非接觸式汽車駕駛員心電監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、中圖分類號＆31墨：魚UDC61671碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q53三密級公玨非接觸式汽車駕駛員心電監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)StudyandImplementationofNoncontactECGMonitoringSystemforVehicleDrivers作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：賀金義生物醫(yī)學(xué)工程醫(yī)學(xué)智能儀器地球科學(xué)與信息物理學(xué)院徐效文副教授論文答辯日期礎(chǔ)答辯委員會(huì)主席砸中南大學(xué)二。一三年五月非接觸式汽

2、車駕駛員心電監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)摘要：疲勞駕駛是引發(fā)交通事故的重要原因之一。不同于其它危險(xiǎn)駕駛，疲勞駕駛具有隱蔽性，不易檢測，嚴(yán)重威脅了廣大駕駛員的人身安全。因此，研究如何防止疲勞駕駛，對于減少交通事故，保護(hù)駕駛員的人身安全具有重要意義。駕駛疲勞作為一種復(fù)雜的生理現(xiàn)象，目前國際上還沒有公認(rèn)的有效檢測方法。研究表明，人體心電信號的多項(xiàng)指標(biāo)與人體的疲勞程度緊密相關(guān)。通過監(jiān)測駕駛員的心電信號，便可以達(dá)到檢測疲勞駕駛的目的。然而，傳統(tǒng)心電檢測方

3、法需要在被測對象的皮膚上粘貼電極，而駕駛環(huán)境的特殊性則不允許采用這種傳統(tǒng)檢測方法。如何在不影響駕駛安全的情況下，透過駕駛員所穿的衣服，對其心電信號進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而判斷其疲勞程度，一直是個(gè)難題。本文基于一種新型的電容電極和普通接地電極，設(shè)計(jì)了一套汽車駕駛員心電監(jiān)測系統(tǒng)的原型系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，電容電極由雙面PCB板制成，放置在駕駛座上，用作信號電極；接地電極由02mm厚的銅皮制成，安裝在方向盤左半圈外沿，與電路中的模擬地相連，在駕駛的過程中與

4、駕駛員的左手直接接觸。這樣的電極配置方式，可以最大限度地減少駕駛員上半身的運(yùn)動(dòng)所帶來的干擾。駕駛員穿著普通的衣服正常駕駛，其心電信號通過電容電極的耦合作用傳輸?shù)角爸梅糯箅娐返妮斎攵耍?jīng)濾波放大電路處理后，得到幅值約為lV的心電信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器以1000Hz的采樣率對處理后的心電信號進(jìn)行采樣，得到數(shù)字化的心電信號。單片機(jī)將數(shù)字化的心電信號通過RS232串口通信電路傳送給上位機(jī)。在上位機(jī)中，開發(fā)了基于LabVIEW的心電數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)。