智能车载驾培系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种智能车载驾培系统，包括智能车载驾培终端、与智能车载驾培终端连接的服务器，所述智能车载驾培终端包括CPU处理器、与CPU处理器连接的车载视频终端、ACC监测模块、通信单元、GPS单元和车动检测单元；其中，所述智能车载驾培终端的通信单元与所述的服务器无线连接，实现通信。本发明的智能车载驾培系统，通过信息化监控，采用ID卡验证、视频监控、行车数据采集等信息化系统确保数据更新具备实时性，学员培训学时、里程信息实现精确的统计，有效杜绝学员作假、教练代考等情况发生，有效提高培训质量，为社会输送合格的驾驶人员。
【专利说明】
智能车载驾培系统
技术领域
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[0001]本发明涉及一种驾驶员培训装置，尤其涉及一种智能车载驾培系统。
【背景技术】
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[0002]提高培训质量，有效减少“马路杀手”现象，是预防交通事故的根本措施，这必须通过管理部门提高对培训行为的监督和管理，运用高科技手段对机动车驾驶培训教学进行全过程监管，是全国各地机动车驾驶培训行业管理的必由之路。现有的驾培管理系统，一般包括服务器端301、管理终端303、IC卡302。
[0003]服务器端301—般包括数据系统、管理中心、管理客户端。数据系统用于存储驾培管理系统所涉及的所有数据;管理中心用于管理整个驾培系统以及对数据系统的维护操作;管理客户端一般设置在驾校。
[0004]IC卡302:由教练员、学员持有，一般存储使用者的身份信息、培训信息、指纹信息等。
[0005]管理终端303:设置在教练车上，一般包括数据存储单元、指纹识别单元、IC卡读写单元和终端管理单元，数据存储单元用于存储相关的数据信息，包括人员信息、教练车信息等;指纹识别单元连接有指纹传感器，用于采集现场指纹并与IC卡中记载指纹信息进行身份验证；IC卡读写单元用于教练员、学员的IC信息读取和写入;终端管理单元用于车载管理终端的管理，接受处理相关指令等。现有的驾培管理系统，一般其实现流程如下:
[0006]1.教练员和学员的身份信息、指纹信息都保存在IC卡中。
[0007]2.签到的时候，通过在管理终端刷卡和比对现场指纹，确认教练员和学员的身份。
[0008]3.培训过程中，培训的明细数据、里程信息等都被保存到数据存储单元中。
[0009]4.签退的时候，通过再次刷卡的过程，将数据存储单元中的信息更新到IC卡。
[0010]5.1C卡信息通过管理客户端上传到管理中心。
[0011]现有系统存在下列缺陷:
[0012]1.数据更新不具备实时性。管理终端将数据更新到IC卡，再由IC卡通过管理客户端将数据上传到管理中心，导致前后的数据更新脱节，且服务器端数据有很大程度的滞后性，不利于驾培管理。
[0013]2.学员培训学时、里程信息统计不准确。现有的驾培系统中学员一旦刷卡后，管理终端则开始培训计时统计里程，但教练车辆并没有发生物理位移，学员的实际有效学时和里程比统计的少，降低了学员的培训质量。
[0014]3.学员作假、教练代考的问题。由于现有的驾培系统中并没有在教练车内装有摄像头，学员的实际培训学习情况不能实时上传到管理中心，不能实时监控到教练车的状态信息，一般只能通过训练场上装设的摄像头抓拍，但因车辆的移动、角度问题导致不能有效抓拍，学员作假、教练代考的情况时有发生。
[0015]综上，依靠传统的检查手段进行监管必然存在不足，为此，有必要通过技术手段作进一步的改进。
【发明内容】
