專利名稱：汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)動車駕駛?cè)藞龅伛{駛技能考試裝置，特別是汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置。
背景技術(shù)：
目前，機(jī)動車駕駛?cè)说缆否{駛技能考試成績的計(jì)算機(jī)自動評定設(shè)備中的車載電腦是可運(yùn)行MS Windows XP的X86系列硬件平臺，使用此軟硬件平臺，實(shí)際上只是完成以下各相應(yīng)功能I.通過GPS系統(tǒng)來測定考試車輛的行駛軌跡、速度和方向，2.通過車載傳感器輔助測定考試車輛的行駛速度和方向，3.通過車載傳感器來采集考試車輛的燈光等開關(guān)狀態(tài)信息，4.通過車載傳感器采集發(fā)動機(jī)啟動、轉(zhuǎn)速和熄火等信息，5.建立友好的人機(jī)界面；至于車內(nèi)監(jiān)控的音、視頻和車外路況、環(huán)境等視頻信號的采集與處理，如果可運(yùn)行MS Windows XP的X86系列硬件平臺的車載電腦沒有安裝音、視頻模擬信號采集卡，則往往需要利用另外一套視頻服務(wù)器來完成；上述已有技術(shù)存在的主要問題是I. GPS是受美國控制的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，在使用過程中有可能會被人為干擾，導(dǎo)致定位數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性變差，當(dāng)需要達(dá)到公安部交管局要求的厘米級精度時(shí)，就會受到很大的技術(shù)瓶頸影響，從而使得這些數(shù)據(jù)變得不可靠；2.由于運(yùn)行MS Windows XP的X86系列硬件平臺能耗較大，而考試車輛的汽車發(fā)電機(jī)又不能提供穩(wěn)定可靠的供電電源，因此車載電腦用電往往都是由另外附加的蓄電池提供的，這就導(dǎo)致了車載電腦可連續(xù)工作的時(shí)間太短；3.外加視頻服務(wù)器也是和車載電腦共用一組蓄電池，由于能耗大，因此會加速蓄電池的放電過程，縮短整個(gè)系統(tǒng)的工作時(shí)間；4.有很多病毒會攻擊MS Windows XP系統(tǒng)，因此也會容易導(dǎo)致應(yīng)用系統(tǒng)的不穩(wěn)定性；5. MS Windows XP系統(tǒng)對關(guān)機(jī)有嚴(yán)格的要求，經(jīng)常產(chǎn)生異常關(guān)機(jī)會導(dǎo)致不可預(yù)見的后果，而使用蓄電池供電的車載電腦恰恰就會經(jīng)常出現(xiàn)此類弊病。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能提高考試車輛實(shí)際位置測量數(shù)據(jù)的可靠性的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，同時(shí)，對裝置的其他性能進(jìn)行改進(jìn)；以解決已有技術(shù)的上述不足之處。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，包括核心板和接口底板；所述核心板包括DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器以及接口連接器插件；所述的DSP數(shù)字處理器和嵌入式MCU微控制器作為裝置的中心，即硬件平臺，其中DSP數(shù)字處理器負(fù)責(zé)對數(shù)字音頻和數(shù)字視頻進(jìn)行處理，從而獲取考試車輛運(yùn)動軌跡各種必需的狀態(tài)數(shù)據(jù)等信息，嵌入式MCU微控制器提供操作系統(tǒng)運(yùn)行平臺，方便應(yīng)用程序開發(fā)，使應(yīng)用程序能夠與硬件設(shè)備無關(guān)，達(dá)到可隨意擴(kuò)展性能或功能的目的；核心板上的程序存儲器是用來安裝操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的硬件載體，數(shù)據(jù)存儲器是系統(tǒng)工作時(shí)必須使用的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲空間，其中包括有應(yīng)用程序的接口緩沖區(qū)；在所述接口底板上除接口連接器插件外，還設(shè)置有以下包含了相應(yīng)的接口電路裝置的接口 可接話筒和外掛擴(kuò)音系統(tǒng)的音頻輸入輸出接口，連接其它有通用接口的外掛設(shè)備的多通道輸入輸出通用接口，連接外掛顯示器的顯示器接口，與以太網(wǎng)設(shè)備連接的10/100M/1000 M以太網(wǎng)接口，接場地或車外環(huán)境攝像機(jī)的視頻輸入B接口，接車內(nèi)攝像機(jī)或云鏡一體機(jī)的視頻輸入A接口，與云臺控制器或具有RS-485接口的設(shè)備進(jìn)行通訊的RS-485接口，與具有RS-232接口的設(shè)備進(jìn)行通訊的RS-232集線器接口 ； 核心板和接口底板之間或是直接相連或者是通過接口連接器插件連接，當(dāng)核心板和接口底板之間直接相連嵌入到接口底板所在的PCB板上時(shí)，連接到接口底板的被采集輸入信號與驅(qū)動輸出信號，經(jīng)過相應(yīng)的接口信號處理電路進(jìn)行處理后，通過接口總線直接傳送到核心板上；當(dāng)核心板和接口底板之間是相對獨(dú)立且需通過接口連接器插件連接時(shí)，核心板和接口底板之間通過核心板的接口連接器插件與接口底板的接口連接器插件對應(yīng)裝配在一起；連接到接口底板的被采集輸入信號與驅(qū)動輸出信號，經(jīng)過相應(yīng)的接口信號處理電路進(jìn)行處理后，分別通過接口底板的接口連接器插件和核心板的接口連接器插件傳送到核心板上；該裝置利用視頻輸入A接口，通過車外云鏡一體機(jī)或車內(nèi)駕駛?cè)丝荚囘^程實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)z像機(jī)A獲取對考生進(jìn)行身份鑒別的視頻圖像，監(jiān)視并記錄駕駛?cè)说鸟{駛與操作過程；利用視頻輸入B接口，通過車外場地或道路視頻攝像機(jī)B來對考試車輛所在場地或包括前進(jìn)和倒車時(shí)所行駛的道路進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，并記錄考試過程中考車行駛畫面或軌跡，根據(jù)需要還可記錄扣分判定時(shí)所在場地或道路的一幀現(xiàn)場畫面，為考生成績查詢提供影像依據(jù)；上述A、B兩路視頻同時(shí)還提供給遠(yuǎn)程監(jiān)控記錄設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像；通過音頻輸入輸出接口和外掛擴(kuò)音系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在考試過程中及時(shí)地向考生進(jìn)行語音提示，通過音頻輸入輸出接口，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)語音監(jiān)控記錄；還通過音頻輸入輸出接口，隨時(shí)地與遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)的PC機(jī)進(jìn)行語音對話；通過與具有RS-232接口的設(shè)備進(jìn)行通訊的RS-232集線器接口或RS-485通訊接口以及輸入輸出模擬量及開關(guān)量設(shè)備獲取考試場地的傳感器信號，從而對考試過程中出現(xiàn)的碰擦樁桿、車身出線、車輪軋線以及駕駛操作是否符合要求進(jìn)行判定；通過RS-485接口或以太網(wǎng)接口或CAN總線接口與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，適時(shí)地向上位機(jī)輸出考生考試過程中身份鑒別視頻、車外場景視頻、考車運(yùn)動軌跡或位置坐標(biāo)、扣分判定記錄畫面以及考車前進(jìn)、后退、停止、熄火、檔位狀態(tài)和其它被指定為需要輸出的數(shù)據(jù)；還通過所設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)接口，接受上位機(jī)下達(dá)的各種指揮指令，與上位機(jī)進(jìn)行協(xié)同工作。