一種機器人智能教練輔助駕駛方法及其系統技術方案

本發明專利技術提供了一種機器人智能教練輔助駕駛方法及其系統，該方法引入了車輛檢測、車輛定位、語音播報等技術，通過采集駕駛車輛的輪廓模型、車輪模型、駕駛場地的幾何模型，實時分析模型之間的位置關系，在適當時機提醒駕駛員做適當的動作，起到了智能輔助效果。該機器人智能教練輔助駕駛系統具有普適性，廣泛應用于各類車輛駕駛情況，智能輔助駕駛員安全操作，快速提高駕駛員的駕駛技能。

Robot intelligent coach assisted driving method and system thereof

The invention provides an intelligent robot coach auxiliary driving method and system thereof, the method introduces vehicle detection, vehicle positioning, voice broadcast technology, the geometric model by collecting driving contour model, tire model, vehicle driving field, the relationship between the position of a real-time model, at the appropriate time to remind the driver to do the appropriate action the intelligent auxiliary effect. The robot intelligent assistant driving system is universal, widely used in various vehicle driving situations, intelligent assistance to driver safety operation, and rapid improvement of driver's driving skills.

【技術實現步驟摘要】
一種機器人智能教練輔助駕駛方法及其系統
本專利技術涉及一種機器人智能教練輔助駕駛方法及其系統，用于機動車駕駛員的駕駛技能訓練和輔助駕駛。
技術介紹
目前機動車駕駛人培訓學校普遍采用的是教練和學員一對一指導教學的方式。由于教練員的教學方法具有差異性，導致學員的駕技能也各不相同。為了提高駕駛人培訓水平，除了提高教練員的指導水平，還需要規范教學方法。為了解決上述問題，業內人士先后采用了以下輔助駕駛方法，但是效果都太明顯。駕校廣泛使用駕駛訓練汽車模擬器，通過駕駛汽車模擬器，促使駕駛操作規范化、提高教訓質量，同時降低用車成本。但是由于汽車模擬器的操作具有固定性和單一性，與實際的場地和道路實車駕駛差異巨大，駕駛員的實踐操作很難提高。在日常的車輛駕駛中很多情況都需要輔助駕駛。例如在汽車駕駛過程中，倒車入庫、側方停車的情況時常發生，其中倒車入庫駕駛操作難度大，空間位置要求比較高，一般需要額外人員在車外輔助駕駛員如何倒車入庫。特別對于廣大的開車新手和大部分女司機來說，倒車入庫更是件令人頭疼的事，現在急需一種輔助駕駛方法用來提高駕駛員的倒車入庫技能。
技術實現思路
為了解決現有技術的不足，本專利技術提供了一種機器人智能教練輔助駕駛方法及其系統，引入了衛星定位技術、無線網絡定位技術、移動通信定位技術、圖像/視頻定位技術，雷達定位技術等其他車輛定位技術。其中無線網絡定位技術包括藍牙定位技術、wifi定位技術等，移動通信定位技術選用通過GPRS/CDMA/3G/4G/5G等移動通信網絡實現LBS基站定位的技術。通過采集駕駛車輛的輪廓模型、車輪模型、駕駛場地的幾何模型，實時分析模型之間的位置關系，在適當時機提醒駕駛員做適當的動作，起到了智能輔助駕駛效果。本專利技術提供的一種機器人智能教練輔助駕駛方法，包括以下步驟：步驟S1.開啟機器人智能教練輔助駕駛系統，所述輔助駕駛系統開啟車輛系統自檢功能，通過各類傳感器和/或電子檢測設備檢測車載相關子系統是否正常工作或是否存在功能異常；步驟S2.所述輔助駕駛系統開啟車輛定位功能，通過定位裝置定位所駕駛的車輛在場地環境上的具體坐標位置；步驟S3.所述輔助駕駛系統開啟車輛駕駛信息采集功能，采集駕駛員的駕駛操作信息和車輛運行信息；步驟S4.駕駛員選擇相應的輔助駕駛子項目后，所述輔助駕駛系統開啟對應的語音播報功能，實時指導駕駛員如何駕駛車輛，并通過顯示器實時顯示車輛運行軌跡供駕駛員參考；步驟S5.駕駛員完成相應輔助駕駛子項目任務后，所述輔助駕駛系統對相關的駕駛信息進行存儲備份。進一步地，所述輔助駕駛方法還包括安全輔助步驟：駕駛員在駕駛過程中，輔助駕駛系統檢測到車輛即將發生危險時會控制剎車系統對車輛進行制動。進一步地，步驟S2中，所述輔助駕駛系統根據方向盤轉角傳感器以及車輛運行軌跡得出前后車輪的準確坐標位置，準確顯示出車輛車輪在駕駛場地中的具體坐標位置。進一步地，步驟S4中，所述輔助駕駛系統實時顯示車輛運行軌跡時，提供兩種選擇模式：一種是車輛位置相對固定，電子地圖實時變化；另一種是電子地圖相對固定，車輛位置實時變化。