[发明专利]一种驾驶情境意识测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及情境意识测量领域，特别涉及一种驾驶情境意识测量系统。

背景技术

情境意识(situation awareness，SA)是个体对不断变化的外部环境的 内部表征。在复杂、动态变化的信息环境中，它是影响操作者决策和绩效 的关键因素。从80年代开始，这一概念在航空心理学领域引起重视，之 后迅速成为一个重要的研究领域。现在人们普遍认为，优良的情境意识是 驾驶、飞行和空中交通管制领域安全和高效操作的必要前提。

情境意识一般认为是相对于特定领域而言的，说某个人“具有良好的情 境意识”并不恰当。相反，人们必须指定“意识的对象”。例如，对周围交 通的意识，对即将到来的天气状况的意识，对车辆自动化状态的意识，以及 对与应激有关的身体或认知能力下降的意识等。研究者在对情境意识研究后 认为，情境意识可分为知觉、理解及预测等成分，对于同一个个体而言，情 境意识中的成分以及各种成分在情境意识中所占的比例都会因为任务的不 同，或任务中所处阶段的不同而有所变化。这也为情境意识的测量带来了挑 战。

目前，在情境意识研究领域中占优势地位的研究是关于飞行员情境意 识的研究，在现有技术中也存在对飞行员情境意识进行测量的相关设备。 汽车驾驶任务和飞行驾驶任务相比虽然有一些共同的成分，如对客体速度及 位置的感知，但是在更大成分上，两个任务的差别也非常明显，如飞行是在 三维空间中进行，而汽车驾驶是在两维空间，汽车驾驶者需要考虑与周边车 辆间的关系，而飞行驾驶则很少考虑到这一点，因此两者的驾驶场景有明显 的区别。此外，两者的驾驶方式有很大差异，飞行过程中的信息加工方式和 步骤与汽车驾驶也有明显的区别。因此，由前文所提到的同一个个体的情境 意识中的成分以及各种成分在情境意识中所占的比例都会因为任务的不同， 或任务中所处阶段的不同而有所变化这一情境意识测量的特性可以知道，对 飞行员情境意识进行测量的相关设备并不能够直接用于对驾驶员的情境 意识的测量。而在现有技术中又缺乏对驾驶员情境意识进行测量的相关设 备，因此，提供一种对驾驶员的情境意识进行测量的设备对于情境意识的 研究具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的模拟驾驶设备只能模拟驾驶过程，无 法对驾驶过程中驾驶员的情境意识进行采集和测量缺陷，从而提出一种基于 模拟驾驶平台的情境意识测量系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种驾驶情境意识测量系统，包括 模拟驾驶子系统以及情境意识测量子系统；其中，

所述的模拟驾驶子系统包括模拟驾驶设备、情景模拟与数据采集平台， 所述的情景模拟与数据采集平台还包括驾驶情景模拟模块，以及实验数据记 录模块；所述的情境意识测量子系统包括情境恢复测验模块、情境判断测验 模块、以及情境数据记录模块；

所述的模拟驾驶设备根据驾驶员的驾驶动作生成相应的信号；所述的驾 驶情景模拟模块根据驾驶任务为驾驶员生成模拟驾驶场景，并根据模拟驾驶 设备所生成的信号对模拟驾驶场景做相应的变换；所述的实验数据记录模块 对驾驶员在驾驶过程中的驾驶动作、以及模拟驾驶场景中的数据进行记录； 所述的情境恢复测验模块对驾驶员在模拟驾驶任务结束后所恢复的模拟驾 驶过程中的汽车模拟驾驶情境进行测量；所述的情境判断测验模块对驾驶员 在模拟驾驶任务结束后对模拟驾驶过程中的汽车模拟驾驶情境所做的判断 进行测量；所述的情境数据记录模块实现对情境测验结果的记录。

上述技术方案中，所述的驾驶情景模拟模块由用户根据需要调节参数， 以生成不同的模拟驾驶情景；所述的参数包括场景参数和事件参数；其中，

所述的场景参数包括驾驶场景的深度、车辆模拟速度的比例、油门刹车 的敏感度；

所述的事件参数包括多车辆情境中的车辆数、测验的方式和次序，周围 车辆的平均车速和车速变化范围。

上述技术方案中，所述的实验数据记录模块所记录的实验数据包括： 测试人员的个人基本信息，以及碰撞次数、跟车距离、横向偏移距离、方向 盘、油门以及刹车的反应数据。

上述技术方案中，所述的情境恢复测验模块用于使驾驶员在完成模拟驾 驶任务后，恢复驾驶过程中的情境。

上述技术方案中，所述的情境恢复测验模块要求驾驶员根据记忆，在以 鸟瞰角度显示的栅格状的公路场景中，对模拟驾驶任务结束时屏幕上的车辆 位置进行恢复。