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[0016]为解决现有的驾培管理系统中“数据更新不具备实时性”、“学员培训学时、里程信息统计不准确”、“学员作假、教练代考”等问题，本发明提供一种智能车载驾培系统，通过信息化监控，采用ID卡验证、视频监控、行车数据采集等信息化系统确保数据更新具备实时性，学员培训学时、里程信息实现精确的统计，有效杜绝学员作假、教练代考等情况发生，有效提高培训质量，为社会输送合格的驾驶人员，有效减少交通事故。
[0017]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0018]智能车载驾培系统，包括智能车载驾培终端、与智能车载驾培终端连接的服务器，所述智能车载驾培终端包括CPU处理器、与CPU处理器连接的车载视频终端、ACC监测模块、通信单元、GPS单元和车动检测单元;其中，所述智能车载驾培终端的通信单元与所述的服务器无线连接，实现通信；
[0019]所述GPS单元用于实时采集车辆定位信息并发送到CPU处理器，CPU处理器将GPS定位信息通过通信单元上传到服务器；
[0020]所述ACC监测模块用于获取车辆启动的信号并发送到CPU处理器，所述车动检测单元用于获取车辆产生位移的信号并发送到CPU处理器，CPU处理器根据接收的车辆启动信号和位移信号控制所述的GPS单元开始培训计时；
[0021]所述车载视频终端用于获取音视频图像信号并发送到CPU处理器处理，CPU处理器将处理后的音视频图像信号通过通信单元上传到服务器。
[0022]如上所述的智能车载驾培系统，所述的服务器包括处理单元，分别与处理单元连接的连接单元和数据库存储单元，所述的处理单元用于接收智能车载驾培终端的数据，处理指令，判断指令的类型及有效性并做相应处理;所述的连接单元用于与智能车载驾培终端连接，接收终端的指令并反馈指令到终端;所述的数据库存储单元用于存取整个智能车载驾培系统的全部数据，包括学员信息、教练员信息、管理员信息、教练车信息、培训历史记录。
[0023]如上所述的智能车载驾培系统，所述智能车载驾培系统还包括与CPU处理器连接的继电器模块和油耗监测模块，所述的继电器模块设于车辆的油栗控制回路和发动机控制回路中并同时与所述的油栗控制回路和发动机控制回路串联连接，所述的油栗控制回路反馈油路供油的控制，所述的发动机控制回路反馈发动机的通电控制，所述的油耗监测模块用于实时监测油耗情况和检测车辆的异常状况并将信号发送到CPU处理器，CPU处理器通过通信单元上传到服务器，服务器反馈指令到CPU处理器，所述的CPU处理器根据接收的指令控制所述的继电器模块同时切断所述的油栗控制回路和发动机控制回路的通电。
[0024]如上所述的智能车载驾培系统，所述的服务器可设置电子围栏，所述的CPU处理器通过定时获取车辆的GPS坐标来判断车辆是否在所述的电子围栏内，若违反所述的服务器设定好的电子围栏规则，所述智能车辆驾培终端则上传报警信息到服务器。
[0025]如上所述的智能车载驾培系统，所述智能车载驾培系统还包括与CPU处理器连接的指纹识别单元、存储单元、人机对话装置和非接触式IC卡读卡器，所述的指纹识别单元连接有指纹传感器，用于采集现场用户指纹，通过CHJ处理器调用存储单元与存储单元已存储的指纹模板进行匹配验证，以确认教练员和学员的信息;所述的人机对话装置用于智能车载驾培终端和操作员之间的人机对话;所述的非接触式IC卡读卡器用于对教练员和学员身份卡息进行读取。
[0026]如上所述的智能车载驾培系统，所述的存储单元还预存有学员信息和教练员信息，学员信息与学员一一对应，每个学员信息均包含如下内容:指纹信息、蓝牙地址码信息和学员身份卡信息；所述蓝牙地址码信息与学员常用移动终端上的蓝牙地址码相同；所述学员常用移动终端上预装有培训客户端;操作人员能通过人机对话装置向处理器下达数据更新命令，收到数据更新命令后，处理器通过通信单元与服务器进行通信并下载最新的学员信息和教练员信息。
