CN110782728B - 基于智能教学的新能源汽车实训系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种远程网络化的汽车实训平台，包括，操作平台、六自由度运动平台、显示平台和处理器，所述显示平台集成有麦克风。本申请提供的技术方案具有实现新能源汽车的模拟培训，提升了应用范围，提高了用户体验度。

Description

基于智能教学的新能源汽车实训系统

技术领域

本申请涉及互联网以及通信领域，具体涉及一种基于智能教学的新能源汽车实训系统。

背景技术

汽车实训系统，也被称为汽车驾驶仿真。是用高科技手段如三维图像即时生成技术、汽车动力学仿真物理系统、大视场显示技术(如多通道立体投影系统)、六自由度运动平台(或三自由度运动平台)、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等构造出一种人工环境。虚拟驾驶让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。具有驾驶模拟效果逼真、节能、安全、经济，不受时间、气候、场地的限制，驾驶训练效率高、培训周期短等优势。

现有的汽车实训系统对于汽油车和电动车的培训是一致的，但是电动车与汽油车有很多的不同，因此现有的汽车实训系统对电动车的模拟驾驶的真实性差，影响了用户体验度。

申请内容

本申请实施例提供了一种基于智能教学的新能源汽车实训系统，可以实现新能源汽车的模拟培训，提升了应用范围，提高了用户体验度。

第一方面，本申请实施例提供一种基于智能教学的新能源汽车实训系统，述基于智能教学的新能源汽车实训系统包括：操作平台、六自由度运动平台、显示平台和处理器，所述显示平台集成有麦克风；

所述麦克风，用于采集实训人员A的账号语音，将该账号语音发送至处理器；

所述处理器，用于将账号语音进行特征提取得到原始特征向量，将该原始特征向量输入声纹识别模型得到第一声纹信息，将原始特征向量输入语音识别模型得到第一账号，依据第一账号得到与第一账号匹配的声纹模板，计算声纹模板与第一声纹信息的差值，如该差值小于设定阈值，确定实训人员A验证通过；

所述显示平台，用于进入实训页面，采集实训人员A选择的第一培训场景、新能源车型号；

处理器，用于调用第一培训场景的第一视频文件、场景系数，调用该新能源车型号的动力参数；

操作平台，用于接收实训人员A的操作数据，将该操作数据发送至处理器；

处理器，用于依据该操作数据、动力参数以及场景系数得到新能源车的模拟参数以及运动参数，依据该模拟参数生成以第一视频文件为背景的新能源车的动态视频，将该动态视频发送至显示平台，将运动参数发送至六自由度运动平台；

显示平台，还用于播放该动态视频；

六自由度运动平台，用于执行该运动参数。

实施本申请实施例，具有如下有益效果：

可以看出，本申请提供的系统在确定用户登录以后，提取用户A选择的第一培训场景以及新能源车的型号，然后提取与该第一培训场景对应的场景系数，新能源车的动力参数，然后依据该操作平台的操作数据，动力参数以及场景系数得到新能源车的模拟参数以及运动参数，生成动态视频播放，并依据运动参数生成控制参数控制六自由度运动平台，这样即实现了新能源车的实训实现，由于本申请提供的技术方案采用的动力参数为新能源车对应的动力参数，其有区别于汽油车，因此其能够对新能源车进行很好的还原，提高了用户体验度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种基于智能教学的新能源汽车实训系统的结构示意图。

图2是本申请实施例公开的一种一种基于智能教学的新能源汽车实训方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

汽车综合模拟驾驶系统由模拟驾驶座舱、控制台系统和通讯系统组成。模拟驾驶座舱是汽车驾驶舱的仿真，用于学员的学习和训练。控制台系统用于教员对学员培训过程的管理和监控。通讯系统用于完成模拟座舱和控制台系统间的双向高速数据传送。1个控制台系统可以带1至32台模拟驾驶座舱。

汽车模拟驾驶让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。具有驾驶模拟效果逼真、节能、安全、经济，不受时间、气候、场地的限制，驾驶训练效率高、培训周期短等优势，在新车型开发和驾驶培训方面应用十分广泛。

三维图像即时生成技术

虚拟现实系统，不仅可以模拟道路环境如各类建筑、桥梁、隧道、水域、植被绿化等，还能模拟各种天气环境如早晨、中午、黄昏；大雾、下雨、下雪等。另外，虚拟现实系统(如中视典的VRP虚拟现实三维仿真平台)特有的高画质渲染技术，也为三维数字汽车原型设计成为了可能，使得汽车具有非常逼真的外观。

汽车动力学物理仿真技术

汽车动力学仿真物理系统，作为汽车运动仿真中最核心的环节，成为模拟驾驶中最为关键的部分。可以模拟逼真的刚体动力学特性，如运动物体具有密度、质量、速度、加速度、旋转角速度、冲量等各种现实的物理动力学属性。在发生碰撞、摩擦、受力的运动模拟中，不同的动力学属性能得到不同的运动效果。

六自由度运动平台

六自由度运动平台是由六支油缸，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六只油缸的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度(X，Y，Z，α，β，γ)的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。六自由度平台是各种飞行及航海等领域操作模拟器的重要组成部分，可由数字计算机实时控制提供俯仰、偏航、滚转、升降、纵向和横向平移的六自由度瞬时运动仿真。

大视场显示技术

多通道环幕(立体)投影系统是指采用多台投影机组合而成的多通道大屏幕展示系统，它比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率，以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果。

用户输入和座椅硬件系统

舒适安全的座椅，仿真的方向盘、档位、油门和刹车，这些也是模拟驾驶系统必不可少的元件。中视典能够根据客户需求，提供各种用户输入和座椅等配套硬件。

参阅图1，图1提供了一种基于智能教学的新能源汽车实训系统，该系统包括：操作平台10、六自由度运动平台11、显示平台12和处理器13，上述操作平台10可以为模拟方向盘以及档位选择器，六自由度运动平台是由六支油缸，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，显示平台12具体可以为显示屏，该显示屏可以为一个或多个，上述显示屏可以为平面显示屏，也可以为弧面显示屏，在实际应用中，优先选用弧面显示屏，上述显示屏可以为触控显示屏，即实训人员可以通过该触控显示屏将信息输入到该新能源汽车实训系统。上述处理器13可以包括多个核，该处理器13可以实现人工智能、数据分析、图像处理等等处理。

显示屏平台12，用于接收实训人员A输入的账号以及密码，对该账号以及密码验证以后进入实训页面，采集实训人员A选择的第一培训场景、新能源车型号；

上述账号以及密码可以通过触控显示屏来获取，当然在实际应用中，上述实训系统还可以包括麦克风，该麦克风用于采集实训人员A的账号语音，将该账号语音发送至处理器13，处理器13将账号语音进行特征提取得到原始特征向量，将该原始特征向量输入声纹识别模型得到第一声纹信息，将原始特征向量输入语音识别模型得到第一账号，依据第一账号得到与第一账号匹配的声纹模板，计算声纹模板与第一声纹信息的差值，如该差值小于设定阈值，确定实训人员A验证通过。

上述采集实训人员A选择的第一培训场景、新能源车型号可以通过触控显示屏来获取，当然在实际应用中，还可以通过其他的方式获取，例如，通过语音识别的方式来获取，本申请并不限制上述语音识别的具体实现方式。

处理器13，用于调用第一培训场景的第一视频文件、场景系数，调用该新能源车型号的动力参数；

上述第一视频文件可以为第一培训场景的模拟背景，该场景系数可以为，与该第一培训场景匹配的调整系数，例如，该第一培训场景为下雨场景，其加速系数以及刹车系数可以为小于1的小数，当然如果第一培训场景为下雪场景，该加速系数以及刹车系数可以小于下雨场景系数。

操作平台10，用于接收实训人员A的操作数据，将该操作数据发送至处理器13；

处理器13，用于依据该操作数据、动力参数以及场景系数得到新能源车的模拟参数以及运动参数，依据该模拟参数生成以第一视频文件为背景的新能源车的动态视频，将该动态视频发送至显示平台12，将运动参数发送至六自由度运动平台11；

显示平台12，还用于播放该动态视频；

六自由度运动平台11，用于执行该运动参数。

上述执行运动参数的方式可以采用现有的运动参数执行方式，本申请仅仅只是对运动参数的运算进行了改进。

本申请提供的系统在确定用户登录以后，提取用户A选择的第一培训场景以及新能源车的型号，然后提取与该第一培训场景对应的场景系数，新能源车的动力参数，然后依据该操作平台的操作数据，动力参数以及场景系数得到新能源车的模拟参数以及运动参数，生成动态视频播放，并依据运动参数生成控制参数控制六自由度运动平台，这样即实现了新能源车的实训实现，由于本申请提供的技术方案采用的动力参数为新能源车对应的动力参数，其有区别于汽油车，因此其能够对新能源车进行很好的还原，提高了用户体验度。

上述依据该操作数据、动力参数以及场景系数得到新能源车的模拟参数以及运动参数具体可以包括：

获取该操作数据中的加速时间以及转向参数，获取该动力参数中的加速度值，依据加速时间、场景系数以及加速度值计算得到新能源车的模拟参数中的车速，提取转向参数中的转向角度、转向时间以及方向，依据该转向角度、转向时间以及车速计算得到角加速度值，将该角加速度值以及方向作为该运动参数。

上述车速的计算方式如下：

v₁＝v₀+α*t*a₁

其中，v₁为模拟参数的车速，t为加速时间，a₁为加速度值，α为场景系数。

上述角加速值的计算公式如下：

其中，a_ω可以为角加速值，V₁为车速，β为转向角度，Δt为转向时间。

参见图2，图2提供了一种基于智能教学的新能源汽车实训方法，该方法由如图1所示的系统完成，该方法如图2所示，包括如下步骤：

步骤S201、采集实训人员A的账号语音，将该账号语音发送至处理器；

步骤S202、将账号语音进行特征提取得到原始特征向量，将该原始特征向量输入声纹识别模型得到第一声纹信息，将原始特征向量输入语音识别模型得到第一账号，依据第一账号得到与第一账号匹配的声纹模板，计算声纹模板与第一声纹信息的差值，如该差值小于设定阈值，确定实训人员A验证通过；

步骤S203、进入实训页面，采集实训人员A选择的第一培训场景、新能源车型号；

步骤S204、调用第一培训场景的第一视频文件、场景系数，调用该新能源车型号的动力参数；

步骤S205、接收实训人员A的操作数据，将该操作数据发送至处理器；

步骤S206、依据该操作数据、动力参数以及场景系数得到新能源车的模拟参数以及运动参数，依据该模拟参数生成以第一视频文件为背景的新能源车的动态视频，将该动态视频发送至显示平台，将运动参数发送至六自由度运动平台；

步骤S207、播放该动态视频，六自由度运动平台执行该运动参数。

本申请提供的系统在确定用户登录以后，提取用户A选择的第一培训场景以及新能源车的型号，然后提取与该第一培训场景对应的场景系数，新能源车的动力参数，然后依据该操作平台的操作数据，动力参数以及场景系数得到新能源车的模拟参数以及运动参数，生成动态视频播放，并依据运动参数生成控制参数控制六自由度运动平台，这样即实现了新能源车的实训实现，由于本申请提供的技术方案采用的动力参数为新能源车对应的动力参数，其有区别于汽油车，因此其能够对新能源车进行很好的还原，提高了用户体验度。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (3)

1.一种基于智能教学的新能源汽车实训系统，其特征在于，所述基于智能教学的新能源汽车实训系统包括：操作平台、六自由度运动平台、显示平台和处理器，所述显示平台集成有麦克风；

所述麦克风，用于采集实训人员A的账号语音，将该账号语音发送至处理器；

所述处理器，用于将账号语音进行特征提取得到原始特征向量，将该原始特征向量输入声纹识别模型得到第一声纹信息，将原始特征向量输入语音识别模型得到第一账号，依据第一账号得到与第一账号匹配的声纹模板，计算声纹模板与第一声纹信息的差值，如该差值小于设定阈值，确定实训人员A验证通过；

所述显示平台，用于进入实训页面，采集实训人员A选择的第一培训场景、新能源车型号；

处理器，用于调用第一培训场景的第一视频文件、场景系数，调用该新能源车型号的动力参数；

操作平台，用于接收实训人员A的操作数据，将该操作数据发送至处理器；

处理器，用于依据该操作数据、动力参数以及场景系数得到新能源车的模拟参数以及运动参数，依据该模拟参数生成以第一视频文件为背景的新能源车的动态视频，将该动态视频发送至显示平台，将运动参数发送至六自由度运动平台；

显示平台，还用于播放该动态视频；

六自由度运动平台，用于执行该运动参数；所述依据该操作数据、动力参数以及场景系数得到新能源车的模拟参数以及运动参数具体包括：

处理器，具体用于获取该操作数据中的加速时间以及转向参数，获取该动力参数中的加速度值，依据加速时间、场景系数以及加速度值计算得到新能源车的模拟参数中的车速，提取转向参数中的转向角度、转向时间以及方向，依据该转向角度、转向时间以及车速计算得到角加速度值，将该角加速度值以及方向作为该运动参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车速的计算方式如下：

v₁＝v₀+α*t*a₁

其中，v₁为模拟参数的车速，t为加速时间，a₁为加速度值，α为场景系数。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述角加速度计算方式如下：

其中，a_ω可以为角加速值，V₁为车速，β为转向角度，Δt为转向时间。

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