[發明專利]一種考慮肌電信號的駕駛員舒適駕駛姿態下的人機布置參數匹配的方法

有效

• 申請號: 201910201868.0
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109760691B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 高菲;王星月;高鎮海;宋學偉;胡宏宇;奚昆;雷典;宗實
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60W40/08
• 分類號: B60W40/08;A61B5/0488
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 姜美洋

本發明公開了一種考慮肌電信號的駕駛員舒適駕駛姿態下的人機布置參數匹配的方法，包括：步驟一、分別調整測試車輛的方向盤、座椅、油門踏板位置，確定多組不同實驗位置；步驟二、使駕駛員分別在所述實驗位置進行測試，選取肌肉激活程度大的活動肌肉群，采集靜態駕駛姿勢的肌電信號；步驟三、通過所述肌電信號確定肌肉激活程度后，建立肌肉激活程度與不舒適度之間的關系函數，分析肌肉對所述不舒適度的影響權重，計算所述不同實驗位置對應的靜態駕駛姿勢的整體不舒適度；步驟四、確定所述整體不舒適度最小值的實驗位置為所述人機布置參數。

技術領域

本發明涉及人機布置領域，具體涉及一種考慮肌電信號的駕駛員舒適駕駛姿態下的人機布置參數匹配的方法。

背景技術

隨著我國汽車工業的迅速發展，消費者在關注汽車安全性、穩定性以及可靠性等基本性能的同時，也在越來越多的關注著汽車的舒適性能。汽車的舒適性能包括兩個部分，一個部分是操縱舒適性，另一個部分是乘坐舒適性。其中，與駕駛員的安全、效率以及健康直接相關的是操縱舒適性，操控部件的布置直接決定駕駛姿勢，長時間保持某固定姿勢對駕駛員的腰、頸、背等造成一定傷害。因此對操控部件布置進行優化十分重要。駕駛者的操縱舒適性主要取決于汽車方向盤、座椅以及腳踏板等與駕駛者的匹配關系。因此，為了使駕駛者能夠在駕駛過程中獲得更加舒適的駕駛姿勢，提高駕駛者的操縱舒適性，如何改善駕駛室的內部布置已經成為現代汽車人機交互設計的主要研究方向。

發明內容

本發明設計開發了一種考慮肌電信號的駕駛員舒適駕駛姿態下的人機布置參數匹配的方法，本發明的發明目的是通過基于肌電信號的測試，建立駕駛員的最佳舒適狀態的駕駛布置。

本發明提供的技術方案為：

一種考慮肌電信號的駕駛員舒適駕駛姿態下的人機布置參數匹配的方法，包括如下步驟：

步驟一、分別調整測試車輛的方向盤、座椅、油門踏板位置，確定多組不同實驗位置；

步驟二、使駕駛員分別在所述實驗位置進行測試，選取肌肉激活程度大的活動肌肉群，采集靜態駕駛姿勢的肌電信號；

步驟三、通過所述肌電信號確定肌肉激活程度后，建立肌肉激活程度與不舒適度之間的關系函數，分析肌肉對所述不舒適度的影響權重，計算所述不同實驗位置對應的靜態駕駛姿勢的整體不舒適度；

步驟四、確定所述整體不舒適度最小值的實驗位置為所述人機布置參數。

優選的是，在所述步驟一中，所述實驗位置包括：方向盤中心點到駕駛員H點的縱向距離，方向盤中心點到踵點的豎直距離，油門踏板中心點到駕駛員H點的縱向距離和踵點到駕駛員H點的豎直距離。

優選的是，在所述步驟二中，采集靜態駕駛姿勢的肌電信號包括如下步驟：

步驟1、在選取的肌肉處粘貼電極片，通過呼吸綁帶將多導生理記錄儀的信號發射器綁在駕駛員手臂或腿部，并將信號發射器的電極導線夾在電極片上；

步驟2、設置生理記錄儀的模擬數據采集通道，使信號接收模塊與信號發射模塊匹配，進行測試肌肉的標定，測得肌肉最大自主收縮力時的肌電信號；

步驟3、駕駛員坐上帶有方向盤和踏板的三坐標柔性試驗臺架，雙手把住方向盤，右腳踩在油門踏板上，等姿勢擺好后，生理記錄儀開始測量，測試時間為30min，測量并記錄肌電信號數據，計算肌肉激活程度和肌肉中值頻率。

優選的是，所述肌肉激活程度計算過程為：

式中，RMS_Test為當前肌電信號RMS值，RMS_MVC為肌肉最大自助收縮時的肌電信號RMS值；

其中，