基于虚拟仪器的肢体姿态检测系统研究.pdf

《基于虚拟仪器的肢体姿态检测系统研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第29卷第6期电子测量与仪器学报29Ⅳ0．62015年6JOURNALOFELECTRONICMEAsUREMENTANDlNsTRUMENTATloN·907·DOI：10．13382／j．jemi．2015．06．017基于虚拟仪器的肢体姿态检测系统研究水刘正琼胡丽莉唐璇刘明周2张淼2扈静2(1．合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009；2合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009)摘要：针对汽车驾驶过程中驾驶员随机、多变的肢体动作，设计一种基于虚拟仪器的肢体姿态检测系统，对驾驶员肢体进行实时追踪，识别、分析肢体运动过程进而应用于驾驶舒适性客观测评。使用多个传感器动态获取数据，根据

2、多传感器数据及串口通信特点，提出一种新的传感器数据同步算法，取得了较好的同步效果；依据所测数据，运用改进四元数算法进行姿态更新；以LabVIEW为平台绘出肢体运动的实时三维动态图。测试结果表明，所开发的肢体姿态检测系统性能稳定可靠，能够实时、准确的再现肢体运动过程，适用于驾驶操纵姿态检测及驾驶舒适性分析测评。关键词：驾驶舒适性；虚拟仪器；肢体姿态检测；同步；姿态更新中图分类号：TN98；TP312文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．4030ResearchoflimbposturedetectionsystembasedonvirtualinstrumentLiuZhengqiongH

3、uLiliTangXuanLiuMingzhouZhangMiaoHuJing2I．SchoolofComputerandInformation，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Theaimofthestudyistotestandevaluatethedrivingcomfortaimedatdriversrandomandvariou

4、sbodymovementsduringdriving．Forthispurpose，alimbposturedetectionsystembasedonvirtualinstrumentisde-signedtotrackdriver’Sbodymovementandgesture．Inthecurrentstudy，weusemultiplesensorstogetdatady-namicallyandproposeanewsensordatasynchronizationalgorithmaccordingtothesensordataandserialportCOB—municatio

5、n．Itisshowedthatthesynchronizationalgorithmhasgoodperformance．Additionally，weadopttheim-provedquaternionalgorithmtoupdatepostureandpositionofdriverunderthemeasureddata．Inthemeantime，weplotathree-dimensionaldynamicmodelusingLabVIEW．Theresultsshowthatthelimbposturedetectionsystemhasstableandreliablepe

6、rformance．Itisnotonlyabletorecurrencetheprocessofbodymovements，butalsocanbeusedtotestthepostureofdriverandtoevaluatethedrivingcomfort．Keywords：drivingcomfort；virtualinstrument；limbposturedetection；synchronization；attitudeupdate手段。1引言现有的研究方法多通过传感器采集车辆的实时位置、驾驶状态(如方向盘、离合器踏板、变速汽车驾驶操纵舒适性是指驾驶员在车内进行杆)和车辆状态

7、信息来监测驾驶员的驾驶行驾驶操纵时感受到的舒服程度。目前，很多学者研为J，同时通过固定的判断方法评判其驾驶姿态。究了驾驶操纵舒适性对驾驶行为的影响机理u。』，传感器信息获取比较简单、自由且受外界影响较驾驶操纵的不舒适，易使驾驶员驾驶疲劳，导致驾小，算法也相对简便，实时性好J。但是此方法并驶行为异常甚至引发重大交通事故。因此，研究驾没有对驾驶员的驾驶操纵姿态进行直接监测研究。驶行为对驾驶操纵舒适性评