其進(jìn)一步技術(shù)方案是所述核心板或是由分別封裝的多媒體DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器以及核心板的接口連接器插件構(gòu)成或是由將上述元器件集成封裝在一起構(gòu)成的厚膜電路或片上系統(tǒng)SoC I構(gòu)成；或者是由DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器以及FPGA集成在一起構(gòu)成的片上系統(tǒng)SoC II構(gòu)成，還可以是由DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器合而為一構(gòu)成的片上系統(tǒng)SoC III、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器以及核心板的接口連接器插件組成。其更 進(jìn)一步技術(shù)方案是本裝置在本地還能通過附加設(shè)置的顯示器和觸摸屏或鍵盤鼠標(biāo)，接受本地操作員通過這些人機(jī)界面進(jìn)行各種相應(yīng)的設(shè)置、查詢等基本操作。本裝置還能通過與RS-232接口或RS-485接口或以太網(wǎng)接口連接的無線通訊模塊與遠(yuǎn)程PC監(jiān)控設(shè)備連接，使遠(yuǎn)程監(jiān)控員隨時(shí)監(jiān)視考試車輛及考生的操作情況；利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)A接口和衛(wèi)星定位系統(tǒng)B接口，可以同時(shí)接入美國GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和中國北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互為備份或互為參考兩種工作模式，在其中一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)失效時(shí)，可以利用另一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)接續(xù)定位；當(dāng)兩套衛(wèi)星定位系統(tǒng)都正常工作時(shí)，可以互相參考，進(jìn)行誤差修正。所述與以太網(wǎng)接口連接的以太網(wǎng)設(shè)備是指具有以太網(wǎng)接口的以下設(shè)備之一種路由器、交換機(jī)、ADSL調(diào)制解調(diào)器、民用電力線調(diào)制解調(diào)器、無線收發(fā)器或個(gè)人電腦。本裝置利用為擴(kuò)展功能用的多通道輸入輸出通用接口連接的外部設(shè)備包括TF和/或MMC/SD存儲卡，打印機(jī)輸出設(shè)備，模擬量及開關(guān)量輸入輸出設(shè)備，環(huán)境溫濕度傳感器，包括優(yōu)盤在內(nèi)的USB接口設(shè)備，SATA或IDE接口的大容量存儲器，IIC及SPI總線設(shè)備，除濕加熱器和其它功率驅(qū)動模塊，外掛鍵盤/鼠標(biāo)/觸摸屏，外掛擴(kuò)音系統(tǒng)或揚(yáng)聲器，夕卜掛顯示器，以太網(wǎng)設(shè)備，具有RS-232接口的設(shè)備，衛(wèi)星定位系統(tǒng)A終端模塊或A終端天線，衛(wèi)星定位系統(tǒng)B終端模塊或B終端天線，移動通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)終端以及CAN總線設(shè)備；上述外部設(shè)備根據(jù)需要選擇其中的I種、2種或多種。所述SATA或IDE接口的大容量存儲器是指機(jī)械硬盤、電子硬盤以及U盤或MMC、SD、TF、CF存儲卡，用來存儲多媒體文件和一些初始化參數(shù)文件，包括①進(jìn)行語音提示用的音頻文件，考生的鑒別圖像，考試過程的視頻監(jiān)控圖像，考試區(qū)域畫面輪廓、邊線和道路地圖設(shè)置參數(shù)；②考試評判規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)，視頻參數(shù)設(shè)置值，包括端口、亮度、對比度、色度、飽和度；③語音引擎設(shè)置值，包括調(diào)用語音1C、語音文件、語音數(shù)據(jù)庫等；如果不需要這些多媒體數(shù)據(jù)及初始化參數(shù)文件，或者是由聯(lián)接在網(wǎng)絡(luò)上的上位機(jī)來管理這些多媒體數(shù)據(jù)及初始化參數(shù)，則可以不需要安裝在本自動評分裝置上。其更進(jìn)一步技術(shù)方案還包括本裝置的多通道輸入輸出通用接口還預(yù)留有供訓(xùn)練和考試操作的“開始/結(jié)束”按鈕連接的接口，這個(gè)“開始/結(jié)束”按鈕信號，或是由機(jī)器視覺或衛(wèi)星定位系統(tǒng)通過觀察和分析考試、訓(xùn)練車輛進(jìn)出考試區(qū)的過程來自動產(chǎn)生的，或是人工手動操作、或是通過外掛的無線數(shù)傳設(shè)備，與車上安裝的無線“開始/結(jié)束”按鈕連接。本裝置利用適應(yīng)考試車輛電源電壓變化大的DC 8—36V寬電壓輸入的DC-DC電源變換器，在考試車輛啟動后可以用汽車發(fā)電機(jī)的電力來向車載設(shè)備供電和向車載備用電瓶進(jìn)行充電，從而延長車載備用電瓶的供電時(shí)間。其再更進(jìn)一步技術(shù)方案是利用本實(shí)用新型所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置實(shí)現(xiàn)對汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分的方法時(shí)，是通過多媒體數(shù)字處理器DSP和CCD攝像機(jī)構(gòu)成的機(jī)器視覺或衛(wèi)星定位系統(tǒng)并結(jié)合數(shù)字化開關(guān)量采集器，對機(jī)動車駕駛?cè)似囻{駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分，是通過運(yùn)行嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)的硬件與在嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)上運(yùn)行的軟件的協(xié)同工作來共同實(shí)現(xiàn)的，所述應(yīng)用軟件包括的模塊有通訊收發(fā)器，數(shù)據(jù)量采集器，音視頻存儲器，模擬量采集器，成績評判器，音頻信號采集器，車輛位置數(shù)據(jù)采集器，視頻信號采集器，開關(guān)量采集器，車輛操作信息采集器，操作員人機(jī)界面，字符語音解碼器，開關(guān)設(shè)備驅(qū)動器，數(shù)字設(shè)備驅(qū)動器，數(shù)據(jù)傳輸器和數(shù)據(jù)維護(hù)器，實(shí)時(shí)監(jiān)控與成績評判系統(tǒng)，各模塊均裝在嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)上；所述通訊收發(fā)器的作用是與上位機(jī)或是具有相應(yīng)通訊協(xié)議的其它設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)；所述數(shù)字量采集器分別與嵌入式Linux操作系統(tǒng)和通訊收發(fā)器連接，其作用是采集數(shù)字化后的物理量信息；所述音視頻存儲器用于保存駕駛?cè)丝荚囘^程或其它認(rèn)為需要保留的音視頻信息；所述模擬量采集器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換接口而采集模擬量；所述成績評判器對來自考試車輛與道路及場地的信息進(jìn)行綜合分析與判定，并給出最終的考試成績；所述音頻信號采集器通過音頻輸入接口把模擬音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻數(shù)據(jù)；所述車輛位置數(shù)據(jù)采集器從衛(wèi)星定位系統(tǒng)和車輛運(yùn)動傳感器而獲得數(shù)據(jù)；所述視頻信號采集器通過視頻輸入接口獲取數(shù)字視頻數(shù)據(jù)；所述開關(guān)量采集器通過并行輸入接口直接讀取開關(guān)量狀態(