專利名稱:分析駕駛員期望與道路條件協(xié)調(diào)程度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本裝置涉及道路設(shè)計(jì)、道路安全評(píng)價(jià)和安全研究領(lǐng)域，用于輔助分析人-路之間協(xié)調(diào)程度，具體的說(shuō)是一種分析駕駛員期望與道路條件協(xié)調(diào)程度的裝置。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上有檢測(cè)駕駛行為的專利產(chǎn)品，但僅是用來(lái)研究駕駛行為，不能用來(lái)評(píng)估駕駛員對(duì)前方道路期望與道路實(shí)際條件的協(xié)調(diào)程度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前無(wú)駕駛員期望觀測(cè)設(shè)備的現(xiàn)狀，該裝置的目的是通過(guò)監(jiān)測(cè)駕駛員心生理、駕駛行為和車輛狀態(tài)指標(biāo)，分析道路參數(shù)與駕駛員期望的符合程度。為道路設(shè)計(jì)、安全評(píng)價(jià)和安全研究服務(wù)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
分析駕駛員期望與道路條件協(xié)調(diào)程度的裝置，包括數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，其中
數(shù)據(jù)采集模塊包括駕駛員視線跟蹤測(cè)量模塊、駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測(cè)量模塊、駕駛操作測(cè)量模塊、駕駛員綜合狀態(tài)視頻采集模塊、車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量模塊、道路參數(shù)測(cè)量模塊、道路環(huán)境信息采集模塊；
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、數(shù)據(jù)同步模塊、異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合模塊、駕駛員期望分析模塊連接。
各模塊功能如下
駕駛員視線跟蹤測(cè)量模塊，采集駕駛員眼動(dòng)軌跡、眨眼頻率、眼跳、注視時(shí)間、注視
點(diǎn)ο
駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測(cè)量模塊，采集駕駛員皮溫、脈搏、皮電、呼吸、肌電、血容、心率、心率間期。
駕駛操作測(cè)量模塊，采集油門、離合、剎車踏板行程，檔位，方向盤轉(zhuǎn)角。
駕駛員綜合狀態(tài)視頻采集模塊，采集駕駛員面部表情變化。
車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量模塊，采集車輛速度、三軸向加速度、三軸向角加速度、三軸向傾角。
道路參數(shù)測(cè)量模塊，采集道路平面線形參數(shù)、縱斷面線形參數(shù)、構(gòu)造物分布、路側(cè)地理環(huán)境、沿線設(shè)施、交通流狀態(tài)等信息。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集控制模塊控制監(jiān)控和控制數(shù)據(jù)采集過(guò)程。
數(shù)據(jù)同步模塊將數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為同一時(shí)間間隔數(shù)據(jù)。
異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合模塊將多種測(cè)量模塊數(shù)據(jù)融合為統(tǒng)一格式數(shù)據(jù)。
駕駛員期望分析模塊分析駕駛員期望與道路參數(shù)協(xié)調(diào)程度。[0020](2)各模塊之間聯(lián)系關(guān)系和工作原理
所述數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過(guò)單片機(jī)與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接，形成局域網(wǎng)。單片機(jī)負(fù)責(zé)調(diào)試和控制這些數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并將采集的數(shù)據(jù)初步處理之后通過(guò)路由器構(gòu)建的局域網(wǎng)上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的存儲(chǔ)模塊。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它內(nèi)置時(shí)鐘控制器、數(shù)據(jù)采集控制軟件、異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合軟件、駕駛員期望分析軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)采集過(guò)程、融合多模塊采集的數(shù)據(jù)并將統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)、調(diào)用駕駛員期望分析軟件分析并輸出各路段駕駛員期望參數(shù)值。
本裝置采用以上技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)采集模塊之間相互獨(dú)立工作，某個(gè)模塊出現(xiàn)故障不影響其它模塊的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)等正常工作，保證系統(tǒng)的可靠性。
2、系統(tǒng)通過(guò)時(shí)鐘控制器和局域網(wǎng)解決了各設(shè)備數(shù)據(jù)采集不同步的問(wèn)題，為下一步進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配、存貯和關(guān)聯(lián)分析創(chuàng)造了條件。
3、系統(tǒng)通過(guò)差值算法解決了數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔和格式不一致的數(shù)據(jù)匹配和存儲(chǔ)問(wèn)題，能夠關(guān)聯(lián)分析同一時(shí)刻駕駛員、車輛狀態(tài)及道路參數(shù)。
4、系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)調(diào)用和顯示各設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，監(jiān)控各數(shù)據(jù)采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
