CN108806386B - 驾驶技能监测评估系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种驾驶技能监测评估系统及方法包括摄像装置、智能控制终端以及电连接的数据处理模块和车辆监测模块；所述车辆监测模块用于实时监测车辆运行数据；所述数据处理模块用于接收、处理、存储及上传所述车辆监测模块所监测到的数据信息；所述智能控制终端与所述摄像装置和所述数据处理模块连接。车辆行驶在光伏板上，所述数据处理模块对所述车辆监测模块监测到的电信号进行处理，得到车辆行驶速度及行驶轨迹，再结合所述摄像装置的图像信息，得到车辆行驶过程中的状态信息；智能控制终端给出驾驶者在行驶过程中，车速保持、车道保持以及操控车辆能力的综合分数，通过综合分数判断驾驶员的练习效果。

Description

驾驶技能监测评估系统及方法

技术领域

本发明属于公路交通安全技术领域，具体是驾驶技能监测评估系统及方法。

背景技术

随着我国经济的告诉发展，汽车的销量不断攀升，家庭收入的不断提高，越来越多的人购买私家车，因此学车的人也越来越多，使得驾驶车驾驶培训行业得到了迅猛发展，面对日益“井喷”的拥有汽车驾驶证的人数，交警部门要求，各级公安交警必须严把驾驶人考试发证关，提高驾驶学员的培训力度，以降低交通事故，减少人员伤亡。

目前存在的交通事故中，多数是由于驾驶人员车速控制不当、随意变换车道行驶、突发事件应变能力不足等引起的。为了减少这类情形引起的交通事故，有必要从根本上抓起，在考取驾照的时候就应该严格培训驾驶员的反应能力、车速控制能力等，但现有驾校和考证均没有专门的培训。

CN201310127733.7公开了一种避免追尾事故的紧急刹车训练和考核方法及其系统，其包括以下步骤：(1)设置一可移动的红外触发装置；(2)设置一与红外触发装置连接的指示灯；(3)设置两个摄像装置；(4)设置一智能控制终端，其分别与摄像装置、红外触发装置连接；(5)上述装置处于工作状态时，车辆通过红外触发装置，驾驶者紧急刹车并对车辆进行操控，第一摄像装置发送指示灯灯亮、刹车灯灯亮以及后续的数据信息给智能控制终端，得驾驶者的反应速度；第二摄像装置发送车辆整个行驶过程的视频数据给智能控制终端，综合两摄像装置的数据信息，获得车辆的行驶轨迹；智能控制终端给出驾驶者紧急刹车与操控车辆能力的综合分数。本发明还提供了实施上述方法的系统。该发明提供的训练和考核方法及其系统，虽可以监控驾驶员的反应能力和应变措施，但不能精确显示驾驶员对于车速控制及行驶轨迹控制的能力。

因此，有必要设计一种能够精确显示驾驶人驾驶状态的方法，对驾驶过程中的车速控制、突发事件的应变能力、车辆行驶轨迹、车辆运行状态等信息进行监控，方便学员对个人的训练结果进行分析，不断完善和提高个人的驾驶技能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种驾驶技能监测评估系统及方法，当车辆在一块光伏板上行驶通过时，通过监测所述光伏板电信号变化，实时准确的监测车辆行驶状态。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种驾驶技能监测评估系统，包括摄像装置、智能控制终端，以及安装在路面铺设的光伏板内电连接的数据处理模块和车辆监测模块；所述车辆监测模块包括电信号监测单元、计时单元、射频识别单元，用于实时监测车辆运行数据；所述数据处理模块包括数据接收单元、轨迹生成器、数据处理单元、数据存储单元和数据发送单元，用于接收、处理、存储及上传所述车辆监测模块所监测到的数据信息；所述智能控制终端与所述摄像装置和所述数据处理模块连接。

进一步地，所述数据处理模块和所述车辆监测模块与一供电模块电连接，所述供电模块与光伏板的蓄电池电连接。

进一步地，每块光伏板内均配置有所述车辆监测模块。

进一步地，所述电信号监测单元用于监测光伏板上的电压、电流、功率或电量。

具体地，所述电信号监测单元监测到的电信号变化可由每块光伏板的输出功率的变化来表示，所述输出功率变化对应的持续时间由所述计时单元来监测；设定单块光伏板的额定功率为W，转换效率为η，单块光伏板的相对两端的间距为L，当无车辆行驶经过所述单块光伏板时，所述单块光伏板的输出功率W1＝W*η，当有车辆行驶经过所述单块光伏板时，所述车辆前部经过所述单块光伏板的起始端，所述输出功率W1开始逐渐降低，一直到所述车辆前部到达所述单块光伏板的末端，所述输出功率降到最低点W2，所述输出功率从W1降到W2的时间为T1，此后一直保持所述输出功率在W2，直到所述车辆尾部行驶离开所述单块光伏板的起始端，所述输出功率保持在W2的时间为T2，所述输出功率开始逐渐升高，直到W1，此时所述车辆尾部行驶离开所述单块光伏板的末端，所述输出功率从W2升高到W1的时间为T1；所述电信号监测单元和计时单元监测到的数据发送给所述数据处理模块。