[0027]如上所述的智能车载驾培系统，所述处理单元包括GIS处理模块，通过接收智能车载驾培终端的GPS数据，结合GIS处理模块实时定位和追踪车辆所在位置以及还原车辆某个时间段的行驶轨迹。
[0028]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0029]1.服务器与智能车载驾培终端可保持实时的通信，保证了信息的及时更新，避免了前后脱节的问题；
[0030]2.通过车载视频终端可实现无线远程音视频监控，实时反映车内实况，且音视频图像压缩比增大，数据清晰度增强，有利于更清楚的观察车内实况，有效杜绝“学员作假、教练代考”等问题的出现；
[0031]3.处理单元通过接收终端的GPS数据，结合GIS可以实时查看车辆的状态和行驶轨迹，车动检测单元结合ACC监测模块可判断车辆是否启动并发生一段位移，若检测到车辆发生了位移，系统培训计时才会开始，可统计学员的实际有效学时和里程，提高学员的培训质量。
【附图说明】
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[0032]图1是本发明智能车载驾培系统的原理示意图；
[0033]图2是本发明智能车载驾培系统的第一实施例的结构示意图；
[0034]图3是本发明智能车载驾培系统的第二实施例的结构示意图；
[0035]图4是本发明智能车载驾培系统的指纹对比流程示意图；
[0036]图5是本发明智能车载驾培系统的车动检测流程示意图；
[0037]图6是现有驾培管理系统的结构示意图。
【具体实施方式】
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[0038]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
[0039]如图1、图2所示，智能车载驾培系统，包括智能车载驾培终端100、与智能车载驾培终端100连接的服务器200，所述智能车载驾培终端100包括CPU处理器105、与CPU处理器105连接的车载视频终端108、ACC监测模块101、通信单元102、GPS单元103和车动检测单元104;其中，所述智能车载驾培终端100的通信单元102与所述的服务器200无线连接，实现通信。所述通信单元可选Wi_Fi/4G/蓝牙等，实现智能车载驾培终端与服务器保持实时通信，保证了信息的及时更新，避免了前后脱节的问题。
[0040]所述GPS单元103用于实时采集车辆定位信息并发送到CPU处理器105，CPU处理器105将GPS定位信息通过通信单元上传到服务器200。所述的GPS单元103可查询某个时间段的GPS坐标并结合卫星地图实时定位和追踪车辆所在位置，通过GPS单元可实现卫星定位跟踪、里程计算、轨迹回放等功能。
[0041]如图5所示，所述ACC监测模块101用于获取车辆启动的信号并发送到CHJ处理器105，所述车动检测单元104用于获取车辆产生位移的信号并发送到CPU处理器105，CPU处理器105根据接收的车辆启动信号和位移信号控制所述的GPS单元103开始培训计时。所述的ACC监测模块101用于判断车辆是否启动，结合车动检测单元104判断车辆是否移动，所述的车动检测单元104可包括陀螺仪、重力传感加速度传感器等，所述的智能车载驾培终端100会连接车连ACC线当车辆移动速度过小或GPS单元无法捕捉定位信号时，通过车连ACC点火判断车辆是否启动结合终端陀螺仪、重力传感加速度判断车辆是否移动。若检测到车辆发生了位移，系统培训计时才会开始，可统计学员的实际有效学时和里程，提高学员的培训质量。
[0042]所述车载视频终端108用于获取音视频图像信号并发送到CPU处理器105处理，CPU处理器将处理后的音视频图像信号通过通信单元102上传到服务器。所述的车载视频终端108用于图像视频的采集处理，通过CPU处理器105下发的指令实现拍照、录像、录音等，并对相关的图像和音视频数据进行压缩上传到服务器，实现无线远程音视频监控，实时反映车内实况，因车载视频终端的音视频图像压缩比增大，数据清晰度增强，有利于更清楚的观察车内实况，有效杜绝“学员作假、教练代考”等问题的出现。
