本發(fā)明屬于人機(jī)工效技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種面向工效評(píng)定的多模式駕駛模擬系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

模擬駕駛技術(shù)在國(guó)外最早應(yīng)用于航空領(lǐng)域，隨著計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的快速發(fā)展，模擬駕駛已廣泛應(yīng)用于地面汽車、軌道交通駕駛領(lǐng)域。通過(guò)駕駛模擬設(shè)備可以對(duì)運(yùn)動(dòng)性能進(jìn)行分析或用于駕駛培訓(xùn)，以提高駕駛員-車輛-環(huán)境交互的安全性。

國(guó)際上主流的汽車生產(chǎn)廠家均投入大量的資金設(shè)備用于車輛模擬駕駛設(shè)備的研發(fā)工作。上個(gè)世紀(jì)90年代初，日本馬自達(dá)汽車開發(fā)了針對(duì)跑車的六自由度模擬駕駛系統(tǒng)，能逼真地模擬車輛動(dòng)力學(xué)特性。美國(guó)福特汽車公司也展開對(duì)模擬駕駛系統(tǒng)的研究。隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和傳感技術(shù)的飛速發(fā)展，世界各大汽車公司和研究機(jī)構(gòu)都在致力于模擬駕駛系統(tǒng)的獨(dú)立研究和開發(fā)，不斷提高車輛動(dòng)力學(xué)仿真性能，提高視景模塊的逼真度。我國(guó)駕駛模擬器的產(chǎn)生和發(fā)展最早是從引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品開始，后期緊跟國(guó)際開始仿真領(lǐng)域主流技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展階段，目前已在駕駛操作培訓(xùn)中得到一定程度的應(yīng)用。然而，在駕駛工效研究領(lǐng)域，缺乏有效的面向人機(jī)工效試驗(yàn)的駕駛模擬平臺(tái)，特別是隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的興起，急需能夠支撐工效評(píng)定的多模式駕駛模擬系統(tǒng)和技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)目前缺少支持面向工效評(píng)定的多模式駕駛模擬系統(tǒng)及方法的有效技術(shù)手段的問題，發(fā)明一種面向工效評(píng)定的多模式駕駛模擬系統(tǒng)及其評(píng)定方法，通過(guò)該系統(tǒng)能夠有效支撐多模式駕駛條件下的工效分析和評(píng)定，為提高多模式駕駛的工效水平提供重要技術(shù)支持。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種面向工效評(píng)定的多模式駕駛模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：虛擬行駛場(chǎng)景快速構(gòu)建模塊、多模式駕駛模擬控制模塊、路況情境設(shè)定模塊、駕駛員情景意識(shí)評(píng)定模塊；

所述虛擬行駛場(chǎng)景快速構(gòu)建模塊，用于快速構(gòu)建人機(jī)工效研究所需的虛擬道路場(chǎng)景，場(chǎng)景類型可根據(jù)工效研究的需要選擇城市道路或高速道路，場(chǎng)景內(nèi)的交通信號(hào)標(biāo)識(shí)、車輛以及行人密度可根據(jù)工效研究需要設(shè)定（虛擬行駛場(chǎng)景快速構(gòu)建模塊以模型庫(kù)調(diào)用的方式快速構(gòu)建道路場(chǎng)景，根據(jù)人機(jī)工效研究的場(chǎng)景需要構(gòu)建城市道路或高速行駛道路，針對(duì)不同道路類型，從標(biāo)牌庫(kù)中選擇配置道路標(biāo)牌標(biāo)志）；

所述多模式駕駛模擬控制模塊，包括自動(dòng)駕駛模擬模塊、手動(dòng)駕駛模擬模塊，可根據(jù)人機(jī)工效研究需要，選擇自動(dòng)駕駛模式和手動(dòng)駕駛模式，手動(dòng)駕駛模式中還設(shè)有自動(dòng)擋駕駛方式和手動(dòng)擋駕駛方式；

所述路況情境設(shè)定模塊，用于根據(jù)工效分析需求，設(shè)定突發(fā)路況情境；所述駕駛員情景意識(shí)評(píng)定模塊，用于對(duì)駕駛員在不同情境下的工效指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定。

