Estudio exploratorio sobre el uso de la variabilidad de frecuencia pulsátil (VFP) para identificación del adormecimiento en conductores

Arroyave Restrepo, Carlos Alberto; Meza Valencia,Jhoann Camilo

Estudio exploratorio sobre el uso de la variabilidad de frecuencia pulsátil (VFP) para identificación del adormecimiento en conductores

dc.contributor.advisor	Argüello Prada, Erick Javier
dc.contributor.author	Arroyave Restrepo, Carlos Alberto
dc.contributor.author	Meza Valencia,Jhoann Camilo
dc.creator.degree	Trabajo de grado presentado para optar al título de Ingeniero Electrónico
dc.date.accessioned	2025-09-11T00:19:24Z
dc.date.available	2025-09-11T00:19:24Z
dc.date.issued	2021
dc.description	Una de las causas más frecuentes de los accidentes viales es la somnolencia en conductores. Esta se produce en gran parte a la necesidad no satisfecha de un adecuado descanso lo cual genera tiempos de reacción más elevados, vigilancia reducida y deficiencias en el procesamiento de la información. Con el fin de contribuir con la prevención y/o reducción de accidentalidad, se han implementado varios métodos para detectar la somnolencia. Sin embargo, la mayoría de estos abordajes poseen requerimientos computacionales elevados, lo cual, a su vez, supone un incremento en los costos económicos. Asimismo, si bien algunos enfoques ofrecen resultados prometedores, muy pocos han sido evaluados desde el punto de vista de su usabilidad, portabilidad y comodidad, tomando en cuenta que la persona que lleve puesto el dispositivo estará frente al volante. Como alternativa ante esta problemática, la presente investigación tuvo como objetivo desarrollar un dispositivo para detectar la somnolencia en conductores a través de la variabilidad de la frecuencia pulsátil (VFC), que utiliza como base fundamental la señal fotopletismográfica para definir el estado del conductor, ya que es una técnica simple, de bajo costo y no es invasiva. Para determinar si el sujeto está en somnolencia, se obtuvieron los indicadores de la variabilidad de la frecuencia de pulso en el dominio del tiempo durante 2 horas a 10 participantes sanos. Al realizar una comparación de los valores del antes y después de los episodios de somnolencia, la gran mayoría mostró cambios significativos (p < 0.05) los tamaños de efectos fueron considerables (> 0.8). Con base en estos resultados, se pudo establecer que el método a través de la variabilidad de la frecuencia pulsátil puede usarse para detectar la somnolencia e implementarlo como una posible herramienta para reducir el riesgo via
dc.description.abstract	For drivers, one of the most frequent causes of road accidents is drowsiness. This is largely due to the unsatisfied need for adequate rest, which causes higher reaction times, reduced vigilance and deficiencies in information processing. In order to contribute to the prevention and/or reduction of accidents, several methods have been implemented to detect drowsiness. However, most of those approaches involve high computational requirements, which, in turn, may increase economic costs. Furthermore, although some approaches offer promising results, very few have been evaluated according to their usability, portability and comfort. In an attempt to address this issue, the present research aimed to develop a device to detect drowsiness in drivers through the pulse rate variability (PRV), which uses as a fundamental basis the photoplethysmographic signal to define the driver's state, since it is a simple, low-cost and non-invasive technique. To determine whether the subject is in drowsiness, time-domain pulse rate variability indexes were computed for 2 hours from ten healthy participants. Most of these indexes showed significant differences and effect sizes (p < 0.05) before and after drowsiness states, and the effect sizes were considerably larger (> 0.8). Based on these results, it could be established that the pulsatile frequency variability method can be used to detect drowsiness and implemented as a possible tool to reduce road risk
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	30 páginas
dc.identifier.citation	Arroyave Restrepo, Carlos Alberto;Meza Valencia, J. C. (2021). Estudio exploratorio sobre el uso de la variabilidad de frecuencia pulsátil (VFP) para identificación del adormecimiento en conductores. Universidad Santiago de Cali.
dc.identifier.uri	https://repositorio.usc.edu.co/handle/20.500.12421/8005
dc.language.iso	es
dc.publisher	Universidad Santiago de Cali
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería
dc.publisher.program	Ingeniería de Electrónica
dc.pubplace.city	Cali
dc.pubplace.state	Valle del Cauca
dc.rights.acceso	Acceso Abierto
dc.rights.cc	Reconocimiento 4.0 Internacional (CC BY 4.0)
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.source.institution	Universidad Santiago de Cali
dc.source.repository	Repositorio Institucional USC
dc.subject	Somnolencia
dc.subject	Fotopletismografía
dc.subject	Variabilidad de Frecuencia Pulsátil
dc.subject	Frecuencia Cardíaca
dc.subject.keyword	Drowsiness
dc.subject.keyword	Photoplethysmography
dc.subject.keyword	Pulse Rate Variability
dc.subject.keyword	Heart Rate
dc.title	Estudio exploratorio sobre el uso de la variabilidad de frecuencia pulsátil (VFP) para identificación del adormecimiento en conductores
dc.type	Thesis
dc.type.spa	Artículo