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一种行驶轨迹的处理方法、装置以及处理设备

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


一种行驶轨迹的处理方法、装置以及处理设备

技术领域

本申请涉及驾校培训领域,具体涉及一种行驶轨迹的处理方法、装置以及处理设备。

背景技术

在驾校培训中,针对于科目二,一般由驾校配备的教练陪同学员进行面对面教学,在车内为学员示范相应的行驶操作,并让学员观察并进行模仿学习。

而在实际情况下,本申请发明人发现,现有的驾校培训机制中,不同的学员在学习能力还有已掌握的驾驶能力方面都容易存在着明显差异,在面对众多学员的情况下,对于学员个人的教学内容的输出则容易出现有限的情况,而这就容易影响到学习能力较差或者驾驶能力掌握水平较低的学员的学习进展,另一方面,学员处于车内时,对于实际的车辆行驶情况也存在着认知不够清晰的问题,无法准确地理解自己驾驶过程中的认知错误还有操作错误,显然,传统依赖于人工的、面对面的驾校教学模式,存在着教学效果不稳定且不够形象的问题。

发明内容

本申请提供了一种行驶轨迹的处理方法、装置以及处理设备,针对科目二的培训学习,预先构建标准科目二行驶轨迹,由此可以在学员具体的培训学习过程中,可以结合实际行驶轨迹来进行对比分析,从而学员可以更为直观地获悉自身的驾驶情况以及所需改进的地方,有助于实现学员的自主学习,进而实现稳定且高效的教学效果。

第一方面,本申请提供了一种行驶轨迹的处理方法,方法包括:

获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹;

获取预先针对目标驾校科目二场地所配置的标准科目二行驶轨迹;

对实际行驶轨迹与标准科目二行驶轨迹进行比对分析,得到比对分析结果;将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现。

结合本申请第一方面,在本申请第一方面第一种可能的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括直角转弯标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取直角转弯标准行驶轨迹:

设直角转弯区域为旋转180度的L型区域,转弯方向为左转,从入口右侧拐点开始,顺时针旋转依次有A点、B点、C点、D点、E点、F点共6个直角拐点,并预先采样对应坐标,直角转弯标准行驶轨迹依次包括直线前行部分、直角转弯部分、回正后直行部分,车辆左前轮曲率半径R_fl,车辆右后轮曲率半径R_br,车辆后轴中心的曲率半径R_bm,线段ij的长度L_ij,车辆方向盘左打满时车辆的曲率半径R1,通过下式计算直线前行部分到线段AF的距离dl、回正后直行部分到线段EF的距离dl_tr:

dl=(dlmin+dlmax)/2,

dl_tr=(dlmin_tr+dlmax_tr)/2,

dlmin=dlmin_tr=R_fl-R_bm,

dlmax=L_AB-(R_bm-R_br*cos(45

dlmax_tr=L_DE-(R_bm-R_br*cos(45

基于距离dl、距离dl_tr,通过下式计算轨迹起始点的横纵坐标:

pos_A.x+Vcd.x*dl+Vbc.x*(L_BC+L_DE-dl_tr),

pos_A.y+Vcd.y*dl+Vbc.x*(L_BC+L_DE-dl_tr)},

其中,pos_A.x、pos_A.y为A点的横纵坐标,Vcd.x、Vcd.y为线段BC的单位向量的横纵向分量,Vbc.x、Vbc.x为线段CD的单位向量的横纵向分量;

通过下式计算直线前行部分的长度:

length=L_BC+L_DE-dl_tr-R1;

通过下式计算回正后直行部分的长度:

length=L_AB+L_CD-dl_tr-R1。

结合本申请第一方面,在本申请第一方面第二种可能的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括倒车入库标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取倒车入库标准行驶轨迹:

设倒车入库区域为T型区域,从入口左侧拐点开始,顺时针旋转依次包括A点、B点、F点、E点、H点、G点、D点、C点,并预先采样对应坐标,倒车入库标准行驶轨迹依次包括直线牵车部分、右后倒库部分、左前出库部分、左后倒库部分、右前出库部分,线段ij的长度L_ij,直线牵车部分与线段GH的中垂线的交点O,拐弯起始点P1,基于下式根据方向盘的旋转次数n计算出右后倒库部分的转弯轨迹:

L_OP1=[sinθ

其中,Ri为不同方向盘转角对应的车辆转弯半径,θ为不同方向盘转角对应的车辆行驶角度。

结合本申请第一方面,在本申请第一方面第三种可能的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括侧方停车标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取侧方停车标准行驶轨迹:

设侧方停车区域为旋转180度的凸型区域,从入口左侧拐点开始,顺时针旋转依次包括A点、B点、F点、E点、H点、G点、D点、C点共8个直角拐点,并预先采样对应坐标,侧方停车标准行驶轨迹依次包括直线行驶部分、侧方入库部分、出库部分,线段jj的长度L_jj,车辆左前轮曲率半径R_fl,车辆右后轮曲率半径R_br,车辆后轴中心的曲率半径R_bm,车辆方向盘左打满时车辆的曲率半径R1,车辆方向盘右打满时车辆的曲率半径R3,直线行驶部分与线段GH的中垂线的交点O,通过下式计算侧方入库部分首次拐弯前的直线倒车长度:

L_AB-L_CD-L_GH/2-OP1,

其中,P1点为首次拐弯前的直线倒车终点,OP1=R1*sin(45°)+S2*cos(45°)+R3*sin(45°)-(L_GH/2-2);

通过下式计算侧方入库部分二次拐弯前的直线倒车长度:

S2=((L_AB+L_CD*0.5-d1)-(R1*(1-cos(45°))+R3*(1-cos(45°))))/sin(45°),

其中,直线前行部分到线段AF的距离dl=(dlmin+dlmax)/2,dlmin=R_f1-R_bm,dlmax=L_AC-(R_bm-sqrt(R_br*R_br)-(R_bm-L_GH/2.0)*(R_bm-L_GH/2.0))。

结合本申请第一方面,在本申请第一方面第四种可能的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括曲线行驶标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取曲线行驶标准行驶轨迹:

设曲线行驶区域包含两条曲线,对应两侧,分别在两条曲线上采集与曲线行驶区域的S弯长度相适配数量的坐标点,针对每一个坐标点,确定另一条曲线上距离当前点最近的坐标点,并连接,再取连线的中点,所有中点形成的轨迹作为曲线行驶标准行驶轨迹。

结合本申请第一方面,在本申请第一方面第五种可能的实现方式中,获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹,包括:

在教练车配置定位模块并以后轴中心位置为定位跟踪位置的基础上,通过实时采集或者数据调取的方式,获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹;

标准科目二行驶轨迹是以后轴中心位置的轨迹点配置的。

结合本申请第一方面,在本申请第一方面第六种可能的实现方式中,方法还包括:

基于实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,生成对应的行驶建议;

将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现,包括:

将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹、比对分析结果和轨迹形式建议四者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现。

第二方面,本申请提供了一种行驶轨迹的处理装置,装置包括:

第一获取单元,用于获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹;

第二获取单元,用于获取预先针对目标驾校科目二场地所配置的标准科目二行驶轨迹;

比对分析单元,用于对实际行驶轨迹与标准科目二行驶轨迹进行比对分析,得到比对分析结果;

结果呈现单元,用于将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现。

结合本申请第二方面,在本申请第二方面第一种可能的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括直角转弯标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取直角转弯标准行驶轨迹:

设直角转弯区域为旋转180度的L型区域,转弯方向为左转,从入口右侧拐点开始,顺时针旋转依次有A点、B点、C点、D点、E点、F点共6个直角拐点,并预先采样对应坐标,直角转弯标准行驶轨迹依次包括直线前行部分、直角转弯部分、回正后直行部分,车辆左前轮曲率半径R_fl,车辆右后轮曲率半径R_br,车辆后轴中心的曲率半径R_bm,线段jj的长度L_jj,车辆方向盘左打满时车辆的曲率半径R1,通过下式计算直线前行部分到线段AF的距离dl、回正后直行部分到线段EF的距离dl_tr:

dl=(dlmin+dlmax)/2,

dl_tr=(dlmin_tr+dlmax_tr)/2,

dlmin=dlmin_tr=R_f1-R_bm,

dlmax=L_AB-(R_bm-R_br*cos(45°)),

dlmax_tr=L_DE-(R_bm-R_br*cos(45°));

基于距离dl、距离dl_tr,通过下式计算轨迹起始点的横纵坐标:

pos_A.x+Vcd.x*dl+Vbc.x*(L_BC+L_DE-dl_tr),

pos_A.y+Vcd.y*dl+Vbc.x*(L_BC+L_DE-dl_tr)},

其中,pos_A.x、pos_A.y为A点的横纵坐标,Vcd.x、Vcd.y为线段BC的单位向量的横纵向分量,Vbc.x、Vbc.x为线段CD的单位向量的横纵向分量;

通过下式计算直线前行部分的长度:

length=L_BC+L_DE-dl_tr-R1;

通过下式计算回正后直行部分的长度:

length=L_AB+L_CD-dl_tr-R1。

结合本申请第二方面,在本申请第二方面第二种可能的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括倒车入库标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取倒车入库标准行驶轨迹:

设倒车入库区域为T型区域,从入口左侧拐点开始,顺时针旋转依次包括A点、B点、F点、E点、H点、G点、D点、C点,并预先采样对应坐标,倒车入库标准行驶轨迹依次包括直线牵车部分、右后倒库部分、左前出库部分、左后倒库部分、右前出库部分,线段ij的长度L_ij,直线牵车部分与线段GH的中垂线的交点O,拐弯起始点P1,基于下式根据方向盘的旋转次数n计算出右后倒库部分的转弯轨迹:

L_OP1=[sinθ

其中,Ri为不同方向盘转角对应的车辆转弯半径,θ为不同方向盘转角对应的车辆行驶角度。

结合本申请第二方面,在本申请第二方面第三种可能的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括侧方停车标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取侧方停车标准行驶轨迹:

设侧方停车区域为旋转180度的凸型区域,从入口左侧拐点开始,顺时针旋转依次包括A点、B点、F点、E点、H点、G点、D点、C点共8个直角拐点,并预先采样对应坐标,侧方停车标准行驶轨迹依次包括直线行驶部分、侧方入库部分、出库部分,线段ij的长度L_ij,车辆左前轮曲率半径R_fl,车辆右后轮曲率半径R_br,车辆后轴中心的曲率半径R_bm,车辆方向盘左打满时车辆的曲率半径R1,车辆方向盘右打满时车辆的曲率半径R3,直线行驶部分与线段GH的中垂线的交点O,通过下式计算侧方入库部分首次拐弯前的直线倒车长度:

L_AB-L_CD-L_GH/2-OP1,

其中,P1点为首次拐弯前的直线倒车终点,OP1=R1*sin(45°)+S2*cos(45°)+R3*sin(45°)-(L_GH/2-2);

通过下式计算侧方入库部分二次拐弯前的直线倒车长度:

S2=((L_AB+L_CD*0.5-dl)-(R1*(1-cos(45°))+R3*(1-cos(45°))))/sin(45°),

其中,直线前行部分到线段AF的距离dl=(dlmin+dlmax)/2,dlmin=R_fl-R_bm,dlmax=L_AC-(R_bm-sqrt(R_br*R_br)-(R_bm-L_GH/2.0)*(R_bm-L_GH/2.0))。

结合本申请第二方面,在本申请第二方面第四种可能的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括曲线行驶标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取曲线行驶标准行驶轨迹:

设曲线行驶区域包含两条曲线,对应两侧,分别在两条曲线上采集与曲线行驶区域的S弯长度相适配数量的坐标点,针对每一个坐标点,确定另一条曲线上距离当前点最近的坐标点,并连接,再取连线的中点,所有中点形成的轨迹作为曲线行驶标准行驶轨迹。

结合本申请第二方面,在本申请第二方面第五种可能的实现方式中,第一获取单元,具体用于:

在教练车配置定位模块并以后轴中心位置为定位跟踪位置的基础上,通过实时采集或者数据调取的方式,获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹;

标准科目二行驶轨迹是以后轴中心位置的轨迹点配置的。

结合本申请第二方面,在本申请第二方面第六种可能的实现方式中,装置还包括建议生成单元,用于:

基于实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,生成对应的行驶建议;

结果呈现单元,具体用于:

将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹、比对分析结果和轨迹形式建议四者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现。

第三方面,本申请提供了一种处理设备,包括处理器和存储器,存储器中存储有计算机程序,处理器调用存储器中的计算机程序时执行本申请第一方面或者本申请第一方面任一种可能的实现方式提供的方法。

第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有多条指令,指令适于处理器进行加载,以执行本申请第一方面或者本申请第一方面任一种可能的实现方式提供的方法。

从以上内容可得出,本申请具有以下的有益效果:

针对驾校科目二的教学培训场景,本申请一方面获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹,另一方面获取预先针对目标驾校科目二场地所配置的标准科目二行驶轨迹,此时对实际行驶轨迹与标准科目二行驶轨迹进行比对分析,得到比对分析结果,接着将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现,在这过程中,针对科目二的培训学习,预先构建标准科目二行驶轨迹,由此可以在学员具体的培训学习过程中,可以结合实际行驶轨迹来进行对比分析,从而学员可以更为直观地获悉自身的驾驶情况以及所需改进的地方,有助于实现学员的自主学习,进而实现稳定且高效的教学效果。

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,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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为本申请行驶轨迹的处理方法的一种流程示意图;

图2为本申请直角转弯区域的一种场景示意图;

图3为本申请倒车入库区域的一种场景示意图;

图4为本申请转弯的一种场景示意图;

图5为本申请侧方停车区域的一种场景示意图;

图6为本申请曲线行驶区域的一种场景示意图;

图7为本申请行驶轨迹的处理装置的一种结构示意图;

图8为本申请处理设备的一种结构示意图。

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,所描述的实施例仅仅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上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号,并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤,已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序,只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。

本申请中所出现的模块的划分,是一种逻辑上的划分,实际应用中实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中,或一些特征可以忽略,或不执行,另外,所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式,本申请中均不作限定。并且,作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离,可以是也可以不是物理模块,或者可以分布到多个电路模块中,可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。

在介绍本申请提供的行驶轨迹的处理方法之前,首先介绍本申请所涉及的背景内容。

本申请提供的行驶轨迹的处理方法、装置以及计算机可读存储介质,可应用于处理设备,针对科目二的培训学习,预先构建标准科目二行驶轨迹,由此可以在学员具体的培训学习过程中,可以结合实际行驶轨迹来进行对比分析,从而学员可以更为直观地获悉自身的驾驶情况以及所需改进的地方,有助于实现学员的自主学习,进而实现稳定且高效的教学效果。

本申请提及的行驶轨迹的处理方法,其执行主体可以为行驶轨迹的处理装置,或者集成了该行驶轨迹的处理装置的服务器、物理主机或者用户设备(User Equipment,UE)等不同类型的处理设备。其中,行驶轨迹的处理装置可以采用硬件或者软件的方式实现,UE具体可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑或者个人数字助理(PersonalDigital Assistant,PDA)等终端设备,处理设备可以通过设备集群的方式设置。

可以理解,本申请面对的是驾校科目二的教学培训场景,并涉及到结果的呈现/展示,因此,执行本申请所提供的行驶轨迹的处理方法的处理设备,通常为现场的设备,典型的例如位置相对固定的物理主机或者可以方便随身携带的UE。