進(jìn)一步地，所述虛擬行駛場(chǎng)景快速構(gòu)建模塊包括：模擬行駛場(chǎng)景模塊庫(kù)、標(biāo)牌模塊庫(kù)；所述模擬行駛場(chǎng)景模塊庫(kù)，用于存儲(chǔ)模擬道路場(chǎng)景，可根據(jù)人機(jī)工效研究的場(chǎng)景需要調(diào)用模塊庫(kù)快速構(gòu)建城市道路場(chǎng)景或高速道路；所述標(biāo)牌模塊庫(kù)，用于儲(chǔ)存道路標(biāo)牌標(biāo)志，針對(duì)不同道路類型，從標(biāo)牌庫(kù)中選擇配置道路標(biāo)牌標(biāo)志。

進(jìn)一步地，多模式駕駛模擬控制模塊中，所述自動(dòng)駕駛模擬模塊通過(guò)預(yù)設(shè)行駛路徑軌跡、速度參數(shù)，達(dá)到虛擬場(chǎng)景下的自動(dòng)行駛，虛擬場(chǎng)景的隨動(dòng)方式由預(yù)設(shè)的行駛路徑軌跡、速度參數(shù)控制，操縱組件的模擬動(dòng)作通過(guò)路徑和速度信號(hào)由伺服控制驅(qū)動(dòng)；

所述的伺服控制是采用伺服電機(jī)帶動(dòng)駕駛盤、油門、剎車進(jìn)行控制，在伺服電機(jī)軸上安裝力矩傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)是否有力矩輸入，當(dāng)力矩傳感器檢測(cè)到不等于伺服電機(jī)力矩時(shí)，切換為手動(dòng)駕駛模擬模式，虛擬場(chǎng)景的隨動(dòng)權(quán)限交還駕駛員，操縱組件的伺服驅(qū)動(dòng)停止；

所述的手動(dòng)駕駛模擬模塊可選擇自動(dòng)擋方式和手動(dòng)擋方式，選定具體操縱方式時(shí)，同步實(shí)現(xiàn)輸入類型的調(diào)定，與真實(shí)車的手動(dòng)擋、自動(dòng)擋結(jié)構(gòu)形式相一致。

進(jìn)一步地，所述的路況情境設(shè)定模塊可根據(jù)工效分析需求，設(shè)定突發(fā)路況情境，包括在自動(dòng)或手動(dòng)駕駛模擬過(guò)程中動(dòng)態(tài)載入同向行駛車輛超車并通過(guò)變道并入模擬駕駛車輛所在車道、前方行駛車輛發(fā)生急停、行駛前方特定距離載入虛擬行人或障礙物。

進(jìn)一步地，所述的駕駛員情景意識(shí)評(píng)定模塊包括：駕駛員動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊、駕駛員行為分析子模塊；

所述駕駛員動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊，用于采集實(shí)驗(yàn)時(shí)駕駛員測(cè)試全過(guò)程的數(shù)據(jù)，并且把駕駛員實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到突發(fā)情況反應(yīng)動(dòng)作、時(shí)間以及眼跳等數(shù)據(jù)記錄下來(lái)；

駕駛員動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊包含兩個(gè)數(shù)據(jù)采集部分：第一，視屏數(shù)據(jù)采集部分，利用搭載在平臺(tái)上的監(jiān)控?cái)z像頭，采集測(cè)試時(shí)視屏數(shù)據(jù)，并記錄遇到突發(fā)情況時(shí)駕駛員的反應(yīng)動(dòng)作和時(shí)間；第二，眼部數(shù)據(jù)采集部分，利用眼動(dòng)儀采集測(cè)試時(shí)駕駛員眼跳、瞳孔大小等數(shù)據(jù)；

所述駕駛員行為分析子模塊，用于根據(jù)上述動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊采集的數(shù)據(jù)，提取駕駛員反應(yīng)動(dòng)作，并把駕駛員反應(yīng)動(dòng)作和正確反應(yīng)動(dòng)作做比較，同時(shí)分析駕駛員眼跳等數(shù)據(jù)，對(duì)駕駛員在突發(fā)情況下的行為做評(píng)定分析，評(píng)價(jià)參數(shù)包括以下至少一項(xiàng)：反應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作延時(shí)時(shí)間、動(dòng)作準(zhǔn)確度、化解突發(fā)狀況的成功率以及眼跳幅度和瞳孔情況。

