一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统的制作方法

本发明涉及城市交通规划领域，尤其涉及一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统。

背景技术：

随着我国现代化进程的加快，全国汽车保有量越来越高，驾车出行成为越来越多人的主要出行方式。汽车数量的增长不仅对城市停车场带来前所未有的冲击，而且给驾驶人停车带来了一定程度的考验，因此停车问题显得更加突出。停车位的规划不合理，导致驾驶人停车困难，影响停车效率，造成车辆的刮擦，甚至引发了人员伤亡的事故。

实际情况下，对于有些停车位，驾驶人能相对轻松的停进去，但是这样的停车位往往尺寸比较大，或者通道较宽，使得停车过程中车辆和停车位边线之间保留足够的间距，这样降低了土地利用率，加重了建筑成本。对于有些停车位，尺寸过小或者通道过窄，停车难度相对较大，影响停车效率和停车场内通畅状况，甚至发生事故。

因此需要一种方法来设计出能让驾驶人轻松、高效、安全地停车，并尽可能节约土地面积的停车位尺寸和通道宽度。该尺寸的停车位能让驾驶人减少在停车过程中的时间，降低汽油排放量，保障停车场或周边通道通畅，保证停车场经营者和汽车驾驶员的经济利益，促进社会经济有序发展，有利于和谐社会的构建。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明专利提供了一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，由一定数量的驾驶人进行多组实车实验，通过关联肌电与肌肉紧张程度，心电与驾驶人紧张情绪，瞳孔大小、注视时间等眼动状态与驾驶人工作负荷、专注程度，GPS与停车效率之间的关系，将多项数据处理得到停车位尺寸及通道宽度和驾驶人停车时工作负荷、停车效率之间的关系，再结合土地占用面积，选取最优的停车位形式、尺寸、通道宽度。

本发明专利采用的技术方案是：

一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，其特征在于：包括有主控模块、GPS模块、存储模块、信息处理模块以及用于附在驾驶人身体相应部位的心电检测模块、肌电检测模块、眼动检测模块，所述心电检测模块、肌电检测模块、眼动检测模块、GPS模块的信号输出端连接主控模块的信号输入端，主控模块与存储模块、信息处理模块双向连接，主控模块的信号输出端连接通讯模块。

所述的一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，其特征在于：所述心电检测模块用于检测驾驶人实时的心率状况，当心率快时表示驾驶人心理紧张，从侧面反映停车位给驾驶人的工作负荷大；相反，当驾驶人心率平稳，说明停车相对轻松，停车位设计人性化。

所述的一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，其特征在于：所述肌电检测模块用于检测驾驶人实时肌肉力度，在一次停车过程中，若驾驶人肌肉力度长时间偏高，说明驾驶人用力较大，停车困难；相反，若驾驶人肌肉力度低且相对平缓，说明停车轻松，停车位设计人性化。

所述的一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，其特征在于：所述眼动检测模块用于检测驾驶人在停车过程中的瞳孔大小、注视时间长短，瞳孔相对于初始时候变大、注视时间长，则说明驾驶人注意力高度紧张，容易造成疲劳；反之，则说明停车容易，停车位设计人性化。

所述的一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，其特征在于：所述GPS模块分为流动站和基站，GPS模块流动站在汽车内，GPS模块基站位于汽车50m以内的区域，GPS模块流动站和基站通过蓝牙连接。

所述的一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，其特征在于：所述GPS模块用于检测驾驶人在停车过程中车辆位置、车速、加速度、转角、停顿次数信息，若汽车在停车过程中停顿次数过多，则说明停车较困难，需要多次变换角度才能停进去；相反，转角大幅度变换、停顿次数较少，则停车较易，停车位设计人性化。

所述的一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，其特征在于：所述存储模块用于存储心电检测模块、肌电检测模块、GPS模块、眼动检测模块检测的驾驶人数据。

所述的一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，其特征在于：所述信息处理模块用于处理心电检测模块、肌电检测模块、GPS模块、眼动检测模块存储在存储模块中的数据，并结合停车位所占面积大小，信息处理模块处理得到每次停车驾驶人的停车负荷和停车位的停车阻力λ，从而判断停车位的合理程度。

