本申请涉及道路交通安全与汽车安全开发技术领域,特别是涉及一种基于人体应激反应测试方法与系统。
背景技术:
道路交通安全问题是全球范围内一项重大的公共健康问题。在道路交通环境中,行人是道路交通环境中的弱势群体,在交通事故总死亡人数占有很高的比例。行人在交通事故中的人体应激反应,直接影响其受到伤害的风险。人体应激反应是指由各种充满紧张性的刺激物(应激源)所引起的一类非特异反应,会引起人体生理、心理、行为等的变化。良性的人体应激反应有利于机体在紧急状态下的战斗或逃避。劣性的人体应激反应可以引起机体的病理变化,甚至死亡。与人体应激反应相关的神经生理学反应及生物力学行为模式的研究,对生物体的生存与演化具有重大意义。关于人体应激反应的研究在道路交通安全领域有重要的现实意义。
但是,目前人体应激反应的测试方法,对于一些实际的危险情形下的刺激可执行的试验方法非常有限。传统的人体刺激反应测试一般是利用神经科学和心理学领域的刺激研究方法,通过简单的视觉刺激或接触式刺激进行。
然而,传统的人体应激反应的测试方法具有一个很大的问题:无法在道路交通事故发生的瞬间,获取受测者真实的应激反应。神经科学与心理学领域的人体刺激反应实验研究,刺激信号单一,不能产生逼近真实世界的三维场景作为刺激信号刺激被试者,难以设计复杂的刺激产生工况,因此也无法深入研究多工况多场景下的人体应激反应机制。在道路交通安全研究和产品开发中,需要进行道路交通事故调查。由于安全性难以保证,活体行人受测者试验难以开展,因此道路交通事故调查也无法获得行人事故发生前瞬间的行人应激反应信息。
技术实现要素:
基于此,有必要针对传统方案中的人体应激反应测试方法,无法在道路交通事故发生的瞬间,获取受测者真实的应激反应的问题,提供一种人体应激反应测试方法与系统。
本申请提供一种人体应激反应测试方法,包括:
向虚拟现实环境模块发送建立虚拟道路交通场景的请求;
在所述虚拟现实环境模块建立所述虚拟道路交通场景后,获取受测者在所述虚拟道路交通场景中的位置信息与视野信息;
依据所述位置信息,判断所述受测者是否处于所述虚拟道路交通场景中的待测区内;
若所述受测者处于所述虚拟道路交通场景中的待测区内,则根据所述视野信息判断所述受测者的视野方向是否面向所述虚拟道路交通场景中的试验区;
若所述受测者的视野方向面向所述虚拟道路交通场景中的试验区,则引导所述受测者进入所述试验区,并同时开始获取所述受测者的应激反应数据;
在确定所述受测者处于所述试验区内后,控制所述虚拟现实环境模块在所述试验区建立虚拟应激事件,对所述受测者施加刺激,以使所述受测者产生应激反应;
在所述受测者受到刺激持续预设时间段后,中止所述应激反应数据的获取。
本申请涉及一种人体应激反应测试方法,通过向虚拟现实环境模块发送建立虚拟道路交通场景的请求,搭建虚拟道路交通场景使受测者有身临其境的真实感。依据受测者在所述虚拟道路交通场景中的位置信息与视野信息,判断受测者是否处于所述虚拟道路交通场景中。在保证受测者人身安全的情况下,刺激受测者产生应激反应。通过实时获取受测者在面对危险情况下的应激反应数据,实现了人体在交通事故发生过程中真实应激反应数据的监控与记录。本申请提供的人体应激反应测试方法,在保证受测者人身安全的前提下,实现了在道路交通事故发生的瞬间,对受测者真实的应激反应进行测试,获取的应激反应数据可靠有效。
本申请还提供一种人体应激反应测试系统,包括:
虚拟现实环境模块,用于建立虚拟道路交通场景。
虚拟场景显示设备,佩戴于受测者的头部,用于在所述受测者的脑海中呈现所述虚拟道路交通场景。
虚拟场景控制模块,与所述虚拟现实环境模块和所述虚拟场景显示设备分别连接,用于执行前述内容提及的人体应激反应测试方法,控制所述现实环境模块建立虚拟应激事件,对所述受测者施加刺激,以使所述受测者产生应激反应;
动作捕捉模块,与所述虚拟场景控制模块连接,设置于所述受测者的四肢和/或躯干,用于在所述受测者产生应激反应的过程中,采集所述受测者的运动特征数据并发送至所述虚拟场景控制模块;
生理电信号采集模块,与所述虚拟场景控制模块连接,设置于所述受测者的皮肤表面,用于在所述受测者产生应激反应的过程中,采集所述受测者的生理电信号并发送至所述虚拟场景控制模块;
