CN109000932B - 用于汽车动态性能测评的可穿戴装置及动态性能测评方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车动态性能测评的可穿戴装置及动态性能测评方法，属于汽车性能测评领域。六轴陀螺仪传感器用于采集加速度和角速度；GPS模块用于采集车速和航向角；心率监测传感器用于采集心率数据；OBD信号读取接口模块用于实时从汽车的OBD系统获取OBD数据；人机交互模块用于提供多种类型的性能测评选项及显示测评结果；微控制器模块用于显示多种类型的性能测评选项，当目标性能测评选项被选中时启动测评模式，并在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和汽车驾乘人员的心率数据后，根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果及输出测评结果。本发明提供的可穿戴装置不仅可以简单方便地获得汽车的动态性能，而且便于携带，使用简单。

Description

用于汽车动态性能测评的可穿戴装置及动态性能测评方法

技术领域

本发明涉及汽车性能测评技术领域，特别涉及一种用于汽车动态性能测评的可穿戴装置及动态性能测评方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对汽车动态性能的关注度越来越高，良好的汽车动态性能不仅能够给驾乘人员带来良好的驾乘体验，而且能够增加汽车驾乘人员驾车的安全系数。

在现实生活中，用户在购车时、汽车销售人员在推销车辆时和技术人员在研究汽车时，均会对汽车的动态性能进行研究。因此，提供一种能够简单方便地测评汽车动态性能的测评装置，使得能够通过该测评装置提供客观数据来帮助和支持这些用户获得汽车动态性能的第一手数据，不仅能够为整车性能开发提供依据，改善产品设计技术要求，从而为用户提供更高性能品质的汽车产品，而且还能够提升测评机构的整体测评实力。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于汽车动态性能测评的可穿戴装置及动态性能测评方法，以提供一种不仅能够简单方便地获得汽车动态性能，而且携带简单方便的测评装置。本发明的技术方案如下：

一方面，提供了一种用于汽车动态性能测评的可穿戴装置，所述可穿戴装置包括：六轴陀螺仪传感器、微控制器模块、GPS模块、蓝牙模块、心率监测传感器、OBD信号读取接口模块、人机交互模块和电源模块，其中：

所述电源模块分别与所述六轴陀螺仪传感器、所述微控制器模块、所述GPS模块、所述蓝牙模块、所述心率监测传感器、所述OBD信号读取接口模块和所述人机交互模块连接；所述六轴陀螺仪传感器、所述GPS模块、所述蓝牙模块、所述心率监测传感器和所述人机交互模块分别与所述微控制器模块连接；所述OBD信号读取接口模块与所述蓝牙模块连接；

所述电源模块用于分别为所述六轴陀螺仪传感器、所述微控制器模块、所述GPS模块、所述蓝牙模块、所述心率监测传感器、所述OBD信号读取接口模块和所述人机交互模块供电；所述六轴陀螺仪传感器用于实时采集汽车的加速度和角速度，并将采集到的加速度和角速度发送至所述微控制器模块；所述GPS模块用于实时采集汽车的车速和航向角，并将采集到的车速和航向角发送至所述微控制器模块；所述心率监测传感器用于实时采集汽车驾乘人员的心率数据，并将采集到的心率数据发送至所述微控制器模块；所述OBD信号读取接口模块用于实时从汽车的OBD系统获取所述OBD系统采集到的OBD数据，并将所述OBD数据通过所述蓝牙模块发送至所述微控制器模块；所述人机交互模块用于提供多种类型的性能测评选项及显示测评结果；所述微控制器模块用于当检测到汽车动态性能测评指令时，控制显示多种类型的性能测评选项，当目标性能测评选项被选中时，启动测评模式，并在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和汽车驾乘人员的心率数据后，根据所述性能数据和所述心率数据确定所述目标性能的测评结果及输出所述测评结果，所述目标性能测评选项为多种类型的性能测评选项中的任一种，所述性能数据为所述汽车的加速度和角速度、所述汽车的车速和航向角及所述OBD数据中的一种或几种。

可选地，所述可穿戴装置还包括图像采集模块，所述图像采集模块分别与所述电源模块和所述微控制器模块连接；

所述图像采集模块用于实时采集路面平整度信息，并将所述路面平整度信息发送至所述微控制器模块，使所述微控制器模块根据所述路面平整度信息确定汽车的驾乘舒适性能；所述电源模块用于为所述图像采集模块供电。

可选地，所述可穿戴装置还包括电源管理模块，所述电源管理模块与所述电源模块连接；所述电源管理模块用于对所述电源模块进行电源管理和电量分配。

另一方面，提供了一种用于汽车动态性能测评的可穿戴装置的汽车动态性能测评方法，其特征在于，所述汽车动态性能测评方法包括：

当检测到汽车动态性能测评指令时，显示多种类型的性能测评选项；

当目标性能测评选项被选中时，启动测评模式，所述目标性能测评选项为多种类型的性能测评选项中的任一种；

在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据，并根据所述性能数据和所述心率数据确定所述目标性能的测评结果；

