[發明專利]基于模擬駕駛平臺的駕駛員駕駛模式分析系統及分析方法

在審

• 申請號: 201810616390.3
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN109035960A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 田彥濤;張宇;徐卓君;石屹然;盧輝遒;陳華
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G09B9/052
• 分類號: G09B9/052
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉程程

本發明公開了基于模擬駕駛平臺的駕駛員駕駛模式分析系統及分析方法，屬于駕駛員行為特性分析技術領域。該系統包括：駕駛環境仿真模塊，駕駛員信號采集與分析模塊以及駕駛模式分析模塊。駕駛環境仿真模塊包含能模擬道路環境的場景仿真模塊和能模擬駕駛艙的駕駛行為仿真模塊；駕駛員信號采集與分析模塊包含腦電信號采集與分析模塊、肌電信號采集與分析模塊、視覺信息采集與分析模塊；駕駛模式分析模塊可將多傳感器的信號分析結果進行融合，得出駕駛員的駕駛模式。本發明利用駕駛員的生理信號和視覺信息聯合分析了駕駛員的駕駛模式，更加準確，能為駕駛員建模和智能輔助駕駛技術提供更全面的依據。

技術領域

本發明屬于汽車實驗領域，涉及模式識別、智能交通等領域，適用于駕駛員行為狀態分析與駕駛員行為建模，具體涉及一種基于模擬駕駛平臺的駕駛員駕駛模式分析系統及分析方法。

背景技術

智能汽車是目前汽車發展的一個重要研究方向，而以駕駛員為中心的智能汽車主動安全系統正受到發達國家以及世界范圍的廣泛關注。智能汽車對比傳統汽車的改進是，增加了眾多先進傳感器，如雷達，攝像頭等，以及相應的控制器和執行器。它使車輛具備環境感知能力，能夠進行人/車/路/云等的智能信息交流，并自動判斷分析當前的行駛狀態，最終能實現代替人操作的目的。

駕駛員對于智能輔助駕駛方面的研究具有非常重要的作用。輔助駕駛系統中，對駕駛員建模是非常重要的一部分。駕駛員模型的建立需要對駕駛員行為和狀態進行分析，駕駛員生理信號和視頻信號的分析則是重要的方法之一。對駕駛員數據的采集與模式分析是駕駛員建模的基礎，在對信號數據加以分析的過程中，可以獲得建立駕駛員的狀態模型的依據，從而為輔助駕駛技術研究做鋪墊。

目前，常見的駕駛員數據采集系統對駕駛員的數據采集不夠全面，并且對數據的特征提取與分析方面，一般是針對疲勞駕駛等特殊的狀態，缺少對駕駛員狀態的一般性分析和概括，對常見駕駛模式下的駕駛行為狀態分析問題關注較少。因此，基于模擬駕駛平臺的駕駛員駕駛模式分析系統與分析方法有助于對駕駛員特性有更加全面和清晰的認識。

公告號為CN106611526A的專利文獻公開了一種駕駛員駕駛特性數據采集實驗臺及其換道數據采集方法，該文獻通過實時采集駕駛員駕駛過程中的操縱信號和生理信號等，研究駕駛員駕駛行為，能夠獲取全面并有效的多種駕駛員數據。但是其對數據的分析挖掘還不夠充分，尚未通過數據總結駕駛員的駕駛特性規律。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，設計了一種基于模擬駕駛平臺的駕駛員駕駛模式分析系統及分析方法，使其能夠全面采集駕駛員信息，并對駕駛員的狀態和行為進行相應的模式分析，獲得建立駕駛員狀態模型的依據。結合說明書附圖，本發明的技術方案如下：

基于模擬駕駛平臺的駕駛員駕駛模式分析系統，所述分析系統由駕駛環境仿真模塊、信號采集分析模塊和駕駛模式分析模塊組成；

所述駕駛環境仿真模塊用于為被試駕駛員提供仿真駕駛環境，所述信號采集分析模塊用于對駕駛員的腦電信號、肌電信號以及視覺信號進行采集與分析，信號采集分析模塊將分析獲得腦電信號的beta波樣本熵，獲得肌電信號的高頻小波系數以及駕駛員眼睛開度發送至駕駛模式分析模塊，所述駕駛模式分析模塊用于對接收到的數據進行處理，最終判斷當前駕駛員的駕駛模式。

所述駕駛環境仿真模塊由場景仿真模塊和駕駛行為仿真模塊組成；

所述場景仿真模塊由三個連接的顯示屏組成，所述顯示屏設置于駕駛員前方，用于向駕駛員呈現虛擬駕駛場景；

所述駕駛行為仿真模塊由設置在駕駛員周圍的踏板、方向盤、檔位和座椅組成，用于向駕駛員提供仿真駕駛操縱環境，以實現駕駛員對相應的工況做出判斷和操作。

所述信號采集分析模塊由腦電信號采集模塊、腦電信號分析模塊、肌電信號采集模塊、肌電信號分析模塊、視覺信號采集模塊以及視覺信號分析模塊組成；