足底压力测试模块,与所述虚拟场景控制模块连接,贴附于所述受测者的足底,用于在所述受测者产生应激反应的过程中,采集所述受测者的足底压力数据并发送至所述虚拟场景控制模块;
位置特征采集模块,与所述虚拟场景控制模块连接,用于在所述受测者产生应激反应的过程中,采集所述受测者在所述虚拟道路交通场景的位置信息与视野信息并发送至所述虚拟场景控制模块;
语音指示模块,与所述虚拟场景控制模块连接,用于在所述虚拟场景控制模块的控制下发出提示语音,以引导所述受测者执行动作。
本申请涉及一种人体应激反应测试系统,通过设置虚拟现实环境模块建立虚拟道路交通场景,使得受测者可以在突发情况下,下意识产生真实的应激反应。通过设置虚拟场景显示设备,将虚拟道路交通场景呈现于受测者的脑海。通过设置虚拟场景控制模块,实现虚拟道路交通场景的变换,建立虚拟应激事件对所述受测者施加刺激,以使所述受测者产生应激反应。通过设置动作捕捉模块,在所述受测者产生应激反应的过程中,实现对所述受测者的运动特征数据的采集。通过设置生理电信号采集模块,在所述受测者产生应激反应的过程中,实现对所述受测者的生理电信号的采集。通过设置足底压力测试模块,在所述受测者产生应激反应的过程中,实现对所述受测者的足底压力数据的采集。本申请提供的基于虚拟现实技术的人体应激反应测试系统,可以对受测者产生真实的刺激,使得受测者做出真实的应激反应。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的基于虚拟现实技术的人体应激反应测试方法的流程示意图;
图2为本申请一实施例提供的基于虚拟现实技术的人体应激反应测试方法中虚拟道路交通场景的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的基于虚拟现实技术的人体应激反应测试方法中虚拟道路交通场景的结构示意图;
图4为本申请一实施例提供的基于虚拟现实技术的人体应激反应测试方法中的引导所述受测者进入试验区步骤的流程示意图;
图5为本申请一实施例提供的基于虚拟现实技术的人体应激反应测试方法中控制虚拟现实环境模块在试验区建立虚拟应激事件步骤的流程示意图;
图6为本申请一实施例提供的基于虚拟现实技术的人体应激反应测试系统的结构示意图。
附图标记:
10虚拟现实环境模块
100虚拟道路交通场景
110待测区
120试验区
121交通信号灯
122目标位置点
130第一车道
131子车道
132第一子车道
133第二子车道
140第二车道
150十字交叉口
161受测者的位置
162辅助车辆
163试验车辆
164干扰车辆
165虚拟行人
166受测者的视野范围
167交叉点
20虚拟场景显示设备
30虚拟场景控制模块
40动作捕捉模块
50生理电信号采集模块
60足底压力测试模块
70位置特征采集模块
80语音指示模块
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供一种人体应激反应测试方法与系统。
需要说明的是,本申请提供的人体应激反应测试方法与系统不限制其应用领域与应用场景。可选地,本申请提供的人体应激反应测试方法与系统应用于道路交通安全领域。
本申请提供一种人体应激反应测试方法。本申请提供的人体应激反应测试方法并不限制其执行主体。可选地,所述人体应激反应测试方法采用虚拟现示技术实现。可选地,执行主体可以为人体应激反应测试系统中的虚拟场景控制模块。具体地,所述的执行主体可以为所述虚拟场景控制模块中的一个或多个处理器。
如图1所示,在本申请的一实施例中,所述人体应激反应测试方法包括如下步骤s100至步骤s700:
s100,向虚拟现实环境模块10发送建立虚拟道路交通场景100的请求。
