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1、第45卷第3期西南交通大学学报Vol.45No.32010年6月JOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYJun.2010文章编号:025822724(2010)0320457207DOI:10.3969/j.issn.025822724.2010.03.024基于生理信号的驾驶疲劳声音对策有效性实验赵晓华,房瑞雪,毛科俊,荣建(北京工业大学北京交通工程重点实验室,北京100124)摘要:为了有效减轻驾驶疲劳、减少交通事故,研究了脑电信号(EEG)和心电信号(ECG)随驾驶时间的变化规律,分析EEG和ECG的原始数据与指标之间的相关性,用主成份分析法确
2、定了驾驶疲劳综合评价指标.采用正交实验法,在驾驶模拟舱内验证声音刺激作为驾驶疲劳对策的有效性.研究结果表明:驾驶员在疲劳状态下,对单一声音刺激存在警觉反应;声强和刺激间隔时间影响显著,频率和刺激时间影响较小,且声强70dB、频率5800Hz、刺激时间7s和刺激间隔时间30s的声音对策减轻疲劳的效果最好.关键词:驾驶疲劳;声音对策;驾驶模拟;EEG;ECG;综合指标中图分类号:U491.3文献标识码:ATestonEffectivenessofSoundasCountermeasureAgainstDrivingFatigueBasedonPhysiologicalSignalsZH
3、AOXiaohua,FANGRuixue,MAOKejun,RONGJian(BeijingKeyLabofTrafficEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China)Abstract:Inordertomitigatedrivingfatigueandreducetrafficaccidents,astudyonthevariationlawofelectroencephalograph(EEG)andelectrocardiograph(ECG)withdrivingtimewasmadeinadri
4、vingsimulator.ThecorrelationbetweentheoriginaldataofEEGandECGandeachindicatorforassessingdrivingfatiguewasanalyzed,andtheoverallindexofdrivingfatiguewasdeterminedbyprincipalcomponentanalysis.Anorthogonalexperimentwascarriedoutinthedrivingsimulatorcabtovalidatetheeffectivenessofsoundstimulusasa
5、countermeasureagainstdrivingfatigue.Theresultsshowthatdriversinfatiguehaveanalertingreactiontothesinglesoundstimulus;stimulationintervalandsoundintensityhaveasignificantinfluenceondrivingfatigue,butstimulationtimeandsoundfrequencyhaveaweakinfluenceondrivingfatigue.Thebesteffectinalleviatingdri
6、vingfatiguewasachievedwhenthesoundintensitywas70dB,thesoundfrequency5800HZ,thestimulationtime7s,andthestimulationinterval30s.Keywords:drivingfatigue;soundcountermeasure;drivingsimulation;EEG;ECG;overallindex[3]驾驶疲劳是驾驶员连续行车导致感知、判断及占死亡事故的20.6%.美国国家运输安全部也操作能力下降的现象,容易导致错误的驾驶行表示运输卡车发生的致命碰撞中,有31%是由疲
7、[1][4]为.驾驶疲劳是引起重大交通事故的主要因素劳驾驶引起的.我国公安部交通管理局2005年之一.据统计,与疲倦有关的交通事故占总交通事统计数据表明,驾驶疲劳造成的特大交通事故占事[2]故的20%～30%.法国国家事故报告表明,疲劳故总数的14.8%.因此,采取行之有效的对策减轻驾驶导致的交通事故占人身伤亡事故的14.9%,驾驶疲劳具有重要的现实意义.收稿日期:2009212210基金项目:北京市教委科技创新平台项目(JJ004011200803)作者简介:赵晓华