输出并显示所述测评结果。

可选地，所述输出并显示所述测评结果之后，还包括：

获取所述驾乘人员对所述目标性能的测评意见；

将所述测评意见发送至对应的远程控制装置进行存储。

可选地，所述根据所述性能数据和所述心率数据确定所述目标性能的测评结果，包括：

确定所述性能数据是否处于所述目标性能对应的期望性能数据范围内；

当所述性能数据处于所述目标性能对应的期望性能数据范围内时，确定所述心率数据的变化是否平稳；

如果所述心率数据的变化平稳，则确定所述目标性能的测评结果为合格。

可选地，所述在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据，并根据所述性能数据和所述心率数据确定所述目标性能的测评结果，包括：

当所述目标性能为汽车的加速性能时，在加速性能的测评过程中获取汽车从起步开始控制油门开度为预设开度行驶至第一预设车速的第一行驶时间；获取汽车在所述第一行驶时间内的车身绕横向转动的角速度、车速、航向角和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据；

根据所述车速、所述航向角和所述车身绕横向转动的角速度校正车身纵向加速度；根据校正后的车身纵向加速度和所述汽车驾乘人员的心率数据确定所述加速性能的测评得分。

可选地，所述在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据，并根据所述性能数据和所述心率数据确定所述目标性能的测评结果，包括：

当所述目标性能为汽车的制动性能时，在制动性能测评过程中获取汽车从第二预设车速控制制动踏板力为预设数值减速至静止状态的第二行驶时间；获取汽车在所述第二预设时间内的车身绕横向转动的角速度、车速、航向角和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据；

根据所述车速、所述航向角和所述车身绕横向转动的角速度校正车身纵向加速度；根据校正后的车身纵向加速度和所述汽车驾乘人员的心率数据确定所述制动性能的测评得分。

可选地，所述在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据，并根据所述性能数据和所述心率数据确定所述目标性能的测评结果，包括：

当所述目标性能为汽车的驾乘舒适性能时，在驾乘舒适性测评过程中获取车身重力方向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕横向转动的角速度、路面平整度信息和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据；

根据所述车身重力方向加速度、所述车身绕纵向转动的角速度、所述车身绕横向转动的角速度、所述路面平整度信息和所述汽车驾乘人员的心率数据确定所述驾乘舒适性能的测评得分。

可选地，所述在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据，并根据所述性能数据和所述心率数据确定所述目标性能的测评结果，包括：

当所述目标性能为汽车的操控稳定性能时，在操控稳定性测评过程中获取车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据；

根据所车身横向加速度、所述车身绕纵向转动的角速度、所述车身绕重力方向转动的角速度和所述汽车驾乘人员的心率数据确定所述操控稳定性能的测评得分。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置六轴陀螺仪传感器、微控制器模块、GPS模块、蓝牙模块、心率监测传感器、OBD信号读取接口模块和人机交互模块，并通过这些模块采集汽车动态性能测评过程中的性能数据和佩戴该可穿戴装置的驾乘人员的心率数据来确定汽车的动态性能，从而提供一种能够进行汽车动态性能测评的可穿戴装置，通过该可穿戴装置不仅可以简单方便地获得汽车的动态性能，而且便于携带，使用简单。本发明能够应用于汽车购买人员、汽车销售人员和汽车研究人员等所有需要获得汽车动态性能的用户，不仅应用范围广泛，而且能够获得大量汽车动态性能的第一手数据，从而为整车性能开发提供依据，确保能够为用户提供更高性能品质的汽车产品，并能提升汽车动态性能的整体测评实力。另外，通过该可穿戴装置及汽车动态性能测评方法，可以对多辆汽车在同一工况下的动态性能进行横向对比，从而便于直观比较多辆汽车的动态性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于汽车动态性能测评的可穿戴装置的组成结构示意图；

图2是本发明实施例提供的用于汽车动态性能测评的可穿戴装置进行汽车动态性能测评的流程图；

图3是图2步骤S3中根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1为本发明实施例提供的用于汽车动态性能测评的可穿戴装置的组成结构示意图。该可穿戴装置的形式可以为智能手环、智能手表或智能眼镜等。如图1所示，本发明实施例提供的用于汽车动态性能测评的可穿戴装置包括六轴陀螺仪传感器10、微控制器模块11、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)模块12、蓝牙模块13、心率监测传感器14、OBD(On-Board Diagnostic，车载诊断系统)信号读取接口模块15、人机交互模块16和电源模块17，其中：电源模块17分别与六轴陀螺仪传感器10、微控制器模块11、GPS模块12、蓝牙模块13、心率监测传感器14、OBD信号读取接口模块15和人机交互模块16连接；六轴陀螺仪传感器10、GPS模块12、蓝牙模块13、心率监测传感器14和人机交互模块16分别与微控制器模块11连接；OBD信号读取接口模块15与蓝牙模块13连接；

