CN109938757A - 一种营运车辆驾驶人的安全适宜性检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种营运车辆驾驶人的安全适宜性检测装置及方法，包括：显示器、方向盘、制动踏板、加速踏板、计算机和测试系统；方向盘上设有拨片，显示器、制动踏板、加速踏板和拨片均与计算机连接，测试系统基于Unity3D平台开发；测试系统，用于构建检测驾驶人安全适应性的虚拟场景并发送给显示器，接收拨片、制动踏板和加速踏板反馈的信息以评价驾驶人的安全适应性，安全适应性包括视力、色觉、动体视力、暗适应、速度估计、选择反应、工作记忆和有效视野。本发明解决了传统驾驶人安全适宜性检测设备嵌入式开发导致的体积过大、可移植性不行、升级改造困难的缺点。本发明具有多种测试效果，以筛选出更为合适的营运驾驶人。

Description

一种营运车辆驾驶人的安全适宜性检测装置及方法

技术领域

本发明属于交通安全领域，具体涉及一种营运车辆驾驶人的安全适宜性检测装置及方法。

背景技术

随着我国汽车保有量和驾驶人数量的持续上升，交通事故频发，驾驶安全问题日益严重。驾驶人作为“人-车-环境”闭环交通系统中最不稳定的一环，其不安全驾驶行为是导致交通事故的主要原因。同时，在道路交通安全问题上，机动车驾驶人存在增长速度过快，群体文化素质及安全驾驶技术水平普遍不高等问题。

虽然相对于普通车辆的驾驶人来说，营运车辆驾驶人员在入职之前有着相对应的考核，但是缺少对驾驶人驾驶适宜性的量化评级，难以区分驾驶人的真实驾驶能力。驾驶适宜性主要用于反应驾驶人安全驾驶的能力。实践表明，驾驶人的安全适宜性主要表现在驾驶人的信息处理过程，即对信息的感知、判断、操作以及工作记忆等过程。通过针对营运驾驶人的工作记忆、选择反应、速度感知、有效视野等指标进行检测和训练，能够适当的选择出更为合适的驾驶人。

但是，现有的大部分关于驾驶人驾驶适宜性设备主要基于嵌入式开发，设备较为沉重，可移植性不强，不易于升级改造，难以普及开来。也有部分检测设备主要用于疲劳检测，不能针对营运驾驶人驾驶适宜性检测。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种营运车辆驾驶人的安全适宜性检测装置及方法，基于Unity3D平台开发，具有多种测试功能，以筛选出更为合适的营运驾驶人。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种营运车辆驾驶人的安全适宜性检测装置，包括：显示器、方向盘、制动踏板、加速踏板、计算机和测试系统；方向盘上设有拨片，显示器、制动踏板、加速踏板和拨片均与计算机连接，测试系统基于Unity3D平台开发；

测试系统，用于构建检测驾驶人安全适应性的虚拟场景并发送给显示器，接收拨片、制动踏板和加速踏板反馈的信息以评价驾驶人的安全适应性，安全适应性包括视力、色觉、动体视力、暗适应、速度估计、选择反应、工作记忆和有效视野；

显示器，用于显示测试系统构建的检测驾驶人安全适应性的虚拟场景；

拨片，采用可编程的拨片，用于驾驶人对显示器显示的虚拟场景做出判断之后，采集反馈结果；

制动踏板和加速踏板，采用可编程的踏板，用于驾驶人对检测反应的虚拟场景做出判断之后，采集反馈结果；

计算机，用于连接并运行测试系统。

一种营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，基于所述的检测装置，通过计算机登录测试系统，并填写被测试驾驶人个人基本信息，被测试驾驶人面向显示器，测试系统将检测视力、色觉、动体视力、暗适应、速度估计、选择反应、工作记忆和有效视野的虚拟场景通过显示器进行显示，被测试驾驶人通过拨片或制动踏板和加速踏板将对虚拟场景作出的判断结果反馈给测试系统，测试系统根据被测试驾驶人的判断反馈信息给出安全适宜性评价结果。

优选的，视力检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现检测目标“E”，检测目标“E”的开口朝向上、下、左、右随机，尺寸从大到小；当被测试驾驶人确定无法看清楚检测目标“E”的开口朝向时，拨动拨片，测试系统记录驾驶人的视力值。

优选的，色觉检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现多组色觉测试图片，被测试驾驶人根据自己辨别的结果，通过拨片在结果选项中选择自己的答案，测试完成后，根据测试结果评价其色觉。

