一种驾考智能教学系统及驾考智能教学方法

摘要

本发明公开了一种驾考智能教学系统，包括基站模块、定位模块、数传模块以及车辆控制模块，语音教学模块，智能制动模块；基站模块用于实现位置信息精度的收敛；数传模块用于接收所述基站模块的定位数据，将定位数据处理后传输至车辆控制模块；所述定位模块用于获取车辆的定位信息，并将定位信息传输至所述车辆控制模块；所述车辆控制模块用于接收车辆的动态定位数据和静态定位数据，并结合方向盘角度、车辆转轴方向，车辆定位数据，车辆速度信息测算车辆的预计行驶轨迹，测算学员的学车过程，并控制所述语音教学模块实现对学员的语音指导；同时将学员的练习的数据进行存储，进行可视化的展示；必要时所述智能制动模块实现车辆的紧急制动。

说明书

技术领域

本发明涉及驾培行业教学领域，具体涉及一种驾考智能教学系统及驾考智能教学方法。

背景技术

随着车辆的不断普及，近些年学车的人数也是不断上升，截止目前，全国驾校1.9万余所，年培训学员接近3000万。对于现行的驾校教学来说，主要还是学员驾驶操作时，配备一个教练在一侧指导指挥(即一对一教学指导)，这样一方面会给学员带来一种压力，另一方面可能会在一定程度上影响学员产生一种依赖性从而不能很好地分析路况以及做出最好最快的判断。且这种模式存在着信息化程度低、驾校运营成本不断增加、教练工作量大、学员练车过程很难做到实时指导。

由于驾校每批学员都很多，而教练往往只有几个(平均比例约为15∶1)，在一定程度上会影响教学质量，而且在训练指导过程中也会产生很多的不平衡。例如教练指导某一学员时，其他学员只能在一旁等待。这样一方面浪费了学员的时间，另一方面也使学员上手操作的次数减少，从而在一定程度上导致学员的实际操作能力不足。如果为每一个学员都配备一个教练，这样会严重地提高驾校的教学成本。

因此，驾培行业需要一款智能教学辅助产品来解决学员练车教练无法实时指导的痛点，让服务标准化、驾培行业产业升级，提效降本，形成经营的良性循环。

当今市场上有关驾校的智能产品：1、大部分都是虚拟产品，即在电脑上模拟驾驶过程的一个软件，而这种产品存在与真实环境不同，练习效果不明显，不能直接面向驾校学员使用，也不能提供相应的指导学习功能。2、另一类智能产品，能满足部分智能辅助教学，但安装复杂，成本高昂，不利于驾校普及安装。

基于以上，急需研发一种驾考教学的产品既需要满足驾驶员培训系统辅助教学和机器人教学的需求，又得把成本控制在千元范围，便于驾校普及安装。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种驾考智能教学系统及驾考智能教学方法，以达到降低教学人力物力成本，提高数据传输质量和驾驶安全性的目的。

本发明采取的技术方案是，提供一种驾考智能教学系统，包括基站模块、定位模块、数传模块以及车辆控制模块，语音教学模块，智能制动模块；所述基站模块用于实现位置信息精度的收敛；所述数传模块用于接收所述基站模块的定位数据，将定位数据处理后传输至车辆控制模块；所述定位模块用于获取车辆的定位信息，并将定位信息传输至所述车辆控制模块；所述车辆控制模块用于接收车辆的动态定位数据和静态定位数据，并结合方向盘角度、车辆转轴方向，车辆定位数据，车辆速度信息测算车辆的预计行驶轨迹，测算学员的学车过程，并控制所述语音教学模块实现对学员的语音指导；同时将学员的练习的数据进行存储，进行可视化的展示；所述智能制动模块用于实现车辆的紧急制动；以实现驾考的智能教学及安全制动。

进一步的，所述基站模块为定点设置的基站。

进一步的，所述数传模块包括microhard电台和接收机，所述microhard电台用于将所述基站模块的数据发送给接收机，使得信号范围内的接收机都能收到相同的信号，实现一基站多用。

进一步的，所述定位模块包括；雷达定位设备以及双天线定位设备；所述雷达定位设备用于车辆的动态定位，所述双天线定位设备用于车辆的静态定位。

进一步的，所述双天线定位设备包括第一天线和第二天线，所述双天线定位设备中内置RKT双定位模块，包括RKT1模块和RKT2模块，所述RKT1模块用于获取第一天线所在位置的位置信息；所述RKT2模块用于获取第二天线所在位置的位置信息。