具体地,所述虚拟场景控制模块30向所述虚拟现实环境模块10发送建立虚拟道路交通场景100的请求。所述虚拟现实环境模块10依据所述建立虚拟道路交通场景100的请求,建立虚拟道路交通场景100。所述虚拟道路交通场景100可以包含虚拟建筑物、流动的虚拟车辆、虚拟的行人和交通车道中的一种或多种。所述虚拟道路交通场景100呈现于受测者佩戴的虚拟场景显示设备20。所述虚拟场景显示设备20可以为虚拟现实头戴式显示设备(vr头显设备)。受测者佩戴所述虚拟场景显示设备20时,所述受测者可以置身于所述虚拟道路交通场景100中,给予所述受测者身处真实道路交通环境中的感觉。
s200,在所述虚拟现实环境模块10建立所述虚拟道路交通场景100后,获取受测者在所述虚拟道路交通场景100中的位置信息与视野信息。
具体地,所述虚拟道路交通场景100与所述受测者所处的现实活动区域相对应。如图2所示,所述虚拟道路交通场景100包括待测区110和试验区120。所述现实活动区域包括待测活动区域和试验活动区域。所述待测区110与所述待测活动区域对应。所述试验区120与所述试验活动区域对应。举例说明,当所述受测者站立在所述待测活动区域时,在受测者感知的虚拟道路交通场景100中,所述受测者处于所述活动区。当所述受测者由所述待测活动区域移动至所述试验活动区域时,在受测者感知的虚拟道路交通场景100中,所述受测者由所述待测区110移动至所述试验区120。
可选地,所述受测者的身体设置有位置特征采集模块70,用于采集所述受测者在所述虚拟道路交通场景100中的位置信息与视野信息。具体地,所述位置特征采集模块70可以包括定位器。所述定位器与所述虚拟场景控制模块30连接。所述定位器可以实时获取受测者在所述虚拟道路交通场景100中的位置信息,并发送至所述虚拟场景控制模块30。
所述位置特征采集模块70可以包括视野检测装置。所述视野检测装置可以安装于所述受测者的头部,用于实时获取所述受测者在所述虚拟道路交通场景100中的视野信息。所述视野信息可以包括所述受测者的视野方向和/或视野范围。所述视野检测装置获取所述视野信息的方式可以为多种方式。可选地,所述视野检测装置可以采集所述受测者的瞳孔运动轨迹,以确定所述视野信息。
s300,依据所述位置信息,判断所述受测者是否处于所述虚拟道路交通场景100中的待测区110内。
具体地,所述待测区110用于人体应激反应测试前的准备工作。具体地,所述虚拟场景控制模块30判断所述受测者的位置161是否处于所述待测区110内。若所述受测者处于所述虚拟道路交通场景100中的待测区110内,则所述虚拟场景控制模块30确定所述受测者准备完毕,可以进行后续的测试步骤。若所述受测者未处于所述虚拟道路交通场景100中的待测区110内,则所述虚拟场景控制模块30确定所述受测者偏离所述现实活动区域。可以理解,受测者在后续的测试过程中,可能会偏离所述虚拟道路交通场景100的范围。
s400,若所述受测者处于所述虚拟道路交通场景100中的待测区110内,则根据所述视野信息判断所述受测者的视野方向是否面向所述虚拟道路交通场景100中的试验区120。
具体地,前述内容已提及到,若所述受测者处于所述待测区110内,则所述虚拟场景控制模块30确定所述受测者处于所述待测区110内。然而,在所述虚拟道路交通场景100中,真正使得所述受测者产生应激反应的虚拟应激事件,是在试验区120建立的,并不是待测区110。因此,需要确认所述受测者的视野方向面向所述试验区120,才能引导所述受测者移动至所述试验区120,触发所述虚拟应激事件。可以理解,进一步地,所述虚拟场景控制模块30根据所述视野信息判断所述受测者的视野方向是否面向所述试验区120。
此外,若所述受测者未处于所述待测区110内,则所述虚拟场景控制模块30可以控制所述语音指示模块80发出指示语音,用于引导所述受测者进入所述待测区110内。当然,也可以通过测试人员与所述受测者的身体接触,人为的拉拽所述受测者进入所述待测区110内。
s500,若所述受测者的视野方向面向所述虚拟道路交通场景100中的试验区120,则引导所述受测者进入所述试验区120。同时,开始获取所述受测者的应激反应数据。
具体地,若所述受测者的视野方向面向所述试验区120,则所述虚拟场景控制模块30确定所述受测者已经完全做好了测试准备,引导所述受测者进入所述试验区120。所述受测者的身上安装有数据采集装置。所述所述虚拟场景控制模块30向所述数据采集装置发送开始获取应激反应数据的指令。所述数据采集装置依据上述指令,开启数据采集的接口,开始采集所述受测者的各项应激反应数据。