tài)信息；所述車輛操作信息采集器通過對數(shù)字視頻數(shù)據(jù)或衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定位數(shù)據(jù)信息的分析而獲取考試車輛的運(yùn)動狀態(tài)與運(yùn)動軌跡等運(yùn)動對象信息；所述人機(jī)界面接受操作員指令并解釋執(zhí)行，同時(shí)也把執(zhí)行結(jié)果告訴該現(xiàn)場操作員；所述字符語音音頻解碼器完成把文字字符提示信號轉(zhuǎn)換成語音提示信號，并通過音頻輸出接口驅(qū)動外掛擴(kuò)音系統(tǒng)，使考試人能夠用耳朵通過喇叭來獲得本評分裝置的提示或要求；所述開關(guān)設(shè)備驅(qū)動器通過并行輸出接口直接輸出開關(guān)量設(shè)備驅(qū)動信號；所述數(shù)字設(shè)備驅(qū)動器分別與嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)和通訊收發(fā)器連接，通過通用輸入輸出通訊接口來與被驅(qū)動的外部設(shè)備進(jìn)行通訊；所述數(shù)據(jù)傳輸器分別與嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)和通訊收發(fā)器連接，對需要通過通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，并通訊收發(fā)器接口與外部設(shè)備進(jìn)行通訊；所述數(shù)據(jù)維護(hù)器分別與嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)和通訊收發(fā)器連接，從上位機(jī)或移動存儲器獲取考試評分標(biāo)準(zhǔn)及其它規(guī)則的初始化數(shù)據(jù)；所述駕駛?cè)丝荚嚮蚓毩?xí)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控與成績評判系統(tǒng)與嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)連接，結(jié)合成績評判器，對來自考試車輛與道路及場地的信息進(jìn)行綜合分析與判定，并給出最終的考試成績。由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型之汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置具有以下有益效果[0054]I.提高了對考試車輛實(shí)際位置測量數(shù)據(jù)的可靠性，以便更快速、準(zhǔn)確地判斷考試車輛的車身是否有出線的狀況①本實(shí)用新型裝置通過多媒體數(shù)字處理器DSP和CXD攝像機(jī)構(gòu)成的機(jī)器視覺或衛(wèi)星定位系統(tǒng)并結(jié)合數(shù)字化開關(guān)量采集器，對機(jī)動車駕駛?cè)似囻{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分，是通過運(yùn)行嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)的硬件與在嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)上運(yùn)行的軟件的協(xié)同工作來共同實(shí)現(xiàn)的；因此，減少了受病毒侵害的威協(xié)，提高了應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性；②本實(shí)用新型裝置通過與RS-232接口 208或RS-485接口 207或以太網(wǎng)接口 204接口連接的無線通訊模塊與遠(yuǎn)程PC監(jiān)控設(shè)備連接，使遠(yuǎn)程監(jiān)控員隨時(shí)監(jiān)視考試車輛的考試進(jìn)程及考生的操作情況；利用車輛物理位移數(shù)據(jù)，結(jié)合車輛自身的車速信號，更準(zhǔn)確地?cái)喽荚囓囕v的實(shí)際行駛速度和方向；使得對駕駛?cè)笋{駛技能的評分判定較為快速和準(zhǔn)確；③利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)A接口和衛(wèi)星定位系統(tǒng)B接口，可以同時(shí)接入美國GPS衛(wèi)星·定位系統(tǒng)和中國北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互為備份或互為參考兩種工作模式，在其中一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)失效時(shí)，可以利用另一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)接續(xù)定位；當(dāng)兩套衛(wèi)星定位系統(tǒng)都正常工作時(shí)，可以互相參考，進(jìn)行誤差修正；同時(shí)使用相對坐標(biāo)系，結(jié)合衛(wèi)星定位系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)，制定車身棱角對水平面的垂直投影曲線數(shù)據(jù)，可快速識別車身是否出線的現(xiàn)象，因此，大大提高了考試車輛實(shí)際位置測量數(shù)據(jù)的可靠性，以便更準(zhǔn)確地判斷考試車輛的車身是否有出線的狀況，同時(shí)對駕駛?cè)笋{駛技能的評分判定較為快速和準(zhǔn)確。2.提高了車載設(shè)備功能的集成度，降低了客戶購買和維護(hù)成本。①本實(shí)用新型裝置是一個(gè)可以不依賴于遠(yuǎn)程控制中心或上位機(jī)而獨(dú)立工作的針對駕駛技能訓(xùn)練車輛與考試車輛使用的駕駛技能輔助自動評分裝置；當(dāng)有上位機(jī)或控制中心干預(yù)時(shí)，該裝置就可以用來對駕駛?cè)诉M(jìn)行考試過程的自動評分；當(dāng)沒有上位機(jī)或控制中心干預(yù)時(shí)，可以模擬考試過程的要求來對駕駛?cè)说膶W(xué)習(xí)過程進(jìn)行駕駛技能的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行評分，提高學(xué)員的學(xué)習(xí)效率，降低教學(xué)成本。當(dāng)在練習(xí)或考試過程中發(fā)生了與其連接的遠(yuǎn)程控制中心、上位機(jī)或網(wǎng)絡(luò)通訊故障時(shí)，正在進(jìn)行的練習(xí)或考試過程不會因此而中斷，在通訊恢復(fù)正常時(shí)會自動向上位機(jī)或控制中心補(bǔ)報(bào)缺失了的相應(yīng)數(shù)據(jù)。②使遠(yuǎn)程控制中心的一臺監(jiān)控PC機(jī)可以能夠集成管理兩輛及兩輛以上車輛的訓(xùn)練或考試過程，節(jié)省人力、物力及費(fèi)用開支。③降低現(xiàn)有科目二和科目三考試設(shè)備與場地的升級、改造費(fèi)用，可較大程度的提高場地、車輛及電腦系統(tǒng)的使用效率。④對已使用本裝置的場地、車輛及電腦系統(tǒng)，在系統(tǒng)維護(hù)上更方便、更快捷。3.裝置功能與性能方面的升級都比較方便，即使有新的考試規(guī)則出臺也不會導(dǎo)致重復(fù)投資類似的評分裝置①由于使用了操作系統(tǒng)和統(tǒng)一、規(guī)范的信號狀態(tài)與軟硬件接口作為應(yīng)用軟件的運(yùn)行與管理平臺，因此功能與性能方面的升級都比較方便；②同時(shí)采用適應(yīng)多種軟硬件接口的軟硬件平臺，減少改裝過程中所需的傳感器、信號線及其它附加硬件，減小總的改裝工作量，降低總的改裝成本；③針對不同的考試車型，制訂統(tǒng)一規(guī)范的信號接口形式，方便軟件的升級與其它維護(hù)；[0067]④針對不同的考試車型，采用具有統(tǒng)一接口規(guī)范的專用線束，降低整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)與維護(hù)成本；⑤用準(zhǔn)確的車輛實(shí)時(shí)行駛軌跡數(shù)據(jù)代替場地實(shí)時(shí)錄像數(shù)據(jù)，可縮減考生考試過程數(shù)據(jù)資料的存儲量，降低自動考試評分系統(tǒng)對硬件的性能的需求程度。4.