基于HKX08A心率传感器的汽车驾驶员心率监测系统.doc

学术论文
基於HKX—08A運動心率傳感器的駕駛員心率監護係統
一、 汽車駕駛員心率檢測的意義

　　一般而言，心率會隨姿勢、氣溫和精神狀態等因素而變化,但在駕駛狀態下，姿勢和周圍溫度的變化較小。因此,“嗑睡等精神狀態的變化是心率改變的主要原因”.通過位於方向盤裏側的電極測量右手和左手間的電位差，以此來測定駕駛員的心率.實際使用的電極傳感器方面，在方向盤裏側的右半部分和左半部分分別涂有含AG微粒的導電性粘合劑.追蹤所測量到的心率變化情況，如果發現數值逐漸下降,就會認定為嗑睡前兆而不管駕駛本人是否感到困倦。

　　二、HKX-08A運動心率傳感器工作原理

　　HKX-08A心率傳感器在汽車駕駛員心率檢測上的應用是通過安裝在方向盤上的電極片來採集手上的心電信號.通過差分電路得到駕駛員左右手手心的電位差,再通過信號調理,得到與心臟搏動同步的脈衝信號。直接接單片機計數得到心率數值。

　　三、HKX—08A運動心率傳感器簡介

　　合肥華科電子技術研究所推出了可提前發現駕駛員打盹的“嗑睡預測，可安裝在方向盤上的心率傳感器”。可以通過駕駛員手中的附帶傳感器的方向盤測量心率，以此來判斷駕駛員是不是想打嗑睡,一旦發現就會改變車載音響的音樂或者通過車載導航儀將車輛引導至附近的休息處。此前也有通過駕駛員眼皮的變化和車輛晃動情況來檢測駕駛員是不是在打嗑睡的係統，但與此相比，此次的係統可以在駕駛員本人還沒有發覺的時候就提前發現，所以可以更早地防止事故的發生。

　　四、係統組成與結構
本系统由心电信号采集、信号调理、心率运算、通信电路、分析软件等几部分组成
五、軟件與分析
本系统通过心率传感器采集的实时心率数据分析 心率变异性曲线 频谱曲线 心率的平均值 心率的标准差 SDNN RMSSD M—SD SDSD PNN50 TP VLF LF HF LF/HF LFNORM HFNORM通过这些参数反应驾驶员情绪变化，心理趋势,注意力集中度。及时将信息反馈到中心,同时　通过语音等方式给驾驶员发出提醒,从而实现交通事故的提前预警.
心率变异性（Heart rate variability， HRV)分析已成为近几年来体表心电图分析的热点之一。对HRV的研究提示，HRV是心血管系统生理活动中的普遍现象,是衡量自主神经系统平衡态的重要指标。心率的标准差是心率变异性时域分析中一个重要参数。
　在本系统中应用了心率变异性的时域分析、频域分析、非线性分析等三种方式，侧重于心率变异性在情绪、心理和注意力集中度方面的影响，通过计算得出十几项参数，
结束语
嗑睡的檢測除了心率外，還會參考相關的行駛信息，如速度的變化等車輛本身的信息以及所行駛的是高速公路還是普通道路、離目的地還有多遠、是否塞車等車載導航儀的信息.如果通過心率、車輛信息和行駛信息等發現駕駛員有打盹的跡象，就會利用車載音響播放提神的樂曲或者通過車載導航儀介紹休息場所，以消除駕駛員的困意。
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