一种多功能耦合的智能汽车教学平台及教学方法

技术领域

本发明涉及智能汽车教学技术领域，尤其涉及一种多功能耦合的智能汽车教学平台及教学方法。

背景技术

目前，随着计算机技术、集成电路技术、大数据技术以及人工智能技术大规模应用于汽车产业，汽车产业正加速向智能化、网联化方向发展，随着时间推移，逐步建立起智能网联汽车自主研发体系、生产配套体系及产业群，智能汽车领域正在蓬勃发展。

现阶段，智能汽车企业与高等院校合作开设相关专业，对于高等院校的教学而言，现有的汽车专业教学平台主要集中在传统汽车的教学上，已无法满足全过程、全方位培养高质量智能汽车技术人才的需求，而目前市面上普遍存在的智能汽车教学平台的功能比较单一，无法进行联动教学，导致教学效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种多功能耦合的智能汽车教学平台及教学方法，通过集成融合智能汽车的控制器、显示器、摄像组件、激光雷达组件、超声波雷达组件和毫米波雷达组件，实现智能汽车的教学演示和教学实训，达成一体化教学，有效提升了智能汽车的教学效率。

本发明提供了一种多功能耦合的智能汽车教学平台，所述智能汽车教学平台包括平台底座，所述平台底座的顶面上设置有智能小车和运动跑道，所述智能小车运行在所述运动跑道上；

所述智能汽车教学平台设置有控制器、鼠标、键盘、显示器，所述鼠标、键盘和显示器分别与所述控制器连接；

所述智能汽车教学平台设置有摄像组件和雷达组件，所述摄像组件和所述雷达组件分别和所述控制器连接；

所述摄像组件包括摄像头和摄像头标定板，所述摄像头设置在所述平台底座顶面的一边，所述摄像头标定板设置在所述平台底座顶面与所述摄像头相对的一边；

所述雷达组件包括激光雷达组件、超声波雷达组件、毫米波雷达组件；

所述激光雷达组件包括第一激光雷达、第二激光雷达、第三激光雷达，所述第一激光雷达设置在所述平台底座顶面的一边，所述第二激光雷达设置在所述平台底座顶面与所述第一激光雷达相对的一边，所述第三激光雷达设置在所述智能小车上；

所述超声波雷达组件包括超声波雷达，所述超声波雷达设置在所述平台底座顶面和所述第一激光雷达所在的一边；

所述毫米波雷达组件包括毫米波雷达和毫米波雷达标定板，所述毫米波雷达设置在所述平台底座顶面和所述第一激光雷达所在的一边，所述毫米波雷达标定板设置在所述平台底座顶面与所述毫米波雷达相对的一边；

所述智能汽车教学平台还设置有摄像头标定板遥控杆和毫米波雷达标定板遥控杆，所述摄像头标定板遥控杆和毫米波雷达标定板遥控杆设置在所述平台底座的顶面上，所述摄像头标定板遥控杆与所述摄像头标定板连接，所述毫米波雷达标定板遥控杆与所述毫米波雷达标定板连接，所述摄像头标定板遥控杆和毫米波雷达标定板遥控杆分别和所述控制器连接；

所述智能汽车教学平台还设置有可控红绿灯和可移动障碍物，所述可控红绿灯和可移动障碍物设置在所述平台底座的顶面上；

所述智能汽车教学平台还设置有工作灯、安全围栏和滑轮，所述工作灯设置在所述平台底座的顶面上，所述工作灯与所述控制器连接，所述安全围栏全包围所述平台底座的顶面的边缘，所述滑轮设置在所述平台底座的底面。

本发明还提供了一种教学方法，所述教学方法基于上述的多功能耦合的智能汽车教学平台来实现，所述教学方法包括：

学生启动所述智能汽车教学平台，并对摄像组件和雷达组件进行初始化标定，显示器显示所述智能汽车教学平台的教学内容；

学生在控制器中输入开始感知指令，摄像组件和雷达组件分别采集所述智能汽车教学平台的初始状态信息，并将采集到的智能汽车教学平台的初始状态信息发送至控制器，同时在显示器上进行显示；

控制器对所述智能汽车教学平台的初始状态信息进行分析处理，生成初始状态分析处理结果，并将所述初始状态分析处理结果在显示器上进行显示；

学生在控制器中输入开始演示指令，摄像组件和雷达组件分别采集所述智能汽车教学平台的实时状态信息，并将采集到的智能汽车教学平台的实时状态信息发送至控制器，同时在显示器上进行显示；

控制器对所述智能汽车教学平台的实时状态信息进行分析处理，生成实时状态分析处理结果和实时控制指令，将所述实时状态分析处理结果在显示器上进行显示；

智能小车基于所述实时控制指令在所述运动跑道上进行运动控制演示。

进一步的，所述对摄像组件和雷达组件进行初始化标定包括：

学生通过摄像头标定板遥控杆移动摄像头标定板，使所述摄像头标定板配合摄像头完成初始化标定；

学生通过毫米波雷达标定板遥控杆移动毫米波雷达标定板，使所述毫米波雷达标定板配合毫米波雷达完成初始化标定。

进一步的，所述摄像组件和雷达组件分别采集所述智能汽车教学平台的初始状态信息包括：

基于摄像头获取所述智能汽车教学平台的初始状态的图像信息；

基于激光雷达获取智能小车的相对位置信息；

基于毫米波雷达和超声波雷达获取可移动障碍物的位置信息。

进一步的，所述控制器对所述智能汽车教学平台的初始状态信息进行分析处理，生成初始状态分析处理结果包括：

基于单激光雷达标定算法对所述智能小车的相对位置信息进行处理，获取所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息；

基于双激光雷达融合标定算法对所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息进行融合处理，获取所述智能小车的真实坐标信息。

进一步的，所述基于单激光雷达标定算法对所述智能小车的相对位置信息进行处理，获取所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息包括：

标定第一激光雷达、第二激光雷达和智能小车的坐标系；

获取可控红绿灯分别在所述第一激光雷达、第二激光雷达和智能小车的坐标系上的真实坐标信息；

基于最小方差法分别求解第一变换矩阵和第二变换矩阵；

将所述第一变换矩阵和第二变换矩阵更新到所述处理器的配置文件中，获取所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息。

进一步的，所述基于双激光雷达融合标定算法对所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息进行融合处理，获取所述智能小车的真实坐标信息包括：

获取所述第一激光雷达和第二激光雷达的安装坐标信息；

基于所述双激光雷达融合标定算法对所述第一激光雷达和第二激光雷达的安装坐标信息、所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息进行融合计算，获取所述智能小车的第三变换矩阵；

将所述智能小车的第三变换矩阵更新到所述控制器的配置文件中，获取所述智能小车的真实坐标信息。

进一步的，所述控制器对所述智能汽车教学平台的初始状态信息进行分析处理，生成初始状态分析处理结果还包括：

获取毫米波雷达和毫米波雷达标定板的距离，并获取超声波雷达从发射信号到接收反射信号的时间；

结合所述毫米波雷达和毫米波雷达标定板的距离，获取所述毫米波雷达与智能小车的距离；

结合所述毫米波雷达与智能小车的距离，以及所述超声波雷达从发射信号到接收反射信号的时间，获取所述可移动障碍物的数量以及坐标信息。

进一步的，所述摄像组件和雷达组件分别采集所述智能汽车教学平台的实时状态信息包括：

获取可控红绿灯的状态信息；

基于第三激光雷达获取智能小车与可移动障碍物的相对位置信息。

进一步的，所述控制器对所述智能汽车教学平台的实时状态信息进行分析处理，生成实时状态分析处理结果和实时控制指令包括：

基于智能汽车自适应巡航和主动避障策略对所述可控红绿灯的状态信息和智能小车与可移动障碍物的相对位置信息进行分析处理，生成智能小车实时控制指令。

本发明提供了一种多功能耦合的智能汽车教学平台及教学方法，通过集成融合智能汽车的控制器、显示器、摄像组件、激光雷达组件、超声波雷达组件和毫米波雷达组件，实现智能汽车的教学演示和教学实训，达成一体化教学，更易于激发学生的学习兴趣，有效提升了智能汽车的教学效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1是本发明实施一中的多功能耦合的智能汽车教学平台的结构示意图；

图2是本发明实施例二中的多功能耦合的智能汽车教学方法的流程图；

图3是本发明实施例二中的智能小车的相对位置信息进行分析处理的流程图；

图4是本发明实施例二中的获取智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息的流程图；

图5是本发明实施例二中的获取智能小车的真实坐标信息的流程图；

图6是本发明实施例二中的获取可移动障碍物的数量以及坐标信息的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本发明实施例一所涉及的多功能耦合的智能汽车教学平台，如图1所示，图1示出了本发明实施例一中的多功能耦合的智能汽车教学平台的结构示意图。

在本实施例的一个可选实现方式中，所示智能汽车教学平台包括平台底座1，所述平台底座1的顶面上设置有智能小车2和运动跑道3，所述智能小车2运行在所述运动跑道3上。

具体的，所述平台底座1整体呈现矩形，所述运动跑道3整体呈现矩形，所述运动跑道3可供智能小车2在其中循迹行驶及避障行驶。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述智能汽车教学平台设置有控制器41、鼠标42、键盘43、显示器44，所述鼠标42、键盘43和显示器44分别与所述控制器41连接。

具体的，所述控制器41和显示器44为一体化设备，上端为LED屏的显示器44，下方为控制器41，所述显示器44用于显示信息，所述控制器41用于处理信息，所述鼠标42和键盘43可输入指令。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述控制器41可在所述显示器44上辅助显示讲授智能汽车车载系统、C++编程、智能汽车控制技术、通信技术等理论知识，以及C++编程、智能汽车控制实操、智能汽车循迹行驶、避障行驶、智能识别红绿灯、无线通信技术实操等实践技能知识。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述智能汽车教学平台设置有摄像组件和雷达组件，所述摄像组件和所述雷达组件分别和所述控制器41连接。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述摄像组件包括摄像头51和摄像头标定板52，所述摄像头51设置在所述平台底座1顶面的一边，所述摄像头标定板52设置在所述平台底座1顶面与所述摄像头51相对的一边。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述摄像头标定板52为棋盘格标定图纸，即黑白相间标定板。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述智能汽车教学平台还设置有摄像头标定板遥控杆53，所述摄像头标定板遥控杆53设置在所述平台底座1的顶面上，所述摄像头标定板遥控杆53与所述摄像头标定板52连接。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述雷达组件包括激光雷达组件、超声波雷达组件、毫米波雷达组件。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述激光雷达组件包括第一激光雷达61、第二激光雷达62、第三激光雷达63，所述第一激光雷达61设置在所述平台底座1顶面的一边，所述第二激光雷达62设置在所述平台底座1顶面与所述第一激光雷达61相对的一边，所述第三激光雷达63设置在所述智能小车2上。

需要说明的是，现阶段，国内主流感知系统的硬件之一便是激光雷达，激光雷达应用前必须进行外参标定。对于激光雷达理论知识，可结合教学平台讲解激光雷达概念、工作原理、结构特征及点云特征，通过实物演示，使学生们更容易接受。此外，可以通过分组学习与分组演示激光雷达的安装及驱动程序开启等内容，确保每一位学生真正掌握激光雷达基本理论知识及基本应用技能。

需要说明的是，通过将第一激光雷达61和第二激光雷达62设置在不同的位置上，得到不同的双激光雷达组合，可用于考察学生对双激光雷达标定掌握程度，以及可让学生学会举一反三，真正掌握激光雷达、双激光雷达标定流程及操作。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述超声波雷达组件包括超声波雷达7，所述超声波雷达7设置在所述平台底座1顶面和所述第一激光雷达61所在的一边。

需要说明的是，超声波雷达是目前智能汽车最常用的障碍物探测传感器，因此集成超声波雷达的智能汽车教学平台尤为重要。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述毫米波雷达组件包括毫米波雷达81和毫米波雷达标定板82，所述毫米波雷达81设置在所述平台底座1顶面和所述第一激光雷达61所在的一边，所述毫米波雷达标定板82设置在所述平台底座1顶面与所述毫米波雷达81相对的一边。

需要说明的是，现阶段，毫米波雷达主要应用于智能汽车自适应巡航与主动避障。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述智能汽车教学平台还设置有毫米波雷达标定板遥控杆83，所述毫米波雷达标定板遥控杆83设置在所述平台底座1的顶面上，所述毫米波雷达标定板遥控杆83与所述毫米波雷达标定板82连接，所述毫米波雷达标定板遥控杆83分别和所述控制器41连接。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述智能汽车教学平台还设置有可控红绿灯91，所述可控红绿灯91设置在所述平台底座1的顶面上。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述智能汽车教学平台还设置有可移动障碍物92，所述可移动障碍物92设置在所述平台底座1的顶面上。

