一种机器人智能教练辅助驾驶方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供了一种机器人智能教练辅助驾驶方法及其系统，该方法引入了车辆检测、车辆定位、语音播报等技术，通过采集驾驶车辆的轮廓模型、车轮模型、驾驶场地的几何模型，实时分析模型之间的位置关系，在适当时机提醒驾驶员做适当的动作，起到了智能辅助效果。该机器人智能教练辅助驾驶系统具有普适性，广泛应用于各类车辆驾驶情况，智能辅助驾驶员安全操作，快速提高驾驶员的驾驶技能。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人智能教练辅助驾驶方法及其系统
本专利技术涉及一种机器人智能教练辅助驾驶方法及其系统，用于机动车驾驶员的驾驶技能训练和辅助驾驶。
技术介绍
目前机动车驾驶人培训学校普遍采用的是教练和学员一对一指导教学的方式。由于教练员的教学方法具有差异性，导致学员的驾技能也各不相同。为了提高驾驶人培训水平，除了提高教练员的指导水平，还需要规范教学方法。为了解决上述问题，业内人士先后采用了以下辅助驾驶方法，但是效果都太明显。驾校广泛使用驾驶训练汽车模拟器，通过驾驶汽车模拟器，促使驾驶操作规范化、提高教训质量，同时降低用车成本。但是由于汽车模拟器的操作具有固定性和单一性，与实际的场地和道路实车驾驶差异巨大，驾驶员的实践操作很难提高。在日常的车辆驾驶中很多情况都需要辅助驾驶。例如在汽车驾驶过程中，倒车入库、侧方停车的情况时常发生，其中倒车入库驾驶操作难度大，空间位置要求比较高，一般需要额外人员在车外辅助驾驶员如何倒车入库。特别对于广大的开车新手和大部分女司机来说，倒车入库更是件令人头疼的事，现在急需一种辅助驾驶方法用来提高驾驶员的倒车入库技能。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种机器人智能教练辅助驾驶方法及其系统，引入了卫星定位技术、无线网络定位技术、移动通信定位技术、图像/视频定位技术，雷达定位技术等其他车辆定位技术。其中无线网络定位技术包括蓝牙定位技术、wifi定位技术等，移动通信定位技术选用通过GPRS/CDMA/3G/4G/5G等移动通信网络实现LBS基站定位的技术。通过采集驾驶车辆的轮廓模型、车轮模型、驾驶场地的几何模型，实时分析模型之间的位置关系，在适当时机提醒驾驶员做适当的动作，起到了智能辅助驾驶效果。本专利技术提供的一种机器人智能教练辅助驾驶方法，包括以下步骤：步骤S1.开启机器人智能教练辅助驾驶系统，所述辅助驾驶系统开启车辆系统自检功能，通过各类传感器和/或电子检测设备检测车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常；步骤S2.所述辅助驾驶系统开启车辆定位功能，通过定位装置定位所驾驶的车辆在场地环境上的具体坐标位置；步骤S3.所述辅助驾驶系统开启车辆驾驶信息采集功能，采集驾驶员的驾驶操作信息和车辆运行信息；步骤S4.驾驶员选择相应的辅助驾驶子项目后，所述辅助驾驶系统开启对应的语音播报功能，实时指导驾驶员如何驾驶车辆，并通过显示器实时显示车辆运行轨迹供驾驶员参考；步骤S5.驾驶员完成相应辅助驾驶子项目任务后，所述辅助驾驶系统对相关的驾驶信息进行存储备份。进一步地，所述辅助驾驶方法还包括安全辅助步骤：驾驶员在驾驶过程中，辅助驾驶系统检测到车辆即将发生危险时会控制刹车系统对车辆进行制动。进一步地，步骤S2中，所述辅助驾驶系统根据方向盘转角传感器以及车辆运行轨迹得出前后车轮的准确坐标位置，准确显示出车辆车轮在驾驶场地中的具体坐标位置。进一步地，步骤S4中，所述辅助驾驶系统实时显示车辆运行轨迹时，提供两种选择模式：一种是车辆位置相对固定，电子地图实时变化；另一种是电子地图相对固定，车辆位置实时变化。进一步地，步骤S5中，所述辅助驾驶方法还包括通过局域无线网络和/或移动通信网网络，将辅助驾驶相关信息上传至互联网。