s600,在确定所述受测者处于所述试验区120内后,控制所述虚拟现实环境模块10在所述试验区120建立虚拟应激事件,对所述受测者施加刺激,以使所述受测者产生应激反应。
具体地,在所述步骤s500和所述步骤s600之间,可以还包括受测者是否处于试验区120的判断步骤:
判断所述受测者是否处于所述试验区120内,若所述受测者处于所述试验区120,则执行所述步骤s600。所述虚拟应激事件为使所述受测者意料不到的意外事件。所述虚拟应激事件可以为多种。
s700,在所述受测者受到刺激持续预设时间段后,中止所述应激反应数据的获取。
具体地,所述预设时间段由测试人员设置。
本实施例中,所述人体应激反应测试方法,通过向虚拟现实环境模块10发送建立虚拟道路交通场景100的请求,搭建虚拟道路交通场景100使受测者有身临其境的真实感。依据受测者在所述虚拟道路交通场景100中的位置信息与视野信息,判断受测者是否处于所述虚拟道路交通场景100中。在保证受测者人身安全的情况下,刺激受测者产生应激反应。通过实时获取受测者在面对危险情况下的应激反应数据,实现了人体在交通事故发生过程中真实应激反应数据的监控与记录。本申请提供的人体应激反应测试方法,在保证受测者人身安全的前提下,实现了在道路交通事故发生的瞬间,对受测者真实的应激反应进行测试,获取的应激反应数据可靠有效。
如图2和图3所示,在本申请的一实施例中,所述虚拟道路交通场景100包括第一车道130、第二车道140、试验区120和交通信号灯121。第一车道130沿第一方向延伸。第二车道140沿第二方向延伸。所述第一方向与所述第二方向垂直。所述第一车道130与第二车道140相交形成十字交叉口150。所述试验区120设置于所述第一车道130。所述试验区120沿所述第二方向延伸。所述试验区120贯穿所述第一车道130。所述交通信号灯121设置于所述试验区120。
所述第一车道130可以包括多个互相平行设置的子车道131。所述子车道131均沿所述第一方向延伸。所述试验区120可以与所述十字交叉口150相邻设置。所述交通信号灯121用于提示所述受测者所述试验区120的通行状态。
具体地,如图2和图3所示,所述第一车道130和所述第二车道140组成常见的十字路口型车道环境。所述试验区120设置于所述第一车道130,并贯穿所述第一车道130。所述试验区120类似于十字路口的带有斑马线的人行道。所述交通信号灯121设置于所述试验区120。所述交通信号灯121可以为一个,也可以为多个。可选地,所述交通信号灯121可以为红绿灯。本实施例中,所述待测区110可以与所述试验区120相邻设置。所述受测者的视野方向为所述第二方向,面向所述试验区120。所述受测者从所述待测区110出发,慢慢沿所述第二方向移动至所述试验区120。在此过程中,所述受测者的位置161不断改变。所述测试人员可以通过所述语音指示模块80向所述受测者下达目标指令,例如“请穿过马路”,引导所述受测者穿过所述待测区110。
本实施例中,通过设置第一车道130、第二车道140、试验区120和交通信号灯121,创建了接近真实的虚拟道路交通场景100,使得所述受测者的真实感大大增强,有效地模拟了真实的道路交通环境。本实施例中虚拟道路交通场景100的为后续人体应激反应的测试步骤提供了环境基础。
如图4所示,在本申请的一实施例中,所述步骤s500包括如下步骤s510至步骤590:
s510,若所述受测者的视野方向面向所述虚拟道路交通场景100中的试验区120,则向所述虚拟现实环境模块10发送指令。所述指令用于控制所述交通信号灯121显示为不可通行状态。控制辅助车辆162出现,以第一预设行驶速度行驶于所述第一车道130的第一子车道132上。
具体地,所述交通信号灯121可以为红绿灯。所述控制所述交通信号灯121显示为不可通行状态,具体可以为控制红绿灯变为红灯,以提示所述受测者此时所述试验区120是不可通行的状态。此时,所述受测者在所述试验区120的边缘站立不动。所述第一预设行驶速度由测试人员预设。
