[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

本發明一種基于駕駛人生理數據的駕駛適宜性評價方法，包括如下步驟：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；采集壓力傳感器、距離傳感器及角度傳感器數據并傳入分析系統；分析系統根據預設程序計算指標的隸屬度及等級關聯度；對適宜程度低于“合格”的指標進行預警；輸出該駕駛人的適宜性等級。本發明提出一種能夠篩選適宜程度較低的指標，并根據大量測試數據的客觀分類代替主觀評價，進而獲得客觀評價等級的方法，為日后汽車座椅檢測技術中有針對性地提升駕駛人適宜性提供理論依據。

技術領域

本發明屬于汽車座椅的檢測技術領域，具體涉及一種基于駕駛人生理數據的駕駛適宜性評價方法及系統。

背景技術

隨著經濟的不斷發展，汽車已成為出行需求必不可少的一部分，在長時間駕駛過程中，舒適的駕駛環境可以有效地提升駕駛體驗，減緩駕駛疲勞，提升駕駛安全系數。如果汽車座椅設計不當，駕駛人無法獲得合理舒適的坐姿，人車互動的適宜性體驗較差，很容易增加駕駛人的不適感，從而導致惡性交通事故的發生。由于評價駕駛適宜性的量化指標數量較多，且這些指標與駕駛人對駕駛空間適宜性的評價標準之間的關系相當復雜，而駕駛人對舒適性的感覺也存在模糊不確定性，很難直接從直觀數據上獲取乘客的適宜程度。因此，探究在多項指標影響下的駕駛人與車輛空間之間的良好互動關系，是提升汽車駕駛安全性，降低疲勞駕駛，減少交通事故的重要途徑。

座椅壓力分布、駕駛人關節角度及自身體征對駕駛適宜與否具有重要的影響。駕駛人在進入駕駛空間后，駕駛人與座椅接觸面的壓力分布將影響駕駛人的血液流動，是相對直接反映乘坐舒適性的客觀因素；而駕駛人臂長、坐高等自身體征及肘、膝關節角度大小關系到駕駛過程操作的高效性，對于汽車的駕駛安全和駕駛體驗感受具有重要意義。

相關方法中，對于駕駛適宜性的評估，通常采用評價專家對駕駛的適宜性進行主觀評價的。由于評價結果受主觀評價的個人經驗影響較大，評價的客觀性及可靠性不高。

發明內容

本發明為了解決現有駕駛適宜性的評估中，客觀性及可靠性不高的問題，提供一種基于駕駛人生理數據的駕駛適宜性評價方法及系統。

本發明一種基于駕駛人生理數據的駕駛適宜性評價方法，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。

進一步地，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。