电源模块17用于分别为六轴陀螺仪传感器10、微控制器模块11、GPS模块12、蓝牙模块13、心率监测传感器14、OBD信号读取接口模块15和人机交互模块16供电；六轴陀螺仪传感器10用于实时采集汽车的加速度和角速度，并将采集到的加速度和角速度发送至微控制器模块11；GPS模块12用于实时采集汽车的车速和航向角，并将采集到的车速和航向角发送至微控制器模块11；心率监测传感器14用于实时采集汽车驾乘人员的心率数据，并将采集到的心率数据发送至微控制器模块11；OBD信号读取接口模块15用于实时从汽车的OBD系统获取OBD系统采集到的OBD数据，并将OBD数据通过蓝牙模块13发送至微控制器模块11；人机交互模块16用于提供多种类型的性能测评选项及显示测评结果；微控制器模块11用于当检测到汽车动态性能测评指令时，控制显示多种类型的性能测评选项，当目标性能测评选项被选中时，启动测评模式，并在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和汽车驾乘人员的心率数据后，根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果及输出测评结果，其中，目标性能测评选项为多种类型的性能测评选项中的任一种，性能数据为汽车的加速度和角速度、汽车的车速和航向角及OBD数据中的一种或几种。

其中，电源模块17在为六轴陀螺仪传感器10、微控制器模块11、GPS模块12、蓝牙模块13、心率监测传感器14、OBD信号读取接口模块15和人机交互模块16供电时，将它提供的电压分别转换为六轴陀螺仪传感器10、微控制器模块11、GPS模块12、蓝牙模块13、心率监测传感器14、OBD信号读取接口模块15和人机交互模块16各自所需的电压。另外，电源模块17在转换电压后，还可以通过内部的滤波结构对转换后的电压进行滤波，以滤除转换后电压中的噪声，确保能够为各个模块提供比较稳定的电压。

六轴陀螺仪传感器10采集到的汽车的加速度和角速度包括车身纵向加速度Ax、车身横向加速度Ay、车身重力方向加速度Az、车身绕纵向转动的角速度Cx、车身绕横向转动的角速度Cy和车身绕重力方向转动的角速度Cz。通过车身绕纵向转动的角速度Cx、车身绕横向转动的角速度Cy和车身绕重力方向转动的角速度Cz可以分别积分计算得到车身绕纵向转动的角度Bx、车身绕横向转动的角度By和车身绕重力方向转动的角度Bz。其中，车身绕纵向转动的角速度Cx能够反应汽车侧倾角的变化快慢，车身绕横向转动的角速度Cy能够反应汽车俯仰角的变化快慢，车身绕重力方向转动的角速度Cz反应汽车转向响应的快慢。车身绕纵向转动的角度Bx能够反应汽车的侧倾角度，车身绕横向转动的角度By能够反应汽车的俯仰角度，车身绕重力方向转动的角度Bz能够反应汽车转向响应的准确性。GPS模块12实时采集到的数据为汽车的车速v和航向角α。心率监测传感器14采集到的驾乘人员的心率数据为佩戴该用于汽车动态性能测评的可穿戴装置的驾乘人员的心率数据。OBD信号读取接口模块15从汽车的OBD系统读取到的OBD数据包括油门开度Kt、制动踏板力Kbpf、方向盘转角Swa和方向盘转角速度Ss等。

关于微控制器模块11启动测评模式、在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和驾乘人员的心率数据，并根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果及输出测评结果的具体实现方式将在下述实施例中进行详细地解释说明，此处暂不叙述。

可选地，如图1所示，上述可穿戴装置还包括图像采集模块18，图像采集模块18分别与电源模块17和微控制器模块11连接；图像采集模块18用于实时采集路面平整度信息，并将路面平整度信息发送至微控制器模块11，使微控制器模块11根据路面平整度信息确定汽车的驾乘舒适性能；电源模块17用于为图像采集模块18供电。

其中，电源模块17在为图像采集模块18供电时，将其能提供的电压转换为图像采集模块18所需的电压。同理，电源模块17在转换电压后，也可以对转换后的电压进行滤波，以滤除转换后电压中的噪声。图像采集模块18采集到路面信息后，对路面信息进行处理，得到表示路面平整度的路面平整度信息。关于微控制器模块11根据路面平整度信息确定汽车的驾乘舒适性能的具体实现方式，将在下面实施例中进行详细叙述。另外，关于图像采集模块18对路面信息进行处理，得到路面平整度信息的方式将在下面的内容中进行说明。

进一步地，如图1所示，上述可穿戴装置还包括电源管理模块19，电源管理模块19与电源模块17连接；电源管理模块19用于对电源模块17进行电源管理和电量分配。

其中，电源管理包括电量提醒、充电提醒及电源保护等。电量分配包括电源电量高和低时对各个模块的供电情况分配等。

当然，上述可穿戴装置还包括存储模块，存储模块与微控制器模块11连接，存储模块用于存储微控制器模块11获取到的各个模块的数据和微控制器模块11所需执行的指令等。

本发明实施例提供的用于汽车动态性能测评的可穿戴装置，通过设置六轴陀螺仪传感器、微控制器模块、GPS模块、蓝牙模块、心率监测传感器、OBD信号读取接口模块和人机交互模块，并通过这些模块采集汽车动态性能测评过程中的性能数据和佩戴该可穿戴装置的驾乘人员的心率数据来确定汽车的动态性能，从而提供一种能够进行汽车动态性能测评的可穿戴装置，通过该可穿戴装置不仅可以简单方便地获得汽车的动态性能，而且便于携带，使用简单。另外，本发明能够应用于汽车购买人员、汽车销售人员和汽车研究人员等所有需要获得汽车动态性能的用户，不仅应用范围广泛，而且能够获得大量汽车动态性能的第一手数据，从而为整车性能开发提供依据，确保能够为用户提供更高性能品质的汽车产品，并能提升汽车动态性能的整体测评实力。另外，通过该可穿戴装置可以对多辆汽车在同一工况下的动态性能进行横向对比，从而便于直观比较多辆汽车的动态性能。