进一步的，还包括多个传感器，所述传感器用于测定车辆的驾驶数据，并将数据传输至所述车辆控制模块；所述驾驶数据至少包括车辆的方向盘角度、车辆转轴方向、档位、车辆急加速、车辆急减速、车辆急转弯数据。

进一步的，所述车辆控制模块包括ARM单片机以及存储器，所述ARM单片机用于连通所述数传模块和所述定位模块，对车辆驾驶数据进行分析，测算学员的学车过程，并控制所述语音教学模块实现对学员的语音指导；同时将学员的练习的数据进行存储，进行可视化的展示，并结合所述智能制动模块实现车辆的紧急制动；最终实现驾考的智能教学。

为了实现上述目的，本发明还提供一种驾考智能教学方法，包括以下步骤：

a)当驾驶航线位于驾校设置的标准线路之内时，所述车辆控制模块接收车辆的动态定位数据和静态定位数据，并对驾驶数据进行存储；当驾驶航线偏离驾校设置的标准线路之内时，所述车辆控制模块接收车辆的动态定位数据和静态定位数据，并对驾驶数据进行存储；同时控制所述语音教学模块实现对学员的语音指导，以纠正学员的驾驶行为；

b)当所述语音教学模块实现对学员的语音指导后，如学员纠正了驾驶行为，所述车辆控制模块继续接收车辆的动态定位数据和静态定位数据，对驾驶数据进行存储，并在后期进行可视化展示；当所述语音教学模块实现对学员的语音指导后，如学员未纠正驾驶行为，则所述车辆控制模块控制所述智能制动模块实现车辆的紧急制动。

进一步的，所述驾考智能教学方法还包括将教学期间形成的车辆数据、位置数据、多媒体数据汇总整合并形成教学辅助模型的步骤，每次的学员练习数据和教学辅助模型进行匹配拟合，对学员每次练习进行智能评判，便于学员自查以及教练员对学员的针对性指导工作。

进一步的，所述驾考智能教学方法还包括对可视化的学员驾驶数据进行展示的步骤，包括展示学员出错位置，出错频次，并给出对应的解决方案，供学员课后学习以及便于后期教练的个性化指导。

本发明选用体积小巧的小型基站来实现车辆位置信息精度的收敛，通过microhard电台把小型基站数据发送给接收机，让接收机测算出精确的位置信息；信号范围内的接收机都能收到相同的信号，实现一基站多用。且本发明采用了第一天线和第二天线，结合RKT1模块和RKT2模块双定位原理输出两路高精度位置信息，实现静态车辆的方向精确定位。

本发明设置了多个传感器，用于收集车辆的驾驶数据，如通过传感器可获取方向盘角度，并结合方向盘角度、车辆转轴方向，车辆定位数据，车辆速度信息测算车辆的预计行驶轨迹，测算学员的学车过程，并控制所述语音教学模块实现对学员的语音指导；同时将学员的练习的数据进行存储，后期可进行可视化的展示，供学员发现自身驾驶问题，也便于教练进行更直观的知道，能够提高教练的指导效率。且本发明设有雷达定位设备，结合车辆的智能制动模块实现车辆的紧急制动；以提高学员练习的安全性。同时还能监控车辆的急加速、急减速、急转弯等等紧急情况，实现紧急制动。

本发明采用的ARM单片机为STM32单片机，具有多路UART，能够接收到并转发位置信息；且通过现有技术中车辆中安装的计时终端设备实现基于点对点的智能辅助教学。且本发明基于C语言和Keil开发环境，程序自带bootload，设备具备初始化、日志存储和串口打印输出功能，方便远程升级与维护；本发明利用自组网，实现符合驾校场地环境的RTK高精定位环境，以及指定驾校学车内部数据互联互通协议。并将教学期间形成的车辆数据、位置数据、多媒体数据汇总整合并形成教学辅助模型，并以此生产可不断完善的辅助教学数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明集成双RTK模块和数传模块，实现基于小型移动站的区域高精定位，实现对rover的经纬度、高度、方向的精确定位；且本发明的驾考智能教学系统的Base和rover的一体化设计，每一部设备既可以当base也可以当rover，可灵活配置；可实现日志管理，远程程序更新，设备状态自诊断；且能够实现数据边缘计算，对外输出简单数据，减少主设备的运算负担；且接口丰富，可对接OBD、雷达、传感器、安全带检测器，车辆信号灯等，并把数据汇总传递给主设备，可对接自主开发的刹车设备。