進(jìn)一步地，所述的虛擬行駛場(chǎng)景快速構(gòu)建模塊中的道路標(biāo)牌標(biāo)志（標(biāo)記標(biāo)志），在模擬駕駛過(guò)程中，標(biāo)記標(biāo)志能夠與車體進(jìn)行虛擬通訊，在駛向道路標(biāo)牌標(biāo)志時(shí)，當(dāng)獲得其與車體距離在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)加載入場(chǎng)景中，駛離時(shí)當(dāng)超出其與車體距離在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)予以卸載，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)加載和卸載，減少對(duì)仿真計(jì)算機(jī)資源的占用和消耗。

一種面向工效評(píng)定的多模式駕駛模擬系統(tǒng)的評(píng)定方法，其特征在于，所述方法包括：

1）快速構(gòu)建用于人機(jī)工效研究所需的虛擬道路場(chǎng)景，所述的虛擬道路場(chǎng)景用來(lái)模擬真實(shí)的駕駛環(huán)境，包括虛擬道路、虛擬建筑、虛擬交通標(biāo)志以及虛擬車輛與行人；

2）根據(jù)人機(jī)工效研究需要選擇駕駛模擬模式，所述駕駛模擬模式包括：自動(dòng)駕駛模式和手動(dòng)駕駛模式，手動(dòng)駕駛模式中還可以選擇自動(dòng)擋駕駛方式和手動(dòng)擋駕駛方式；

3）根據(jù)工效分析需求，設(shè)定突發(fā)路況情境，主要情境包括在自動(dòng)或手動(dòng)駕駛模擬過(guò)程中動(dòng)態(tài)載入同向行駛車輛超車并通過(guò)變道并入模擬駕駛車輛所在車道、前方行駛車輛發(fā)生急停、行駛前方特定距離載入虛擬行人或障礙物；所述的突發(fā)路況情境可在突發(fā)路況情境以聲音方式、顯示方式及聲音與顯示同時(shí)予以告警，顯示方式涉及在儀表板設(shè)定告警不同編碼方式；

4）駕駛員情景意識(shí)評(píng)定，根據(jù)上述設(shè)定的不同的路況情境下駕駛員應(yīng)對(duì)突發(fā)問題的處置情況，對(duì)駕駛員的工效指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定，工效指標(biāo)包括以下至少一項(xiàng)：反應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作延時(shí)時(shí)間、動(dòng)作準(zhǔn)確度、化解突發(fā)狀況的成功率以及遇到突發(fā)情況時(shí)駕駛員的眼跳幅度、瞳孔大小。

進(jìn)一步地，所述的快速構(gòu)建根據(jù)人機(jī)工效研究的虛擬道路場(chǎng)景需要，以模型庫(kù)調(diào)用的方式快速構(gòu)建城市道路或高速行駛道路，針對(duì)不同道路類型，從標(biāo)牌庫(kù)中選擇配置道路標(biāo)牌標(biāo)志。

進(jìn)一步地，所述的自動(dòng)駕駛模擬模式通過(guò)預(yù)設(shè)行駛路徑軌跡、速度參數(shù)，達(dá)到虛擬場(chǎng)景下的自動(dòng)行駛，虛擬場(chǎng)景的隨動(dòng)方式由預(yù)設(shè)的行駛路徑軌跡、速度參數(shù)控制，操縱組件的模擬動(dòng)作通過(guò)路徑和速度信號(hào)由伺服控制驅(qū)動(dòng)；

所述的伺服控制是采用伺服電機(jī)帶動(dòng)駕駛盤、油門、剎車進(jìn)行控制，在伺服電機(jī)軸上安裝力矩傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)是否有力矩輸入，當(dāng)力矩傳感器檢測(cè)到不等于伺服電機(jī)力矩時(shí)，切換為手動(dòng)駕駛模擬模式，虛擬場(chǎng)景的隨動(dòng)權(quán)限交還駕駛員，操縱組件的伺服驅(qū)動(dòng)停止；