如图2所示，本发明实施例还提供一种用于汽车动态性能测评的可穿戴装置的汽车动态性能测评方法。该可穿戴装置在测评汽车的动态性能时，由汽车的驾乘人员(驾驶员或者乘客)佩戴该可穿戴装置并触发测评过程，使用该可穿戴装置进行的汽车动态性能测评方法包括如下步骤S1至S4。

S1，当检测到汽车动态性能测评指令时，显示多种类型的性能测评选项。

其中，汽车动态性能测评指令用于触发显示多种类型的性能测评选项。当需要通过该可穿戴装置测评汽车的动态性能时，佩戴该可穿戴装置的驾乘人员先向该可穿戴装置发出汽车动态性能测评指令，可穿戴装置检测到汽车动态性能测评指令时，显示多种类型的性能测评选项。汽车动态性能测评指令可以为驾乘人员操作可穿戴装置上人机交互模块中某一按钮的操作，也可以为驾乘人员在可穿戴装置的人机交互模块上进行的指定操作，该指定操作可以为长按某个按钮的操作、双击屏幕某块区域的操作或在人机交互模块画出指定形状的操作，该指定形状可以为圆形、三角形或其它形状等。

汽车的动态性能包括汽车的加速性能、制动性能、驾乘舒适性能、操控稳定性能和转向准确性能等。因此，性能测评选项包括加速性能测评选项、制动性能测评选项、驾乘舒适性能测评选项、操控稳定性能测评选项和转向准确性能测评选项等。进一步地，由于上述每种类型的动态性能中还可能包括多个具体测评项，因此，性能测评选项还可以包括更细化的性能选项。例如，加速性能中包括的更细化的性能选项包括汽车从静止开始保持踏板开度为某一值加速至预设速度所需时间的测评选项、汽车从起步加速至指定速度所需最小时间的测评选项等。

结合上述可穿戴装置的结构，当驾乘人员发出汽车动态性能测评指令时，可穿戴装置中的微控制器模块检测并感知到该汽车动态性能测评指令后，控制人机交互模块显示多种类型的性能测评选项。

S2，当目标性能测评选项被选中时，启动测评模式，其中，目标性能测评选项为多种类型的性能测评选项中的任一种。

本发明实施例在对多个动态性能中的某一个动态性能进行检测时，该被测的动态性能即为目标性能。其中，当可穿戴装置的微控制器模块检测到在目标性能测评选项上进行了预设操作时，可以确定该目标性能测评选项被选中。该预设操作可以为长按操作、双击操作或画圆操作等。

进一步地，启动测评模式是指微控制器模块控制可穿戴装置中的数据采集模块开始采集性能数据和心率数据。具体地，在启动测评模式时，微控制器模块可以向六轴陀螺仪传感器、GPS模块、心率监测传感器和OBD信号读取接口模块发送启动指令，以使这些模块开始采集相应的数据。关于六轴陀螺仪传感器、GPS模块、心率监测传感器和OBD信号读取接口模块采集的数据类型的相关内容，已在上面实施例中进行了叙述，此处不再赘述。

S3，在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和佩戴可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据，并根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果。

不同的动态性能对应不同的性能数据，如当目标性能为加速性能时，加速性能对应的性能数据可能为汽车从起步开始控制油门开度为某一开度行驶至某个车速的期间内车身纵向加速度的变化情况，也可能为汽车从起步加速至某一速度所需的最短时间和该段时间内车身纵向加速度变化情况等；又例如，当目标性能为驾乘舒适性能时，驾乘舒适性能对应的性能数据为驾乘过程中车身重力方向加速度、俯仰角和侧倾角的变化情况等。另外，在驾乘汽车的过程中，驾乘人员的心率数据会随着汽车的运动而发生一定的变化，如汽车加速过快时，驾乘人员的心率数据会因紧张而陡增；当驾乘人员觉得驾乘车的过程比较舒适时，其心率数据会保持平稳变化等，因此，本发明实施例在测评过程中，除了获取汽车的性能数据外，还获取了测评过程中驾乘人员的心率数据，并格根据性能数据和心率数据确定对目标性能的测评结果。

可选地，如图3所示，步骤S3在根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果时，包括但不限于通过如下步骤S31至S33来实现：

S31，确定性能数据是否处于目标性能对应的期望性能数据范围内。

目标性能对应的期望性能数据范围是使目标性能能够让驾乘人员满意的范围，当目标性能对应的性能数据处于对应的期望性能数据范围内时，目标性能能够获得驾乘人员的认可或者能够满足用户的需求。其中，目标性能对应的期望性能数据范围可以根据经验或对长期积累的数据进行分析得到。

S32，当性能数据处于目标性能对应的期望性能数据范围内时，确定心率数据的变化是否平稳。

其中，当测评过程中心率数据与驾乘人员放松状态下的心率数据之间的浮动小于预设阈值时，可以确定心率数据的变化平稳。预设阈值可以根据需要设定，如预设阈值为5、8等。例如，驾乘人员放松状态下的心率数据为80，如果测评过程中的心率数据在80±10之间，则可以确定心率数据的变化平稳。

