CN115578914A - 一种驾车训练时倒车入位用训练系统及方法 - Google Patents

一种驾车训练时倒车入位用训练系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及驾车训练技术领域，公开了一种驾车训练时倒车入位用训练系统及方法，包括：用户操作模块，用于根据用户的操作指令生成对应的第一操作数据，并将第一操作数据发送至虚拟现实交互模块中；虚拟现实交互模块，用于根据第一操作数据控制倒车训练模型在倒车训练区域中移动；干预式训练模块，用于读取第一操作数据和倒车训练模型在倒车训练区域移动过程中倒车训练模型和训练停车场之间的位置关系，并根据第一操作数据和位置关系生成倒车判定信息，还用于接收来自模式切换模块的辅助倒车信息，根据辅助倒车信息控制倒车训练模型在倒车训练区域中进行正确倒车移动；本发明解决了现有的虚拟现实驾车系统进行停车训练时存在判定方式简单的问题。

Description

一种驾车训练时倒车入位用训练系统及方法
技术领域
本发明涉及驾车训练技术领域，尤其涉及一种驾车训练时倒车入位用训练系统及方法。
背景技术
随着虚拟现实技术的快速发展，虚拟现实技术的应用越来越广泛，由于现有的驾车训练系统主要以实物、车、教练为主，成本较高且新手驾车因紧张容易出现事故，因此基于虚拟现实的驾车训练系统应运而生。目前，在使用虚拟现实驾车训练系统进行停车训练时，是否成功倒车入位的判定规则比较简单，只能在车辆导入车位并停止后才能进行判别，这样用户很难在训练过程中掌握倒车技能的要领。可见，现有的虚拟现实驾车系统进行停车训练时存在判定方式简单的问题。
发明内容
本发明提供了一种驾车训练时倒车入位用训练系统及方法，以解决现有的虚拟现实驾车系统进行停车训练时存在判定方式简单的问题。
为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种驾车训练时倒车入位用训练系统，包括：
用户操作模块，用于根据用户的操作指令生成对应的第一操作数据，并将所述第一操作数据发送至所述虚拟现实交互模块中；
虚拟现实交互模块，用于建立倒车训练区域，并在倒车训练区域中构建倒车训练模型和训练停车位，还用于根据所述第一操作数据控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中移动；
干预式训练模块，用于读取所述第一操作数据和所述倒车训练模型在所述倒车训练区域移动过程中所述倒车训练模型和所述训练停车场之间的位置关系，并根据所述第一操作数据和所述位置关系生成倒车判定信息，还用于接收来自模式切换模块的辅助倒车信息，根据所述辅助倒车信息控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中进行正确倒车移动；
模式切换模块，用于根据所述倒车判定信息生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块。
可选的，所述用户操作模块包括：方向盘、刹车控制器和变速器，所述用户操作数据包括：旋转角度信息、位移距离信息和档位信息；
所述方向盘用于根据用户的操作生成旋转角度信息，并将所述旋转角度信息发送至虚拟现实交互模块；
所述刹车控制器用于根据用户的操作生成位移距离信息，并将所述位移距离信息发送至虚拟现实交互模块；
所述变速器用于根据用户的操作生成档位信息，并将所述档位信息发送至虚拟现实交互模块。
可选的，所述系统还包括：VR眼镜，所述VR眼镜与虚拟现实交互模块连接，所述VR眼镜用于显示所述倒车训练区域、所述倒车训练模型和所述训练停车位。
可选的，所述模式切换模块包括：选择子模块和切换子模块，所述模式选择控件用于根据所述倒车判定信息生成辅助倒车功能控件和静默功能控件供用户选择，还用于在用户选择辅助倒车功能控件时生成切换指令发送至切换子模块，还用于在用户选择静默功能控件时不进行任何动作；
所述切换子模块用于根据所述切换指令生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块。
可选的，所述干预式训练模块还用于存储正确倒车训练时来自用户操作模块的第二操作数据，根据所述第二操作数据和所述位置关系构建训练判定网络模型，还用于根据所述训练判定网络模型生成倒车判定信息。
第二方面，本申请实施例提供一种驾车训练时倒车入位用训练方法，应用于上述第一方面中任一项所述的驾车训练时倒车入位用训练系统，所述方法包括：
用户操作模块根据用户的操作指令生成对应的第一操作数据，并将所述第一操作数据发送至所述虚拟现实交互模块中；
通过虚拟现实交互模块建立倒车训练区域，并在倒车训练区域中构建倒车训练模型和训练停车位，根据所述第一操作数据控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中移动；
利用干预式训练模块读取所述第一操作数据和所述倒车训练模型在所述倒车训练区域移动过程中所述倒车训练模型和所述训练停车场之间的位置关系，并根据所述第一操作数据和所述位置关系生成倒车判定信息；
