CN113868612A - 基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的方法，其包括以下步骤：对驾驶员进行身份辨识；对所辨识的驾驶员身份进行培训认证状态查询；如果已通过自动驾驶培训，则进入授权模式并开启自动驾驶系统功能；如果未通过，则进入培训模式并对驾驶员进行自动驾驶的训练和考核；检查所述驾驶员的考核结果是否满足预设的考核要求；如果满足，则更新驾驶员的培训认证状态。本发明还涉及一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的系统。根据本发明的某些实施例，通过人机交互模式改善自动驾驶系统功能介绍的全面性、可读性、保真性和趣味性来帮助驾驶员完成对所搭载自动驾驶系统系统功能及操作的理解。

Description

基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理方法和系统
技术领域
本发明涉及一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的方法和一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的系统。
背景技术
近年来随着人工智能、传感器、高性能计算、移动互联、大数据等关键技术的飞速发展，智能网联及自动驾驶技术成为未来汽车工业发展的重要方向，并取得了长足的进步。不同级别的自动驾驶系统及解决方案，以不同商业模式开始纷纷落地，并逐步进入市场。参照业内通行的SAE标准，根据系统功能及应用覆盖场景，自动驾驶等级由低至高可以分为L1至L4级。随着自动驾驶等级的升高，系统智能化程度也越来越高，并逐步实现对驾驶员的“脱手”，“脱眼”，“脱神”，从而实现驾驶主体由驾驶员向自动驾驶系统的过渡，并最终达到提高驾驶安全性、将驾驶员从繁重的驾驶任务中解放出来的目的。
受现行法规及技术进展的限制，目前面向乘用车市场的自动驾驶系统主要以L2/2+级的自动辅助驾驶系统。该级别的自动驾驶系统虽然已实现较高程度的自动化，并将驾驶员从部分驾驶任务中解放出来，但该系统中驾驶主体依然是驾驶员本身，驾驶员需要对路况及系统进行实时监控，并随时准备处理系统无法应对的场景，部分或全部的接管驾驶任务。然而由于自动驾驶系统具有系统复杂度高、运行模式及状态多样、功能逻辑复杂、设计运行域模糊、人机交互复杂等问题，从而导致驾驶员在使用该级别的自动驾驶系统的过程中常常因为理解不够清晰全面而导致误判和误操作，并最终酿成交通事故。这不但严重影响自动驾驶系统的安全性，造成人员生命财产损失，而且造成民众对自动驾驶技术的质疑和犹豫，从而限制自动驾驶技术的进一步推广与发展。因此，在驾驶员在日常使用自动驾驶系统功能前，系统全面地了解车辆所搭载的自动驾驶系统变得越来越重要。所以，面向用户的自动驾驶系统的上车前必要的教学与培训也正逐步成为行业内的共识。
现有的自动驾驶系统及功能介绍往往还是以电子或纸质用户手册的形式，通过文字描述和示意图的形式进行阐述和介绍。一方面，受自动驾驶系统高复杂度的限制，图文描述很难清晰简介明了地对系统使用条件和逻辑进行阐述；另一方面，从驾驶员角度，这种通过图文描述被动学习的方式也很难使驾驶员有耐心对晦涩难懂地复杂系统进行正确地了解。因此，无法有效保证驾驶员对所驾车型的自动驾驶系统的用前学习。
因此，如何有效地保证驾驶员对所驾车型的自动驾驶系统的用前学习成为目前普遍存在的技术难点。
发明内容
针对上述技术难点，本发明提出一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的方法和一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的系统，所述方法和所述系统通过人机交互模式改善自动驾驶系统功能介绍的全面性、可读性、保真性和趣味性来帮助驾驶员完成对所搭载自动驾驶系统系统功能及操作的理解；而且通过身份辨识系统来管理完成并通过该系列自动驾驶系统培训的驾驶员的认证信息，保证在驾驶员在初次使用该自动驾驶功能之前已完成对该系统操作的必要了解。由此全面保证驾驶员对车辆所搭载自动驾驶系统的正确合理地使用，避免由于缺乏了解导致地滥用和误用，提高自动驾驶系统地安全性。
根据本发明的第一方面，提出一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的方法。所述方法包括以下步骤：
步骤S1：对驾驶员进行身份辨识；
步骤S2：对所辨识的驾驶员身份进行培训认证状态查询；
步骤S3：如果所查询到的培训认证状态是已通过自动驾驶培训，则进入授权模式并开启自动驾驶系统功能；
步骤S4：如果所查询到的培训认证状态是未通过自动驾驶培训，则进入培训模式并对驾驶员进行自动驾驶的训练和考核；
步骤S5：检查所述驾驶员的考核结果是否满足预设的考核要求；
步骤S6：如果满足所述考核要求，则更新驾驶员的培训认证状态。
可选地，所述步骤S4包括以下步骤：
步骤S401：确认车辆是否处于安全泊车状态，并提示驾驶员自动驾驶培训过程的预计用时；
步骤S402：由驾驶员确认是否继续进行自动驾驶培训；
步骤S403：如果驾驶员确认继续进行自动驾驶培训，则对驾驶员进行自动驾驶的训练和考核；
步骤S404：如果驾驶员确认不继续进行自动驾驶培训，则退出培训模式。可以理解的是，在系统退出培训模式的情况下，由于驾驶员尚未通过自动驾驶培训，车辆只能进行人工驾驶。需要指出的是，根据本发明的系统在任何情况下都不会对人工驾驶产生任何影响。
可选地，所述步骤S403包括以下步骤：
步骤S4031：录入驾驶员的身份信息；
步骤S4032：在录入驾驶员的身份信息后，向驾驶员介绍自动驾驶系统的基本原理及功能；
步骤S4033：在介绍自动驾驶系统的基本原理及功能后，通过人机交互向驾驶员介绍与自动驾驶系统的功能相关的执行反馈单元；
步骤S4034：通过人机交互对驾驶员进行所述执行反馈单元的接管请求操作训练；
步骤S4035：在完成所述执行反馈单元的接管请求操作训练后，通过人机交互对驾驶员进行基于自动驾驶场景的接管训练；
步骤S4036：在完成所述基于自动驾驶场景的接管训练后，对驾驶员进行基于自动驾驶场景的接管考核；
步骤S4037：对驾驶员的接管考核结果进行评定。
可选地，所述方法还包括以下步骤：
步骤S601：如果不满足所述考核要求，则提示驾驶员进一步进行自动驾驶培训，并跳到步骤S402，由驾驶员确认是否继续进行自动驾驶培训。
可选地，在步骤S1中，通过人脸识别对驾驶员进行身份辨识。
可选地，在步骤S4031中，结合人脸识别所辨识的信息来录入驾驶员的身份信息。
根据本发明的第二方面，提出一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的系统，所述系统用于执行根据本发明的方法。所述系统具有以下构件：
存储单元，所述存储单元用于存储自动驾驶场景库的场景数据；
中央运算单元，所述中央运算单元用于一方面运算处理场景数据，以将自动驾驶场景界面和系统响应呈现给驾驶员，另一方面对驾驶员的操作进行数据采集和评价；
可视化单元，所述可视化单元用于向驾驶员以影像和/或声音的形式提供信息；
执行反馈单元，所述执行反馈单元用于一方面通过与可视化单元的配合地提示驾驶员进行操作，另一方面获取驾驶员的操作，并将所获取的操作发送给中央运算单元；
图像采集单元，所述图像采集单元用于对驾驶员进行图像采集；
后台自动驾驶场景库，所述后台自动驾驶场景库用于存储和管理随着自动驾驶系统测试历程增加和软件功能迭代而更新的场景数据，并将所更新的场景数据发送给存储单元；
后台自动驾驶认证管理系统，所述后台自动驾驶认证管理系统用于收集驾驶员的身份信息和考核结果，并记录和管理通过自动驾驶培训的驾驶员的信息。
可选地，所述中央运算单元包括以下模块：
人脸识别与身份辨识模块，所述人脸识别与身份辨识模块用于根据所述图像采集单元所采集的驾驶员的图像通过人脸识别对驾驶员进行身份认证；
自动驾驶场景重建模块，所述自动驾驶场景重建模块用于基于自动驾驶场景的场景数据来构建自动驾驶场景界面；
评价模块，所述评价模块用于对通过执行反馈单元所获取的驾驶员的操作进行数据采集和评价；
通信模块，所述通信模块用于所述系统的各个构件之间的数据传输；
I/O接口，所述中央运算单元通过所述I/O接口接收和/或发送数据信息。
可以理解，所述模块仅仅是基于功能定义的功能模块，而不是分立设置的硬件构件。
可选地，所述图像采集单元例如是摄像头。
可选地，所述后台自动驾驶场景库通过空中下载技术(OTA)将更新的场景数据发送给存储单元。在本发明的意义上，空中下载技术可以理解如下：空中下载技术是一种通过移动通信的空中接口实现对数据及应用的动态下载、删除与更新的机制，其可以通过例如短信方式、基于浏览器方式和/或PUSH方式等远程无线方式实现。在根据本发明的实施方式中，将更新的场景数据的存储链接封装在短消息(例如短信、网络消息等)中发送给存储单元，所述存储单元通过所述存储链接可以下载更新的场景数据。
可选地，所述可视化单元可以是车载显示设备，例如车机屏幕和/或车载抬头显示系统等，也可以是外接显示设备，例如智能手机、平板电脑、VR眼镜等。
附图说明
下面通过参照附图更详细地描述本发明可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图示出：
图1示出根据本发明的一个示例性实施例的基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的方法的工作流程图；
图2示出根据本发明的另一示例性实施例的基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的方法的工作流程图；
图3示出根据本发明的另一示例性实施例的方法的步骤S403的工作流程图；
图4示出根据本发明的一个示例性实施例的基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的系统的结构示意图；
图5示出根据本发明的另一示例性实施例的中央运算单元102的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的方法的工作流程图。
在步骤S1中，对驾驶员进行身份辨识。可选地，可以通过摄像头对驾驶员进行人脸识别来完成驾驶员的身份辨识。
接下来，在步骤S2中，对所辨识的驾驶员身份进行培训认证状态查询。如果所查询到的培训认证状态是已通过自动驾驶培训，则在步骤S3中系统进入授权模式，并开启自动驾驶系统功能。如果所查询到的培训认证状态是未通过自动驾驶培训，则在步骤S4中系统进入培训模式，并对驾驶员进行自动驾驶的训练和考核。
接下来，在步骤S5中，在驾驶员完成自动驾驶考核后，检查所述驾驶员的考核结果是否满足预设的考核要求。如果满足所述考核要求，则在步骤S6中更新驾驶员的培训认证状态。在此，可以将通过考核的驾驶员的身份信息和考核结果上传至后台认证管理系统，由此后续对该驾驶员再次进行培训认证状态查询时能够查询到该驾驶员已经通过自动驾驶培训，从而能够开启自动驾驶系统功能。
图2示出了根据本发明的另一示例性实施例的基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的方法的工作流程图。以下仅阐述与图1中所示的实施例的区别，而相同的步骤为了简洁起见而不再重复描述。
所述步骤S4可以包括步骤S401至S404。
在步骤S401中，确认车辆是否处于安全泊车状态，并提示驾驶员自动驾驶培训过程的预计用时。
接下来，在步骤S402中由驾驶员确认是否继续进行自动驾驶培训。如果驾驶员确认继续进行自动驾驶培训，则在步骤S403中对驾驶员进行自动驾驶的训练和考核；如果驾驶员确认不继续进行自动驾驶培训，则在步骤S404中系统退出培训模式。
在驾驶员完成自动驾驶考核后，如果未满足预设的考核要求，则在步骤S601中提示驾驶员进一步进行自动驾驶培训，并跳到步骤S402由驾驶员确认是否继续进行自动驾驶培训。
图3示出了根据本发明的另一示例性实施例的方法的步骤S403的工作流程图，即在培训模式下对驾驶员进行自动驾驶的训练和考核。为了简洁起见，根据本发明的方法的其他步骤不再重复示出。
所述步骤S403可以包括步骤S4031至S4037。
在步骤S4031中，录入驾驶员的身份信息。在此，可以结合人脸识别所辨识的信息来录入驾驶员的身份信息。
在步骤S4032中，在录入驾驶员的身份信息后，向驾驶员介绍自动驾驶系统的基本原理及功能。在此，基于中央运算单元102和存储单元101通过可视化单元103和执行反馈单元104向驾驶员介绍自动驾驶系统的基本原理及功能。
在步骤S4033中，在介绍自动驾驶系统的基本原理及功能后，通过人机交互向驾驶员介绍与自动驾驶系统的功能相关的执行反馈单元104。在此，一方面可以通过可视化单元103介绍执行反馈单元104的基本原理及功能，另一方面提示驾驶员对对应的执行反馈单元104进行操作。
接下来，在步骤S4034中，通过人机交互对驾驶员进行所述执行反馈单元104的接管请求操作训练。在此，通过人机交互对自动驾驶功能下系统发出的接管请求提示方式进行介绍，并通过可视化单元103和执行反馈单元104营造驾驶场景的形式提示驾驶员进行所述执行反馈单元104的接管请求操作训练。
在步骤S4035中，在完成所述执行反馈单元104的接管请求操作训练后，通过人机交互对驾驶员进行基于自动驾驶场景的接管训练。在此，通过人机交互对自动驾驶场景库中的自动驾驶场景进行重放和介绍，通过可视化单元103和执行反馈单元104还原真实的接管提示，并通过旁白介绍的形式提示驾驶员进行正确的接管操作。
在步骤S4036中，在完成所述基于自动驾驶场景的接管训练后，对驾驶员进行基于自动驾驶场景的接管考核。在此，随机选择自动驾驶场景库中的自动驾驶场景并进行重放，同时取消旁白介绍的形式的接管提示，仅保留真实的接管提示，由驾驶员完成相应的接管操作，从而完成基于自动驾驶场景的接管考核。
在步骤S4037中，对驾驶员的接管考核结果进行评定。
应注意到，在此描述的步骤序号并不必然代表先后顺序，而仅仅是一种附图标记，根据具体情况，顺序可以更改，只要能够实现本发明的技术目的即可。
图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的系统的结构示意图。所述系统具有以下构件：
存储单元101，所述存储单元101用于存储自动驾驶场景库的场景数据；
中央运算单元102，所述中央运算单元102用于一方面运算处理场景数据，以将自动驾驶场景界面和系统响应呈现给驾驶员，另一方面对驾驶员的操作进行数据采集和评价；
可视化单元103，所述可视化单元103用于向驾驶员以影像和/或声音的形式提供信息，所述可视化单元103可以是车载显示设备，例如车机屏幕和/或车载抬头显示系统等，也可以是外接显示设备，例如智能手机、平板电脑、VR眼镜等；
执行反馈单元104，所述执行反馈单元104用于一方面通过与可视化单元103的配合地提示驾驶员进行操作，另一方面获取驾驶员的操作，并将所获取的操作发送给中央运算单元102；
图像采集单元105，所述图像采集单元105用于对驾驶员进行图像采集，所述图像采集单元105例如是摄像头；
后台自动驾驶场景库111，所述后台自动驾驶场景库111用于存储和管理随着自动驾驶系统测试历程增加和软件功能迭代而更新的场景数据，并将所更新的场景数据发送给存储单元101；
后台自动驾驶认证管理系统112，所述后台自动驾驶认证管理系统112用于收集驾驶员的身份信息和考核结果，并记录和管理通过自动驾驶培训的驾驶员的信息。
需要说明的是，点划线方框所包括的构件属于车载设备，即存储单元101、中央运算单元102、可视化单元103、图像采集单元105和执行反馈单元104；虚线方框所包括的构件布置在云端服务器，即后台自动驾驶场景库111和后台自动驾驶认证管理系统112。
图5示出了根据本发明的另一示例性实施例的中央运算单元102的结构示意图。所述中央运算单元102包括以下模块：
人脸识别与身份辨识模块21，所述人脸识别与身份辨识模块21用于根据所述图像采集单元105所采集的驾驶员的图像通过人脸识别对驾驶员进行身份认证；
自动驾驶场景重建模块22，所述自动驾驶场景重建模块22用于基于自动驾驶场景的场景数据来构建自动驾驶场景界面；
评价模块23，所述评价模块23用于对通过执行反馈单元104所获取的驾驶员的操作进行数据采集和评价；
通信模块24，所述通信模块24用于所述系统的各个构件之间的数据传输；
I/O接口25，所述中央运算单元102通过所述I/O接口25接收和/或发送数据信息。
需要说明的是，所述模块仅仅是基于功能定义的功能模块，而不是分立设置的硬件构件。
尽管在此详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不偏离本发明的核心和范围的前提下，可以提出各种替换方案和修改方案。

Claims (9)

1.一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：对驾驶员进行身份辨识；
步骤S2：对所辨识的驾驶员身份进行培训认证状态查询；
步骤S3：如果所查询到的培训认证状态是已通过自动驾驶培训，则进入授权模式并开启自动驾驶系统功能；
步骤S4：如果所查询到的培训认证状态是未通过自动驾驶培训，则进入培训模式并对驾驶员进行自动驾驶的训练和考核；
步骤S5：检查所述驾驶员的考核结果是否满足预设的考核要求；
步骤S6：如果满足所述考核要求，则更新驾驶员的培训认证状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：
步骤S401：确认车辆是否处于安全泊车状态，并提示驾驶员自动驾驶培训过程的预计用时；
步骤S402：由驾驶员确认是否继续进行自动驾驶培训；
步骤S403：如果驾驶员确认继续进行自动驾驶培训，则对驾驶员进行自动驾驶的训练和考核；
步骤S404：如果驾驶员确认不继续进行自动驾驶培训，则退出培训模式。
3.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S403包括以下步骤：
步骤S4031：录入驾驶员的身份信息；
步骤S4032：在录入驾驶员的身份信息后，向驾驶员介绍自动驾驶系统的基本原理及功能；
步骤S4033：在介绍自动驾驶系统的基本原理及功能后，通过人机交互向驾驶员介绍与自动驾驶系统的功能相关的执行反馈单元(104)；
步骤S4034：通过人机交互对驾驶员进行所述执行反馈单元(104)的接管请求操作训练；
步骤S4035：在完成所述执行反馈单元(104)的接管请求操作训练后，通过人机交互对驾驶员进行基于自动驾驶场景的接管训练；
步骤S4036：在完成所述基于自动驾驶场景的接管训练后，对驾驶员进行基于自动驾驶场景的接管考核；
步骤S4037：对驾驶员的接管考核结果进行评定。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
步骤S601：如果不满足所述考核要求，则提示驾驶员进一步进行自动驾驶培训，并跳到步骤S402。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，通过人脸识别对驾驶员进行身份辨识。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S4031中，结合人脸识别所辨识的信息来录入驾驶员的身份信息。
7.一种基于身份辨识和人机交互的自动驾驶培训管理的系统，所述系统用于执行根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述系统具有以下构件：
存储单元(101)，所述存储单元(101)用于存储自动驾驶场景库的场景数据；
中央运算单元(102)，所述中央运算单元(102)用于一方面运算处理场景数据，以将自动驾驶场景界面和系统响应呈现给驾驶员，另一方面对驾驶员的操作进行数据采集和评价；
可视化单元(103)，所述可视化单元(103)用于向驾驶员以影像和/或声音的形式提供信息；
执行反馈单元(104)，所述执行反馈单元(104)用于一方面通过与可视化单元(103)的配合地提示驾驶员进行操作，另一方面获取驾驶员的操作，并将所获取的操作发送给中央运算单元(102)；
图像采集单元(105)，所述图像采集单元(105)用于对驾驶员进行图像采集；
后台自动驾驶场景库(111)，所述后台自动驾驶场景库(111)用于存储和管理随着自动驾驶系统测试历程增加和软件功能迭代而更新的场景数据，并将所更新的场景数据发送给存储单元(101)；
后台自动驾驶认证管理系统(112)，所述后台自动驾驶认证管理系统(112)用于收集驾驶员的身份信息和考核结果，并记录和管理通过自动驾驶培训的驾驶员的信息。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述中央运算单元(102)包括以下模块：
人脸识别与身份辨识模块(21)，所述人脸识别与身份辨识模块(21)用于根据所述图像采集单元(105)所采集的驾驶员的图像通过人脸识别对驾驶员进行身份认证；
自动驾驶场景重建模块(22)，所述自动驾驶场景重建模块(22)用于基于自动驾驶场景的场景数据来构建自动驾驶场景界面；
评价模块(23)，所述评价模块(23)用于对通过执行反馈单元(104)所获取的驾驶员的操作进行数据采集和评价；
通信模块(24)，所述通信模块(24)用于所述系统的各个构件之间的数据传输；
I/O接口(25)，所述中央运算单元(102)通过所述I/O接口(25)接收和/或发送数据信息。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述图像采集单元(105)例如是摄像头；和/或
所述后台自动驾驶场景库(111)通过空中下载技术将更新的场景数据发送给存储单元(101)；和/或
所述可视化单元(103)可以是车载显示设备，例如车机屏幕和/或车载抬头显示系统等，也可以是外接显示设备，例如智能手机、平板电脑、VR眼镜等。
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