技术领域
[0001] 本
发明涉及机动车驾驶技能自动化考试技术领域，特别涉及一种驾驶人实车考试扣分取证方法与装置。
背景技术
[0002] 社会进步使机动车进入了中国的普通人家，掌握机动车驾驶技术已成为中国当代人工作、生活的必要技能。一个人要想驾驶机动车，需要先拿到机动车驾驶证，即要进行理论知识学习和驾驶技能培训，再通过国家规定的考试，才能拿到驾照；
[0003] 现有机动车驾驶技能自动化考试时存在一定的弊端，驾驶技能考试分为场地驾驶技能(科目二)考试和道路驾驶技能(科目三)考试二种，目前，驾驶技能自动化考试中扣分项目的检测主要依据高
精度卫星
定位或测向技术提供的机动车实时
位置和
姿态数据，再结合事先对考试项目中的标志、标线、标杆、圆饼、桥体等静态目标的测绘数据，通过计算机运算得出；如考试过程中
车轮是否压线、
车身是否出线、车身是否碰撞标杆、车轮是否轧饼、车轮是否掉桥、车身距离道路标线是多少厘米等等，所有这些检测的结果都是考车车载计算机依据高精度卫星定位或测向接收机提供的位置坐标和事先测绘的
电子地图经过运算得到的，缺少直观、可以核查的物理现象，况且，考试车辆是活动的，一旦车辆离开需要扣分的考试场景，恢复正常考试状态，原先需要扣分的场景就很难还原，无法在考试结束后给考试学员一个为何扣分的清晰解释，为此，我们提出一种驾驶人实车考试扣分取证方法与装置。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种驾驶人实车考试时，即进行场地驾驶技能(科目二)考试、道路驾驶技能(科目三)考试时，通过考车上预装的多个摄像头实时记录车身、车轮与道路标志、标线、标杆等目标物之间真实的物理状态，在出现需要扣分的情况时，车载计算机对相应摄像头输出的
视频流进行图像抓拍，抓拍的图像作为学员考试扣分的物理证据，该扣分证据是实拍照片，可以真实、直观、清晰、准确地说明考试扣分原因，说服
力强，可以避免因计算机输入数据错误而引起的检测错误。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0006] 一种驾驶人实车考试扣分取证方法与装置，包括前摄像头、左前摄像头、左后摄像头、右前摄像头、右后摄像头、后摄像头、视频
服务器、网络交换机、GNSS RTK定位仪、车载考试系统主机和考场高精度电子地图；
[0007] 所述前摄像头安装在考车前部车牌照上方，且所述前摄像头的视频监控区域
覆盖考车前部位置，用于拍摄考车前部区域；
[0008] 所述左前摄像头安装在考车
车顶支架左前部，且左前摄像头视频监控区域覆盖考车左前部分，用于拍摄考车左前轮区域；
[0009] 所述左后摄像头安装在考车车顶支架左后部，且左后摄像头视频监控区域覆盖考车左后部分，用于拍摄考车左后轮区域；
[0010] 所述右前摄像头安装在考车车顶支架右前部，且右前摄像头视频监控区域覆盖考车右前部分，用于拍摄考车右前轮区域；
[0011] 所述右后摄像头安装在考车车顶支架右后部，且右后摄像头视频监控区域覆盖考车右后部分，用于拍摄考车右后轮区域；
[0012] 所述后摄像头安装在考车后部车牌照上方，且后摄像头视频监控区域覆盖考车后部，用于拍摄考车后部区域；
[0013] 所述视频服务器安装在考车后备箱里或车载考试系统主机箱里，是对六个摄像头输入的模拟视频
信号数字化，并进行编码压缩，同时，可以接收命令从视频流中截取一幅清晰的图片，抓拍的图片保存在本地，通过有线或无线通讯单元传送到
指定的设备进行后续处理、存储与显示；
[0014] 所述网络交换机安装在考车后备箱里或车载考试系统主机箱里，且所述网络交换机用于实现GNSS RTK定位仪与车载考试系统主机、以及视频服务器与车载考试系统主机之间的双向通讯，可以传送数据、音频、视频、图像等信息；
