专利名称：交通标志动态视认距离模拟测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于公路交通工程设施领域，特别涉及一种交通标志动态视认距离模 拟测试装置，它采用影像模拟方法测试观察者在不同运动速度条件下，对交通标志等目标 物的视认距离。
背景技术：
交通标志是用图形符号和文字传递特定信息，用以管理交通和指示行车方向，最 终保证道路畅通与行车安全的设施。因此它与人们的日常生活出行有着紧密的联系。要保证交通标志所承载的内容能够被观察者有效辨识，并发挥其应有的作用，则 交通标志的内容必须满足在一定范围内的可视认性，从而为道路使用者的预判、反应留出 必要的时间，这一点对于高速运动状态下的机动车驾乘人员尤其重要。然而，影响交通标志动态视认距离的因素较多，除人眼的差异外，标志内容、尺寸、 颜色、亮度，观察角度，行车速度和背景亮度等因素均会导致视认性能的不同。为保证交通 标志设计、设置的有效性，需要根据具体的标志信息，可接受的视认角、亮度对比度、车速等 条件对其进行试验验证，以确定设置地点、安装方式、字体亮度、尺寸等信息的合理有效。目前的实验方法包括足尺实物试验法和理论分析法。由于交通标志的用量较大， 且应用的路况、环境信息，使用需求不尽相同，足尺实物试验的人力、物力消耗极大，难以在 工程设计和安全评价阶段用以验证标志的有效性。而理论分析由于交通标志内容、规格、使 用环境等参数复杂多变，故多采用简化近似处理，观察者参数也都是以典型个体为例，分析 结果准确度较低且不具备普遍适用性而很少采用。长期以来，标志的设计多是参考标准规 定的速度区间与文字高度、笔画粗细的对应关系，很难体现文字、内容简繁不同所导致的辨 识差异，对于其它方面的考虑更加不足。因此，需要提供一种能够高效、实用、有效的测试公路交通标志动态视认距离的装 置，这就是本实用新型的宗旨所在。
发明内容本实用新型的目的是针对上述现有技术的交通标志设计、设置缺乏高效、经济、实 用的验证手段的问题，提供了一种交通标志动态视认距离模拟测试装置，能够高效、实用、 有效的测试公路交通标志动态视认距离。为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是一种交通标志动态视认距离模 拟测试装置，包括控制计时模块、影像生成模块和观察模块，其中，控制计时模块与影像生 成模块相连，所述控制计时模块用于控制被观测标志，并记录被观测标志的投影时刻，及观 察者正确视认被测标记信息的时刻，所述影像生成模块用于被观察标志的投射，所述观察 模块用于观察被测标记的影像成像。具体地，所述控制计时模块包括含有控制计时单元的微机，外置于微机并与微机 相连的触发单元；所述影像生成模块包括投影单元；所述观察模块包括屏幕。[0010] 进一步地，为更好的显示所述被测标志，所述影像生成模块还包括影像调整单元。 具体地，所述投影单元为投影仪，所述影像调整单元为透镜组。具体地，为了有效隔离环境光线，所述屏幕外部设有包容它的暗室。本实用新型的有益效果是相比现有技术，本实用新型采用了包括控制计时模块、 影像生成模块和观察模块的结构，通过控制计时模块控制，将模拟的被观测标志和背景信 息通过影像生成模块投射在观察模块上，并根据模拟距离的变化，连续改变标志尺寸、内容 等信息，同步记录当时时刻，以及观察者有效视认标志内容后的时刻，观察者确认标志的时 刻减去观察者做触发动作反应时间所得时刻的对应模拟距离，即为特定速度条件下标志的 动态视认距离。本实用新型具有操作简单、仿真度高、模拟变量全面的特点，该装置能够测 试不同速度条件下运动的观察者对公路交通标志动态视认的距离，解决了交通标志设计、 设置缺乏高效、经济、实用的验证手段的问题。因此，本实用新型具有高效、实用、有效的优 点ο本实用新型同样适用于交通信号灯、车道控制标志等设施的动态视认距离的测
试ο

图1是本实用新型所述交通标志动态视认距离模拟测试装置的逻辑框图；图2是本实用新型所述交通标志动态视认距离模拟测试装置的具体结构图；图3是本实用新型视认距离计算示意图。图1中10输出动态视认距离，20控制计时模块，30观察者，40影像生成模块，50 观察模块，图2中，1微机，2投影仪，3透镜组，4暗室，5屏幕，6按键。图3中，T为历时，Tn-T = Tx,Tn为触发对应系统时间，Tx为有效视认对应系统时 间。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型 的限定。如图1所示，本实用新型所述的一种交通标志动态视认距离模拟测试装置，包括 控制计时模块20、影像生成模块40和观察模块50。其中，控制计时模块20与影像生成模 块40相连。所述观察模块50用于观察被测标记的影像成像。如图1-2所示，所述影像生成模 块40包括投影单元。为更好的显示所述被测标志，所述影像生成模块40还包括影像调整 单元。本例中，所述投影单元优选投影仪2，所述影像调整单元优选透镜组3。所述影像生成模块40用于被观察标志的投射。如图1-2所示，所述观察模块50 包括屏幕5。本例中，所述观察模块50优选为漫反射性能良好的屏幕5，为了有效隔离环境 光线，所述屏幕5之外设置包容它的暗室4。所述控制计时模块20用于控制被观测标志，并记录被观测标志的投影时刻，及观 察者30正确视认被测标记信息的时刻。被投影的标志和背景信息影像的尺寸、内容、文字
