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、道路安全評價和安全研究領(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)：
目前市場上有檢測駕駛行為的專利產(chǎn)品，但僅是用來研究駕駛行為，不能用來評估駕駛員對前方道路期望與道路實際條件的協(xié)調(diào)程度。
發(fā)明內(nèi)容為了克服目前無駕駛員期望觀測設(shè)備的現(xiàn)狀，該裝置的目的是通過監(jiān)測駕駛員心生理、駕駛行為和車輛狀態(tài)指標，分析道路參數(shù)與駕駛員期望的符合程度。為道路設(shè)計、安全評價和安全研究服務(wù)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(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)存儲模塊，其中數(shù)據(jù)采集模塊包括駕駛員視線跟蹤測量模塊、駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測量模塊、駕駛操作測量模塊、駕駛員綜合狀態(tài)視頻采集模塊、車輛運動狀態(tài)測量模塊、道路參數(shù)測量模塊、道路環(huán)境信息采集模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊通過單片機與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、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量模塊，采集駕駛員眼動軌跡、眨眼頻率、眼跳、注視時間、注視點。駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測量模塊，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。車輛運動狀態(tài)測量模塊，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)存儲模塊存儲實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集模塊控制監(jiān)控和控制數(shù)據(jù)采集過程。數(shù)據(jù)同步模塊將數(shù)據(jù)采集時間間隔不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為同一時間間隔數(shù)據(jù)。異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合模塊將多種測量模塊數(shù)據(jù)融合為統(tǒng)一格式數(shù)據(jù)。[0020]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)采集模塊通過單片機與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接，形成局域網(wǎng)。單片機負責調(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)器的存儲模塊。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是整個系統(tǒng)的核心，它內(nèi)置時鐘控制器、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，負責實時監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)采集過程、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、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1、系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)采集模塊之間相互獨立工作，某個模塊出現(xiàn)故障不影響其它模塊的數(shù)據(jù)采集、存儲等正常工作，保證系統(tǒng)的可靠性。2、系統(tǒng)通過時鐘控制器和局域網(wǎng)解決了各設(shè)備數(shù)據(jù)采集不同步的問題，為下一步進行數(shù)據(jù)匹配、存貯和關(guān)聯(lián)分析創(chuàng)造了條件。3、系統(tǒng)通過差值算法解決了數(shù)據(jù)采集時間間隔和格式不一致的數(shù)據(jù)匹配和存儲問題，能夠關(guān)聯(lián)分析同一時刻駕駛員、車輛狀態(tài)及道路參數(shù)。4、系統(tǒng)能夠?qū)崟r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)備運行狀態(tài)。5、系統(tǒng)能夠自動地分析駕駛員期望參數(shù)值，并能夠?qū)崟r的進行存儲和顯示，以便于試驗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)計和研究提供參考。7、數(shù)據(jù)采集設(shè)備對駕駛員正常駕駛車輛不構(gòu)成實質(zhì)性的影響，觀測數(shù)據(jù)能夠真實反映駕駛員期望相關(guān)特性指標。
下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。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是其它測量模塊連接示意圖具體實施方式
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)存儲模塊，其中數(shù)據(jù)采集模塊包括駕駛員視線跟蹤測量模塊、駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測量模塊、駕駛操作測量模塊、駕駛員綜合狀態(tài)視頻采集模塊、車輛運動狀態(tài)測量模塊、道路參數(shù)測量模塊、道路環(huán)境信息采集模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊通過單片機與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、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量模塊，采集駕駛員眼動軌跡、眨眼頻率、眼跳、注視時間、注視點ο駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測量模塊，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。車輛運動狀態(tài)測量模塊，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)存儲模塊存儲實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集模塊控制監(jiān)控和控制數(shù)據(jù)采集過程。數(shù)據(jù)同步模塊將數(shù)據(jù)采集時間間隔不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為同一時間間隔數(shù)據(jù)。異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合模塊將多種測量模塊數(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)采集模塊通過單片機與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接，形成局域網(wǎng)。單片機負責調(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)器的存儲模塊。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是整個系統(tǒng)的核心，它內(nèi)置時鐘控制器、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，負責實時監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)采集過程、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、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1、系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)采集模塊之間相互獨立工作，某個模塊出現(xiàn)故障不影響其它模塊的數(shù)據(jù)采集、存儲等正常工作，保證系統(tǒng)的可靠性。2、系統(tǒng)通過時鐘控制器和局域網(wǎng)解決了各設(shè)備數(shù)據(jù)采集不同步的問題，為下一步進行數(shù)據(jù)匹配、存貯和關(guān)聯(lián)分析創(chuàng)造了條件。3、系統(tǒng)通過差值算法解決了數(shù)據(jù)采集時間間隔和格式不一致的數(shù)據(jù)匹配和存儲問題，能夠關(guān)聯(lián)分析同一時刻駕駛員、車輛狀態(tài)及道路參數(shù)。4、系統(tǒng)能夠?qū)崟r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)備運行狀態(tài)。5、系統(tǒng)能夠自動地分析駕駛員期望參數(shù)值，并能夠?qū)崟r的進行存儲和顯示，以便于試驗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)計和研究提供參考。7、數(shù)據(jù)采集設(shè)備對駕駛員正常駕駛車輛不構(gòu)成實質(zhì)性的影響，觀測數(shù)據(jù)能夠真實反映駕駛員期望相關(guān)特性指標。
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)存儲模塊，數(shù)據(jù)采集模塊進一步包括駕駛員視線跟蹤測量模塊、駕駛員生理狀態(tài)跟蹤測量模塊、駕駛操作測量模塊、駕駛員綜合狀態(tài)視頻采集模塊、車輛運動狀態(tài)測量模塊、道路參數(shù)測量模塊、道路環(huán)境信息采集模塊，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過單片機與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接。
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)存儲模塊。所述數(shù)據(jù)采集模塊通過單片機與路由器連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接與路由器連接，形成局域網(wǎng)。單片機負責調(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)器的存儲模塊。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是整個系統(tǒng)的核心，它內(nèi)置數(shù)據(jù)同步模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、異構(gòu)多元數(shù)據(jù)融合模塊、駕駛員期望分析模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，負責實時監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)采集過程、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、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G09B9/052GK202257994SQ20102050581
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者劉洪啟, 張巍漢, 狄勝德, 王芳, 矯成武 申請人:交通運輸部公路科學(xué)研究所