[0015] 所述GNSS RTK定位仪，通过
卫星信号获得考车高精度的位置信息和姿态信息，这些信息通过网络交换机实时发送到车载考试系统主机；
[0016] 所述车载考试系统主机，在考试时实时接收GNSS RTK定位仪发来的考车位置信息和姿态信息，通过运算得到考车的外部轮廓位置；
[0017] 所述考场高精度电子地图，通过事前测绘获得，考场内的所有考试项目位置、标志标线位置、桩杆位置等静态目标的坐标数据通过高精度测绘获得，并以文件形式存储在车载考试系统主机中。
[0018] 优选的，所述前摄像头、左前摄像头、左后摄像头、右前摄像头、右后摄像头与后摄像头均为CCD摄像头。
[0019] 优选的，所述视频服务器的外表面通过
螺栓固定安装有八路视频输入端口，前摄像头、左前摄像头、左后摄像头、右前摄像头、右后摄像头和后摄像头均通过同轴
电缆线与视频服务器连接。
[0020] 优选的，所述视频服务器、GNSS RTK定位仪和车载考试系统主机均通过标准网线与网络交换机连接。
[0021] 优选的，所述车载考试系统主机的前端外表面设有显示器与
触摸屏。
[0022] 优选的，所述考车位置信息包括经度、纬度与高度，考车姿态信息包括
俯仰角、
横滚角与
偏航角。
[0023] 一种驾驶人实车考试扣分取证方法，包括以下步骤：
[0024] (一)、车载考试系统主机接收定位仪检测数据，并通过运算生成考车轮廓位置图，再结合考场高精度电子地图，确认当前考试项目；
[0025] (二)、车载考试系统主机根据考试项目，计算考车与考试项目中的标线及其静态目标之间的位置关系，判断是否有扣分项。
[0026] 优选的，所述步骤(二)中，是否有扣分项包括以下两种情况：
[0027] A、没有出现扣分项时，直接将信息反馈到车载考试系统主机10，通过车载考试系统主机将信息传输到考试监控中心的上位机中；
[0028] B、出现扣分项时，包括以下步骤：
[0029] 1)、通过车载考试系统主机确定考试扣分项对应的考车出错位置及其对应的摄像头，抓拍照片，作为扣分取证照片，并反馈给车载考试系统主机；
[0030] 2)、车载考试系统主机接收并显示扣分信息和取证照片，同时将数据传送给考试监控中心的上位机。
[0031] 优选的，所述步骤1)中，摄像头的视角为170°，
工作温度为-20℃～70℃。
[0032] 优选的，所述步骤2)中，车载考试系统主机通过无线通讯网络设备传送到驾驶人考试监管中心上位机。
[0033] 与
现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0034] 1、本发明采用六个摄像头，真正实现对考车车身的视频监控全覆盖，不存在任何监控盲区，不论考试时的扣分项发生在考车的哪个部位，都有对应的清晰照片；
[0035] 2、本发明中的抓拍照片从摄像机实际监控视频流中提取，后期不做任何处理，抓拍照片原始、直观，作为驾驶人考试扣分证据的说服力强，是驾驶人考试结果合法性和有效性的有力补充；
[0036] 3、利用本发明中抓拍的照片，在监控中心可以利用人工对抓取的照片进行判读，或采用计算机
图像处理技术进行检测，判断考试时的扣分是否正确，可以有效减少因设备故障或卫星信号数据误差产生的扣分误判和错判；
[0037] 4、本发明原理简单，安装方便，可以与原有驾驶人考试系统无缝兼容，实施时充分利用原有驾驶人车载考试系统完成考试出错定位、抓拍摄像机的选择和视频服务器的控制等，只需要增加六个摄像头和一台视频服务器就可以实现驾驶人考试扣分的取证功能。
附图说明
[0038] 图1为本发明一种驾驶人实车考试扣分取证装置的系统
框图；
[0039] 图2为本发明一种驾驶人实车考试扣分取证装置的摄像机在考车上安装位置示意图；
[0040] 图3为本发明一种驾驶人实车考试扣分取证装置的取证摄像机监控覆盖范围示意图；
