CN107516354A - 基于规则脚本的驾驶员考试系统、辅助驾驶系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于规则脚本的驾驶员考试系统及方法，该系统包括脚本定制设备、云服务设备、车载智能评判终端、以及与上述评判终端相连接的车载传感设备、车载定位设备和车载视觉设备。本发明还公开了一种基于规则脚本的辅助驾驶系统及方法，该系统包括脚本定制设备、云服务设备、车载智能终端、以及与上述智能终端相连接的车载传感设备、车载定位设备、车载视觉设备、车载通信设备、车载控制单元。通过运行自行定制的规则脚本，将技术规则层和技术决策层分离，规则脚本文件量小，上传和下载速度快，便于终端解析运行，从而大大提高了终端运行效率。

Description

基于规则脚本的驾驶员考试系统、辅助驾驶系统及方法

技术领域

本发明涉及一种驾驶员考试系统、辅助驾驶系统及方法，该系统及方法可用于驾驶员考试、驾驶员培训、智能汽车、智能交通、无人驾驶等领域。

背景技术

传统的驾驶员考试系统是一类包含车载智能评判终端、车载传感器等组成的一套电子系统设备。通过卫星定位数据、车载传感器获得考生在考试过程中的驾驶行为信息。车载智能评判终端根据终端内的硬编码评判规则库、高精度车道模型自动得出考生考试成绩。

此外，辅助驾驶系统已经开始广泛应用：比如倒车入库、侧方停车，不少汽车制造商开发了自动泊车辅助驾驶系统，方便驾驶员准确地泊车。Google、百度等公司也开发了带有自动刹车辅助驾驶系统的汽车样品。特别是无人驾驶车辆中使用了多种辅助驾驶技术。

随着汽车技术的发展，智能化技术得到了广泛的应用，这也对车载终端的硬件处理能力提出了更高的要求。为了解决运算能力的问题，有人将评判运算处理全部放在云端服务器。但倘若将评判处理全部放在云端进行，云端进行处理的控制逻辑达不到实时性要求，车载考试系统的实时性、安全性和可靠性难以保证。

现有的辅助驾驶系统通常单独运行于车载计算机终端，采用硬编码的方式，开发人员需要时刻修改编码、更新系统，降低了效率，特别是当遇到行驶路况多样化以及行驶要求变更频繁时，独立的车载计算机终端由于运算能力有限，难以应付。同时独立的车载终端需要技术升级时，还得单独到4S店进行技术升级。虽然有不少商家开发了云端服务，让云端运行处理和运算，但是云端再将处理的结果发给车载终端使得控制逻辑达不到实时性要求，系统安全性和可靠性难以保证。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出了一种基于规则脚本的驾驶员考试系统、辅助驾驶系统及方法。具体技术方案如下：

一种基于规则脚本的驾驶员考试系统，该系统包括脚本定制设备、云服务设备、车载智能评判终端(以下简称评判终端)、车载传感设备、车载定位设备以及车载视觉设备。脚本定制设备是一台计算机，运行脚本定制模块，定制评判规则脚本，也还可根据需求定制情景编码；云服务设备包括一台云服务器，用来存储自动化脚本文件；评判终端根据接收到的车载传感、定位或视觉设备之一或其组合采集的数据，运行相应的规则脚本程序，得出评判结果。

例如，当车载传感设备检测到发动机熄火时，扣10分；当车载定位设备检测到车辆压实线时，扣100分；车载视觉设备检测到车辆闯红灯时，扣100分。

但在实际的应用过程中，评判系统中的规则对应的触发事件数量是有限量的，为了提高评判终端处理速度，简化评判系统，我们将评判终端采用模块化设计，将触发事件条件以情景编码的方式独立出来，简化评判规则脚本。例如，定义触发事件发动机点火为情景编码00001，触发事件车辆挂倒挡为情景编码00002等等。情景编码的定义可以根据事件的类别、高低级别来分类定义，例如触发事件车辆进入路口区域情景编码为20001，触发事件车辆进入路口白实线区域情景编码为20002，触发事件车辆到达路口停车点情景编码为20003。

