[发明专利]基于模拟驾驶平台的驾驶员驾驶模式分析系统及分析方法

说明书

本发明公开了基于模拟驾驶平台的驾驶员驾驶模式分析系统及分析方法，属于驾驶员行为特性分析技术领域。该系统包括：驾驶环境仿真模块，驾驶员信号采集与分析模块以及驾驶模式分析模块。驾驶环境仿真模块包含能模拟道路环境的场景仿真模块和能模拟驾驶舱的驾驶行为仿真模块；驾驶员信号采集与分析模块包含脑电信号采集与分析模块、肌电信号采集与分析模块、视觉信息采集与分析模块；驾驶模式分析模块可将多传感器的信号分析结果进行融合，得出驾驶员的驾驶模式。本发明利用驾驶员的生理信号和视觉信息联合分析了驾驶员的驾驶模式，更加准确，能为驾驶员建模和智能辅助驾驶技术提供更全面的依据。

技术领域

本发明属于汽车实验领域，涉及模式识别、智能交通等领域，适用于驾驶员行为状态分析与驾驶员行为建模，具体涉及一种基于模拟驾驶平台的驾驶员驾驶模式分析系统及分析方法。

背景技术

智能汽车是目前汽车发展的一个重要研究方向，而以驾驶员为中心的智能汽车主动安全系统正受到发达国家以及世界范围的广泛关注。智能汽车对比传统汽车的改进是，增加了众多先进传感器，如雷达，摄像头等，以及相应的控制器和执行器。它使车辆具备环境感知能力，能够进行人/车/路/云等的智能信息交流，并自动判断分析当前的行驶状态，最终能实现代替人操作的目的。

驾驶员对于智能辅助驾驶方面的研究具有非常重要的作用。辅助驾驶系统中，对驾驶员建模是非常重要的一部分。驾驶员模型的建立需要对驾驶员行为和状态进行分析，驾驶员生理信号和视频信号的分析则是重要的方法之一。对驾驶员数据的采集与模式分析是驾驶员建模的基础，在对信号数据加以分析的过程中，可以获得建立驾驶员的状态模型的依据，从而为辅助驾驶技术研究做铺垫。

目前，常见的驾驶员数据采集系统对驾驶员的数据采集不够全面，并且对数据的特征提取与分析方面，一般是针对疲劳驾驶等特殊的状态，缺少对驾驶员状态的一般性分析和概括，对常见驾驶模式下的驾驶行为状态分析问题关注较少。因此，基于模拟驾驶平台的驾驶员驾驶模式分析系统与分析方法有助于对驾驶员特性有更加全面和清晰的认识。

公告号为CN106611526A的专利文献公开了一种驾驶员驾驶特性数据采集实验台及其换道数据采集方法，该文献通过实时采集驾驶员驾驶过程中的操纵信号和生理信号等，研究驾驶员驾驶行为，能够获取全面并有效的多种驾驶员数据。但是其对数据的分析挖掘还不够充分，尚未通过数据总结驾驶员的驾驶特性规律。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，设计了一种基于模拟驾驶平台的驾驶员驾驶模式分析系统及分析方法，使其能够全面采集驾驶员信息，并对驾驶员的状态和行为进行相应的模式分析，获得建立驾驶员状态模型的依据。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

基于模拟驾驶平台的驾驶员驾驶模式分析系统，所述分析系统由驾驶环境仿真模块、信号采集分析模块和驾驶模式分析模块组成；

所述驾驶环境仿真模块用于为被试驾驶员提供仿真驾驶环境，所述信号采集分析模块用于对驾驶员的脑电信号、肌电信号以及视觉信号进行采集与分析，信号采集分析模块将分析获得脑电信号的beta波样本熵，获得肌电信号的高频小波系数以及驾驶员眼睛开度发送至驾驶模式分析模块，所述驾驶模式分析模块用于对接收到的数据进行处理，最终判断当前驾驶员的驾驶模式。

所述驾驶环境仿真模块由场景仿真模块和驾驶行为仿真模块组成；

所述场景仿真模块由三个连接的显示屏组成，所述显示屏设置于驾驶员前方，用于向驾驶员呈现虚拟驾驶场景；

所述驾驶行为仿真模块由设置在驾驶员周围的踏板、方向盘、档位和座椅组成，用于向驾驶员提供仿真驾驶操纵环境，以实现驾驶员对相应的工况做出判断和操作。

所述信号采集分析模块由脑电信号采集模块、脑电信号分析模块、肌电信号采集模块、肌电信号分析模块、视觉信号采集模块以及视觉信号分析模块组成；