[0043]具体地，所述的服务器200包括处理单元202，分别与处理单元202连接的连接单元201和数据库存储单元203，所述的处理单元202用于接收智能车载驾培终端100的数据，处理指令，判断指令的类型及有效性并做相应处理;所述的连接单元201用于与智能车载驾培终端100连接，接收终端的指令并反馈指令到终端;所述的数据库存储单元203用于存取整个智能车载驾培系统的全部数据，包括学员信息、教练员信息、管理员信息、教练车信息、培训历史记录。所述的CPU处理器105根据接收的信号控制各组成模块，实现各模块的功能，并按照相关的通讯协议上传到服务器，所述的服务器200在收到相关协议信号后做相应的处理，在收到智能车载移动终端发过来的指令后，首先检验指令是否有效，有效就发送一个确认指令到智能车载移动终端，然后对指令进行解包、判断指令类型，多包的指令进行组装，把多个指令合并。最后按照指令类型处理指令所包含的信息，把相关信息保存到数据库、保存到文件。
[0044]如图3所示，本发明智能车载驾培系统基于第一实施例的第二实施例的结构示意图，所述智能车载驾培系统还包括与CPU处理器105连接的继电器模块110和油耗监测模块111，所述的继电器模块110设于车辆的油栗控制回路和发动机控制回路中并同时与所述的油栗控制回路和发动机控制回路串联连接，所述的油栗控制回路反馈油路供油的控制，所述的发动机控制回路反馈发动机的通电控制，所述的油耗监测模块用于实时监测油耗情况和检测车辆的异常状况并将信号发送到CPU处理器105，CPU处理器105通过通信单元102上传到服务器200，服务器200反馈指令到CPU处理器105，所述的CPU处理器105根据接收的指令控制所述的继电器模块110同时切断所述的油栗控制回路和发动机控制回路的通电。所述的油耗监测模块与车辆OBD (车载自动诊断系统)接口连接，OBD线定时发送车辆状况给智能车载驾培终端，用于实时监测优良消耗情况和检测车辆异常状况，并上传到服务器，所述的服务器和智能车载驾培终端均实现相关通信协议，服务器通过协议下发断油断电指令到智能车载驾培终端，智能车载驾培终端根据接收的指令控制继电器模块同时切断与继电器相连的油栗控制回路和发动机控制回路的通电，实现断油断电。
[0045]进一步地，所述的服务器200可设置电子围栏，所述的CPU处理器105通过定时获取车辆的GPS坐标来判断车辆是否在所述的电子围栏内，若违反所述的服务器设定好的电子围栏规则，所述智能车辆驾培终端则上传报警信息到服务器。所述的电子围栏为一个多边形的坐标，其点数可设置，至少3点以上。通过设置电子围栏可实现车辆越界报警，如果车辆超出电子围栏确定的范围，智能车载驾培终端则上传报警信息到服务器，服务端的管理员从而得知车辆的状况并作出处理。
[0046]再进一步地，所述智能车载驾培系统还包括与CPU处理器105连接的指纹识别单元107、存储单元、人机对话装置109和非接触式IC卡读卡器106，所述的指纹识别单元107连接有指纹传感器，用于采集现场用户指纹，通过CPU处理器调用存储单元与存储单元已存储的指纹模板进行匹配验证，以确认教练员和学员的信息;所述的人机对话装置109用于智能车载驾培终端100和操作员之间的人机对话;所述的非接触式IC卡读卡器106用于对教练员和学员身份卡信息进行读取。所述的人机对话装置109可包括可触控大尺寸液晶屏、电容式触摸屏，液晶屏可播放各类视频，广告，通知等。
[0047]更进一步地，所述服务器200和CPU处理器105内均预存有学员信息和教练员信息，学员信息与学员一一对应，每个学员信息均包含如下内容:指纹信息、蓝牙地址码信息和学员身份卡信息；所述蓝牙地址码信息与学员常用移动终端上的蓝牙地址码相同；所述学员常用移动终端上预装有培训客户端;操作人员能通过人机对话装置向CPU处理器105下达数据更新命令，收到数据更新命令后，CPU处理器通过通信单元102与服务器200进行通信并下载最新的学员信息和教练员信息。