因此，可将评判终端设计成包括情景判断模块和脚本引擎模块，情景判断模块根据终端实时采集的传感、定位、视觉信息之一或其组合判断处车辆所在的情景编码，再根据情景编码筛选出相应的规则脚本，脚本引擎模块运行这些规则脚本，并根据车载传感、定位或者视觉设备输入的信息得出评判结果。

例如，当车载定位设备采集到车辆行驶到路口附近，评判终端判断模块判断触发事件为情景编码20001，脚本引擎模块运行与之相应的规则脚本，当车载传感设备检测到车辆熄火时，脚本引擎模块得出扣除10分的结果。

一般的，由于考试场地具有固定性，考试场地道路也具有共性，情景编码在评判终端以硬编码的形式存在。但当考试场地道路发生变化时或者机动车驾驶考试规则发生改变时，情景编码也需要相应的改变。本发明为满足既可在终端上进行修改，也可以通过脚本定制设备定制情景编码，因此，脚本定制设备可设计成同时包括规则脚本定制模块和情景编码定制模块，以定制车辆所在的多种情景编码以及对应的规则脚本，通过云服务设备增量下载到评判终端，此时评判终端还可增加一个引擎模块来解析新的情景编码。需要说明的是，一个情景编码可以对应一个或者多个规则脚本，也可以是多个情景编码对应一个规则脚本，这些都是设计或者开发人员根据实际情况或者评判、控制规则进行合适的开发设计。

规则脚本和情景编码的下载方式优选为增量下载，下载量小，下载速度快，不同于普通的软件包的整体下载。

优选的，脚本定制设备自定义适合车载终端的规则脚本语言，以有限状态机作为语言框架，基本语法结构就是由车载传感事件产生评判结果。规则脚本一般为XML格式，文件大小一般为几KB，下载量小，下载速度快，便于终端解析，大大提高了终端的运行速度。

优选的：所述自定义规则脚本以有限状态机作为框架，主要语法元素为入口函数、出口函数、状态定义、状态转移函数、规则产生事件和规则判别结果。

优选的：所述情景编码用于对规则脚本进行分类。

优选的：所述情景判别模块依据一定的判别依据，通过车载传感器、定位或者视觉设备之一或其组合采集的信息，对车辆所在情景进行判别，得出情景编码，筛选出相应的规则，由脚本引擎模块加载并运行。

优选的：脚本引擎模块采用自定义解析器的方式实现。

优选的：脚本定制设备运行脚本定制模块，可通过人工定制脚本，也可通过机器学习的方式自动产生脚本。

优选的：所述评判终端为一终端计算机，包括处理器以及与处理器相连接的存储器、显示器。

优选的：所述显示器为电容屏触摸显示器。

优选的：所述驾驶员考试系统还包括车载通信设备，所述车载通信设备与评判终端相连接，车载通信设备还包括无线电台通信部件、无线移动通信部件以及无线局域网通信部件，其中电台通信部件接收卫星定位基准站发送的定位校正数据，无线局域网通信部件或者移动通信部件接收驾校或者监控中心发送的信息，其中移动通信部件支持全网通。

优选的：所述车载智能评判终端还包括IC卡识别模块。

进一步的，IC卡识别模块支持非接触式学员IC卡识别，支持学员身份证识别。

优选的：所述车载传感器包括超声波雷达用于检测车辆附件物体。

优选的：所述卫星定位设备支持GPS/GLONASS/北斗定位模式，接收一个或者多个监控中心的位置定位请求，并上传位置信息，支持按时间间隔、距离间隔或者外部事件触发方式上传位置信息。

