[发明专利]一种基于多维连续信号分析的模拟驾驶评判方法

说明书

本发明公开了一种基于多维连续信号分析的模拟驾驶评判方法，属于信号分析领域，旨在解决驾驶模拟器上缺少判断学员巽寮效果的评判算法，不能对学员的操作数据进行记录计算分析并展示评判结果的问题；本发明提供的算法能够匹配评判学员在驾驶模拟器上的实时传感器操作数据与预先录入到本地的传感器信号数据，得出一个匹配度相似度，并对评判结果进行展示；同时采用了标量公示接收多维连续信号，可以对不同维度和不同播放时间戳的多维连续传感器信号数据进行详细传递和记录；通过对比评判误差的方式，可以对多维连续信号数据进行详细对比分析，提高匹配度和评判结果的准确性，并可对学员的操作习惯进行分析，给出学员应当着重改进或必须改正的问题。

技术领域

本发明涉及信号分析领域，具体为一种基于多维连续信号分析的模拟驾驶评判方法。

背景技术

驾驶模拟器是一种驾驶训练的教学设备，它利用虚拟现实仿真技术营造虚拟驾驶训练环境，学员通过驾驶模拟器的操作部件与驾驶模拟软件进行交互，从而进行驾驶训练。广义上的驾驶模拟器包括汽车驾驶模拟器、飞机驾驶模拟器、船舶驾驶模拟器等等。凡是用来“驾驶”的模拟设备，通通可以称之为驾驶模拟器。当然，相对于其他驾驶模拟器，汽车驾驶模拟器是应用最为广泛的。现代社会，汽车已经是一种非常普通的代步和运输工具，因为汽车驾驶模拟器应用面更加广泛。汽车驾驶模拟器座舱由驾驶舱座，视景计算机，视屏(19寸显示器)，操作传感器，数据采集卡，耳机和话筒等组成。座舱包含了与真实车辆相同的操作部件，“五大”操纵机构：方向盘、离合器，脚刹，油门和手刹。真车变速器：倒档、一档、二档、三档、四档、五档和空挡(自动档只含前进档、倒车档和驻车档)。真车操作开关：左转向灯、右转向灯、应急灯、喇叭、点火开关、总电开关、安全带、车门、雨刷、远光灯、近光灯、远近光交替。座舱汽车既可以进行联网训练，也可以进行单机训练。驾驶模拟器教学，是指通过一种类似机动车驾驶的设备，采用电脑设置相应程序，模拟出各种路况场景，以达到培训的目的。具体安排是，学开车的市民在完成理论考试之后，要首先玩玩这个“电子游戏”——驾驶模拟器，才能在现实中开车上路练习驾驶技能。模拟器的工作原理为：驾驶员操纵操作部件，使得与操作部件直接相连的传感器发生变化，从而引起电信号的变化。信号采集及处理子系统按照一定的精度定期采集传感器上的电信号，并进行滤波等处理。处理后的信号作为车辆动力学模型子系统的输入，经过车辆动力学模型模拟运算，计算出车辆的当前状态，例如发动机转速、发动机输出扭矩、车速、车辆当前的位置等信息。车辆动力学模型计算出的结果送入显示系统进行图形显示、送入音响系统进行声音模拟以及送入仪表系统进行仪表显示。汽车驾驶模拟器几乎完全“克隆”真实学车环境，能够消除驾驶初学者的恐惧心理，适时规范驾驶者的操作，为驾校驾驶培训提供有力帮助。利用驾驶模拟技术对新学员进行培训，不仅可以安全、高效地训练新学员，且具有成本低、零排放、绿色环保的特点；若充分利用驾驶模拟训练方法，将可以带来显著地经济效益和社会效益。驾驶模拟信号处理系统是驾驶模拟器的电信号系统，驾驶模拟信号处理系统的结构与组成直接影响驾驶模拟器的成本和仿真体验。利用驾驶模拟器进行各种试验与实车试验相比，有以下优点：(1)安全性高：可安全地进行危险性驾驶状态的试验和极限状态下的试验、训练等；(2)再现性高：容易保证相同的试验条件，并目能够反复进行相同条件下的试验；(3)容易设定试验条件：容易进行汽车特性、路面状况、道路、障碍物等环境设定及设定变更，不需要制作大量试验设备节省费用；(4)容易测定数据和分析：用计算机能够容易地存储实车试验测定困难的参数，并立即显示所需的数据，高效率地处理。基于单向视频交互的模拟驾驶训练课程，我们需要一种能够判断学员训练效果的评判算法。此算法能够匹配评判学员在驾驶模拟器上的实时传感器操作数据与预先录入到本地的传感器信号数据，得出一个匹配度相似度，从而得出一个可供展示的评判结果。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种基于多维连续信号分析的模拟驾驶评判方法，采用的技术方案是，包括以下步骤，步骤(1)加载本地数据：本地数据是预先通过一系列操作保存在模拟器电脑本地的json格式文件，微处理器内程序根据名称加载对应的json数据文件，通过这种方式，可以方便后续将多维连续信号与预先保存在本地的多维连续信号数据进行匹配，更加方便快捷；