[发明专利]基于踏板交互的人机工程数据的测量系统及测量方法

摘要

本发明公开了一种基于踏板交互的人机工程数据的测量系统，包括关节运动姿态测量装置(2)、表面肌电测量装置(3)、压力测量装置、GPS装置和OBD装置(8)，其特征在于：关节运动姿态测量装置(2)用于监测驾驶员右腿的动作，其包括关节运动姿态测量传感器，放大器，样本处理单元以及一台装有数据采集和前处理软件的电脑；其中，关节运动姿态测量传感器与一个8模拟通道和5数字通道的放大器连接，该放大器通过RS422接口与样本处理单元连接，样本处理单元将处理后的信号通过USB串口与电脑连接；该测量方法建立起了车辆设计的客观数据与主观驾驶员的动作反应、驾驶员的舒适感的联系，真正地实现人与车辆的交互。

主权项

1.一种基于踏板交互的人机工程数据的测量系统，包括关节运动姿态测量装置(2)、表面肌电测量装置(3)、压力测量装置、GPS装置和OBD装置(8)，其特征在于：关节运动姿态测量装置(2)用于监测驾驶员右腿的动作，其包括关节运动姿态测量传感器，运算放大器，样本处理单元以及一台装有用于处理和分析关节角度的软件的电脑；其中，关节运动姿态测量传感器与一个8模拟通道和5数字通道的放大器连接，该放大器通过RS422接口与样本处理单元连接，样本处理单元将处理后的信号通过USB串口与电脑连接；表面肌电测量装置(3)监测踩踏交互过程中右腿的相关肌肉的生理学数据，它包含表面肌电采集器、运算放大器、样本处理单元和装有处理肌电信号的数据采集分析软件的电脑；表面肌电采集器配有8个EMG通道，采样频率为1000Hz，每个通道配有截止频率为10Hz的一阶高通滤波器和截止频率为3000Hz的二阶低通滤波器，表面肌电采集器通过无线接口，经由无线链路与同步触发器通信，同时表面肌电采集器通过USB串口与装有数据采集分析软件的电脑连接；压力测量装置根据加速踏板压力测量板(5)，坐垫压力测量板(6)，地板压力测量板(7)上的压力传感器测得的压力的分布情况，判断驾驶员坐姿改变的位置信息；GPS和OBD装置(8)分别用来采集车辆行驶信息以及制动踏板和加速踏板的使用情况；OBD装置与同步触发器以及电脑连接，OBD装置的通用记录模块与OBD插件连接，并将数据传输到电脑；GPS接收机的接收频率为20Hz，接收到数据后进行数据处理，将解析后车辆的位置信息传输到电脑；关节运动姿态测量传感器是孪生轴的，分别用双面胶贴附在髋关节、膝关节和踝关节两侧的表面皮肤上，在两个独立的数据通道上测两个不同平面形成的夹角，从而监测三个关节角度的变化；将肌电采集器中的采集传感器通过双面胶贴附在皮肤表面，经过放大器，开始采集肌电信号，并提供同步信号给同步触发器，同步触发器发送脉冲触发，通过无线链路发出开始指令，控制闪光灯，然后，电脑根据表面肌电信号信号进行完整的肌电信号分析。