心率變異性在汽車司機(jī)駕駛疲勞監(jiān)測中應(yīng)用的研究.pdf

1、汽車司機(jī)的疲勞駕駛已經(jīng)是引起交通事故的重要原因之一，目前，科學(xué)家已經(jīng)研究了多種駕駛疲勞監(jiān)測的方法，如通過駕駛員的生理特征或個(gè)體特征，通過車輛的行駛狀態(tài)等。其中，利用心率變異性(Heart Rate Variability，HRV)信號來監(jiān)測汽車司機(jī)的疲勞狀態(tài)是一種無創(chuàng)、方便、快捷的方法。本論文通過分析HRV的時(shí)域特性、頻域特性及非線性特性，探討了HRV指標(biāo)在疲勞駕駛監(jiān)測中應(yīng)用的可行性與適用程度，為疲勞駕駛監(jiān)測的研究提供一些新的手段和方向

2、。 本文首先采集了20組模擬駕駛時(shí)的心電數(shù)據(jù)，對心電信號進(jìn)行重采樣、低通濾波后，利用閾值法進(jìn)行R波檢測，最后得到精度較高的RR間期序列，即HRV信號。在總結(jié)和研究了時(shí)域、頻域及非線性分析方法的基本原理后，比較了三種方法的參數(shù)優(yōu)缺點(diǎn)，選定三種分析方法各自的參數(shù)指標(biāo)：(1)時(shí)域指標(biāo)：MEAN(RR間期均值)，SDNN(RR間期標(biāo)準(zhǔn)差)，rMSSD(相鄰RR間期差值的均方根，反映HRV的快速變化)；(2)頻域指標(biāo)：LF(低頻功率)，H

3、F(高頻功率)；(3)非線性指標(biāo)：D2(關(guān)聯(lián)維數(shù))，LE(Lyapunov指數(shù))。在：MATLAB軟件平臺(tái)上，研究駕駛過程中的HRV信號各種指標(biāo)的變化情況，得出了以下結(jié)論，隨著疲勞程度的加深：(1)MEAN、rMSSD沒有顯著變化(P>0.05)，SDNN顯著增大(P<0.05)，反映HRV的總和增大；(2)LF顯著上升(P<0.05)，HF顯著下降(P<0.05)，反映交感神經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)，迷走神經(jīng)活動(dòng)減弱；(3)關(guān)聯(lián)維數(shù)與Lyapuno

4、v指數(shù)都顯著下降(P<0.05)，反映了產(chǎn)生HRV信號的非線性心臟系統(tǒng)的復(fù)雜性和混沌程度降低，說明需要更少過去值或隨機(jī)影響起作用。這些指標(biāo)的變化趨勢表明HRV可以作為評價(jià)駕駛疲勞的一種手段，它不僅可以正確反映駕駛員是否疲勞，而且可以大致判斷駕駛疲勞的程度。 根據(jù)結(jié)論可以得出通過。HRV判斷汽車司機(jī)駕駛疲勞的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對HRV信號進(jìn)行三種方法的綜合分析，結(jié)合了線性分析與非線性分析的優(yōu)點(diǎn)，使得疲勞評價(jià)更加準(zhǔn)確，是一種十分有研究價(jià)值的