CN216817624U - 一种用于机动车培训的智能驾考系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于机动车培训的智能驾考系统，包括：云端服务器、智能驾驶机器人；智能驾驶机器人的内部安装有车况感知模块，智能驾驶机器人的上方安装有环境感知模块；车况感知模块包含有获取智能驾驶机器人状态信息的传感部件，环境感知模块包含有获取行车时的路况位置信息的监控部件，智能驾驶机器人的驾驶位置前方安装有驾驶员客户端，云端服务器通过无线网络模块连接有教练员客户端，智能驾驶机器人、车况感知模块、驾驶员客户端、教练员客户端、环境感知模块均采用以云端服务器为中心的多通道并行的通信连接，实现对驾驶考试科学、规范、有序、自主、安全的实施、评判及记录。

Description

一种用于机动车培训的智能驾考系统

技术领域

本实用新型涉及机动车智能驾考技术领域，尤其涉及一种用于机动车培训的智能驾考系统。

背景技术

随着我国经济的高速发展，汽车的销量不断攀升，家庭收入的不断提高，越来越多的人购买私家车，因此学车的人会越来越多，使得驾车驾驶培训行业得到了迅猛发展，面对日益“井喷”的拥有汽车驾驶证的人数，给驾校培训机构提出了巨大的服务挑战，其中高效培训、安全培训、智能培训成为重点关注的问题之一。

随着社会的不断发展，推出了驾校考试的智能驾考系统，采用检测终端对学员的身份、车速和训练时长进行检测，并将检测的信息发送至驾校数据服务器，来实现智能驾考，但是，不具备行车环境和车载状态感知系统，无法应对突发行车状况，较难保证培训的行驶安全，较难实现行车考试的无人监考化，培训或考试效率低下。

中国专利申请号：CN201410210094.5公开了一种机动车驾驶人培训智能机器人系统，通过行业监管平台、公共服务平台以及培训智能机器人的无线网络进行数据交互，实现对驾培行业的监管、在线审批、智能教学、模拟考试和过程分析，但是，该系统仅具备培训智能机器人的位姿信息感知能力，无行车环境感知能力及车载状态感知能力，仅由公共服务平台负责车辆及驾驶员安全，安全监控措施薄弱，较难实现无人监考化行车考试及培训，而且，通信方法采用自上而下的串联单通道通信方式，容易引起信息传输拥挤、堵塞、延迟，易因单线路故障导致系统整体瘫痪，易发生人员或车辆安全事故，存在着不足。

综上所述，针对现有技术中存在的缺陷，特别需要一种用于机动车培训的智能驾考系统，以解决现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于机动车培训的智能驾考系统，设计新颖，采用多通道平行收发通信模式，实现对驾驶考试科学、规范、有序、自主、安全的实施、评判及记录。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于机动车培训的智能驾考系统，包括：云端服务器、智能驾驶机器人；

智能驾驶机器人；智能驾驶机器人的内部安装有车况感知模块，智能驾驶机器人的上方安装有环境感知模块；

车况感知模块，车况感知模块包含有获取智能驾驶机器人状态信息的传感部件，车况感知模块通过无线网络模块将车况信息传输至云端服务器；

环境感知模块，环境感知模块包含有获取行车时的路况位置信息的监控部件，环境感知模块通过无线网络模块将路况环境信息传输至云端服务器；

智能驾驶机器人的驾驶位置前方安装有驾驶员客户端，云端服务器通过无线网络模块连接有教练员客户端，驾驶员客户端和教练员客户端通过无线网络模块进行通信；

智能驾驶机器人、车况感知模块、驾驶员客户端、教练员客户端、环境感知模块均采用以云端服务器为中心的多通道并行的通信连接。

进一步，所述传感部件包含有辅助刹车装置、安全带报警开关、车门限位开关、档位传感器、车载控制器，辅助刹车装置安装于智能驾驶机器人的刹车装置，安全带报警开关安装于智能驾驶机器人的安全带装置，车门限位开关安装于智能驾驶机器人的车门，档位传感器安装于智能驾驶机器人的档位装置，车载控制器安装于智能驾驶机器人后备箱，车载控制器的一个端口与驾驶员客户端总线通信，车载控制器的另一个端口与环境感知模块总线通信。

