技术特征：
1.基于硬件在环的人机协同转向控制系统，其特征在于，包括：转轂、转轂控制器、硬件在环设备、前轮转向模块、传感器模块、驾驶员生物采集模块及人机协同控制评价模块；所述硬件在环设备内部储存设置有整车动力学模型和智能汽车转向控制算法，输出pwm信号驱动前轮转向模块进行转向；所述硬件在环设备与所述转轂控制器信号连接，根据整车动力学模型控制转轂转速；所述人机协同控制评价模块用于根据根据车辆运行状态和驾驶员状态给出评价信息。2.根据权利要求1所述的基于硬件在环的人机协同转向控制系统试验台，其特征在于，所述前轮转向模块包括方向盘、转向立柱、转向电机、齿轮齿条减速机构、转向横拉杆、转向轮；所述方向盘通过转向立柱与齿轮齿条减速机构的力矩输入端相连，所述齿轮齿条减速机构的上另一力矩输入端连接转向电机的力矩输出端，所述齿轮齿条减速机构的力矩输出端通过转向横拉杆与转向轮连接。3.根据权利要求2所述的基于硬件在环的人机协同转向控制系统试验台，其特征在于，所述所述传感器模块包括设置于方向盘上的压力传感器、设置于转向立柱和齿轮齿条减速机构输入端之间的转矩传感器；设置于车轮轮毂上的速度传感器。所述转向立柱和齿轮齿条减速机构输入端之间设有转矩传感器，所述转向电机通过硬件在环设备进行控制。4.根据权利要求1所述的基于硬件在环的人机协同转向控制系统试验台，其特征在于，所述驾驶员生物采集模块emg表面肌电仪、生物反馈仪。5.根据权利要求1所述的基于硬件在环的人机协同转向控制系统试验台，其特征在于，所述智能汽车转向控制算法，其控制方法包括：设置有自动驾驶、人机共驾和驾驶员单独驾驶三种模式；如果驾驶员未选择驾驶员单独驾驶模式，则：通过方向盘上的压力传感器检测驾驶员输入的压力；如果检测到驾驶员输入的压力，则判定为人机共驾模式；如果未检测到驾驶员输入的压力，则判定为自动驾驶模式。6.根据权利要求1所述的基于硬件在环的人机协同转向控制系统试验台，其特征在于，所述人机协同控制评价模块的评价方法如下：通过emg表面肌电仪采集驾驶员肌电信号、通过生物反馈仪采集驾驶员的血流量脉冲bvp、皮肤电导sc；然后将采集数值归一化处理后乘以不同的权值系数α；然后相加后作为评价指标β；令μ为血流量脉冲数值，令ν为皮肤电导数值，令β为这两个数值配以权重之后相加的数值，评价指标表达为：β＝α
·
1μ+α2ν在人机协同转向过程中，从驾驶员角度对此次协同转向进行评价，满意度表达为：
e
d
为驾驶员满意度，驾驶员扭矩的平方在时间间隔[t1，t2]内的积分，即为驾驶员转向所需能量；在驾驶员和转向系统转向过程中需要对人机协同程度进行描述，人机协调程度表达为：w
d
为人机操作协调程度，其中y
cg
为车辆偏离车道线距离，w
d
值越低表明人机协同程度越差；在人机协同转向过程中驾驶员意图与辅助转向系统意图之间存在偏差，为表征这种偏差程度，提出冲突水平的概念，冲突水平表达为：t
d
为驾驶员力矩矢量，t
c
为辅助力矩矢量。
技术总结
本发明涉及人机协同转向控制技术领域，尤其涉及基于硬件在环的人机协同转向控制系统试验台。转轂、转轂控制器、硬件在环设备、前轮转向模块、传感器模块、驾驶员生物采集模块及人机协同控制评价模块。本发明的人机协同转向系统试验台可以在不同工况下对设计的人机协同转向系统进行硬件在环仿真测试，以提升人机共驾转向系统的研发效率、可靠性并降低研发成本；协同转向评价体系不仅考虑车辆运行状态，还提出利用驾驶员生物信息指标等多种指标对人机协同转向控制效果进行综合评价。人机协同转向控制效果进行综合评价。人机协同转向控制效果进行综合评价。
技术研发人员：隗寒冰 姚智浩 邓召学 贾涵杰 郑国锋 詹森 赵树恩
受保护的技术使用者：重庆交通大学
技术研发日：2022.08.29
技术公布日：2022/12/9