优选的，动体视力检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现图形“C”，图形“C”开口方向上、下、左、右随机，设定多个不同的移动速度，移动速度随机，被测试驾驶人辨别图形“C”的开口方向，通过拨片在结果选项中选择自己的答案，测试多次，根据测试结果评价动体视力。

优选的，暗适应检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现强光刺激设定时间后，出现图形“C”，图形“C”开口方向上、下、左、右随机，被测试驾驶人辨别图形“C”的开口方向，通过拨片在结果选项中选择自己的答案，测试多次，根据测试结果评价暗适应能力。

优选的，速度感知检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现一球体在跑道上从起点线向终点线方向匀速运动，跑道前段为明区，跑道后段为暗区；球体在明区运动时，被测试驾驶人能够观察到球体的实时运动状态，当球体进入暗区之后，球体消失，被测试驾驶人根据明区时球体的运动状态判断球体到达终点线的时间，当判断球体到达终点时拨动拨片，根据测试结果评价速度感知能力。

优选的，选择反应检测包括简单反应检测和复杂反应检测；

简单反应检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上依次出现红色、黄色、绿色和蜂鸣信号，分别对应的正确反应为踩制动踏板、拨动拨片、踩加速踏板和保持不动，被测试驾驶人做出反应，测试完成后，测试系统记录被测试驾驶人的正确次数及对红色、黄色、绿色的反应时间；

复杂反应检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上随机出现红色、黄色、绿色和蜂鸣信号，分别对应的正确反应为踩制动踏板、拨动拨片、踩加速踏板和保持不动，被测试驾驶人做出反应，测试多次后，测试系统记录被测试驾驶人的正确次数及对于红色、黄色、绿色的反应时间。

优选的，工作记忆检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上随机出现一个计算问题，被测试驾驶人判断答案是否有误，通过拨片选择判断结果，在判断完成之后，出现两个汉字；再出现第二个问题，被测试驾驶人判断答案是否有误，通过拨片选择判断结果，判断完成后，出现两个汉字；再出现第三个问题，被测试驾驶人判断答案是否有误，通过拨片选择判断结果，判断完成后，出现两个汉字；被测试驾驶人对所记住的汉字进行排序，测试完成后，测试系统记录被测试驾驶人的判断正确次数、汉字记忆排序正确次数。

优选的，有效视野检测具体方法为：显示器采用三联屏显示器，测试系统控制在三块屏幕上随机出现小黑点，当被测试驾驶人发现黑点出现时，拨动拨片，测试完成后，测试系统记录被检测驾驶人的反应时间。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明所述的营运车辆驾驶人的安全适宜性检测装置中，测试系统基于Unity3D平台开发，包含视力、色觉、动体视力、暗适应、速度估计、选择反应、工作记忆、有效视野的测试功能。用Unity3D平台的开发代替了一般嵌入式的开发，有效的解决了传统驾驶人安全适宜性检测设备嵌入式开发导致的体积过大、可移植性不行、升级改造困难的缺点。本发明具有多种测试效果，以筛选出更为合适的营运驾驶人，有效提高产品的实用性和功能性。

本发明驾驶人安全适宜性检测方法，不但建议检测驾驶人视力、色觉、动体视力、暗适应的基本测试功能，还可以完成速度估计、选择反应、工作记忆和有效视野的测试功能，便于筛选出更为合适的营运驾驶人。

附图说明

图1本发明的结构示意图；(a)主视图，(b)后视图。

图2为检测速度估计的示意图。

图3为检测简单反应的示意图。

图4为检测复杂反应的示意图。

图5为检测工作记忆的示意图。

图6为检测有效视野的示意图。

图中：1显示器、2方向盘、3制动踏板、4加速踏板、5座椅、6计算机、7球体、8明区、9暗区、10终点线。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1所示，本发明所述的检测装置，包括：显示器1、方向盘2、制动踏板3、加速踏板4、座椅5、计算机6和测试系统，方向盘2左右两侧带有拨片，显示器1、制动踏板3、加速踏板4和拨片与计算机6通过连接线连接，测试系统基于Unity3D平台开发。当驾驶人坐在座椅上时，显示器1位于驾驶人前方，方向盘2、制动踏板3、加速踏板4和座椅5的设置位置满足驾驶要求。