[0041] 图4为本发明一种驾驶人实车考试扣分取证方法的方法的工作
流程图。
[0042] 图中：1、前摄像头；2、左前摄像头；3、左后摄像头；4、右前摄像头；5、右后摄像头；6、后摄像头；7、视频服务器；8、网络交换机；9、GNSS RTK定位仪；10、车载考试系统主机；11、考场高精度电子地图。
具体实施方式
[0043] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0044] 如图1-3所示，一种驾驶人实车考试扣分取证方法与装置，包括前摄像头1、左前摄像头2、左后摄像头3、右前摄像头4、右后摄像头5、后摄像头6、视频服务器7、网络交换机8、GNSS RTK定位仪9、车载考试系统主机10和考场高精度电子地图11；
[0045] 前摄像头1安装在考车前部车牌照上方，且前摄像头1的视频监控区域覆盖考车前部位置，用于拍摄考车前部区域是否有考试扣分状态，如车头出线、前
保险杠碰杆等；
[0046] 左前摄像头2安装在考车车顶支架左前部，且左前摄像头2视频监控区域覆盖考车左前部分，用于拍摄考车左前轮是否压线或车身左前部分是否有考试扣分状态；
[0047] 左后摄像头3安装在考车车顶支架左后部，且左后摄像头3视频监控区域覆盖考车左后部分，用于拍摄考车左后轮是否压线或车身左后部分是否有考试扣分状态；
[0048] 右前摄像头4安装在考车车顶支架右前部，且右前摄像头4视频监控区域覆盖考车右前部分，用于拍摄考车右前轮是否压线或车身右前部分是否有考试扣分状态；
[0049] 右后摄像头5安装在考车车顶支架右后部，且右后摄像头5视频监控区域覆盖考车右后部分，用于拍摄考车右后轮是否压线或车身右后部分是否有考试扣分状态；
[0050] 后摄像头6安装在考车后部车牌照上方，且后摄像头6视频监控区域覆盖考车后部，用于拍摄考车后部区域是否有考试扣分状态，如车尾出线、后保险杠碰杆等；
[0051] 视频服务器7安装在考车后备箱里或车载考试系统主机箱里，是对六个摄像头输入的模拟
视频信号数字化，并进行编码压缩，同时，从视频流中截取一幅清晰的图片，抓拍的图片保存在本地，通过有线或无线通讯单元传送到指定的设备进行后续处理、存储与显示，视频服务器7的外表面通过螺栓固定安装有八路视频输入端口；
[0052] 网络交换机8安装在考车后备箱里或车载考试系统主机箱里，且网络交换机8用于实现GNSS RTK定位仪9与车载考试系统主机10、以及视频服务器7与车载考试系统主机10之间的双向通讯，可以传送数据、音频、视频、图像等信息；
[0053] GNSS RTK定位仪9，通过卫星信号获得考车高精度的位置信息和姿态信息，这些信息通过网络交换机8实时发送到车载考试系统主机10，考车位置信息包括经度、纬度与高度，考车姿态信息包括俯仰角、横滚角与偏航角；
[0054] 车载考试系统主机10，在考试时实时接收GNSS RTK定位仪9发来的考车位置信息和姿态信息，通过运算得到考车的外部轮廓位置，再结合考场高精度电子地图11和当前正在进行的考试项目，通过运算判断是否存在考车车身出线、车轮压线、车身碰杆等需要扣分的状态，车载考试系统主机10的前端外表面设有显示器与触摸屏；
[0055] 考场高精度电子地图11，通过事前测绘获得，考场内的所有考试项目位置、标志标线位置、桩杆位置等静态目标的坐标数据通过高精度测绘获得，并以文件形式存储在车载考试系统主机10中。
[0056] 前摄像头1、左前摄像头2、左后摄像头3、右前摄像头4、右后摄像头5与后摄像头6均为CCD摄像头，前摄像头1、左前摄像头2、左后摄像头3、右前摄像头4、右后摄像头5和后摄像头6均通过同轴电缆线与视频服务器7连接。
[0057] 表1 表示摄像头接入视频服务器的端口号及监控范围
[0058]摄像头 视频服务器 监控范围