s530,获取所述辅助车辆162的位置。依据所述辅助车辆162的位置,沿所述第一方向,计算所述辅助车辆162的位置至所述试验区120的直线距离。
具体地,设置所述辅助车辆162行驶至所述试验区120的边缘时停止行驶,可以使得所述虚拟道路交通场景100模拟真实行车环境。可以理解,所述辅助车辆162的位置至所述试验区120的直线距离,就是所述辅助车辆162从当前的位置,行驶至所述试验区120的边缘过程中的行驶距离。本实施例中,所述辅助车辆162的位置是实时变化的,而所述试验区120的位置是固定不动的。因此,可以实时计算所述辅助车辆162的位置至所述试验区120的直线距离。
s550,判断所述辅助车辆162的位置至所述试验区120的直线距离是否大于预设距离。
具体地,所述预设距离为所述辅助车辆162的刹车安全距离。所述辅助车辆162的所述刹车安全距离由测试人员预设。所述预设距离为所述辅助车辆162以预设的刹车减速度减速至速度为0的过程中,所述辅助车辆162的行驶距离。可以理解,若所述辅助车辆162的位置至所述试验区120的直线距离大于所述预设距离,则所述辅助车辆162处于安全状态,所述辅助车辆162继续正常行驶。反之,若所述辅助车辆162的位置至所述试验区120的直线距离不大于所述预设距离,则需要控制所述辅助车辆162停止行驶,即控制所述辅助车辆162“刹车”。
s570,若所述辅助车辆162的位置至所述试验区120的直线距离不大于所述预设距离,则控制所述辅助车辆162停止行驶,并控制所述交通信号灯121显示为可通行状态。
具体地,所述交通信号灯121可以为红绿灯。此时,所述虚拟场景控制模块30控制红绿灯显示为绿灯。所述步骤s510至所述步骤s570创建了辅助车辆162从行驶状态变为停止状态的场景事件,深化了所述虚拟道路交通场景100的真实效果。
s590,向语音指示模块80发送指令,控制所述语音指示模块80发出指示语音。所述指示语音用于引导所述受测者匀速通过所述试验区120。
具体地,所述测试人员可以通过所述语音指示模块80发出指示语音,例如“请穿过马路”,引导所述受测者通过所述待测区110。
本实施例中,通过创建辅助车辆162从行驶状态变为停止状态的场景事件,加强了所述虚拟道路交通场景100的真实效果。
如图5所示,在本申请的一实施例中,所述步骤s600包括如下步骤s610至步骤s630:
s610,在所述试验区120内设置一个目标位置点122。所述目标位置点122为多个交叉点167中的一个。所述交叉点167由所述子车道131与所述试验区120相交形成。
具体地,每一个子车道131与所述试验区120相交,均可以形成一个交叉点167。所述交叉点167的数量等于所述子车道131的数量。本实施例中,所述虚拟应激事件为,试验车辆163出现于任一子车道131上,沿所述第一方向行驶,并触碰所述受测者,形成虚拟应激事件。所述目标位置点122为所述试验车辆163与所述受测者发生触碰的位置。将所述目标位置点122设置为所述多个交叉点167中的一个,能够确保所述试验车辆163的行轨迹与所述受测者的行驶轨迹的交点为所述目标位置点122。
s620,获取所述受测者的位置信息和所述受测者的行走速度,计算所述受测者到达所述目标位置点122的时间。
具体地,本实施例中,默认所述受测者的行走速度不变。所述受测者的位置信息为所述受测者当前所处的位置。依据所述受测者当前所处的位置,可以计算所述受测者至所述目标位置点122的直线距离。求所述受测者至所述目标位置点122的直线距离与所述受测者的行走速度的商,可以活动所述受测者到达所述目标位置点122的时间。
当前,也可以通过在测试之前对所述受测者执行行走测试实验,提取多个行走样本,建立行走速度预估模型,估算所述受测者的行走速度。通过上述方式,所述受测者的行走速度为已知,在测试过程中仅获取所述受测者的位置信息即可计算出所述受测者到达所述目标位置点122的时间。