测试系统，用于构建检测驾驶人安全适应性的虚拟场景并发送给显示器1，接收拨片、制动踏板3和加速踏板4反馈的信息以评价驾驶人的安全适应性，安全适应性包括视力、色觉、动体视力、暗适应、速度估计、简单反应、复杂反应、工作记忆和有效视野。

显示器1，用于显示测试系统构建的检测驾驶人安全适应性的虚拟场景。

拨片，采用可编程的拨片，用于驾驶人对显示器1显示的虚拟场景做出判断之后，采集反馈结果。

制动踏板3和加速踏板4，采用可编程的踏板，用于驾驶人对显示器1显示的简单反应、复杂反应的虚拟场景做出判断之后，采集反馈结果。

计算机6，用于连接并运行测试系统。

计算机可以选择安装Windows 7及Windows 7以上版本。方向盘2为罗技G29方向盘。显示器1采用三联屏显示器1。

在具体实施时，被测试驾驶人通过计算机6登录测试系统，并填写个人基本信息。填写信息完毕之后，点击确定开始相关的检测项目。

1.视力检测：被测试驾驶人正对正前方显示器屏幕，出现检测目标“E”，检测目标“E”的开口朝向上、下、左、右随机，尺寸从大到小。当被测试驾驶人确定无法看清楚检测目标“E”的开口朝向时，拨动拨片，一次检测结束，多次实验取平均值。测试完成后，测试系统记录被试驾驶人的视力值，在被测试驾驶人的视力值低于要求的标准阈值时，显示结果为不合格，否则为合格。

2.色觉检测：中央屏幕随机出现几组测试图片，被测试驾驶人根据自己辨别的结果，通过拨片在右侧屏幕选择结果选项中填写出自己的答案。测试完成后，根据测试结果评价其色觉。本实施例中，如果不能识别所有的图片，认为色盲，结果显示不合格，仅仅不能识别部分图片，认为色弱，结果显示色弱，可以识别所有结果，认为是色觉正常，结果显示色觉正常。

3.动体视力检测：中央屏幕出现图形“C”，开口方向上、下、左、右随机，设定多个不同的移动速度，移动速度随机，被测试人员根据自己辨别的结果，通过拨片在右侧屏幕选择结果选项中填写出自己的答案。测试多次，根据测试结果评价动体视力。本实施例中，测试20次，按照正确次数计分，正确一次得0.5分，记为M1。移动速度设定30km/h、25km/h、20km/h、15km/h四个不同速度移动。

4.暗适应检测：中央屏幕出现强光刺激设定时间后，出现图形“C”，图形“C”开口方向上、下、左、右随机，被测试驾驶人观察中央屏幕出现图形“C”的开口方向，并根据自己辨别的结果，通过拨片在右侧屏幕选择结果选项中填写出自己的答案。测试多次，根据测试结果评价暗适应能力。本实施例中，设定时间为25秒，测试10次，测试系统按照正确次数记录结果，正确一次得1分。

5.速度感知检测：如图2所示，中央屏幕显示球体7在跑道上从起点线向终点线方向匀速运动，跑道前段为明区8，跑道后段为暗区9；球体7在明区8运动时，被测试驾驶人可以观察到球体7的实时运动状态，当球体7进入暗区9之后，球体7消失，被试者根据之前球体7的运动状态，来判断球体7什么时间运动到终点线10，当判断球体7到达终点时拨动拨片在右侧屏幕选择结果选项中填写出自己的答案。在试验时，球体7的初速度(本实施例设定3k/m、2km/h、1.5km/h)随机调整，暗区9的长度(本实施例设定20％、30％、40％)随机变化。测试完成后，记录数据是被测试驾驶人的反应时间与球体7正确到达时间的差值。其中差值与标准阈值差的绝对值，超过阈值的50％以上，记为2分；超过阈值的40％低于且低于或等于阈值的50％，记为4分；超过阈值的30％且低于或等于阈值的40％，记为6分；超过阈值的20％且低于或等于阈值的30％，记为8分；低于或等于阈值的20％，记为10分。