模式切换模块，根据所述倒车判定信息生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块；
干预式训练模块接收来自模式切换模块的辅助倒车信息，根据所述辅助倒车信息控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中进行正确倒车移动。
可选的，所述方法还包括：
模式选择控件根据所述倒车判定信息生成辅助倒车功能控件和静默功能控件供用户选择，并在用户选择辅助倒车功能控件时生成切换指令发送至切换子模块，在用户选择静默功能控件时不进行任何动作；
切换子模块根据所述切换指令生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块。
有益效果：
本发明提供的驾车训练时倒车入位用训练系统，利用干预式训练模块获取倒车训练模型和训练停车场的位置生成正确倒车路径，并根据正确倒车路径构建倒车判定网络模型，同时根据倒车训练过程中的用户操作数据生成训练倒车路径，并利用倒车判定网络模型对训练倒车路径进行判定，通过此系统对倒车训练进行判定，能够在倒车过程中发现用户操作中存在的问题，解决了只能在车辆导入车位并停止后才能进行判别的问题。
附图说明
图1为本发明优选实施例的驾车训练时倒车入位用训练系统的结构示意图；
图2为本发明优选实施例的用户操作模块的结构示意图；
图3为本发明优选实施例的模式切换模块的结构示意图；
图4为本发明优选实施例的驾车训练时倒车入位用训练方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
实施例1：
请参见图1-3，本申请实施例提供一种驾车训练时倒车入位用训练系统，包括：
用户操作模块，用于根据用户的操作指令生成对应的第一操作数据，并将所述第一操作数据发送至所述虚拟现实交互模块中；
虚拟现实交互模块，用于建立倒车训练区域，并在倒车训练区域中构建倒车训练模型和训练停车位，还用于根据所述第一操作数据控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中移动；
干预式训练模块，用于读取所述第一操作数据和所述倒车训练模型在所述倒车训练区域移动过程中所述倒车训练模型和所述训练停车场之间的位置关系，并根据所述第一操作数据和所述位置关系生成倒车判定信息，还用于接收来自模式切换模块的辅助倒车信息，根据所述辅助倒车信息控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中进行正确倒车移动；
模式切换模块，用于根据所述倒车判定信息生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块。
在上述实施例中，利用干预式训练模块获取倒车训练模型和训练停车场的位置生成正确倒车路径，并根据正确倒车路径构建倒车判定网络模型，同时根据倒车训练过程中的用户操作数据生成训练倒车路径，并利用倒车判定网络模型对训练倒车路径进行判定，通过此系统对倒车训练进行判定，能够在倒车过程中发现用户操作中存在的问题，解决了只能在车辆导入车位并停止后才能进行判别的问题。
实施例中，正确倒车移动是指倒车训练模型能够通过在倒车训练区域的移动完全进入训练停车位中，且，倒车训练模型与训练停车位的边线不存在相交区域。
可选的，所述用户操作模块包括：方向盘、刹车控制器和变速器，所述用户操作数据包括：旋转角度信息、位移距离信息和档位信息；
所述方向盘用于根据用户的操作生成旋转角度信息，并将所述旋转角度信息发送至虚拟现实交互模块；
所述刹车控制器用于根据用户的操作生成位移距离信息，并将所述位移距离信息发送至虚拟现实交互模块；
所述变速器用于根据用户的操作生成档位信息，并将所述档位信息发送至虚拟现实交互模块。
在上述实施例中，用于用户操作的用户操作模块包括方向盘、刹车控制器和变速器，能够很好的模拟真实的开车情况，使用户在利用该系统进行倒车训练时，可以得到拟真体验。
可选的，所述系统还包括：VR眼镜，所述VR眼镜与虚拟现实交互模块连接，所述VR眼镜用于显示所述倒车训练区域、所述倒车训练模型和所述训练停车位。
在上述实施例中，在VR眼镜与虚拟现实交互模块连接的情况下，通过VR眼镜将虚拟现实交互模块中建立的倒车训练区域、倒车训练模型和训练停车位显示给用户，能够提高用户的临场感受，同时避免了现场训练可能出现的危险情况。
可选的，所述模式切换模块包括：选择子模块和切换子模块，所述模式选择控件用于根据所述倒车判定信息生成辅助倒车功能控件和静默功能控件供用户选择，还用于在用户选择辅助倒车功能控件时生成切换指令发送至切换子模块，还用于在用户选择静默功能控件时不进行任何动作；
所述切换子模块用于根据所述切换指令生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块。
