文摘
最近为车载网络技术包括无线通信允许车辆为司机提供基于生物传感器的各种应用程序。本文提出一种系统提供驱动程序与应用程序在车辆司机想要使用司机的个人经历。提出系统由四个组件包括一个传感单元、一个推理单元,应用程序提供单位,车载网络单元。本文实验研究之间的相关性调查数量的个人经历和司机的特征提取的可靠性。我们发现,使用的数据的数量有显著影响提高司机的满意度水平,发挥着重要的作用反映了司机的地位。实验中使用实际的车辆进行检查该系统的有效性,并对结果进行了分析和讨论。个人经历的调查的结果检测汽油和柴油汽车的实验。我们证实,该传感方法能够准确检测无论车辆模式和车辆类型。
1。介绍
汽车已经从传统的机械系统发展到最先进的电子系统集成与信息技术(IT)。此外,他们也开始被视为一个移动设备或一个节点承载大数据在分布式车载网络(1,2]。最近为车载网络技术包括无线通信允许车辆为司机提供各种应用程序。各种各样的应用程序(包括音乐、电影和广播)提供了一辆汽车。许多司机可以选择有趣的应用程序使用按钮操作驾驶或停止。然而,正如大多数操作正在执行驾驶,这些可能会导致事故是因为粗心的错误。结果,更重要的是对研究与开发(R&D)领域的智能系统提供应用程序根据司机的需求。
的需要,技术人类感性的人体工程学和情报系统被应用于汽车3,4],研究分析驾驶员的特点使用各种传感器在车辆已经进行了5- - - - - -8]。在这项研究中(9),司机的心电图(ECG)和脑电图(EEG)测量分析道路之间的相关性和驾驶条件和研究[10,11]显示结果,综述了压力在驾驶使用检测到司机的个人经历。文献[12]分析了驾驶员疲劳有关的数据用传感器包括一个视频传感器捕捉司机形象和biosignal传感器收集司机photoplethysmograph (PPG)信号。警报响起如果司机疲劳被认为达到定义的阈值。文献[13)回顾了司机睡意检测系统和技术基于心电图,脑电图,局部二进制模式(LBP),方向盘运动(SWM)和光学检测。文献[14)基于司机打呵欠的视频处理和提取(15)检测驾驶员疲劳的经皮穴位电刺激基于EEG信号。文献[16]方向盘上的心电图测量传感器用于车载驱动车辆的识别和安全特性。文献[17)确认司机状态等压力,疲劳,和预测驾驶性能使用生理信号的驱动程序(心电图、EDA和呼吸),司机的脸,录像和环境信息。证明的可能性研究情感检测nonlab设置已经完成,使用商用传感器设备生理学数据或实验设备(18- - - - - -21]。希利的研究集中在识别压力水平的司机通过测量和分析他们的生理信号(皮肤电导,心脏活动、呼吸和肌肉活动)(22]。为了地图生理信号(皮肤电反应、心跳和温度)相关的情绪(沮丧、愤怒、恐慌、恐惧、和无聊/嗜睡),驾驶实验设计和严格控制的虚拟现实环境中进行23]。
虽然大多数以前的研究分析或提取驱动程序的状态(主要是相关的情绪),他们无法提供应用程序,一个司机开车时想:大多数结果使用提取的司机的地位被用于研究嗜睡和压力水平测量。
本文提出了车载应用程序(服务)提供系统基于一个司机的个人经历。允许提供稳定和自然测量而停止,甚至开车,心率(HR)和皮肤电导响应(SCR)作为司机的个人经历。个人资料、车辆数据和环境数据是另外使用个人经历。这些数据作为输入用于推断驾驶员的驾驶状态,为司机提供他/她希望在汽车中的应用。调查提出了系统的性能,提出系统应用于实际的车辆与音乐应用程序(使用最广泛的一分之一的车辆),并对结果进行了分析和讨论。
2。提出了基于驾驶员的个人经历的应用提供系统
该系统主要由四个单元如下:(我)司机的个人经历传感单元;(2)司机的地位推理单位;(3)应用程序提供单位;(iv)车载网络单元。
2.1。司机的个人经历传感单元
个人经历的信息的获得是通过直接感知的司机。司机的个人经历包括脑电图、心电图,肌电图(EMG)、人力资源和可控硅。现有方法中提取一个司机的个人经历的需要必须戴在特定的传感器和测量的特定身体部位,使得它难以被应用在实际车辆。因此,本研究引入了两个传感方法人力资源和可控硅不仅适用于实际的车辆,也容易让司机在驾驶的个人经历。提出人力资源传感器感知司机与听觉型的人力资源心跳探测器嵌入到安全带而不仅促进自然穿还测量人力资源与衣服。使人力资源传感器健壮的外部噪声,降噪滤波器对高频和低频是补充道。可控硅传感器提取可控硅通过检测司机的皮肤的湿润条件通过电极面板连接在方向盘上:它是基于可控硅的原则是降低手掌皮肤上的汗水反映感觉温度高的司机。图1表明,该传感器(测量人力资源和可控硅)被附加到安全带和方向盘,分别。司机的人力资源和可控硅的测量设备是设计为一个原型适用性检查到一个实际的车辆。图2显示了测量人力资源的线路图(a)和可控硅(b)。低通滤波器(LPF)删除最初的高频噪声,它输出特定的低频率带宽和直流(DC)。截止频率是30 Hz,交流电(AC)人力资源提取通过微分信号检测。人力资源最大化使用微分电路和脉冲放大器,和清晰的人力资源计量是可能通过高通滤波器(高通滤波器)。同样,可控硅测量使用差分信号检测是明确的,过滤,放大,信号调优。