所述的手動(dòng)駕駛模擬模式可選擇自動(dòng)擋方式和手動(dòng)擋方式，選定具體操縱方式時(shí)，同步實(shí)現(xiàn)輸入類型的調(diào)定，與真實(shí)車的手動(dòng)擋、自動(dòng)擋結(jié)構(gòu)形式相一致。

進(jìn)一步地，步驟4）中，所述的反應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作延時(shí)時(shí)間是通過(guò)在系統(tǒng)時(shí)間軸線上進(jìn)行標(biāo)定；

所述的動(dòng)作準(zhǔn)確度是由駕駛員動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊進(jìn)行視屏數(shù)據(jù)采集，并且提取駕駛員的反應(yīng)動(dòng)作，把駕駛員反應(yīng)動(dòng)作和正確反應(yīng)動(dòng)作做對(duì)比，由駕駛員行為分析子模塊進(jìn)行分析；

所述的化解突發(fā)狀況的成功率是成功完成駕駛?cè)蝿?wù)與試驗(yàn)總次數(shù)的比率的統(tǒng)計(jì)；

所述的眼跳幅度和瞳孔大小由眼動(dòng)儀測(cè)量而來(lái)，根據(jù)眼跳幅度和瞳孔大小等眼動(dòng)指標(biāo)情況判斷駕駛員遭遇突發(fā)情況時(shí)的心理變化情況。

本發(fā)明針對(duì)目前缺少支持面向工效評(píng)定的多模式駕駛模擬系統(tǒng)及方法的有效技術(shù)手段的問題，發(fā)明一種面向工效評(píng)定的多模式駕駛模擬系統(tǒng)及方法，通過(guò)該系統(tǒng)能夠有效支撐多模式駕駛條件下的工效分析和評(píng)定，為提高多模式駕駛的工效水平提供重要技術(shù)支持。該系統(tǒng)能夠有效支撐多模式駕駛條件下的工效分析和評(píng)定，為提高多模式駕駛的工效水平提供重要技術(shù)支持。在自動(dòng)駕駛技術(shù)日趨完善的基礎(chǔ)上，本發(fā)明將有廣闊的市場(chǎng)。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例模塊結(jié)構(gòu)圖（即本發(fā)明系統(tǒng)模塊圖）；

圖3為本發(fā)明可以應(yīng)用于其中的示例性系統(tǒng)構(gòu)架圖（即本發(fā)明評(píng)定方法流程圖）；

圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)例性評(píng)價(jià)指標(biāo)表。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對(duì)該發(fā)明的限定。另外還需說(shuō)明的是，為了方便描述，附圖中僅示了與發(fā)明有關(guān)的部分。

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖及實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

圖1示出了可以應(yīng)用本發(fā)明的用于控制面向工效評(píng)定的多模式駕駛模擬系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，結(jié)構(gòu)示意圖包括多模式駕駛模擬平臺(tái)、服務(wù)器、監(jiān)控?cái)z像頭、眼動(dòng)儀、虛擬場(chǎng)景顯示器、監(jiān)控顯示器，以及連接以上個(gè)組成部分的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)用以在服務(wù)器與多模式駕駛模擬平臺(tái)、監(jiān)控?cái)z像頭、眼動(dòng)儀、虛擬場(chǎng)景顯示器和監(jiān)控顯示器之間提供數(shù)據(jù)通信。網(wǎng)絡(luò)可以包含各種連接類型，例如有線、無(wú)線通信或者光纖電纜等。

多模式駕駛平臺(tái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器之間交互，以接受或者發(fā)送數(shù)據(jù)消息。手動(dòng)駕駛模式下，駕駛員對(duì)多模式駕駛模擬平臺(tái)方向盤和腳踏板的操作轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞給服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)控制虛擬行駛場(chǎng)景隨動(dòng)；自動(dòng)駕駛模式下，根據(jù)預(yù)設(shè)的行駛路徑軌跡，服務(wù)器向駕駛模擬平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)，控制與方向盤相連的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

服務(wù)器可用于構(gòu)建虛擬行駛場(chǎng)景，根據(jù)工效評(píng)定要求選擇完相應(yīng)的虛擬場(chǎng)景，服務(wù)器根據(jù)虛擬行駛場(chǎng)景快速構(gòu)建模塊的指令，加載場(chǎng)景數(shù)據(jù)，并且把圖像通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到由多臺(tái)液晶顯示屏或者投影儀組成的外接顯示設(shè)備上。服務(wù)器還可提供模擬駕駛平臺(tái)在虛擬場(chǎng)景中的位置，速度等信息。