进一步，所述监控部件包含有探头、无线网络天线、定位系统，探头分均安装于智能驾驶机器人的四周，无线网络天线、定位系统分别安装于智能驾驶机器人的顶部。

进一步，所述定位系统采用双天线RTK-GPS系统，探头采用超声波探头。

进一步,所述无线网络模块采用WIFI、4G通信技术、5G通信中的任意一种。

进一步，总线通信形式采用CAN、I²C、SPI、RS485、RS232中的任意一种。

进一步，驾驶员客户端包括指纹采集器、身份阅读器、车载摄像头、平板电脑，隔离电源、Type-c扩展坞及USB-CAN转换器，指纹采集器、身份阅读器、平板电脑、隔离电源、Type-c扩展坞及USB-CAN转换器均设置于智能驾驶机器人的驾驶室前端，车载摄像头设置于智能驾驶机器人的驾驶室顶部，指纹采集器、身份阅读器、隔离电源及USB-CAN转换器通过Type-c扩展坞分别于平板电脑连接。

进一步，所述教练员客户端采用ipad。

进一步，智能驾驶机器人为四座考试机动车。

本实用新型的优点在于：

本实用新型采用云端服务器、智能驾驶机器人、驾驶员客户端、教练员客户端、车况感知模块、环境感知模块相互协调配合，通过对行驶环境感知、行驶状态感知、驾驶人员感知，无需人工同车监考，实现了无监考化、自主化、多车同步安全考试。

本实用新型采用多通道平行收发通信模式，可避免传统自上而下串联单通道通信方式引起的信息传输拥挤、堵塞、延迟，易因单线路故障导致系统整体瘫痪等问题，具有高效传输、稳定传输、低故障率等优势。

本实用新型采用车况感知模块、环境感知模块、云端服务器和教练员客户端同步并行感知驾驶员及车辆情况，具备人工调控、传感器调控、云端网络调控多重外部监测模式，可避免因驾驶员误操作、行驶环境异常、驾驶参数异常等突发状况引起的行车考试事故，进一步保证考试人员的安全驾驶。

本实用新型采用云端服务器实时记录考试结果、驾驶员信息、驾驶员状态、驾驶环境状态及智能驾驶机器人状态，通过数据分析，精确评判考生驾驶机动车的真实能力，提供合理的训练提升意见。

附图说明

图1为本实用新型智能驾考系统的原理图；

图2为本实用新型智能驾考系统的结构示意图；

图3为本实用新型驾驶员客户端的连接示意图；

图4为本实用新型智能驾考方法的流程图；

1-云端服务器，2-智能驾驶机器人，3-车况感知模块，4-驾驶员客户端，5-教练员客户端，6-环境感知模块，31-辅助刹车装置，32-安全带报警开关，33-车门限位开关，34-档位传感器，35-车载控制器，41-指纹采集器，42-身份阅读器，43-平板电脑，44-车载摄像头，45-隔离电源，46-Type-c扩展坞，47-USB-CAN转换器，61-超声波探头，62-无线网络天线，63-双天线RTK-GPS系统。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1、图2、图3、图4所示，一种用于机动车培训的智能驾考系统，包括云端服务器1、智能驾驶机器人2、车况感知模块3、驾驶员客户端4、教练员客户端5和环境感知模块6，智能驾驶机器人2、车况感知模块3、驾驶员客户端4、教练员客户端5、环境感知模块6采用以云端服务器1为中心的多通道并行无线通信连接，记录驾驶员信息、驾驶环境信息、智能驾驶机器人状态信息及考试信息，车况感知模块3向云端服务器1上传智能驾驶机器人2状态。环境感知模块6向云端服务器1上传驾驶环境状态。驾驶员客户端4向云端服务器1上传驾驶人个人信息及驾驶员状态，云端服务器1向驾驶员客户端4下发考试指令，教练员客户端5向云端服务器1上传考试信息，云端服务器1向教练员客户端5下发驾驶员状态、驾驶环境状态及智能驾驶机器人2状态，云端服务器1向智能驾驶机器人2下发停车制动指令。

