驾驶疲劳与心率研究

本书在考虑性别因素的基础上，通过心率变异性（heart rate variability,HRV）的时域、频域和非线性特征，讲述了疲劳对驾驶人自主神经系统（autonomic nervous system,ANS）的影响。
书中通过时域和/或频域方法，提取RR间期方差、RR间期直方图面积和VLF频段绝对功率等短时HRV时域和/或频域特征。分析所有被试者不同精神状态下HRV时域和/或频域特征的差异，研究特定性别的被试者从清醒状态到疲劳状态HRV时域和/或频域特征的变化，并分别比较清醒状态和疲劳状态HRV时域和/或频域特征的性别差异。通过Poincaré散点图、近似熵、样本熵、去趋势波动分析、关联维和递归图分析等非线性方法从心电信号中提取短时HRV非线性特征。分析所有被试者不同精神状态下HRV非线性特征的差异，研究特定性别的被试者从清醒状态到疲劳状态HRV非线性特征的变化，并分别比较清醒状态和疲劳状态HRV非线性特征的性别差异。
全书共4章，包括绪论、疲劳驾驶实验、驾驶人疲劳状态的HRV时域和/或频域特征、驾驶人疲劳状态的HRV非线性特征等。书中运用了大量的图表，便于读者理解。
本书可供相关领域的研究人员参考使用，也可供相关研究生作为教材。
由于著者水平有限，书中难免存在疏漏之处，恳请广大专家、读者批评指正。

曾超
于河南工业大学信息科学与工程学院

《疲劳驾驶与心率研究》在考虑性别差异的基础上，全面研究了驾驶人心率变异性时域、频域和非线性特征与精神状态之间的关系。书中内容包括绪论、疲劳驾驶实验、驾驶人疲劳状态的HRV时域和/或频域特征、驾驶人疲劳状态的HRV非线性特征等。书中运用了大量的图表，便于读者理解。
本书可供相关领域的研究人员参考使用，也可供相关研究生作为教材。

第1章 绪论001
1.1 研究背景 001
1.2 心率变异性的生理基础 002
1.3 心率变异性分析方法 003
1.4 心率变异性特征与驾驶疲劳 011
1.5 本书的主要研究内容 011

第2章 疲劳驾驶实验013
2.1 引言 013
2.2 研究对象 013
2.3 实验材料与实验设备 015
2.3.1 电极片 015
2.3.2 MP150系统 016
2.3.3 摄像头 016
2.3.4 驾驶模拟平台 017
2.4 实验准备与实验过程 018
2.4.1 时间同步装置设计 019
2.4.2 各设备的放置 019
2.4.3 模拟驾驶场景设计 020
2.4.4 实验过程 020
2.5 实验数据及其处理 021
2.5.1 MP150系统记录的数据 021
2.5.2 摄像头记录的数据 022
2.5.3 驾驶模拟平台记录的数据 024
2.5.4 各设备记录的自动同步信号 024
2.5.5 疲劳程度评估和心电数据库的建立 025
2.6 本章小结 027

第3章 驾驶人疲劳状态的HRV时域和/或频域特征028
3.1 引言 028
3.2 对象与方法 029
3.2.1 HRV时域和/或频域特征的提取 029
3.2.2 统计分析 029
3.3 结果 032
3.4 讨论 071
3.5 本章小结 079

第4章 驾驶人疲劳状态的HRV非线性特征080
4.1 引言 080
4.2 对象与方法 080
4.2.1 RR间期序列的提取和非线性特征的计算 080
4.2.2 统计分析 081
4.3 结果 081
4.4 讨论 100
4.5 本章小结 103

附录105
附录一 被试者基本信息表 105
附录二 知情同意书 106
附录三 疲劳程度主观评价表 109
附录四 疲劳程度主观评价结果 113

参考文献 131