服務(wù)器可以是提供測(cè)試時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析的服務(wù)器，例如測(cè)試時(shí)采集的大量視頻通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸存儲(chǔ)在服務(wù)器當(dāng)中，分析時(shí)再?gòu)姆?wù)器中提取。并且可以利用服務(wù)器進(jìn)行視屏動(dòng)作對(duì)比等需要大量運(yùn)算的分析工作。

圖2示出了本發(fā)明模塊結(jié)構(gòu)圖，其中包括：虛擬行駛場(chǎng)景快速構(gòu)建模塊、多模式駕駛模擬控制模塊、路況情境設(shè)定模塊、駕駛員情景意識(shí)評(píng)定模塊。

虛擬行駛場(chǎng)景快速構(gòu)建模塊，用于以模塊庫(kù)調(diào)用的方式快速構(gòu)建人機(jī)工效研究所需的虛擬道路場(chǎng)景，場(chǎng)景類型可根據(jù)工效研究的需要選擇城市道路或高速道路，場(chǎng)景內(nèi)的交通信號(hào)標(biāo)識(shí)、車輛以及行人密度可根據(jù)工效研究需要設(shè)定。

多模式駕駛模擬控制模塊，可根據(jù)人機(jī)工效研究需要，選擇自動(dòng)駕駛模式和手動(dòng)駕駛模式，手動(dòng)駕駛模式中還可以選擇自動(dòng)擋駕駛方式和手動(dòng)擋駕駛方式。

路況情境設(shè)定模塊，用于根據(jù)工效分析需求，設(shè)定突發(fā)路況情境，所述的突發(fā)路況情境全部取自日常駕駛車輛可能碰到的情景，主要情形包括：前方有車輛超車、前方有車輛急停、前方有突遇的行人或障礙物。

駕駛員情景意識(shí)評(píng)定模塊，用于對(duì)駕駛員在不同情境下的工效指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定。包括以下至少一項(xiàng)：反應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作延時(shí)時(shí)間、動(dòng)作準(zhǔn)確度、化解突發(fā)狀況的成功率。

本實(shí)施例中，虛擬行駛場(chǎng)景快速構(gòu)建模塊包含兩個(gè)子模塊：模擬行駛場(chǎng)景模塊庫(kù)和標(biāo)牌模塊庫(kù)。模擬行駛場(chǎng)景模塊庫(kù)，用于存儲(chǔ)模擬道路場(chǎng)景，可根據(jù)人機(jī)工效研究的場(chǎng)景需要調(diào)用模塊庫(kù)快速構(gòu)建城市道路場(chǎng)景或高速道路。標(biāo)牌模塊庫(kù)，用于儲(chǔ)存道路標(biāo)牌標(biāo)志，針對(duì)不同道路類型，從標(biāo)牌庫(kù)中選擇配置道路標(biāo)牌標(biāo)志。

本實(shí)施例中，多模式駕駛模擬控制模塊包含兩個(gè)部分：自動(dòng)駕駛模擬模塊和手動(dòng)駕駛模塊。自動(dòng)駕駛模擬模塊通過(guò)預(yù)設(shè)行駛路徑軌跡、速度參數(shù)，達(dá)到虛擬場(chǎng)景下的自動(dòng)行駛，虛擬場(chǎng)景的隨動(dòng)方式由預(yù)設(shè)的行駛路徑軌跡、速度參數(shù)控制，操縱組件的模擬動(dòng)作通過(guò)路徑和速度信號(hào)由伺服控制驅(qū)動(dòng)。

上述伺服控制是采用伺服電機(jī)帶動(dòng)駕駛盤、油門、剎車進(jìn)行控制，在伺服電機(jī)軸上安裝力矩傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)是否有力矩輸入，當(dāng)力矩傳感器檢測(cè)到不等于伺服電機(jī)力矩時(shí)，切換為手動(dòng)駕駛模擬模式，虛擬場(chǎng)景的隨動(dòng)權(quán)限交還駕駛員，操縱組件的伺服驅(qū)動(dòng)停止。