S33，如果心率数据的变化平稳，则确定目标性能的测评结果为合格。

具体地，当性能数据处于目标性能对应的期望性能数据范围内，且心率数据的变化平稳时，可以确定汽车动态性能能够让驾乘人员满意且驾乘人员在测评过程中不会出现紧张、焦虑等情况，因而可以确定目标性能的测评结果为合格。

需要说明的是，汽车动态性能的测评结果，可以为合格或者不合格；也可以包括多个等级，如优秀、良好、合格和不合格等；还可以为不同的测评得分。该步骤S33仅以测评结果为合格与否进行了说明，然而，具体实施时，可以确定目标性能的测评结果的具体等级或者具体的测评得分等。其中，测评得分可以为0-10之间的任一分值，也可以为0-100之间的任一分值等。

上述步骤S31至S33提供的方式仅为根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果的一种方式，在具体实施过程中，还可以有其它方式。进一步地，由于汽车的动态性能包括不同的类型，因此，结合汽车的动态性能的类型，在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和驾乘人员的心率数据，并根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果时，至少可以有如下几种情况：

第一种情况：目标性能为汽车的加速性能。

在该种情况下，本发明实施例在加速性能的测评过程中获取汽车从起步开始控制油门开度为预设开度行驶至第一预设车速的第一行驶时间，并获取汽车在第一行驶时间内的车身绕横向转动的角速度、车速、航向角和驾乘人员的心率数据。在根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果时，根据车速、航向角和车身绕横向转动的角速度校正车身纵向加速度，并根据校正后的车身纵向加速度和驾乘人员的心率数据确定加速性能的测评得分。

具体地，在测评汽车的加速性能时，比较关注汽车从起步开始控制油门开度为预设开度行驶至第一预设车速时的加速性能，因而本发明实施例需要获取该段时间(第一行驶时间)内的性能数据。而汽车的加速性能主要与汽车的车身纵向加速度和车身绕横向转动的角速度有关，尤其与车身纵向加速度有关，因此，在获取加速性能的性能数据时，本发明实施例获取汽车在第一行驶时间内的车身绕横向转动的角速度。其中，预设开度和第一预设车速的数值可以根据具体的测评需要而设定，该实施例对此不作限定。另外，由于在加速性能的测评过程中，汽车不可能一直匀速运动，车身纵向加速度也不可能一直保持不变，因而本发明实施例在测评时还对车身纵向加速度进行了校正。具体校正方式为：根据车身绕横向转动的角速度通过积分计算确定车身绕横向转动的角度，然后根据车速、航向角和车身绕横向转动的角度对车身纵向加速度进行校正。具体在校正时，可以根据车速、航向角和车身绕横向转动的角度通过公式(1)对车身纵向加速度进行校正：

公式(1)中，g为重力加速度，v为车速，α为航向角，By为车身绕横向转动的角度，Ax为校正后的车身纵向加速度。

其中，在获取车身绕横向转动的角速度时，可以通过六轴陀螺仪传感器实现；在获取车速和航向角时，可以通过GPS模块实现；在获取佩戴可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据时，可以通过心率监测传感器实现。

进一步地，微控制器模块中可以预先存储测评得分与车身纵向加速度和心率数据之间的对应关系，因此，在根据校正后的车身纵向加速度和驾乘人员的心率数据确定加速性能的测评得分时，可以在预先存储的对应关系中查找校正后的车身纵向加速度和心率数据对应的测评得分，得到汽车的加速性能的测评得分。关于预先存储的对应关系中的车身纵向加速度、心率数据和测评得分的具体数值，可以根据对汽车的性能数据进行统计、整理和分析而得到。当然，本发明实施例在根据校正后的车身纵向加速度和心率数据确定加速性能的测评得分时，还可以采用其它方式，本实施例对此不再举例说明。

需要说明的是，该种情况中的上述内容仅对测评加速性能中汽车从起步开始控制油门开度为预设开度行驶至第一预设车速的第一行驶时间内的加速性能进行了测评。然而，在测评加速性能时，还有其它情况，如汽车从起步开始加速至某一车速所需的最短时间及该过程中的加速性能等。在测评加速性能的其它情况时的原理，与上述内容中的原理相同，此处不再一一叙述。

第二种情况：目标性能为汽车的制动性能。

在该种情况下，本发明实施例在制动性能测评过程中获取汽车从第二预设车速控制制动踏板力为预设数值减速至静止状态的第二行驶时间，并获取汽车在第二预设时间内的车身绕横向转动的角速度、车速、航向角和驾乘人员的心率数据。在根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果时，可以根据车速、航向角和车身绕横向转动的角速度校正车身纵向加速度，并根据校正后的车身纵向加速度和驾乘人员的心率数据确定制动性能的测评得分。

