[发明专利]一种考虑肌电信号的驾驶员舒适驾驶姿态下的人机布置参数匹配的方法

权利要求书

1.一种考虑肌电信号的驾驶员舒适驾驶姿态下的人机布置参数匹配的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、分别调整测试车辆的方向盘、座椅、油门踏板位置，确定多组不同实验位置；

步骤二、使驾驶员分别在所述实验位置进行测试，选取肌肉激活程度大的活动肌肉群，采集静态驾驶姿势的肌电信号；

步骤三、通过所述肌电信号确定肌肉激活程度后，建立肌肉激活程度与不舒适度之间的关系函数，分析肌肉对所述不舒适度的影响权重，计算所述不同实验位置对应的静态驾驶姿势的整体不舒适度；

步骤四、确定所述整体不舒适度最小值的实验位置为所述人机布置参数。

2.如权利要求1所述的考虑肌电信号的驾驶员舒适驾驶姿态下的人机布置参数匹配的方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述实验位置包括：方向盘中心点到驾驶员H点的纵向距离，方向盘中心点到踵点的竖直距离，油门踏板中心点到驾驶员H点的纵向距离和踵点到驾驶员H点的竖直距离。

3.如权利要求2所述的考虑肌电信号的驾驶员舒适驾驶姿态下的人机布置参数匹配的方法，其特征在于，在所述步骤二中，采集静态驾驶姿势的肌电信号包括如下步骤：

步骤1、在选取的肌肉处粘贴电极片，通过呼吸绑带将多导生理记录仪的信号发射器绑在驾驶员手臂或腿部，并将信号发射器的电极导线夹在电极片上；

步骤2、设置生理记录仪的模拟数据采集通道，使信号接收模块与信号发射模块匹配，进行测试肌肉的标定，测得肌肉最大自主收缩力时的肌电信号；

步骤3、驾驶员坐上带有方向盘和踏板的三坐标柔性试验台架，双手把住方向盘，右脚踩在油门踏板上，等姿势摆好后，生理记录仪开始测量，测试时间为30min，测量并记录肌电信号数据，计算肌肉激活程度和肌肉中值频率。

4.如权利要求3所述的考虑肌电信号的驾驶员舒适驾驶姿态下的人机布置参数匹配的方法，其特征在于，所述肌肉激活程度计算过程为：

式中，RMS_Test为当前肌电信号RMS值，RMS_MVC为肌肉最大自主收缩时的肌电信号RMS值，MA为肌肉激活程度；

其中，

式中，EMG(t)是所测得的肌电信号的电压值，T代表着时间窗的长度。

5.如权利要求3所述的考虑肌电信号的驾驶员舒适驾驶姿态下的人机布置参数匹配的方法，其特征在于，所述肌肉中值频率计算过程为：

式中，s(f)为功率谱密度函数，MF为中值频率。

6.如权利要求1所述的考虑肌电信号的驾驶员舒适驾驶姿态下的人机布置参数匹配的方法，其特征在于，在所述步骤三中，建立肌肉激活程度与不舒适度之间的关系函数，分析肌肉对所述不舒适度的影响权重包括如下步骤：

步骤1、建立递阶层次结构；其中，第一层决策目标为整体不舒适度，第二层准则层为手臂和腿部的肌肉激活程度值，第三层方案层为所述肌肉激活程度大的活动肌肉群的肌肉激活程度值；

步骤2、构造模糊判断矩阵，计算所述第二层的单个元素的模糊权重值后去模糊化并求出该单个元素的最终权重，同时计算所述第三层的各指标权重；

步骤3、通过所述第二层的单个元素的最终权重和所述第三层的各指标权重计算所述肌肉激活程度大的活动肌肉群不舒适度相对于整体不舒适度的权重。

7.如权利要求1-6中任一项所述的考虑肌电信号的驾驶员舒适驾驶姿态下的人机布置参数匹配的方法，其特征在于，在所述步骤二中，肌肉激活程度大的活动肌肉群包括：肱肌、斜方肌上部、三角肌中部、腘绳肌、胫骨前肌和腓肠肌。