车辆驾驶教学智能辅助指导方法及系统的制作方法
车辆驾驶教学智能辅助指导方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种智能交通控制领域，智能交通控制系统是一个基于现代电子信息 技术面向交通运输、车辆控制的服务系统，特别是涉及一种车辆驾驶教学智能辅助指导方 法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着车辆的不断普及，近些年学车的人数也是不断的上升，经过调查我们发现，驾 校的老师的工作量是非常大的，同样的技术动作同一个驾校的老师可能在一天内要不断地 重复，这或许会导致驾校老师不耐烦的心理变化，从而引起学生与驾校老师之间的矛盾。另 外，由于学车人数众多，传统面授教学在学车时间和次数上受到较多限制，学员不能灵活选 择。
[0003] 当今市场上有关驾校的智能产品几乎全部是虚拟产品，即在电脑上模拟驾驶过程 的一个软件，而这种产品存在着以下问题：
[0004] 1)电脑模拟的驾车练习与真实的驾校环境是不同的，因此练习效果并不明显；
[0005] 2)不同的地区的驾校教学是差别的，这类产品并不能根据驾校的改变而改变。
[0006] 在驾校车辆学习过程中，倒车入库是最为复杂的练习行为，当时市场上有关倒车 的产品主要是自动泊车技术，但是这类产品存在着以下的问题：
[0007] 此类产品并不能面向驾校学员使用；
[0008] 此类广品不能提供相应的指导学习功能；
[0009] 此类产品采用收发一体式传感器，收发一体式易受环境干扰，精度不如收发分开 式高。
[0010] 此类产品不能实现倒车过程的路线生成，驾驶人员不能从之前的驾驶过程中获取 相应的操作经验。
【发明内容】
[0011] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种车辆驾 驶教学智能辅助指导方法。
[0012] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种车辆驾驶教学智能辅助指导方 法，包括以下步骤：
[0013] S1，在教学车辆尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超 声波接收装置，所述k为不小于2的正整数；
[0014] 其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的坐标为 (x2,y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3,y3)，……，第i个超声波接收装置的坐标为 (Xi，yi)，所述i为不大于k的正整数；
[0015] S2，获取教学车辆的速度；
[0016] S3,每次利用步骤S1中的2个超声波接收装置对车辆进行实时定位；
[0017] S4,在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算车辆每次转向需要的最大转向 角，并提示教学车辆进行方向盘转角调节。
[0018] 本发明针对驾校汽车的倒车入库教学展开研宄，旨在实现面对驾校倒车入库教学 的自动指导功能。目前，国内外此方面的研宄还是空白，本发明的开发研宄将在车辆控制领 域以及驾校应用方向开拓新的思路，具有巨大的经济效益，应用前景和社会意义。本发明解 决了如下技术问题：
[0019] 实时的对汽车进行定位，获取汽车的位置参数，利用收发分开式超声波传感器对 汽车进行定位，获得汽车相应的位置信息。针对驾校的环境，本发明实现了相应的超声波超 感器排放阵列，利用此阵列可以实现对汽车整个倒车行为位置信息的捕捉。
[0020]实时的获取汽车的速度参数（利用0BDII接口读取汽车实时的速度信息）；
[0021] 针对不同的驾校建立不同的参数的倒车模型，并对倒车入库实现实时的路线规 划，驾校的参数信息包括入库长度参数，汽车长度参数，驾驶距离参数。
[0022] 实现对于错误驾驶的实时语音指导功能，包括新的倒车路径规划，错误修正以及 语音提示。本功能需要在车载智能平板（此处采用wind〇WS7系统平板）应用客户端软件 (java)；
[0023] 实现倒车过程的路线生成，练习结束后可以回看之前的驾车路线，从而很容易的 获得相应练习的经验。
[0024] 在本发明的一种优选实施方式中，倒车入库时需要在倒车路线上设置6个超声波 接收装置，其中，6个超声波接收装置分别为第1超声波接收装置、第2超声波接收装置、第 3超声波接收装置、第4超声波接收装置、第5超声波接收装置、第6超声波接收装置；
[0025] 第1超声波接收装置与第2超声波接收装置相距为Q米，第1超声波接收装置与 第2超声波接收装置的连线与Y轴方向平行摆放，第1超声波接收装置与第2超声波接收 装置均朝向为X轴方向；
[0026] 第3超声波接收装置与路边相距W米，第4超声波接收装置与库边相距E米，并且 第3超声波接收装置的朝向与X轴成R度，第4超声波接收装置的朝向与Y轴成T度；
[0027] 第5超声波接收装置、第6超声波接收装置摆放在库底，第5超声波接收装置与第 6超声波接收装置的连线与x轴方向平行，第5超声波接收装置与第6超声波接收装置的朝 向均为y轴正方向。
[0028] 在本发明的一种优选实施方式中，所述Q、W、E、R、T依次为1、0-2、0-2、30-60、 30-60〇
[0029] 在本发明的一种优选实施方式中，教学车辆位置坐标的计算方法为：
[0031] 其中，（Xni，ym)为第m个超声波接收装置的坐标，（xn，yn)为第m个超声波接收装置 的坐标，m、n均为不大于k的正整数，dm为第m个超声波接收装置到超声波发射装置的距 离，dn为第n个超声波接收装置到超声波发射装置的距离。
[0032] 针对驾校的环境，本项目实现了相应的超声波超感器排放阵列，利用此阵列可以 实现对汽车整个倒车行为位置信息的捕捉；实时的对汽车进行定位，获取汽车的位置参数 (车辆后轮轴线中心坐标（\，^))，利用收发分开式超声波传感器对汽车进行定位，获得汽 车相应的位置信息。
[0033] 在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算需要的转向角的方法为：
[0034] S311，根据传感器传输的数据，计算：
[0037] \ =i
[0038] yr=y
[0039] 其中：\，L为后轴中心点坐标值；
[0040] 0 ^为初始位置航向角，在驾校环境中该值为0 ;
[0041] 6为汽车运动过程中在很短的时间内航向角的变化；