当然,在处理设备可以通过设备集群或者多设备架构的方式下,也可以交由云端的服务器来执行主要的数据处理,由现场的设备部分进行数据的获取、结果的呈现/展示即可。

显然,处理设备的具体部署形式还有设备形式是较为灵活的,可以随具体的实际情况进行灵活性的调整,本申请并不做具体限定。

下面,开始介绍本申请提供的行驶轨迹的处理方法。

首先,参阅图1,图1示出了本申请行驶轨迹的处理方法的一种流程示意图,本申请提供的行驶轨迹的处理方法,具体可包括如下步骤S101至步骤S104:

步骤S101,获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹;

可以理解的是,本申请涉及到标准轨迹和实际轨迹的比对,以便方便分析学员在练车过程中存在的可以改进的地方。

对此,本申请在此处可以获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹,显然教练车是由学员所驾驶的,并按照科目二的练习需求,在当前的驾校科目二场地即目标驾校科目二场地中进行车辆的驾驶行为,由此通过车辆行驶轨迹的跟踪手段,则可以获取到与之相对应的实际行驶轨迹。

本申请涉及到科目二的标准轨迹与所处的驾校科目二场地是具有紧密对应关系的,或者说,A驾校科目二场地的标准轨迹通常不会适用于B驾校科目二场地,标准轨迹与驾校科目二场地之间通常是一对一配对设置。

作为一种适于实用的实现方式,此处获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹,具体可以包括:

在教练车配置定位模块并以后轴中心位置为定位跟踪位置的基础上,通过实时采集或者数据调取的方式,获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹。

其中,应当理解的是,定位模块以教练车的后轴中心位置为定位跟踪位置(定位跟踪点),并不是说,定位模块是直接设于该教练车的后轴中心位置,对于定位模块而言,其具体的定位点,通常是以其天线的所在位置来作为定位跟踪位置的,而定位模块本身的位置则可以与其天线的位置相对独立,可以满足以后轴中心位置展开车辆的定位处理即可。

而在该情况下,所获取到的教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹,则是以教练车的后轴中心位置在不同时间点下的轨迹点所形成。

与此同时,本申请对于实际行驶轨迹的获取处理,既可以是通过定位模块实时采集实际行驶轨迹,或者,也可以是直接接收/调取已存在的实时行驶轨迹(之前已经由定位模块采集得到),这是可以根据具体应用中处理设备与教练车上定位模块之间设定的连接关系或者工作模式来调整的,可满足实际行驶轨迹的获取目标即可。

对应的,后续涉及的标准轨迹,即标准科目二行驶轨迹,也是以后轴中心位置的轨迹点配置的,如此可以在同一定位跟踪位置的条件下进行精确的分析比对。

此外,在实际情况下,也可能出现实际行驶轨迹的定位跟踪位置与标准科目二行驶轨迹的定位跟踪位置存在一定程度的偏差的情况,这既可能是不同时间等条件下定位模块安装位置不同的缘故,也可能是数据处理后出现的情况,这里面还包括了误差的可能性,也因此,在获取到两者后,还可以进行定位跟踪位置的确认处理,若存在定位跟踪位置的偏差,则可以进行校准,使得两者的轨迹点都为教练车上的同一定位跟踪位置,并锁定在车辆后轴中心。

对于本申请所涉及的定位模块,可以理解,其可以采用市面上的定位模块产品,按照定位原理/模式,具体可以分为GPS定位模块、北斗定位模块等,对此本申请并不做具体限定。

步骤S102,获取预先针对目标驾校科目二场地所配置的标准科目二行驶轨迹;

如前面提及的,本申请对于当前所处的目标驾校科目二场地,预先配置有标准科目二行驶轨迹,该标准轨迹通俗来讲,为在该目标驾校科目二场地内进行科目二考试时车辆的标准行驶轨迹。

可以理解,此处对于标准科目二行驶轨迹的获取,一般为现有轨迹的提取,例如从本地或者从其他设备提取标准科目二行驶轨迹,当然,在一些特殊情况下,也不排除现场构建标准科目二行驶轨迹的可能。

举例而言,若是目标驾校科目二场地的场地出现了如障碍物、路面维护等特殊情况,工作人员则可以现场对标准科目二行驶轨迹进行调整,甚至可以结合当前的实时行驶轨迹调整标准科目二行驶轨迹。

此外,对于前面的实际行驶轨迹和此处的标准科目二行驶轨迹,通常两者在的轨迹采集过程中,是基于同一定位模块(可以延伸到同一产品型号的定位模块)或者同一定位原理/模式的定位模块来采集行驶轨迹的。

而若出现了不同定位模块的情况,或者出现不同定位原理/模式的定位模块的情况,则还可以涉及到校准处理,以尽可能地降低所带来的偏差。

步骤S103,对实际行驶轨迹与标准科目二行驶轨迹进行比对分析,得到比对分析结果;

而在得到了实际行驶轨迹和标准科目二行驶轨迹后,则可以对两者进行比对分析,确定本次学员的实际行驶情况与标准情况/理论情况之间的距离,并得到比对分析结果。

步骤S104,将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现。

得到上述处理,得到了实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果之后,则可以进入本申请的结果呈现环节,可以理解,处理设备本身,或者处理设备的现场部分,可以配置有显示屏,如此,可以在显示屏所展示的可视化界面中进行三者的呈现,如此本次学员则可以通过所呈现的情况,非常直观地获悉自身的驾驶情况以及所需改进的地方,进行复盘学习,起到更佳的练车效果。

