[发明专利]基于MR的驾驶应急处置训练装置和训练方法

权利要求书

1.一种基于MR的驾驶应急处置训练装置，其特征在于，包括：控制单元(1)、数据采集与姿态解算单元(2)、驾驶主舱(3)、体感单元(4)、MR图像单元(5)和音效单元(6)；

所述驾驶主舱(3)提供模拟驾驶的乘坐与操作环境；驾驶主舱(3)安装在体感单元(4)上；

所述体感单元(4)用于带动驾驶主舱(3)动作，使驾驶主舱(3)获得模拟真实驾车的车辆姿态和驾驶动感；

驾驶主舱(3)和体感单元(4)分别连接数据采集与姿态解算单元(2)、数据采集与姿态解算单元(2)连接控制单元(1)；控制单元(1)分别连接MR图像单元(5)和音效单元(6)；

数据采集与姿态解算单元(2)获取驾驶主舱(3)的操作信号，并通过传感器获取体感单元(4)的运动状态信号，并输出至控制单元(1)；控制单元(1)至少根据收到的信号实时控制控制MR图像单元(5)和音效单元(6)分别输出相匹配的图像和声音信号，模拟真实驾车时的景象和声音，并控制体感单元(4)带动驾驶主舱(3)动作。

2.如权利要求1所述的基于MR的驾驶应急处置训练装置，其特征在于，

控制单元(1)中设有基于计划行为理论的应急处置训练方案；控制单元(1)根据训练方案的内容控制MR图像单元(5)输出相应的训练场景画面、控制音效单元(6)输出相应的训练场景声音、控制体感单元(4)做出相应的动作，构成虚拟驾驶场景。

3.如权利要求1所述的基于MR的驾驶应急处置训练装置，其特征在于，

驾驶主舱(3)包括外壳(301)、仪表盘(302)、方向盘(303)、座椅(304)、换挡器(305)；外壳(301)内前部设置仪表盘(302)和方向盘(303)，方向盘(303)后方设置座椅(304)，座椅(304)右侧设置换挡器(305)。

4.如权利要求1所述的基于MR的驾驶应急处置训练装置，其特征在于，

体感单元(4)采用能够实现俯仰、侧倾两个方向上的单独运动和复合运动两自由度运动平台。

5.如权利要求4所述的基于MR的驾驶应急处置训练装置，其特征在于，

两自由度运动平台包括两个电动缸(401)、上支臂(402)、下支臂(403)和框架(404)；两个电动缸(401)分设在驾驶主舱(3)前部两侧，电动缸(401)的上端通过上支臂(402)连接驾驶主舱(3)的前部，电动缸(401)的下端通过下支臂(403)连接框架(404)；驾驶主舱(3)置于框架(404)上，驾驶主舱(3)的后端通过二自由度铰链连接框架(404)后端。

6.如权利要求1所述的基于MR的驾驶应急处置训练装置，其特征在于，

MR图像单元(5)包括定位器(501)、头戴式显示器(502)和摄像部件(503)，其中头戴式显示器(502)配有操作遥控器；定位器(501)安装于体感单元(4)前部左右两侧，定位器(501)用于检测头戴式显示器(502)的位置和姿态，并输送给控制单元(1)；头戴式显示器(502)用于显示训练场景画面；摄像部件(503)安装于头戴式显示器(502)上，摄像部件(503)的视场与受训人员双眼直视的视场相同；定位器(501)、头戴式显示器(502)和摄像部件(503)分别连接控制单元(1)。

7.如权利要求6所述的基于MR的驾驶应急处置训练装置，其特征在于，

当控制单元(1)根据定位器(501)检测的头戴式显示器(502)的姿态判断受训人员低头观察驾驶主舱(3)内部时，在头戴式显示器(502)显示的训练场景画面(a)中部分区域显示摄像部件(503)拍摄的实时画面(b)。

8.一种基于MR的驾驶应急处置训练方法，其特征在于，至少包括一种应急处置综合训练方式，包括以下步骤：

步骤S1，典型交通事件应急处置的理论与技能测试，典型交通事件包括七类紧急事件：车轮打滑、车辆爆胎、车辆制动失效、车辆失速、车辆转向失效、车辆刮碰失控、紧急避让；

步骤S2，典型交通事件案例认知：对于步骤S1中受训人员理论上处置失当的紧急事件类别，播放相应类别的交通事故视频以及相关的事故数据；

步骤S3，典型交通事件应急处置矫正：对于步骤S1中受训人员理论上处置失当的紧急事件类别，以图像和/或视频的形式显示正确的处置行为，以进行纠错；

步骤S4，典型交通事件应急处置训练：对于各类预设的紧急事件，分别形成虚拟驾驶场景，训练受训人员在虚拟驾驶场景中对紧急事件的处置与操作技能；

步骤S5，典型交通事件应急处置评价与指导：根据受训人员的操作信号，评价对于紧急事件的处置方式，肯定正确的处置方式，纠正不合理的处置方式，并指导受训人员返回步骤S4进行相应训练。