[0042] 1^为轴距，0为坐标系X轴与车主轴的夹角；P为车辆前轮方向与车辆主轴夹角， 前轮逆时针旋转取负，顺时针旋转取正；v为车辆的运动速度，车辆倒车时为正，前进为负。
[0043] S312,计算
其中，（x,，y,)为车辆后轮轴线中心坐标，dis tance为车辆后轴中心距原点的距离；
[0044] x=distance，x为中间参量，
[0045] S313,将x输入Z型和S型隶属度函数，得出两个隶属度yZnif，ySnif，比较 ySmf大小：
[0046] 若yZnif>ySnif，则隶属度取yZnif，代表此时距离原点为近距离；
[0047]若ySnif>yZnif，则隶属度取ySnif，代表此时距离原点为远距离；
[0048] 其中，distance为车辆后轴中心点到原点的距离；
[0049] S314,根据步骤S313计算的结果，计算近距离或远距离时的转向角，当车尾的超 声波发射装置的连线与库底的车声波接收装置的连线平行会大致平行，并且俩两天连线的 距离小停车阈值时，成功倒车入库后，退出，否则，返回步骤S311。
[0050] 在本发明的一种优选实施方式中，距离的隶属度函数Z型和S型，分别定义为近距 离和远距离，
[0051] Z型隶属度函数为：
[0053] S型隶属度函数为：
[0055] 其中，Z、S隶属度函数在模型中的取值范围是0-25000mm，a是1000mm，b是 2000mm〇
[0056] 在本发明的一种优选实施方式中，当距离为远时：
[0062] 当距离为近时：
[0066] 其中，a为外转向轮偏转角，0为内转向轮偏转角，tmp为中间变量，out为输出 前轮拐角值，distance为后轴中心距原点的距离，c为航向角，roundO为取四舍五入之 后的值。
[0067] 针对不同的驾校建立不同的参数的倒车模型，并对倒车入库实现实时的路线规 划，驾校的参数信息包括入库长度参数，汽车长度参数，驾驶距离参数。本项目采用的模型 是基于阿克曼转角分析的运动学模型，以及倒车的模糊控制理论实现路径的规划功能。 [0068] 在本发明的一种优选实施方式中，还包括步骤S5 :在显示屏中显示倒车轨迹。 [0069] 本发明还提供了一种车辆驾驶教 学智能辅助指导系统，在教学车辆尾部安装有 超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超声波接收装置，所述k为不小于2的 正整数；其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的坐标为 (x2,y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3,y3)，……，第i个超声波接收装置的坐标为 (Xi，yi)，所述i为不大于k的正整数；控制器获取教学车辆的速度；并且利用权利要求4进 行实时定位；控制器根据权利要求5获得转向角，并提示教学车辆进行方向盘转角调节。
[0070] 实现倒车过程的路线生成，练习结束后可以回看之前的驾车路线，从而很容易的 获得相应练习的经验。
[0071] 所以能否用现有的技术帮助驾校老师实现一部分的指导工作，实现驾校由完全的 人力工作向智能化自动化转变是本发明的一个研宄初衷。但是现在并没有这个方向的产 品，所以本发明填补了驾校智能教学的一个空白。
[0072] 因此，本发明是主要研宄倒车入库过程的指导。
[0073] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明能够对倒车入 库自动指导提不的功能。
【附图说明】
[0074] 图1是本发明超声波接收装置摆放阵列示意图。
[0075] 图2是本发明运动学分析示意图。
[0076] 图3是本发明路线回放示意图。
[0077] 图4是本发明车速读取示意图。
【具体实施方式】
[0078] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0079] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底" "内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限 制。
[0080] 在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语"安装"、"相连"、 "连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可 以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。
[0081] 本发明公开了一种车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，包括以下步 骤：
[0082] S1，在教学车辆尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超 声波接收装置，其中，k为不小于2的正整数；
[0083] 其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的坐标为 (x2,y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3,y3)，……，第i个超声波接收装置的坐标为 (Xi，yi)，所述i为不大于k的正整数。
[0084] 在本实施方式中，倒车入库时需要在倒车路线上设置6个超声波接收装置，其中， 6个超声波接收装置分别为第1超声波接收装置、第2超声波接收装置、第3超声波接收装 置、第4超声波接收装置、第5超声波接收装置、第6超声波接收装置。以图1所示，按照 地图的方向规则，以车库为第一区域，车库左侧为第二区域，第二区域上部的车道为第三区 域，第1超声波接收装置和第2超声波接收装置均位于第三区域，第1超声波接收装置与第 2超声波接收装置相距为Q米，第1超声波接收装置与第2超声波接收装置的连线与Y轴 方向平行，第1超声波接收装置与第2超声波接收装置均朝向为X轴方向且正对车辆驶来 的方向。第3超声波接收装置与第4超声波接收装置均位于第二区域，第3超声波接收装 置与路边相距W米，第4超声波接收装置位于第3超声波接收装置之下且与库边相距E米， 并且第3超声波接收装置的朝向与X轴成R度，第4超声波接收装置的朝向与Y轴成T度。 第5超声波接收装置与第6超声波接收装置位于第一区域，第5超声波接收装置、第6超声 波接收装置摆放在库底，第5超声波接收装置与第6超声波接收装置的连线与x轴方向平 行，朝向为7轴正方向。在本实施方式中，9^、1?、1'依次为1、0-2、0-2、30-60、30-60，如 图1所示。
