[发明专利]一种基于驾驶模拟系统的驾驶技能辨识装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于驾驶模拟系统的驾驶技能辨识装置及方法，辨识装置包括有座椅、转向盘总成、踏板总成、支架、屏幕和工控机，其中转向盘总成固定在支架上，踏板总成装配在支架的下方，屏幕设在转向盘总成和支架的前方，座椅对应转向盘总成设置，座椅的下方设置有连接板和底板，连接板顶面与座椅底部之间装配有电动缸，连接板的后侧与底板的后端板之间也装配有电动缸，前述的电动缸均与电动缸控制系统相连接并由电动缸控制系统控制工作，能辨识方法为：步骤一、设已知训练集；步骤二、构造并求解最优化问题；步骤三、判断驾驶人的驾驶技能情况；步骤四、辨识驾驶人驾驶技能情况；有益效果：实现驾驶感觉贴切模拟的同时也降低了成本。

技术领域

本发明涉及一种驾驶技能辨识装置及方法，特别涉及一种基于驾驶模拟系统的驾驶技能辨识装置及方法。

背景技术

近年来，随着智能汽车的不断发展，着眼于驾驶人驾驶技能、驾驶风格的研究也不断深入，越来越多的研究人员开始投身于驾驶人驾驶技能辨识方面的研究。考虑到真车存在损耗、浪费能源、存在危险性等因素，很多学者开始探究基于驾驶模拟器的驾驶人驾驶技能表征方法。

基于驾驶模拟系统的驾驶技能辨识装置可以在保障足够的安全性的前提下，基于算法模型分析驾驶数据，进而辨识驾驶人的驾驶技能情况。目前，基于具备多自由度动感座椅的驾驶模拟系统以及智能算法模型实现的可以达到一定辨识精度的驾驶技能辨识装置还未被研发出来，在汽车领域属于新的研发与创新高地。

发明内容

本发明的目的是为了辨识驾驶人的驾驶技能情况而提供的一种基于驾驶模拟系统的驾驶技能辨识装置及方法。

本发明提供的基于驾驶模拟系统的驾驶技能辨识装置包括有座椅、转向盘总成、踏板总成、支架、屏幕和工控机，其中转向盘总成固定在支架上，踏板总成装配在支架的下方，屏幕设在转向盘总成和支架的前方，座椅对应转向盘总成设置，座椅的下方设置有连接板和底板，连接板顶面与座椅底部之间装配有电动缸，连接板的后侧与底板的后端板之间也装配有电动缸，前述的电动缸均与电动缸控制系统相连接并由电动缸控制系统控制工作，转向盘总成、踏板总成、屏幕和电动缸控制系统与工控机相连接，转向盘总成、踏板总成、屏幕、工控机和电动缸控制系统均由同一电源提供电力，连接板的底面与底板顶面之间装配有万向轮。

支架的顶面上设置有音响，音响通过USB线与工控机相连接，音响用于模拟真实驾驶过程中的声音。

转向盘总成与工控机之间由CAN线相连接，转向盘总成采用SENSO-Wheel转向盘总成，该转向盘总成提供自由可编程调节的刚度、阻尼和扭矩，能够实现转向的驾驶感觉体验，转向盘总成内部集成设置有转向盘转角传感器，转角传感器采集转向盘转角信号，转角信号以CAN报文形式发送到工控机，供工控机内部的车辆动力学模型运行使用。

踏板总成与工控机之间由USB线相连接，踏板总成采用G29系列踏板组件，从右至左依次布置有加速踏板、制动踏板和离合踏板，加速踏板和制动踏板内部都集成设置有各自的踏板位移传感器，位移传感器采集得到对应的踏板行程信号发送至工控机，供工控机内部的车辆动力学模型运行使用。

屏幕为环形屏幕，环形屏幕采用三台NEC NP4100+主流工程型投影仪进行投影，每台投影仪组成一个通道，以水平跨越的方式生成三通道拼接显示效果，三路VGA计算机信号提供显示内容支持，相邻通道的NEC NP4100+主流工程型投影仪之间采用硬件非线性几何矫正技术，最终实现了在环形屏幕上的良好投影效果。

电动缸控制系统中包括有PID控制器、D/A卡和伺服放大器，工控机产生速度控制指令通过信号线传递到PID控制器，PID控制器基于自身的PID算法进行解算，获得速度信号并将信号传递给D/A卡，D/A卡将速度信号转化为电压信号传递给伺服控制器，伺服控制器最终控制电动缸的运动。

连接板顶面与座椅底部之间装配的电动缸对称设置有两组四个，连接板的后侧与底板的后端板之间装配的电动缸设置有两个。