优选的：所述车载视觉设备包括多个摄像头，包括用于采集驾驶员人脸信息的摄像头，用于采集车外信息的摄像头，以及用于采集车内信息的摄像头。

本发明公开了一种基于规则脚本的驾驶员考试方法，该方法包括：

定制评判规则脚本，上传至云服务设备；

车载智能评判终端从云服务设备下载评判规则脚本；

车载智能评判终端根据车载传感、定位、视觉设备之一或其组合采集的数据运行评判规则脚本，以得出考试评判结果。

优选的，通过脚本定制设备定制评判规则脚本。

优选的，车载智能评判终端根据车载传感、定位、视觉设备之一或其组合采集的数据判断出车辆所在的情景编码，并根据车辆所在的情景编码筛选出相应的评判规则脚进行运行。

优选的，通过脚本定制设备定制情景编码并上传至云服务设备供车载智能评判终端下载，和/或直接调用车载智能评判终端内置的情景编码。

优选的，所述规则脚本可通过人工定制，也可通过机器学习的方式自动产生。

本发明还公开了一种基于规则脚本的辅助驾驶系统和驾驶方法，该系统通过自行定制控制脚本，辅助系统判断车辆行驶所在的情景，筛选出对应的规则，运行算法，做出辅助驾驶行为。

本发明具体公开了一种基于规则脚本的辅助驾驶系统，该系统包括脚本定制设备、云服务设备、车载智能终端、以及与车载智能终端相连接的车载传感设备、车载定位设备、车载视觉设备、车载通信设备、车载控制单元；其中，脚本定制设备用于定制控制规则脚本，并将定制完成的控制规则脚本上传至云服务设备；云服务设备用于存储控制规则脚本，以供车载智能终端通过车载通信设备下载；车载智能终端接收车载传感、定位、视觉、通信设备之一或其组合采集的数据，并根据接收到的数据运行相应的控制规则脚本，向车载控制单元发送该控制规则脚本所包含的控制指令；车载控制单元根据接收到的控制指令实现辅助驾驶。

进一步的，车载智能终端根据车载传感、定位、视觉、通信设备之一或其组合采集的数据判断车辆所处的情景编码，再根据车辆所处的情景编码筛选出相应的控制规则脚本并运行。

进一步的，通过脚本定制设备定制情景编码并上传至云服务设备供车载智能评判终端下载，和/或直接调用内置于车载智能终端的情景编码。

优选的：脚本定制设备定制辅助驾驶所用的控制规则脚本或者情景编码，通过云服务器增量下载到车载智能终端；车载终端运行情景判断模块和脚本引擎模块，情景判断模块判断车辆当前所属情景编码，选择需要运行的控制规则脚本，脚本引擎模块运行这些控制规则脚本。

优选的：脚本定制设备运行脚本定制模块，可通过人工定制规则脚本，也可通过机器学习的方式自动产生规则脚本。当该系统用于无人驾驶时，脚本定制设备通过机器学习的方法定制对应的控制控制脚本。

优选的：所述自定义控制脚本以有限状态机作为框架，主要语法元素为入口函数、出口函数、状态定义、状态转移函数、规则产生事件和规则判别结果。

优选的：所述情景编码用于对规则进行分类。

优选的：所述情景判别模块依据一定的判别依据对车辆所在情景进行判别，得出情景编码，筛选出相应的规则，由脚本引擎模块加载运行。

优选的：脚本引擎模块采用自定义解析器的方式实现。

进一步的，车载控制单元可以包括多个控制子单元，例如刹车控制子单元，变道控制子单元、加减速控制子单元、自动泊车子单元等。

进一步的，车载通信设备包括移动通信部件，其中移动通信部件支持全网通。

进一步的，所述车载传感设备包括超声波雷达部件和毫米波雷达部件。其中超声波雷达用来检测车辆近距离内的物体信息。毫米波雷达用于实现车辆的自适应巡航(ACC)、盲点监测(BSD)、变道辅助(LCA)等辅助驾驶功能，同时毫米波雷达与视频采集部件配合实现自动紧急制动(AEB)功能。