[0048]如图4所示，本发明的智能车载驾培系统还涉及学员和教练员身份的登录验证过程:
[0049]I)系统初始化；
[0050]2)CHJ处理器驱动非接触式IC卡读卡器运行，插入IC卡，先教练员登陆后学员登陆;教练登陆:若非接触式IC卡读卡器检测到有教练员身份卡插入，则非接触式IC卡读卡器对教练员身份卡的信息进行读取;操作完毕后，非接触式IC卡读卡器提示读取成功并将读取到的信息发送至CPU处理器，进入步骤(3);若检测到无教练卡插入，CPU处理器控制人机对话装置语音提示插入教练卡;学员登陆:若非接触式IC卡读卡器检测到有学员身份卡插入，则非接触式IC卡读卡器对学员身份卡的信息进行读取;操作完毕后，非接触式IC卡读卡器提示读取成功并将读取到的信息发送至CPU处理器，进入步骤(3);若检测到无学员卡插入，CPU处理器控制人机对话装置语音提示插入学员卡；
[0051]3)CPU处理器将读取到的教练员身份卡信息与教练员信息进行匹配，若匹配成功，则教练员登陆成功，进入步骤(4);若匹配不成功，CPU处理器通过人机对话装置发出语音提示，并返回步骤(2) ;CPU处理器将读取到的学员身份卡的信息与学员信息进行匹配，若匹配成功，则提示学员要学习的科目，学员登陆成功，进入步骤(4);若匹配不成功，CPU处理器通过人机对话装置发出语音提示，并返回步骤(2);
[0052]4)登陆验证通过后，可实现下述功能:显示学员(学时和里程、培训学校和学习阶段)和教练信息;选择学习阶段，学习过程(学时信息、GPS定位信息、报警信息、图片信息等进行实时传输)，通过4G网络实时传输到后台数据库，并与交通局、交通局数据库实时同步；通过服务器的终端平台实时查看教学数据;驾校运营成本和质量的控制(油耗、学员培训情况、教练教学质量)，系统间隔时间回传车辆里程和油耗信息；统计所有学员的培训信息，列出报表已报名学员、在培训学员、培训完成学员；学习过程中，没有网络和断电情况下，系统把培训记录存储到本地，带有网络时统一上传本地培训记录，通过平台可实时查看当次和总的学习记录(学习过程，过程照片)。
[0053]5)签退，插入非接触式读卡器运行:先学员签退后教练签退，若非接触式读卡器检测到有学员身份卡插入，则非接触式读卡器对学员身份卡的信息进行读取，操作完毕后，CPU处理器通过人机对话装置发出语音提示，请刷指纹;然后CPU处理器将读取到的学员身份卡的信息与学员信息进行匹配，若匹配成功，则学员签退成功，若检测到无学员卡插入，CPU处理器控制人机对话装置语音提示插入学员卡;若非接触式读卡器检测到有教练身份卡插入，则非接触式读卡器对教练身份卡上的信息进行读取，操作完毕后，CPU处理器通过人机对话装置发出语音提示，请刷指纹;然后CPU处理器将读取到的教练身份卡的信息与教练信息进行匹配，若匹配成功，则教练签退成功，若检测到无教练卡插入，CPU处理器控制人机对话装置语音提示插入教练卡。
[0054]进一步地，所述处理单元202包括GIS(电子地图)处理模块，通过接收智能车载驾培终端100的GPS数据，结合GIS处理模块实时定位和追踪车辆所在位置以及还原车辆某个时间段的行驶轨。所述的GIS处理模块通过接受智能车载驾培终端的GPS定位信息生成车辆的运行轨迹、行驶状态等，GPS单元103实时采集车辆的定位信息，包括坐标、经玮度等，通过通信单元102将GPS定位信息实时上传到服务器200，保存到数据库203，可查询某个时间段的GPS坐标并结合电子地图展示在地图上，实现车辆行驶轨迹的跟踪。
[0055]本发明的智能车载驾培系统，通过信息化监控，采用ID卡验证、视频监控、行车数据采集等信息化系统确保数据更新具备实时性，学员培训学时、里程信息实现精确的统计，有效杜绝学员作假、教练代考等情况发生，有效提高培训质量，为社会输送合格的驾驶人员。