在上述实施例中，用户可以通过模式切换模块自行选择是否需要通过干预式训练模块控制倒车训练模型移动来辅助进行倒车训练，当用户选择需要进行辅助时，可通过选择子模块中生成的辅助倒车功能控件，使模式切换模块中的切换子模块生成辅助倒车信息，并将辅助倒车信息发送至干预式训练模块中，干预式训练模块便可根据倒车训练模型和训练停车位之间的位置关系，计算出正确进行倒车训练所需要的用户操作数据，并将用户操作数据发送至用户操作模块中，用户操作模块中的方向盘、刹车控制器和变速器能够根据用户操作数据自动运行，生成第一操作数据发送至虚拟现实交互模块。
可选的，所述干预式训练模块还用于存储正确倒车训练时来自用户操作模块的第二操作数据，根据所述第二操作数据和正确倒车训练时倒车训练模型和训练停车位之间位置关系构建训练判定网络模型，还用于根据所述训练判定网络模型生成倒车判定信息。
在上述实施例中，正确倒车训练是指倒车训练模型通过移动能够顺利进入训练停车位中，干预式训练模块通过第二操作数据和正确倒车训练时倒车训练模型和训练停车位之间位置关系来构建训练判定网络模型，第二操作数据包括方向盘旋转角度
Figure 235238DEST_PATH_IMAGE001
，刹车控制器位移距离
Figure 142014DEST_PATH_IMAGE002
，变速器档位
Figure 765894DEST_PATH_IMAGE003
，正确倒车训练时倒车训练模型和训练停车位之间位置关系包括车身与停车位夹角
Figure 707305DEST_PATH_IMAGE004
，车辆前轮与车体的夹角
Figure 289596DEST_PATH_IMAGE005
，车辆尾箱中心到停车位底线距离
Figure 418089DEST_PATH_IMAGE006
；
训练判定网络模型的构建过程包括：设
Figure 111238DEST_PATH_IMAGE007
；设
Figure 373068DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 126260DEST_PATH_IMAGE009
为刹车控制器位移最大距离；若变速器档位为倒挡，则
Figure 742050DEST_PATH_IMAGE010
，否则
Figure 973311DEST_PATH_IMAGE011
；设
Figure 623735DEST_PATH_IMAGE012
；设
Figure 16670DEST_PATH_IMAGE013
；设
Figure 385335DEST_PATH_IMAGE014
，其中
Figure 420287DEST_PATH_IMAGE015
为停车位的长度；这6个变量的采样时刻为
Figure 190797DEST_PATH_IMAGE016
，设
Figure 20212DEST_PATH_IMAGE017
，其中
Figure 876173DEST_PATH_IMAGE018
为车辆开始倒车时的系统时刻；构建向量
Figure 980395DEST_PATH_IMAGE019
；构建连续向量，即
Figure 339832DEST_PATH_IMAGE020
→
Figure 871308DEST_PATH_IMAGE021
→……，其中
Figure 948985DEST_PATH_IMAGE021
为
Figure 856898DEST_PATH_IMAGE022
的下一时刻
Figure 333492DEST_PATH_IMAGE023
的状态向量；将连续向量变为矩阵
Figure 770289DEST_PATH_IMAGE024
；将矩阵
Figure 335263DEST_PATH_IMAGE024
进行向量基变换生成向量
Figure 781287DEST_PATH_IMAGE025
；构建映射
Figure 115317DEST_PATH_IMAGE025
→
Figure 723016DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 40865DEST_PATH_IMAGE026
为倒车成功标志，成功为1，失败为0；将样本按照上述构建映射
Figure 759422DEST_PATH_IMAGE025
→
Figure 213537DEST_PATH_IMAGE026
，带入自回归模型进行训练；训练完毕后，得到训练判定网络模型。
实施例2：
请参见图4，本申请实施例还提供一种驾车训练时倒车入位用训练方法，应用于上述第一方面中任一项所述的驾车训练时倒车入位用训练系统，所述方法包括：
用户操作模块根据用户的操作指令生成对应的第一操作数据，并将所述第一操作数据发送至所述虚拟现实交互模块中；
通过虚拟现实交互模块建立倒车训练区域，并在倒车训练区域中构建倒车训练模型和训练停车位，根据所述第一操作数据控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中移动；
利用干预式训练模块读取所述第一操作数据和所述倒车训练模型在所述倒车训练区域移动过程中所述倒车训练模型和所述训练停车场之间的位置关系，并根据所述第一操作数据和所述位置关系生成倒车判定信息；