[0085] S2，获取教学车辆的速度，在本实施方式中，采用汽车0BD获取车辆速度。
[0086] S3,每次利用步骤S1中的相邻的2个超声波接收装置对车辆进行实时定位；在本 实施方式中，教学车辆位置坐标的计算方法为：
[0088] 其中，（Xni，ym)为第m个超声波接收装置的坐标，（xn，yn)为第m个超声波接收装置 的坐标，m、n均为不大于k的正整数，dm为第m个超声波接收装置到超声波发射装置的距 离，dn为第n个超声波接收装置到超声波发射装置的距离。
[0089] S4,在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算车辆每次转向需要的最大转向 角，并提示教学车辆进行方向盘转角调节。在本实施方式中，如图2所示，转向角的计算方 法为：
[0090] S311，根据传感器传输的数据，计算：
[0093] A= 土
[0094] yr=y
[0095] 其中：Xpl为后轴中心点坐标值；
[0096] 9 ^为初始位置航向角，在驾校环境中该值为0 ;
[0097] g为汽车运动过程中在很短的时间内航向角的变化；
[0098]a为外转向轮偏转角，0为内转向轮偏转角，1^为轴距，B为两侧主轴线与地面 交点之间的距离，巾为等效前轮转角，9为坐标系X轴与车主轴的夹角；P为车辆前轮方 向与车辆主轴夹角，前轮逆时针旋转取负，顺时针旋转取正；v为车辆的运动速度，车辆倒 车时为正，前进为负；
[0099]S312,计算
[0100]
其中，（Xr,yr)为车辆后轮轴线中心坐标，distance为车 辆后轴中心距原点的距离；
[0101] x=distance，x为中间参量，
[0102] S313,将x输入Z型和S型隶属度函数，得出两个隶属度yZnif，ySnif，比较 ySmf大小：
[0103] 若yZnif>ySnif，则隶属度取yZnif，代表此时距离原点为近距离；
[0104]若ySnif>yZnif，则隶属度取ySnif，代表此时距离原点为远距离；
[0105] 其中，distance为车辆后轴中心点到原点的距离。
[0106] 在本实施方式中，距离的隶属度函数Z型和S型，分别定义为近距离和远距离，
[0107] Z型隶属度函数为：
[0109]S型隶属度函数为：
[0111] 其中，Z、S隶属度函数在模型中的取值范围是0-25000mm，a是1000mm，b是 2000mm〇
[0112] S314,根据步骤S313计算的结果，计算近距离或远距离时的转向角，具体为：当距 离为远时：
[0118] 当距离为近时：
[0122] 其中，a为外转向轮偏转角，0为内转向轮偏转角，tmp为中间变量，out为输出 前轮拐角值，distance为后轴中心距原点的距离，c为航向角，roundO为取四舍五入之 后的值。
[0123] 其中，Out为前轮拐角值；
的含义为：
[0124] out在[_JT/4，JT/4]范围内就取out值；
[0125] 0ut〈-Ji/4 时，取-Jr/4 ;
[0126] 0ut>JT/4 时，取JT/4 ;
[0127] 即out值不能小于-it/4,不能大于it/4。
[0128] 当车尾的超声波发射装置的连线与库底的车声波接收装置的连线平行或大致平 行，并且两连线的距离小停车阈值时，成功倒车入库后，退出；否则，返回步骤S311。
[0129] 在本发明的一种优选实施方式中，如图3所示，还包括步骤S5 :在显示屏中显示倒 车轨迹。
[0130] 在本发明的一种优选实施方式中，步骤S2中，包括以下步骤：
[0131] S31，在仪表板下方或者方向盘附近安装有车辆检测仪；
[0132] S32,用ELM327读取车辆检测仪中的车辆运动速度数据。
[0133] 利用0BDII获取车辆速度信息：
[0134] 所有装备0BDII系统的车辆有统一的16pin诊断座，一般位于仪表板下方或者方 向盘附近，形状如下表所示，而且各pin脚已经被SAE作了规定。
[ 0135] 接脚定义：
[0137] 采用ELM327读取0BD中的数据，加少了相应的工作量：
[0138] 在使用串口通讯程序或是串口调试软件前，首先必须设置正确的COM端口号和正 确的波特率。串口设置默认为38400波特率，8个数据位，校验位为0,停止位为1位。如果 设置错误的话，将不能正常通讯。
[0139] 接下来，初始化ELM-327。其初始化的指令为：[email protected] 0100。依次 发送这些指令，并且需在每个指令后加上回车。返回0K表示每步指令执行成功。返回〉？ 则表示指令不识别。最后，如果返回头位41 00的十六进值代表初始化成功。并且所有的 ELM-327指令返回的响应都以一个回车符（OxOD)及一个可选的换行符（OxOA)结束。
[0140] 最后，通过ELM-327指令获取车辆的速度信息。可以向ELM-327发送指令01 0D， 加上回车，实现车速的查询功能。返回的数据是以41开头，后跟两位16进制数，表示实际 车速大小。其中41 0D00为16进制，41 0D表示前缀，00表示目前车速为0m/s;如图4所 不〇
[0141] 本发明还提供了一种车辆驾驶教学智能辅助指导系统，如图1所示，在教学车辆 尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超声波接收装置，所述k为不 小于2的正整数；其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的 坐标为（x2,y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3,y3)，……，第i个超声波接收装置的 坐标为（Xi，yi)，所述i为不大于k的正整数；控制器获取教学车辆的速度；并且利用权利 要求4进行实时定位；控制器根据权利要求5获得转向角，并提示教学车辆进行方向盘转角 调节。
[0142] 本实施方式中，PC机发送启动测量命令给发射端，延时等待；发射端发送超声波， 并通知接收端启动计时；PC机延时结束后，从接收端读取距离数据。
[0143] 以PC机为核心，通过无线通道和发射、接收端通讯来进行调度；发射端只完成发 射超声波并通知接收端计时；接收端只完成测距计时，PC机负责启动发射，并读取距离数 据。