(一)
(b)
2.2。司机的地位推理
除了使用获得的个人经历的传感单元,该系统使用个人数据、车辆数据,为司机的地位和环境数据作为额外的信息推理:司机的个人资料包括年龄和性别,这是司机或输入的信息可以从以前保存的配置文件。环境数据包括时间、天气、天,和位置,而车辆数据包括通用汽车速度和旅行等数据包括旅行时间和距离。环境和车辆数据与各种设备测量后提供内部和外部的车辆,如时钟时间,温度传感器的内部温度和外部温度、导航系统和全球定位系统位置和移动数据的里程表。司机的状态推断单位在提取过程中发挥作用提供司机的状态基于上述数据由敏感元件(测量和给定),和司机的状态可以通过 在哪里是EP的初始值,心率的重量,可控硅的重量,当前时间的重量,是年龄的重量,驾驶时间的重量。
精力充沛点(EP)扮演了一个角色在决定司机的状态。EP是一种心理上的兴奋状态,指的是司机的情绪状态,分为三部分基于罗素的circumplex模型(24在推理。EP的价值范围从0到100的中值50 EP代表司机的正常状态。更高的EP表明司机是兴奋而任何值小于50可以认为更高的疲劳驾驶的机会进而增加司机进入一个意外的机会。EP的初始值,,通常是设定在50和不同范围内的±10根据驾驶环境。
心率的重量是计算 这建立了基于以前的研究(25,26]发现,高人力资源密切相关的事故是由于野外驾驶,而较低的人力资源与疲劳驾驶造成的交通事故有关。
可控硅的重量,被定义为以下: 正常状态表明缺乏手心的汗水,虽然紧张状态意味着汗水检测到手掌。
重量,,计算如下: 例如,如果开车时间是0(0点)和6(6点),设置为0。作为权重提供应用程序根据不同的年龄群体。此外,作为权重来确定何时通知司机休息。这个重量是用来防止司机睡着在长途驾驶。司机可以预设在提出的应用系统,警报的时候如果时间。
2.3。应用程序提供单位
本单位能够提供各种各样的应用程序,如图3根据司机的状态推断部分2。2。单位提供定制的建议从推理中提取单元基于感知的数据。单位另外显示所有感知数据以及推断驾驶员的状态数据在屏幕上。应用程序提供单位还可以提供多种应用,如音乐,电影,和新闻。
2.4。车载网络
这个网络有两个单位:网络和数据网络的接口。接口网络在其他三个组件之间的通信数据和命令(传感单元、推理单位和应用程序提供单位)。数据网络的作用,传输数据的三个单位,如图4(一)。特别是,它有一个角色在网络之间的所有单位车辆。图4显示了总体框图(图4(一))和专用电路板开发该系统(图4 (b)),分别。
(一)
(b)
3所示。应用于汽车和结果
3.1。实验
在本节中,系统中引入部分2应用于实际的车辆和司机满意度评估根据定制的应用程序。图5显示了实验装置使用实际的车辆。2007模型的现代汽车的汽油奏鸣曲,2008年起亚汽车的汽油SPORTAGE模型,以及2005年起亚汽车的柴油水蕨模型被用于实验。
(一)
(b)
就像前面提到的2。4、音频功能是一种最常用的在各种应用程序中可用的车辆。因此,在这项研究中,我们将评估的可行性提出系统进行音频应用程序(音乐应用程序)提供实验定制的司机的地位。三个流派的音乐(激动人心的音乐,轻音乐,小跑音乐)选择和提供音乐应用程序考虑韩国文化。每个流派的音乐标记并存储在数据库中。确定音乐情绪的三个形容词,我们派生形容词情绪的不同音乐流派的代表根据Hevner[形容词检核表27,28]。此外,我们推导出司机的喜好和音乐流派之间的映射关系,将每个类型与形容词(29日]。图6显示了图形用户界面(GUI)为音乐提供开发应用程序提出的实验系统。如图6的GUI测试是模拟在相同环境下作为一门学科(司机)操纵一个导航设备(mts - 255模型提供了现代汽车)在车辆。区域内实线是音乐应用程序的菜单屏幕通过导航设备提供一个主题,虚线内的区域被内部屏幕监控实验中使用的各种数据。