云端服务器1为内置服务器软件平台的服务硬件系统，服务器软件平台基于Windows操作系统开发，结合数据库技术具备驾驶人状态显示及保存、驾驶人信息记录及管理、考试日志记录及查询、行驶轨迹显示及存档功能。

智能驾驶机器人2为《机动车驾驶人考试内容和方法》规定的四座考试机动车。

车况感知模块3包括辅助刹车装置31、安全带报警开关32、车门限位开关33、档位传感器34及内置车载控制软件的车载控制器35，辅助刹车装置31安装于智能驾驶机器人2刹车装置处，用于执行云端服务器1下发的刹车制动任务，安全带报警开关32安装于智能驾驶机器人2的安全带装置处，用于监测安全带状态，车门限位开关33安装于智能驾驶机器人2的车门处，用于监测车门状态，档位传感器34安装于智能驾驶机器人2的档位装置处，用于监测档位状态，车载控制器35安装于智能驾驶机器人2后备箱，用于采集状态信息、驱动刹车和预警、与驾驶员客户端4总线通信及与环境感知模块6总线通信，车载控制软件开发基于ARM架构微处理器，使用Keil uVision4平台进行开发，具备安全带、车门锁、档位、GPS定位数据通信及采集，发动机启停控制、电子围栏报警、超速限制与报警、前后遇障物辅助刹车、发动机转速限制功能，总线通信形式采用CAN、I²C、SPI、RS485、RS232中任一种。

驾驶员客户端4包括指纹采集器41、身份阅读器42、车载摄像头44、内置驾驶员软件平台的平板电脑43及驾驶员移动客户端软件平台、隔离电源45、Type-c扩展坞46及USB-CAN转换器47，指纹采集器41、身份阅读器42、平板电脑43、隔离电源45、Type-c扩展坞46及USB-CAN转换器47均设置于智能驾驶机器人2驾驶室前端，并在驾驶员操作范围内，车载摄像头44设置于智能驾驶机器人2顶部，驾驶员在车载摄像头44视场范围内，指纹采集器41、身份阅读器42、隔离电源45及USB-CAN转换器47通过Type-c扩展坞46与平板电脑43连接，驾驶员软件平台开发基于Android操作系统，使用Android Studio平台开发，具备双向语言通话、身份识别与登录、数据无线传输、行驶状态显示、在考项目信息与状态显示、视频演示教学、实时评判、提供训练指令、生成成长曲线、自动关机功能，驾驶员移动客户端软件平台开发基于Android操作系统，使用Android Studio平台开发，具备身份注册、模拟考试预约、记录学员特征、学时、项目正确率、教学日志及教学内容预习功能。

教练员客户端5内部设置教练员软件平台，软件开发基于Android操作系统，使用Android Studio平台进行开发，具备车内监控显示、在考项目信息与状态显示、双向语言通话、考试结果查询、操作日志查询、学员能力评估、学员审批与预约、远程结束训练功能。

环境感知模块6包括超声波探头61、无线网络天线62、双天线RTK-GPS系统63，多个超声波探头61均布安装于车身四周，无线网络天线62、双天线RTK-GPS系统63安装于智能驾驶机器人2顶部，超声波探头61感知智能驾驶机器人2周围障碍物信息，双天线RTK-GPS系统63实时获取智能驾驶机器人2定位信息，无线通信形式采用WIFI、4G通信技术、5G通信技术中任一种，定位系统采用双天线RTK-GPS系统，探头采用超声波探头。

本实用新型的使用步骤如下：

S1、开始。启动云端服务器、智能驾驶机器人、车况感知模块、驾驶员客户端、教练员客户端和环境感知模块。

S2、建立通信连接。开启无线通信设备，将智能驾驶机器人、车况感知模块、驾驶员客户端、教练员客户端和环境感知模块与云端服务器连接，车况感知模块、环境感知模块、驾驶员客户端建立总线通信。