s630,依据所述受测者到达所述目标位置点122的时间,控制试验车辆163出现于试验车辆初始位置,并以第二预设速度匀速行驶于第二子车道133上。所述试验车辆初始位置设置于第二子车道133。所述第二子车道133与所述试验区120相交形成所述目标位置点122。
所述试验车辆初始位置至所述目标位置点122的直线距离满足以下公式,以使所述试验车辆163与所述受测者在所述目标位置点122处触碰:
其中,x为所述试验车辆初始位置至所述目标位置点122的直线距离。x1为所述试验车辆163在刹车前的行驶距离。x2为所述试验车辆163在刹车后的行驶距离。v0为所述第二预设速度。v1为所述试验车辆163到达所述目标位置点122时的速度。t1为所述试验车辆163在刹车前的行驶时间。t2为所述试验车辆163的刹车时间。a为所述试验车辆163的刹车减速度。t为所述受测者到达所述目标位置点122的时间。
具体地,在公式1中,所述试验车辆初始位置至所述目标位置点122的直线距离x是未知量且是想求的量。而所述试验车辆163的刹车减速度a是已知量。所述第二预设速度v0是已知量。所述试验车辆163到达所述目标位置点122时的速度是已知量v1。所述受测者到达所述目标位置点122的时间t是已知量。所述试验车辆163在刹车前的行驶时间t1是未知量。因此,可以根据公式1求得所述试验车辆初始位置至所述目标位置点122的直线距离x。
本实施例中,通过上述步骤s610至步骤s630,实现在所述试验区120创建所述试验车辆163与所述受测者发生触碰的虚拟应激事件,对所述受测者施加刺激。通过这种方式,既能保证受测者的人身安全,又能获取在面对危险情况下的应激反应数据。
在本申请的一实施例中,所述第一子车道132为靠近所述受测者的子车道。所述第二子车道133为远离所述受测者的子车道,以使所述试验车辆163行驶时,所述辅助车辆162能够遮挡所述试验车辆163。
具体地,所述辅助车辆162起遮挡所述受测者视线的作用。所述辅助车辆162行驶于所述第一子车道132。所述试验车辆163行驶于所述第二子车道133。由前文可知,所述第一子车道132和所述第二子车道133相互平行。所述第一子车道132靠近所述受测者,所述第二子车道133远离所述受测者,使得所述试验车辆163行驶时,所述辅助车辆162能够遮挡所述试验车辆163,不让受测者观察到所述试验车辆163。进一步地,增大了所述试验车辆163与所述受测者发生触碰的这一虚拟应激事件的意外性,使得获得的应激反应数据更具真实性。
所述辅助车辆162可以为一个或多个。当所述辅助车辆162为一个时,所述辅助车辆162的车身长度不小于所述试验车辆163的行驶路径长度。当所述辅助车辆162为多个时,所述多个辅助车辆162首尾相连,设置于所述第一子车道132。所述多个辅助车辆162同时移动,同时停止。
本实施例中,通过设置第一车道130靠近所述受测者,所述第二车道140远离所述受测这,增大了所述试验车辆163与所述受测者发生触碰的这一虚拟应激事件的意外性,使得获得的应激反应数据更具真实性。
请继续参阅图5,在本申请的一实施例中,所述步骤s600还包括如下步骤:
s640,在所述受测者的视野范围166内,控制干扰车辆164和/或虚拟行人165出现,以在所述试验车辆163行驶时,吸引所述受测者的注意力。
具体地,如图所示,所述受测者的视野范围166可以出现所述干扰车辆164。所述干扰车辆164由所述第二车道140右转驶入所述第一车道130时,进入所述受测者的视野范围166,吸引所述受测者的注意力。所述虚拟行人165出现在所述待测区110内,并逐渐向所述试验区120移动,进入所述受测者的视野范围166,吸引所述受测者的注意力。所述干扰车辆164和所述虚拟行人165可以同时出现,也可以只出现干扰车辆164,或只出现虚拟行人165。
本实施例中,通过控制干扰车辆164和/或虚拟行人165出现在所述受测者的视野范围166内,使得在所述试验车辆163行驶时,干扰车辆164和/或虚拟行人165能够有效地吸引所述受测者的注意力。进一步地,配合辅助车辆162的遮挡,干扰车辆164和/或虚拟行人165能够使得所述受测者察觉不到所述试验车辆163,提高了虚拟应激事件的意外性,使得获得的应激反应数据更具真实性。