[0144] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0145] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 一种车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，在教学车辆尾部安装超声波发射装置，在教学车辆行驶的道路上设置k个超声波 接收装置，所述k为不小于2的正整数； 其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的坐标为 (x2, y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3, y3)，……，第i个超声波接收装置的坐标为 (Xi，Yi)，所述i为不大于k的正整数； 52, 获取教学车辆的速度； 53, 每次利用步骤Sl中的2个超声波接收装置对车辆进行实时定位； 54, 在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算车辆每次转向需要的最大转向角，并 提示教学车辆进行方向盘转角调节。2. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，倒车入库时 需要在倒车路线上设置6个超声波接收装置，其中，6个超声波接收装置分别为第1超声波 接收装置、第2超声波接收装置、第3超声波接收装置、第4超声波接收装置、第5超声波接 收装置、第6超声波接收装置； 第1超声波接收装置与第2超声波接收装置相距为Q米，第1超声波接收装置与第2 超声波接收装置的连线与Y轴方向平行，第1超声波接收装置与第2超声波接收装置均朝 向为X轴方向； 第3超声波接收装置与路边相距W米，第4超声波接收装置与库边相距E米，并且第3 超声波接收装置的朝向与X轴成R度，第4超声波接收装置的朝向与Y轴成T度； 第5超声波接收装置、第6超声波接收装置摆放在库底，第5超声波接收装置与第6超 声波接收装置的连线与X轴方向平行，朝向为y轴正方向。3. 根据权利要求2所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，所述Q、W、E、 R、T 依次为 1、0-2、0-2、30-60、30-60。4. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，步骤S3中，教 学车辆位置坐标的计算方法为：其中，（xm，ym)为第m个超声波接收装置的坐标，（xn，y n)为第η个超声波接收装置的坐 标，m、η均为不大于k的正整数，dm为第m个超声波接收装置到超声波发射装置的距离，d η为第η个超声波接收装置到超声波发射装置的距离。5. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，在步骤S3获 得的实时定位信息的指导下计算需要的转向角的方法为： S311，根据传感器传输的数据，计算：其中 Xr X .V=V 其中^为后轴中心点坐标值； Θ C1为初始位置航向角，在驾校环境中该值为O ; 涹为汽车运动过程中在很短的时间内航向角的变化； 1^为轴距，Θ为坐标系X轴与车主轴的夹角；炉为车辆前轮方向与车辆主轴夹角，前 轮逆时针旋转取负，顺时针旋转取正；V为车辆的运动速度，车辆倒车时为正，前进为负； 5312, 计算，其中，（Xp yj为车辆后轮轴线中心坐标，distance为 车辆后轴中心距原点的距离； X = distance，X为中间参量， 5313, 将X输入Z型和S型隶属度函数，得出两个隶属度μΖπ?，Usnlf，比较μΖηι#Ρ μ Snlf大小： 若μΖηΛ> μ Snif，则隶属度取μΖηΛ，代表此时距离原点为近距离； 若ySnif> μ Znif，则隶属度取Usnif，代表此时距离原点为远距离； 5314, 根据步骤S313计算的结果，计算近距离或远距离时的转向角，当车尾的超声波 发射装置的连线与库底的车声波接收装置的连线平行会大致平行，并且俩两天连线的距离 小停车阈值时，成功倒车入库，退出，否则，返回步骤S311。6.根据权利要求5所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，距离的隶属 度函数Z型和S型，分别定义为近距离和远距离， Z型隶属度函数为：S型隶属度函数为：其中，Z、S隶属度函数在模型中的取值范围是0-25000mm，a是1000mm，b是2000mm。7. 根据权利要求5或6所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于， 当距离为远时：当距离为近时：其中，α为外转向轮偏转角，β为内转向轮偏转角，tmp为中间变量，out为输出前轮 拐角值，distance为后轴中心距原点的距离，c为航向角，roundO为取四舍五入之后的值。8. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，还包括步骤 S5 :在显示屏中显示倒车轨迹。9. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导系统，其特征在于，在教学车辆 尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超声波接收装置，所述k为不 小于2的正整数；其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的 坐标为（x2, y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3, y3)，……，第i个超声波接收装置的 坐标为Ui, Yi)，所述i为不大于k的正整数；控制器获取教学车辆的速度；并且利用权利 要求4进行实时定位；控制器根据权利要求5获得转向角，并提示教学车辆进行方向盘转角 调节D
【专利摘要】本发明公开了一种车辆驾驶教学智能辅助指导方法及系统，包括以下步骤：S1，在教学车辆尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超声波接收装置；S2，获取教学车辆的速度；S3，每次利用步骤S1中的2个超声波接收装置对车辆进行实时定位；S4，在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算需要车辆每次转向需要的最大转向角，并提示教学车辆进行方向盘转角调节。本发明实时对车辆进行定位，获取车辆的位置参数，实现对车辆的转向的提示。
【IPC分类】G09B9/042, G09B9/052
【公开号】CN104900112
【申请号】CN201510341146
【发明人】曾令秋, 曾兆伟, 王茜, 郭冉, 崔鑫, 韩庆文, 陈潇然