手動(dòng)駕駛模擬模式可選擇自動(dòng)擋方式和手動(dòng)擋方式，選定具體操縱方式時(shí)，同步實(shí)現(xiàn)輸入類型的調(diào)定，與真實(shí)車的手動(dòng)擋、自動(dòng)擋結(jié)構(gòu)形式相一致。

在本實(shí)施例的一些可選的實(shí)現(xiàn)方式中，上述駕駛員情景意識(shí)評(píng)定模塊可以包括：駕駛員動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊和駕駛員行為分析子模塊。駕駛員動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊，用于采集實(shí)驗(yàn)時(shí)駕駛員測(cè)試全過(guò)程的數(shù)據(jù)，并且把駕駛員實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到突發(fā)情況反應(yīng)動(dòng)作，時(shí)間以及眼跳等數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊包含兩個(gè)數(shù)據(jù)采集部分：

第一，視屏數(shù)據(jù)采集部分，利用搭載在模擬駕駛平臺(tái)上的監(jiān)控?cái)z像頭，采集測(cè)試時(shí)視屏數(shù)據(jù)，并記錄遇到突發(fā)情況時(shí)駕駛員的反應(yīng)動(dòng)作和時(shí)間；第二，眼部數(shù)據(jù)采集部分，利用眼動(dòng)儀采集測(cè)試時(shí)駕駛員眼跳，瞳孔大小等數(shù)據(jù)。

駕駛員行為分析子模塊，用于根據(jù)上述動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊采集的數(shù)據(jù)，提取駕駛員反應(yīng)動(dòng)作，并把駕駛員反應(yīng)動(dòng)作和正確反應(yīng)動(dòng)作做比較，同時(shí)分析駕駛員眼跳等數(shù)據(jù)，對(duì)駕駛員在突發(fā)情況下的行為做評(píng)定分析。評(píng)價(jià)參數(shù)包括以下至少一項(xiàng)：反應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作延時(shí)時(shí)間、動(dòng)作準(zhǔn)確度、化解突發(fā)狀況的成功率以及眼跳幅度和瞳孔情況。

在本實(shí)施例的一些可選的實(shí)現(xiàn)方式中，模擬駕駛平臺(tái)在虛擬場(chǎng)景中與標(biāo)志標(biāo)記之間通過(guò)坐標(biāo)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)虛擬通訊，以標(biāo)志標(biāo)記為基點(diǎn)，當(dāng)二者的橫坐標(biāo)x之間的差值的絕對(duì)值和縱坐標(biāo)y之間的差值絕對(duì)值小于設(shè)定值時(shí)，仿真計(jì)算機(jī)在虛擬場(chǎng)景中載入相關(guān)交通標(biāo)記標(biāo)志；當(dāng)二者的橫坐標(biāo)x之間的差值和縱坐標(biāo)y之間的插值大于設(shè)定值時(shí)，仿真計(jì)算機(jī)在虛擬場(chǎng)景中卸載相關(guān)場(chǎng)景。動(dòng)態(tài)加載和卸載，減少對(duì)服務(wù)器資源的占用和消耗。例如：設(shè)定x1-x2<=|50|,y1-y2<=|50|，即設(shè)置了一個(gè)以交通標(biāo)志為中心的正四邊形區(qū)域，模擬駕駛平臺(tái)駛?cè)脒@個(gè)區(qū)域時(shí)，仿真計(jì)算機(jī)在虛擬場(chǎng)景中載入該交通標(biāo)記標(biāo)志。

進(jìn)一步參考圖3，所示位本發(fā)明可以應(yīng)用于其中的示例性系統(tǒng)構(gòu)架圖，包括：

1）快速構(gòu)建用于人機(jī)工效研究所需的虛擬道路場(chǎng)景，所述的虛擬道路場(chǎng)景用來(lái)模擬真實(shí)的駕駛環(huán)境，包括虛擬道路、虛擬建筑、虛擬交通標(biāo)志、以及虛擬車輛與行人等；虛擬仿真場(chǎng)景采用實(shí)時(shí)三維虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)軟件vegaprime，車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型采用matlab建立，控制vegaprime中的場(chǎng)景隨著模擬駕駛平臺(tái)操作而運(yùn)行從而模擬車輛的運(yùn)行環(huán)境。車輛動(dòng)力學(xué)模型根據(jù)模擬駕駛平臺(tái)的轉(zhuǎn)向、加速、制動(dòng)、離合等操作，把車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油耗、車速等信息發(fā)送給模擬駕駛平臺(tái)的儀表盤和服務(wù)器。

