实车条件下的驾驶员反应时间测量方法与相关技术

本技术涉及一种实车条件下的驾驶员反应时间测量系统及方法，驾驶员佩戴眼动仪，通过眼动仪捕捉突发状况时驾驶员眼球聚焦点位置变化，判断驾驶员在突发状况下是否发生反应；整个系统搭建在实车上；包括行车电脑模块、驾驶员眼动信息采集模块、踏板压力信息采集模块、和时间同步信号模块，驾驶员眼动信息采集模块、踏板压力信息采集模块和时间同步信号模块分别与行车电脑模块连接；以该时刻作为踏板压力信息采集模块和驾驶员眼动信息采集模块采集数据的时间对标时刻点，使后续采集的踏板压力数据与眼动仪采集的数据实现时间同步，排除不同设备采集驾驶员反应时间时间起始点不同步带来的系统误差，测量结果更加准确。

权利要求书

1.一种驾驶员反应时间测量方法，基于实车条件下的驾驶员反应时间测量系统进行，整个系统搭建在实车上，至少包括：行车电脑模块、驾驶员眼动信息采集模块、踏板压力信息采集模块、和时间同步信号模块；驾驶员眼动信息采集模块、踏板压力信息采集模块和时间同步信号模块分别与行车电脑模块连接；其中：

行车电脑模块，包括行车电脑以及行车电脑上的上位机软件与眼动仪软件；

驾驶员眼动信息采集模块，包括驾驶员佩戴的测量驾驶员眼部活动状态的眼动仪，眼动仪的输出端与行车电脑相连；

踏板压力信息采集模块，在汽车制动踏板上装有压力传感器，用于采集踏板踩踏信号；

时间同步信号模块，包括LED灯与微处理器，LED灯与微处理器相连，微处理器输入端与行车电脑相连；

其特征在于：驾驶员佩戴眼动仪，通过眼动仪捕捉突发状况时驾驶员眼球聚焦点位置变化，判断驾驶员在突发状况下是否发生反应；具体包括如下步骤：

步骤1：上位机软件控制LED灯点亮并记录LED灯点亮的时刻T1’，同时，眼动仪也实时拍摄到LED灯点亮并由眼动仪软件记录下LED灯点亮时刻T1；

步骤2：在LED灯点亮之后，在突发状况时，眼动仪捕捉驾驶员眼球聚焦点位置变化，并记录驾驶员发现突发情况时眼球聚焦点位置变化的时刻T3；

步骤3：驾驶员在识别到突发状况后踩踏踏板，上位机软件记录驾驶员踩踏踏板引起压力数字信号突变的时刻T2；

步骤4：上位机软件最后由(T2-T1’)-(T3-T1)计算得到驾驶员反映时间。

2.根据权利要求1所述的驾驶员反应时间测量方法，其特征在于：所述踏板压力信息采集模块，包括压力传感器、运算放大器、A/D转换器、微处理器和串口电路；运算放大器与压力传感器输出端相连接，运算放大器输出端连接A/D转换器，A/D转换器的输出端与微处理器的信号输入端相连，微处理器输出端通过串口电路与行车电脑相连。

3.根据权利要求1所述的驾驶员反应时间测量方法，其特征在于：所述微处理器由单片机实现，通过外部计算机通信接口向微处理器内写入处理算法程序。

4.根据权利要求1所述的驾驶员反应时间测量方法，其特征在于：步骤1中行车电脑上的上位机软件下达点亮LED灯的指令并传输给微处理器，微处理器接收该指令并执行指令点亮LED 灯，上位机软件记录下LED灯点亮的时刻T1’；同时眼动仪拍摄到LED灯点亮，眼动仪软件同时记录下LED灯点亮的时刻T1。

5.根据权利要求1所述的驾驶员反应时间测量方法，其特征在于：驾驶员眼动信息采集模块采集的数据以驾驶员眼部活动状态中眼球聚焦点的坐标点进行分类，以驾驶员眼球聚焦点在正前方无穷远点为坐标原点，分别将驾驶员眼球聚焦点在直角坐标系中的不同位置实时传输给行车电脑上的眼动仪软件；

