[发明专利]一种在固定线路上行驶的模拟驾驶训练方法

摘要

一种在固定线路上行驶的模拟驾驶训练方法，利用汽车驾驶模拟器在驾驶过程中制作固定行驶线路，固定行驶线路信息包括车辆位置点、车辆方向信息和车辆挡位信息，再编辑车辆位置点，将距离过近的位置点删除，而后判别车辆位置的转折点对固定行驶线路进行分段，再利用分段后的固定行驶线路信息判别车辆在行驶过程中是否溜车，若溜车，则该制作信息不能使用，须重新制作；待制作的固定行驶线路合格后，在该固定行驶线路上设置提示信息，而后利用设置有提示信息的固定行驶线路进行模拟驾驶训练。本发明在不考虑方向盘的情况下进行训练，有效提高了初学者学习效率，同时也减少了初学者的学习难度；且具有安全节能、零排放的特点。

主权项

一种在固定线路上行驶的模拟驾驶训练方法，其特征在于，首先利用汽车驾驶模拟器在驾驶过程中制作固定行驶线路，而后利用该固定行驶线路在汽车驾驶模拟器中进行模拟驾驶训练，具体步骤如下：一、制作固定行驶线路1)记录车辆位置点信息首先进行模拟驾驶，在模拟驾驶过程中定时记录车辆位置点信息，记录的车辆位置点信息Pi(Xi,Yi,Zi,RXi,RYi,RZi,RWi)包括车辆坐标信息(Xi,Yi,Zi)和车辆方向信息(RXi,RYi,RZi,RWi)、车辆挡位信息Gi及车辆位置点信息ID号IDi，其中，i是该位置点的序号，车辆挡位信息仅区分前进挡或倒挡即可，若是空挡，则将记录空挡前的挡位值作为记录值；2)编辑车辆位置点计算当前车辆位置点Pi与前一个有效车辆位置点Ph之间的距离Li，若距离Li小于设定的阈值σ，则删除当前位置点；假设共有n个位置点，则其中，2≤i≤n，1≤h≤i‑1若Li小于阈值σ，则Pi为无效位置点，将该位置点删除；3)对固定行驶线路分段待步骤2)中所有无效位置点删除后，对剩余的有效位置点的序号i从1开始重新编号，假设重新编号后共有m个有效位置点(m≤n)，再计算当前位置点Pi与前一个有效位置点Pi‑1和下一个有效位置点Pi+1的向量点乘积，若该点乘积大于0，则该位置点是前进或后退的转折点；此处利用向量计算，V(i‑1,i)表示Pi到Pi‑1之间的向量，V(i+1,i)表示Pi到Pi+1之间的向量，Ui表示2个标准化后向量的点乘积；Ui＝Normalized(V(i‑1,i))·Normalized(V(i+1,i))其中，Normalized(V(i‑1,i))表示对向量V(i‑1,i)进行标准化，Normalized(V(i+1,i))表示对向量V(i+1,i)进行标准化，若Ui＞0，则表明Pi位置点为转折点，以所有转折点作为分界点，将整个固定行驶线路进行分段，分为前进线路段和后退线路段；4)判别溜车路段对步骤3)中分段的固定行驶线路进行判别，若固定行驶线路中有溜车路段，则该固定行驶线路为不合格路线，须重新制作；溜车路段判别标准是：当挡位没有在前进挡和倒挡之间切换，但固定行驶线路却出现了不同的分段，则表明有固定行驶线路段行驶方向与行驶挡位不一致，属于溜车路段；5)设置指导信息待制作的固定行驶线路合格后，在固定行驶线路上设置指导信息；指导信息包括指导信息起始点和指导信息结束点，指导信息起始点Sm＝λm(Pi‑Pi‑1)+Pi‑1，其中，Pi‑1和Pi是两个相邻的有效位置点，2≤i≤n，0≤λm≤1；指导信息结束点Em＝λn(Pj‑Pj‑1)+Pj‑1的位置，其中，2≤j≤n，0≤λn≤1；在利用该固定行驶线路进行模拟驾驶训练过程中，当车辆行驶位置超过指导信息起始点后，出现提示信息；当车辆行驶位置超过指导信息结束点后，关闭提示信息；二、在制作合格的固定行驶线路上进行模拟驾驶训练待步骤5)中提示信息设置完成后，即可在该固定行驶线路上进行指导模式下的进行模拟驾驶训练，计算方法为：假设车辆当前的位置点为Ti，且Ti在直线段PkPk+1上，即满足：Ti＝λi(Pk+1‑Pk)+Pk其中，0≤λi＜1，1≤k＜m已知Ti的位置，根据安装在模拟驾驶操作部件上传感器的状态值(方向盘传感器值可以忽略，将方向盘角度值设置为0°后，进行车辆动力学仿真运算，计算出车辆的行驶速度vi，再结合当前帧的时间长度ti，以获得车辆行驶的步长Ri＝viti，最后利用该步长Ri在固定行驶线路上进行位置点插值，计算出Ti+1；条件(1)：当0≤Ri＜|TiPk+1|，条件(2)：当|TiPk+1|≤Ri＜|TiPk+1|+|Pk+1Pk+2|，条件(3)：当|TiPk+1|+|Pk+1Pk+2|≤R2＜|TiPk+1|+|Pk+1Pk+2|+|Pk+2Pk+3|，条件(4)：当|TiPk+1|+|Pk+1Pk+2|+...+|Pu‑1Pu|≤R2＜|TiPk+1|+|Pk+1Pk+2|+...+|Pu‑1Pu|+|PuPu+1|，其中k+3≤u＜m。若Pk+1，Pk+2，…Pu中有一个是前进或后退的转折点，而Ti+1的位置超过了该转折点，则Ti+1的值取该转折点的值；前进路段上只有前进挡才能行驶，后退路段只有倒挡才能行驶，当车辆行驶位置超过指导信息起始点后，出现提示信息；当车辆行驶位置超过指导信息结束点后，关闭提示信息。