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汽车技术2025年第03期:基于集成学习和脉搏多维特征融合的驾驶疲劳检测方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵国亮;辛聪;刘强;陈泽平;叶青;

单位:中山大学智能工程学院;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院;广东玛西尔电动科技有限公司;招商局重庆交通科研设计院有限公司;

摘要:为了提升驾驶疲劳检测准确性,以驾驶员的生理信号脉搏波为数据源,在提取心率变异性特征的基础上,引入基于血液动力学的脉搏波波形特征进行多维特征融合,构建可以有效表征驾驶疲劳的特征数据集,并基于集成学习构建驾驶员疲劳状态三分类模型,在数据预处理阶段引入重采样方法,并对比不同采样方式对模型检测性能的影响。试验结果表明:脉搏信号多维特征融合可以显著提高对驾驶疲劳的检测精度,相对于仅采用心率变异性特征的方法,在各场景下检测精度能够平均提高24.68百分点;重采样可进一步提高集成学习模型的检测性能,在采样窗口宽度为2 min、采样窗口重叠为80%、心率变异性特征与脉搏波波形特征融合的场景下,模型的检测性能达到最佳。

基金资助:重庆市科技创新重大研发项目(CSTB2023TIADSTX0030);; 广东省重点领域研发计划项目(2022B0701180001);; 深圳市科技计划项目(KCXFZ20240903093911016,KJZD20240903103806009)