基于生理信号的驾驶疲劳综合评价方法试验研究

采用驾驶模拟舱对30名被试进行动态驾驶模拟试验,分析心电信号和脑电信号随驾驶时间的变化规律,验证心电信号和脑电信号作为驾驶疲劳评价指标的有效性.采用皮尔逊相关系数计算发现心电信号与脑电信号相关关系显著,并通过主成分分析法,建立脑电信号与心电信号之间的关系,确定驾驶疲劳评价的综合指标,可以排除干扰因素,减小数据的波动性,提高驾驶疲劳评价的准确性.     

热处理对挤压变形AM50镁合金疲劳行为的影响

采用低周疲劳试验研究了固溶处理和时效处理对挤压变形AM50镁合金在疲劳加载条件下的变形行为和疲劳寿命的影响.结果表明，固溶和时效处理均可改变挤压变形AM50镁合金的循环应力响应行为和循环应力-应变行为，并降低挤压变形AM50镁合金的循环应变硬化指数和循环强度系数；在高的外加总应变幅下，固溶和时效处理可以提高挤压变形AM50镁合金的疲劳寿命，但当外加总应变幅较低时，固溶和时效处理则降低挤压变形AM50镁合金的疲劳寿命；固溶处理将抑制挤压变形AM50镁合金在疲劳变形期间发生动态应变时效.     

基于脑电信号的驾驶疲劳预报关键参数选取

为了实现驾驶疲劳的及时预报,利用脑电仪在模拟驾驶中采集驾驶员的脑电数据.采用功率谱估计计算不同频段波能量分布情况,确定采用delta和alpha波实现驾驶疲劳预报是可行的.为此,采用BP神经网络构建预报系统,分别对delta波、alpha波单独输入和两者同时输入时预报精度进行验证,结果表明,两者同时输入时预报效果最理想,为车载实时驾驶疲劳预警系统开发提供依据.     

不同类型显示器及其表示方式对视觉疲劳的影响

利用工效学的理论和方法,通过实验研究了阴极射线管、STN液晶显示器和等离子体光显示器及其正负对比方式对视觉疲劳的影响.在此基础上,结合疲劳症状和作业绩效(正确率)的实验结果,对3种类型显示器进行了综合评价.     

光导纤维动态疲劳寿命的计算

本文介绍了根据光纤动态疲劳试验的测定数据,通过 Weibull 分布统计推断处理进行光纤特性参数、光纤动态疲劳寿命的计算。     

动态疲劳荷载对路面砼不同部位抗渗性影响

针对路面水泥混凝土在动态疲劳荷载作用下不同部位的抗渗性能劣化规律展开研究。选取高(80%)、中(50%)、低(30%)3个应力水平,1h、2h、3h、4h4个作用时间,利用RCM法测定氯离子扩散系数,深入分析了动态疲劳荷载作用下路面混凝土抗渗耐久性劣化机理。研究发现在疲劳荷载作用下,受压部位路面混凝土的抗渗性劣化存在三阶段劣化的机制,即压密阶段、发展阶段和过压阶段;受拉部位路面混凝土的抗渗性劣化存在三阶段变化的过程,即初期发展阶段和稳定阶段及快速增长阶段;在不同应力水平的动态疲劳荷载作用下,受压部位路面混凝土在最佳密实状态下,其抗渗性能较初始提高值为30%~40%。     

照明环境对交互阅读视觉和认知的影响

视觉显示终端（visual display terminal,VDT）和纸质文稿共同成为人们生活和学习中不可或缺的阅读媒介,提供适宜的VDT与纸质交互阅读照明环境是提升室内照明环境质量、满足人民健康需求的重要发展方向。为探讨照明环境对交互阅读的视觉和认知的影响,采用主观评价、视觉任务绩效和生理指标测量相结合的方法,开展照明环境主客观评价实验。搭建了交互阅读照明环境实验平台,研究了水平照度、照度配比、色温、屏幕亮度4项照明参数对交互阅读视觉舒适、视觉功效、视觉疲劳3种视觉感知,认知效率和情绪唤醒2种认知表现的影响。实验结果显示,水平照度对视觉疲劳影响最大;照度配比主效应对交互阅读的视觉感知和认知表现均有显著影响;光源色温对交互阅读视觉舒适和视觉功效影响最大;VDT屏幕亮度对交互阅读视觉疲劳、认知效率和情绪唤醒影响最大。根据各相关要素对评价指标的影响分析,得出高视觉舒适且高情绪唤醒的交互阅读最佳照明环境参数为水平照度750 lx、垂直照度300 lx（照度配比2.5）、色温4 000 K,最佳屏幕亮度为100 cd/m²;高视觉功效以及高认知效率、低视觉疲劳的交互阅读最佳照明环境参数为:水平照度300 lx、垂直照度200 lx（照度配比1.5）、色温5 000 K,且屏幕亮度建议为100 cd/m²。研究结果为交互阅读的照明设计和优化提供依据。     

