩兀瑯O易發(fā)生道路交通事故。所以說疲勞駕駛已成為了制約我國交通業(yè)發(fā)展的因素之一，因此對于駕駛疲勞檢測方法的研究已經(jīng)成為一個(gè)重要課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于生物電技術(shù)的駕駛疲勞檢測模擬系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型包括數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、環(huán)境模擬系統(tǒng)和刺激任務(wù)反應(yīng)系統(tǒng)。
[0006]所述數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)包括生物電信號采集器、信號放大器和第一計(jì)算機(jī)；數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)通過g.USBampl米集駕駛者的腦電和心電,駕駛者的腦電和心電在信號放大器上放大并在第一計(jì)算機(jī)上顯示腦電與心電的測試值，并通過一張表RUNSHEET記錄駕駛者情況。
[0007]所述環(huán)境模擬系統(tǒng)包括第二計(jì)算機(jī)、Play seat模擬駕駛器和投影儀；第二計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)極品飛車的運(yùn)行，并通過投影儀完成駕駛路況的模擬，通過Play seat模擬駕駛器完成對駕駛器的模擬，從而實(shí)現(xiàn)駕駛的環(huán)境模擬。
[0008]所述刺激任務(wù)反應(yīng)系統(tǒng)包括第三計(jì)算機(jī)、揚(yáng)聲器和按鈕；用于完成圖像刺激的第三計(jì)算機(jī)中的顯示器放置于被試者前方70厘米處，被試者兩側(cè)放置有用于聲音刺激的揚(yáng)聲器，受試者通過左右兩邊的按鈕來回應(yīng)兩種刺激。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:通過一整套駕駛疲勞模擬實(shí)驗(yàn)來模擬真實(shí)的疲勞駕駛的環(huán)境，得到駕駛員疲勞時(shí)的生理特征和疲勞的產(chǎn)生機(jī)制，從而可大大降低由于駕駛員疲勞駕駛原因而導(dǎo)致的交通事故。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為環(huán)境模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為刺激任務(wù)反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0015]本實(shí)施例提供了一種基于生物電技術(shù)的駕駛疲勞檢測模擬系統(tǒng)。利用數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、環(huán)境模擬系統(tǒng)和刺激反應(yīng)系統(tǒng)來模擬駕駛疲勞環(huán)境，并且采集疲勞狀態(tài)的生理指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)為基于一套模擬實(shí)驗(yàn)裝置對駕駛前后兩個(gè)階段的20個(gè)被試者的生理指標(biāo)作統(tǒng)計(jì)顯著性檢驗(yàn)。
[0016]如附圖1所示，其中的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)包括生物電信號采集器1、信號放大器2、計(jì)算機(jī)3，環(huán)境模擬系統(tǒng)包括投影面4、計(jì)算機(jī)5、Play seat模擬駕駛器6、一個(gè)投影儀7，計(jì)算機(jī)5上運(yùn)行極品飛車軟件，刺激任務(wù)反應(yīng)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)11以及TAV (警覺任務(wù))。
[0017]如附圖2所示的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)通過g.USBampl采集駕駛者的腦電和心電在信號放大器2上放大信號并在計(jì)算機(jī)3上顯示腦電與心電的測試值，并通過一張表RUNSHEET記錄駕駛者情況。
[0018]如附圖3所示的環(huán)境模擬系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)5實(shí)現(xiàn)極品飛車的運(yùn)行，并通過投影儀7完成駕駛路況的模擬，通過Playseat模擬駕駛器6完成對駕駛器的模擬，從而實(shí)現(xiàn)駕駛的環(huán)境模擬。
[0019]如附圖4所示的刺激任務(wù)反應(yīng)系統(tǒng)通過警覺任務(wù)實(shí)現(xiàn)刺激。警覺任務(wù)(TAV)分為兩部分，分別為圖像刺激和聲音刺激。圖像刺激是在被試者前方70厘米處的顯示器8中心點(diǎn)上，以一定的時(shí)間出現(xiàn)“X”符號。聲音刺激是通過放在受試者左右的兩個(gè)揚(yáng)聲器9來實(shí)現(xiàn)。受試者通過按方向盤左右兩邊的按鈕10來回應(yīng)這兩種刺激。第一按鈕放置在左側(cè)，用于回應(yīng)聲音刺激，第二按鈕放置在右側(cè)，用于回應(yīng)信號刺激。
[0020]以下是模擬疲勞駕駛模擬實(shí)驗(yàn)的環(huán)境搭建，實(shí)驗(yàn)的流程設(shè)計(jì)和操作過程并腦電和心電信號的采集過程。
[0021]在實(shí)驗(yàn)過程中，被試者根據(jù)選定的賽道進(jìn)行駕駛，以不偏離賽道為首要條件。實(shí)驗(yàn)包括8個(gè)階段，每個(gè)階段被試者都要開兩圈。在每個(gè)階段之后，被試者要作Karolinska困睡度量表和NASA-TLX量表。警覺任務(wù)的執(zhí)行情況被電腦自動記錄下來用于之后的分析。在每個(gè)階段中，沖出賽道的次數(shù)也被記錄下來。
[0022]20位被試者的腦電信號和心電信號從兩套不同的設(shè)備中采集。有7位被試者是用Neuroscan 64導(dǎo)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)。其中62通道記錄頭皮腦電，另外兩通道分別記錄垂直眼電和水平眼電，右耳垂被作為參考。采樣頻率為1000Hz，各導(dǎo)聯(lián)阻抗均小于5。
[0023]其余被試者數(shù)據(jù)的采集是使用16通道的gUSBamp放大器(g.Tec公司)，記錄了 Fz，Pz, 0z, Fpl, Fp2, F7, F3, F4, F8, C3, C4, P7, P3, P4, P8 和 EKG，其中 EKG 的電極放置于胸前部，記錄心電信號。參考電極置于左耳，采樣頻率為256Hz，各導(dǎo)聯(lián)阻抗均小于5。
[0024]根據(jù)駕駛疲勞主觀評價(jià)、NASA-TLX和偏離賽道數(shù)、視聽覺刺激結(jié)果綜合得出腦電疲勞生理指標(biāo)。
[0025]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于生物電技術(shù)的駕駛疲勞檢測模擬系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、環(huán)境模擬系統(tǒng)和刺激任務(wù)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于: 所述數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)包括生物電信號采集器、信號放大器和第一計(jì)算機(jī)；數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)通過g.USBampl采集駕駛者的腦電和心電，駕駛者的腦電和心電在信號放大器上放大并在第一計(jì)算機(jī)上顯示腦電與心電的測試值，并通過一張表RUNSHEET記錄駕駛者情況； 所述環(huán)境模擬系統(tǒng)包括第二計(jì)算機(jī)、Play seat模擬駕駛器和投影儀；第二計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)極品飛車的運(yùn)行，并通過投影儀完成駕駛路況的模擬，通過Playseat模擬駕駛器完成對駕駛器的模擬，從而實(shí)現(xiàn)駕駛的環(huán)境模擬； 所述刺激任務(wù)反應(yīng)系統(tǒng)包括第三計(jì)算機(jī)、揚(yáng)聲器和按鈕；用于完成圖像刺激的第三計(jì)算機(jī)中的顯示器放置于被試者前方70厘米處，被試者兩側(cè)放置有用于聲音刺激的揚(yáng)聲器，受試者通過左右兩邊的按鈕來回應(yīng)兩種刺激。
【文檔編號】A61B5/18GK204016312SQ201420407813
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】孔萬增, 周凌霄, 徐亞松, 杜海韜 申請人:杭州電子科技大學(xué)