降低了車載設(shè)備對電源指標(biāo)和關(guān)機(jī)過程的要求，提高系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性本實(shí)用新型裝置利用適應(yīng)考試車輛電源電壓變化大的DC 8 — 36V寬電壓輸入的DC-DC電源變換器215，在考試車輛啟動后可以用汽車發(fā)電機(jī)的電力來向車載設(shè)備供電和向車載備用電瓶進(jìn)行充電，從而延長車載備用電瓶的供電時(shí)間；其次由于本實(shí)用新型裝置使用了安裝于非易失存儲器中的嵌入式操作系統(tǒng)，且啟動過程的參數(shù)固定，動態(tài)數(shù)據(jù)獨(dú)立且不作異常關(guān)機(jī)處理，因此即使頻繁斷電關(guān)機(jī)也不會導(dǎo)致系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的不穩(wěn)定，從外觀上看，每次開機(jī)上電的結(jié)果都是一樣的。下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型之汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評 分裝置的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。

圖I:核心板I a結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-1 :接口底板II a接口結(jié)構(gòu)以及接口底板II a與核心板I a之間通過接口連接器插件連接關(guān)系示意圖；圖2-2 :核心板I b直接安裝在接口底板II b上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 :接口底板與外設(shè)的連接示意圖；圖4 :嵌入式Linux或windows CE操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件的連接示意圖；圖5 :車身輪廓水平路面投影圖。圖中I、I a、I b -核心板，I a -帶有接口連接器插件的核心板，I b -不帶接口連接器插件的核心板；II、II a、IIb -接口底板，II a -帶有接口連接器插件的接口底板，II b -不帶接口連接器插件的接口底板JII -人機(jī)界面設(shè)備與接口，IV -組成機(jī)器視覺的CXD攝像機(jī)及其與底板的連接接口，V -衛(wèi)星定位系統(tǒng)及其與底板的連接接口 ；101-DSP數(shù)字處理器，102-嵌入式MCU微控制器，103-程序存儲器，104-數(shù)據(jù)存儲器，105、106-核心板的接口連接器插件，SoC III是包括了 101和102的多媒體片上系統(tǒng)；201-音頻輸入輸出接口，202-多通道輸入輸出通用接口，203-顯示器接口，204-10/100M/1000 M 以太網(wǎng)接口，205-視頻輸入 B 接口，206-視頻輸入 A 接口，207-RS-485接口，208- RS-232集線器接口，209、210_接口底板與核心板連接的接口連接器插件；211-衛(wèi)星定位系統(tǒng)A接口，212-衛(wèi)星定位系統(tǒng)B接口，213-移動通訊系統(tǒng)K接口，214-與汽車上的CAN總線連接的CAN總線接口，215-適應(yīng)考試車輛電源電壓變化大的DC 8 — 36V寬電壓輸入的DC-DC電源變換器。31-車外場地或道路視頻攝像機(jī)B，32-車外云鏡一體機(jī)或車內(nèi)駕駛?cè)丝荚囘^程實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)z像機(jī)A，33- TF或其它微型移動存儲卡，34-打印機(jī)，35-輸入輸出模擬量及開關(guān)量，36-環(huán)境溫濕度傳感器，37-優(yōu)盤等USB接口設(shè)備，38-硬盤或大容量存儲器，39-IIC及SPI總線設(shè)備，40-除濕加熱器和驅(qū)動模塊，41-外掛鍵盤、鼠標(biāo)/觸摸屏，42-外掛擴(kuò)音系統(tǒng)或揚(yáng)聲器，43-外掛顯示器，44-以太網(wǎng)設(shè)備，45-具有RS-232接口的設(shè)備，46-衛(wèi)星定位系統(tǒng)A終端模塊或A終端天線，47-衛(wèi)星定位系統(tǒng)B終端模塊或B終端天線，48-移動通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)終端，49-CAN總線設(shè)備。51-通訊收發(fā)器、52-數(shù)字量采集器、53-音視頻存儲器、54-模擬量采集器、55-成績評判器、56-音頻信號采集器、57-車輛位置數(shù)據(jù)采集器、58-視頻信號采集器、59-開關(guān)量采集器、60-車輛操作信息采集器、61-操作員人機(jī)界面、62-字符語音音頻解碼器、63-開關(guān)設(shè)備驅(qū)動器、64-數(shù)字設(shè)備驅(qū)動器、65-數(shù)據(jù)傳輸器、66-數(shù)據(jù)維護(hù)器、67-考試或練習(xí)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控與成績評判系統(tǒng)。文中縮略語及其意義DSP一Digital Signal Processing ,即數(shù)字信號處理器；MCU — Micro Control Unit)，即微控制器，也習(xí)慣地被稱為單片機(jī)；FPGA一Field-Programmable Gate Array,即現(xiàn)場可編程門陣列；CPLD一Complex Programmable Logic Device,即復(fù)雜可編程邏輯器件；TF卡是一種極細(xì)小的快閃存儲器卡,英文全名叫Trans-flash,是一種極細(xì)小的快閃存儲器卡；SD卡英文全名叫Secure Digital Memory Card,是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備；MMC卡英文全名叫MultiMedia Card,由西門子公司和首推CF的SanDisk于1997年推出；SoC一Systems-on-a-Chip,片上系統(tǒng)SoC包括三種，第一種是指由DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器以及必須的數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器共同封裝在一起而構(gòu)成的一種組合式集成電路芯片或厚膜電路，記作片上系統(tǒng)SoC I ；第二種是指由DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器以及FPGA集成在一起構(gòu)成的集成電路芯片，記作片上系統(tǒng)SoC II，如TMS320DM6446處理器；第三種是指由DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器合而為一構(gòu)成的片上系統(tǒng)SoC III。
具體實(shí)施方式
一種汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，該裝置包括核心板I和接口底板II ；所述核心板I是由DSP數(shù)字處理器101、嵌入式MCU微控制器102合而為一構(gòu)成的片上系統(tǒng)SoC III、程序存儲器103、數(shù)據(jù)存儲器104以及核心板的接口連接器插件105、106組成的核心板I a，該核心板I a為單獨(dú)的一塊PCB電路板(參見圖I)；所述的DSP數(shù)字處理器101和嵌入式MCU微控制器102作為裝置的中心，即硬件平臺，其中DSP數(shù)字處理器101負(fù)責(zé)對數(shù)字音頻和數(shù)字視頻進(jìn)行處理，從而獲取考試車輛運(yùn)動軌跡各種必需的狀態(tài)數(shù)據(jù)等信息，嵌入式MCU微控制器102提供操作系統(tǒng)運(yùn)行平臺，方便應(yīng)用程序開發(fā)，使應(yīng)用程序能夠與硬件設(shè)備無關(guān)，達(dá)到可隨意擴(kuò)展性能或功能的目的；核心板I上的程序存儲器103是用來安裝操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的硬件載體，數(shù)據(jù)存儲器104是系統(tǒng)工作時(shí)必須使用的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲空間，其中包括有應(yīng)用程序的接口緩沖區(qū)；所述接口底板II是接口底板II