进一步地，所述车辆定位功能包括使用卫星定位技术、无线网络定位技术、移动通信定位技术、视频/图像定位技术、雷达定位技术之一或其组合，其中卫星定位技术采用RTK差分卫星定位系统，卫星定位系统选用全球定位系统(GPS)、格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)及北斗卫星导航系统(BDS)之一或其组合，卫星定位技术采用的定位装置包括两个安装在车辆顶部的卫星信号接收天线，所述卫星信号接收天线间距大于1米。进一步地，所述辅助驾驶方法还包括教学视频步骤、详细驾驶步骤、精简驾驶步骤、无声驾驶步骤、驾驶轨迹回看步骤之一或其组合，其中详细驾驶步骤包括辅助驾驶系统根据车身的实时位置坐标并结合方向盘的角度值，实时播报当前行驶位置的正确驾驶操作方法。本专利技术提供的一种机器人智能教练辅助驾驶系统，该系统包括车辆自检模块、车辆定位模块、驾驶信息采集模块、辅助驾驶子项目模块、语音播报模块、驾驶信息存储模块、主控模块、无线通信模块、安全辅助模块，其中车辆自检模块通过各类传感器和/或电子检测设备检测车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常；车辆定位模块用于定位所驾驶的车辆在场地环境上的具体位置；驾驶信息采集模块采集的驾驶信息包括驾驶员驾驶过程中的相关驾驶操作信息和车辆运行信息；辅助驾驶子项目模块用于根据不同的驾驶场地环境向驾驶员提供对应的辅助驾驶子项目，例如倒车入库、侧方停车、坡道起步、直角转弯等；语音播报模块实时指导驾驶员如何驾驶车辆，并通过显示器实时显示车辆相关信息，包括车辆异常信息、车辆运行轨迹等信息，供驾驶员参考；驾驶信息存储模块对驾驶员驾驶过程中的相关驾驶信息进行存储备份；主控模块包括主控主板、中央处理器、缓存等电子设备，中央处理器对各模块的数据进行相关处理；无线通信模块通过局域无线网络和/或移动通信网网络，将辅助驾驶相关信息上传至互联网；安全辅助模块检测到车辆即将发生危险时会控制刹车系统对车辆进行制动。进一步地，该辅助驾驶系统还包括统计分析模块：统计分析模块会对收集到的驾驶操作信息和车辆运行信息进行判断、分析和统计，得出驾驶员的驾驶习惯和易犯错误，并将这些统计分析数据存储到存储模块，以便在后续的驾驶中对驾驶员进行有针对性的指导和提醒。例如某驾驶员在起步时易犯油门过大的错误，则该驾驶员在起步时，辅助驾驶系统控制语音播放设备语音提示学员轻踩油门。在驾校学车时，学员的相关训练数据同时会同步到驾校管理系统、行业监管系统以及学车云平台系统，便于相关部分进行大数据分析和驾驶培训政策的修订。在传统的车辆定位过程中，往往忽略车轮偏转导致的定位偏差。为了提高车辆定位精度，车轮偏转角度必须考虑。进一步地，本专利技术提供的车辆定位模块还包括车轮偏转修正功能，在当驾驶员打方向盘时，方向盘转角传感器将方向盘的转角度数发送给主控系统，辅助驾驶系统根据方向盘转角度数以及车体运行轨迹计算出前后车轮的具体转角度数θ，得出前后车轮的准确坐标位置，进而通过车辆模型与驾驶场地电子地图进行对比，准确判断出车辆车轮与库位的相对位置。具体地，在计算前后车轮的转角度数过程中还需要考虑道路摩擦系数、前后轮距离等矫正参数，先根据方向盘转角度数、车体运行轨迹和道路摩擦系数计算出前轮转角度数，再根据前后轮距离、道路摩擦系数及相关矫正参数推算出后轮的转角度数。以日常家用汽车倒车入库为例，先采集所属停车位或者车库的空间坐标位置，绘制成电子地图，其中电子地图可以选用二维平面地图或者三维立体地图。户外停车位使用卫星差分定位技术、移动通信定位技术、图像定位技术、雷达定位技术等其他车辆定位技术，具体辅助驾驶方法与驾校场地类似，不再赘述。户内车库，当卫星定位信号不好时，可采用无线网络定位技术、图像/视频定位技术、雷达定位技术等其他车辆定位技术，通过采集驾驶车辆的轮廓模型、车轮模型、车库几何模型，实时分析模型之间的位置关系，在适当时机提醒驾驶员做适当的动作，辅助驾驶员准确倒车入库。本专利技术有益效果：1.