与此同时,在结果呈现上,可以理解,还可以呈现当前所处的目标科目二场地的实际场地背景或者建模地图,进一步提高画面上的呈现质量,而对于学员而言,也可以结合实际场地的内容,更好地去理解所需改进的地方。

其中,对于此处所涉及的建模地图,还可以与前面行驶轨迹的处理相关,可以理解,本申请所涉及的行驶轨迹,是由带有坐标信息的轨迹点所形成的,为更方便地进行行驶轨迹的处理还有呈现,则可以进行目标科目二场地的建模地图的构建。

该建模地图的处理,可以理解,主要还可以服务于标准科目二行驶轨迹的构建,即,在建模地图所提供现场环境还有一系列关键点坐标的基础上,更为方便的构建标准科目二行驶轨迹。

举例而言,可以对目标科目二场地的道路关键道路节点进行采样,再基于采样点生成目标科目二场地的道路节点网图,并将该整个地图加载显示,具体操作可以有:

将道路节点网图投影在像素宽、高为width、height的可视化界面中,左上为(0,0),右下角为(utm_point.x+=center_point.x,utm_point.y+=center_point.y),并始终以车辆位置为地图的中心点。

此外,这里也可以看到,本申请所涉及的轨迹/坐标,具体可以是在UTM坐标系下进行处理的,当然,在具体操作中,也可以在其他类型的坐标系下进行处理,随实际需要调整即可。

对于建模地图所涉及坐标点的处理,容易理解,也是尽量与行驶轨迹采集处理采用同一定位模块或者同一定位原理/模式的定位模块来完成,反之则还需要进行校对处理。

当然,不应排除的是,在具体操作中,对于实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹还有建模地图的正常处理而言,即使涉及的定位模块本身就是采用的同一定位模块或者同一定位原理/模式的定位模块,考虑到高精度的应用需求,也是可以涉及到校对处理的。

进一步的,为更进一步地提高学习效果,在此处所涉及的结果呈现环节,还可以涉及到轨迹行驶建议的处理,该轨迹行驶建议通俗来讲,是在实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果的基础上,对学员进行科目二考试内容进行驾车时的建议,既可以涉及到行驶操作方面的建议,也可以涉及到行驶轨迹方面的建议,如此当前学员在结果呈现环节可以直观地获悉学习情况的同时也可以更为直观地获悉改进途径/方向,进一步强化学习效果。

对应的,作为又一种适于实用的实现方式,本申请行驶轨迹的处理方法,还可以包括:

基于实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,生成对应的行驶建议;

在该情况下,步骤S104将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现,则可以包括:

将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹、比对分析结果和轨迹形式建议四者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现。

与此同时,从此处的结果呈现环节还可以看出的是,在该处理机制/学习机制下,并不一定需要驾校教练随车进行学员的培训工作,在限定了低速行驶的情况下,本身就具有高度的安全性,或者,也可以引入自主刹车功能,在出现了危机情况时可以辅助或者代替学员进行第一时间的刹车,从而可以充分地保障学员的驾驶安全性,在该情况下,学员则可以更为灵活地自主进行科目二的驾驶学习,克服学员较多没有足够时间练车、没有足够教练随车/面对面教学的尴尬问题,获得稳定且高效的教学效果。

从图1所示实施例可看出,针对驾校科目二的教学培训场景,本申请一方面获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹,另一方面获取预先针对目标驾校科目二场地所配置的标准科目二行驶轨迹,此时对实际行驶轨迹与标准科目二行驶轨迹进行比对分析,得到比对分析结果,接着将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现,在这过程中,针对科目二的培训学习,预先构建标准科目二行驶轨迹,由此可以在学员具体的培训学习过程中,可以结合实际行驶轨迹来进行对比分析,从而学员可以更为直观地获悉自身的驾驶情况以及所需改进的地方,有助于实现学员的自主学习,进而实现稳定且高效的教学效果。

下面,则对继续对上述图1所示实施例中不同标准科目二行驶轨迹所涉及的构建处理进行详细阐述。

可以理解,在科目二中,可以涉及到直角转弯、倒车入库(倒库)、侧方停车、曲线行驶(S弯)这4个项目,对此,本申请则是从实际情况出发,各自配置了具体的落地配套方案,具体在库位点坐标、车辆信息(车辆的长宽高、轴距及方向盘转角对应的曲率半径等)、方向盘旋转次数和角度已知的情况下,根据几何学原理,采用直线和圆弧相衔接的形式,实现便捷且高精度的标准行驶轨迹处理,具体可以详见下面4个方面的内容。

1)直角转弯

结合图2示出的本申请直角转弯区域的一种场景示意图,作为又一种适于实用的实现方式,本申请标准科目二行驶轨迹包括直角转弯标准行驶轨迹,可以通过以下处理内容获取相对应的直角转弯标准行驶轨迹:

设直角转弯区域为旋转180度的L型区域,转弯方向为左转,从入口右侧拐点开始,顺时针旋转依次有A点、B点、C点、D点、E点、F点共6个直角拐点(入口为线段AB,出口为线段DE),并预先采样对应坐标,直角转弯标准行驶轨迹(图中实线)依次包括直线前行部分、直角转弯部分、回正后直行部分,车辆左前轮曲率半径R_fl,车辆右后轮曲率半径R_br,车辆后轴中心的曲率半径R_bm,线段ij的长度L_ij(如点A到点B构成的线段记为L_AB),车辆方向盘左打满时车辆的曲率半径R1,在该基础上,可以通过下式计算直线前行部分到线段AF的距离dl、回正后直行部分到线段EF的距离dl_tr:

dl=(dlmin+dlmax)/2,

dl_tr=(dlmin_tr+dlmax_tr)/2,

dlmin=dlmin_tr=R_fl-R_bm,

dlmax=L_AB-(R_bm-R_br*cos(45

dlmax_tr=L_DE-(R_bm-R_br*cos(45

进一步的,基于距离dl、距离dl_tr,通过下式计算轨迹起始点的横纵坐标:

pos_A.x+Vcd.x*dl+Vbc.x*(L_BC+L_DE-dl_tr),

pos_A.y+Vcd.y*dl+Vbc.x*(L_BC+L_DE-dl_tr)},

其中,pos_A.x、pos_A.y为A点的横纵坐标,Vcd.x、Vcd.y为线段BC的单位向量的横纵向分量,Vbc.x、Vbc.x为线段CD的单位向量的横纵向分量;

进一步的,通过下式计算直线前行部分的长度:

length=L_BC+L_DE-dl_tr-R1;

进一步的,通过下式计算回正后直行部分的长度:

length=L_AB+L_CD-d1_tr-R1。

此外,可以理解的是,通常来说直角转弯为左转,但是在部分的科目二场地中,也可能出现右转的情况,对此,上述内容左右对称设置即可满足对于直角转弯标准行驶轨迹的计算要求。

而若是存在对转弯方向的自动识别需求的话,则可以通过如下策略进行识别:

将线段L_CD逆时针旋转90度后,计算线段L_BC和线段L_CD的单位向量乘积,大于等于零为右转,反之为左转(左转弯和右转弯,∠BCD均为内角,都可以按照此操作进行转弯方向的识别)。

2)倒车入库(倒库)

结合图3示出的本申请倒车入库区域的一种场景示意图和图4示出的本申请转弯的一种场景示意图,作为又一种适于实用的实现方式,本申请标准科目二行驶轨迹包括倒车入库标准行驶轨迹,可以通过以下处理内容获取相对应的倒车入库标准行驶轨迹:

设倒车入库区域为T型区域,从入口左侧拐点开始,顺时针旋转依次包括A点、B点、F点、E点、H点、G点、D点、C点(入口为线段AC,出口为线段BF),并预先采样对应坐标,倒车入库标准行驶轨迹依次包括直线牵车部分、右后倒库部分、左前出库部分、左后倒库部分、右前出库部分,线段ij的长度L_ij,直线牵车部分与线段GH的中垂线的交点O,拐弯起始点P1,拐弯终止点P2,在该基础上,以右后倒库部分(或者说右后入库部分)为例,其行驶路径可以分解为直线倒车、圆弧转弯、倒车入库三部分。本申请可以根据方向盘的旋转次数计算出不同的入库轨迹,核心在于确定P1点的位置、方向盘的旋转次数以及每次旋转后车辆行驶的角度,具体的,可以以基于下式根据方向盘的旋转次数n计算出右后倒库部分的转弯轨迹:

L_OP1=[sinθ

其中,Ri为不同方向盘转角对应的车辆转弯半径,θ为不同方向盘转角对应的车辆行驶角度。

以右打满入库为例,R1为方向盘旋转520°对应的曲率半径,θ=90°,上述公式可以简化为:

L_OP1=R1,L1=L_AB/2-R1,S1为半径R1的90°弧线,L2=L_AC+L_DG-dl-R1-lvb,lvb为车辆后轴中心到线段GH的距离,dl与直角转弯中计算方式类似,即:

dl=(dlmin+dlmax)/2,

dlmin=dlmin_tr=R_fl-R_bm,

dlmax=L_AC-(R_bm-sqrt(R_br*R_br)-(R_bm-L_GH/2.0)*(R_bm-L_GH/2.0)),

其中,有:

车辆左前轮曲率半径R_fl,车辆右后轮曲率半径R_br,车辆后轴中心的曲率半径R_bm,sqrt(x)为求取x的平方根。

3)侧方停车

结合图5示出的本申请侧方停车区域的一种场景示意图,作为又一种适于实用的实现方式,本申请标准科目二行驶轨迹包括侧方停车标准行驶轨迹,可以通过以下处理内容获取相对应的侧方停车标准行驶轨迹:

设侧方停车区域为旋转180度的凸型区域(也可以认为是另外一种T型区域),从入口左侧拐点开始,顺时针旋转依次包括A点、B点、F点、E点、H点、G点、D点、C点共8个直角拐点(入口为线段AC,出口为线段BF),并预先采样对应坐标,侧方停车标准行驶轨迹依次包括直线行驶部分、侧方入库部分、出库部分,线段ij的长度L_ij,车辆左前轮曲率半径R_fl,车辆右后轮曲率半径R_br,车辆后轴中心的曲率半径R_bm,车辆方向盘左打满时车辆的曲率半径R1,车辆方向盘右打满时车辆的曲率半径R3,直线行驶部分与线段GH的中垂线的交点O,侧方入库部分可分解为直线牵车部分、右后倒库部分、左前出库部分、直线牵车部分,在该基础上,可以通过下式计算侧方入库部分首次拐弯前的直线倒车长度(车辆从靠近线段BF侧倒车的位置倒车至P1点的倒车轨迹长度):

L_AB-L_CD-L_GH/2-OP1,

其中,P1点为首次拐弯前的直线倒车终点,OP1=R1*sin(45°)+S2*cos(45°)+R3*sin(45°)-(L_GH/2-2);

进一步的,可以通过下式计算侧方入库部分二次拐弯前的直线倒车长度:

S2=((L_AB+L_CD*0.5-dl)-(R1*(1-cos(45°))+R3*(1-cos(45°))))/sin(45°),

其中,直线前行部分到线段AF的距离dl=(dlmin+dlmax)/2,dlmin=R_fl-R_bm,dlmax=L_AC-(R_bm-sqrt(R_br*R_br)-(R_bm-L_GH/2.0)*(R_bm-L_GH/2.0))。

4)曲线行驶(S弯)

结合图6示出的本申请曲线行驶区域的一种场景示意图,作为又一种适于实用的实现方式,本申请标准科目二行驶轨迹包括曲线行驶标准行驶轨迹,可以通过以下处理内容获取相对应的曲线行驶标准行驶轨迹:

设曲线行驶区域包含两条曲线(如图5中的1号线和2号线),对应两侧,分别在两条曲线上采集与曲线行驶区域的S弯长度相适配数量的坐标点,针对每一个坐标点,确定另一条曲线上距离当前点最近的坐标点,并连接,再取连线的中点,所有中点形成的轨迹作为曲线行驶标准行驶轨迹。

以上是本申请提供的行驶轨迹的处理方法的介绍,为便于更好的实施本申请提供的行驶轨迹的处理方法,本申请还从功能模块角度提供了一种行驶轨迹的处理装置。

参阅图7,图7为本申请行驶轨迹的处理装置的一种结构示意图,在本申请中,行驶轨迹的处理装置700具体可包括如下结构:

第一获取单元701,用于获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹;

第二获取单元702,用于获取预先针对目标驾校科目二场地所配置的标准科目二行驶轨迹;

比对分析单元703,用于对实际行驶轨迹与标准科目二行驶轨迹进行比对分析,得到比对分析结果;

结果呈现单元704,用于将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现。

在一种示例性的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括直角转弯标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取直角转弯标准行驶轨迹:

设直角转弯区域为旋转180度的L型区域,转弯方向为左转,从入口右侧拐点开始,顺时针旋转依次有A点、B点、C点、D点、E点、F点共6个直角拐点,并预先采样对应坐标,直角转弯标准行驶轨迹依次包括直线前行部分、直角转弯部分、回正后直行部分,车辆左前轮曲率半径R_fl,车辆右后轮曲率半径R_br,车辆后轴中心的曲率半径R_bm,线段ij的长度L_ij,车辆方向盘左打满时车辆的曲率半径R1,通过下式计算直线前行部分到线段AF的距离dl、回正后直行部分到线段EF的距离dl_tr:

dl=(dlmin+dlmax)/2,

dl_tr=(dlmin_tr+dlmax_tr)/2,

dlmin=dlmin_tr=R_fl-R_bm,

dlmax=L_AB-(R_bm-R_br*cos(45

dlmax_tr=L_DE-(R_bm-R_br*cos(45

基于距离dl、距离dl_tr,通过下式计算轨迹起始点的横纵坐标:

pos_A.x+Vcd.x*dl+Vbc.x*(L_BC+L_DE-dl_tr),

pos_A.y+Vcd.y*dl+Vbc.x*(L_BC+L_DE-dl_tr)},

其中,pos_A.x、pos_A.y为A点的横纵坐标,Vcd.x、Vcd.y为线段BC的单位向量的横纵向分量,Vbc.x、Vbc.x为线段CD的单位向量的横纵向分量;

通过下式计算直线前行部分的长度:

length=L_BC+L_DE-dl_tr-R1;

通过下式计算回正后直行部分的长度:

length=L_AB+L_CD-dl_tr-R1。

在又一种示例性的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括倒车入库标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取倒车入库标准行驶轨迹:

设倒车入库区域为T型区域,从入口左侧拐点开始,顺时针旋转依次包括A点、B点、F点、E点、H点、G点、D点、C点,并预先采样对应坐标,倒车入库标准行驶轨迹依次包括直线牵车部分、右后倒库部分、左前出库部分、左后倒库部分、右前出库部分,线段ij的长度L_ij,直线牵车部分与线段GH的中垂线的交点O,拐弯起始点P1,基于下式根据方向盘的旋转次数n计算出右后倒库部分的转弯轨迹:

L_OP1=[sinθ

sin(θ

其中,Ri为不同方向盘转角对应的车辆转弯半径,θ为不同方向盘转角对应的车辆行驶角度。

在又一种示例性的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括侧方停车标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取侧方停车标准行驶轨迹:

设侧方停车区域为旋转180度的凸型区域,从入口左侧拐点开始,顺时针旋转依次包括A点、B点、F点、E点、H点、G点、D点、C点共8个直角拐点,并预先采样对应坐标,侧方停车标准行驶轨迹依次包括直线行驶部分、侧方入库部分、出库部分,线段ij的长度L_ij,车辆左前轮曲率半径R_fl,车辆右后轮曲率半径R_br,车辆后轴中心的曲率半径R_bm,车辆方向盘左打满时车辆的曲率半径R1,车辆方向盘右打满时车辆的曲率半径R3,直线行驶部分与线段GH的中垂线的交点O,通过下式计算侧方入库部分首次拐弯前的直线倒车长度:

L_AB-L_CD-L_GH/2-OP1,

其中,P1点为首次拐弯前的直线倒车终点,OP1=R1*sin(45°)+S2*cos(45°)+R3*sin(45°)-(L_GH/2-2);

通过下式计算侧方入库部分二次拐弯前的直线倒车长度:

S2=((L_AB+L_CD*0.5-dl)-(R1*(1-cos(45°))+R3*(1-cos(45°))))/sin(45°),

其中,直线前行部分到线段AF的距离dl=(dlmin+dlmax)/2,dlmin=R_fl-R_bm,dlmax=L_AC-(R_bm-sqrt(R_br*R_br)-(R_bm-L_GH/2.0)*(R_bm-L_GH/2.0))。

在又一种示例性的实现方式中,标准科目二行驶轨迹包括曲线行驶标准行驶轨迹,通过以下处理内容获取曲线行驶标准行驶轨迹:

设曲线行驶区域包含两条曲线,对应两侧,分别在两条曲线上采集与曲线行驶区域的S弯长度相适配数量的坐标点,针对每一个坐标点,确定另一条曲线上距离当前点最近的坐标点,并连接,再取连线的中点,所有中点形成的轨迹作为曲线行驶标准行驶轨迹。

在又一种示例性的实现方式中,第一获取单元701,具体用于:

在教练车配置定位模块并以后轴中心位置为定位跟踪位置的基础上,通过实时采集或者数据调取的方式,获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹;

标准科目二行驶轨迹是以后轴中心位置的轨迹点配置的。

在又一种示例性的实现方式中,装置还包括建议生成单元705,用于:

基于实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,生成对应的行驶建议;

结果呈现单元704,具体用于:

将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹、比对分析结果和轨迹形式建议四者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现。

本申请还从硬件结构角度提供了一种处理设备,参阅图8,图8示出了本申请处理设备的一种结构示意图,具体的,本申请处理设备可包括处理器801、存储器802以及输入输出设备803,处理器801用于执行存储器802中存储的计算机程序时实现如图1对应实施例中行驶轨迹的处理方法的各步骤;或者,处理器801用于执行存储器802中存储的计算机程序时实现如图7对应实施例中各单元的功能,存储器802用于存储处理器801执行上述图1对应实施例中行驶轨迹的处理方法所需的计算机程序。

示例性的,计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器802中,并由处理器801执行,以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。

处理设备可包括,但不仅限于处理器801、存储器802、输入输出设备803。本领域技术人员可以理解,示意仅仅是处理设备的示例,并不构成对处理设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如处理设备还可以包括网络接入设备、总线等,处理器801、存储器802、输入输出设备803等通过总线相连。

处理器801可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,处理器是处理设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分。

存储器802可用于存储计算机程序和/或模块,处理器801通过运行或执行存储在存储器802内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器802内的数据,实现计算机装置的各种功能。存储器802可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储根据处理设备的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器801用于执行存储器802中存储的计算机程序时,具体可实现以下功能:

获取教练车在目标驾校科目二场地内的实际行驶轨迹;

获取预先针对目标驾校科目二场地所配置的标准科目二行驶轨迹;

对实际行驶轨迹与标准科目二行驶轨迹进行比对分析,得到比对分析结果;

将实际行驶轨迹、标准科目二行驶轨迹和比对分析结果三者,向本次驾驶教练车的学员通过可视化界面进行呈现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的行驶轨迹的处理装置、处理设备及其相应单元的具体工作过程,可以参考如图1对应实施例中行驶轨迹的处理方法的说明,具体在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解,上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。

为此,本申请提供一种计算机可读存储介质,其中存储有多条指令,该指令能够被处理器进行加载,以执行本申请如图1对应实施例中行驶轨迹的处理方法的步骤,具体操作可参考如图1对应实施例中行驶轨迹的处理方法的说明,在此不再赘述。

其中,该计算机可读存储介质可以包括:只读存储器(Read Only Memory,ROM)、随机存取记忆体(Random Access Memory,RAM)、磁盘或光盘等。

由于该计算机可读存储介质中所存储的指令,可以执行本申请如图1对应实施例中行驶轨迹的处理方法的步骤,因此,可以实现本申请如图1对应实施例中行驶轨迹的处理方法所能实现的有益效果,详见前面的说明,在此不再赘述。

以上对本申请提供的行驶轨迹的处理方法、装置、处理设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍,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。

相关技术
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06120116551405