ErgoSIM人机共驾智能驾驶模拟器系统

一、实验室简介

ErgoSIM人机共驾智能驾驶模拟器系统是北京津发科技股份有限公司基于“人-机-环境”和“人-信息-物理”系统理论，自主创新与配置的针对交通安全领域的智能交通研究的一种方法。

ErgoSIM人机共驾智能驾驶模拟器以ErgoLAB人车路环境测试云平台为核心，通过实时同步采集多维度人、车、路、环境数据，分析不同环境与任务下人员的状态，进而对智能系统进行评价优化。

二、实验室构成

ErgoLAB人机共驾智能模拟实验室由包含主控观察室(Control Room)和若干间 驾驶模拟测试室(Simulation Testing Room)或者虚拟现实实验室（VR/Simulation LAB）分别布置如下三大实验平台：1、交通场景编辑与自动驾驶仿真平台主要布置在主控观察室、2、基于驾驶模拟器的 多模态数据同步采集平台分别布置在实验测试室、3、多模态数据分析与人工智能应用平台主要布置在主控观察室。

1、人机共驾智能模拟实验室(交通安全与驾驶行为研究方向、智能座舱HMI人机交互评估、自动驾驶仿真验证评估、ADAS/AD算法仿真验证、DMS测试)

2、车辆人机工程虚拟仿真实验室（车辆人机工程设计与仿真、基础人机工程研究：人体测量学与生物力学测试、HMI智能人机交互模拟测试、ADAS HUD人机界面工效测试）

3、驾驶行为试验车（自然驾驶行为研究、自动驾驶测试验证、、DMS测试）

ErgoSIM人机共驾智能驾驶模拟器系统由ErgoLAB人车路环境测试云平台、ErgoLAB人车路环境综合数据分析平台、交通场景模拟与自动驾驶驾驶仿真验证平台、模拟仿真驾驶环境系统构成。

3交通场景模拟与自动驾驶驾驶仿真验证平台

Ansys VRX是一个全面的交通场景仿真软件套件，包含实时车辆模型开发、实时动画软件开发、虚拟驾驶环境开发以及完备的解决方案。系统提供构建超逼真虚拟世界所需的所有工具和模型：交通场景模型、传感器模型、驾驶员模型、TA 自动化测试、TADAS控制算法仿真集成、车辆模型、场景DEMO，以及完整的光环境模拟数据库。

4模拟仿真驾驶环境系统

实车驾驶模拟座舱：具有真实的汽车驾驶室与主动力反馈系统以及操作控制，可支持6自由度平台。

沉浸式仿真驾驶场景：以视景仿真实现”沉浸感、交互性“虚拟环境的构建，可实现180°-360°的视景输出。真实的驾驶操纵感受：采用多自由度汽车行驶动力学模型，精确解算每一时刻车辆的运动姿态。

采用仿真数据库驱动模拟环境，搭建环境模拟舱，进行声、光、振动、微气候等物理环境模拟，并同步采集与分析模拟环境下的多维度人机环境数据。

1ErgoLAB人车路环境测试云平台

ErgoLAB人车路环境测试云平台能同步采集人、车、路、环境的数据。驾驶员的视觉信息数据、驾驶员生理变化数据、驾驶员脑活动数据，脑电与近红外、驾驶员行为绩效数据、驾驶员动作捕捉数据、驾驶员状态数据、道路环境数据、车辆数据、时空数据、生物力学数据等。

2ErgoLAB人车路环境综合数据分析平台

ErgoLAB人车路环境综合数据分析平台能对人、车、路、环境的数据进行定量化的分析。

1、行为分析系统

系统实现行为的自动编码与手动编码，数据统计包括基础数据统计(发生时间、频次等)、行为交互分析(两种或多种行为同时发生的时间、次数、概率等)、行为顺序效应分析(行为之间的多层次数据统计)，所有行为编码数据均可进入时空分析。

2、动作捕捉分析系统

系统通过3D 数字虚拟人，监测各关节位置的Flexion/Extension弯曲/伸展、Abduction/Adduc- tion外展/内收、Rotation旋转、AngularVelocity角速度等，实现对个体动作和姿势的实时视觉反馈，并对风险姿势动作自动进行预警。