需要说明的是，所述可移动障碍物92的数量以及位置根据实际需求决定，图1中示出的可移动障碍物92的数量为两个，位置如图所示。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述智能汽车教学平台还设置有工作灯93、安全围栏94和滑轮95，所述工作灯93设置在所述平台底座1的顶面上，所述工作灯93与所述控制器41连接，所述安全围栏94全包围所述平台底座1的顶面的边缘，所述滑轮95设置在所述平台底座1的底面。

需要说明的是，所述滑轮95的数量为四个，分布在所述平台底座1的底面四角。

综上，本发明实施例一提供了一种多功能耦合的智能汽车教学平台，通过集成融合智能汽车的控制器、显示器、摄像组件、激光雷达组件、超声波雷达组件和毫米波雷达组件，实现智能汽车的教学演示和教学实训，达成一体化教学，更易于激发学生的学习兴趣，有效提升了智能汽车的教学效率。

实施例二

本发明实施例二所涉及的教学方法，基于实施例一中所述的多功能耦合的智能汽车教学平台来实现，如图2所示，图2示出了本发明实施例二中的多功能耦合的智能汽车教学方法的流程图，包括以下步骤：

S201、学生启动所述智能汽车教学平台，并对摄像组件和雷达组件进行初始化标定，显示器显示所述智能汽车教学平台的教学内容；

在本实施例的一个可选实现方式中，学生通过鼠标和键盘，在控制器中输入启动指令，启动所述智能汽车教学平台，工作灯亮，实现其显示所述智能汽车教学平台的教学内容。

具体的，所述教学内容包括激光雷达认知、装调、融合等知识功能；摄像头认知、装调及标定等知识功能；毫米波雷达认知、装调及测试等只是功能；智能小车认知、循迹、主动避障、远程控制及通讯等知识功能。

这里显示教学内容，结合后续的实物演示，可满足智能汽车关键技术的教学需求。

在本实施例的一个可选实现方式中，学生通过摄像头标定板遥控杆移动摄像头标定板，使所述摄像头标定板配合摄像头完成初始化标定。

具体的，所述摄像头标定板为棋盘格标定图纸，即黑白相间标定板，学生可通过控制摄像头标定板遥控杆对所述摄像头标定板进行前后移动、左右移动、转动的效果，直到所述摄像头标定板满足标定效果。

在本实施例的一个可选实现方式中，基于张正友经典标定算法对所述摄像组件进行标定。

具体的，基于相机成像原理，通过已知大小的摄像头标定板进行拍摄，得到摄像头标定板在图像中的像素坐标和实际坐标，计算出摄像头的内部参数和外部参数，从而实现标定，其中，所述内部参数包括焦距、主点坐标和畸变参数，所述外部参数包括摄像头在世界坐标系中的位置和姿态。

在本实施例的一个可选实现方式中，学生通过毫米波雷达标定板遥控杆移动毫米波雷达标定板，使所述毫米波雷达标定板配合毫米波雷达完成初始化标定。

具体的，学生可通过控制毫米波雷达标定板遥控杆对所述毫米波雷达标定板进行前后移动、左右移动、转动的效果，设定毫米波雷达标定板和毫米波雷达之间的距离，直到所述毫米波雷达标定板满足标定效果。

这里对摄像头和毫米波雷达进行标定，有利于提高后续信息获取的准确性。

S202、学生在控制器中输入开始感知指令，摄像组件和雷达组件分别采集所述智能汽车教学平台的初始状态信息，并将采集到的智能汽车教学平台的初始状态信息发送至控制器，同时在显示器上进行显示；

在本实施例的一个可选实现方式中，基于摄像头获取所述智能汽车教学平台的初始状态的图像信息。

具体的，基于摄像头获取所述智能汽车教学平台的初始状态的图像信息，并对图像中的所有组件，包括激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达、智能小车、可控红绿灯、可移动障碍物等组件进行初步图像标注。

在本实施例的一个可选实现方式中，基于激光雷达获取智能小车的相对位置信息。

具体的，基于第一激光雷达和第二激光雷达获取智能小车的相对位置信息。

在本实施例的一个可选实现方式中，基于毫米波雷达和超声波雷达获取可移动障碍物的位置信息。

在本实施例的一个可选实现方式中，将获取到的智能汽车教学平台的初始状态的图像信息、智能小车的相对位置信息和可移动障碍物的位置信息发送到控制器，并在显示器上进行显示。