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月17日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种智能交通控制领域，智能交通控制系统是一个基于现代电子信息 技术面向交通运输、车辆控制的服务系统，特别是涉及一种车辆驾驶教学智能辅助指导方 法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着车辆的不断普及，近些年学车的人数也是不断的上升，经过调查我们发现，驾 校的老师的工作量是非常大的，同样的技术动作同一个驾校的老师可能在一天内要不断地 重复，这或许会导致驾校老师不耐烦的心理变化，从而引起学生与驾校老师之间的矛盾。另 外，由于学车人数众多，传统面授教学在学车时间和次数上受到较多限制，学员不能灵活选 择。
[0003] 当今市场上有关驾校的智能产品几乎全部是虚拟产品，即在电脑上模拟驾驶过程 的一个软件，而这种产品存在着以下问题：
[0004] 1)电脑模拟的驾车练习与真实的驾校环境是不同的，因此练习效果并不明显；
[0005] 2)不同的地区的驾校教学是差别的，这类产品并不能根据驾校的改变而改变。
[0006] 在驾校车辆学习过程中，倒车入库是最为复杂的练习行为，当时市场上有关倒车 的产品主要是自动泊车技术，但是这类产品存在着以下的问题：
[0007] 此类产品并不能面向驾校学员使用；
[0008] 此类广品不能提供相应的指导学习功能；
[0009] 此类产品采用收发一体式传感器，收发一体式易受环境干扰，精度不如收发分开 式高。
[0010] 此类产品不能实现倒车过程的路线生成，驾驶人员不能从之前的驾驶过程中获取 相应的操作经验。
【发明内容】
[0011] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种车辆驾 驶教学智能辅助指导方法。
[0012] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种车辆驾驶教学智能辅助指导方 法，包括以下步骤：
[0013] S1，在教学车辆尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超 声波接收装置，所述k为不小于2的正整数；
[0014] 其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的坐标为 (x2,y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3,y3)，……，第i个超声波接收装置的坐标为 (Xi，yi)，所述i为不大于k的正整数；
[0015] S2，获取教学车辆的速度；
[0016] S3,每次利用步骤S1中的2个超声波接收装置对车辆进行实时定位；
[0017] S4,在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算车辆每次转向需要的最大转向 角，并提示教学车辆进行方向盘转角调节。
[0018] 本发明针对驾校汽车的倒车入库教学展开研宄，旨在实现面对驾校倒车入库教学 的自动指导功能。目前，国内外此方面的研宄还是空白，本发明的开发研宄将在车辆控制领 域以及驾校应用方向开拓新的思路，具有巨大的经济效益，应用前景和社会意义。本发明解 决了如下技术问题：
[0019] 实时的对汽车进行定位，获取汽车的位置参数，利用收发分开式超声波传感器对 汽车进行定位，获得汽车相应的位置信息。针对驾校的环境，本发明实现了相应的超声波超 感器排放阵列，利用此阵列可以实现对汽车整个倒车行为位置信息的捕捉。
[0020]实时的获取汽车的速度参数（利用0BDII接口读取汽车实时的速度信息）；
[0021] 针对不同的驾校建立不同的参数的倒车模型，并对倒车入库实现实时的路线规 划，驾校的参数信息包括入库长度参数，汽车长度参数，驾驶距离参数。
[0022] 实现对于错误驾驶的实时语音指导功能，包括新的倒车路径规划，错误修正以及 语音提示。本功能需要在车载智能平板（此处采用wind〇WS7系统平板）应用客户端软件 (java)；
[0023] 实现倒车过程的路线生成，练习结束后可以回看之前的驾车路线，从而很容易的 获得相应练习的经验。
[0024] 在本发明的一种优选实施方式中，倒车入库时需要在倒车路线上设置6个超声波 接收装置，其中，6个超声波接收装置分别为第1超声波接收装置、第2超声波接收装置、第 3超声波接收装置、第4超声波接收装置、第5超声波接收装置、第6超声波接收装置；
[0025] 第1超声波接收装置与第2超声波接收装置相距为Q米，第1超声波接收装置与 第2超声波接收装置的连线与Y轴方向平行摆放，第1超声波接收装置与第2超声波接收 装置均朝向为X轴方向；
[0026] 第3超声波接收装置与路边相距W米，第4超声波接收装置与库边相距E米，并且 第3超声波接收装置的朝向与X轴成R度，第4超声波接收装置的朝向与Y轴成T度；
[0027] 第5超声波接收装置、第6超声波接收装置摆放在库底，第5超声波接收装置与第 6超声波接收装置的连线与x轴方向平行，第5超声波接收装置与第6超声波接收装置的朝 向均为y轴正方向。
[0028] 在本发明的一种优选实施方式中，所述Q、W、E、R、T依次为1、0-2、0-2、30-60、 30-60〇
[0029] 在本发明的一种优选实施方式中，教学车辆位置坐标的计算方法为：
[0031] 其中，（Xni，ym)为第m个超声波接收装置的坐标，（xn，yn)为第m个超声波接收装置 的坐标，m、n均为不大于k的正整数，dm为第m个超声波接收装置到超声波发射装置的距 离，dn为第n个超声波接收装置到超声波发射装置的距离。
[0032] 针对驾校的环境，本项目实现了相应的超声波超感器排放阵列，利用此阵列可以 实现对汽车整个倒车行为位置信息的捕捉；实时的对汽车进行定位，获取汽车的位置参数 (车辆后轮轴线中心坐标（\，^))，利用收发分开式超声波传感器对汽车进行定位，获得汽 车相应的位置信息。
[0033] 在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算需要的转向角的方法为：
[0034] S311，根据传感器传输的数据，计算：
[0037] \ =i
[0038] yr=y
[0039] 其中：\，L为后轴中心点坐标值；
[0040] 0 ^为初始位置航向角，在驾校环境中该值为0 ;
[0041] 6为汽车运动过程中在很短的时间内航向角的变化；