3、时空行为分析

可得驾驶过程中可视化人迹地图与时空热力图，可以直接呈现数据、表达现状、预测趋势。

4、车辆数据分析

车辆基础数据分析，包括行驶轨迹、航向角、横摆角速度、瞬时转向半径、道路坡度以及质心侧偏角约束、摩擦圆约束等行驶稳定性分析。高级分析功能，综合计算多种数据源进行汽车基本性能的测试分析、汽车稳定性测试分析、加速度测试分析以及方向盘、脚踏板等测试。

5、面部表情分析

实时自动编码面部表情状态，包括高兴、悲伤、厌恶、恐惧等，监测头部位置坐标，精确计算情感效价以及多种微表情数据，结合人工智能与机器学习算法， 进一步实现对操作人员的分心、疲劳、应激等状态的自动识别以及特定条件下的预警反馈。

6、生理信后分析

生理分析系统包括HRV心率变异性分析软件、EDA皮电分析软件、RESP呼吸分析软件、SKT皮温分析软件、EMG肌电分析软件以及General一般性分析（环境数据、眼电数据等）软件，并进行时域分析、频域分析、非线性分析、可视化报告以及信号的特殊处理与统计分析。

7、眼动分析系统

系统包括眼动处理、眼动状态分析（ 注视、扫视、眨眼等）、可视化分析（热点图、轨迹图、3D图等）、AOI数据统计、注视AOI的序列性可视化分析以及VR-Plugin虚拟场景的眼动交互数据统计。

8、脑电分析系统

脑电分析系统可实时监测个体的脑区热图，以及精确的信号处理与统计分析，包括时域数据（平均幅值、最大/最小幅值等），频域数据（δ波、θ波、α 波、β波、γ波、自定义频段），时-频分析以及注意力指标、疲劳指标统计，如SMR波、α/β等。

9.近红外分析系统

近红外分析系统可实时检查个体的脑血氧饱和度的变化，以及精确的信号处理与统计分析。

三、实验室功能特点

1智能人机共驾过程中人-车-路-环境同步采集与分析ErgoSIM人机共驾智能驾驶模拟器能够实现各种车-路-环境的搭建，结合ErgoLAB人机环境测试云平台，能够实现人机共驾过程中对人-车-路-环各维度的数据的同步采集与分析，为解决人机共驾过程中的相关问题提供助力。

2交通场景模拟与自动驾驶模拟仿真环境

自动高效的交通场景仿真，包含全面的交通场景仿真软件套件，包含实时车辆模型开发、实时动画软件开发、虚拟驾驶环境开发，可实现不同形式的研究需要。

3结合智能算法的人员状态识别

通过行为范式实验的状态诱发、或主观问卷、量表评价结果，建立带标签的多通道客观定量化数据，结合机器学习算法，进行模型的自定义训练，实现人员情绪、认知、应激、负荷等状态的智能识别。

四、定制开发与联合实验

津发科技具有完备的软硬件研发团队，支持联合订制开发，可与高校、科研院所等进行产学研合作，实现理论与算法结合转化科技成果。公司同时具备专业的科研实验团队，团队人员均具有专业研究背景，搭建产学研合作与资源共享实验平台，提供实验设计-数据采集-数据处理-统计分析全流程的联合科研与实验服务。

五、厂家介绍

北京津发科技股份有限公司是高新技术企业、科技部认定的科技型中小企业和中关村高新技术企业，具备自主进出口经营权；自主研发的人因工程与工效学相关技术、产品与服务荣获多项省部级科学技术奖励、软件著作权和省部级新技术新产品（服务）认证；通过了欧洲CE、美国FCC、欧盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多项国际认证和防爆认证。

津发科技设立人因工程专业的学术科研团队、技术团队及研发团队，并通过多年与科研机构及高校的产学研合作，积累了人因与工效学领域多项核心技术，以及基于机器学习等人工智能算法的状态识别和人机工效评价技术与研究方法等！津发科技的实验室规划建设技术团队提供技术支持及售后服务，从实验室建设的规划与布局，到设备的培训与指导，多角度的进行实验室建设的全生命周期的服务。