汽车人机接触界面体压分布的实验与评价研究

针对汽车驾驶人机接触界面中的乘坐舒适性问题，依据人体生理学、解剖学和生物力学原理，通过对臀部和股区的解剖结构分析，提出了汽车人机界面的舒适体压分布的一般准则．在研制的汽车乘驾体位生物力学特性实验台上，进行了汽车驾驶环境的人机界面的体压分布实验和主观评价研究．4种曲面座垫的主观评价实验结果表明，座椅形面是影响乘坐舒适性的重要因素，不同形面特征的座椅具有不同的乘坐舒适性．客观评价实验结果证明，所提出的人机接触界面的体压分布准则是正确的，依据该准则能够评价人机接触界面中的乘坐舒适性问题．实验台中的分布式体压测试系统能够有效地测绘出不同座垫实验中的人机接触界面的体压分布曲线，并发挥出很好的测试作用．     

考虑驾驶风格的高密度立交群出入口车辆驾驶风险研究

为分析不同驾驶风格驾驶人车辆的驾驶风险,在重庆内环快速路开展了高密度立交群实车驾驶试验,使用车载仪器采集车辆行驶轨迹、速度等运行参数,通过因子分析和聚类分析等方法,提取车辆速度、加速度和横向位移等参数,以此为依据将驾驶风格分为三个类型,即保守型、常规型和冒险型。通过车辆驶离和汇入主线过程中的轨迹偏移,分析了不同驾驶风格的行车轨迹特征,结果表明：冒险型驾驶人的轨迹偏移高于其余2种驾驶风格的驾驶人,且轨迹偏移的分布较为分散;在驶离/汇入主线时,冒险型驾驶人所需要的换道时间更短、换道起始位置更靠前、换道频次也多于另外2 种驾驶风格;以速度波动和加速度波动作为驾驶风险评价指标,两者大小均是冒险型＞常规型＞保守型;利用熵权法确定指标权重并得到驾驶风险率,将其按照不同驾驶风格分类,结果表明：在主线出口位置,呈现明显的分布特征,即冒险型＞常规型＞保守型,而在主线入口位置,冒险型与常规型的驾驶风险率大小相差无异,但冒险型驾驶人分布更加离散。分析不同驾驶风格驾驶人的驾驶风险率,有助于提高驾驶人的行驶安全性。     

液压挖掘机驾驶座椅人体舒适度分析研究

为解决液压挖掘机驾驶座椅舒适度评价的问题,提出综合选择评价因素,合理反映人体的舒适度特性复杂问题的方法。该方法从多学科角度出发,构建了人体生物学、驾驶者主体感受和机械设计3个方面的关联矩阵,采用层次分析法确定了三者之间的权重系数,计算出影响挖掘机驾驶座椅舒适度各准则之间的关联度,给出了影响驾驶座椅舒适度的准则权重排序。依据该权重排序,在挖掘机驾驶座椅设计中综合考虑人体生理及心理特征,在将人体的主观与客观反映相结合的基础上选择更恰当的设计尺寸,才能为驾驶者提供更安全舒适的座椅设计。     

驾驶人纵侧向驾驶能力评价方法研究

为合理分配智能汽车人机协同共驾驾驶权,提高智能车辆的驾乘安全性和舒适性,本文提出驾驶人纵侧向驾驶能力的概念及其评价方法.对驾驶人的驾驶能力进行了定义和分析,并在此基础上设计了纵向跟车激励工况和侧向移动双移线激励工况,在搭建的驾驶人在环智能仿真平台上进行数据采集.建立了基于Hammerstein辨识过程的驾驶能力辨识模型,采用主成分分析法对驾驶能力辨识模型中的关键参数进行解耦和降维处理;通过客观蚁群聚类和主观量表分析相结合的分类方式,实现驾驶能力的分类;通过多元线性回归分析得到驾驶能力评价方程.结果表明,纵侧向驾驶能力辨识模型平均辨识及拟合精度均大于90%,经主成分分析及主客观分类处理后的纵侧向驾驶能力评价方程满足统计检验指标,具有良好的拟合及预测结果.      

驾驶人应激反应能力评价研究

为了提高驾驶人的应激反应能力,进一步提升道路行车安全性,首先依据信息处理的基本理论,分析了驾驶人应激反应的运行机理和反应特征。其次,提出了一种驾驶人应激反应能力评价方法,包括评价指标、反应时间算法模型、操作准确度算法模型以及评价算法模型。最后,采用自主研发的应激反应模拟驾驶系统,选取安全驾驶人和多事故驾驶人对评价方法的合理性和有效性进行了试验验证。试验结果表明,评价算法模型可有效评价驾驶人的应激反应能力。驾驶人应激反应能力评价方法可以为驾驶人的筛选、培训和安全管理提供支撑,进而提高驾驶人的安全驾驶水平。     

