自动化车辆驾驶训练系统的制作方法

本实用新型涉及车辆驾驶培训技术领域，特别是涉及一种自动化车辆驾驶训练系统。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，无论是私家车还是公交车，都已经成为人们出行必不可少的交通工具，人们对于驾驶技术的学习需求也越来越多。目前的驾驶员培训方法主要依赖于教练员的言传身教，在培训的过程中，教练员采用一对一的方式对驾驶学员进行口头讲解和动作展示，但这种培训方式往往存在教学效率低下、教练员工作强度大的问题，而且由于不同教练员在驾驶知识和驾驶技术上存在的差异，导致驾驶学员的驾驶技术水平参差不齐。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的车辆驾驶培训方法存在的效率低下、教练员工作强度大的问题，提供一种自动化车辆驾驶训练系统。

为解决上述问题，本实用新型采取如下的技术方案：

一种自动化车辆驾驶训练系统，包括控制中心、无线接入子系统、红外检测子系统、无线接入节点客户端、车载自动诊断数据采集装置、安卓终端和紧急制动装置，

所述无线接入子系统包括若干个无线接入节点及全向天线装置，若干个所述无线接入节点及全向天线装置分布在训练场的各处，以使所述训练场实现无线信号覆盖；

所述无线接入节点客户端设置在车体上，并将所述车体的位置信息通过无线局域网发送至所述控制中心，所述控制中心通过无线网络将所述位置信息发送至所述安卓终端，所述安卓终端根据所述位置信息播报对应的预设提示语音；

所述红外检测子系统包括若干个分布在所述训练场上的车体检测装置，每一所述车体检测装置包括红外线发射器和用于接收所述红外线发射器发射的红外线的红外线接收器，每一所述车体检测装置中的所述红外线发射器和所述红外线接收器对称设置，且所述红外线接收器通过有线网络与所述控制中心通信连接，当所述红外线接收器接收的所述红外线中断时，所述红外线接收器向所述控制中心发送告警信息，所述控制中心对所述告警信息进行存储并将所述告警信息通过无线网络发送至所述安卓终端，所述安卓终端根据所述告警信息生成驾驶操作失误提示信息；

所述车载自动诊断数据采集装置、所述安卓终端和所述紧急制动装置设置在所述车体上，所述车载自动诊断数据采集装置采集所述车体的车体信息数据，并通过蓝牙通信将所述车体信息数据发送至所述安卓终端，所述安卓终端根据所述车体信息数据判断所述车体的车速是否大于阈值，若是，则所述安卓终端发送紧急制动指令至所述紧急制动装置，所述紧急制动装置根据所述紧急制动指令控制所述车体紧急制动。

上述自动化车辆驾驶训练系统利用红外检测子系统检测车体在训练场上的特定位置处的动作，当车体遮挡红外线而导致红外线接收器无法接收到红外线时，红外线接收器将向控制中心发出告警信息，而且安卓终端将根据控制中心反馈的告警信息生成驾驶操作失误提示信息，从而及时提醒驾驶员驾驶过程中出现的失误，同时，该自动化车辆驾驶训练系统利用车载自动诊断数据采集装置实时采集车体的车体信息数据，安卓终端根据车体信息数据判断车体的车速是否大于阈值，并在车速大于阈值时控制车体紧急制动，从而保障了驾驶员在车辆驾驶训练过程中的人身安全，此外，该自动化车辆驾驶训练系统能够对训练场实现无线信号覆盖，从而利用WLAN定位技术实现对车体的定位，安卓终端根据车体的位置信息播报对应的预设提示语音，从而实时提醒驾驶员车辆驾驶训练的进度和对应的训练项目，进一步增强了自动化车辆驾驶训练系统的实用性。

附图说明

图1为本实用新型其中一个实施例中自动化车辆驾驶训练系统的结构示意图；

图2为车体上坡定点停车侧视图；

图3为车体上坡定点停车俯视图；

图4为本实用新型其中一个具体实施方式中控制中心的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述。

本实用新型所提出的自动化车辆驾驶训练系统适用于驾校对新学员驾驶技术的训练，其为驾校训练新学员提供了一种自动化的驾驶训练方式，利用该自动化车辆驾驶训练系统可实现新学员的直接上车学习，而不需要教练员的全程陪同，因此该自动化的驾驶训练方式不再需要大量的教练员资源，同时极大地提高了教学效率、降低了教练员的工作强度。

在下面以驾校训练科目中的倒车入库为例，对本实用新型的自动化车辆驾驶训练系统进行详细说明。在其中一个实施例中，如图1所示，自动化车辆驾驶训练系统包括控制中心1、无线接入子系统、红外检测子系统、无线接入节点客户端3、车载自动诊断数据采集装置4、安卓终端5和紧急制动装置6。