图7显示了一个示例的概率模型派生的音乐推荐。例如,如果一个驱动程序(54岁)有一个更快的人力资源,紧张状态是在早上开车,激动人心的音乐(5%)、放松的音乐(45%)和小跑音乐(50%)将由提出系统的概率模型。这三个实验如表所示1。在实验1中,数据除了个人经历(司机的数据)被用来提供音乐应用程序:个人资料(司机的数据),环境数据和车辆数据。在实验2中,人力资源数据添加到数据用于实验1:音乐应用程序提供基于驱动程序的数据用于实验1和一个biodataset (HR数据)。在实验3中,可控硅数据添加到数据用于实验2:音乐应用程序提供基于驱动程序的数据用于实验1和2 biodatasets(人力资源和可控硅数据)。
3.2。讨论:使用该系统的分析结果
12个受试者的年龄是20年代到40年代参与了实验,被要求评估他们的满意程度对音乐与利开特式量表五得分水平提出了系统提供的((5)高度满意(4)满意平均(2)(3)(1)非常不满意)。每个主题做了一个实验为3天每天一次。保证实验过程的可靠性,实验同时进行CT和DT的话题。受试者并不知道的顺序和内容三个实验和实验随机。
表2列出所有结果和图8显示了比较结果从三个实验获得满意度,分别。结果如图8实验中使用表明,更多的个人经历与更高水平的满意度。满意度水平获得实验结果使用方法2包括人力资源数据实验中获得高于使用方法1没有个人经历,而且获得的一个使用方法3的可控硅添加实验被证实是高于2(虽然整体满意度比例(%)实验3相同,实验2,评级为“满意”(4)从41.7%上升到50%)。从上述结果,发现数据的数量(尤其是个人经历的数量)使用有重大影响提高司机的满意度水平,发挥着重要的作用反映了司机的地位。
分析了这些结果的意义使用SPSS单向方差分析计算机程序(30.),我们使用基于矫正人员事后测试三个实验的分析。表3显示了事后测试的结果。满意的实验方法被驳回,因为它是大于0.05的水平的意义。尽管满意度结果差距不够大,满意度方法3的结果被证明是略高于方法1和方法2由于添加个人经历(HR和可控硅)。
接下来,我们检查是否个人经历提供上述程序的关键是准确地检测到车辆。数据9和10展示了人力资源提出了系统测量的数据驱动和固定模式。
(一)
(b)
(一)
(b)
从结果,证实了该传感方法能够准确检测无论车辆模式(包括驾驶和固定模式)和车辆类型(如汽油车和柴油车辆)。(中值电压波形的大约4 [V]和周期大约是0.8 [s]。)
作为可控硅不受车辆的状态,影响实验是由开关类型的车辆。
以下三个州检查来确定测量精度。(我)断开连接的电极状态:一个国家,一个司机不是握着方向盘,没有可控硅检测。(2)连接电极状态:一个国家,一个司机方向盘,在输出值的数量成正比的汗水必须衡量由压力引起的。(3)短路状态:传感器电路的验证,其价值必须是0。
如图11,(1)当司机的手直接接触方向盘,可控硅没有测量(绿色圆圈),(2)当司机紧紧握住方向盘,可控硅测量在2 [V]在干燥条件(蓝圈)和稍低价值与汗水湿条件产生的应变(红圈),和(3)电极被迫简称电路验证,显示测量的电压为0 [V](黑圈)。从图,证实该测量能够准确提取可控硅数据不管车辆类型(如汽油车和柴油车辆),这是足够用于演绎推理单位司机的地位。
(一)
(b)
我们提出了基于驾驶员的个人经历的应用提供系统,而大多数先前的系统提供先进的报警服务预防嗜睡根据司机的个人经历。总之,没有比较系统的音乐提供在汽车中的应用。
4所示。结论
司机的个人经历为基础提出了应用程序提供系统。检查应用程序由该系统如何反映了司机的状态,该系统应用于实际的车辆提供音乐应用程序,和结果的分析和讨论。从实验结果,我们的研究结果表明,数据的数量,特别是使用的个人经历,对改善有重大影响司机的满意度水平,发挥着重要的作用反映驾驶员的偏好。也证实,该测量能够感知人力资源和可控硅数据足够准确地反映驾驶员的状态的推理单位提出系统无论车辆模式(驾驶和固定模式)和电力汽车(汽油或柴油)的类型。这项研究有望用作指导提供各种各样的司机在车辆定制服务作为生物传感器开发更复杂的和紧凑的:我们的研究提出了处理音乐的可行性提供基于个人经历(作为一个单独的服务),和我们的未来的研究将扩大提供多媒体服务包括个人的新闻和视频。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
承认
本文是2015年支持的教育和研究KoreaTech促销计划。