前摄像头 视频输入1号端口 考车前部
左前摄像头 视频输入2号端口 考车左侧中间至车头(含左前轮)
左后摄像头 视频输入3号端口 考车左侧中间至车尾(含左后轮)
右前摄像头 视频输入4号端口 考车右侧中间至车头(含右前轮)
右后摄像头 视频输入5号端口 考车右侧中间至车尾(含右后轮)
后摄像头 视频输入6号端口 考车后部
[0059] 表1
[0060] 车载考试系统主机10、GNSS RTK定位仪9、二个GNSS天线、网络交换机8及车顶支架为原有车载考试设备，本发明只增加6个摄像头和1台视频服务器7；将6个摄像头分别安装在考车的前部、后部、左前侧、左后侧、右前侧与右后侧，每个摄像头的监控覆盖范围如图3所示；同时，把视频服务器7安装在车载考试系统主机箱里或考车后备箱里；再把6个摄像头的模拟视频输出分别接到视频服务器7的对应视频输入端，如表1所示；视频服务器7通过网线接到网络交换机8，实现与车载考试系统主机10的双向通讯；利用考车蓄电瓶为新增的6个摄像头和视频服务器7提供+12VDC电源。
[0061] 通过在考车的前部、后部、左前侧、左后侧、右前侧与右后侧分别安装CCD摄像头，摄像头的视角为170°。对考车真正实现对考车车身的视频监控全覆盖，不存在任何监控盲区，不论考试时的扣分项发生在考车的哪个部位，都有对应的清晰照片。
[0062] 本发明中的抓拍照片从摄像头实际监控视频流中提取，后期不做任何处理，抓拍照片原始、直观，作为驾驶人考试扣分证据的说服力强，是驾驶人考试结果合法性和有效性的有力补充。
[0064] 如图4所示，一种驾驶人实车考试扣分取证方法，包括以下步骤：
[0065] (一)、车载考试系统主机10接收定位仪检测数据，并通过运算生成考车轮廓位置图，再结合考场高精度电子地图11，确认当前考试项目；
[0066] (二)、车载考试系统主机10根据考试项目，计算考车与考试项目中的标线及其它静态目标之间的位置关系，判断是否有扣分项。
[0067] 优选的，步骤(二)中，是否有扣分项包括以下两种情况：
[0068] A、没有出现扣分项时，直接将信息反馈到车载考试系统主机10，通过车载考试系统主机10将信息传输到考试监控中心的上位机中；
[0069] B、出现扣分项时，包括以下步骤：
[0070] 1)、通过车载考试系统主机10确定考试扣分项对应的考车出错位置及其对应的摄像头，抓拍照片，作为扣分取证照片，并反馈给车载考试系统主机10，摄像头的视角为170°，工作温度为-20℃；
[0071] 2)、车载考试系统主机10接收并显示扣分信息和取证照片，同时将数据传送给考试监控中心的上位机，车载考试系统主机10通过无线通讯网络设备传送到驾驶人考试监管中心的上位机。
[0072] 实施例2
[0073] 如图4所示，一种驾驶人实车考试扣分取证方法，包括以下步骤：
[0074] (一)、车载考试系统主机10接收定位仪检测数据，并通过运算生成考车轮廓位置图，再结合考场高精度电子地图11，确认当前考试项目；
[0075] (二)、车载考试系统主机10根据考试项目，计算考车与考试项目中的标线及其它静态目标之间的位置关系，判断是否有扣分项。
[0076] 优选的，步骤(二)中，是否有扣分项包括以下两种情况：
[0077] A、没有出现扣分项时，直接将信息反馈到车载考试系统主机10，通过车载考试系统主机10将信息传输到考试监控中心上位机中；
[0078] B、出现扣分项时，包括以下步骤：
[0079] 1)、通过车载考试系统主机10确定考试扣分项对应的考车出错位置及其对应的摄像头，抓拍照片，作为扣分取证照片，并反馈给车载考试系统主机10，摄像头的视角为170°，工作温度为25℃；
[0080] 2)、车载考试系统主机10接收并显示扣分信息和取证照片，同时将数据传送给考试监控中心的上位机，车载考试系统主机10通过无线通讯网络设备传送到驾驶人考试监管中心的上位机。
