[發明專利]一種全風擋平視顯示的駕駛工效設計平臺

有效

• 申請號: 201510055072.0
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104575155B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 張燕軍;孫有朝
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G09B9/04
• 分類號: G09B9/04
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙)32222
• 代理人: 許必元

技術領域

本發明屬于人機系統設計與仿真的技術領域，涉及一種全風擋平視顯示的駕駛工效設計平臺。

背景技術

平視顯示（Head Up Display，HUD）最初開發的目的是作為軍機的一種簡單武器系統瞄準具，隨著HUD性能的不斷提高和功能的不斷完善，其顯示的信息種類和數量也不斷發生變化，旨在使駕駛員不需要低頭就能夠看到其駕駛操縱所需要的重要信息，從而達到降低駕駛員低頭查看儀表頻率、減少喪失情景意識發生可能性的目的。

目前，HUD主要針對航空、地面交通等相關的應用環境條件，以小視域為主，對于全風擋的HUD涉及較少，由于全風擋HUD的大視域范圍的特點，在工效設計的層面，缺少支持全風擋HUD界面的工效設計的有效技術手段，難以確定全風擋HUD界面對駕駛員行為績效的影響程度。而全風擋平視顯示工效設計平臺是實現基于全風擋平視顯示的人在回路駕駛操縱模擬仿真的必要操縱平臺，是支持全風擋平視顯示工效設計的必須軟硬件條件。因此，急需一種依靠PC環境和軟件仿真技術，以駕駛操縱過程仿真為數據支持和驅動實現的全風擋平視顯示工效設計平臺。

發明內容

本發明針對目前缺少支持全風擋平視顯示界面的工效設計的有效技術手段的不足，提出一種全風擋平視顯示的駕駛工效設計平臺，能使駕駛員參與到環路閉環仿真構架當中，通過該平臺可根據實時采集的操縱組件操縱數據得到用于全風擋平視顯示輸入的驅動數據，實現了交通狀況信息和系統信息數據的動態顯示，彌補了現有技術中只能顯示靜態操縱數據的缺陷，該平臺在全風擋平視顯示應用中能降低交通事故的發生，提高駕駛的安全性。

本發明的技術方案是：一種全風擋平視顯示的駕駛工效設計平臺，其特征在于：設有外視景系統、駕駛操縱裝置、數據采集系統、駕駛員生理心理指標參數實時采集模塊、中控儀表顯示界面、仿真計算機、投影系統和全風擋平視顯示界面，所述外視景系統、駕駛操縱裝置、數據采集系統、駕駛員生理心理指標參數實時采集模塊、中控儀表顯示界面、仿真計算機、投影系統和全風擋平視顯示界面連接構成人機環路的閉環仿真系統。

所述外視景系統根據駕駛模擬的交通路況和實時的駕駛操縱輸入，通過外視景數據庫生成。

所述數據采集系統包括駕駛員操縱行為和操縱數據的采集。

所述生理心理指標參數實時采集模塊由腦電圖信息采集設備、心電數據采集設備和眼動特征采集設備組成。

所述仿真計算機由系統仿真模型和視景仿真模型構建而成。

所述全風擋的平視顯示通過所述投影系統進行投影顯示。

所述的全風擋平視顯示的駕駛工效設計平臺實現全風擋平視顯示的駕駛工效設計的方法，具體包括如下步驟：

(1)仿真計算機依據系統仿真模型輸出行駛數據，所述行駛數據包括驅動中控儀表顯示界面顯示對象的數據、全風擋的平視顯示界面顯示對象的數據和駕駛外視景數據；

(2)操縱裝置按照駕駛員的駕駛操縱行為，將相應的動作數據作為仿真模型的數據輸入，駕駛員的操縱行為分別涉及以全風擋平視顯示界面顯示信息為輸入和已中控儀表顯示界面顯示信息為輸入兩種形式；

(3)仿真計算機解算后的輸出數據以預先設定的顯示方案將中控儀表顯示界面顯示對象的編碼形式和全風擋平視顯示界面顯示對象的編碼形式將信息呈現在顯示界面，其中全風擋平視顯示界面的顯示信息通過投影的方式顯示與風擋之上；

(4)模擬仿真計算機結合駕駛員的操縱輸入數據，更新行駛數據包括驅動中控儀表顯示界面顯示對象的數據、全風擋的平視顯示界面顯示對象的數據和駕駛外視景數據；

(5)駕駛員按照模擬任務，完成預定線路的模擬駕駛操縱；在完成模擬駕駛操縱任務過程中，駕駛員的生理心理指標參數實時采集模塊將對駕駛員的生理心理指標參數進行采集、顯示和存儲，分別涉及以全風擋平視顯示界面顯示信息為輸入和已中控儀表顯示界面顯示信息為輸入兩種形式完成模擬任務的相關數據以形成對比；

(6)駕駛員按照預定線路完成模擬任務，對駕駛模擬任務進行主觀評價，給出評價結果；

(7)綜合分析評價全風擋平視顯示界面的顯示方案對駕駛員的行為績效的影響，滿足工效設計要求，則全風擋平視顯示的駕駛工效設計方案結束。