本发明的驾考智能教学系统及教学方法专为驾培行业量身打造，配合公司现有计时终端实现基于高精度定位的辅助教学功能，能够应用于学员练车项目的自动识别、科目练习后的自动评判、学员学车过程的语音辅助、教练远程指导、以及安全驾驶等智能辅助教学。

本发明的驾考智能教学系统定位更加精准，能够提高教练的教学效率，实现一个教练同时辅导多名学员，教学质量更高，在保证学员安全的前提下，还能够减少学员的紧张感。

附图说明

图1为本发明驾考智能教学系统主要框架图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

实施例

本实施例提供一种驾考智能教学系统，包括基站模块、定位模块、数传模块以及车辆控制模块，语音教学模块，智能制动模块；所述基站模块用于实现位置信息精度的收敛；所述数传模块用于接收所述基站模块的定位数据，将定位数据处理后传输至车辆控制模块；所述定位模块用于获取车辆的定位信息，并将定位信息传输至所述车辆控制模块；所述车辆控制模块用于接收车辆的动态定位数据和静态定位数据，并结合方向盘角度、车辆转轴方向，车辆定位数据，车辆速度信息测算车辆的预计行驶轨迹，测算学员的学车过程，并控制所述语音教学模块实现对学员的语音指导；同时将学员的练习的数据进行存储，进行可视化的展示；所述智能制动模块用于实现车辆的紧急制动；以实现驾考的智能教学及安全制动。

优选的，本发明所述基站模块为定点设置的基站。

所述数传模块包括microhard电台和接收机，所述microhard电台用于将所述基站模块的数据发送给接收机，使得信号范围内的接收机都能收到相同的信号，实现一基站多用。

所述定位模块包括；雷达定位设备以及双天线定位设备；所述雷达定位设备用于车辆的动态定位，所述双天线定位设备用于车辆的静态定位。

所述双天线定位设备包括第一天线和第二天线，所述双天线定位设备中内置RKT双定位模块，包括RKT1模块和RKT2模块，所述RKT1模块用于获取第一天线所在位置的位置信息；所述RKT2模块用于获取第二天线所在位置的位置信息。

本实施例中的驾考智能教学系统还包括多个传感器，所述传感器用于测定车辆的驾驶数据，并将数据传输至所述车辆控制模块；所述驾驶数据至少包括车辆的方向盘角度、车辆转轴方向、档位、车辆急加速、车辆急减速、车辆急转弯数据。

所述车辆控制模块包括ARM单片机以及存储器，所述ARM单片机用于连通所述数传模块和所述定位模块，对车辆驾驶数据进行分析，测算学员的学车过程，并控制所述语音教学模块实现对学员的语音指导；同时将学员的练习的数据进行存储，进行可视化的展示，并结合所述智能制动模块实现车辆的紧急制动；最终实现驾考的智能教学。

实施例2

本实施例提供一种驾考智能教学方法，包括以下步骤：

a)当驾驶航线位于驾校设置的标准线路之内时，所述车辆控制模块接收车辆的动态定位数据和静态定位数据，并对驾驶数据进行存储；当驾驶航线偏离驾校设置的标准线路之内时，所述车辆控制模块接收车辆的动态定位数据和静态定位数据，并对驾驶数据进行存储；同时控制所述语音教学模块实现对学员的语音指导，以纠正学员的驾驶行为；

b)当所述语音教学模块实现对学员的语音指导后，如学员纠正了驾驶行为，所述车辆控制模块继续接收车辆的动态定位数据和静态定位数据，对驾驶数据进行存储，并在后期进行可视化展示；当所述语音教学模块实现对学员的语音指导后，如学员未纠正驾驶行为，则所述车辆控制模块控制所述智能制动模块实现车辆的紧急制动。

所述驾考智能教学方法还包括将教学期间形成的车辆数据、位置数据、多媒体数据汇总整合并形成教学辅助模型的步骤，每次的学员练习数据和教学辅助模型进行匹配拟合，对学员每次练习进行智能评判，便于学员自查以及教练员对学员的针对性指导工作。

在学员的一组练习结束后，本发明的驾考智能教学方法还包括对可视化的学员驾驶数据进行展示的步骤，包括展示学员出错位置，出错频次，并给出对应的解决方案，供学员课后学习以及便于后期教练的个性化指导；可通过APP将上述数据上传至学员和教练的移动端，方便课后的反复查看以及教练随时随地的灵活指导。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。