【主权项】
1.智能车载驾培系统，其特征在于包括智能车载驾培终端、与智能车载驾培终端连接的服务器，所述智能车载驾培终端包括CHJ处理器、与CPU处理器连接的车载视频终端、ACC监测模块、通信单元、GPS单元和车动检测单元;其中，所述智能车载驾培终端的通信单元与所述的服务器无线连接，实现通信； 所述GPS单元用于实时采集车辆定位信息并发送到CPU处理器，CPU处理器将GPS定位信息通过通信单元上传到服务器； 所述ACC监测模块用于获取车辆启动的信号并发送到CPU处理器，所述车动检测单元用于获取车辆产生位移的信号并发送到CHJ处理器，CPU处理器根据接收的车辆启动信号和位移信号控制所述的GPS单元开始培训计时； 所述车载视频终端用于获取音视频图像信号并发送到CHJ处理器处理，CPU处理器将处理后的音视频图像信号通过通信单元上传到服务器。2.根据权利要求1所述的智能车载驾培系统，其特征在于，所述的服务器包括处理单元，分别与处理单元连接的连接单元和数据库存储单元，所述的处理单元用于接收智能车载驾培终端的数据，处理指令，判断指令的类型及有效性并做相应处理;所述的连接单元用于与智能车载驾培终端连接，接收终端的指令并反馈指令到终端;所述的数据库存储单元用于存取整个智能车载驾培系统的全部数据，包括学员信息、教练员信息、管理员信息、教练车信息、培训历史记录。3.根据权利要求1所述的智能车载驾培系统，其特征在于，所述智能车载驾培系统还包括与CPU处理器连接的继电器模块和油耗监测模块，所述的继电器模块设于车辆的油栗控制回路和发动机控制回路中并同时与所述的油栗控制回路和发动机控制回路串联连接，所述的油栗控制回路反馈油路供油的控制，所述的发动机控制回路反馈发动机的通电控制，所述的油耗监测模块用于实时监测油耗情况和检测车辆的异常状况并将信号发送到CPU处理器，CPU处理器通过通信单元上传到服务器，服务器反馈指令到CPU处理器，所述的CPU处理器根据接收的指令控制所述的继电器模块同时切断所述的油栗控制回路和发动机控制回路的通电。4.根据权利要求1所述的智能车载驾培系统，其特征在于，所述的服务器可设置电子围栏，所述的CPU处理器通过定时获取车辆的GPS坐标来判断车辆是否在所述的电子围栏内，若违反所述的服务器设定好的电子围栏规则，所述智能车辆驾培终端则上传报警信息到服务器。5.根据权利要求1所述的智能车载驾培系统，其特征在于，所述智能车载驾培系统还包括与CPU处理器连接的指纹识别单元、存储单元、人机对话装置和非接触式IC卡读卡器，所述的指纹识别单元连接有指纹传感器，用于采集现场用户指纹，通过CPU处理器调用存储单元与存储单元已存储的指纹模板进行匹配验证，以确认教练员和学员的信息；所述的人机对话装置用于智能车载驾培终端和操作员之间的人机对话;所述的非接触式IC卡读卡器用于对教练员和学员身份卡信息进行读取。6.根据权利要求5所述的智能车载驾培系统，其特征在于，所述的存储单元还预存有学员信息和教练员信息，学员信息与学员一一对应，每个学员信息均包含如下内容:指纹信息、蓝牙地址码信息和学员身份卡信息；所述蓝牙地址码信息与学员常用移动终端上的蓝牙地址码相同；所述学员常用移动终端上预装有培训客户端;操作人员能通过人机对话装置向CPU处理器下达数据更新命令，收到数据更新命令后，CPU处理器通过通信单元与服务器进行通信并下载最新的学员信息和教练员信息。7.根据权利要求2所述的智能车载驾培系统，其特征在于，所述处理单元包括GIS处理模块，通过接收智能车载驾培终端的GPS数据，结合GIS处理模块实时定位和追踪车辆所在位置以及还原车辆某个时间段的行驶轨迹。
【文档编号】G09B19/16GK105931532SQ201610427991
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】王胜斌
【申请人】永州市金锐科技有限公司