[发明专利]基于去差异化尺寸参量的驾驶姿态特征分类方法

说明书

本发明公开了一种基于去差异化尺寸参量的驾驶姿态特征分类方法，其特征是：选取关键尺寸参量以代替常用的关节角度参量用以描述驾驶姿态，并排除体格特征差异的影响，得到去差异化尺寸参量；进而运用k‑均值聚类方法对去差异化尺寸参量的样本数据进行聚类分析，并借助散点图对聚类结果进行可视化表述，实现不同驾驶姿态特征分类。本发明能够较为便捷的测定驾驶者的姿态偏好特征，为面向用户的个性化驾驶舱布局设计提供数据支持。

技术领域

本发明涉及汽车人机工程学技术领域，特别是指一种用于研究汽车驾驶员姿态偏好的驾驶姿态简化测定及其特征区分方法。

背景技术

汽车驾驶是一项长时间的人机作业。在这个过程中，如果驾驶者所处的乘驾空间使其驾驶姿态不符合自身的偏好特征，易引起身体局部不适，甚至是肌肉、骨骼劳损。驾驶姿态通常采用人体各个关节的角度参量进行描述，但角度参量不能够直接应用于驾驶舱布局设计，因此需要采用与角度参量相关的尺寸参量来描述驾驶姿态。然而，尺寸参量又会受到驾驶者体格特征差异的影响，在考虑个体差异化的研究中无法准确描述驾驶姿态特征。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于去差异化尺寸参量的驾驶姿态特征分类方法，以期能够便捷、准确的测定驾驶者的姿态偏好特征，为面向用户的个性化驾驶舱布局设计提供数据支持。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种基于去差异化尺寸参量的驾驶姿态特征分类方法，是应用于根据驾驶坐姿侧视图所描述的人体二维模型中，其特点是按如下步骤进行：

步骤1、驾驶姿态的简化测定：

步骤1.1、在所述人体二维模型中标示人体不同的关节部位，包括：

将躯干中心线与大腿中心线的交点，即髋关节标示点，记为H；

将肩关节标示点，记为S；

将手掌中心标示点，记为P；

将踝关节标示点，记为A；

将肘关节标示点，记为E；

将膝关节标示点，记为K；

步骤1.2、在所述人体二维模型中测定人体关键尺寸参量，包括：

将所述肩关节标示点S和髋关节标示点H的竖直距离，记为d₁；

将所述手掌中心标示点P和肩关节标示点S的水平距离，记为d₂；

将所述手掌中心标示点P和髋关节标示点H的竖直距离，记为d₃；

将所述踝关节标示点A和髋关节标示点H的水平距离，记为d₄；

将所述踝关节标示点A和髋关节标示点H的竖直距离，记为d₅；

步骤1.3、获取所述人体二维模型中的去差异化尺寸参量，包括：

以d₁/h_s表示相对坐高，表征驾驶者上体的倾斜程度，其中h_s是所述肩关节标示点S至髋关节标示点H的距离，即人体躯干长度；

以d₂/l_u表示方向盘相对水平距离，表征排除人体臂长差异的驾驶者距方向盘远近程度，其中l_u＝l₁+l₂，l₁为所述肩关节标示点S至肘关节标示点E的距离，l₂为所述肘关节标示点E至手掌中心标示点P的距离；