一、實驗室簡介

ErgoSIM人機共駕智能駕駛模擬器系統(tǒng)是北京津發(fā)科技股份有限公司基于“人-機-環(huán)境”和“人-信息-物理”系統(tǒng)理論，自主創(chuàng)新與配置的針對交通安全領(lǐng)域的智能交通研究的一種方法。

ErgoSIM人機共駕智能駕駛模擬器以ErgoLAB人車路環(huán)境測試云平臺為核心，通過實時同步采集多維度人、車、路、環(huán)境數(shù)據(jù)，分析不同環(huán)境與任務(wù)下人員的狀態(tài)，進而對智能系統(tǒng)進行評價優(yōu)化。

二、實驗室構(gòu)成

ErgoLAB人機共駕智能模擬實驗室由包含主控觀察室(Control Room)和若干間 駕駛模擬測試室(Simulation Testing Room)或者虛擬現(xiàn)實實驗室（VR/Simulation LAB）分別布置如下三大實驗平臺：1、交通場景編輯與自動駕駛仿真平臺主要布置在主控觀察室、2、基于駕駛模擬器的 多模態(tài)數(shù)據(jù)同步采集平臺分別布置在實驗測試室、3、多模態(tài)數(shù)據(jù)分析與人工智能應(yīng)用平臺主要布置在主控觀察室。

1、人機共駕智能模擬實驗室(交通安全與駕駛行為研究方向、智能座艙HMI人機交互評估、自動駕駛仿真驗證評估、ADAS/AD算法仿真驗證、DMS測試)

2、車輛人機工程虛擬仿真實驗室（車輛人機工程設(shè)計與仿真、基礎(chǔ)人機工程研究：人體測量學與生物力學測試、HMI智能人機交互模擬測試、ADAS HUD人機界面工效測試）

3、駕駛行為試驗車（自然駕駛行為研究、自動駕駛測試驗證、、DMS測試）

ErgoSIM人機共駕智能駕駛模擬器系統(tǒng)由ErgoLAB人車路環(huán)境測試云平臺、ErgoLAB人車路環(huán)境綜合數(shù)據(jù)分析平臺、交通場景模擬與自動駕駛駕駛仿真驗證平臺、模擬仿真駕駛環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)成。

3交通場景模擬與自動駕駛駕駛仿真驗證平臺

Ansys VRX是一個全面的交通場景仿真軟件套件，包含實時車輛模型開發(fā)、實時動畫軟件開發(fā)、虛擬駕駛環(huán)境開發(fā)以及完備的解決方案。系統(tǒng)提供構(gòu)建超逼真虛擬世界所需的所有工具和模型：交通場景模型、傳感器模型、駕駛員模型、TA 自動化測試、TADAS控制算法仿真集成、車輛模型、場景DEMO，以及完整的光環(huán)境模擬數(shù)據(jù)庫。

4模擬仿真駕駛環(huán)境系統(tǒng)

實車駕駛模擬座艙：具有真實的汽車駕駛室與主動力反饋系統(tǒng)以及操作控制，可支持6自由度平臺。

沉浸式仿真駕駛場景：以視景仿真實現(xiàn)”沉浸感、交互性“虛擬環(huán)境的構(gòu)建，可實現(xiàn)180°-360°的視景輸出。真實的駕駛操縱感受：采用多自由度汽車行駛動力學模型，精確解算每一時刻車輛的運動姿態(tài)。

采用仿真數(shù)據(jù)庫驅(qū)動模擬環(huán)境，搭建環(huán)境模擬艙，進行聲、光、振動、微氣候等物理環(huán)境模擬，并同步采集與分析模擬環(huán)境下的多維度人機環(huán)境數(shù)據(jù)。

1ErgoLAB人車路環(huán)境測試云平臺

ErgoLAB人車路環(huán)境測試云平臺能同步采集人、車、路、環(huán)境的數(shù)據(jù)。駕駛員的視覺信息數(shù)據(jù)、駕駛員生理變化數(shù)據(jù)、駕駛員腦活動數(shù)據(jù)，腦電與近紅外、駕駛員行為績效數(shù)據(jù)、駕駛員動作捕捉數(shù)據(jù)、駕駛員狀態(tài)數(shù)據(jù)、道路環(huán)境數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)、時空數(shù)據(jù)、生物力學數(shù)據(jù)等。

2ErgoLAB人車路環(huán)境綜合數(shù)據(jù)分析平臺

ErgoLAB人車路環(huán)境綜合數(shù)據(jù)分析平臺能對人、車、路、環(huán)境的數(shù)據(jù)進行定量化的分析。

1、行為分析系統(tǒng)

系統(tǒng)實現(xiàn)行為的自動編碼與手動編碼，數(shù)據(jù)統(tǒng)計包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(發(fā)生時間、頻次等)、行為交互分析(兩種或多種行為同時發(fā)生的時間、次數(shù)、概率等)、行為順序效應(yīng)分析(行為之間的多層次數(shù)據(jù)統(tǒng)計)，所有行為編碼數(shù)據(jù)均可進入時空分析。

2、動作捕捉分析系統(tǒng)

系統(tǒng)通過3D 數(shù)字虛擬人，監(jiān)測各關(guān)節(jié)位置的Flexion/Extension彎曲/伸展、Abduction/Adduc- tion外展/內(nèi)收、Rotation旋轉(zhuǎn)、AngularVelocity角速度等，實現(xiàn)對個體動作和姿勢的實時視覺反饋，并對風險姿勢動作自動進行預警。