[0042] 1^为轴距，0为坐标系X轴与车主轴的夹角；P为车辆前轮方向与车辆主轴夹角， 前轮逆时针旋转取负，顺时针旋转取正；v为车辆的运动速度，车辆倒车时为正，前进为负。
[0043] S312,计算
其中，（x,，y,)为车辆后轮轴线中心坐标，dis tance为车辆后轴中心距原点的距离；
[0044] x=distance，x为中间参量，
[0045] S313,将x输入Z型和S型隶属度函数，得出两个隶属度yZnif，ySnif，比较 ySmf大小：
[0046] 若yZnif>ySnif，则隶属度取yZnif，代表此时距离原点为近距离；
[0047]若ySnif>yZnif，则隶属度取ySnif，代表此时距离原点为远距离；
[0048] 其中，distance为车辆后轴中心点到原点的距离；
[0049] S314,根据步骤S313计算的结果，计算近距离或远距离时的转向角，当车尾的超 声波发射装置的连线与库底的车声波接收装置的连线平行会大致平行，并且俩两天连线的 距离小停车阈值时，成功倒车入库后，退出，否则，返回步骤S311。
[0050] 在本发明的一种优选实施方式中，距离的隶属度函数Z型和S型，分别定义为近距 离和远距离，
[0051] Z型隶属度函数为：
[0053] S型隶属度函数为：
[0055] 其中，Z、S隶属度函数在模型中的取值范围是0-25000mm，a是1000mm，b是 2000mm〇
[0056] 在本发明的一种优选实施方式中，当距离为远时：
[0062] 当距离为近时：
[0066] 其中，a为外转向轮偏转角，0为内转向轮偏转角，tmp为中间变量，out为输出 前轮拐角值，distance为后轴中心距原点的距离，c为航向角，roundO为取四舍五入之 后的值。
[0067] 针对不同的驾校建立不同的参数的倒车模型，并对倒车入库实现实时的路线规 划，驾校的参数信息包括入库长度参数，汽车长度参数，驾驶距离参数。本项目采用的模型 是基于阿克曼转角分析的运动学模型，以及倒车的模糊控制理论实现路径的规划功能。 [0068] 在本发明的一种优选实施方式中，还包括步骤S5 :在显示屏中显示倒车轨迹。 [0069] 本发明还提供了一种车辆驾驶教 学智能辅助指导系统，在教学车辆尾部安装有 超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超声波接收装置，所述k为不小于2的 正整数；其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的坐标为 (x2,y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3,y3)，……，第i个超声波接收装置的坐标为 (Xi，yi)，所述i为不大于k的正整数；控制器获取教学车辆的速度；并且利用权利要求4进 行实时定位；控制器根据权利要求5获得转向角，并提示教学车辆进行方向盘转角调节。
[0070] 实现倒车过程的路线生成，练习结束后可以回看之前的驾车路线，从而很容易的 获得相应练习的经验。
[0071] 所以能否用现有的技术帮助驾校老师实现一部分的指导工作，实现驾校由完全的 人力工作向智能化自动化转变是本发明的一个研宄初衷。但是现在并没有这个方向的产 品，所以本发明填补了驾校智能教学的一个空白。
[0072] 因此，本发明是主要研宄倒车入库过程的指导。
[0073] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明能够对倒车入 库自动指导提不的功能。
【附图说明】
[0074] 图1是本发明超声波接收装置摆放阵列示意图。
[0075] 图2是本发明运动学分析示意图。
[0076] 图3是本发明路线回放示意图。
[0077] 图4是本发明车速读取示意图。
【具体实施方式】
[0078] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0079] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底" "内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限 制。
[0080] 在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语"安装"、"相连"、 "连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可 以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。
[0081] 本发明公开了一种车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，包括以下步 骤：
[0082] S1，在教学车辆尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超 声波接收装置，其中，k为不小于2的正整数；
[0083] 其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的坐标为 (x2,y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3,y3)，……，第i个超声波接收装置的坐标为 (Xi，yi)，所述i为不大于k的正整数。
[0084] 在本实施方式中，倒车入库时需要在倒车路线上设置6个超声波接收装置，其中， 6个超声波接收装置分别为第1超声波接收装置、第2超声波接收装置、第3超声波接收装 置、第4超声波接收装置、第5超声波接收装置、第6超声波接收装置。以图1所示，按照 地图的方向规则，以车库为第一区域，车库左侧为第二区域，第二区域上部的车道为第三区 域，第1超声波接收装置和第2超声波接收装置均位于第三区域，第1超声波接收装置与第 2超声波接收装置相距为Q米，第1超声波接收装置与第2超声波接收装置的连线与Y轴 方向平行，第1超声波接收装置与第2超声波接收装置均朝向为X轴方向且正对车辆驶来 的方向。第3超声波接收装置与第4超声波接收装置均位于第二区域，第3超声波接收装 置与路边相距W米，第4超声波接收装置位于第3超声波接收装置之下且与库边相距E米， 并且第3超声波接收装置的朝向与X轴成R度，第4超声波接收装置的朝向与Y轴成T度。 第5超声波接收装置与第6超声波接收装置位于第一区域，第5超声波接收装置、第6超声 波接收装置摆放在库底，第5超声波接收装置与第6超声波接收装置的连线与x轴方向平 行，朝向为7轴正方向。在本实施方式中，9^、1?、1'依次为1、0-2、0-2、30-60、30-60，如 图1所示。