本发明从驾驶人停车负荷角度考虑，以驾驶人停车过程中的心率、肌肉力度、注视时间、停顿调整次数为参数，结合停车位尺寸得到不同停车位的停车负荷，对比多个不同的停车位得到使驾驶人停车负荷最小的停车位尺寸、形式、通道宽度。

本发明的有益效果是：

本发明能够利用驾驶人停车过程中检测到的心电、肌电、眼动和GPS数据得出不同大小、不同通道宽度的不同停车位形式对驾驶人产生的停车负荷大小，在一定面积范围内选择负荷小的停车位作为规划的形式，使得驾驶人在停车过程中停车难度小，停车效率高，对停车位周围的交通影响小，不容易造成阻塞和事故，大大提高停车周转效率和和社会经济效益，有利于社会和谐发展。

附图说明

图1是本发明的系统原理示意图。

图2是平行式停车位停车示意图。

图3是垂直式停车位停车示意图。

图4是斜列式停车位停车示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图对本发明的实施方案进行详细说明。所描述的实施例并不是所有实施例。基于本发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性建设下的实施例都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于驾驶人生理特性和GPS的最优停车位选取系统，包括有主控模块7、GPS模块3、存储模块5、信息处理模块6以及用于附在驾驶人身体相应部位的心电检测模块1、肌电检测模块2、眼动检测模块4，心电检测模块1、肌电检测模块2、眼动检测模块4、GPS模块3的信号输出端连接主控模块7的信号输入端，主控模块7与存储模块5、信息处理模块6双向连接，主控模块7的信号输出端连接通讯模块8。

停车位合理程度的评价方法及原理：

驾驶人在停车过程中会因为车位大小和通道宽度而产生不同程度的停车难度，对于不同的停车难度驾驶人会表现出不同的生理、心理特性，以及引发不同的驾驶行为，该行为表现在停车过程中车辆的加减速、转角、车速、停顿等。这些心理、生理特性和停车行为集中体现了驾驶人在进行该次停车时的负荷程度。停车负荷可以从以下几个模块测的：心电检测模块1，肌电检测模块2，GPS模块3，眼动检测模块4。心电检测模块1获得驾驶人停车过程中的心率变化情况，即相对于平静情况下，高难度的停车行为所造成驾驶人心率加快的程度。肌电检测模块2获得驾驶人停车过程中的肌肉力度变化情况，高程度的肌肉力度持续时间长则说明停车难度大。GPS模块3获得车辆的位置信息，其中以停顿调整次数为相应指标，调整次数越多，说明停车难度大。眼动检测模块4可检测到驾驶人停车时眼睛的注视时间和瞳孔大小，其中以注视时间作为眼动指标，注视时间越长说明驾驶人需要更高的集中注意力，停车越困难。

负荷具体获得和计算方法如下：

心电检测模块1，测得驾驶人进行停车前平静心率HR₁，通过心电检测模块1得到驾驶人停车过程中的实时心率HR，绘制HR-t图像，图像和y＝HR₁所围成的面积计算公式为：

该次停车平均心率计算公式：

心率变化率计算公式：

肌电检测模块2，驾驶人放松状态下肌肉力度为0，当肌肉力度超过X，则认为驾驶人肌肉处于紧张状态。记整个停车过程中驾驶人肌肉力度超过X的持续累计时间为t₁，停车过程中肌肉紧张时间百分比计算公式：

GPS模块3分为流动站和基站，GPS模块流动站在汽车内，GPS模块基站位于汽车50m以内的区域，GPS模块流动站和基站通过蓝牙连接；GPS模块3，用于检测驾驶人在停车过程中车辆位置、车速、加速度、转角、停顿次数等信息，当停车难度大时，车辆来回调整的次数增多，记该次停车调整次数为n。

