一种驾驶情境意识测量系统技术方案

本发明专利技术提供了一种驾驶情境意识测量系统，包括模拟驾驶子系统、情境意识测量子系统；其中，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，情景模拟与数据采集平台还包括驾驶情景模拟模块、实验数据记录模块；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、情境数据记录模块；模拟驾驶设备根据驾驶员的驾驶动作生成相应的信号；驾驶情景模拟模块生成模拟驾驶场景，并对模拟驾驶场景做相应的变换；实验数据记录模块对驾驶员的驾驶动作、以及模拟驾驶场景中的数据进行记录；情境恢复测验模块对驾驶员的情境恢复意识进行测量；情境判断测验模块对驾驶员的情境判断意识进行测量；情境数据记录模块实现对情境测验结果的记录。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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；3 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。 上述技术方案中，所述的情境判断测验模块用于使驾驶员在完成模拟驾驶任务后，从几个相似情境中找出驾驶过程中的实际情境。 上述技术方案中，所述的情境判断测验模块依次呈现四副静态驾驶场景，驾驶员根据驾驶任务结束时的车辆位置关系，从所述的四幅静态驾驶场景中选择一个正确的场旦足。 上述技术方案中，所述的情境数据记录模块所记录的情境数据包括模拟驾驶任务执行中的某一时刻的实际情境、以及驾驶员所恢复的情境、驾驶员对备选情境的判断情况。 上述技术方案中，所述的模拟驾驶设备采用Saitek R220模拟驾驶器。 上述技术方案中，所述的驾驶情景模拟模块和实验数据记录模块在计算机上实现。 本专利技术的优点在于 1、本专利技术中的情境恢复测验模块能够直接地再现驾驶员对先前驾驶情境的记忆象，实现情境意识的客观测量，而情境判断测验可以弥补情境恢复测验模块的恢复测验工作记忆容量较大的缺点。上述两个测验模块的结合能够实现对情境意识的有效测量，从而为驾驶员在驾驶过程中的情境意识做进一步的分析。 2、本专利技术可以实时记录驾驶员驾驶成绩，驾驶过程中的方向盘、油门、刹车等数据，以及对驾驶事件的反应正确率和反应时进行记录，有利于对驾驶员在驾驶过程中所产生的数据做进一步分析。 3、利用本专利技术的基于模拟驾驶平台的情境意识系统可以对比驾驶员情境意识成绩和驾驶成绩，可对专业驾驶员的选拔以及驾驶员情境意识能力训练和提高提供方法和技术上的支持。附图说明 图1为本专利技术的情境意识测量装置的结构图； 图2为本专利技术的情境意识测量装置中的模拟驾驶设备的结构图。 图面说明 l主机 2数码方向盘 3方向盘 4左转向灯按键5右转向灯按键6踏板 7刹车踏板 8油门踏板 9显示器具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。 在图1中给出了本专利技术的情境意识测量装置的一个实施例，在该实施例中，情境意识测量装置用于对汽车驾驶员在驾驶过程中对周围车辆动态变化的情境意识进行测量。该情境意识测量装置包括模拟驾驶子系统，以及情境意识测量子系统。其中的模拟驾驶子系统负责向汽车驾驶员提供模拟驾驶平台，而所述的情境意识测量子系统则对驾驶员在模拟驾驶过程中的情境意识数据进行记录和分析，以反映驾驶员在不同情况下的情境意识，揭露影响被试情境意识的环境和心理因素。下面对上述两个子系统的具体组成以及实现进行详细的说明。 本专利技术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。其中，模拟驾驶设备可采用现有技术中所提供的各种相关设备，在本实施例中采用了 Saitek R220模拟驾驶器。如图2所示，该模拟驾驶设备包括数码方向盘2、踏板6，其中，数码方向盘2还包括方向盘3、左转向灯按键4和右转向灯按键5。左转向灯按键4和右转向灯按键5位于方向盘3的中上部左右两侧放置大拇指的地方，分别对转向灯进行操作。踏板6则包括油门踏板8和刹车踏板7。驾驶员在上述的模拟驾驶设备上发出相应的驾驶动作后，模拟驾驶设备会根据驾驶员的驾驶动作发出对应的信号，这些信号会被传送到情景模拟与数据采集平台，情景模拟与数据采集平台收到上述信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驾驶情境意识测量系统，其特征在于，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能恢复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。

【技术特征摘要】
一种驾驶情境意识测量系统，其特征在于，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能恢复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。2. 根据权利要求1所述的驾驶情境意识测量系统，其特征在于，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。3. 根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙向红，张侃，郝学芹，
申请(专利权)人：中国科学院心理研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]