6.简单反应检测，如图3所示，中央屏幕依次出现红色、黄色、绿色和蜂鸣信号，被测试驾驶人相应做出踩制动踏板、拨动拨片、踩加速踏板和保持不动措施。测试完成后，测试系统记录被测试驾驶人的正确次数及对红色、黄色、绿色的反应时间。正确率低于80％认为试验无效，需要重新测试。其中，根据阈值减去反应时间得到的时间差值进行评价，时间差值高出阈值的50％以上，记为10分；时间差值高出阈值的40％且低于或等于阈值的50％，记为8分；时间差值高于阈值的30％且低于或等于阈值的40％，记为6分；时间差值高于阈值的20％且低于或等于阈值的30％，记为4分；时间差值高于阈值的10％且低于或等于阈值的20％，记为2分；时间差值高于阈值的10％或等于阈值的20％，记为2分；时间差值低于或等于阈值的10％，记为0分。

7.复杂反应检测，如图4所示，中央屏幕随机出现红色、黄色、绿色和蜂鸣信号，对应被测试驾驶人相应做出踩制动踏板、拨动拨片、踩加速踏板和保持不动措施。测试完成后，测试系统记录被测试驾驶人的正确次数及对于红色、黄色、绿色的反应时间。本实施例试验16次，每种信号随机出现4次。试验结束后，若正确率低于80％，认为试验无效，需要重新测试。其中，根据阈值减去反应时间得到的时间差值进行评价，时间差值高出阈值的50％以上，记为10分；时间差值高出阈值的40％低于且低于或等于阈值的50％，记为8分；时间差值高于阈值的30％且低于或等于阈值的40％，记为6分；时间差值高于阈值的20％且低于或等于阈值的30％，记为4分；时间差值高于阈值的10％且低于或等于阈值的20％，记为2分；时间差值高于阈值的10％或等于阈值的20％，记为2分；时间差值低于或等于阈值的10％，记为0分。

8.工作记忆检测，如图5所示，中央屏幕随机出现一个简单计算问题，被测试驾驶人判断答案是否有误，通过拨片选择判断结果，在判断完成之后，出现两个汉字，需要被测试者记住汉字。再重复出现另一个问题来判断正误，判断完成后，出现两个汉字。最多需要被测试者记住6个汉字，最后对所记住的汉字进行排序。测试完成后，测试系统记录被测试驾驶人的判断正确次数、汉字记忆排序正确次数。要求计算正确率不得低于75％，其中需要排序的汉字共50个，每对1个汉字，计0.2分。

9.有效视野检测，如图6所示，三块屏幕上随机出现小黑点，当被测试者发现黑点出现时，拨动方向盘2上的拨片。测试完成后，测试系统记录被检测驾驶人的反应时间。其中，根据阈值减去反应时间得到的时间差值进行评价，高出阈值的50％以上，记为10分；高出阈值的40％低于且低于或等于阈值的50％，记为8分；高于阈值的30％且低于或等于阈值的40％，记为6分；高于阈值的20％且低于或等于阈值的30％，记为4分；高于阈值的10％且低于或等于阈值的20％，记为2分；高于阈值的10％或等于阈值的20％，记为2分；低于或等于阈值的10％，记为0分。

通过基本检测项目，如视力、色觉，作为评定是否检测的标准，如果不能通过基本检测项目则拒绝驾驶人进行进一步的测试，认为被测试驾驶人不合格。当被检测驾驶人可以开始检测时，测试系统记录每位检测者的动体视力、暗适应、速度估计、简单反应、复杂反应、工作记忆、有效视野累计每项打分情况，分数处于(60,70]属于优秀，(60,70]属于良好，(30,50]属于一般，[0,30]属于较差。

本发明基于Unity3D平台开发的关于驾驶人安全适宜性检测系统，其对以往产品进行较大改进，包括以下内容：1、采用一套设备完成视力、色觉、动体视力、暗适应、速度估计、复杂反应、工作记忆、有效视野多项测试功能。2、对被试验人员的量化评分，便于筛选出更为合适的营运驾驶人。

Claims (10)

1.一种营运车辆驾驶人的安全适宜性检测装置，其特征在于，包括：显示器(1)、方向盘(2)、制动踏板(3)、加速踏板(4)、座椅(5)、计算机(6)和测试系统；方向盘(2)上设有拨片，显示器(1)、制动踏板(3)、加速踏板(4)和拨片均与计算机(6)连接，测试系统基于Unity3D平台开发；

测试系统，用于构建检测驾驶人安全适应性的虚拟场景并发送给显示器(1)，接收拨片、制动踏板(3)和加速踏板(4)反馈的信息以评价驾驶人的安全适应性，安全适应性包括视力、色觉、动体视力、暗适应、速度估计、选择反应、工作记忆和有效视野；

