應用駕駛模擬器開發智慧型運輸系統實驗平臺之軟硬體規劃設計 (II) －駕駛人行為反應基本資料庫之建立與分析

應用駕駛模擬器開發智慧型運輸系統實驗平臺之軟硬體規劃設計(II)－駕駛人行為反應基本資料庫之建立與分析應用駕駛模擬器開發智慧型運輸系統實驗平臺之軟硬體規劃設計(II)－駕駛人行為反應基本資料庫之建立與分析國立中央大學車輛行車事故鑑定研究中心

簡報大綱 一、緒論二、駕駛模擬儀改裝三、駕駛模擬儀系統驗證四、駕駛績效、安全評估與駕駛人行為反應基本資料庫五、駕駛模擬儀應用研究六、結論及未來研究方向

一、緒論 • 全期計劃之研究目的： • 持續擴充運研所駕駛模擬儀軟硬體設備，建立開發智慧型運輸系統之實驗平臺。 • 針對國內人因特性，建立駕駛工作負荷、駕駛績效與駕駛安全之評估系統。 • 以駕駛模擬儀進行實務課題研究，建立駕駛行為資料庫。

四年期工作重點 駕駛模擬儀實驗平台設計

一、緒論 • 本(94)年期計劃之研究目的： • 雙人座駕駛模擬儀之規劃與改裝。 • 進行實車測試與系統驗證。 • 改善駕駛績效評估方法。 • 以駕駛模擬儀進行三個實務應用研究，以建立駕駛行為資料庫。

一、緒論 研究範圍與目的文獻回顧模擬儀改裝系統驗證績效與安全應用研究改裝評估與空間規劃手排車與自排車測試改善績效與安全評估實驗規劃與設計平台與座艙改裝車輛系統動態驗證資料庫需求分析分析進行實驗與統計分析結果與討論結論與未來方向

二、駕駛模擬儀改裝 1. 2.

1.座艙改裝 • 駕駛模擬儀改裝需考量之因素： • 國內汽車購買特性 • 採用1600 c.c.車型 • 運研所實驗室空間尺寸 • 作動時對於運研所大樓之影響 • 駕駛模擬儀之結構強度及動態特性國內已上市車輛數

1.座艙改裝 • 雙人座艙及全車座艙之改裝評估：

1.座艙改裝 • 改裝評估之結論： • 以3/4車為目標。 • 全車模擬儀則在尋找更適合場地後才採用。

1.座艙改裝 • 車型：2000年SENTRA 『安裝感測器』『座艙加工』『減重』

2. 六軸運動平台改裝 • 六軸運動平台容許高度估算：

2. 六軸運動平台改裝 • 平台接頭位置設計：上平台上平台接點下平台接點下平台

2. 六軸運動平台改裝 • 平台位移與轉角估算：油壓缸行程 250 mm，油壓缸缸徑(直徑) 60 mm

三、駕駛模擬儀系統驗證 1.手排車實車系統驗證 2.自排車實車系統驗證

1.手排車實車系統驗證 • 實測場地器材：

1.手排車實車系統驗證 (1) 靜態試驗 (力回饋試驗) • 煞車與油門踏板力回饋試驗 • 方向盤力回饋試驗 • 方向盤與車胎轉角試驗 (2) 動態試驗 (駕駛模擬儀系統動態驗證) • 起步/超車加速 • 減速 • 轉向

(1)力回饋試驗 • 油門深度 vs 油門踏力 • 煞車深度 vs 煞車踏力 • 方向盤轉角 vs 作用力

(2)駕駛模擬儀系統動態驗證 • 系統驗證流程： A.起步加速 B.超車加速 C.煞車減速 D.等速轉彎 E.迴轉半徑實車試驗(JIS、JASO規範) 性能比對駕駛模擬儀試驗(加裝感測器) 動力轉換(轉向機構、引擎及傳動機構) 車輛動態模擬 (LVDS) 加減速度車胎轉角油門煞車方向盤實車試驗及模擬儀試驗結果比對

(2)駕駛模擬儀系統動態驗證 深度百分比 • 試驗方法：參考JIS 及JASO規範縱向加速度

(2)駕駛模擬儀系統動態驗證 • 起步加速行駛距離： • 急煞停車所需距離：

(2)駕駛模擬儀系統動態驗證 • 轉向 (最小迴轉半徑)： • 轉向 (等速轉彎)：

2. 自排車實車系統驗證 (1)直線加減速試驗直線加速不同檔位下的油門踏板深度與加速度之關係直線減速煞車踏板深度與車輛加速度之關係 (2)轉彎試驗

2. 自排車實車系統驗證 • 試驗場地： • 直線加減速：國道高速公路 • 轉彎：桃園縣 (高鐵車站附近)

2. 自排車實車系統驗證 • 試驗設備： • Nissan Sentra • 拉線式位移計(油門/煞車) • 里程計(行駛距離/速度/加速度) • 電子羅盤/陀螺儀(車輛轉角/角速度) • 影像辨識(方向盤轉角)

(1)直線加減速試驗 • 自排車的車輛運動模式：加速、減速

(1)直線加減速 • 行駛中加速：油門深度 vs 加速度 1檔，緩踩 1檔，重踩 2~4檔，緩踩 2~4檔，重踩

(1)直線加減速 1：x表示深度百分比(%)；y表示加速度(m/s2) 2：x表示時間(s)；y表示加速度(m/s2)