5、系統(tǒng)能夠自動(dòng)地分析駕駛員期望參數(shù)值，并能夠?qū)崟r(shí)的進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示，以便于試驗(yàn)人員跟蹤駕駛員期望變化情況。
6、系統(tǒng)能夠關(guān)聯(lián)分析駕駛員期望與道路參數(shù)協(xié)調(diào)程度，為道路設(shè)計(jì)和研究提供參考。
7、數(shù)據(jù)采集設(shè)備對(duì)駕駛員正常駕駛車輛不構(gòu)成實(shí)質(zhì)性的影響，觀測(cè)數(shù)據(jù)能夠真實(shí)反映駕駛員期望相關(guān)特性指標(biāo)。


下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1為本系統(tǒng)整體框架示意圖
圖2是駕駛員視線跟蹤測(cè)量模塊連接示意圖
圖3是視頻采集設(shè)備連接示意圖
圖4是其它測(cè)量模塊連接示意圖
圖5是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接示意圖
具體實(shí)施方式
分析駕駛員期望與道路條件協(xié)調(diào)程度的裝置，包括數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，其中
數(shù)據(jù)采集模塊包括駕駛員視線跟蹤測(cè)量模塊、駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測(cè)量模塊、駕駛操作測(cè)量模塊、駕駛員綜合狀態(tài)視頻采集模塊、車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量模塊、道路參數(shù)測(cè)量模塊、道路環(huán)境信息采集模塊；
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、數(shù)據(jù)同步模塊、異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合模塊、駕駛員期望分析模塊連接。
各模塊功能如下
4[0040]駕駛員視線跟蹤測(cè)量模塊，采集駕駛員眼動(dòng)軌跡、眨眼頻率、眼跳、注視時(shí)間、注視
點(diǎn)ο
駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測(cè)量模塊，采集駕駛員皮溫、脈搏、皮電、呼吸、肌電、血容、心率、心率間期。
駕駛操作測(cè)量模塊，采集油門、離合、剎車踏板行程，檔位，方向盤轉(zhuǎn)角。
駕駛員綜合狀態(tài)視頻采集模塊，采集駕駛員面部表情變化。
車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量模塊，采集車輛速度、三軸向加速度、三軸向角加速度、三軸向傾角。
道路參數(shù)測(cè)量模塊，采集道路平面線形參數(shù)、縱斷面線形參數(shù)、構(gòu)造物分布、路側(cè)地理環(huán)境、沿線設(shè)施、交通流狀態(tài)等信息。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集控制模塊控制監(jiān)控和控制數(shù)據(jù)采集過(guò)程。
數(shù)據(jù)同步模塊將數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為同一時(shí)間間隔數(shù)據(jù)。
異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合模塊將多種測(cè)量模塊數(shù)據(jù)融合為統(tǒng)一格式數(shù)據(jù)。
駕駛員期望分析模塊分析駕駛員期望與道路參數(shù)協(xié)調(diào)程度。
(2)各模塊之間聯(lián)系關(guān)系和工作原理
所述數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過(guò)單片機(jī)與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接，形成局域網(wǎng)。單片機(jī)負(fù)責(zé)調(diào)試和控制這些數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并將采集的數(shù)據(jù)初步處理之后通過(guò)路由器構(gòu)建的局域網(wǎng)上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的存儲(chǔ)模塊。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它內(nèi)置時(shí)鐘控制器、數(shù)據(jù)采集控制軟件、異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合軟件、駕駛員期望分析軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)采集過(guò)程、融合多模塊采集的數(shù)據(jù)并將統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)、調(diào)用駕駛員期望分析軟件分析并輸出各路段駕駛員期望參數(shù)值。
本裝置采用以上技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)采集模塊之間相互獨(dú)立工作，某個(gè)模塊出現(xiàn)故障不影響其它模塊的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)等正常工作，保證系統(tǒng)的可靠性。
2、系統(tǒng)通過(guò)時(shí)鐘控制器和局域網(wǎng)解決了各設(shè)備數(shù)據(jù)采集不同步的問(wèn)題，為下一步進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配、存貯和關(guān)聯(lián)分析創(chuàng)造了條件。
3、系統(tǒng)通過(guò)差值算法解決了數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔和格式不一致的數(shù)據(jù)匹配和存儲(chǔ)問(wèn)題，能夠關(guān)聯(lián)分析同一時(shí)刻駕駛員、車輛狀態(tài)及道路參數(shù)。
4、系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)調(diào)用和顯示各設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，監(jiān)控各數(shù)據(jù)采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