进一步的，所述车载视觉设备包括视频采集部件和激光探测与测量部件。其中，所述视频采集部件包括用于采集驾驶员人脸信息的摄像头、用于采集车外信息的摄像头、用于采集车内信息的摄像头之一或其组合。所述激光探测与测量部件(LIDAR)，激光测距系统联合GNSS和IMU对车辆周边360°激光扫描，所得数据中含有空间三维信息和激光强度信息。激光探测与测量部件优选32线、64线激光雷达。

进一步的，所述车载定位设备包括卫星导航部件和惯性导航部件。惯性导航部件通过测量车辆三轴姿态角(或角速度)以及加速度进行自主导航，可以弥补卫星导航部件的不足。

进一步的，所述卫星导航部件支持GPS/GLONASS/北斗导航模式。

进一步的，所述辅助驾驶系统包括处理器以及与处理器相连接的存储器、显示器。

进一步的，显示器为电容屏触摸显示器。

本发明还公开了一种基于规则脚本的辅助驾驶方法，该方法包括：

定制控制规则脚本，并将定制完成的控制规则脚本上传至云服务设备；

车载智能终端从云服务设备下载控制规则脚本；

车载智能终端接收车载传感、定位、视觉、通信设备之一或其组合采集的数据；

车载智能终端根据接收到的数据运行相应的控制规则脚本，并向车载控制单元发送该控制规则脚本所包含的控制指令；

车载控制单元根据接收到的控制指令实现辅助驾驶。

优选的，车载智能终端根据车载传感、定位、视觉、通信设备之一或其组合采集的数据判断出车辆所处的情景编码，再根据车辆所处的情景编码选择并运行相应的控制规则脚本，并向车载控制单元发送该控制规则脚本所包含的控制指令。

优选的，通过脚本定制设备定制控制规则脚本；通过脚本定制设备定制情景编码并上传至云服务设备供车载智能终端下载，和/或直接调用内置于车载智能终端的情景编码。

优选的，所述规则脚本可通过人工定制，也可通过机器学习的方式自动产生。

本发明所公开的基于规则脚本的驾驶员考试系统、辅助驾驶系统及方法具有以下有益效果：

(1)通过运行自行定制的规则脚本，可将技术规则层和技术决策层分离，此外，规则脚本文件量小，一般为XML格式，文件大小可为几KB，上传和下载速度快，便于终端(即车载智能评判终端和车载智能终端)解析运行，从而大大提高了终端运行效率。

(2)终端采用模块化设计，将触发事件条件以情景编码的方式独立出来，通过情景编码分门别类，根据判别车辆所在情景筛选规则脚本，简化规则脚本，快速得到运行结果，提高终端处理速度。

(3)根据实际需要，情景编码可直接调用终端自带的情景编码文件获得，也可通过脚本定制设备自行定制获得。

(4)通过自定义评判规则脚本语言的方式，满足了驾驶员考试系统评判规则多样化和变更频繁的需求，还可进一步通过情景筛选评判规则脚本的方式满足评判规则多样化和变更频繁的需求。

(5)通过自定义控制规则脚本语言的方式，为在涉及无人驾驶等复杂规则系统中控制规则过于复杂情况下，云端运行控制逻辑达不到实时性要求，系统安全性和可靠性难以保证，而车载终端运算能力有限的情况下，提供了一种解决方法，满足了辅助驾驶多样化和变更频繁的需求。

