Diseño e implementación de un sistema basado en electroencefalografía para detectar y eliminar la somnolencia durante la conducción

Abstract

[EN] The aim is to design a system able to detect the level of drowsiness of the user while driving a vehicle. In order to do this, an electroencephalography acquisition system will be used to register the cerebral activity of the subject. The EEG data will be received in a PC, to check the quality of the signals of the different electrodes. Then, these data will be sent to MATLAB for its processing. In MATLAB a program will be used that, firstly, will store information of EEG of the subject in both a state of concentration and alert, and of drowsiness. Next it will analyse the features of the collected data, and it will be used to train a classifier. Finally, said classifier will receive real-time EEG data from the driver and will determine whether the subject is in an alertness or drowsiness state. In the latter case the program will generate some alarms and will control a data acquisition card to act upon an electrical stimulation system, in order to take the driver back to a state of attention. In addition, an accelerometer-based system will be added that will detect drowsiness from head movemens.

[ES] Se pretende diseñar un sistema que detecte el nivel de somnolencia del usuario mientras está conduciendo un vehículo. Para ello se utilizará un sistema de adquisición de electroencefalografía que registre la actividad cerebral del sujeto. Los datos de EEG se recibirán en un PC, donde se comprobará la calidad de las señales de los diferentes electrodos. A continuación, estos datos serán enviados a MATLAB para su procesamiento. En MATLAB se utilizará un programa que, primeramente, almacenará información de EEG del sujeto tanto en estado de concentración y alerta, como de somnolencia. Seguidamente se analizarán las características de los datos recogidos, y se utilizarán para entrenar un clasificador. Finalmente, dicho clasificador recibirá en tiempo real los datos de EEG del conductor y determinará si el sujeto está en estado de alerta, o de somnolencia. Cuando se dé el segundo caso el programa generará unas alarmas y controlará una tarjeta de adquisición de datos para activar un sistema de electroestimulación, con objeto de devolver al conductor al estado de atención. Además, se añadirá un sistema basado en acelerómetro que detectará somnolencia a partir de movimientos de cabeza.

[CA] Es pretén dissenyar un sistema que detecte el nivell de somnolència de l'usuari mentre està conduint un vehicle. Per a açò s'utilitzarà un sistema d'adquisició d'electroencefalografia que registre l'activitat cerebral del subjecte. Les dades de EEG es rebran en un PC, on es comprovarà la qualitat dels senyals dels diferents elèctrodes. A continuació, aquestes dades seran enviades a MATLAB per al seu processament. En MATLAB s'utilitzarà un programa que, primerament, emmagatzemarà informació de EEG del subjecte tant en estat de concentració i alerta, com de somnolència. Seguidament s'analitzaran les característiques de les dades arreplegades, i s'utilitzaran per a entrenar un classificador. Finalment, aquest classificador rebrà en temps real les dades de EEG del conductor i determinarà si el subjecte està en estat d'alerta, o de somnolència. Quan es done el segon cas el programa generarà unes alarmes i controlarà una targeta d'adquisició de dades per a activar un sistema de electroestimulació, a fi de retornar al conductor a l'estat d'atenció. A més, s'afegirà un sistema basat en acceleròmetre que detectarà somnolència a partir de moviments de cap.