進一步地，步驟S5中，所述輔助駕駛方法還包括通過局域無線網絡和/或移動通信網網絡，將輔助駕駛相關信息上傳至互聯網。進一步地，所述車輛定位功能包括使用衛星定位技術、無線網絡定位技術、移動通信定位技術、視頻/圖像定位技術、雷達定位技術之一或其組合，其中衛星定位技術采用RTK差分衛星定位系統，衛星定位系統選用全球定位系統(GPS)、格洛納斯衛星導航系統(GLONASS)及北斗衛星導航系統(BDS)之一或其組合，衛星定位技術采用的定位裝置包括兩個安裝在車輛頂部的衛星信號接收天線，所述衛星信號接收天線間距大于1米。進一步地，所述輔助駕駛方法還包括教學視頻步驟、詳細駕駛步驟、精簡駕駛步驟、無聲駕駛步驟、駕駛軌跡回看步驟之一或其組合，其中詳細駕駛步驟包括輔助駕駛系統根據車身的實時位置坐標并結合方向盤的角度值，實時播報當前行駛位置的正確駕駛操作方法。本專利技術提供的一種機器人智能教練輔助駕駛系統，該系統包括車輛自檢模塊、車輛定位模塊、駕駛信息采集模塊、輔助駕駛子項目模塊、語音播報模塊、駕駛信息存儲模塊、主控模塊、無線通信模塊、安全輔助模塊，其中車輛自檢模塊通過各類傳感器和/或電子檢測設備檢測車載相關子系統是否正常工作或是否存在功能異常；車輛定位模塊用于定位所駕駛的車輛在場地環境上的具體位置；駕駛信息采集模塊采集的駕駛信息包括駕駛員駕駛過程中的相關駕駛操作信息和車輛運行信息；輔助駕駛子項目模塊用于根據不同的駕駛場地環境向駕駛員提供對應的輔助駕駛子項目，例如倒車入庫、側方停車、坡道起步、直角轉彎等；語音播報模塊實時指導駕駛員如何駕駛車輛，并通過顯示器實時顯示車輛相關信息，包括車輛異常信息、車輛運行軌跡等信息，供駕駛員參考；駕駛信息存儲模塊對駕駛員駕駛過程中的相關駕駛信息進行存儲備份；主控模塊包括主控主板、中央處理器、緩存等電子設備，中央處理器對各模塊的數據進行相關處理；無線通信模塊通過局域無線網絡和/或移動通信網網絡，將輔助駕駛相關信息上傳至互聯網；安全輔助模塊檢測到車輛即將發生危險時會控制剎車系統對車輛進行制動。進一步地，該輔助駕駛系統還包括統計分析模塊：統計分析模塊會對收集到的駕駛操作信息和車輛運行信息進行判斷、分析和統計，得出駕駛員的駕駛習慣和易犯錯誤，并將這些統計分析數據存儲到存儲模塊，以便在后續的駕駛中對駕駛員進行有針對性的指導和提醒。例如某駕駛員在起步時易犯油門過大的錯誤，則該駕駛員在起步時，輔助駕駛系統控制語音播放設備語音提示學員輕踩油門。在駕校學車時，學員的相關訓練數據同時會同步到駕校管理系統、行業監管系統以及學車云平臺系統，便于相關部分進行大數據分析和駕駛培訓政策的修訂。在傳統的車輛定位過程中，往往忽略車輪偏轉導致的定位偏差。為了提高車輛定位精度，車輪偏轉角度必須考慮。進一步地，本專利技術提供的車輛定位模塊還包括車輪偏轉修正功能，在當駕駛員打方向盤時，方向盤轉角傳感器將方向盤的轉角度數發送給主控系統，輔助駕駛系統根據方向盤轉角度數以及車體運行軌跡計算出前后車輪的具體轉角度數θ，得出前后車輪的準確坐標位置，進而通過車輛模型與駕駛場地電子地圖進行對比，準確判斷出車輛車輪與庫位的相對位置。具體地，在計算前后車輪的轉角度數過程中還需要考慮道路摩擦系數、前后輪距離等矯正參數，先根據方向盤轉角度數、車體運行軌跡和道路摩擦系數計算出前輪轉角度數，再根據前后輪距離、道路摩擦系數及相關矯正參數推算出后輪的轉角度數。以日常家用汽車倒車入庫為例，先采集所屬停車位或者車庫的空間坐標位置，繪制成電子地圖，其中電子地圖可以選用二維平面地圖或者三維立體地圖。戶外停車位使用衛星差分定位技術、移動通信定位技術、圖像定位技術、雷達定位技術等其他車輛定位技術，具體輔助駕駛方法與駕校場地類似，不再贅述。戶內車庫，當衛星定位信號不好時，可采用無線網絡定位技術、圖像/視頻定位技術、雷達定位技術等其他車輛定位技術，通過采集駕駛車輛的輪廓模型、車輪模型、車庫幾何模型，實時分析模型之間的位置關系，在適當時機提醒駕駛員做適當的動作，輔助駕駛員準確倒車入庫。本專利技術有益效果：1.該輔助駕駛方法具有普適性，廣泛應用于各類車輛駕駛情況，智能輔助駕駛員安全操作，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機器人智能教練輔助駕駛方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟S1：開啟機器人智能教練輔助駕駛系統，所述輔助駕駛系統開啟車輛系統自檢功能，通過各類傳感器和/或電子檢測設備檢測車載相關子系統是否正常工作或是否存在功能異常；步驟S2：所述輔助駕駛系統開啟車輛定位功能，通過定位裝置定位所駕駛的車輛在場地環境上的具體坐標位置；步驟S3：所述輔助駕駛系統開啟車輛駕駛信息采集功能，采集駕駛員的駕駛操作信息和車輛運行信息；步驟S4:駕駛員選擇相應的輔助駕駛子項目后，所述輔助駕駛系統開啟對應的語音播報功能，實時指導駕駛員如何駕駛車輛，并通過顯示器實時顯示車輛運行軌跡供駕駛員參考；步驟S5:駕駛員完成相應輔助駕駛子項目任務后，所述輔助駕駛系統對相關的駕駛信息進行存儲備份。

