[發明專利]提取駕駛風格特征參數的實驗系統及駕駛風格識別方法

在審

• 申請號: 202010540775.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111731312A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 趙雅婷;趙韓;黃康;邱明明
• 申請（專利權）人: 蘇州綠科智能機器人研究院有限公司;趙雅婷
• 主分類號: B60W40/09
• 分類號: B60W40/09;G06K9/62;G05B13/04;G01D21/02
• 代理公司: 合肥方舟知識產權代理事務所(普通合伙) 34158
• 代理人: 朱榮

本發明公開了一種提取駕駛風格特征參數的實驗系統和駕駛風格識別方法，提取駕駛風格特征參數的實驗系統包括駕駛員操作臺、肌肉電信號傳感器、下位機和上位機，所述的駕駛員操作臺用于模擬不同車流密度的駕駛場景，并且可實時獲得制動踏板開度信息、加速踏板開度信息、方向盤轉角信息；以及識別并存儲車輛行駛過程中的速度值、識別并存儲車輛在地圖中所處坐標；所述的肌肉電信號傳感器用于采集駕駛員的腓腸肌信號和脛骨前肌信號，本發明通過實驗系統能夠較為全面且精準的采集駕駛風格特征參數，并用于考慮車流密度影響的駕駛風格分類與識別，在特征參數采集與應用上具有突破性的意義。

技術領域

本發明涉及汽車能量管理策略的技術領域，具體為提取駕駛風格特征參 數的實驗系統和駕駛風格識別方法。

背景技術

駕駛風格是駕駛員在駕駛車輛過程中的行為特征，體現在行駛過程中人 對車的輸入及整車響應。在整車能量管理策略開發過程中，駕駛風格的有效 識別可增強整車對不同駕駛風格自適應能力，這對于混合動力汽車燃油經濟 性和排放性能的提高具有重要意義。

道路上車流密度的不同會對駕駛風格的分類與識別造成極大影響，這就 導致提取出的同一組駕駛風格特征參數在不同的車流密度下可能會表現出不 同的駕駛風格類型，如：同一組駕駛風格特征參數在車流密度較大的情況下 表現出的是激進型的風格，但在車流密度較小的情況下表現出的則是普通型 的風格。為此，需要對不同車流密度下的駕駛風格進行重新定義與修正。所 以有必要設計一種提取駕駛風格特征參數的實驗系統和駕駛風格識別方法及 基于該實驗系統的考慮車流密度影響的駕駛風格分類與識別方法。

發明內容

本發明的目的在于設計一種提取駕駛風格特征參數的實驗系統及基于該 實驗系統的考慮車流密度影響的駕駛風格分類與識別方法。以期通過實驗系 統采集到不同車流密度下較為全面和準確的與駕駛風格有關的駕駛數據，并 提取出相應特征參數，然后基于這些提取得到的駕駛風格特征參數采用一種 多層次混合算法，包括主成分分析法、減法聚類算法、K均值聚類算法，建立 了不同車流密度下的駕駛風格特征參數表，進而通過一種用于駕駛風格識別 的算法，即隨機森林算法，精準的識別出不同車流密度下駕駛員的駕駛風格， 以此通過駕駛風格自適應控制策略的制定與優化來提高汽車的燃油經濟性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種提取駕駛風格特征參 數的實驗系統，包括駕駛員操作臺、肌肉電信號傳感器、下位機和上位機， 其中：

所述的駕駛員操作臺用于模擬不同車流密度的駕駛場景，并且可實時獲 得制動踏板開度信息、加速踏板開度信息、方向盤轉角信息；以及識別并存 儲車輛行駛過程中的速度值、識別并存儲車輛在地圖中所處坐標；

所述的肌肉電信號傳感器用于采集駕駛員的腓腸肌信號和脛骨前肌信 號；

所述的下位機可將駕駛員操作臺獲得的信息以及肌肉電信號傳感器檢測 的信息傳送至上位機；

所述的上位機通過下位機傳遞的信息，提取不同車流密度下的駕駛特征 參數，并且上位機將駕駛特征參數進行多層次混合算法處理，進而建立駕駛 風格識別模型，并對駕駛風格識別模型進行訓練。

進一步的，所述的駕駛員操作臺上設置有制動踏板、加速踏板和方向盤 以及裝置在駕駛員操作臺上的模擬駕駛軟件和視覺識別軟件，制動踏板、加 速踏板和方向盤通過角度傳感器檢測制動踏板開度信息、加速踏板開度信息、 方向盤轉角信息，模擬駕駛軟件可模擬四種車流密度的駕駛場景，視覺識別 軟件包括儀表盤識別軟件、GPS坐標識別軟件。

進一步的，四種車流密度的駕駛場景分別為10％、40％、70％、100％的四種 城區工況。

進一步的，所述的下位機為STM32單片機。

進一步的，多層次混合算法包括主成分分析法、減法聚類算法、K均值聚 類算法，建立了不同車流密度下的駕駛風格特征參數表，進而形成駕駛風格 識別模型。