眼动检测模块4，用于检测驾驶人在停车过程中的瞳孔大小、注视时间长短，其中注视时间主要体现驾驶人停车过程中的注意力集中度，注意力集中时间越长，表示停车越困难。记注视时间百分比计算公式：

心电检测模块1，肌电检测模块2，GPS模块3，眼动检测模块4将检测到的驾驶人和车辆的实时停车数据储存到存储模块5，信息处理模块6用于处理心电检测模块、肌电检测模块、GPS模块、眼动检测模块存储在存储模块中的数据，信息处理模块6对其加以计算，分别得到心率变化率α，肌肉紧张时间百分比β，调整次数n，注视时间百分比γ。信息处理模块6计算得到该停车位停车负荷计算公式：

a,b,c,d,e均为系数，其他符号意义同前。

若考虑停车位及通行道所占面积的影响，停车位及停车位正前方通行道区域面积S＝(a+c)*b，停车位停车阻力

调整停车位大小和通行道宽度进行多次测试，每个停车位大小和通行道宽度的组合都能得到相应的停车负荷和停车阻力λ。停车阻力λ越小，说明驾驶人停车负荷小，且该停车位面积相对较小。

所述心电检测模块用于检测驾驶人实时的心率状况，当心率快时表示驾驶人心理紧张，从侧面反映停车位给驾驶人的工作负荷大；相反，当驾驶人心率平稳，说明停车相对轻松，停车位设计人性化。

所述肌电检测模块用于检测驾驶人实时肌肉力度，在一次停车过程中，若驾驶人肌肉力度长时间偏高，说明驾驶人用力较大，停车困难；相反，若驾驶人肌肉力度低且相对平缓，说明停车轻松，停车位设计人性化。

GPS模块用于检测驾驶人在停车过程中车辆位置、车速、加速度、转角、停顿次数等信息，若汽车在停车过程中停顿次数过多，则说明停车较困难，需要多次变换角度才能停进去；相反，转角大幅度变换、停顿次数较少，则停车较易，停车位设计人性化。

眼动检测模块用于检测驾驶人在停车过程中的瞳孔大小、注视时间长短，瞳孔相对于初始时候变大、注视时间长，则说明驾驶人注意力高度紧张，容易造成疲劳；反之，则说明停车容易，停车位设计人性化。

存储模块用于存储心电检测模块、肌电检测模块、GPS模块、眼动检测模块检测的驾驶人数据。

信息处理模块用于处理心电检测模块、肌电检测模块、GPS模块、眼动检测模块存储在存储模块中的数据，并结合停车位所占面积大小，信息处理模块处理得到每次停车驾驶人的停车负荷和停车位的停车阻力λ，从而判断停车位的合理程度。

本系统具体的工作流程如下：

A1.将心电检测模块、肌电检测模块和眼动检测模块的数据采集端附在参加实验驾驶人的相应部位，连接GPS模块的流动站和基站；

A2.完成心电检测模块，肌电检测模块调试，眼动检测模块校准，GPS模块的连接和调试；

A3.将车辆停放在停车位侧前方，车身与通道边线平行；

A4.车辆挂R挡，准备倒车入库，各项数据开始记录；

A5.没有超出停车位范围，没有压到边缘线，车辆停在停车位中央即视为完成停车。

A6.将车开回测试前的起始位置，调整停车位长度、通道边线距离(即通道宽度)和停车位形式，重复停车。

在所述实施例中，每个尺寸的停车位宽度a、停车位宽度b、通行道宽度c可在多种情况下调整，其中停车位宽度a、停车位宽度b不小于车辆宽度，通行道宽度c不小于车辆长度，具体尺寸可根据实际工程需要设计。

以上对一种基于驾驶人生理特性的停车位设计系统进行了详细介绍，采用上述系统可得到驾驶人在停车过程中的心率、肌肉力度、停顿调整次数、注视时间情况、停车位面积，通过处理这些信息，得到该停车位对驾驶人造成的停车负荷大小和停车位的停车阻力，从而判断停车位设计合理性。以上实施例只是本发明的实际应用的一种，用于帮助理解本发明的原理，不应视为对本发明使用的限制。