【技術特征摘要】
1.一種機器人智能教練輔助駕駛方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟S1：開啟機器人智能教練輔助駕駛系統，所述輔助駕駛系統開啟車輛系統自檢功能，通過各類傳感器和/或電子檢測設備檢測車載相關子系統是否正常工作或是否存在功能異常；步驟S2：所述輔助駕駛系統開啟車輛定位功能，通過定位裝置定位所駕駛的車輛在場地環境上的具體坐標位置；步驟S3：所述輔助駕駛系統開啟車輛駕駛信息采集功能，采集駕駛員的駕駛操作信息和車輛運行信息；步驟S4:駕駛員選擇相應的輔助駕駛子項目后，所述輔助駕駛系統開啟對應的語音播報功能，實時指導駕駛員如何駕駛車輛，并通過顯示器實時顯示車輛運行軌跡供駕駛員參考；步驟S5:駕駛員完成相應輔助駕駛子項目任務后，所述輔助駕駛系統對相關的駕駛信息進行存儲備份。2.根據權利要求1所述的機器人智能教練輔助駕駛方法，其特征在于，所述輔助駕駛方法還包括安全輔助步驟：駕駛員在駕駛過程中，輔助駕駛系統檢測到車輛即將發生危險時會控制剎車系統對車輛進行制動。3.根據權利要求1所述的機器人智能教練輔助駕駛方法，其特征在于，步驟S2中，所述輔助駕駛系統根據方向盤轉角傳感器以及車輛運行軌跡得出前后車輪的準確坐標位置，準確顯示出車輛車輪在駕駛場地中的具體坐標位置。4.根據權利要求1所述的機器人智能教練輔助駕駛方法，其特征在于，步驟S4中，所述輔助駕駛系統實時顯示車輛運行軌跡時，提供兩種選擇模式：一種是車輛位置相對固定，電子地圖實時變化；另一種是電子地圖相對固定，車輛位置實時變化。5.根據權利要求1所述的機器人智能教練輔助駕駛方法，其特征在于，步驟S5中，所述輔助駕駛系統還包括統計分析步驟，輔助駕駛系統會對收集到的駕駛操作信息和車輛運行信息進行判斷、分析和統計，得出駕駛員的駕駛習慣和易犯錯誤，并將這些統計分析數據存儲到存儲器中，以便在后續的駕駛中對駕駛員進行有針對性的指導和提醒。6.根據權利要求1所述的機器人智能教練輔助駕駛方法，其特征在于，所述車輛定位功能包括使用衛星定位技術、無線網絡定位技術、移動通信定位技術、視頻/圖像定位技術、雷達定位技術之一或其組合，其中衛星定位技術采用RTK差分衛星定位系統，衛星定位系統選用全球定位系統(GPS)、格洛納斯衛星導航系統(GLONASS)及北斗衛星導航系統(BDS)之一或其組合，衛星定位技術采用的定位裝置包括兩個安裝在車輛頂部的衛星信號接收天線，所述衛星信號接收天線間距大于1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢嵊山，葉劍，徐連剛，
申請(專利權)人：南京多倫科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32