具体地，在测评汽车的制动性能时，比较关注汽车从第二预设车速控制制动踏板力为预设数值减速至静止状态的第二行驶时间，因此，在测评时需要获取汽车在该第二预设时间内的性能数据。而汽车的制动性能主要与汽车的车身纵向加速度和车身绕横向转动的角速度有关，尤其与车身纵向加速度有关，因此，在获取制动性能的性能数据时，需要获取汽车在第二行驶时间内的车身绕横向转动的角速度。其中，制动踏板力的预设数值和第二预设车速的具体数值可以根据具体的测评需要而设定，该实施例对此不作限定。另外，由于在制动性能的测评过程中，汽车不可能一直匀速运动，车身纵向加速度也不可能一直保持不变，因而本发明实施例在测评时还对车身纵向加速度进行了校正。具体校正方式以及根据校正后的车身纵向加速度和驾乘人员的心率数据确定制动性能的测评得分的方式的原理，与上述第一种情况中的原理相同，具体可参见上述第一种方式中的内容，此处不再赘述。

需要说明的是，该种情况中的上述内容仅对测评制动性能中汽车从第二预设车速控制制动踏板力为预设数值减速至静止状态的第二行驶时间内的制动性能进行了测评。然而，在测评制动性能时，还有其它情况，如汽车从某一速度减速至静止所需的最短时间等。在测评制动性能的其它情况时的原理，与上述内容中的原理相同，此处不再一一叙述。

第三种情况：目标性能为汽车的驾乘舒适性能。

在该种情况下，本发明实施例在驾乘舒适性测评过程中获取车身重力方向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕横向转动的角速度、路面平整度信息和佩戴可穿戴装置的驾乘人员的心率数据。在根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果时，根据车身重力方向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕横向转动的角速度、路面平整度信息和驾乘人员的心率数据确定驾乘舒适性能的测评得分。

具体地，汽车的驾乘舒适性能主要与汽车的车身重力方向加速度、俯仰角和侧倾角的变化以及路面平整度信息有关，而俯仰角和侧倾角的变化分别与车身绕横向转动的角速度和车身绕纵向转动的角速度有关，因此，本发明实施例在驾乘舒适性测评时需要获取车身重力方向加速度、车身绕横向转动的角速度、车身绕纵向转动的角速度、路面平整度信息和驾乘人员的心率数据。

其中，在获取车身重力方向加速度、车身绕纵向转动的角速度和车身绕横向转动的角速度可以通过六轴陀螺仪传感器实现；在获取路面平整度信息时，可以通过图像采集模块实现；在获取汽车驾乘人员的心率数据时，可以通过心率监测传感器实现。具体地，图像采集模块在获取路面平整度信息时，可以实时拍摄路面信息，并识别不平坦路面及对不平坦路面进行标记，组合平坦路面信息和不平坦路面信息，得到路面平整度信息。

进一步地，微控制器模块中也可以预先存储测评得分与车身重力方向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕横向转动的角速度、路面平整度信息和心率数据之间的对应关系，因此在根据车身重力方向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕横向转动的角速度、路面平整度信息和汽车驾乘人员的心率数据确定驾乘舒适性能的测评得分时，可以在预先存储的对应关系中查找获取到的车身重力方向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕横向转动的角速度和路面平整度信息对应的测评得分，得到汽车的驾乘舒适性能的测评得分。

需要说明的是，该种情况中的上述内容以测评车身重力方向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕横向转动的角速度和路面平整度信息综合对驾乘舒适性能的影响进行了测评，在实际测评过程中，还可以单独测评某一因素对驾乘舒适性能的影响，如单独测评路面平整度信息对驾乘舒适性能的影响，或者单独测评车身重力方向加速度对驾乘舒适性能的影响等。其中，单独测评某一因素对驾乘舒适性能的原理与该种情况上述内容中的原理相同，此处不再详细叙述。

第四种情况：目标性能为汽车的操控稳定性能。

在该种情况下，本发明实施例在操控稳定性测评过程中获取车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和驾乘人员的心率数据。在根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果时，可以根据车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和汽车驾乘人员的心率数据确定操控稳定性能的测评得分。

具体地，汽车的操控稳定性能主要与汽车的取车身横向加速度、横摆角和侧倾角的变化有关，而侧倾角和横摆角的变化分别与车身绕纵向转动的角速度和车身绕重力方向转动的角速度有关，因此，在测评时需要获取车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和驾乘人员的心率数据。

其中，在获取车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度和车身绕重力方向转动的角速度时，可以通过六轴陀螺仪传感器实现；在获取汽车驾乘人员的心率数据时，可以通过心率监测传感器实现。

进一步地，微控制器模块中也可以预先存储测评得分与车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和心率数据之间的对应关系，因此，在根据车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和驾乘人员的心率数据确定操控稳定性能的测评得分时，可以在预先存储的对应关系中查找获取到的车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和驾乘人员的心率数据对应的测评得分，得到汽车的操控稳定性能的测评得分。

另外，由于在操控稳定性能的测评过程中，汽车不可能一直匀速运动，车身横向加速度也不可能一直保持不变，因而本发明实施例在测评操控稳定性能时还对车身横向加速度进行了校正。具体校正方式为：根据车速、航向角和车身绕纵向转动的角度对车身横向加速度进行校正。具体在校正时，可以根据车速、航向角和车身绕纵向转动的角度通过公式(2)对车身横向加速度进行校正：