具体地，所述计时单元监测电信号变化的持续时间包括电信号从稳定值逐渐降低至最小值的时间、电信号保持为最小值的时间和电信号从最小值升高至稳定值的时间。

进一步地，所述射频识别单元包括安装在车内的射频卡和设置在路面下的读写器，所述射频卡内存储有车主的身份信息和车辆的信息，每块光伏板内均设有一个所述读写器。

一种驾驶技能监测评估方法，包括以下步骤：

S1.所述数据处理单元根据所述轨迹生成器生成的参考轨迹和所述车辆监测模块监测到的车辆行驶信息计算得到车辆当前行驶轨迹与参考轨迹的误差，同时根据车辆行驶信息判断车辆当前的行驶模式；

S2.所述数据处理单元根据光伏板上电信号变化的持续时间、所述光伏板的两端间距以及速度公式分析得到车辆的行驶速度；

S3.所述摄像装置，拍摄车辆行驶时的图像；

S4.所述数据处理单元处理得到的信息，经所述数据发送单元发送给所述智能控制终端；所述摄像装置拍摄的图像经模/数转换之后，发送给所述智能控制终端；

S5.所述智能控制终端对接收到的信息进行评分。

上述装置处于工作状态时，车辆行驶过程中，所述摄像装置对车辆行驶过程中有无压线、车辆距离边线的距离、车辆遇紧急情况时驾驶人的操作等图像信息进行采集，并传送给所述智能控制终端，给出驾驶人行驶过程中操控车辆能力的分数；车辆行驶在光伏板上，所述数据处理模块对所述车辆监测模块监测到的电信号进行处理，得到车辆行驶速度及行驶轨迹，经所述智能控制终端给出驾驶者在行驶过程中车速保持、车道保持的分数；再按照所述智能控制终端预定的比重，计算出驾驶者训练和考核的综合分数，通过综合分数判断驾驶员的练习效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明对驾驶员在行驶过程中的车速控制、行驶路线以及车辆操控能力进行综合考评，提高驾驶员对个人驾驶习惯和操作的准确认知，有利于驾驶员对于薄弱环节加强练习，提升训练效果。

附图说明

图1为本发明的局部结构示意图。

图中：1、智能控制终端；2、供电模块；3、摄像装置；4、数据处理模块；401、数据接收单元；402、数据处理单元；403、数据存储单元；404、数据发送单元；405、轨迹生成器；5、车辆监测模块；501、电信号监测单元；502、计时单元；503、射频识别单元。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种驾驶技能监测评估系统，包括摄像装置3、智能控制终端1，以及安装在路面铺设的光伏板内电连接的数据处理模块4和车辆监测模块5；车辆监测模块5包括电信号监测单元501、计时单元502、射频识别单元503，用于实时监测车辆运行数据；数据处理模块4包括数据接收单元401、轨迹生成器405、数据处理单元402、数据存储单元403和数据发送单元404，用于接收、处理、存储及上传车辆监测模块5所监测到的数据信息；智能控制终端1与摄像装置3和数据处理模块4连接。

数据处理模块4和车辆监测模块5与供电模块2电连接，供电模块2与光伏板的蓄电池电连接。

每块光伏板内均配置有所述车辆监测模块5。

电信号监测单元501监测光伏板的电压、电流、功率或电量变化；射频识别单元503包括存储有车主的身份信息和车辆的信息且安装在车内的射频卡和设置在每块光伏板内的读写器，每块光伏板内均设有一个所述读写器。

具体实施时：

S1.相邻的射频识别单元503捕捉车辆行驶的瞬时位置，数据处理单元402根据车辆的瞬时位置信息拟合出车辆当前行驶轨迹；数据处理单元402再根据轨迹生成器405生成的参考轨迹和拟合出的车辆当前行驶轨迹之间的误差，判断车辆有无偏离行驶轨道，并将车辆行驶过程中的轨迹信息发送给智能控制终端1；

S2.车辆监测模块5监测光伏板上电信号变化的持续时间；数据处理单元402中的估算器被配置为基于所述光伏板上电信号变化的持续时间、所述光伏板两端的间距以及速度公式分析得到车辆的行驶速度，并将车辆行驶过程中的速度信息发送给智能控制终端1；

S3.摄像装置3，拍摄车辆行驶时的图像，经模/数转换之后，发送给智能控制终端1；

S5.智能控制终端1接收到数据信息之后，给出驾驶者行驶速度、车道保持及操控车辆所得分数，再按照所述智能控制终端预定的比重，计算出驾驶者训练和考核的综合分数，通过综合分数判断驾驶员的练习效果。