附图说明

图1是本发明的驾驶员考试系统结构原理图；

图2是本发明的驾驶员考试系统实施流程图；

图3是本发明的驾驶员考试系统脚本定制模块界面；

图4是本发明的辅助驾驶系统结构原理图；

图5是本发明的辅助驾驶系统车载终端连接结构图；

图6是本发明的辅助驾驶系统传感设备结构图；

图7是本发明的辅助驾驶系统视觉设备结构图；

图8是本发明的辅助驾驶系统定位设备结构图；

图9-图12是车辆在通过路口时，车辆以及车道数字模型、情景编码示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本发明公开了一种基于规则脚本的驾驶员考试系统，该系统包括脚本定制设备、云服务设备、车载智能评判终端、车载传感设备、车载定位设备以及车载视觉设备。脚本定制设备是一台运行脚本定制模块的计算机；云服务设备是用来存储自动化脚本文件；车载智能评判终端运行脚本程序，得出评判结果。

如图2所示，一种基于规则脚本的驾驶员考试方法，包括：

脚本定制设备定制规则脚本及情景编码，上传至云服务设备。

车载终端增量下载规则脚本及情景编码。

车载智能评判终端运行情景判断模块和脚本引擎模块，情景判断模块判断车辆情景编码，选择需要运行的部分规则脚本，脚本引擎模块运行这些规则脚本，并根据实时车载传感和视觉设备收集的数据，得出评判结果。

其中，规则脚本可通过人工定制，也可通过机器学习的方式自动产生。

如图3所示，为脚本定制设备的脚本定制模块。脚本语言采用自定义语法，采用有限状态机作为基本框架，主框架元素为“入口函数”、“出口函数”、“状态定义”以及对应的“情景编码”；主框架下的语法元素为“判定规则”和“状态转移函数”；在此之下定义业务语法元素“规则产生事件”和“规则判别结果”。比如通过路口情景对应脚本包括三个状态：进入语音播报区域状态、进入白实线区域状态、通过路口状态，因此该条规则框架包括“入口函数”、“出口函数”、“状态1”、“状态2”、“状态3”；每个状态中又定义“判定规则”和“状态转移函数”；在“判定规则”和“状态转移函数”中定义“规则产生事件”和“规则判别结果”。图示为“状态2”脚本的定制界面，添加一条“判定规则”,“规则产生事件”为“车速大于20km/h”，“规则判别结果”为“扣分20502”。

如图4-8所示，一种基于规则脚本的辅助驾驶系统，该系统包括脚本定制设备、云服务设备、车载智能终端、以及与车载智能终端相连接的车载传感设备、车载定位设备、车载视觉设备、车载通信设备、车载控制单元(图中未标出)。脚本定制设备是一台运行脚本定制模块的终端计算机；云服务设备存储规则脚本文件；脚本定制设备定制控制规则脚本和/或情景编码，上传云服务器，增量下载到车载终端；车载评判终端设备运行情景判断模块和脚本引擎模块，情景判断模块判断车辆情景编码，筛选出需要运行的部分控制脚本，脚本引擎模块运行这些控制脚本，车载控制单元接收终发送的控制信息实现辅助驾驶。

基于规则脚本的辅助驾驶方法，包括：

脚本定制设备定制控制脚本情景编码，上传云服务器。

控制脚本增量下载到车载智能终端。

车载智能终端设备运行情景判断模块和脚本引擎模块，情景判断模块根据车载传感、定位、视觉、通信设备采集的实时数据判断车辆情景编码，选择需要运行的控制脚本，脚本引擎模块运行这些控制脚本，实现辅助驾驶。

脚本引擎模块设计成解析器的方式，自主研发。

其中，控制脚本可通过人工定制，也可通过机器学习的方式自动产生。

下面以车辆通过路口为例(图9-12)，分别介绍驾驶员考试评判规则和辅助驾驶控制规则脚本。

【实施例1】通过路口，驾驶员考试评判规则脚本如下(XML格式)：

【实施例2】：通过路口，辅助驾驶控制规则脚本如下(XML格式)：

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种基于规则脚本的驾驶员考试系统，其特征在于，该系统包括脚本定制设备、云服务设备、车载智能评判终端、以及与车载智能评判终端连接的车载传感设备、车载定位设备和车载视觉设备；其中，

脚本定制设备用于定制评判规则脚本，并将定制完成的评判规则脚本上传至云服务设备；

云服务设备用于存储评判规则脚本，以供车载智能评判终端下载；

车载智能评判终端被配置为根据接收到的车载传感、定位或视觉设备之一或其组合采集的数据运行相应的评判规则脚本，以得出驾驶员考试评判结果。

2.根据权利要求1所述的驾驶员考试系统，其特征在于，车载智能评判终端包括情景判断模块和脚本引擎模块，

情景判断模块被配置为判断车辆所处的情景编码，并根据车辆所处的情景编码筛选出相应的评判规则脚本；

脚本引擎模块被配置为运行情景判断模块筛选出的规则脚本。

3.根据权利要求2所述的驾驶员考试系统，其特征在于，脚本定制设备还用于定制情景编码，并将定制完成的情景编码上传至云服务器；云服务设备存储情景编码以供车载智能评判终端下载。

4.一种基于规则脚本的驾驶员考试方法，其特征在于，该方法包括：

通过脚本定制设备定制评判规则脚本，并将定制完成的评判规则脚本上传至云服务设备；

车载智能评判终端从云服务设备下载评判规则脚本；

车载智能评判终端接收车载传感、定位、视觉设备之一或其组合采集的数据；

车载智能评判终端根据接收到的数据运行相应的评判规则脚本，以得出考试评判结果。

5.如权利要求4所述的驾驶员考试方法，其特征在于，车载智能评判终端根据接收到的数据判断车辆所处的情景编码，根据车辆所处的情景编码筛选并运行相应的评判规则脚。

6.一种基于规则脚本的辅助驾驶系统，其特征在于，该系统包括脚本定制设备、云服务设备、车载智能终端、以及与车载智能终端连接的车载传感设备、车载定位设备、车载视觉设备、车载通信设备、车载控制单元；其中，

脚本定制设备用于定制控制规则脚本，并将定制完成的控制规则脚本上传至云服务设备；

云服务设备用于存储控制规则脚本，以供车载智能终端下载；

车载智能终端接收车载传感、定位、视觉、通信设备之一或其组合采集的数据，根据接收到的数据运行相应的控制规则脚本，向车载控制单元发送该控制规则脚本所包含的控制指令；

车载控制单元根据接收到的控制指令实现辅助驾驶。

7.根据权利要求6所述的辅助驾驶系统，其特征在于，车载智能终端接收车载传感、定位、视觉、通信设备之一或其组合采集的数据，根据接收到的数据判断车辆所处的情景编码，再根据车辆所处的情景编码筛选出相应的控制规则脚本并运行，并向车载控制单元发送该控制规则脚本所包含的控制指令。

8.根据权利要求7所述的辅助驾驶系统，其特征在于，通过脚本定制设备定制情景编码并上传至云服务设备以供车载智能终端下载，和/或直接调用内置于车载智能终端的情景编码。

9.一种基于规则脚本的辅助驾驶方法，其特征在于，该方法包括：

通过脚本定制设备定制控制规则脚本，将定制完成的控制规则脚本上传至云服务设备；

车载智能终端从云服务设备下载控制规则脚本；

车载智能终端接收车载传感、定位、视觉、通信设备之一或其组合采集的数据，根据接收到的数据运行相应的控制规则脚本，并向车载控制单元发送该控制规则脚本所包含的控制指令；

车载控制单元根据接收到的控制指令实现辅助驾驶。

10.如权利要求9所述的辅助驾驶方法，其特征在于，该方法包括：

车载智能终端接收车载传感、定位、视觉、通信设备之一或其组合采集的数据，根据接收到的数据判断出车辆所处的情景编码，再根据车辆所处的情景编码筛选出相应的控制规则脚本并运行，并向车载控制单元发送该控制规则脚本所包含的控制指令。