具体地，本实施例中的无线接入子系统包括若干个无线接入节点及全向天线装置2，若干个无线接入节点及全向天线装置2分布在训练场的各处，以使训练场实现无线信号覆盖，其中，无线接入节点(即无线Access Point，无线AP节点)及全向天线装置2可以利用现有技术中的各种类型的AP节点与全向天线实现，本实施例中的无线接入节点及全向天线分布在训练场的各处，以保证训练场的无线信号的覆盖，使得车体无论在训练场的哪个角落都能通过车体上的无线接入节点客户端3接入无线局域网，同时，根据WLAN定位技术可知，无线接入节点及全向天线装置2还能为自动化车辆驾驶训练系统提供无线局域网定位功能，而且，在直径约两三百米的训练场中，无线局域网定位的精确程度与GPS定位的精确程度相当，因此利用WLAN定位技术对车体进行定位，能够获得车体较准确的位置信息。

无线接入节点客户端3(即AP客户端)设置在车体上，并将利用WLAN定位技术获得的车体的位置信息通过无线局域网发送至控制中心1，控制中心1接收车体的位置信息后，将位置信息通过无线网络发送至安卓终端5，安卓终端5根据位置信息播报对应的预设提示语音。在本实施例中，安卓终端5可以为基于安卓操作系统的智能手机或者平板电脑，其上装有自制的应用程序来实现相关的功能；安卓终端5存储有预设的提示语音，例如，预设的提示语音为“当前的驾驶训练项目为倒车入库”或者“即将进入侧方停车驾驶训练项目”等，当安卓终端5接收到控制中心1发送的车体的位置信息后，安卓终端5在存储器中查找与位置信息相匹配的预设的提示语音，并通过扬声器将匹配的预设的提示语音播放出来。

自动化车辆驾驶训练系统中的红外检测子系统包括若干个分布在训练场上的车体检测装置，每一车体检测装置都包括红外线发射器和红外线接收器，红外线发射器和红外线接收器对称设置，红外线接收器用于接收红外线发射器发射的红外线，并且红外线接收器通过有线网络与控制中心1通信连接。如图1所示的用于倒车入库的自动化车辆驾驶训练系统，四个车体检测装置按照车库位置分别设置在车库的四个侧边处，红外线发射器1和红外线接收器1对称设置在车体的左右两侧且位于车头位置高处，红外线发射器2和红外线接收器2对称设置在车体的左右两侧且位于车尾位置高处，红外线发射器3和红外线接收器3对称设置在车体的前后两侧且位于车体左侧处，红外线发射器4和红外线接收器4对称设置在车体的前后两侧且位于车体右侧处，当驾驶员在进行倒车入库项目训练时，如果驾驶员操作不当，导致车体边缘与车库位置不符，车体遮挡了某一个或者某几个红外线发射器所发射的红外线，致使与红外线发射器相对应的红外线接收器接收的红外线中断，此时红外线接收器通过有线网络向控制中心1发送告警信息，控制中心1接收红外线接收器发送的告警信息，并对告警信息进行存储，同时将告警信息通过无线网络发送至安卓终端5，安卓终端5根据告警信息生成驾驶操作失误提示信息，其中驾驶操作失误提示信息包括安卓终端发出声音、安卓终端的灯光闪烁以及安卓终端通过应用程序显示画面等，从而提醒驾驶人员其操作失误。

本实施例的自动化车辆驾驶训练系统还包括车载自动诊断数据采集装置4、安卓终端5和紧急制动装置6，车载自动诊断数据采集装置4、安卓终端5和紧急制动装置6都设置在车体上，车载自动诊断数据采集装置4用于采集车体的车体信息数据，其中，车载自动诊断数据采集装置4可以利用OBD(On-Board Diagnostics，OBD)盒子实现，车载自动诊断数据采集装置4所采集的车体信息数据包括车速数据、怠速时长数据、油耗数据、急刹车次数数据、急转弯次数数据、转弯角速度数据、胎压数据、气体排放量数据、行驶里程数据、电池状态数据、催化器状态数据以及发动机状态数据等等；车载自动诊断数据采集装置4通过蓝牙通信将所采集到的车体信息数据发送至安卓终端5，安卓终端5根据车体信息数据判断车体的车速是否大于阈值，如果安卓终端5判断车体的车速大于阈值，则安卓终端5发送紧急制动指令至紧急制动装置6，紧急制动装置6将根据紧急制动指令控制车体紧急制动，其中，紧急制动装置6包括指令接收模块、联动机械结构以及与联动机械结构连接的、设置在副驾驶位置上的额外制动踏板，指令接收模块接收到安卓终端5发送的紧急制动指令后，指令接收模块控制联动机械机构启动，联动机械结构带动副驾驶位置上的额外制动踏板踩下，从而使车体实现紧急制动，本实施例中的紧急制动装置6也可以采用现有技术中的其它结构的紧急制动装置实现。