2）根據(jù)人機(jī)工效研究需要選擇駕駛模擬模式，所述駕駛模擬模式包括：自動(dòng)駕駛模式和手動(dòng)駕駛模式，手動(dòng)駕駛模式中還可以選擇自動(dòng)擋駕駛方式和手動(dòng)擋駕駛方式。

自動(dòng)駕駛模擬模塊通過(guò)預(yù)設(shè)行駛路徑軌跡、速度參數(shù)，達(dá)到虛擬場(chǎng)景下的自動(dòng)行駛，虛擬場(chǎng)景的隨動(dòng)方式由預(yù)設(shè)的行駛路徑軌跡、速度參數(shù)控制，操縱組件的模擬動(dòng)作通過(guò)路徑和速度信號(hào)由伺服控制驅(qū)動(dòng)。

所述的伺服控制是采用伺服電機(jī)帶動(dòng)駕駛盤、油門、剎車進(jìn)行控制，在伺服電機(jī)軸上安裝力矩傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)是否有力矩輸入，當(dāng)力矩傳感器檢測(cè)到不等于伺服電機(jī)力矩時(shí)，切換為手動(dòng)駕駛模擬模式，虛擬場(chǎng)景的隨動(dòng)權(quán)限交還駕駛員，操縱組件的伺服驅(qū)動(dòng)停止。

手動(dòng)駕駛模擬模式可選擇自動(dòng)擋方式和手動(dòng)擋方式，選定具體操縱方式時(shí)，同步實(shí)現(xiàn)輸入類型的調(diào)定，與真實(shí)車的手動(dòng)擋、自動(dòng)擋結(jié)構(gòu)形式相一致。

3）根據(jù)工效分析需求，設(shè)定突發(fā)路況情境，主要情境包括在自動(dòng)或手動(dòng)駕駛模擬過(guò)程中動(dòng)態(tài)載入同向行駛車輛超車并通過(guò)變道并入模擬駕駛車輛所在車道、前方行駛車輛發(fā)生急停、行駛前方特定距離載入虛擬行人或障礙物等等；所述的突發(fā)路況情境可在突發(fā)路況情境以聲音方式、顯示方式及聲音與顯示同時(shí)予以告警，顯示方式涉及在儀表板設(shè)定告警不同編碼方式。

4）駕駛員情景意識(shí)評(píng)定，根據(jù)上述設(shè)定的不同的路況情境，對(duì)駕駛員的工效指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定，工效指標(biāo)包括以下至少一項(xiàng)：反應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作延時(shí)時(shí)間、動(dòng)作準(zhǔn)確度、化解突發(fā)狀況的成功率以及遇到突發(fā)情況時(shí)駕駛員的眼跳幅度、瞳孔大小等數(shù)據(jù)。

所述的反應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作延時(shí)時(shí)間是通過(guò)在系統(tǒng)時(shí)間軸線上進(jìn)行標(biāo)定；所述的動(dòng)作準(zhǔn)確度是由駕駛員動(dòng)作監(jiān)控和跟蹤捕捉子模塊進(jìn)行視屏數(shù)據(jù)采集，并且提取駕駛員的反應(yīng)動(dòng)作，把駕駛員反應(yīng)動(dòng)作和正確反應(yīng)動(dòng)作做對(duì)比，由駕駛員行為分析子模塊進(jìn)行分析；所述的化解突發(fā)狀況的成功率是成功完成駕駛?cè)蝿?wù)與試驗(yàn)總次數(shù)的比率的統(tǒng)計(jì)；所述的眼跳幅度和瞳孔大小由眼動(dòng)儀測(cè)量而來(lái)，根據(jù)眼跳幅度和瞳孔大小等眼動(dòng)指標(biāo)情況判斷駕駛員遭遇突發(fā)情況時(shí)的心理變化情況。圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)例性評(píng)價(jià)指標(biāo)表。

本文中所描述的具體實(shí)施例，僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。