專利名稱：一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車載系統(tǒng)，特別是涉及一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在預(yù)防道路交通事故發(fā)生的研究中，運用哈頓矩陣模型，主要從人、車、環(huán)境交通系統(tǒng)中，從事故的發(fā)生前、發(fā)生時、發(fā)生后三階段分別降低交通事故的發(fā)生以及傷害損失的程度。對車輛的安全研究從主動和被動兩方面，如ABS、ASR、ESP等技術(shù)已經(jīng)日益成熟及普及，被動安全主要從車輛的碰撞研究，從軟件研制和碰撞假人模型到實車碰撞以及到法規(guī)的制定也取得很多成果。對交通環(huán)境的研究主要從事故現(xiàn)場的調(diào)查，分析事故原因，提出改進措施，并在實踐中調(diào)查統(tǒng)計分析改進措施效果。目前研究的趨勢已經(jīng)從滿足車輛的行駛需要發(fā)展到滿足駕駛員對道路的安全需求，并對道路在設(shè)計階段、施工結(jié)束后、道路運營時等不同階段進行道路安全評價(road safety audit)。對人的研究主要從道路使用者駕駛員、行人以及非機動車駕駛員的行為特征，來預(yù)防道路事故的發(fā)生。其中，美國、瑞典、日本等國家對行人以及非機動車的研究從統(tǒng)計學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)等從兒童到老年人有完整的系統(tǒng)及研究成果降低交通。對駕駛員的行為特征研究主要從心理學(xué)和生理特征指標(biāo)，并主要在模擬駕駛器上采集相應(yīng)生理特征值，研究駕駛員的行為特征，重點研究駕駛員的疲勞駕駛特征。 在國內(nèi)，目前對車輛的安全研究主要在清華大學(xué)、長安大學(xué)、吉林大學(xué)，主動安全主要在ABS參數(shù)的采集和運算及控制策略以及系統(tǒng)的開發(fā)，被動安全主要集中在車輛的碰撞安全數(shù)據(jù)的采集以及車輛的結(jié)構(gòu)分析。對交通環(huán)境的安全研究，由于研究周期長，涉及部門多，國內(nèi)起步晚，目前研究主要集中在道路路口、路段的設(shè)計和流量或車速的交通信息的采集、交通事故數(shù)據(jù)采集、事故黑點改造和運營道路的安全評價等。對行人和非機動車駕駛員的研究主要從計算機對行為的識別來研究，運用實踐指導(dǎo)降低交通事故的成果較少。對駕駛員的研究主要集中在通過駕駛員的生理特征指標(biāo)研究駕駛員行為特征和疲勞駕駛以及道路對駕駛員的適應(yīng)性。 1、在車輛的職能駕駛和主被動安全預(yù)防方面，更多側(cè)重車輛本身的信息采集，有些技術(shù)，如酒精檢測等技術(shù)，在國內(nèi)普及程度不高； 2、駕駛員的生理檢測，多局限于試驗條件下，與運營車輛在實際交通環(huán)境下的駕駛行為有偏差； 3、目前的車輛開發(fā)、道路設(shè)計多用試驗道路評價和虛擬駕駛環(huán)境； 4、一些最新的車輛采集系統(tǒng)初步集成車輛信息和視頻信息來開發(fā)新型車輛的新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。[0009] 本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特 征在于，包括車載數(shù)據(jù)處理裝置、車載電源、駕駛員生理信息采集裝置、車輛信息采集裝置 以及交通環(huán)境信息采集裝置，所述的車載電源、駕駛員生理信息采集裝置、車輛信息采集裝 置以及交通環(huán)境信息采集裝置均與車載數(shù)據(jù)處理裝置連接。 所述的車載數(shù)據(jù)處理裝置包括ECU單元、駕駛員生理信息存儲單元、車輛信息存 儲單元以及交通環(huán)境信息存儲單元，所述的駕駛員生理信息存儲單元、車輛信息存儲單元 以及交通環(huán)境信息存儲單元均與ECU單元連接。 所述的駕駛員生理信息采集裝置包括三導(dǎo)動態(tài)心電儀以及紅外半球攝像機，所述
的三導(dǎo)動態(tài)心電儀以及紅外半球攝像機均與駕駛員生理信息存儲單元連接。 所述的車輛信息采集裝置包括方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器、油門踏板