一种山区急弯路段驾驶人熟练度甄别方法

为探究驾驶人眼动行为与驾驶熟练程度以及道路线型之间的响应特性,设计并组织山区公路实车驾驶行为试验。招募20名驾驶人,实时采集被试驾驶人在急弯路段的6个注视及扫视行为表征参数。试验表明:眼睛注视点在左转急弯路段的水平方向分布范围是-0.5~0.1 m,在右转急弯路段的水平方向分布范围是-0.2~0.5 m;眼睛水平注视角变化的主要范围是0°~30°;扫视速度的变化范围区间是0~1(°)·ms~(-1),扫视幅度的变化范围是5°~25°。基于采集的眼动行为参数,构建驾驶人视觉搜索模态矩阵。采用主成分分析法对影响因子进行降维,并建立驾驶人眼动特征综合评价模型。结果显示,眼动综合评分与驾驶里程呈正相关关系,表明该模型可用于量化甄别驾驶人驾驶熟练程度,并为驾驶能力评估提供有效的理论依据。     

高亮度铺装层对隧道中间段行车安全的影响

为研究高亮度铺装层对隧道中间段行车安全的影响,以路面反光效果和驾驶人视觉特性为基础设计了对比试验;通过不同光学仪器,测量3种高亮度铺装层的光学参数,研究其高亮度性能;通过照明计算软件和三维建模软件,制作了3种高亮度铺装层隧道内仿真驾驶视频;通过驾驶模拟器系统,采用眼动试验进行不同铺装层隧道内的模拟驾驶,收集驾驶人在不同铺装层隧道内驾驶的眼动数据,以相对安全距离、驾驶人对障碍物注视持续时间和驾驶人瞳孔直径作为生理和心理指标,研究驾驶人在高亮度铺装层隧道中间段驾驶的眼动特性;通过驾乘体验问卷调查,收集驾驶人在不同铺装层隧道内驾驶的主观感受,综合评价了3种高亮度铺装层对隧道中间段行车安全的影响。结果表明：高亮度铺装层具有良好的反光效果,钛白粉的掺加对高亮度铺装层的高亮度性能有较好提升作用,钛白粉掺量(质量分数,下同)为70%的高亮度铺装层A反光效果最佳,隧道中段行车安全性与铺装层的反光效果呈正相关,使用反光效果较好的高亮度铺装层有助于驾驶人在驾驶过程中更早发现障碍物、更容易辨别障碍物,有利于提高隧道中间段的行车安全性;隧道中段行车视觉舒适性与铺装层的反光效果呈负相关,使用高亮度铺装层后隧道内...     

机动车驾驶人行为安全的超车模型与仿真

在总结了当前超车模型的研究现状后,针对在超车过程中驾驶人的驾驶行为是否安全提出了一个可以评价驾驶人行驶安全性的测试方法,并在驾驶模拟器上进行仿真,提出评价的方法指标。     

基于驾驶行为的隧道交通标志影响特征及作用机理

合理设置隧道交通标志能够在一定程度上缓解隧道特殊环境引发的“时空隧道效应”。文中研究了高速公路隧道内部交通标志（限速标志、出口预告标志）对驾驶行为的影响特性,首先选取特长隧道作为实验路段,通过驾驶模拟实验测试获取驾驶人细粒度微观行为数据,然后再考虑随机效应影响的条件下构建线性混合效应模型,揭示了隧道内部交通标志对驾驶行为的影响特征及作用机理。结果表明：不同影响区段内交通标志对驾驶行为的作用存在差异;在隧道内部设置限速标志能够一定程度上降低事故风险的发生概率,限速标志的重复设置一定程度上能提高驾驶人的操控能力;在隧道内部设置限速标志及出口距离预告标志有助于改善驾驶人空间控制能力、提高驾驶舒适度,其中,在距离隧道出口约小于1 km的影响区段内设置隧道出口距离预告标志有助于提高驾驶人的行车舒适性,在距离隧道出口2 km和1.5 km的影响区段内设置预告标志能在提高车辆控制能力的同时使驾驶人具有更高的行驶车速;此外,隧道交通标志作用下的驾驶行为受驾驶人性别、年龄、驾驶经验等特征属性影响,男性驾驶人的驾驶风险更低。     

个性化驾驶人驾驶行为操纵模式建模方法

根据个体驾驶人完成一个具体驾驶行为的驾驶操纵动作具有一定内聚性、时序性和个性化的机理,构建了基于有向图的驾驶人驾驶行为操纵模式的建模方法。根据获取的个体驾驶人在不同驾驶行为下的驾驶操作动作数据,并利用MATLAB仿真软件设计驾驶人驾驶行为操纵模式建模与仿真系统,对启动和超车2种典型驾驶行为下的驾驶操作动作数据进行测试。测试结果表明：基于有向图的建模方法可以实现驾驶人个性化驾驶行为的有序驾驶操纵动作建模。研究为驾驶安全辅助系统驾驶人驾驶行为的驾驶操纵底层上预防和干预危险驾驶行为提供支撑。     