a (參見圖2-1)，該接口底板II a也為單獨(dú)的一塊PCB電路板，在所述接口底板II a上除接口連接器插件209、210外，還設(shè)置有以下包含了相應(yīng)的接口電路裝置的接口 可接話筒和外掛擴(kuò)音系統(tǒng)42的音頻輸入輸出接口 201，連接其它有通用接口的外掛設(shè)備的多通道輸入輸出通用接口 202，連接外掛顯示器43的顯示屏接口 203，與以太網(wǎng)設(shè)備44連接的10/100M以太網(wǎng)接口 204，接場地或車外環(huán)境攝像機(jī)31的視頻輸入B接口 205，接車內(nèi)攝像機(jī)或云鏡一體機(jī)32的視頻輸入A接口 206，與云臺控制器或具有RS-485接口的設(shè)備進(jìn)行通訊的RS-485接口 207，與具有RS-232接口的設(shè)備45進(jìn)行通訊的RS-232集線器接口 208 ；核心板I a和接口底板II a之間通過核心板的接口連接器插件105、106與接口底板的接口連接器插件209、210對應(yīng)裝配在一起(參見圖2-1);連接到接口底板II a的被采 集輸入信號與驅(qū)動輸出信號，經(jīng)過相應(yīng)的接口信號處理電路進(jìn)行處理后，分別通過接口底板的接口連接器插件209、210和核心板的接口連接器插件105、106傳送到核心板I a上。本裝置利用視頻輸入A接口 206，通過車外云鏡一體機(jī)或車內(nèi)駕駛?cè)丝荚囘^程實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)z像機(jī)A 32獲取對考生進(jìn)行身份鑒別的視頻圖像，監(jiān)視并記錄駕駛?cè)说鸟{駛與操作過程；利用視頻輸入B接口 205，通過車外場地或道路視頻攝像機(jī)B 31來對考試車輛所在場地或包括前進(jìn)和倒車時(shí)所行駛的道路進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，并記錄考試過程中考車行駛畫面或軌跡，根據(jù)需要還可記錄扣分判定時(shí)所在場地或道路的一幀現(xiàn)場畫面，為考生成績查詢提供影像依據(jù)；上述A、B兩路視頻同時(shí)還提供給遠(yuǎn)程監(jiān)控記錄設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像。通過音頻輸入輸出接口 201和外掛擴(kuò)音系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在考試過程中及時(shí)地向考生進(jìn)行語音提示，使考生可以方便地了解考試要求、考試判定內(nèi)容和判定結(jié)果等過程信息；通過音頻輸入輸出接口 201，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)語音監(jiān)控記錄；還通過音頻輸入輸出接口 201，隨時(shí)地與遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)的PC機(jī)進(jìn)行語音對話；方便遠(yuǎn)程PC操作員用語音與現(xiàn)場維護(hù)人員或駕駛?cè)诉M(jìn)行溝通。通過與具有RS-232接口的設(shè)備45進(jìn)行通訊的RS-232集線器接口 208或RS-485通訊接口 207以及輸入輸出模擬量及開關(guān)量設(shè)備35獲取考試場地的傳感器信號，從而對考試過程中出現(xiàn)的碰擦樁桿、車身出線、車輪軋線以及駕駛操作是否符合要求進(jìn)行判定；通過RS-485接口 207或以太網(wǎng)接口 204或CAN總線接口 214與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，適時(shí)地向上位機(jī)輸出考生考試過程中身份鑒別視頻、車外場景視頻、考車運(yùn)動軌跡或位置坐標(biāo)、扣分判定記錄畫面以及考車前進(jìn)、后退、停止、熄火、檔位狀態(tài)和其它被指定為需要輸出的數(shù)據(jù)；還通過所設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)接口，接受上位機(jī)下達(dá)的各種指揮指令，與上位機(jī)進(jìn)行協(xié)同工作。本裝置在本地還能通過附加設(shè)置的顯示器和觸摸屏或鍵盤鼠標(biāo)，接受本地操作員通過這些人機(jī)界面進(jìn)行各種相應(yīng)的設(shè)置、查詢等基本操作。本裝置還能通過與RS-232接口 208或RS-485接口 207或以太網(wǎng)接口 204接口連接的無線通訊模塊與遠(yuǎn)程PC監(jiān)控設(shè)備連接，使遠(yuǎn)程監(jiān)控員隨時(shí)監(jiān)視考試車輛及考生的操作情況；利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)A接口 211和衛(wèi)星定位系統(tǒng)B接口 212，可以同時(shí)接入美國GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和中國北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互為備份或互為參考兩種工作模式，在其中一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)失效時(shí)，可以利用另一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)接續(xù)定位；當(dāng)兩套衛(wèi)星定位系統(tǒng)都正常工作時(shí)，則可以互相參考，進(jìn)行誤差修正。本裝置與以太網(wǎng)接口 204連接的以太網(wǎng)設(shè)備44是指具有以太網(wǎng)接口的以下設(shè)備之一種路由器、交換機(jī)、ADSL調(diào)制解調(diào)器、民用電力線調(diào)制解調(diào)器、無線收發(fā)器或個(gè)人電腦。本裝置根據(jù)環(huán)境溫濕度傳感器36的實(shí)測值，通過電加熱器及驅(qū)動模塊40可進(jìn)行除濕工作，保證高濕度環(huán)境下仍能正常工作；利用適應(yīng)考試車輛電源電壓變化大的DC 8 — 36V寬電壓輸入的DC-DC電源變換器215,在考試車輛啟動后可以用汽車發(fā)電機(jī)的電力來向車載設(shè)備供電和向車載備用電瓶進(jìn)行充電，從而延長車載備用電瓶的供電時(shí)間。本裝置利用為擴(kuò)展功能用的多通道輸入輸出通用接口 202連接的外部設(shè)備(參見圖3)包括TF和/或MMC/SD存儲卡33，打印機(jī)輸出設(shè)備34，模擬量及開關(guān)量輸入輸出設(shè)備35，環(huán)境溫濕度傳感器36，包括優(yōu)盤在內(nèi)的USB接口設(shè)備37，SATA或IDE接口的大容量·存儲器38，IIC及SPI總線設(shè)備39，除濕加熱器和其它功率驅(qū)動模塊40，外掛鍵盤/鼠標(biāo)/觸摸屏41，外掛擴(kuò)音系統(tǒng)或揚(yáng)聲器42，外掛顯示器43，以太網(wǎng)設(shè)備44，具有RS-232接口的設(shè)備45，衛(wèi)星定位系統(tǒng)A終端模塊或A終端天線46，衛(wèi)星定位系統(tǒng)B終端模塊或B終端天線47，移動通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)終端48，CAN總線設(shè)備49 ;上述外部設(shè)備根據(jù)需要選擇其中的I種、2種或多種。本裝置中，所述SATA或IDE接口的大容量存儲器38是指機(jī)械硬盤、電子硬盤以及U盤或MMC、SD、TF、CF存儲卡，用來存儲多媒體文件和一些初始化參數(shù)文件，包括①進(jìn)行語音提示用的音頻文件，考生的鑒別圖像，考試過程的視頻監(jiān)控圖像，考試區(qū)域畫面輪廓、邊線和道路地圖設(shè)置參數(shù)；②考試評判規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)，視頻參數(shù)設(shè)置值，包括端口、亮度、對比度、色度、飽和度等;③語音引擎設(shè)置值，包括調(diào)用語音1C、語音文件、語音數(shù)據(jù)庫等；如果不需要這些多媒體數(shù)據(jù)及初始化參數(shù)文件，或者是由聯(lián)接在網(wǎng)絡(luò)上的上位機(jī)來管理這些多媒體數(shù)據(jù)及初始化參數(shù)，則可以不需要安裝在本自動評分裝置上。