具体实施时，所述光伏板为晶硅太阳能板，其尺寸为2000*1000*35mm，额定功率为180W，转换效率为80％，光伏板的两端中心位置设有端点A、B，端点A到端点B的距离L＝2000mm，当无车辆行驶经过所述光伏板时，所述光伏板的输出功率W1＝W*η＝180*80％＝140W，当有车辆行驶经过所述光伏板时，所述车辆前部经过端点A，所述输出功率W1开始逐渐降低，一直到所述车辆前部到达端点B，所述输出功率降到最低点W2，此时，所述光伏板被车辆完全遮挡住，无法获得光的直接照射，但是能通过照射在相邻光伏板上的光的反射、散射等获得间接的光照射，进而转换得到较低的输出功率，这里将W2定义为W2＝W1*10％＝14W，所述计时单元102监测得到所述输出功率从W1降到W2的时间为0.12S，此后一直保持所述输出功率在W2，直到所述车辆尾部行驶离开端点A，所述输出功率保持在W2的时间为0.18S，所述输出功率开始逐渐升高，直到W1，此时所述车辆尾部行驶离开端点B，所述输出功率从W2升高到W1的时间为0.12S，根据速度公式v＝L/t，计算得到车辆的行驶速度v＝60KM/h。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种驾驶技能监测评估系统，其特征在于，包括：摄像装置、智能控制终端，以及安装在路面铺设的光伏板内电连接的数据处理模块和车辆监测模块；所述车辆监测模块包括电信号监测单元、计时单元、射频识别单元，用于实时监测车辆运行数据；所述数据处理模块包括数据接收单元、轨迹生成器、数据处理单元、数据存储单元和数据发送单元，用于接收、处理、存储及上传所述车辆监测模块所监测到的数据信息；所述智能控制终端与所述摄像装置和所述数据处理模块连接；

驾驶技能监测评估系统的监测评估方法，包括以下步骤：S1.所述数据处理单元根据所述轨迹生成器生成的参考轨迹和所述车辆监测模块监测到的车辆行驶信息计算得到车辆当前行驶轨迹与参考轨迹的误差，同时根据车辆行驶信息判断车辆当前的行驶模式；S2.所述数据处理单元根据光伏板上电信号变化的持续时间、所述光伏板的两端间距以及速度公式分析得到车辆的行驶速度；S3.所述摄像装置，拍摄车辆行驶时的图像；S4.所述数据处理单元处理得到的信息，经所述数据发送单元发送给所述智能控制终端；所述摄像装置拍摄的图像经模/数转换之后，发送给所述智能控制终端；S5.所述智能控制终端对接收到的信息进行评分；

所述电信号监测单元监测到的电信号变化由每块光伏板的输出功率的变化来表示，所述输出功率变化对应的持续时间由所述计时单元来监测；设定单块光伏板的额定功率为W，转换效率为η，单块光伏板的相对两端的间距为L，当无车辆行驶经过所述单块光伏板时，所述单块光伏板的输出功率W1＝W*η，当有车辆行驶经过所述单块光伏板时，所述车辆前部经过所述单块光伏板的起始端，所述输出功率W1开始逐渐降低，一直到所述车辆前部到达所述单块光伏板的末端，所述输出功率降到最低点W2，所述输出功率从W1降到W2的时间为T1，此后一直保持所述输出功率在W2，直到所述车辆尾部行驶离开所述单块光伏板的起始端，所述输出功率保持在W2的时间为T2，所述输出功率开始逐渐升高，直到W1，此时所述车辆尾部行驶离开所述单块光伏板的末端，所述输出功率从W2升高到W1的时间为T1；所述电信号监测单元和计时单元监测到的数据发送给所述数据处理模块；

所述计时单元监测电信号变化的持续时间包括电信号从稳定值逐渐降低至最小值的时间、电信号保持为最小值的时间和电信号从最小值升高至稳定值的时间。

2.根据权利要求1所述的驾驶技能监测评估系统，其特征在于，所述数据处理模块和所述车辆监测模块与一供电模块电连接，所述供电模块与光伏板的蓄电池电连接。

3.根据权利要求1所述的驾驶技能监测评估系统，其特征在于，每块光伏板内均配置有所述车辆监测模块。

4.根据权利要求1所述的驾驶技能监测评估系统，其特征在于，所述电信号监测单元用于监测光伏板上的电压、电流、功率或电量。

5.根据权利要求1所述的驾驶技能监测评估系统，其特征在于，所述射频识别单元包括安装在车内的射频卡和设置在路面下的读写器，所述射频卡内存储有车主的身份信息和车辆的信息。

6.根据权利要求1所述的驾驶技能监测评估系统，其特征在于，所述步骤S1，进一步包括以下步骤：S101.铺设在光伏板内相邻的所述射频识别单元捕捉车辆行驶的瞬时位置；S102.所述数据处理单元根据车辆的瞬时位置信息拟合出车辆当前行驶轨迹。

7.根据权利要求1所述的驾驶技能监测评估系统，其特征在于，所述数据处理单元包括估算器，当车辆在一块光伏板上行驶通过时，所述估算器被配置为基于所述光伏板上电信号变化的持续时间和所述光伏板两端的间距来确定车辆的行驶速度。

Images