公式(2)中，g为重力加速度，v为车速，α为航向角，Bx为车身绕纵向转动的角度，Ay为校正后的车身横向加速度。

在此基础上，本发明实施例还可以根据校正后的车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和汽车驾乘人员的心率数据确定操控稳定性能的测评得分。根据校正后的车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和汽车驾乘人员的心率数据确定操控稳定性能的测评得分的方式与上述根据车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和汽车驾乘人员的心率数据确定操控稳定性能的测评得分的方式相同，此处不再赘述。

除上面四种情况外，还可以对汽车的转向准确性能进行测评。其中，汽车的转向准确性能与方向盘转角、方向盘转角速度和车速有关，因此，本发明实施例在测评汽车的转向准确性时，可以获取方向盘转角、方向盘转角速度、车速和驾乘人员的心率数据，并根据方向盘转角、方向盘转角速度、车速和驾乘人员的心率数据确定转向准确性能的测评得分。

其中，方向盘转角和方向盘转角速度可以通过OBD信号读取接口模块从汽车的OBD系统获取；车速可以通过GPS模块获取；驾乘人员的心率数据可以通过心率监测传感器获取。

进一步地，微控制器模块也可以预先存储测评得分与方向盘转角、方向盘转角速度和车速的对应关系中，因此，在根据方向盘转角、方向盘转角速度、车速和驾乘人员的心率数据确定转向准确性能的测评得分时，可以从该预先存储的对应关系中查找获取到的方向盘转角、方向盘转角速度、车速和驾乘人员的心率数据对应的测评得分，得到汽车的转向准确性能的测评得分。

S4，输出并显示测评结果。

具体地，该可穿戴装置可以在其人机交互模块显示测评结果。当测评结果为合格或者不合格时，显示合格或不合格信息；当测评结果为测评等级时，显示测评等级；当测评结果为测评得分时，显示测评得分。

可选地，本发明实施例中的人机交互界面还可以获取驾乘人员的测评意见，因此，在输出并显示测评结果之后，本发明实施例还可以进一步获取驾乘人员对目标性能的测评意见，并将测评意见发送至对应的远程控制装置进行存储。

该测评意见可以为驾乘人员对汽车动态性能提供的主观意见，也可以为测评过程中遇到的问题，还可以为对使用该可穿戴装置进行动态性能测评所提的意见或者建议等。

远程控制装置可以为手机、电脑和平板电脑等终端。远程控制装置与可穿戴装置之间通过无线连接，可穿戴装置中的所有数据均可发送至远程控制装置进行存储及分析。通过获取并将测评意见发送至远程控制装置，可以统计测评过程中的所有数据。当所有可穿戴装置都将对应的测评意见反馈至远程控制装置后，远程控制装置会形成汽车动态性能的大数据，便于远程控制装置对汽车动态性能进行总结和分析，从而得到更具参考性的汽车动态性能数据。当然，测评结果也可以及时发送至远程控制装置进行存储及分析。

进一步地，当远程控制装置获取到可穿戴装置发送的测评结果及测评意见等，可以根据测评结果和测评意见更新各种数据与测评得分之间的对应关系，当将更新后的各种数据与测评得分之间的对应关系发送至可穿戴装置后，通过上述内容中所述的方式对汽车的动态性能进行测评可以使得可穿戴装置获得的测评结果更加准确。

本发明实施例提供的动态性能测评方法，通过用于汽车动态性能测评的可穿戴装置来对汽车的动态性能进行测评，并在测评过程中获取目标性能对应的性能数据和佩戴可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据，并根据性能数据和心率数据确定目标性能的测评结果，提供一种简单方便地对汽车的动态性能进行测评的方法，该可穿戴装置及其测评方法能够应用于汽车购买人员、汽车销售人员和汽车研究人员等所有需要获得汽车动态性能的用户，不仅应用范围广泛，而且能够获得大量汽车动态性能的第一手数据，从而为整车性能开发提供依据，确保能够为用户提供更高性能品质的汽车产品，并能提升汽车动态性能的整体测评实力。另外，通过该可穿戴装置及汽车动态性能测评方法，可以对多辆汽车在同一工况下的动态性能进行横向对比，从而便于直观比较多辆汽车的动态性能。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

需要说明的是：上述实施例提供的用于汽车动态性能测评的可穿戴装置在进行汽车动态性能测评时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将可穿戴装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的用于汽车动态性能测评的可穿戴装置与汽车动态性能测评方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于汽车动态性能测评的可穿戴装置，其特征在于，所述可穿戴装置包括：六轴陀螺仪传感器、微控制器模块、GPS模块、蓝牙模块、心率监测传感器、OBD信号读取接口模块、人机交互模块和电源模块，其中：

所述电源模块分别与所述六轴陀螺仪传感器、所述微控制器模块、所述GPS模块、所述蓝牙模块、所述心率监测传感器、所述OBD信号读取接口模块和所述人机交互模块连接；所述六轴陀螺仪传感器、所述GPS模块、所述蓝牙模块、所述心率监测传感器和所述人机交互模块分别与所述微控制器模块连接；所述OBD信号读取接口模块与所述蓝牙模块连接；