S3、身份及科目校验。考试人员个人信息校验，考试科目确认。

S4、初始状态获取。获取当前环境状态、车载状态及教练状态。

S5、行车状态判断。若环境状态、车载状态、教练员满足考试行车要求，开始考试；若不满足考试要求，刹车制动，结束考试。

S6、实时状态监测。若初始状态满足考试行车要求进入考试进程，实时监测环境状态、车载状态及教练状态。

S7、行车状态判断。若状态满足考试行车要求，进入考试进程状态判断；若状态不满足考试行车要求，刹车制动，结束考试。

S8、考试进程状态判断。若考试进程状态为未完成考试，循环S6-S8；若考试进程状态为完成考试，刹车制动，结束考试。

本实用新型提出的智能驾考系统，由驾驶员客户端向云端服务器上传个人信息并确定考试信息，云端服务器下发考试任务。考试过程中，车况感知模块和环境感知模块实时感知智能驾驶机器人周围情况、轨迹情况及系统自身行驶情况，实时反馈云端服务器。云端服务器根据反馈的情况数据实现个人信息记录、考试成绩记录、驾驶环境及人员监控、突发情况制动停车、学员成绩分析。教练员客户端通过无线通信可远程同步监控及语言通话，强制制动停车结束考试，安全性能优。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域的技术人员了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于机动车培训的智能驾考系统，其特征在于，包括：云端服务器、智能驾驶机器人；

智能驾驶机器人；智能驾驶机器人的内部安装有车况感知模块，智能驾驶机器人的上方安装有环境感知模块；

车况感知模块，车况感知模块包含有获取智能驾驶机器人状态信息的传感部件，车况感知模块通过无线网络模块将车况信息传输至云端服务器；

环境感知模块，环境感知模块包含有获取行车时的路况位置信息的监控部件，环境感知模块通过无线网络模块将路况环境信息传输至云端服务器；

智能驾驶机器人的驾驶位置前方安装有驾驶员客户端，云端服务器通过无线网络模块连接有教练员客户端，驾驶员客户端和教练员客户端通过无线网络模块进行通信；

智能驾驶机器人、车况感知模块、驾驶员客户端、教练员客户端、环境感知模块均采用以云端服务器为中心的多通道并行的通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于机动车培训的智能驾考系统，其特征在于，所述传感部件包含有辅助刹车装置、安全带报警开关、车门限位开关、档位传感器、车载控制器，辅助刹车装置安装于智能驾驶机器人的刹车装置，安全带报警开关安装于智能驾驶机器人的安全带装置，车门限位开关安装于智能驾驶机器人的车门，档位传感器安装于智能驾驶机器人的档位装置，车载控制器安装于智能驾驶机器人后备箱，车载控制器的一个端口与驾驶员客户端总线通信，车载控制器的另一个端口与环境感知模块总线通信。

3.根据权利要求1所述的一种用于机动车培训的智能驾考系统，其特征在于，所述监控部件包含有探头、无线网络天线、定位系统，探头分均安装于智能驾驶机器人的四周，无线网络天线、定位系统分别安装于智能驾驶机器人的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种用于机动车培训的智能驾考系统，其特征在于，所述定位系统采用双天线RTK-GPS系统，探头采用超声波探头。

5.根据权利要求1所述的一种用于机动车培训的智能驾考系统，其特征在于，所述无线网络模块采用WIFI、4G通信技术、5G通信中的任意一种。

6.根据权利要求2所述的一种用于机动车培训的智能驾考系统，其特征在于，总线通信形式采用CAN、I²C、SPI、RS485、RS232中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种用于机动车培训的智能驾考系统，其特征在于，所述驾驶员客户端包括指纹采集器、身份阅读器、车载摄像头、平板电脑，隔离电源、Type-c扩展坞及USB-CAN转换器，指纹采集器、身份阅读器、平板电脑、隔离电源、Type-c扩展坞及USB-CAN转换器均设置于智能驾驶机器人的驾驶室前端，车载摄像头设置于智能驾驶机器人的驾驶室顶部，指纹采集器、身份阅读器、隔离电源及USB-CAN转换器通过Type-c扩展坞分别于平板电脑连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于机动车培训的智能驾考系统，其特征在于，所述教练员客户端采用ipad。

9.根据权利要求1所述的一种用于机动车培训的智能驾考系统，其特征在于，所述智能驾驶机器人为四座考试机动车。

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