眼球聚焦点在直角坐标系中不同位置是指普通机动车的七个视觉区域：正前方、左车窗、右车窗、左倒车镜、右倒车镜、后视镜、仪表盘。

技术说明书

实车条件下的驾驶员反应时间测量方法

技术领域

本技术属于汽车驾驶辅助系统，具体涉及在试验中测量驾驶员在实车条件下反应时间的系统和方法；解决不同采集装置在采集数据时的时间同步问题。

背景技术

近年来我国汽车工业与交通事业飞速发展，造成城市交通拥挤现象相当严重，道路交通环境愈加复杂。在这样的交通环境下，对驾驶员辅助驾驶系统的准确度和精度都提出了更高的要

求。为了设计精度更高的辅助驾驶系统，需要对驾驶员驾驶行为、反映时间有更准确的认识。

在驾驶模拟器上进行实验，没有全面考虑到实际驾驶环境，缺乏真实的实验条件，所测得的反应时间只是驾驶员在识别—判断—操作整个反映过程中局部的反应时间，忽略驾驶员在识别过程中注意力转移的反应时间。另外，识别过程和操作过程的数据采集通过不同的仪器设备来完成，由于不同设备采集过程的独立性，记录的初始时间不同步，造成系统误差。

技术内容

本技术要解决的技术问题是，针对测量驾驶员反应时间的实验条件有限、测量数据准确度不高的情况，以实车实验为基础，提供一种在实车条件下驾驶员反应时间的系统测量方法，避免忽略驾驶员在识别过程中注意力转移的反应时间，能够在实际道路上测量驾驶员反应时间与注意力分配模式，为更精确地测量驾驶员反应时间这一指标提供解决方案。

本技术为解决上述技术问题采用如下技术方案：

一种实车条件下的驾驶员反应时间测量系统，其特征在于整个系统搭建在实车上，至少包括：行车电脑模块、驾驶员眼动信息采集模块、踏板压力信息采集模块、和时间同步信号模块；驾驶员眼动信息采集模块、踏板压力信息采集模块和时间同步信号模块分别与行车电脑模块连接；其中：

行车电脑模块，包括行车电脑以及行车电脑上的上位机软件与眼动仪软件；

驾驶员眼动信息采集模块，包括驾驶员佩戴的测量驾驶员眼部活动状态的眼动仪，眼动仪的输出端与行车电脑相连；

踏板压力信息采集模块，在汽车制动踏板上装有压力传感器，用于采集踏板踩踏信号；

时间同步信号模块，包括LED灯与微处理器，LED灯与微处理器相连，微处理器输入端与行车电脑相连。

进一步的，所述踏板压力信息采集模块，包括压力传感器、运算放大器、A/D转换器、微处理器和串口电路；运算放大器与压力传感器输出端相连接，运算放大器输出端连接A/D转换器，A/D转换器的输出端与微处理器的信号输入端相连，微处理器输出端通过串口电路与行车电脑相连。

进一步的，所述微处理器由单片机实现，通过外部计算机通信接口向微处理器内写入处理算法程序。

一种驾驶员反应时间测量方法，其特征在于：采用上述实车条件下的驾驶员反应时间测量系统，驾驶员佩戴眼动仪，通过眼动仪捕捉突发状况时驾驶员眼球聚焦点位置变化，判断驾驶员在突发状况下是否发生反应；具体包括如下步骤：

步骤1：上位机软件控制LED灯点亮并记录LED灯点亮的时刻 T1’，同时，眼动仪也实时拍摄到LED灯点亮并由眼动仪软件记录下LED灯点亮时刻T1；

步骤2：在LED灯点亮之后，在突发状况时，眼动仪捕捉驾驶员眼球聚焦点位置变化，并记录驾驶员发现突发情况时眼球聚焦点位置变化的时刻T3；

步骤3：驾驶员在识别到突发状况后踩踏踏板，上位机软件记录驾驶员踩踏踏板引起压力数字信号突变的时刻T2；

步骤4：上位机软件最后由(T2-T1’)-(T3-T1)计算得到驾驶员反映时间。

进一步的，步骤1中行车电脑上的上位机软件下达点亮LED灯的指令并传输给微处理器，微处理器接收该指令并执行指令点亮 LED灯，上位机软件记录下LED灯点亮的时刻T1’；同时眼动仪拍摄到LED灯点亮，眼动仪软件同时记录下LED灯点亮的时刻T1。

进一步的，驾驶员眼动信息采集模块采集的数据以驾驶员眼部活动状态中眼球聚焦点的坐标点进行分类，以驾驶员眼球聚焦点在正前方无穷远点为坐标原点，分别将驾驶员眼球聚焦点在直角坐标系中的不同位置实时传输给行车电脑上的眼动仪软件；