5、系統(tǒng)能夠自動(dòng)地分析駕駛員期望參數(shù)值，并能夠?qū)崟r(shí)的進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示，以便于試驗(yàn)人員跟蹤駕駛員期望變化情況。
6、系統(tǒng)能夠關(guān)聯(lián)分析駕駛員期望與道路參數(shù)協(xié)調(diào)程度，為道路設(shè)計(jì)和研究提供參考。
7、數(shù)據(jù)采集設(shè)備對(duì)駕駛員正常駕駛車輛不構(gòu)成實(shí)質(zhì)性的影響，觀測(cè)數(shù)據(jù)能夠真實(shí)反映駕駛員期望相關(guān)特性指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.分析駕駛員期望與道路條件協(xié)調(diào)程度的裝置，包括數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，其中數(shù)據(jù)采集模塊包括駕駛員視線跟蹤測(cè)量模塊、駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測(cè)量模塊、駕駛操作測(cè)量模塊、駕駛員綜合狀態(tài)視頻采集模塊、車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量模塊、道路參數(shù)測(cè)量模塊、 道路環(huán)境信息采集模塊；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、數(shù)據(jù)同步模塊、異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合模塊、駕駛員期望分析模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過(guò)單片機(jī)與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接，形成局域網(wǎng)。單片機(jī)負(fù)責(zé)調(diào)試和控制這些數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并將采集的數(shù)據(jù)初步處理之后通過(guò)路由器構(gòu)建的局域網(wǎng)上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的存儲(chǔ)模塊。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它內(nèi)置時(shí)鐘控制器、數(shù)據(jù)采集控制軟件、異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合軟件、駕駛員期望分析軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)采集過(guò)程、融合多模塊采集的數(shù)據(jù)并將統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)、調(diào)用駕駛員期望分析軟件分析并輸出各路段駕駛員期望參數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的分析駕駛員期望與道路條件協(xié)調(diào)程度的裝置，其特征在于， 駕駛員視線跟蹤測(cè)量模塊，采集駕駛員眼動(dòng)軌跡、眨眼頻率、眼跳、注視時(shí)間、注視點(diǎn)； 駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測(cè)量模塊，采集駕駛員皮溫、脈搏、皮電、呼吸、肌電、血容、心率、心率間期；駕駛操作測(cè)量模塊，采集油門、離合、剎車踏板行程，檔位，方向盤轉(zhuǎn)角； 駕駛員綜合狀態(tài)視頻采集模塊，采集駕駛員面部表情變化；車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量模塊，采集車輛速度、三軸向加速度、三軸向角加速度、三軸向傾角；道路參數(shù)測(cè)量模塊，采集道路平面線形參數(shù)、縱斷面線形參數(shù)、構(gòu)造物分布、路側(cè)地理環(huán)境、沿線設(shè)施、交通流狀態(tài)等信息； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)采集控制模塊控制監(jiān)控和控制數(shù)據(jù)采集過(guò)程； 數(shù)據(jù)同步模塊將數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為同一時(shí)間間隔數(shù)據(jù)； 異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合模塊將多種測(cè)量模塊數(shù)據(jù)融合為統(tǒng)一格式數(shù)據(jù)； 駕駛員期望分析模塊分析駕駛員期望與道路參數(shù)協(xié)調(diào)程度。
專利摘要
分析駕駛員期望與道路條件協(xié)調(diào)程度的裝置，包括數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。所述數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過(guò)單片機(jī)與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接，形成局域網(wǎng)。單片機(jī)負(fù)責(zé)調(diào)試和控制這些數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并將采集的數(shù)據(jù)初步處理之后通過(guò)路由器構(gòu)建的局域網(wǎng)上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的存儲(chǔ)模塊。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它內(nèi)置時(shí)鐘控制器、數(shù)據(jù)采集控制軟件、異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合軟件、駕駛員期望分析軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)采集過(guò)程、融合多模塊采集的數(shù)據(jù)并將統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)、調(diào)用駕駛員期望分析軟件分析并輸出各路段駕駛員期望參數(shù)值。
文檔編號(hào)G09B9/052GKCN102376179SQ201010263602
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月26日
發(fā)明者劉洪啟, 張巍漢, 狄勝德, 王芳, 矯成武 申請(qǐng)人:交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan