专利名称：一种车用数据采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车载系统，特别是涉及一种车用数据采集系统。
背景技术：
在预防道路交通事故发生的研究中，运用哈顿矩阵模型，主要从人、车、环境交通系统中，从事故的发生前、发生时、发生后三阶段分别降低交通事故的发生以及伤害损失的程度。对车辆的安全研究从主动和被动两方面，如ABS、ASR、ESP等技术已经日益成熟及普及，被动安全主要从车辆的碰撞研究，从软件研制和碰撞假人模型到实车碰撞以及到法规的制定也取得很多成果。对交通环境的研究主要从事故现场的调查，分析事故原因，提出改进措施，并在实践中调查统计分析改进措施效果。目前研究的趋势已经从满足车辆的行驶需要发展到满足驾驶员对道路的安全需求，并对道路在设计阶段、施工结束后、道路运营时等不同阶段进行道路安全评价(road safety audit)。对人的研究主要从道路使用者驾驶员、行人以及非机动车驾驶员的行为特征，来预防道路事故的发生。其中，美国、瑞典、日本等国家对行人以及非机动车的研究从统计学、心理学、社会学等从儿童到老年人有完整的系统及研究成果降低交通。对驾驶员的行为特征研究主要从心理学和生理特征指标，并主要在模拟驾驶器上采集相应生理特征值，研究驾驶员的行为特征，重点研究驾驶员的疲劳驾驶特征。 在国内，目前对车辆的安全研究主要在清华大学、长安大学、吉林大学，主动安全主要在ABS参数的采集和运算及控制策略以及系统的开发，被动安全主要集中在车辆的碰撞安全数据的采集以及车辆的结构分析。对交通环境的安全研究，由于研究周期长，涉及部门多，国内起步晚，目前研究主要集中在道路路口、路段的设计和流量或车速的交通信息的采集、交通事故数据采集、事故黑点改造和运营道路的安全评价等。对行人和非机动车驾驶员的研究主要从计算机对行为的识别来研究，运用实践指导降低交通事故的成果较少。对驾驶员的研究主要集中在通过驾驶员的生理特征指标研究驾驶员行为特征和疲劳驾驶以及道路对驾驶员的适应性。 1、在车辆的职能驾驶和主被动安全预防方面，更多侧重车辆本身的信息采集，有些技术，如酒精检测等技术，在国内普及程度不高； 2、驾驶员的生理检测，多局限于试验条件下，与运营车辆在实际交通环境下的驾驶行为有偏差； 3、目前的车辆开发、道路设计多用试验道路评价和虚拟驾驶环境； 4、一些最新的车辆采集系统初步集成车辆信息和视频信息来开发新型车辆的新技术。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车用数据采集系统。[0009] 本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种车用数据采集系统，其特 征在于，包括车载数据处理装置、车载电源、驾驶员生理信息采集装置、车辆信息采集装置 以及交通环境信息采集装置，所述的车载电源、驾驶员生理信息采集装置、车辆信息采集装 置以及交通环境信息采集装置均与车载数据处理装置连接。 所述的车载数据处理装置包括ECU单元、驾驶员生理信息存储单元、车辆信息存 储单元以及交通环境信息存储单元，所述的驾驶员生理信息存储单元、车辆信息存储单元 以及交通环境信息存储单元均与ECU单元连接。 所述的驾驶员生理信息采集装置包括三导动态心电仪以及红外半球摄像机，所述
的三导动态心电仪以及红外半球摄像机均与驾驶员生理信息存储单元连接。 所述的车辆信息采集装置包括方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器、油门踏板
力传感器、油门踏板行程传感器、制动踏板行程传感器、制动踏板力传感器、离合器踏板行
程传感器、离合器踏板力传感器、三轴加速度传感器以及VGPS导航器，所述的方向盘转角
传感器、方向盘转矩传感器、油门踏板力传感器、油门踏板行程传感器、制动踏板行程传感
器、制动踏板力传感器、离合器踏板行程传感器、离合器踏板力传感器、三轴加速度传感器
以及VGPS导航器均与车辆信息存储单元连接。 所述的交通环境信息采集装置包括激光测距仪以及一体化摄像机，所述的激光测
距仪以及一体化摄像机均与交通环境信息存储单元连接。 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点 1、使用范围广本采集系统设计时考虑实际交通条件下实际运营车辆，因此可以 适用大客车、货车和轿车各种车辆、各种交通环境和各种驾驶员； 2、首次结合车辆车载采集数据、图像数据和驾驶员动态生理心电数据，可以交叉 分析和开发驾驶员安全管理和筛选、驾驶员主动安全驾驶装置和道路安全设计和评估； 3、安装方便各子系统从传感器、电源和记录ECU等都充分考虑，使采集系统方便 安装。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。 如图1所示，一种车用数据采集系统，其特征在于，包括车载数据处理装置1、车载 电源2、驾驶员生理信息采集装置3、车辆信息采集装置4以及交通环境信息采集装置5，所 述的车载电源2、驾驶员生理信息采集装置3、车辆信息采集装置4以及交通环境信息采集 装置5均与车载数据处理装置1连接。 所述的车载数据处理装置1包括ECU单元10、驾驶员生理信息存储单元11、车辆 信息存储单元12以及交通环境信息存储单元13，所述的驾驶员生理信息存储单元11、车辆 信息存储单元12以及交通环境信息存储单元13均与ECU单元10连接；所述的驾驶员生理 信息采集装置3包括三导动态心电仪30以及红外半球摄像机31，所述的三导动态心电仪 30以及红外半球摄像机31均与驾驶员生理信息存储单元11连接；所述的车辆信息采集装
4置4包括方向盘转角传感器40、方向盘转矩传感器41、油门踏板力传感器42、油门踏板行程 传感器43、制动踏板行程传感器44、制动踏板力传感器45、离合器踏板行程传感器46、离合 器踏板力传感器47、三轴加速度传感器48以及VGPS导航器49，所述的方向盘转角传感器 40、方向盘转矩传感器41、油门踏板力传感器42、油门踏板行程传感器43、制动踏板行程传 感器44、制动踏板力传感器45、离合器踏板行程传感器46、离合器踏板力传感器47、三轴加 速度传感器48以及VGPS导航器49均与车辆信息存储单元12连接；所述的交通环境信息 采集装置5包括激光测距仪50以及一体化摄像机51，所述的激光测距仪50以及一体化摄 像机51均与交通环境信息存储单元13连接。 本实用新型主要由采集驾驶员、车辆和交通环境的三个子采集系统组成，包括车 载电源模块、各传感器、存储分析ECU和显示模块。传感器主要有三导动态心电仪、踏板力 和行程传感器、方向盘转角和力矩传感器、三轴加速度仪、VGPS、车外和车外摄像仪、激光测 距仪。其中，三导动态心电仪、车外摄像仪记录数据分别单独记录，其他所有数据集成记录。 三导动态心电仪单独5V干电池，其余为车载电源。 实时记录驾驶员驾驶车辆时的动态心电特征、操控车辆的方向盘转角和力矩以及 方向盘转角速度、各踏板行程以及速度、各踏板力、汽车行驶轨迹和车速、跟车距离以及车 外交通环境图像信息。 所有数据可以动态曲线回放，同时同步结合驾驶员、车辆和交通环境的数据，可以 对驾驶员行为、车辆行驶特征、道路环境特征做进一步的分析研究，为研究人、车、交通环境 研究提供大量实时交通环境下的大量试验数据和研究方法。
权利要求一种车用数据采集系统，其特征在于，包括车载数据处理装置、车载电源、驾驶员生理信息采集装置、车辆信息采集装置以及交通环境信息采集装置，所述的车载电源、驾驶员生理信息采集装置、车辆信息采集装置以及交通环境信息采集装置均与车载数据处理装置连接。
2. 根据权利要求1所述的一种车用数据采集系统，其特征在于，所述的车载数据处理装置包括ECU单元、驾驶员生理信息存储单元、车辆信息存储单元以及交通环境信息存储单元，所述的驾驶员生理信息存储单元、车辆信息存储单元以及交通环境信息存储单元均与ECU单元连接。
3. 根据权利要求2所述的一种车用数据采集系统，其特征在于，所述的驾驶员生理信息采集装置包括三导动态心电仪以及红外半球摄像机，所述的三导动态心电仪以及红外半球摄像机均与驾驶员生理信息存储单元连接。
4. 根据权利要求3所述的一种车用数据采集系统，其特征在于，所述的车辆信息采集装置包括方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器、油门踏板力传感器、油门踏板行程传感器、制动踏板行程传感器、制动踏板力传感器、离合器踏板行程传感器、离合器踏板力传感器、三轴加速度传感器以及VGPS导航器，所述的方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器、油门踏板力传感器、油门踏板行程传感器、制动踏板行程传感器、制动踏板力传感器、离合器踏板行程传感器、离合器踏板力传感器、三轴加速度传感器以及VGPS导航器均与车辆信息存储单元连接。
5. 根据权利要求4所述的一种车用数据采集系统，其特征在于，所述的交通环境信息采集装置包括激光测距仪以及一体化摄像机，所述的激光测距仪以及一体化摄像机均与交通环境信息存储单元连接。
专利摘要本实用新型涉及一种车用数据采集系统，包括车载数据处理装置、车载电源、驾驶员生理信息采集装置、车辆信息采集装置以及交通环境信息采集装置，所述的车载电源、驾驶员生理信息采集装置、车辆信息采集装置以及交通环境信息采集装置均与车载数据处理装置连接。与现有技术相比，本实用新型使用范围广、安装方便，并且首次结合车辆车载采集数据、图像数据和驾驶员动态生理心电数据，可以交叉分析和开发驾驶员安全管理和筛选、驾驶员主动安全驾驶装置和道路安全设计和评估。
文档编号G08G1/04GK201527713SQ20092021095
公开日2010年7月14日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者刘浩学, 吴长水, 钱宇彬, 陈力华 申请人:上海工程技术大学