力傳感器、油門踏板行程傳感器、制動踏板行程傳感器、制動踏板力傳感器、離合器踏板行
程傳感器、離合器踏板力傳感器、三軸加速度傳感器以及VGPS導(dǎo)航器，所述的方向盤轉(zhuǎn)角
傳感器、方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器、油門踏板力傳感器、油門踏板行程傳感器、制動踏板行程傳感
器、制動踏板力傳感器、離合器踏板行程傳感器、離合器踏板力傳感器、三軸加速度傳感器
以及VGPS導(dǎo)航器均與車輛信息存儲單元連接。 所述的交通環(huán)境信息采集裝置包括激光測距儀以及一體化攝像機，所述的激光測
距儀以及一體化攝像機均與交通環(huán)境信息存儲單元連接。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點 1、使用范圍廣本采集系統(tǒng)設(shè)計時考慮實際交通條件下實際運營車輛，因此可以 適用大客車、貨車和轎車各種車輛、各種交通環(huán)境和各種駕駛員； 2、首次結(jié)合車輛車載采集數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和駕駛員動態(tài)生理心電數(shù)據(jù)，可以交叉 分析和開發(fā)駕駛員安全管理和篩選、駕駛員主動安全駕駛裝置和道路安全設(shè)計和評估； 3、安裝方便各子系統(tǒng)從傳感器、電源和記錄ECU等都充分考慮，使采集系統(tǒng)方便 安裝。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。 如圖1所示，一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括車載數(shù)據(jù)處理裝置1、車載 電源2、駕駛員生理信息采集裝置3、車輛信息采集裝置4以及交通環(huán)境信息采集裝置5，所 述的車載電源2、駕駛員生理信息采集裝置3、車輛信息采集裝置4以及交通環(huán)境信息采集 裝置5均與車載數(shù)據(jù)處理裝置1連接。 所述的車載數(shù)據(jù)處理裝置1包括ECU單元10、駕駛員生理信息存儲單元11、車輛 信息存儲單元12以及交通環(huán)境信息存儲單元13，所述的駕駛員生理信息存儲單元11、車輛 信息存儲單元12以及交通環(huán)境信息存儲單元13均與ECU單元10連接；所述的駕駛員生理 信息采集裝置3包括三導(dǎo)動態(tài)心電儀30以及紅外半球攝像機31，所述的三導(dǎo)動態(tài)心電儀 30以及紅外半球攝像機31均與駕駛員生理信息存儲單元11連接；所述的車輛信息采集裝
4置4包括方向盤轉(zhuǎn)角傳感器40、方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器41、油門踏板力傳感器42、油門踏板行程 傳感器43、制動踏板行程傳感器44、制動踏板力傳感器45、離合器踏板行程傳感器46、離合 器踏板力傳感器47、三軸加速度傳感器48以及VGPS導(dǎo)航器49，所述的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器 40、方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器41、油門踏板力傳感器42、油門踏板行程傳感器43、制動踏板行程傳 感器44、制動踏板力傳感器45、離合器踏板行程傳感器46、離合器踏板力傳感器47、三軸加 速度傳感器48以及VGPS導(dǎo)航器49均與車輛信息存儲單元12連接；所述的交通環(huán)境信息 采集裝置5包括激光測距儀50以及一體化攝像機51，所述的激光測距儀50以及一體化攝 像機51均與交通環(huán)境信息存儲單元13連接。 本實用新型主要由采集駕駛員、車輛和交通環(huán)境的三個子采集系統(tǒng)組成，包括車 載電源模塊、各傳感器、存儲分析ECU和顯示模塊。傳感器主要有三導(dǎo)動態(tài)心電儀、踏板力 和行程傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角和力矩傳感器、三軸加速度儀、VGPS、車外和車外攝像儀、激光測 距儀。