[0081] 实施例3
[0082] 如图4所示，一种驾驶人实车考试扣分取证方法，包括以下步骤：
[0083] (一)、车载考试系统主机10接收定位仪检测数据，并通过运算生成考车轮廓位置图，再结合考场高精度电子地图11，确认当前考试项目；
[0084] (二)、车载考试系统主机10根据考试项目，计算考车与考试项目中的标线及其静态目标之间的位置关系，判断是否有扣分项。
[0085] 优选的，步骤(二)中，是否有扣分项包括以下两种情况：
[0086] A、没有出现扣分项时，直接将信息反馈到车载考试系统主机10，通过车载考试系统主机10将信息传输到考试监控中心上位机中；
[0087] B、出现扣分项时，包括以下步骤：
[0088] 1)、通过车载考试系统主机10确定考试扣分项对应的考车出错位置及其对应的摄像头，抓拍照片，作为扣分取证照片，并反馈给车载考试系统主机10，摄像头的视角为170°，工作温度为70℃；
[0089] 2)、车载考试系统主机10接收并显示扣分信息和取证照片，同时将数据传送给考试监控中心上位机，车载考试系统主机10通过无线通讯网络设备传送到驾驶人考试监管中心上位机。
[0090] 通过实施例1-3，摄像头在温度为-20℃、25℃、70℃下均能正常工作，由此可知摄像头的正常工作温度为-20～70℃，在夏天的高温环境与冬天的低温环境下均能适用，可以更好地抓拍照片，保证拍摄的的可靠性。
[0091] 驾驶人考试时，车载考试系统主机10数据刷新率为10Hz，实时检测考车外部轮廓，并根据考场电子地图，实时检测考车与考场上标线或静态目标之间的位置关系，再按照考试评判规则要求对驾驶人的考试成绩做出评判。
[0092] 若检测结果出现扣分情况，车载考试系统主机10进一步检测引起扣分的原因出现在考车的哪一部分：
[0093] a、如果扣分因考车前部越界或碰撞引起，主机向视频服务器7发送照片抓拍命令，视频服务器7则随即从前摄像头1视频流中抓取一副图片作为扣分证据，并传回主机；
[0094] b、如果扣分因考车左侧中间到车头部分越界、碰撞或左前车轮压线引起，主机向视频服务器7发送照片抓拍命令，视频服务器7则随即从左前摄像头2视频流中抓取一副图片作为扣分证据，并传回主机；
[0095] c、如果扣分因考车左侧中间到车尾部分越界、碰撞或左后车轮压线引起，主机向视频服务器7发送照片抓拍命令，视频服务器7则随即从左后摄像头3视频流中抓取一副图片作为扣分证据，并传回主机；
[0096] d、如果扣分因考车右侧中间到车头部分越界、碰撞或右前车轮压线引起，主机向视频服务器7发送照片抓拍命令，视频服务器7则随即从右前摄像头4视频流中抓取一副图片作为扣分证据，并传回主机；
[0097] e、如果扣分因考车右侧中间到车尾部分越界、碰撞或右后车轮压线引起，主机向视频服务器7发送照片抓拍命令，视频服务器7则随即从右后摄像头5视频流中抓取一副图片作为扣分证据，并传回主机；
[0098] f、如果扣分因考车尾部越界或碰撞引起，主机向视频服务器7发送照片抓拍命令，视频服务器7则随即从后摄像头6视频流中抓取一副图片作为扣分证据，并传回主机。
[0099] 车载考试系统主机10接收到视频服务器7传回的抓拍照片后，连同驾驶人考试扣分信息一起，通过无线通讯网络设备传送到驾驶人考试监管中心，永久记录在驾驶人考试信息
数据库中，供考试监管人员和考生查询、使用，视频服务器7的型号为DS6708HW，网络交换机8的型号为IR915L，GNSS RTK定位仪9的型号为E2020D3，车载考试系统主机10的型号为AFL-W10A-N26。
[0100] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
