초록 ▼

본 연구에서는 인간의 피로나 스트레스 및 의식수준을 잘 반영하는 각성상태를 실시간으로 연속적이고 정량적으로 측정 및 평가하기 위한 기술을 개발하고 효과적으로 각성상태를 유지하거나 저각성상태를 고각성상태로 향상 시키기 위한 각성도 측정 및 평가기술을 개발하고 제어할 수 있는 각성도 minitor를 개발하였다.각성수준 측정을 위하여 EDA 신호중 피부임피던스 신호(SIC)로 부터 GSR에 해당하는 피부임피던스 반사신호(SIR)과 임피던스 수준(SIL)을 분리하여 측정하는 시스템을 개발하고, 개인차이로 인한 평가결과의 부정확성을 해결하기

본 연구에서는 인간의 피로나 스트레스 및 의식수준을 잘 반영하는 각성상태를 실시간으로 연속적이고 정량적으로 측정 및 평가하기 위한 기술을 개발하고 효과적으로 각성상태를 유지하거나 저각성상태를 고각성상태로 향상 시키기 위한 각성도 측정 및 평가기술을 개발하고 제어할 수 있는 각성도 minitor를 개발하였다.각성수준 측정을 위하여 EDA 신호중 피부임피던스 신호(SIC)로 부터 GSR에 해당하는 피부임피던스 반사신호(SIR)과 임피던스 수준(SIL)을 분리하여 측정하는 시스템을 개발하고, 개인차이로 인한 평가결과의 부정확성을 해결하기 위하여 SIR 신호의 발현간격(IRI)과 임피던스 수준을 정규화한 값(Nz)을 구하고 이를 평가지표화 하였다. 또한 측정 초기의 각성 수준차이로 인한 측정 오차를 보상하고 측정의 정도를 높이기 위하여 주관적인 척도인 KSS를 보완한 mKSS 척도를 재 정의하고, 실험을 통하여 초기 각성수준 차이를 보상하기 위한 보상상수를 결정하였다. 이러한 실험결과를 바탕으로 각성도 평가 및 제어를 위한 제어 기준을 설정하고 이를 이용하여 기존의 정량적인 제어법과 Fuzzy 추론에 의한 정성적인 평가결과를 비교하였다. 개발된 각성도 monitoring 기술의 산업적 응용 가능성을 확인하기 위하여 졸음운전 방지 시스템 개발을 위한 전극을 개발하고 동잡음 제거 알고리즘을 개발하여 주행실험을 실시한 결과 유용성을 확인하였다.

Abstract ▼

The objectives of this study are development of portable arousal measurement, evaluation, and control system. In this project, the following contents were carried out. - survey of the generation mechanism of electrodermal activity and fundamental data related to measuring method - development of aro

The objectives of this study are development of portable arousal measurement, evaluation, and control system. In this project, the following contents were carried out. - survey of the generation mechanism of electrodermal activity and fundamental data related to measuring method - development of arousal level measurement and analysis method from physiological signals. - development of the portable arousal measuring system - propose the modified KSS scale(mKSS) for subjective arousal evaluation. - study on the compensation method for initial low arousal level and compensation factor - determine the minimum mKSS level to prevent low vigilance. - development of the stimulating method and the combination of stimuli - development of fuzzy control method to keep or raise arousal level - feasibility study to drowsy driving preventing system.

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...11
• 제 2 장 각성수준과 생리신호...13
• 제 1 절 피부전기활동의 발생기전과 종류 및 측정법...13
• 제 3 장 피부전기활동에 의한 각성도 측정 시스템의 개발...16
• 제 1 절 측정 시스템의 설계...16
• 제 2 절 휴대형 각성도 monitoring system 개발...18
• 제 4 장 각성도의 평가기준과 보상법...20
• 제 1 절 생리신호에 의한 평가법과 평가기준...20
• 제 2 절 주관적 평가 척도와 초기 저각성 수준의 보상법...26
• 제 3 절 각성수준과 평가지표 신호의 상관관계...30
• 제 5 장 각성도 유지 및 향상법...33
• 제 1 절 청각자극과 후각자극의 비교 및 자극법...33
• 제 6 장 Fuzzy 추론에 각성도의 평가와 제어...37
• 제 1 절 EDA와 Fuzzy 추론을 이용한 각성수준의 제어...37
• 제 2 절 실험결과...41
• 제 7 장 실시간 각성도 측정 및 제어 시스템 개발과 응용...44
• 제 1 절 실시간 각성도 모니터링 시스템 개발...44
• 제 2 절 졸음운전 방지 시스템 개발을 위한 응용연구...46
• 제 8 장 결론...61
• 참고문헌...62