作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種變換，所述核心板I還可以是由分別封裝的DSP數(shù)字處理器101，嵌入式MCU微控制器102，程序存儲器103，數(shù)據(jù)存儲器104以及核心板的接口連接器插件105、106構(gòu)成或是由將上述元器件集成封裝在一起構(gòu)成的厚膜電路或片上系統(tǒng)SoC I構(gòu)成；或者是由DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器以及FPGA集成在一起構(gòu)成的集成電路或厚膜電路一片上系統(tǒng)SoC II構(gòu)成；核心板I和接口底板II之間的連接也可以省略接口底板的接口連接器插件209、210，而將片上系統(tǒng)SoC I或片上系統(tǒng)SoC II直接裝配在接口底板II上；作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種變換，還可以將核心板I上的DSP數(shù)字處理器101、嵌入式MCU微控制器102、程序存儲器103、數(shù)據(jù)存儲器104直接焊接到接口底板II上形成單張PCB板；或者是將由DSP數(shù)字處理器101、嵌入式MCU微控制器102合而為I構(gòu)成的片上系統(tǒng)SoC III、程序存儲器103、數(shù)據(jù)存儲器104直接焊接到接口底板II b上形成單張PCB板(參見圖2-2)，此時(shí)，連接到接口底板II b之接口的設(shè)備信號，經(jīng)過相應(yīng)的接口處理電路進(jìn)行處理后，分別通過接口底板直接傳送到核心板I b上。[0118]DSP可以是美國德州儀器公司TI的C6000系列多媒體芯片TMS320DM642，也可以是其它品牌的多媒體DSP，嵌入式微控制器MCU可以是ARM系列ARM9或ARMll或其它公司的產(chǎn)品，本實(shí)用新型首選的DSP是TMS320DM6446，其已經(jīng)內(nèi)嵌了 ARM9微控制器，可以運(yùn)行嵌入式Linux或嵌入式Windows CE。作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種變換，為了不依賴上位機(jī)而獨(dú)立工作，本裝置的多通道輸入輸出通用接口 202還預(yù)留有供訓(xùn)練和考試操作的“開始/結(jié)束”按鈕連接的接口，方便考生訓(xùn)練與考試；通常情況下，這個(gè)“開始/結(jié)束”按鈕信號，是由機(jī)器視覺或衛(wèi)星定位系統(tǒng)通過觀察和分析考試、訓(xùn)練車輛進(jìn)出考試區(qū)的過程來自動產(chǎn)生的，不需要人工手動操作；但是也可以采用人工手動操作、或是通過外掛的無線數(shù)傳設(shè)備，與車上安裝的無線“開始/結(jié)束”按鈕連接進(jìn)行操作。 利用本實(shí)用新型所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置實(shí)現(xiàn)對汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分的方法是，通過多媒體數(shù)字處理器DSP和CCD攝像機(jī)構(gòu)成的機(jī)器視覺或衛(wèi)星定位系統(tǒng)并結(jié)合數(shù)字化開關(guān)量采集器，對機(jī)動車駕駛?cè)似囻{駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分，是通過運(yùn)行嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)的硬件與在嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)上運(yùn)行的軟件的協(xié)同工作來共同實(shí)現(xiàn)的，所述應(yīng)用軟件包括的模塊有通訊收發(fā)器51，數(shù)據(jù)量采集器52，音視頻存儲器53，模擬量采集器54，成績評判器55，音頻信號采集器56，車輛位置數(shù)據(jù)采集器57，視頻信號采集器58，開關(guān)量采集器59，車輛操作信息采集器60，操作員人機(jī)界面61，字符語音解碼器62，開關(guān)設(shè)備驅(qū)動器63，數(shù)字設(shè)備驅(qū)動器64，數(shù)據(jù)傳輸器65和數(shù)據(jù)維護(hù)器66，實(shí)時(shí)監(jiān)控與成績評判系統(tǒng)67，各模塊均裝在嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)上(參見圖4)；所述通訊收發(fā)器51的作用是與上位機(jī)或是具有相應(yīng)通訊協(xié)議的其它設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)；所述數(shù)字量采集器52分別與嵌入式Linux操作系統(tǒng)和通訊收發(fā)器51連接，其作用是采集數(shù)字化后的物理量信息；所述音視頻存儲器53用于保存駕駛?cè)丝荚囘^程或其它認(rèn)為需要保留的音視頻信息；所述模擬量采集器54通過模數(shù)轉(zhuǎn)換接口而采集模擬量；所述成績評判器55對來自考試車輛與道路及場地的信息進(jìn)行綜合分析與判定，并給出最終的考試成績；所述音頻信號采集器56通過音頻輸入接口把模擬音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻數(shù)據(jù)；所述車輛位置數(shù)據(jù)采集器57從衛(wèi)星定位系統(tǒng)和車輛運(yùn)動傳感器而獲得數(shù)據(jù)；所述視頻信號采集器58通過視頻輸入接口獲取數(shù)字視頻數(shù)據(jù)；所述開關(guān)量采集器59通過并行輸入接口直接讀取開關(guān)量狀態(tài)信息；所述車輛操作信息采集器60通過對數(shù)字視頻數(shù)據(jù)或衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定位數(shù)據(jù)信息的分析而獲取考試車輛的運(yùn)動狀態(tài)與運(yùn)動軌跡等運(yùn)動對象信息；所述人機(jī)界面61接受操作員指令并解釋執(zhí)行，同時(shí)也把執(zhí)行結(jié)果告訴該現(xiàn)場操作員；所述字符語音音頻解碼器62完成把文字字符提示信號轉(zhuǎn)換成語音提示信號，并通過音頻輸出接口驅(qū)動外掛擴(kuò)音系統(tǒng)，使考試人能夠用耳朵通過喇叭來獲得本評分裝置的提示或要求；所述開關(guān)設(shè)備驅(qū)動器63通過并行輸出接口直接輸出開關(guān)量設(shè)備驅(qū)動信號；所述數(shù)字設(shè)備驅(qū)動器64分別與嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)和通訊收發(fā)器51連接，通過通用輸入輸出通訊接口來與被驅(qū)動的外部設(shè)備進(jìn)行通訊；所述數(shù)據(jù)傳輸器65分別與嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)和通訊收發(fā)器51連接，對需要通過通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，并通過通訊收發(fā)器
