[发明专利]一种基于虚拟现实技术的应激交通场景驾驶培训系统在审

专利信息
申请号: 201711293653.3 申请日: 2017-12-07
公开(公告)号: CN108091203A 公开(公告)日: 2018-05-29
发明(设计)人: 牛文生;程岳;刘作龙;李亚晖;谢建春;张磊 申请(专利权)人: 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
主分类号: G09B9/04 分类号: G09B9/04;G09B5/06
代理公司: 中国航空专利中心 11008 代理人: 杜永保
地址: 710000 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 交通场景 应激 虚拟现实技术 驾驶 驾驶培训 道路交通安全 力反馈装置 头盔显示器 触觉交互 错误操作 技能评价 培训系统 汽车驾驶 应激反应 触觉 操控 警示 音效 预判 听觉 交通事故 音响 重现 视觉 技能 应用
【权利要求书】:

1.一种基于虚拟现实技术的应激交通场景驾驶培训系统,其特征在于:该系统由模拟驾驶操纵装置、高性能图形工作站、多感官交互终端组成;所述高性能图形工作站运行有虚拟现实引擎和驾驶评分子系统;

驾驶员通过模拟驾驶操纵装置与高性能图形工作站进行交互,交互信号通过USB端口传输到高性能图形工作站进行处理;高性能图形工作站根据驾驶交互信号,利用虚拟现实引擎生成各种道路交通应激场景;这些应激场景通过HDMI与USB端口传输到多感官交互终端中进行呈现;驾驶评分子系统根据驾驶员与系统的交互正确性与反应灵敏度对驾驶过程进行评分,驾驶评分输出到高性能图形工作站对用户进行评分画面输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的应激交通场景驾驶培训系统,其特征在于:所述驾驶操纵装置由汽车方向盘、换挡手柄、刹车踏板与油门踏板等交互装置组成;这些交互装置所产生的交互信号通过USB信号传递给高性能图形工作站。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的应激交通场景驾驶培训系统,其特征在于:所述高性能图形工作站运行的虚拟现实引擎基于成熟的Unity软件,通过USB端口接收来自汽车驾驶模拟器所产生的驾驶交互信号,根据交互信号驱动引擎绘制当前的虚拟现实场景;整个虚拟现实视景由Mesh模型构成基础的三维地形,而街景中的建筑物等人工场景,则通过建筑物三维模型布置到地形上来建立;虚拟现实引擎所生成的视景画面、音响特效与震动信号,通过HDMI与USB接口输出到多感官交互终端中进行呈现。

4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的应激交通场景驾驶培训系统,其特征在于:所述多感官交互终端包括虚拟现实头盔显示器、音响装置与力反馈装置;其中,虚拟现实头盔显示器,在视景画面中,通过左右两路视频信号生成相应的视差信号,呈现在头盔显示器左右屏幕上,获取三维立体的显示效果;音响装置中呈现正常驾驶过程的汽车音效、加速减速音效,在应激场景造成汽车碰撞事故过程中,产生震撼惨烈的碰撞音效;力反馈装置在应激场景中造成汽车碰撞过程激发,通过不同的震动强度输出,模拟不同程度的碰撞特效。

5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的应激交通场景驾驶培训系统,其特征在于:所述驾驶评分子系统通过分析驾驶员的汽车操控数据对其驾驶操作进行评判打分;在应激交通场景中,需要同时评判驾驶员的驾驶正确性与操纵灵敏度。

6.根据权利要求5所述的一种基于虚拟现实技术的应激交通场景驾驶培训系统,其特征在于:具体评判方法为:设其驾驶动作的选择正确性为C∈{1,0},驾驶灵敏度为T∈[0,1],则最终的驾驶评分为:

K=100*C*T。

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