所述电源模块用于分别为所述六轴陀螺仪传感器、所述微控制器模块、所述GPS模块、所述蓝牙模块、所述心率监测传感器、所述OBD信号读取接口模块和所述人机交互模块供电；所述六轴陀螺仪传感器用于实时采集汽车的加速度和角速度，并将采集到的加速度和角速度发送至所述微控制器模块；所述GPS模块用于实时采集所述汽车的车速和航向角，并将采集到的车速和航向角发送至所述微控制器模块；所述心率监测传感器用于实时采集汽车驾乘人员的心率数据，并将采集到的心率数据发送至所述微控制器模块；所述OBD信号读取接口模块用于实时从所述汽车的OBD系统获取所述OBD系统采集到的OBD数据，并将所述OBD数据通过所述蓝牙模块发送至所述微控制器模块；所述人机交互模块用于提供多种类型的性能测评选项及显示测评结果；所述微控制器模块用于当检测到汽车动态性能测评指令时，显示所述多种类型的性能测评选项，所述多种类型的性能测评选项包括加速性能测评选项、制动性能测评选项、驾乘舒适性能测评选项、操控稳定性能测评选项和转向准确性能测评选项；当目标性能测评选项被选中时，启动测评模式，所述目标性能测评选项为所述多种类型的性能测评选项中的任一种；

确定性能数据是否处于目标性能对应的期望性能数据范围内，所述性能数据为所述汽车的加速度和角速度、所述汽车的车速和航向角及所述OBD数据中的一种或几种；当所述性能数据处于所述目标性能对应的期望性能数据范围内时，确定所述心率数据的变化是否平稳；如果所述心率数据的变化平稳，则确定所述目标性能的测评结果为合格；

当所述目标性能为汽车的加速性能时，在所述加速性能的测评过程中获取所述汽车从起步开始控制油门开度为预设开度行驶至第一预设车速的第一行驶时间；获取所述汽车在所述第一行驶时间内的车身绕横向转动的角速度、车速、航向角和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据；根据所述车速、所述航向角和所述车身绕横向转动的角速度校正车身纵向加速度；根据校正后的车身纵向加速度和所述汽车驾乘人员的心率数据确定所述加速性能的测评得分；

当所述目标性能为汽车的制动性能时，在所述制动性能测评过程中获取所述汽车从第二预设车速控制制动踏板力为预设数值减速至静止状态的第二行驶时间；获取所述汽车在第二预设时间内的车身绕横向转动的角速度、车速、航向角和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据；根据所述车速、所述航向角和所述车身绕横向转动的角速度校正车身纵向加速度；根据校正后的车身纵向加速度和所述汽车驾乘人员的心率数据确定所述制动性能的测评得分；

当所述目标性能为汽车的驾乘舒适性能时，在所述驾乘舒适性能测评过程中获取车身重力方向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕横向转动的角速度、路面平整度信息和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据；根据所述车身重力方向加速度、所述车身绕纵向转动的角速度、所述车身绕横向转动的角速度、所述路面平整度信息和所述汽车驾乘人员的心率数据确定所述驾乘舒适性能的测评得分；

当所述目标性能为汽车的操控稳定性能时，在所述操控稳定性测评过程中获取车身横向加速度、车身绕纵向转动的角速度、车身绕重力方向转动的角速度和佩戴所述可穿戴装置的汽车驾乘人员的心率数据；根据所车身横向加速度、所述车身绕纵向转动的角速度、所述车身绕重力方向转动的角速度和所述汽车驾乘人员的心率数据确定所述操控稳定性能的测评得分；

当所述目标性能为汽车的转向准确性能时，在所述转向准确性能的测评过程中获取方向盘转角、方向盘转角速度、车速和佩戴所述可穿戴装置的驾乘人员的心率数据；根据所述方向盘转角、所述方向盘转角速度、所述车速和所述驾乘人员的心率数据确定所述转向准确性能的测评得分；

输出并显示所述测评结果；

其中，在评测所述操控稳定性能时还包括：根据公式

对所述车身横向加速度进行校正，其中，g为重力加速度，v为所述车速，α为所述航向角，Bx为所述车身绕纵向转动的角度，Ay为校正后的车身横向加速度，t为时间；

所述可穿戴装置还包括电源管理模块，所述电源管理模块与所述电源模块连接；所述电源管理模块用于对所述电源模块进行电源管理和电量分配，所述电源管理包括电量提醒、充电提醒及电源保护，所述电量分配包括电源电量高和低时对所述六轴陀螺仪传感器、所述微控制器模块、所述GPS模块、所述蓝牙模块、所述心率监测传感器、所述OBD信号读取接口模块和所述人机交互模块的供电情况分配。

2.根据权利要求1所述的可穿戴装置，其特征在于，所述可穿戴装置还包括图像采集模块，所述图像采集模块分别与所述电源模块和所述微控制器模块连接；

所述图像采集模块用于实时采集路面平整度信息，并将所述路面平整度信息发送至所述微控制器模块，使所述微控制器模块根据所述路面平整度信息确定所述汽车的驾乘舒适性能；所述电源模块用于为所述图像采集模块供电。

3.根据权利要求1所述的可穿戴装置，其特征在于，所述输出并显示所述测评结果之后，还包括：

获取所述驾乘人员对所述目标性能的测评意见；

将所述测评意见发送至对应的远程控制装置进行存储。

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