[發明專利]基于駕駛人生理數據的駕駛適宜性評價方法及系統

有效

• 申請號: 201911376918.5
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111160762B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 馮樹民;孫雅麗;盛彬;趙琥;宋子龍;黃秋菊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F18/241
• 分類號: G06F18/241;G06F17/18;G01M17/007
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種基于駕駛人生理數據的駕駛適宜性評價方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、在駕駛人身上配備角度測量傳感器，在駕駛座椅安裝壓力傳感器，在車內安裝距離傳感器；采集待評價駕駛人的人體數據，并根據駕駛人的體征對汽車座椅的位置進行調整；對駕駛人的靜坐姿勢進行調整，在保持最佳駕駛模式下，采集駕駛人保持穩定坐姿時的關節角度數據以及每個區域的體壓分布數據；

步驟二、根據專業人員在前期進行的駕駛舒適性評價試驗，劃分出5個評價等級，將不同體態駕駛人在不同評價等級下的各項參數數據輸入評價數據庫，并構建分析平臺，確定5個評價等級的標準值及隸屬度函數；

步驟三、將距離傳感器、角度測量傳感器和壓力傳感器采集到的參數數據傳入分析平臺中，利用隸屬度函數計算數據中各指標對應等級的隸屬度，構建隸屬度矩陣A，得到各項參數數據對應的評價等級的隸屬度，從而確定影響駕駛適宜性的主要因素；

步驟四、對駕駛人的各項參數數據使用灰色關聯度法，構建關聯度矩陣B，得到5個評價等級與對應的各參數數據的關聯度；

步驟五、用熵權法確定各參數的權重值，結合參數關聯度計算得到5個評價等級各自的綜合關聯指數，取綜合關聯度最大值所對應的等級，作為駕駛人與車輛的適宜性評價等級；

步驟一中，所述角度測量傳感器測量肘、膝、腰和頸的關節角度；壓力傳感器測量包括坐墊壓力傳感器和靠墊壓力傳感器，測量背部、腰部、大腿、座高和座深的壓力值；距離傳感器測量手臂長度、小腿長度、大腿長度、方向盤與座椅高度差、方向盤與肩膀高度差、視線與座椅高度差、視線與操作臺高度差；

所述駕駛人的人體數據包括性別、身高、體重、臂長和腿長；

步驟二中，所述5個評價等級分別為過差、較差、合格、良好和優秀；

對每個參數數據的評價等級的隸屬度計算，采用“正態”結構的隸屬度函數；

某指標對等級過差的隸屬度函數：

某指標對等級較差的隸屬度函數：

某指標對等級及格的隸屬度函數：

某指標對等級良好的隸屬度函數：

某指標對等級優秀的隸屬度函數：

式中，x為待評價駕駛人某指標的檢測值；a₁，a₂，a₃，a₄，a₅為某指標分別對應于五個等級的水平值；

確定隸屬度評價矩陣A的方法包括：所述隸屬度評價矩陣式中r_ki表示待評價駕駛人中指標i對于等級k的隸屬度；

灰色關聯度法中的矩陣式中ξ_ki表示待評價駕駛人評價指標i與等級k的關聯度；

其中，i為某一評價指標，k為評價等級，x_k取指標i的等級k水平值，x_i為指標i的測量數據，與k無關；熵權法確定各指標權重的公式為w＝[w₁?w₂?…?w_i]^T，

其中，P_ij為駕駛人j對應于指標i在各等級下的樣本數據，Q_ij為數據min-max標準化結果；m為評價樣本指標的個數,n為測試駕駛人總數，E_i為第i種指標的信息熵；w_i為指標i的權重。

2.根據權利要求1所述的基于駕駛人生理數據的駕駛適宜性評價方法，其特征在于，步驟三中，對于隸屬于合格等級以下的指標進行預警，并對該指標存在的隱患給出合理建議。