[0085] S2，获取教学车辆的速度，在本实施方式中，采用汽车0BD获取车辆速度。
[0086] S3,每次利用步骤S1中的相邻的2个超声波接收装置对车辆进行实时定位；在本 实施方式中，教学车辆位置坐标的计算方法为：
[0088] 其中，（Xni，ym)为第m个超声波接收装置的坐标，（xn，yn)为第m个超声波接收装置 的坐标，m、n均为不大于k的正整数，dm为第m个超声波接收装置到超声波发射装置的距 离，dn为第n个超声波接收装置到超声波发射装置的距离。
[0089] S4,在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算车辆每次转向需要的最大转向 角，并提示教学车辆进行方向盘转角调节。在本实施方式中，如图2所示，转向角的计算方 法为：
[0090] S311，根据传感器传输的数据，计算：
[0093] A= 土
[0094] yr=y
[0095] 其中：Xpl为后轴中心点坐标值；
[0096] 9 ^为初始位置航向角，在驾校环境中该值为0 ;
[0097] g为汽车运动过程中在很短的时间内航向角的变化；
[0098]a为外转向轮偏转角，0为内转向轮偏转角，1^为轴距，B为两侧主轴线与地面 交点之间的距离，巾为等效前轮转角，9为坐标系X轴与车主轴的夹角；P为车辆前轮方 向与车辆主轴夹角，前轮逆时针旋转取负，顺时针旋转取正；v为车辆的运动速度，车辆倒 车时为正，前进为负；
[0099]S312,计算
[0100]
其中，（Xr,yr)为车辆后轮轴线中心坐标，distance为车 辆后轴中心距原点的距离；
[0101] x=distance，x为中间参量，
[0102] S313,将x输入Z型和S型隶属度函数，得出两个隶属度yZnif，ySnif，比较 ySmf大小：
[0103] 若yZnif>ySnif，则隶属度取yZnif，代表此时距离原点为近距离；
[0104]若ySnif>yZnif，则隶属度取ySnif，代表此时距离原点为远距离；
[0105] 其中，distance为车辆后轴中心点到原点的距离。
[0106] 在本实施方式中，距离的隶属度函数Z型和S型，分别定义为近距离和远距离，
[0107] Z型隶属度函数为：
[0109]S型隶属度函数为：
[0111] 其中，Z、S隶属度函数在模型中的取值范围是0-25000mm，a是1000mm，b是 2000mm〇
[0112] S314,根据步骤S313计算的结果，计算近距离或远距离时的转向角，具体为：当距 离为远时：
[0118] 当距离为近时：
[0122] 其中，a为外转向轮偏转角，0为内转向轮偏转角，tmp为中间变量，out为输出 前轮拐角值，distance为后轴中心距原点的距离，c为航向角，roundO为取四舍五入之 后的值。
[0123] 其中，Out为前轮拐角值；
的含义为：
[0124] out在[_JT/4，JT/4]范围内就取out值；
[0125] 0ut〈-Ji/4 时，取-Jr/4 ;
[0126] 0ut>JT/4 时，取JT/4 ;
[0127] 即out值不能小于-it/4,不能大于it/4。
[0128] 当车尾的超声波发射装置的连线与库底的车声波接收装置的连线平行或大致平 行，并且两连线的距离小停车阈值时，成功倒车入库后，退出；否则，返回步骤S311。
[0129] 在本发明的一种优选实施方式中，如图3所示，还包括步骤S5 :在显示屏中显示倒 车轨迹。
[0130] 在本发明的一种优选实施方式中，步骤S2中，包括以下步骤：
[0131] S31，在仪表板下方或者方向盘附近安装有车辆检测仪；
[0132] S32,用ELM327读取车辆检测仪中的车辆运动速度数据。
[0133] 利用0BDII获取车辆速度信息：
[0134] 所有装备0BDII系统的车辆有统一的16pin诊断座，一般位于仪表板下方或者方 向盘附近，形状如下表所示，而且各pin脚已经被SAE作了规定。
[ 0135] 接脚定义：
[0137] 采用ELM327读取0BD中的数据，加少了相应的工作量：
[0138] 在使用串口通讯程序或是串口调试软件前，首先必须设置正确的COM端口号和正 确的波特率。串口设置默认为38400波特率，8个数据位，校验位为0,停止位为1位。如果 设置错误的话，将不能正常通讯。
[0139] 接下来，初始化ELM-327。其初始化的指令为：[email protected] 0100。依次 发送这些指令，并且需在每个指令后加上回车。返回0K表示每步指令执行成功。返回〉？ 则表示指令不识别。最后，如果返回头位41 00的十六进值代表初始化成功。并且所有的 ELM-327指令返回的响应都以一个回车符（OxOD)及一个可选的换行符（OxOA)结束。
[0140] 最后，通过ELM-327指令获取车辆的速度信息。可以向ELM-327发送指令01 0D， 加上回车，实现车速的查询功能。返回的数据是以41开头，后跟两位16进制数，表示实际 车速大小。其中41 0D00为16进制，41 0D表示前缀，00表示目前车速为0m/s;如图4所 不〇
[0141] 本发明还提供了一种车辆驾驶教学智能辅助指导系统，如图1所示，在教学车辆 尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超声波接收装置，所述k为不 小于2的正整数；其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的 坐标为（x2,y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3,y3)，……，第i个超声波接收装置的 坐标为（Xi，yi)，所述i为不大于k的正整数；控制器获取教学车辆的速度；并且利用权利 要求4进行实时定位；控制器根据权利要求5获得转向角，并提示教学车辆进行方向盘转角 调节。
[0142] 本实施方式中，PC机发送启动测量命令给发射端，延时等待；发射端发送超声波， 并通知接收端启动计时；PC机延时结束后，从接收端读取距离数据。
[0143] 以PC机为核心，通过无线通道和发射、接收端通讯来进行调度；发射端只完成发 射超声波并通知接收端计时；接收端只完成测距计时，PC机负责启动发射，并读取距离数 据。