上述实施例所提出的自动化车辆驾驶训练系统利用红外检测子系统检测车体在训练场上的特定位置处的动作，当车体遮挡红外线而导致红外线接收器无法接收到红外线时，红外线接收器将向控制中心发出告警信息，而且安卓终端将根据控制中心反馈的告警信息生成驾驶操作失误提示信息，从而及时提醒驾驶员驾驶过程中出现的失误，同时，该自动化车辆驾驶训练系统利用车载自动诊断数据采集装置实时采集车体的车体信息数据，安卓终端根据车体信息数据判断车体的车速是否大于阈值，并在车速大于阈值时控制车体紧急制动，从而保障了驾驶员在车辆驾驶训练过程中的人身安全，此外，该自动化车辆驾驶训练系统能够对训练场实现无线信号覆盖，从而利用WLAN定位技术实现对车体的定位，安卓终端根据车体的位置信息播报对应的预设提示语音，从而实时提醒驾驶员车辆驾驶训练的进度和对应的训练项目，进一步增强了自动化车辆驾驶训练系统的实用性。

上述实施例仅以驾校训练科目中的倒车入库为例，对本实用新型的自动化车辆驾驶训练系统进行了详细说明，但对于本领域技术人员而言，本实用新型所提出的自动化车辆驾驶训练系统完全可以应用于驾驶考试科目二中的其他项目训练，如直线行驶、侧方停车、上坡定点停车、直角转弯、曲线行驶等。例如，如图2上坡定点停车侧视图和图3上坡定点停车俯视图所示，在规定停车位置，设置四对车体检测装置(红外线发射器A和红外线接收器A，红外线发射器B和红外线接收器B，红外线发射器C和红外线接收器C，红外线发射器D和红外线接收器D)，每一车体检测装置中的红外线发射器和红外线接收器分别设置在规定停车位置的路的两侧，红外线发射器B和红外线发射器C发射的红外线接近车轮的边缘，红外线发射器A和红外线发射器D发射的红外线离车轮边缘稍远，为保证能够准确确定停车时车轮的位置是否恰好位于规定停车位置，各个红外线发射器和红外线接收器距离地面的高度应不高于车体底盘距离地面的高度，如果驾驶员停车时操作不当，车轮遮挡住其中任意一个红外线发射器发射的红外线时，对应的红外线接收器都将向控制中心发送告警信息，此时安卓终端也将根据告警信息生成驾驶操作失误提示信息，提醒驾驶员操作失误；当驾驶员停车时将前侧车轮停于图3所示的红外线发射器B发射的红外线和红外线发射器C发射的红外线之间时，此时没有红外线被车轮遮挡，红外线接收器不会发出告警信息，表明驾驶员的停车合格。对于本领域技术人员而言，在本实用新型的基础之上，可以根据驾驶训练项目的实际要求，合理设计红外线发射器和红外线接收器的位置，实现对车体在细节位置处的动作是否达标的判断，故此处不再赘述。

作为一种具体的实施方式，自动化车辆驾驶训练系统还包括设置在训练场上的视频监控子系统，视频监控子系统与控制中心连接，控制中心包括第一本地服务器、第二本地服务器和第三本地服务器，且第一本地服务器、第二本地服务器和第三本地服务器之间通过交换机连接；第一本地服务器通过交换机接收红外线接收器发送的告警信息，并对告警信息进行存储；第二本地服务器通过交换机接收视频监控子系统拍摄的车辆视频信息，并对车辆视频信息进行存储；第三本地服务器为第二本地服务器的冗余备份服务器。

在本实施方式中，视频监控子系统设置在训练场上，其作用在于对训练场上的车体的状况进行监控，在具体实施时，视频监控子系统包括多个摄像头，摄像头的类型可以为球型摄像头、红外摄像头等，各个摄像头分布在训练场的各处，使得无论车体位于训练场的任何角落，都能够有摄像头捕捉到车体的影像，实现对训练场上的车体的实时无死角监控。

如图4所示，控制中心包括第一本地服务器100、第二本地服务器200和第三本地服务器300，并且第一本地服务器100、第二本地服务器200和第三本地服务器300之间通过交换机连接，本实施方式中的第一本地服务器100、第二本地服务器200和第三本地服务器300都可以由装有windows系统的计算机实现，其中第一本地服务器100通过交换机接收红外线接收器发送的告警信息，并对告警信息进行存储，第二本地服务器200装有自制的windows平台的应用程序，第二本地服务器200通过交换机接收视频监控子系统拍摄的车辆视频信息，其主要用来监控训练场上车体的动作和状况，并对车辆视频信息进行记录和存储，以便后期数据的追溯，第三本地服务器300为第二本地服务器200的冗余备份服务器，其和第二本地服务器200之间互为冗余备份，从而提高自动化车辆驾驶训练系统的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。