其中，三導(dǎo)動態(tài)心電儀、車外攝像儀記錄數(shù)據(jù)分別單獨記錄，其他所有數(shù)據(jù)集成記錄。 三導(dǎo)動態(tài)心電儀單獨5V干電池，其余為車載電源。 實時記錄駕駛員駕駛車輛時的動態(tài)心電特征、操控車輛的方向盤轉(zhuǎn)角和力矩以及 方向盤轉(zhuǎn)角速度、各踏板行程以及速度、各踏板力、汽車行駛軌跡和車速、跟車距離以及車 外交通環(huán)境圖像信息。 所有數(shù)據(jù)可以動態(tài)曲線回放，同時同步結(jié)合駕駛員、車輛和交通環(huán)境的數(shù)據(jù)，可以 對駕駛員行為、車輛行駛特征、道路環(huán)境特征做進一步的分析研究，為研究人、車、交通環(huán)境 研究提供大量實時交通環(huán)境下的大量試驗數(shù)據(jù)和研究方法。
權(quán)利要求一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括車載數(shù)據(jù)處理裝置、車載電源、駕駛員生理信息采集裝置、車輛信息采集裝置以及交通環(huán)境信息采集裝置，所述的車載電源、駕駛員生理信息采集裝置、車輛信息采集裝置以及交通環(huán)境信息采集裝置均與車載數(shù)據(jù)處理裝置連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的車載數(shù)據(jù)處理裝置包括ECU單元、駕駛員生理信息存儲單元、車輛信息存儲單元以及交通環(huán)境信息存儲單元，所述的駕駛員生理信息存儲單元、車輛信息存儲單元以及交通環(huán)境信息存儲單元均與ECU單元連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的駕駛員生理信息采集裝置包括三導(dǎo)動態(tài)心電儀以及紅外半球攝像機，所述的三導(dǎo)動態(tài)心電儀以及紅外半球攝像機均與駕駛員生理信息存儲單元連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的車輛信息采集裝置包括方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器、油門踏板力傳感器、油門踏板行程傳感器、制動踏板行程傳感器、制動踏板力傳感器、離合器踏板行程傳感器、離合器踏板力傳感器、三軸加速度傳感器以及VGPS導(dǎo)航器，所述的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器、油門踏板力傳感器、油門踏板行程傳感器、制動踏板行程傳感器、制動踏板力傳感器、離合器踏板行程傳感器、離合器踏板力傳感器、三軸加速度傳感器以及VGPS導(dǎo)航器均與車輛信息存儲單元連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的交通環(huán)境信息采集裝置包括激光測距儀以及一體化攝像機，所述的激光測距儀以及一體化攝像機均與交通環(huán)境信息存儲單元連接。
專利摘要本實用新型涉及一種車用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括車載數(shù)據(jù)處理裝置、車載電源、駕駛員生理信息采集裝置、車輛信息采集裝置以及交通環(huán)境信息采集裝置，所述的車載電源、駕駛員生理信息采集裝置、車輛信息采集裝置以及交通環(huán)境信息采集裝置均與車載數(shù)據(jù)處理裝置連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型使用范圍廣、安裝方便，并且首次結(jié)合車輛車載采集數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和駕駛員動態(tài)生理心電數(shù)據(jù)，可以交叉分析和開發(fā)駕駛員安全管理和篩選、駕駛員主動安全駕駛裝置和道路安全設(shè)計和評估。
文檔編號G08G1/04GK201527713SQ20092021095
公開日2010年7月14日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者劉浩學(xué), 吳長水, 錢宇彬, 陳力華 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)