缺口件的疲劳行为

为了分析缺口试样几何结构及其尺寸变化下的疲劳行为,对Q235钢、45#钢试样(Kt=2,Kt=3)进行拉伸疲劳寿命试验。试验过程显示:试样缺口的几何形状几乎不影响疲劳寿命,而缺口根部的应力场和高应力区域内局部尺寸是2个重要影响因素,试样尺寸越大处于高应力区域内局部尺寸越大,相应的应力梯度越小,疲劳寿命越低;位于缺口高应力区域厚度方向尺寸存在一临界值,大于该值时疲劳寿命下降较快,文中定义厚度效应。试验结果表明:在保持表面质量、缺口应力集中系数和均布载荷相同的情况下,比例试样缺口应力场中的均匀应力(厚度尺寸L方向)和非均匀应力(应力梯度G-方向)是尺寸变化过程中疲劳寿命下降的2个主导因素,它们共同影响疲劳寿命,进行零件的抗疲劳设计须考虑两者的联合作用,为后续的尺寸系数计算提供理论依据。     

基于函数型数据分析的疲劳驾驶状态识别

针对目前常用于脑电信号特征提取的方法存在不能很好地反映信号的连续性、内部动态变化,导致基于脑电信号的疲劳驾驶识别的准确性不理想的状况,一种基于函数型数据分析进行脑电信号特征提取的方法被提出。所提出的方法是通过计算人体在静息状态和疲劳状态的函数性差异来表示特征和进行特征的提取。基于所提出的脑电信号特征提取方法构建了1个疲劳驾驶状态识别模型,并通过使用5种常见分类器在采集的疲劳驾驶脑电信号数据上进行测试,结果表明所提出的基于函数型数据分析的脑电信号特征提取方法有效,所构建疲劳驾驶状态识别模型能获得好的识别效果,最好的识别准确率达到94.82%。     

基于动态响应特性的点焊疲劳损伤参量

针对不同疲劳损伤累积量,研究了点焊疲劳试件的固有频率变化特性.研究结果表明,试件的固有频率与所承受的循环数比成非线性关系.提出了一个由固有频率相对变化来描述的疲劳损伤参量,并利用疲劳损伤理论,建立了非线性疲劳损伤演化模型.结果表明,所提出的疲劳损伤参量能够很好地描述点焊接头疲劳损伤特性,疲劳寿命预测误差在两个因子之内.     

LED照明环境下照明参数对人眼视疲劳的影响

通过析因实验,测量被试者在不同色温和照度组合的照明环境下进行不同时长学习的眼电信号,分析其眨眼频次和闭眼时间变化率,从而判断视疲劳程度的变化。结果表明：照度、色温、光照时间、色温和照度的交互作用对眨眼频次和闭眼时间的变化率具有显著性影响,其中,色温和照度的交互作用影响力最大;视疲劳随着照度的提高,总体呈现先降低后上升的趋势,照度的最优水平为1 000~2 000 lx,超过3 000 lx的高照度应避免;4 000 K色温条件下,眨眼频次和闭眼时间的变化率均较小,视疲劳相对较低;随着光照时间的增加,眨眼频次和闭眼时间变化率均变大,视疲劳加重;光照时间最佳为0.5~1 h,且不宜超过1.5 h。     

Identification of Driving Intention Based on EEG Signals

The driver''s intention is recognized by electroencephalogram(EEG) signals under different driving conditions to provide theoretical and practical support for the applications of automated driving. An EEG signal acquisition system is established by designing a driving simulation experiment, in which data of the driver''s EEG signals before turning left, turning right, and going straight, are collected in a specified time window. The collected EEG signals are analyzed and processed by wavelet packet transform to extract characteristic parameters. A driving intention recognition model, based on neural network, is established, and particle swarm optimization (PSO) is adopted to optimize the model parameters. The extracted characteristic parameters are inputted into the recognition model to identify driving intention before turning left, turning right, and going straight. Matlab is used to simulate and verify the established model to obtain the results of the model.The maximum recognition rate of driving intention is 92.9%. Results show that the driver''s EEG signal can be used to analyze the law of EEG signals. Furthermore, the PSO-based neural network model can be adapted to recognize driving intention.     