S203、控制器对所述智能汽车教学平台的初始状态信息进行分析处理，生成初始状态分析处理结果，并将所述初始状态分析处理结果在显示器上进行显示；

在本实施例的一个可选实现方式中，控制器对智能小车的相对位置信息进行分析处理。

具体的，如图3所示，图3示出了本发明实施例二中的智能小车的相对位置信息进行分析处理的流程图，包括以下步骤：

S301、基于单激光雷达标定算法对所述智能小车的相对位置信息进行处理，获取所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息；

在本实施例的一个可选实现方式中，如图4所示，图4示出了本发明实施例二中的获取智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息的流程图，包括以下步骤：

S401、标定第一激光雷达、第二激光雷达和智能小车的坐标系；

在本实施例的一个可选实现方式中，分别标定第一激光雷达的坐标系、第二激光雷达的坐标系和智能小车的坐标系以及相互之间的关系。

S402、获取可控红绿灯分别在所述第一激光雷达、第二激光雷达和智能小车的坐标系上的真实坐标信息；

在本实施例的一个可选实现方式中，以可控红绿灯为标注物，采集可控红绿灯分别在第一激光雷达的坐标系、第二激光雷达的坐标系和智能小车的坐标系下的真实坐标信息。

S403、基于最小方差法分别求解第一变换矩阵和第二变换矩阵；

在本实施例的一个可选实现方式中，基于最小方差法求解所述第一激光雷达的坐标系和智能小车的坐标系下的第一变换矩阵，和所述第二激光雷达的坐标系和智能小车的坐标系下的第二变换矩阵。

需要说明的是，所述第一变换矩阵和第二变换矩阵均为TF变换矩阵。

具体的，所述TF即TensorFlow，是一个基于数据流编程的符号数字系统，广泛应用于机器学习领域，其设计理念称之为计算流图，TF变换矩阵即为基于TensorFlow下的矩阵形式，常在位置标定方面应用，具有准确度高、计算速度快的优点。

S404、将所述第一变换矩阵和第二变换矩阵更新到所述处理器的配置文件中，获取所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息。

在本实施例的一个可选实现方式中，将所述第一变换矩阵和第二变换矩阵更新到所述处理器的配置文件中，完成所述单激光雷达标定算法，并获取所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息。

S302、基于双激光雷达融合标定算法对所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息进行融合处理，获取所述智能小车的真实坐标信息。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图5所示，图5示出了本发明实施例二中的获取智能小车的真实坐标信息的流程图，包括以下步骤：

S501、获取所述第一激光雷达和第二激光雷达的安装坐标信息；

在本实施例的一个可选实现方式中，通过查询所述智能汽车教学平台的设计信息，结合智能小车的坐标系，通过NDT扫描匹配算法，获取所述第一激光雷达和第二激光雷达的安装坐标信息。

具体的，所述第一激光雷达和第二激光雷达的安装坐标信息包括x、y、z三轴方向的转移量、偏移角、轴向距离、卷向距离(x,y,z,yaw,pitch,roll)。

S502、基于所述双激光雷达融合标定算法对所述第一激光雷达和第二激光雷达的安装坐标信息、所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息进行融合计算，获取所述智能小车的第三变换矩阵；

在本实施例的一个可选实现方式中，基于所述双激光雷达融合标定算法对所述第一激光雷达和第二激光雷达的安装坐标信息，x、y、z三轴方向的转移量、偏移角、轴向距离、卷向距离(x,y,z,yaw,pitch,roll)，以及步骤S301中获取的所述智能小车的第一坐标信息和第二坐标信息进行融合计算，获取所述智能小车的第三变换矩阵。

S503、将所述智能小车的第三变换矩阵更新到所述控制器的配置文件中，获取所述智能小车的真实坐标信息。

在本实施例的一个可选实现方式中，将所述第三变换矩阵更新到所述处理器的配置文件中，完成所述双激光雷达标定算法，并获取所述智能小车的真实坐标信息。

这里基于单激光雷达标定算法和双激光雷达标定算法进行标定，获取的智能小车的真实坐标信息，准确度高，计算速度快。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图6所示，图6示出了本发明实施例二中的获取可移动障碍物的数量以及坐标信息的流程图，包括以下步骤：