沙发座面高度对人体坐姿舒适性的影响

运用座椅力学舒适度原理,采用主观评价与客观测试相结合的方法,分析了沙发座面高度与人体坐姿舒适性的关系,提出了沙发座面优化设计的建议。研究表明：坐姿舒适性与沙发座面压力分布有着密切的关系,座面平均压力梯度能够较好地反映人体腿部舒适性,沙发座面高度应高于硬面座椅的座面高度。     

坐高变化对人体坐姿体压分布的影响

通过研究座椅的尺寸参数变化对体压分布的影响,为日常办公座椅坐姿舒适性设计提供有力的参考依据．针对6个实验对象,采用XSensorX3PROV6．0压力分布测试系统,测试不同坐高情况下人体坐姿体压分布及坐姿舒适性的主观评价,并对压力分布指标采用统计分析软件SPSS16．0进行数据处理．获得了座面和靠背的最大压力、平均压力、接触面积以及纵向压力分布曲线随坐高的变化规律,确定了基于体压分布判断日常办公座椅舒适性的指标,并求解得到日常办公座椅最舒适的坐高为-2．14cm．     

Evaluation of Relationship Between Clothing Pressure of Men''''s Suit and Comfort

An investigation on relationship between clothing pressure of men's suit and wearing comfort is conducted. With the pressure measurements at different parts of men's suit under normal standing posture and in motion, the objective assessment of the total comfort are related to the subjective ratings of clothing pressure. There is a common strong sensation of pressure on shoulder with normal standing posture, and a strong relationship between total comfort and clothing pressure in back armhole and the front of upper arm with posture in motion.     

服装穿着压力舒适的主观评定

为了研究紧身服装的穿着压力舒适性问题，设计了一组服装穿着试验，利用心理量表对不同尺寸、不同弹性性能的紧身长裤作了主观压力感评价，并对所得值进行因子分析，分析并讨论了不同穿着感觉之间的关系。     

Spectral Analysis of Blood Pressure Variability as a Quantitative Indicator of Driving Fatigue

The quantitative detector of driver fatigue presents appropriate warnings and helps to prevent traffic accidents. The aim of this study was to quantifiably evaluate driver mental fatigue using the power spectral analysis of the blood pressure variability (BPV) and subjective evaluation. In this experiment twenty healthy male subjects were required to perform a driving simulator task for 3-hours. The physiological variables for evaluating driver mental fatigue were spectral values of blood pressure variability (BPV) including very low frequency (VLF), low frequency (LF), high frequency (HF). As a result, LF, HF and LF/HF showed high correlations with driver mental fatigue but not found in VLF. The findings represent a possible utility of BPV spectral analysis in quantitatively evaluating driver mental fatigue.     

基于Fluent对水垫带式输送机流体场的仿真研究

为进一步了解水垫带式输送机水垫流体场的形成机理,对水垫流体场进行了数值仿真研究。在理论研究的基础上,建立了水垫流体场的数学模型;利用Fluent软件对水垫流体场的分布进行了仿真分析。研究结果表明,在水垫带式输送机工作时,该流体场内存在两个水流速度较快的区域,且这两个区域动压效应明显;动压效应随输送带速度的加快而增强,适当提高带速可以提高输送机的承载能力。     

电控无脚踏汽车离合器

介绍了无脚踏离合器,说明了可以将此离合器工作子系统纳入汽车控制系统综合考虑的工作原理及结构优化设计方法,给出电磁操纵机构各参数及作用力的计算公式.其结构简单紧凑、性价比好,可以简化操作,减轻驾驶员劳动强度;还能减少紧急处置时的失误概率,有利于提高运行安全性.     

腰背部椅式按摩效果的性别差异

在智能化保健按摩椅设计过程中,采用主观评价的方法,研究了不同性别的用户在按摩过程中的感受性,给出了按摩椅工作参量优化设计的建议。结果表明:不同性别参试者在按摩25 min后整体按摩感受效果无显著差异,且舒适性在各按摩部位的分布情况相似; 但是,不同性别参试者在按摩中的舒适性变化过程有明显差异,女性受试者随按摩时间延长,其舒适性波动程度大于男性。     

听觉诱发电位与声舒适度的关联性初探

为了研究声舒适度与听觉诱发电位的关系,使用诱发电位仪记录了不同频率和不同声压级刺激下的听觉诱发电位。结果表明：随着声音频率的提高,诱发电位的波峰越密集,这与声音本身的频率特性相匹配;随着声压级的增大,诱发电位幅值增大,这解释了人体主观烦恼度随着声压级增大而增加的现象。在不同频率和不同声压级刺激下,Ⅴ波较其他波形稳定,说明人体脑桥上段或中脑下端对声音特性更敏感。该研究可为不同声环境下人体声舒适度机理研究做参考。