基于脑电实验的眨眼次数与疲劳相关性研究

眨眼次数可以反映一个人的疲劳程度,但目前对于这一结论的客观验证研究较少。脑电信号是已被证实的疲劳检测的可信标准。利用脑电信号与眨眼次数的相关性,为基于眨眼次数的疲劳检测方法提供了理论依据。设计实现基于脑电的疲劳检测实验,采集被试脑电信号的同时记录被试的眼部图像数据。利用小波变换对脑电信号进行特征提取,分析被试在实验过程中疲劳程度变化情况。同时,处理被试眼部图像数据,统计被试眨眼次数,分析变化趋势。对脑电数据和眨眼次数进行相关性分析,客观验证了眨眼次数随疲劳程度增大而增加的结论。     

Evaluation of Product Placement with Attention on Eye-Tracking and EEG

Advertising evaluation can not only evaluate the subconscious behavior of consumers and help consumers to avoid irrational consumption, but also improve the utilization of advertising resources. To deal with this topic, electroencephalogram (EEG) data and eye movement data from 18 subjects is collected. The power spectra of beta band and theta band are used to calculate the EEG attention index, while the eye attention index is calculated by the statistics at fixation on the interesting area. Therefore the fusion attention index is obtained by fusing the EEG signal and eye movement data in the feature level. The results indicate that the memory of the advertisements is synced up with the attention of the products. And the fusion attention index has a higher significant difference than the other two indexes.     

正常和癫痫脑电信号之间非线性程度差异

利用量化延迟向量方差方法研究了正常和癫痫脑电信号之间非线性程度的差异,并比较了不同替代数据产生方法得到的脑电信号的非线性度结果。比较结果表明正常和癫痫脑电信号虽然均具有非线性,但癫痫脑电信号的非线性程度要强于正常脑电信号。据此,提出正常和癫痫脑电信号之间的非线性程度差异可以用作描述癫痫发作的特征。     

基于脑电信号的高智能假手控制

提出了一种基于特定几种心理作业的脑电信号控制假手的方法。将Burg法功率谱估计用于多通道脑电信号的特征生成,使用线性神经网络进行分类,通过离线以及在线实验验证,得到3种模式较高的识别成功率。将闭眼时α节律功率的提升作为单次实验的触发,实现了对假手三自由度的控制。     

多变量约束快速动态矩阵控制算法研究

针对快速动态过程与低维非方多变量系统，提出了一种多变量约束快速动态矩阵控制（DMC）算法。采用动态优化和经济优化两层结构，自动实现非方系统的控制结构转换。在满足基本控制目标的基础上，利用多余的自由度实现经济目标优化。算法采用阶跃响应模型与参数模型相结合的方法改进了预测模型，消除了截断误差，仅取每个输出未来的一点进行优化并计算单步控制作用。与常规多变量约束DMC算法比较，该算法有效地减小了计算负荷，而性能损失很少，可以直接在现有集散控制系统（DCS）上实现。工程应用实例与仿真证明了该控制算法的有效性。     

基于微控制器的新型智能车灯控制系统的设计与实现

研制了一种自动控制车辆前灯的装置,通过感受外界光线来控制车辆灯光的变化。考虑了行车时会遇到的各种灯光环境,经过神经网络的训练使分类的正确率达到98%以上,能够保证根据不同的环境作出快速、准确的判断。采用微控制技术对车辆前灯进行控制,使手动和自动兼容。它能模仿司机的实际控制思维,使控制效果最大限度地接近实际操作,同时能排除各种杂散光的干扰,误判率低,抗干扰性强,广泛适用于各种车型。     

基于TD-SCDMA系统的快速动态信道分配方案

针对TD-SCDMA系统帧结构的特点,提出了一种可移动边界动态信道分配(MBDCA)改进方案——混合数据速率、小分组借用的MB DCA方案,解决了在混合数据业务速率情况下系统信道借用率较低的问题。通过小分组借用,增加了可移动边界(MB)策略的灵活性,使系统性能得到进一步提高。仿真结果表明,此方案在不影响语音业务性能的情况下,提高了数据业务性能和系统的信道利用率。