S601、获取毫米波雷达和毫米波雷达标定板的距离，并获取超声波雷达从发射信号到接收反射信号的时间；

在本实施例的一个可选实现方式中，获取毫米波雷达和毫米波雷达标定板的距离，并控制超声波雷达发射信号，接触到可移动障碍物后反射，超声波雷达接收反射回来的信号。

S602、结合所述毫米波雷达和毫米波雷达标定板的距离，获取所述毫米波雷达与智能小车的距离；

在本实施例的一个可选实现方式中，控制毫米波雷达发射毫米波信号，结合所述毫米波雷达和毫米波雷达标定板的距离判断所述毫米波雷达与智能小车的距离。

S603、结合所述毫米波雷达与智能小车的距离，以及所述超声波雷达从发射信号到接收反射信号的时间，获取所述可移动障碍物的数量以及坐标信息。

在本实施例的一个可选实现方式中，结合所述超声波雷达接收到的反射信号的数量以及对应的时间，取所述可移动障碍物的数量以及坐标信息。

S204、学生在控制器中输入开始演示指令，摄像组件和雷达组件分别采集所述智能汽车教学平台的实时状态信息，并将采集到的智能汽车教学平台的实时状态信息发送至控制器，同时在显示器上进行显示；

在本实施例的一个可选实现方式中，学生通过鼠标和键盘向控制器输入开始演示指令，摄像组件和雷达组件分别采集所述智能汽车教学平台的实时状态信息，并将采集到的智能汽车教学平台的实时状态信息发送至控制器，同时在显示器上进行显示。

在本实施例的一个可选实现方式中，基于所述摄像头获取所述智能汽车教学平台的实时状态的图像信息。

具体的，基于摄像头获取所述智能汽车教学平台的实时状态的图像信息，对所述智能小车、可移动障碍物进行实时图像标注。

在本实施例的一个可选实现方式中，获取可控红绿灯的状态信息；

具体的，获取可控红绿灯的状态信息，包括红灯状态、黄灯状态以及绿灯状态。

在本实施例的一个可选实现方式中，基于设置在智能小车上的第三激光雷达获取智能小车前进方向上的可移动障碍物与智能小车的相对位置信息。

S205、控制器对所述智能汽车教学平台的实时状态信息进行分析处理，生成实时状态分析处理结果和实时控制指令，将所述实时状态分析处理结果在显示器上进行显示；

在本实施例的一个可选实现方式中，基于智能汽车自适应巡航和主动避障策略对所述可控红绿灯的状态信息和智能小车与可移动障碍物的相对位置信息进行分析处理，生成智能小车实时控制指令。

这里借助可移动障碍物，任意设定可移动障碍物的位置及数量，让学生自主编程，实现控制智能汽车自主避障，真正掌握智能汽车控制技术与编程技术；借助可控红绿灯，通过设定红绿灯时长，让学生自主编程实现智能小车停车、行驶或等待，培养学生自主编程、智能汽车控制技术。

S206、智能小车基于所述实时控制指令在所述运动跑道上进行运动控制演示。

在本实施例的一个可选实现方式中，智能小车基于所述实时控制指令在所述运动跑道上实现自主运动控制演示，包括对可移动障碍物的自主避障演示、对可控红绿灯的停车、行驶或等待演示。

综上，本发明实施例二提供了一种教学方法，基于实施例一的多功能耦合的智能汽车教学平台实现，对摄像头和毫米波雷达进行标定，有利于提高后续信息获取的准确性；基于单激光雷达标定算法和双激光雷达标定算法进行标定，获取的智能小车的真实坐标信息，准确度高，计算速度快；结合超声波雷达和毫米波雷达获取可移动障碍物的数量以及位置信息，以及可控红绿灯，任意设定可移动障碍物的位置及数量，让学生自主编程，实现控制智能汽车自主避障，真正掌握智能汽车控制技术与编程技术，同时通过设定红绿灯时长，让学生自主编程实现智能小车停车、行驶或等待，培养学生自主编程、智能汽车控制技术，实现智能汽车的教学演示和教学实训，达成一体化教学，更易于激发学生的学习兴趣，有效提升了智能汽车的教学效率。

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是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中采用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。