显示器(1)，用于显示测试系统构建的检测驾驶人安全适应性的虚拟场景；

拨片，采用可编程的拨片，用于驾驶人对显示器(1)显示的虚拟场景做出判断之后，采集反馈结果；

制动踏板(3)和加速踏板(4)，采用可编程的踏板，用于驾驶人对检测反应的虚拟场景做出判断之后，采集反馈结果；

计算机(6)，用于连接并运行测试系统。

2.一种营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，其特征在于，基于权利要求1所述的检测装置，通过计算机登录测试系统，并填写被测试驾驶人个人基本信息，被测试驾驶人面向显示器，测试系统将检测视力、色觉、动体视力、暗适应、速度估计、选择反应、工作记忆和有效视野的虚拟场景通过显示器进行显示，被测试驾驶人通过拨片或制动踏板和加速踏板将对虚拟场景作出的判断结果反馈给测试系统，测试系统根据被测试驾驶人的判断反馈信息给出安全适宜性评价结果。

3.根据权利要求2所述的营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，其特征在于，视力检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现检测目标“E”，检测目标“E”的开口朝向上、下、左、右随机，尺寸从大到小；当被测试驾驶人确定无法看清楚检测目标“E”的开口朝向时，拨动拨片，测试系统记录驾驶人的视力值。

4.根据权利要求2所述的营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，其特征在于，色觉检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现多组色觉测试图片，被测试驾驶人根据自己辨别的结果，通过拨片在结果选项中选择自己的答案，测试完成后，根据测试结果评价其色觉。

5.根据权利要求2所述的营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，其特征在于，动体视力检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现图形“C”，图形“C”开口方向上、下、左、右随机，设定多个不同的移动速度，移动速度随机，被测试驾驶人辨别图形“C”的开口方向，通过拨片在结果选项中选择自己的答案，测试多次，根据测试结果评价动体视力。

6.根据权利要求2所述的营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，其特征在于，暗适应检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现强光刺激设定时间后，出现图形“C”，图形“C”开口方向上、下、左、右随机，被测试驾驶人辨别图形“C”的开口方向，通过拨片在结果选项中选择自己的答案，测试多次，根据测试结果评价暗适应能力。

7.根据权利要求2所述的营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，其特征在于，速度感知检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上呈现一球体在跑道上从起点线向终点线方向匀速运动，跑道前段为明区，跑道后段为暗区；球体在明区运动时，被测试驾驶人能够观察到球体的实时运动状态，当球体进入暗区之后，球体消失，被测试驾驶人根据明区时球体的运动状态判断球体到达终点线的时间，当判断球体到达终点时拨动拨片，根据测试结果评价速度感知能力。

8.根据权利要求2所述的营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，其特征在于，选择反应检测包括简单反应检测和复杂反应检测；

简单反应检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上依次出现红色、黄色、绿色和蜂鸣信号，分别对应的正确反应为踩制动踏板、拨动拨片、踩加速踏板和保持不动，被测试驾驶人做出反应，测试完成后，测试系统记录被测试驾驶人的正确次数及对红色、黄色、绿色的反应时间；

复杂反应检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上随机出现红色、黄色、绿色和蜂鸣信号，分别对应的正确反应为踩制动踏板、拨动拨片、踩加速踏板和保持不动，被测试驾驶人做出反应，测试多次后，测试系统记录被测试驾驶人的正确次数及对于红色、黄色、绿色的反应时间。

9.根据权利要求2所述的营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，其特征在于，工作记忆检测具体方法为：测试系统控制在显示器屏幕上随机出现一个计算问题，被测试驾驶人判断答案是否有误，通过拨片选择判断结果，在判断完成之后，出现两个汉字；再出现第二个问题，被测试驾驶人判断答案是否有误，通过拨片选择判断结果，判断完成后，出现两个汉字；再出现第三个问题，被测试驾驶人判断答案是否有误，通过拨片选择判断结果，判断完成后，出现两个汉字；被测试驾驶人对所记住的汉字进行排序，测试完成后，测试系统记录被测试驾驶人的判断正确次数、汉字记忆排序正确次数。

10.根据权利要求2所述的营运车辆驾驶人的安全适宜性检测方法，其特征在于，有效视野检测具体方法为：显示器采用三联屏显示器，测试系统控制在三块屏幕上随机出现小黑点，当被测试驾驶人发现黑点出现时，拨动拨片，测试完成后，测试系统记录被检测驾驶人的反应时间。