51接口與外部設(shè)備進(jìn)行通訊；所述數(shù)據(jù)維護(hù)器66分別與嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)和通訊收發(fā)器51連接，從上位機(jī)或移動存儲器獲取考試評分標(biāo)準(zhǔn)及其它規(guī)則的初始化數(shù)據(jù)；所述駕駛?cè)丝荚嚮蚓毩?xí)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控與成績評判系統(tǒng)67與嵌入式Linux操作系統(tǒng)或windows CE操作系統(tǒng)連接，結(jié)合成績評判器55，對來自考試車輛與道路及場地的信息進(jìn)行綜合分析與判定，并給出最終的考試成績。本實(shí)用新型當(dāng)以Linux操作系統(tǒng)為核心時(shí)則以Android應(yīng)用軟件為人機(jī)界面，當(dāng)以windows CE操作系統(tǒng)為核心時(shí)則以windows應(yīng)用軟件為人機(jī)界面,建立一套低功耗、節(jié)省軟硬件資源開銷的容易操作和使用的駕駛?cè)笋{駛技能考試與練習(xí)系統(tǒng)，其作用如下I.初始化評判規(guī)則、軌跡地圖、邊線界限、外接設(shè)備，校驗(yàn)所有需要使用到的測控信號。2.通過多通道輸入輸出通用接口 202實(shí)時(shí)采集駕駛?cè)笋{駛過程中產(chǎn)生的各種操作狀態(tài)信息，并與評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對，及時(shí)作出扣分、評判的決定。3.對通過車內(nèi)攝像機(jī)32從視頻輸入A獲取的車內(nèi)視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，自動跟蹤考生頭像，實(shí)時(shí)確認(rèn)其視線是否向右、向左、向下、向前、向后，并形成包含了大頭貼之類的特寫鏡頭的視頻圖像，在本地進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄的同時(shí)也傳遞到遠(yuǎn)程控制中心，便于遠(yuǎn)程數(shù)字錄像、使工作人員能夠更快速地對考生進(jìn)行身份或其它特征的鑒別。4.通過車外攝像機(jī)31從視頻輸入B接口 205對車外環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻采集和傳輸，使本地能進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄的同時(shí)也傳遞到遠(yuǎn)程控制中心，使遠(yuǎn)程也能夠進(jìn)行數(shù)字錄像。5.通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)，實(shí)時(shí)了解行駛車輛在場地或道路上的實(shí)際位置，并結(jié)合場地和車載的傳感器信息，及時(shí)地對車輪軋線、車身出線等現(xiàn)象進(jìn)行判斷。6.通過人機(jī)界面平臺，及時(shí)地在屏幕上模擬展示當(dāng)前車輛在場地或道路上的行駛軌跡或位置。7.通過人機(jī)界面平臺，及時(shí)地用語音向駕駛?cè)藞?bào)告被扣分?jǐn)?shù)和原因，提前提示準(zhǔn)備進(jìn)入的考試項(xiàng)目和其它需要提示的信息，同時(shí)收集和記錄駕駛?cè)嗽隈{駛過程中的言語及用語音表達(dá)的要求。
權(quán)利要求1.一種汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，其特征在于該汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置包括核心板(I )和接口底板(II ); 所述核心板(I )包括DSP數(shù)字處理器(101)、嵌入式MCU微控制器(102)、程序存儲器(103)、數(shù)據(jù)存儲器(104)以及接口連接器插件(105、106)； 所述的DSP數(shù)字處理器(101)和嵌入式MCU微控制器(102)作為汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置的中心，即硬件平臺，其中DSP數(shù)字處理器(101)負(fù)責(zé)對數(shù)字音頻和數(shù)字視頻進(jìn)行處理，從而獲取考試車輛運(yùn)動軌跡各種必需的狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，嵌入式MCU微控制器(102)提供操作系統(tǒng)運(yùn)行平臺，方便應(yīng)用程序開發(fā)，使應(yīng)用程序能夠與硬件設(shè)備無關(guān)，達(dá)到可隨意擴(kuò)展性能或功能的目的； 核心板(I )上的程序存儲器(103)是用來安裝操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的硬件載體，數(shù)據(jù)存儲器(104)是系統(tǒng)工作時(shí)必須使用的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲空間，其中包括有應(yīng)用程序的接口緩沖區(qū)； 在所述接口底板(II )上除接口連接器插件(209、210)外，還設(shè)置有以下包含了相應(yīng)的接口電路裝置的接口 可接話筒和外掛擴(kuò)音系統(tǒng)(42)的音頻輸入輸出接口(201)，連接其它有通用接口的外掛設(shè)備的多通道輸入輸出通用接口(202)，連接外掛顯示器(43)的顯示器接口(203)，與以太網(wǎng)設(shè)備(44)連接的10/100M以太網(wǎng)接口(204)，接場地或車外環(huán)境攝像機(jī)(31)的視頻輸入B接口(205)，接車內(nèi)攝像機(jī)或云鏡一體機(jī)(32)的視頻輸入A接口(206)，與云臺控制器或具有RS-485接口的設(shè)備進(jìn)行通訊的RS-485接口(207)，與具有RS-232接口的設(shè)備(45)進(jìn)行通訊的RS-232集線器接口(208)； 核心板和接口底板之間或是直接相連或者是通過接口連接器插件連接，當(dāng)核心板和接口底板之間直接相連嵌入到接口底板所在的PCB板上時(shí)，連接到接口底板的被采集輸入信號與驅(qū)動輸出信號，經(jīng)過相應(yīng)的接口信號處理電路進(jìn)行處理后，通過接口總線直接傳送到核心板上；當(dāng)核心板和接口底板之間是相對獨(dú)立且需通過接口連接器插件連接時(shí)，核心板和接口底板之間通過核心板的接口連接器插件(105、106)與接口底板的接口連接器插件(209,210)對應(yīng)裝配在一起；連接到接口底板的被采集輸入信號與驅(qū)動輸出信號，經(jīng)過相應(yīng)的接口信號處理電路進(jìn)行處理后，分別通過接口底板的接口連接器插件(209、210)和核心板的接口連接器插件(105、106)傳送到核心板上； 本汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置利用視頻輸入A接口(206)，通過車外云鏡一體機(jī)或車內(nèi)駕駛?cè)丝荚囘^程實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)z像機(jī)A獲取對考生進(jìn)行身份鑒別的視頻圖像，監(jiān)視并記錄駕駛?cè)说鸟{駛與操作過程；利用視頻輸入B接口(205)，通過車外場地或道路視頻攝像機(jī)B來對考試車輛所在場地或包括前進(jìn)和倒車時(shí)所行駛的道路進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，并記錄考試過程中考車行駛畫面或軌跡，根據(jù)需要還可記錄扣分判定時(shí)所在場地或道路的一幀現(xiàn)場畫面，為考生成績查詢提供影像依據(jù)；上述A、B兩路視頻同時(shí)還提供給遠(yuǎn)程監(jiān)控記錄設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像； 通過音頻輸入輸出接口(201)和外掛擴(kuò)音系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在考試過程中及時(shí)地向考生進(jìn)行語音提示，通過音頻輸入輸出接口(201)，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)語音監(jiān)控記錄；還通過音頻輸入輸出接口(201)，隨時(shí)地與遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)的PC機(jī)進(jìn)行語音對話； 通過與具有RS-232接口的設(shè)備(45)進(jìn)行通訊的RS-232集線器接口(208)或RS-485通訊接口(207)以及輸入輸出模擬量及開關(guān)量設(shè)備(35)獲取考試場地的傳感器信號，從而對考試過程中出現(xiàn)的碰擦樁桿、車身出線、車輪軋線以及駕駛操作是否符合要求進(jìn)行判定; 