模式切换模块，根据所述倒车判定信息生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块；
干预式训练模块接收来自模式切换模块的辅助倒车信息，根据所述辅助倒车信息控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中进行正确倒车移动。
可选的，所述方法还包括：
模式选择控件根据所述倒车判定信息生成辅助倒车功能控件和静默功能控件供用户选择，并在用户选择辅助倒车功能控件时生成切换指令发送至切换子模块，在用户选择静默功能控件时不进行任何动作；
切换子模块根据所述切换指令生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种驾车训练时倒车入位用训练系统，其特征在于，包括：
用户操作模块，用于根据用户的操作指令生成对应的第一操作数据，并将所述第一操作数据发送至所述虚拟现实交互模块中；
虚拟现实交互模块，用于建立倒车训练区域，并在倒车训练区域中构建倒车训练模型和训练停车位，还用于根据所述第一操作数据控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中移动；
干预式训练模块，用于读取所述第一操作数据和所述倒车训练模型在所述倒车训练区域移动过程中所述倒车训练模型和所述训练停车场之间的位置关系，并根据所述第一操作数据和所述位置关系生成倒车判定信息，还用于接收来自模式切换模块的辅助倒车信息，根据所述辅助倒车信息控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中进行正确倒车移动；
模式切换模块，用于根据所述倒车判定信息生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块。
2.根据权利要求1所述的驾车训练时倒车入位用训练系统，其特征在于，所述用户操作模块包括：方向盘、刹车控制器和变速器，所述用户操作数据包括：旋转角度信息、位移距离信息和档位信息；
所述方向盘用于根据用户的操作生成旋转角度信息，并将所述旋转角度信息发送至虚拟现实交互模块；
所述刹车控制器用于根据用户的操作生成位移距离信息，并将所述位移距离信息发送至虚拟现实交互模块；
所述变速器用于根据用户的操作生成档位信息，并将所述档位信息发送至虚拟现实交互模块。
3.根据权利要求1所述的驾车训练时倒车入位用训练系统，其特征在于，所述系统还包括：VR眼镜，所述VR眼镜与虚拟现实交互模块连接，所述VR眼镜用于显示所述倒车训练区域、所述倒车训练模型和所述训练停车位。
4.根据权利要求1所述的驾车训练时倒车入位用训练系统，其特征在于，所述模式切换模块包括：选择子模块和切换子模块，所述模式选择控件用于根据所述倒车判定信息生成辅助倒车功能控件和静默功能控件供用户选择，还用于在用户选择辅助倒车功能控件时生成切换指令发送至切换子模块，还用于在用户选择静默功能控件时不进行任何动作；
所述切换子模块用于根据所述切换指令生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块。
5.根据权利要求1所述的驾车训练时倒车入位用训练系统，其特征在于，所述干预式训练模块还用于存储正确倒车训练时来自用户操作模块的第二操作数据，根据所述第二操作数据和所述位置关系构建训练判定网络模型，还用于根据所述训练判定网络模型生成倒车判定信息。
6.一种驾车训练时倒车入位用训练方法，应用于上述权利要求1-5中任一项所述的驾车训练时倒车入位用训练系统，其特征在于，所述方法包括：
用户操作模块根据用户的操作指令生成对应的第一操作数据，并将所述第一操作数据发送至所述虚拟现实交互模块中；
通过虚拟现实交互模块建立倒车训练区域，并在倒车训练区域中构建倒车训练模型和训练停车位，根据所述第一操作数据控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中移动；
利用干预式训练模块读取所述第一操作数据和所述倒车训练模型在所述倒车训练区域移动过程中所述倒车训练模型和所述训练停车场之间的位置关系，并根据所述第一操作数据和所述位置关系生成倒车判定信息；
模式切换模块，根据所述倒车判定信息生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块；
干预式训练模块接收来自模式切换模块的辅助倒车信息，根据所述辅助倒车信息控制所述倒车训练模型在所述倒车训练区域中进行正确倒车移动。
7.根据权利要求6所述的驾车训练时倒车入位用训练方法，其特征在于，所述方法还包括：
模式选择控件根据所述倒车判定信息生成辅助倒车功能控件和静默功能控件供用户选择，并在用户选择辅助倒车功能控件时生成切换指令发送至切换子模块，在用户选择静默功能控件时不进行任何动作；
切换子模块根据所述切换指令生成辅助倒车信息，并将所述辅助倒车信息发送至干预式训练模块。
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