4大小、颜色、角度、亮度对比度和影像变化的速率和幅度由设置的观察者30动态速度决定。 如图1-2所示，所述控制计时模块20包括含有控制计时单元的微机1，外置于微机1并与微 机1相连的触发单元。其中，微机1作为显示终端，控制计时单元为设于微机1中的软件， 触发单元为按键6。本实用新型将所观测的影像转化为视认距离主要是靠软件(控制计时单元)来实 现。如图3所示，逐帧的场景影像对应不同观察距离的视认效果，软件控制已编辑完成的连 续影像信息的播放速度以模拟观察者在不同驾驶速度下的视认场景效果。由观察者按键触 发计时截止信号，采用软件控制计时的初始时刻和截止时刻，时间采用微机的系统时间。其中，Tn-T = Tx。T为历时，表示人体的反应时间，为已知值。Tn为触发对应系统时间。Tx为有效视认对应系统时间。本实用新型的工作过程为参见图1-3，由微机1控制调节被观察标志及背景信 息，将其影像通过投影仪2经透镜组3调节投影范围后投射在暗室4内的屏幕5上。每帧 影像的投射时刻及其所对应的模拟距离均由微机1 一一对应记录，即通过控制计时单元自 动记录每帧影像对应的系统时间，和按键6触发对应的系统时间。观察者30在能够正确视 认标志信息后按下按键6触发记录该时刻在影像播放过程中的时间点，该时间减去人体按 键6触发反应时间所得时刻对应的模拟距离为标志有效视认的动态距离，即输出动态视认 距离10。需要说明的是，图2是本实用新型所述视认距离模拟测试装置的具体结构的一个 示意图，并不代表最佳结构，本实用新型的最佳结构是观察者30与投影仪2及屏幕5在同 一条直线上，这样可以消除视觉死角，减少测试误差。本实用新型具有操作简单、仿真度高、模拟变量全面的特点，该装置能够测试不同 速度条件下运动的观察者对公路交通标志动态视认的距离，解决了交通标志设计、设置缺 乏高效、经济、实用的验证手段的问题。因此，本实用新型具有高效、实用、有效的优点。本实用新型同样适用于交通信号灯、车道控制标志等设施的动态视认距离的测
试ο以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式
的一种，本领域的技 术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保 护范围内。
权利要求一种交通标志动态视认距离模拟测试装置，其特征在于包括控制计时模块、影像生成模块和观察模块，其中，控制计时模块与影像生成模块相连，所述控制计时模块用于控制被观测标志，并记录被观测标志的投影时刻，及观察者正确视认被测标记信息的时刻，所述影像生成模块用于被观察标志的投射，所述观察模块用于观察被测标记的影像成像，所述控制计时模块通过在屏幕上。
2.根据权利要求1所述的交通标志动态视认距离模拟测试装置，其特征在于所述控 制计时模块包括含有控制计时单元的微机，外置于微机并与微机相连的触发单元；所述影 像生成模块包括投影单元；所述观察模块包括屏幕。
3.根据权利要求2所述的交通标志动态视认距离模拟测试装置，其特征在于所述影 像生成模块还包括影像调整单元。
4.根据权利要求3所述的交通标志动态视认距离模拟测试装置，其特征在于所述投 影单元为投影仪，所述影像调整单元为透镜组。
5.根据权利要求4所述的交通标志动态视认距离模拟测试装置，其特征在于所述屏 幕外部设有包容它的暗室。
专利摘要本实用新型提供了一种交通标志动态视认距离模拟测试装置，包括控制计时模块、影像生成模块和观察模块，其中，控制计时模块与影像生成模块相连，所述控制计时模块用于控制被观测标志，并记录被观测标志的投影时刻，及观察者正确视认被测标记信息的时刻，所述影像生成模块用于被观察标志的投射，所述观察模块用于观察被测标记的影像成像。本实用新型具有操作简单、仿真度高、模拟变量全面的特点，该装置能够测试不同速度条件下运动的观察者对公路交通标志动态视认的距离，解决了交通标志设计、设置缺乏高效、经济、实用的验证手段的问题。因此，本实用新型具有高效、实用、有效的优点。
文档编号G01C3/00GK201716017SQ20102018884
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者朱传征, 李伟, 杨丰艳, 杨勇 申请人:交通部公路科学研究所;北京中交华安科技有限公司