通過RS-485接口(207)或以太網(wǎng)接口(204)或CAN總線接口(214)與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，適時(shí)地向上位機(jī)輸出考生考試過程中身份鑒別視頻、車外場景視頻、考車運(yùn)動軌跡或位置坐標(biāo)、扣分判定記錄畫面以及考車前進(jìn)、后退、停止、熄火、檔位狀態(tài)和其它被指定為需要輸出的數(shù)據(jù)；還通過所設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)接口，接受上位機(jī)下達(dá)的各種指揮指令，與上位機(jī)進(jìn)行協(xié)同工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，其特征在于所述核心板(I )或是由分別封裝的多媒體DSP數(shù)字處理器(101)、嵌入式MCU微控制器(102)、程序存儲器(103)、數(shù)據(jù)存儲器(104)以及核心板的接口連接器插件(105、106)構(gòu)成或是由將上述元器件集成封裝在一起構(gòu)成的厚膜電路或片上系統(tǒng)SoC I構(gòu)成；或者是由DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器以及FPGA集成在一起構(gòu)成的片上系統(tǒng)SoC II構(gòu)成，或者是由DSP數(shù)字處理器(101)、嵌入式MCU微控制器(102)合而為一構(gòu)成的片上系統(tǒng)SoC III、程序存儲器(103)、數(shù)據(jù)存儲器(104)以及核心板的接口連接器插件(105、106)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，其特征在于該汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置在本地還能通過附加設(shè)置的顯示器和觸摸屏或鍵盤鼠標(biāo)，接受本地操作員通過這些人機(jī)界面進(jìn)行各種相應(yīng)的設(shè)置、查詢基本操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，其特征在于該汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置還能通過與RS-232接口(208)或RS-485接口(207)或以太網(wǎng)接口(204)接口連接的無線通訊模塊與遠(yuǎn)程PC監(jiān)控設(shè)備連接，使遠(yuǎn)程監(jiān)控員隨時(shí)監(jiān)視考試車輛及考生的操作情況；利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)A接口(211)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)B接口(212)，可以同時(shí)接入美國GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和中國北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互為備份或互為參考兩種工作模式，在其中一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)失效時(shí)，能利用另一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)接續(xù)定位；當(dāng)兩套衛(wèi)星定位系統(tǒng)都正常工作時(shí)，則互相參考，進(jìn)行誤差修正。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，其特征在于所述與以太網(wǎng)接口(204)連接的以太網(wǎng)設(shè)備(44)是指具有以太網(wǎng)接口的以下設(shè)備之一種路由器、交換機(jī)、ADSL調(diào)制解調(diào)器、民用電力線調(diào)制解調(diào)器、無線收發(fā)器或個(gè)人電腦。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，其特征在于該汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置利用為擴(kuò)展功能用的多通道輸入輸出通用接口(202)連接的外部設(shè)備包括TF和/或MMC/SD存儲卡(33)，打印機(jī)輸出設(shè)備(34)，模擬量及開關(guān)量輸入輸出設(shè)備(35)，環(huán)境溫濕度傳感器(36)，包括優(yōu)盤在內(nèi)的USB接口設(shè)備(37)，SATA或IDE接口的大容量存儲(38)，IIC及SPI總線設(shè)備(39)，除濕加熱器和驅(qū)動模塊(40),外掛鍵盤/鼠標(biāo)/觸摸屏(41),外掛擴(kuò)音系統(tǒng)或揚(yáng)聲器(42),外掛顯不器(43),以太網(wǎng)設(shè)備(44)，具有RS-232接口的設(shè)備(45)，衛(wèi)星定位系統(tǒng)A終端模塊或A終端天線(46)，衛(wèi)星定位系統(tǒng)B終端模塊或B終端天線(47)，移動通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)終端(48)，CAN總線設(shè)備(49);上述外部設(shè)備根據(jù)需要選擇其中的I種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，其特征在于所述SATA或IDE接口的大容量存儲器(38)是指機(jī)械硬盤、電子硬盤以及U盤或MMC、SD, TF, CF存儲卡。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，其特征在于該汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置的多通道輸入輸出通用接口(202)還預(yù)留有供訓(xùn)練和考試操作的“開始/結(jié)束”按鈕連接的接口，這個(gè)“開始/結(jié)束”按鈕信號，或是由機(jī)器視覺或衛(wèi)星定位系統(tǒng)通過觀察和分析考試、訓(xùn)練車輛進(jìn)出考試區(qū)的過程來自動產(chǎn)生的，或是人工手動操作、或是通過外掛的無線數(shù)傳設(shè)備，與車上安裝的無線“開始/結(jié)束”按鈕連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，其特征在于 該汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置利用適應(yīng)考試車輛電源電壓變化大的DC 8—36V寬電壓輸入的DC-DC電源變換器(215)，在考試車輛啟動后可以用汽車發(fā)電機(jī)的電力來向車載設(shè)備供電和向車載備用電瓶進(jìn)行充電。
專利摘要一種汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分裝置，包括核心板和與之相連接的接口底板；核心板包括DSP數(shù)字處理器、嵌入式MCU微控制器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器以及接口連接器插件；DSP數(shù)字處理器和嵌入式MCU微控制器作為裝置的中心，即硬件平臺，其中DSP數(shù)字處理器負(fù)責(zé)對數(shù)字音頻和數(shù)字視頻進(jìn)行處理，從而獲取考試車輛運(yùn)動軌跡必需的狀態(tài)數(shù)據(jù)等信息，嵌入式MCU微控制器提供操作系統(tǒng)運(yùn)行平臺，在所述接口底板上除接口連接器插件外，還設(shè)置有包含了相應(yīng)的接口電路裝置的接口；用該裝置實(shí)現(xiàn)汽車駕駛?cè)笋{駛技能練習(xí)輔導(dǎo)和考試評分能提高考試車輛實(shí)際位置測量數(shù)據(jù)的可靠性；提高車載設(shè)備功能的集成度，降低客戶購買和維護(hù)成本。
文檔編號G09B19/16GK202736348SQ20122028731
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者陽昌珠, 李海濤, 康正海, 吳金 申請人:柳州桂通科技有限公司