该辅助驾驶方法具有普适性，广泛应用于各类车辆驾驶情况，智能辅助驾驶员安全操作，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人智能教练辅助驾驶方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1：开启机器人智能教练辅助驾驶系统，所述辅助驾驶系统开启车辆系统自检功能，通过各类传感器和/或电子检测设备检测车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常；步骤S2：所述辅助驾驶系统开启车辆定位功能，通过定位装置定位所驾驶的车辆在场地环境上的具体坐标位置；步骤S3：所述辅助驾驶系统开启车辆驾驶信息采集功能，采集驾驶员的驾驶操作信息和车辆运行信息；步骤S4:驾驶员选择相应的辅助驾驶子项目后，所述辅助驾驶系统开启对应的语音播报功能，实时指导驾驶员如何驾驶车辆，并通过显示器实时显示车辆运行轨迹供驾驶员参考；步骤S5:驾驶员完成相应辅助驾驶子项目任务后，所述辅助驾驶系统对相关的驾驶信息进行存储备份。

【技术特征摘要】
1.一种机器人智能教练辅助驾驶方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1：开启机器人智能教练辅助驾驶系统，所述辅助驾驶系统开启车辆系统自检功能，通过各类传感器和/或电子检测设备检测车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常；步骤S2：所述辅助驾驶系统开启车辆定位功能，通过定位装置定位所驾驶的车辆在场地环境上的具体坐标位置；步骤S3：所述辅助驾驶系统开启车辆驾驶信息采集功能，采集驾驶员的驾驶操作信息和车辆运行信息；步骤S4:驾驶员选择相应的辅助驾驶子项目后，所述辅助驾驶系统开启对应的语音播报功能，实时指导驾驶员如何驾驶车辆，并通过显示器实时显示车辆运行轨迹供驾驶员参考；步骤S5:驾驶员完成相应辅助驾驶子项目任务后，所述辅助驾驶系统对相关的驾驶信息进行存储备份。2.根据权利要求1所述的机器人智能教练辅助驾驶方法，其特征在于，所述辅助驾驶方法还包括安全辅助步骤：驾驶员在驾驶过程中，辅助驾驶系统检测到车辆即将发生危险时会控制刹车系统对车辆进行制动。3.根据权利要求1所述的机器人智能教练辅助驾驶方法，其特征在于，步骤S2中，所述辅助驾驶系统根据方向盘转角传感器以及车辆运行轨迹得出前后车轮的准确坐标位置，准确显示出车辆车轮在驾驶场地中的具体坐标位置。4.根据权利要求1所述的机器人智能教练辅助驾驶方法，其特征在于，步骤S4中，所述辅助驾驶系统实时显示车辆运行轨迹时，提供两种选择模式：一种是车辆位置相对固定，电子地图实时变化；另一种是电子地图相对固定，车辆位置实时变化。5.根据权利要求1所述的机器人智能教练辅助驾驶方法，其特征在于，步骤S5中，所述辅助驾驶系统还包括统计分析步骤，辅助驾驶系统会对收集到的驾驶操作信息和车辆运行信息进行判断、分析和统计，得出驾驶员的驾驶习惯和易犯错误，并将这些统计分析数据存储到存储器中，以便在后续的驾驶中对驾驶员进行有针对性的指导和提醒。6.根据权利要求1所述的机器人智能教练辅助驾驶方法，其特征在于，所述车辆定位功能包括使用卫星定位技术、无线网络定位技术、移动通信定位技术、视频/图像定位技术、雷达定位技术之一或其组合，其中卫星定位技术采用RTK差分卫星定位系统，卫星定位系统选用全球定位系统(GPS)、格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)及北斗卫星导航系统(BDS)之一或其组合，卫星定位技术采用的定位装置包括两个安装在车辆顶部的卫星信号接收天线，所述卫星信号接收天线间距大于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱嵊山，叶剑，徐连刚，
申请(专利权)人：南京多伦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32