在本申请的一实施例中,所述应激反应数据包括运动特征数据、生理电信号与足底压力数据中的一种或多种。
具体地,所述运动特征数据包括所述受测者的速度、所述受测者移动的加速度和所述受测者相对于地面的位移中的一种或多种。所述生理电信号包括脑电信号和肌肉表面电信号中的一种或多种。所述足底压力数据包括足底压力分布数据。
本实施例中,通过采集多种类型的应激反应数据,可以充分、全面的分析体面对危险信号所表现出来的人体应激反应。
在本申请的一实施例中,所述步骤s500还包括如下步骤s520至s540:
s520,若所述受测者的视野方向面向所述虚拟道路交通场景100中的试验区120,则同时向动作捕捉模块40发送运动特征数据采集开始指令,向生理电信号采集模块50发送生理电信号采集开始指令,向足底压力测试模块60发送足底压力数据采集开始指令。
具体地,所述虚拟场景控制模块30向各个模块发送数据采集开始指令的时刻并不做限制,只要在对所述受测者施加刺激之前即可。
s540,实时获取所述动作捕捉模块40发送的运动特征数据、所述电信号采集模块发送的生理电信号以及所述足底压力测试模块60发送的足底压力数据。
具体地,所述虚拟场景控制模也可以在经历每一段预设采集时间周期后,定期获取所述运动特征数据数据、生理电信号以及所述足底压力数据。
本实施例中,通过在对所述受测者施加刺激之前,向动作捕捉模块40发送运动特征数据采集开始指令,向生理电信号采集模块50发送生理电信号采集开始指令,以及向足底压力测试模块60发送足底压力数据采集开始指令,使得应激反应数据中既存在受测者受到刺激的反应数据,又存在受测者处于正常状态的反应数据,产生了对比,有利于人体应激反应的分析。
在本申请的一实施例中,所述步骤s700包括如下步骤s710至步骤s720:
s710,在所述试验车辆163与所述受测者触碰时开始计时。在持续预设时间段后,向所述动作捕捉模块40发送运动特征数据采集中止指令,向所述生理电信号采集模块50发送生理电信号采集中止指令,向所述足底压力测试模块60发送足底压力数据采集中止指令。
具体地,所述预设时间段由测试人员设置。
s720,停止接收所述动作捕捉模块40发送的运动特征数据、所述电信号采集模块发送的生理电信号以及所述足底压力测试模块60发送的足底压力数据。
具体地,停止接收所述运动特征数据、所述生理电信号和所述足底压力数据后,所述测试步骤结束。
本实施例中,通过在对所述受测者受到刺激持续预设时间段后,向动作捕捉模块40发送运动特征数据采集中止指令,向生理电信号采集模块50发送生理电信号采集中止指令,以及向足底压力测试模块60发送足底压力数据采集中止指令,使得应激反应数据中既存在受测者受到刺激的反应数据,又存在受测者处于正常状态的反应数据,产生了对比,有利于人体应激反应的分析。
本申请还提供一种人体应激反应测试系统。
如图6所示,在本申请的一实施例中,所述人体应激反应测试系统包括虚拟显示环境模块、虚拟场景显示设备20、虚拟场景控制模块30、动作捕捉模块40、生理电信号采集模块50、足底压力测试模块60和语音指示模块80。
所述虚拟场景控制模块30,与所述虚拟现实环境模块10和所述虚拟场景显示设备20分别连接。所述动作捕捉模块40与所述虚拟场景控制模块30连接。所述生理电信号采集模块50与所述虚拟场景控制模块30连接。所述足底压力测试模块60与所述虚拟场景控制模块30连接。所述语音指示模块80与所述虚拟场景控制模块30连接。
所述虚拟现实环境模块10用于建立虚拟道路交通场景100。所述虚拟场景显示设备20佩戴于受测者的头部。所述虚拟场景显示设备20用于在所述受测者的脑海中呈现所述虚拟道路交通场景100。所述虚拟场景控制模块30用于执行前述内容提及的人体应激反应测试方法,控制所述现实环境模块建立虚拟应激事件,对所述受测者施加刺激,以使所述受测者产生应激反应。