3、時空行為分析

可得駕駛過程中可視化人跡地圖與時空熱力圖，可以直接呈現(xiàn)數(shù)據(jù)、表達現(xiàn)狀、預測趨勢。

4、車輛數(shù)據(jù)分析

車輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析，包括行駛軌跡、航向角、橫擺角速度、瞬時轉(zhuǎn)向半徑、道路坡度以及質(zhì)心側(cè)偏角約束、摩擦圓約束等行駛穩(wěn)定性分析。高級分析功能，綜合計算多種數(shù)據(jù)源進行汽車基本性能的測試分析、汽車穩(wěn)定性測試分析、加速度測試分析以及方向盤、腳踏板等測試。

5、面部表情分析

實時自動編碼面部表情狀態(tài)，包括高興、悲傷、厭惡、恐懼等，監(jiān)測頭部位置坐標，精確計算情感效價以及多種微表情數(shù)據(jù)，結(jié)合人工智能與機器學習算法， 進一步實現(xiàn)對操作人員的分心、疲勞、應(yīng)激等狀態(tài)的自動識別以及特定條件下的預警反饋。

6、生理信后分析

生理分析系統(tǒng)包括HRV心率變異性分析軟件、EDA皮電分析軟件、RESP呼吸分析軟件、SKT皮溫分析軟件、EMG肌電分析軟件以及General一般性分析（環(huán)境數(shù)據(jù)、眼電數(shù)據(jù)等）軟件，并進行時域分析、頻域分析、非線性分析、可視化報告以及信號的特殊處理與統(tǒng)計分析。

7、眼動分析系統(tǒng)

系統(tǒng)包括眼動處理、眼動狀態(tài)分析（ 注視、掃視、眨眼等）、可視化分析（熱點圖、軌跡圖、3D圖等）、AOI數(shù)據(jù)統(tǒng)計、注視AOI的序列性可視化分析以及VR-Plugin虛擬場景的眼動交互數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

8、腦電分析系統(tǒng)

腦電分析系統(tǒng)可實時監(jiān)測個體的腦區(qū)熱圖，以及精確的信號處理與統(tǒng)計分析，包括時域數(shù)據(jù)（平均幅值、最大/最小幅值等），頻域數(shù)據(jù)（δ波、θ波、α 波、β波、γ波、自定義頻段），時-頻分析以及注意力指標、疲勞指標統(tǒng)計，如SMR波、α/β等。

9.近紅外分析系統(tǒng)

近紅外分析系統(tǒng)可實時檢查個體的腦血氧飽和度的變化，以及精確的信號處理與統(tǒng)計分析。

三、實驗室功能特點

1智能人機共駕過程中人-車-路-環(huán)境同步采集與分析ErgoSIM人機共駕智能駕駛模擬器能夠?qū)崿F(xiàn)各種車-路-環(huán)境的搭建，結(jié)合ErgoLAB人機環(huán)境測試云平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)人機共駕過程中對人-車-路-環(huán)各維度的數(shù)據(jù)的同步采集與分析，為解決人機共駕過程中的相關(guān)問題提供助力。

2交通場景模擬與自動駕駛模擬仿真環(huán)境

自動高效的交通場景仿真，包含全面的交通場景仿真軟件套件，包含實時車輛模型開發(fā)、實時動畫軟件開發(fā)、虛擬駕駛環(huán)境開發(fā)，可實現(xiàn)不同形式的研究需要。

3結(jié)合智能算法的人員狀態(tài)識別

通過行為范式實驗的狀態(tài)誘發(fā)、或主觀問卷、量表評價結(jié)果，建立帶標簽的多通道客觀定量化數(shù)據(jù)，結(jié)合機器學習算法，進行模型的自定義訓練，實現(xiàn)人員情緒、認知、應(yīng)激、負荷等狀態(tài)的智能識別。

四、定制開發(fā)與聯(lián)合實驗

津發(fā)科技具有完備的軟硬件研發(fā)團隊，支持聯(lián)合訂制開發(fā)，可與高校、科研院所等進行產(chǎn)學研合作，實現(xiàn)理論與算法結(jié)合轉(zhuǎn)化科技成果。公司同時具備專業(yè)的科研實驗團隊，團隊人員均具有專業(yè)研究背景，搭建產(chǎn)學研合作與資源共享實驗平臺，提供實驗設(shè)計-數(shù)據(jù)采集-數(shù)據(jù)處理-統(tǒng)計分析全流程的聯(lián)合科研與實驗服務(wù)。

五、廠家介紹

北京津發(fā)科技股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)、科技部認定的科技型中小企業(yè)和中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，具備自主進出口經(jīng)營權(quán)；自主研發(fā)的人因工程與工效學相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)榮獲多項省部級科學技術(shù)獎勵、軟件著作權(quán)和省部級新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認證；通過了歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際認證和防爆認證。

津發(fā)科技設(shè)立人因工程專業(yè)的學術(shù)科研團隊、技術(shù)團隊及研發(fā)團隊，并通過多年與科研機構(gòu)及高校的產(chǎn)學研合作，積累了人因與工效學領(lǐng)域多項核心技術(shù)，以及基于機器學習等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機工效評價技術(shù)與研究方法等！津發(fā)科技的實驗室規(guī)劃建設(shè)技術(shù)團隊提供技術(shù)支持及售后服務(wù)，從實驗室建設(shè)的規(guī)劃與布局，到設(shè)備的培訓與指導，多角度的進行實驗室建設(shè)的全生命周期的服務(wù)。