(1)直線加減速 • 駕駛模擬儀之油門深度與對應的加速度：

(2)轉彎 • 試驗方法： • 輪胎轉角：以陀螺儀記錄角速度，再轉換。 • 方向盤的角度：以DV記錄方向盤的角度變化。

(2)轉彎 方向盤角度43度輪胎轉角約5~6度 y為輪胎轉角(度)，x為方向盤角度(度)

四、駕駛績效、安全評估與基本資料庫 1.駕駛績效評估方法之改善 2.駕駛行為資料庫發展需求分析

四、駕駛績效、安全評估與基本資料庫 • 駕駛工作負荷和駕駛績效評估：工作負荷衡量項目 1. 次要作業績效(PDT失誤率等) 2.生理反應(眨眼、心率等) 3.主觀評量(心智負荷等) …… 駕駛績效衡量項目 1. 人(反應時間等) 2. 車(行駛速度等) 3. 路(車道偏移等) …… 工作負荷與分心(視覺、聽覺、語音、生物力學與心智負荷分心) • 車輛控制 • 車道維持 • 跟車 • 速度控制駕駛者次要作業操控車輛 • 車內資訊系統 • 路外資訊車車輛運行軌跡回饋駕駛工作

1.駕駛績效評估方法之改善 • 駕駛績效： • 駕駛行為的整體表現。 • 駕駛模擬儀可量測之操作項目之集合。 • 駕駛績效評估方法：（以速率為對象作說明） • 敘述統計分析 • 建立安全指標 • 判定危險等級

1.駕駛績效評估方法之改善 • 敘述統計分析： • 引用文獻或工程經驗，藉由簡易圖形和參數值來反應駕駛績效於交通安全與效率上。 • 可用於概述及簡易判斷。應用敘述統計於駕駛績效與安全評估概念圖

1.駕駛績效評估方法之改善 • 統計資料於交通上的意義：

1.駕駛績效評估方法之改善 • 建立安全指標： • 目標值的決定可經由國際組織規範、文獻具體標準、模擬實驗等三方面獲得。

1.駕駛績效評估方法之改善 • 判定危險等級： • 由於第85百分位數可能有失獨斷，故利用統計方法檢定評斷相鄰區間駕駛者量測參數是否具有顯著差異性。 • 選定分析區間，利用F檢定評斷相鄰區間變異數，再選擇適合之T檢定進行平均值之比較，作為風險評估之依據。平均車速之分佈圖與風險區隔示意圖

2.駕駛行為資料庫發展需求分析 • 駕駛人行為反應基本資料庫內容

2.駕駛行為資料庫發展需求分析

2.駕駛行為資料庫發展需求分析 • 問卷對象：先進安全車輛(ASV)相關專家。 • 樣本數：53。其中產(12), 官(15), 學(14), 其他(12) 。 • 前10項最重要之項目：跟車距離、車速、感知與反應時間、Lead、Lag、年齡、健康狀況＆酒測值、視力狀況&駕駛經驗&Time Gap、離開駕駛視線時間、車道偏差量。

2.駕駛行為資料庫發展需求分析 • 產官學對於主題項目之重要排序：

2.駕駛行為資料庫發展需求分析 • 駕駛行為資料庫對您的工作或業務是否會有幫助？ • 66%受訪者覺有幫助 • 以瞭解駕駛人行為、提供技術開發參考、協助發展新的設備、研擬防制交通事故策略等。 • 19%受訪者覺沒有幫助 • 15%受訪者沒有意見

2.駕駛行為資料庫發展需求分析 • 最關心的駕駛行為資料庫後續之應用為何？ • 92%的受訪者認為可應用於駕駛安全 • 64%的受訪者認為可應用於道路設施設計 • 60%的受訪者認為可應用於車內設備設計 • 26%的受訪者認為可應用於保險 • 14%的受訪者認為可應用於醫療復健

2.駕駛行為資料庫發展需求分析 • 駕駛行為資料庫初步面板：

五、駕駛模擬儀應用研究 1. 車內影視系統及汽機車混合車流對駕駛行為之影響 2. 語音防撞警示系統與IVIS對駕駛行為之影響 3. 側向防撞警示對變換車道可接受間距之影響

1.車內影視系統及汽機車混合車流對駕駛行為之影響1.車內影視系統及汽機車混合車流對駕駛行為之影響 • 實驗因子與相對應水準 HUD位置警示符號

1.車內影視系統及汽機車混合車流對駕駛行為之影響1.車內影視系統及汽機車混合車流對駕駛行為之影響機車事件汽車事件

1.車內影視系統及汽機車混合車流對駕駛行為之影響1.車內影視系統及汽機車混合車流對駕駛行為之影響『※』為有顯著影響『X』為無顯著影響『－』為未探討

1.車內影視系統及汽機車混合車流對駕駛行為之影響1.車內影視系統及汽機車混合車流對駕駛行為之影響 • 在汽車車流或是汽機車混合車流中，駕駛者對於汽車事件的感知反應時間無明顯差異。 • 在汽機車混合車流中，駕駛者明顯的較注意機車事件，其感知反應時間較汽車事件短0.94秒。 • 無裝設防撞警示系統的平均駕駛感知反應時間為2.40秒，遠高於65 dB警示聲時之0.98秒及75 dB警示聲時之0.80秒，得知裝設防撞警示系統能有效達到警示駕駛者之效果，可降低感知反應時間，增進駕駛安全。 • 由主觀評量分析亦可知，駕駛者在有防撞警示系統輔助下的工作負荷明顯低於無防撞警示系統輔助者。

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