[0144] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0145] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 一种车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，在教学车辆尾部安装超声波发射装置，在教学车辆行驶的道路上设置k个超声波 接收装置，所述k为不小于2的正整数； 其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的坐标为 (x2, y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3, y3)，……，第i个超声波接收装置的坐标为 (Xi，Yi)，所述i为不大于k的正整数； 52, 获取教学车辆的速度； 53, 每次利用步骤Sl中的2个超声波接收装置对车辆进行实时定位； 54, 在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算车辆每次转向需要的最大转向角，并 提示教学车辆进行方向盘转角调节。2. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，倒车入库时 需要在倒车路线上设置6个超声波接收装置，其中，6个超声波接收装置分别为第1超声波 接收装置、第2超声波接收装置、第3超声波接收装置、第4超声波接收装置、第5超声波接 收装置、第6超声波接收装置； 第1超声波接收装置与第2超声波接收装置相距为Q米，第1超声波接收装置与第2 超声波接收装置的连线与Y轴方向平行，第1超声波接收装置与第2超声波接收装置均朝 向为X轴方向； 第3超声波接收装置与路边相距W米，第4超声波接收装置与库边相距E米，并且第3 超声波接收装置的朝向与X轴成R度，第4超声波接收装置的朝向与Y轴成T度； 第5超声波接收装置、第6超声波接收装置摆放在库底，第5超声波接收装置与第6超 声波接收装置的连线与X轴方向平行，朝向为y轴正方向。3. 根据权利要求2所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，所述Q、W、E、 R、T 依次为 1、0-2、0-2、30-60、30-60。4. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，步骤S3中，教 学车辆位置坐标的计算方法为：其中，（xm，ym)为第m个超声波接收装置的坐标，（xn，y n)为第η个超声波接收装置的坐 标，m、η均为不大于k的正整数，dm为第m个超声波接收装置到超声波发射装置的距离，d η为第η个超声波接收装置到超声波发射装置的距离。5. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，在步骤S3获 得的实时定位信息的指导下计算需要的转向角的方法为： S311，根据传感器传输的数据，计算：其中 Xr X .V=V 其中^为后轴中心点坐标值； Θ C1为初始位置航向角，在驾校环境中该值为O ; 涹为汽车运动过程中在很短的时间内航向角的变化； 1^为轴距，Θ为坐标系X轴与车主轴的夹角；炉为车辆前轮方向与车辆主轴夹角，前 轮逆时针旋转取负，顺时针旋转取正；V为车辆的运动速度，车辆倒车时为正，前进为负； 5312, 计算，其中，（Xp yj为车辆后轮轴线中心坐标，distance为 车辆后轴中心距原点的距离； X = distance，X为中间参量， 5313, 将X输入Z型和S型隶属度函数，得出两个隶属度μΖπ?，Usnlf，比较μΖηι#Ρ μ Snlf大小： 若μΖηΛ> μ Snif，则隶属度取μΖηΛ，代表此时距离原点为近距离； 若ySnif> μ Znif，则隶属度取Usnif，代表此时距离原点为远距离； 5314, 根据步骤S313计算的结果，计算近距离或远距离时的转向角，当车尾的超声波 发射装置的连线与库底的车声波接收装置的连线平行会大致平行，并且俩两天连线的距离 小停车阈值时，成功倒车入库，退出，否则，返回步骤S311。6.根据权利要求5所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，距离的隶属 度函数Z型和S型，分别定义为近距离和远距离， Z型隶属度函数为：S型隶属度函数为：其中，Z、S隶属度函数在模型中的取值范围是0-25000mm，a是1000mm，b是2000mm。7. 根据权利要求5或6所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于， 当距离为远时：当距离为近时：其中，α为外转向轮偏转角，β为内转向轮偏转角，tmp为中间变量，out为输出前轮 拐角值，distance为后轴中心距原点的距离，c为航向角，roundO为取四舍五入之后的值。8. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导方法，其特征在于，还包括步骤 S5 :在显示屏中显示倒车轨迹。9. 根据权利要求1所述的车辆驾驶教学智能辅助指导系统，其特征在于，在教学车辆 尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超声波接收装置，所述k为不 小于2的正整数；其中：第1个超声波接收装置的坐标为（Xl，yi)，第2个超声波接收装置的 坐标为（x2, y2)，第3个超声波接收装置的坐标为（x3, y3)，……，第i个超声波接收装置的 坐标为Ui, Yi)，所述i为不大于k的正整数；控制器获取教学车辆的速度；并且利用权利 要求4进行实时定位；控制器根据权利要求5获得转向角，并提示教学车辆进行方向盘转角 调节D
【专利摘要】本发明公开了一种车辆驾驶教学智能辅助指导方法及系统，包括以下步骤：S1，在教学车辆尾部安装有超声波发射装置，在教学行驶的道路上设置有k个超声波接收装置；S2，获取教学车辆的速度；S3，每次利用步骤S1中的2个超声波接收装置对车辆进行实时定位；S4，在步骤S3获得的实时定位信息的指导下计算需要车辆每次转向需要的最大转向角，并提示教学车辆进行方向盘转角调节。本发明实时对车辆进行定位，获取车辆的位置参数，实现对车辆的转向的提示。
【IPC分类】G09B9/042, G09B9/052
【公开号】CN104900112
【申请号】CN201510341146
【发明人】曾令秋, 曾兆伟, 王茜, 郭冉, 崔鑫, 韩庆文, 陈潇然
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月17日
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