[發(fā)明專利]基于去差異化尺寸參量的駕駛姿態(tài)特征分類方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611064223.X
• 申請(qǐng)日: 2016-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106778532B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉明周;張淼;扈靜;劉正瓊;葛茂根;張銘鑫;凌琳;張璽;王小巧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于去差異化尺寸參量的駕駛姿態(tài)特征分類方法，其特征是：選取關(guān)鍵尺寸參量以代替常用的關(guān)節(jié)角度參量用以描述駕駛姿態(tài)，并排除體格特征差異的影響，得到去差異化尺寸參量；進(jìn)而運(yùn)用k?均值聚類方法對(duì)去差異化尺寸參量的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，并借助散點(diǎn)圖對(duì)聚類結(jié)果進(jìn)行可視化表述，實(shí)現(xiàn)不同駕駛姿態(tài)特征分類。本發(fā)明能夠較為便捷的測(cè)定駕駛者的姿態(tài)偏好特征，為面向用戶的個(gè)性化駕駛艙布局設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車人機(jī)工程學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種用于研究汽車駕駛員姿態(tài)偏好的駕駛姿態(tài)簡(jiǎn)化測(cè)定及其特征區(qū)分方法。

背景技術(shù)

汽車駕駛是一項(xiàng)長(zhǎng)時(shí)間的人機(jī)作業(yè)。在這個(gè)過(guò)程中，如果駕駛者所處的乘駕空間使其駕駛姿態(tài)不符合自身的偏好特征，易引起身體局部不適，甚至是肌肉、骨骼勞損。駕駛姿態(tài)通常采用人體各個(gè)關(guān)節(jié)的角度參量進(jìn)行描述，但角度參量不能夠直接應(yīng)用于駕駛艙布局設(shè)計(jì)，因此需要采用與角度參量相關(guān)的尺寸參量來(lái)描述駕駛姿態(tài)。然而，尺寸參量又會(huì)受到駕駛者體格特征差異的影響，在考慮個(gè)體差異化的研究中無(wú)法準(zhǔn)確描述駕駛姿態(tài)特征。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出一種基于去差異化尺寸參量的駕駛姿態(tài)特征分類方法，以期能夠便捷、準(zhǔn)確的測(cè)定駕駛者的姿態(tài)偏好特征，為面向用戶的個(gè)性化駕駛艙布局設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。

本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種基于去差異化尺寸參量的駕駛姿態(tài)特征分類方法，是應(yīng)用于根據(jù)駕駛坐姿側(cè)視圖所描述的人體二維模型中，其特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、駕駛姿態(tài)的簡(jiǎn)化測(cè)定：

步驟1.1、在所述人體二維模型中標(biāo)示人體不同的關(guān)節(jié)部位，包括：

將軀干中心線與大腿中心線的交點(diǎn)，即髖關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)，記為H；

將肩關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)，記為S；

將手掌中心標(biāo)示點(diǎn)，記為P；

將踝關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)，記為A；

將肘關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)，記為E；

將膝關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)，記為K；

步驟1.2、在所述人體二維模型中測(cè)定人體關(guān)鍵尺寸參量，包括：

將所述肩關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)S和髖關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)H的豎直距離，記為d₁；

將所述手掌中心標(biāo)示點(diǎn)P和肩關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)S的水平距離，記為d₂；

將所述手掌中心標(biāo)示點(diǎn)P和髖關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)H的豎直距離，記為d₃；

將所述踝關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)A和髖關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)H的水平距離，記為d₄；

將所述踝關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)A和髖關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)H的豎直距離，記為d₅；

步驟1.3、獲取所述人體二維模型中的去差異化尺寸參量，包括：

以d₁/h_s表示相對(duì)坐高，表征駕駛者上體的傾斜程度，其中h_s是所述肩關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)S至髖關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)H的距離，即人體軀干長(zhǎng)度；

以d₂/l_u表示方向盤相對(duì)水平距離，表征排除人體臂長(zhǎng)差異的駕駛者距方向盤遠(yuǎn)近程度，其中l(wèi)_u＝l₁+l₂，l₁為所述肩關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)S至肘關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)E的距離，l₂為所述肘關(guān)節(jié)標(biāo)示點(diǎn)E至手掌中心標(biāo)示點(diǎn)P的距離；