所述动作捕捉模块40设置于所述受测者的四肢和/或躯干。所述动作捕捉模块40用于在所述受测者产生应激反应的过程中,采集所述受测者的运动特征数据并发送至所述虚拟场景控制模块30。所述生理电信号采集模块50设置于所述受测者的皮肤表面。所述生理电信号采集模块50用于在所述受测者产生应激反应的过程中,采集所述受测者的生理电信号并发送至所述虚拟场景控制模块30。所述足底压力测试模块60贴附于所述受测者的足底。所述足底压力测试模块60用于在所述受测者产生应激反应的过程中,采集所述受测者的足底压力数据并发送至所述虚拟场景控制模块30。所述语音指示模块80用于在所述虚拟场景控制模块30的控制下发出提示语音,以引导所述受测者执行动作。
具体地,所述虚拟场景控制模块30可以包括人机交互界面。测试人员可以通过所述人机交互界面操控所述虚拟场景控制模块30,从而向所述人体应激反应测试系统中的其他模块发送控制指令。
所述动作捕捉模块40包括多个表面设置有特殊反光材料的标记物(marker点)。所述多个标记物贴附在受测者的四肢和/或躯干的表面。所述多个标记物可以以高于100hz的信息采集频率采集受测者在产生应激反应的瞬间的运动特征数据。
所述生理电信号采集模块50包括脑电信号采集单元和肌电表皮信号采集单元。所述脑电信号采集单元包括电极片和电极膏。所述电极片固定于受测者头部。通过所述电极膏连通电极片与大脑表皮,采集受测者在应激感知过程和应激决策过程中产生的脑电信号。所述肌电表皮信号采集单元包括固定于受测者主要肌肉群表面的电极片。当受测者受到应激刺激时,受测者肌肉发力,所述肌电表皮信号采集单元可以以高于2000hz的频率采集肌肉表皮的电信号。所述肌电表皮信号采集单元用于判断应激反应下,受测者主要肌肉群的激活水平。
所述足底压力测试模块60可以包括多个薄膜压力传感器。所述多个薄膜压力传感器可以安装于受测者的鞋垫上。当所述受测者产生应激反应时,所述多个薄膜压力传感器可以实时采集受测者在移动过程中,足部对地面的压力分布情况。
所述受测者的身体设置有位置特征采集模块70,。当所述受测者产生应激反应时,用于采集所述受测者在所述虚拟道路交通场景100中的位置信息与视野信息。具体地,所述位置特征采集模块70可以包括定位器。所述定位器与所述虚拟场景控制模块30连接。。当所述受测者产生应激反应时,所述定位器可以实时获取受测者在所述虚拟道路交通场景100中的位置信息,并发送至所述虚拟场景控制模块30。
所述位置特征采集模块70可以包括视野检测装置。所述视野检测装置可以安装于所述受测者的头部,用于实时获取所述受测者在所述虚拟道路交通场景100中的视野信息。所述视野信息可以包括所述受测者的视野方向和/或视野范围。所述视野检测装置获取所述视野信息的方式可以为多种方式。可选地,所述视野检测装置可以采集所述受测者的瞳孔运动轨迹,以确定所述视野信息。
此外,所述人体应激反应测试系统还可以包括现实检测场地。所述现实检测场地可以包括现实活动区域。所述现实活动区域可以包括待测活动区域和待测试验区120。所述待测活动区域与所述待测区110对应。所述待测试验区120与所述试验区120对应。所述试验活动区域可以为15米×5米的试验场地。所述试验活动区域的边缘可以设置多个光学动作捕捉摄像头。所述多个光学动作捕捉摄像头与所述动作捕捉模块40配合使用,以采集受测者的运动特征数据。
本实施例中,通过设置虚拟现实环境模块10建立虚拟道路交通场景100,使得受测者可以在突发情况下,下意识产生真实的应激反应。通过设置虚拟场景显示设备20,将虚拟道路交通场景100呈现于受测者的脑海。通过设置虚拟场景控制模块30,实现虚拟道路交通场景100的变换,建立虚拟应激事件对所述受测者施加刺激,以使所述受测者产生应激反应。通过设置动作捕捉模块40,在所述受测者产生应激反应的过程中,实现对所述受测者的运动特征数据的采集。通过设置生理电信号采集模块50,在所述受测者产生应激反应的过程中,实现对所述受测者的生理电信号的采集。通过设置足底压力测试模块60,在所述受测者产生应激反应的过程中,实现对所述受测者的足底压力数据的采集。本申请提供的基于虚拟现实技术的人体应激反应测试系统,可以对受测者产生真实的刺激,使得受测者做出真实的应激反应。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。