CN106448338A - 一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置 - Google Patents

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周穆雄
尤志栋
董伟光
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Abstract

本发明提供一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，包括显示系统、驾驶操作系统、动感系统和控制系统，显示系统用于显示模拟道路的场景，体验者通过驾驶操作系统与显示系统的液晶显示屏显示的道路场景进行互动体验，完成转向、加速、减速、灯光控制的驾驶操作，动感系统为驾驶操作系统提供在道路上行驶的运动动感仿真模拟，控制系统用于控制驾驶操作系统的点火、怠速、里程、刹车、左右转向和状态灯；本发明的体验装置的模拟驾驶真实感强、沉浸感高；硬件设计简洁、新颖、实用，操控性和可靠性高，具有较好的推广价值和市场竞争力，能获取较好的社会效应与经济效益。

Description

一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置
技术领域
本发明涉及一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，属于交通驾驶安全宣教领域。
背景技术
截至2015年底，我国机动车保有量达到2.8亿辆，其中，摩托车8877.5万辆占机动车总数的31.9%，摩托车保有量仍然居高不下。在我国摩托车主要分布于广大农村地区，此外，农村地区还存在大量无牌号摩托车。大量存在的摩托车是交通事故防控的重点。从2010年至2014年，我国摩托车保有量占机动车总量的比例下降明显，降幅为16.4%，但同期摩托车肇事导致的事故死亡占死亡总数比例下降缓慢，仅下降1.2%，摩托车事故并没有得到有效遏制。由此可见，摩托车驾驶人的安全文明出行意识和能力依然是当前交通安全教育的重点之一，现代交通文化的培育更是任重道远。
我国交通科研单位已经研发了面向不同交通参与者群体系列化交通安全宣教装备，已在全国推广应用，推动了宣教工作深化发展。但是在摩托车安全驾驶教育等方面还有所欠缺。据调研，摩托车事故在广大农村地区依然是一大顽疾。但由于缺少相应装备，无法对这类驾驶人开展针对性的教育训练。
发明内容
本发明的目的在于克服目前存在的缺陷，提供一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，该装置模拟真实摩托车驾驶场景，驾驶人员通过体验式场景，感悟不良驾驶行为带来的严重后果，实现对摩托车驾驶行为干预，提高宣教效果有积极作用，也将进一步丰富驾驶人行为研究实验环境和手段。该摩托车安全驾驶模拟体验装置，模拟实现摩托车安全驾驶体验以及驾驶评价功能。
为实现以上技术目的，本发明采用的技术方案是：一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，包括显示系统、驾驶操作系统、动感系统和控制系统；
所述显示系统包括液晶显示屏、用于固定和支撑液晶显示屏的支架固定在支架上的滑轨，所述液晶显示屏与滑轨之间滑动连接，所述显示系统用于显示模拟道路的场景；
所述驾驶操作系统根据摩托车实车进行改造，所述摩托车实车由男式跨骑摩托车改装，车头可以正常转动，车体可以左右倾斜，挡位为无级变速自动挡，车头自身具有仪表盘和灯光控制按钮，体验者通过驾驶操作系统与显示系统的液晶显示屏显示的道路场景进行互动体验，完成转向、加速、减速、灯光控制的驾驶操作；
所述动感系统包括踏台、电动缸和万向联轴器，所述显示系统和驾驶操作系统均设在踏台上，所述电动缸为两个，均设置在踏台上，且分别位于驾驶操作系统的车体两侧，通过万向联轴器与驾驶操作系统的车体后轮连接，所述动感系统为驾驶操作系统提供在道路上行驶的运动动感仿真模拟；
所述控制系统为控制柜，用于控制整个装置的启动、复位、紧急停止、关闭；所述控制柜内设有主控制板，所述主控制板通过RS232串口分别与主机和驾驶操作系统通信，用于控制驾驶操作系统的点火、怠速、里程、刹车、左右转向和状态灯；所述主控制板与显示系统通过TTL串口并口通信，用于控制显示系统的液晶显示屏左右滑动。
进一步地，所述液晶显示屏为3块32寸的高清液晶显示屏在水平方向依次拼接而成，且相邻的液晶显示屏之间呈120o。
进一步地，所述液晶显示屏与滑轨之间滑动连接是指液晶显示屏下方设置有滑轮，所述滑轮在滑轨上滑动。
进一步地，所述驾驶操作系统的车体左右倾斜的角度为0o~15o。
进一步地，所述滑轨的轨道为弧形，所述液晶显示屏在弧形滑轨上左右滑动的角度为0o~21o。
进一步地，所述驾驶操作系统的车体的前轮和后轮可仰起的角度不超过5o。
进一步地，所述动感系统的踏台的长为1.92m，宽为1.44m，高为22.5cm。
从以上描述可以看出，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：本发明体验装置软件功能齐备，模拟驾驶真实感强、沉浸感高；硬件设计简洁、新颖、实用，操控性和可靠性高，具有较好的推广价值和市场竞争力，能获取较好的社会效应与经济效益。
附图说明
图1是本发明摩托车安全驾驶模拟体验装置的侧视示意图。
图2是本发明摩托车安全驾驶模拟体验装置前轮刹车时的侧视图。
图3是本发明摩托车安全驾驶模拟体验装置后轮刹车时的侧视图。
图4是本发明摩托车安全驾驶模拟体验装置车体左右倾斜时的后视图。
图5是本发明摩托车安全驾驶模拟体验装置液晶显示屏的俯视图。
图6是本发明摩托车安全驾驶模拟体验流程图。
附图标记说明：101-液晶显示屏、102-支架、103-滑轨、201-车头、202-车体、301-踏台、302-电动缸、303-万向联轴器、401-控制柜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
根据附图1所示，一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，包括显示系统、驾驶操作系统、动感系统和控制系统；
所述显示系统包括液晶显示屏101、用于固定和支撑液晶显示屏101的支架102、固定在支架102上的滑轨103，所述液晶显示屏101与滑轨103之间滑动连接，所述液晶显示屏101与滑轨103之间滑动连接是指液晶显示屏101下方设置有滑轮，所述滑轮在滑轨103上滑动，所述显示系统用于显示模拟道路的场景；
所述驾驶操作系统根据摩托车实车进行改造，所述摩托车实车由男式跨骑摩托车改装，车头201可以正常转动，车体202可以左右倾斜，挡位203为无级变速自动挡，车头201自身具有仪表盘和灯光控制按钮，体验者通过驾驶操作系统与显示系统的液晶显示屏101显示的道路场景进行互动体验，完成转向、加速、减速、灯光控制的驾驶操作；
所述动感系统包括踏台301、电动缸302和万向联轴器303，所述动感系统的踏台301的长为1.92m，宽为1.44m，高为22.5cm，所述显示系统和驾驶操作系统均设在踏台301上，所述电动缸302为两个，均设置在踏台301上，且分别位于驾驶操作系统的车体202两侧，通过万向联轴器303与驾驶操作系统的车体202后轮连接，所述动感系统为驾驶操作系统提供在道路上行驶的运动动感仿真模拟；
所述控制系统为控制柜401，用于控制整个装置的启动、复位、紧急停止、关闭；所述控制柜401内设有主控制板，所述主控制板通过RS232串口分别与主机和驾驶操作系统通信，用于控制驾驶操作系统的点火、怠速、里程、刹车、左右转向和状态灯；所述主控制板与显示系统通过TTL串口并口通信，用于控制显示系统的液晶显示屏101左右滑动。
根据图2和图3所示，所述驾驶操作系统的车体202的前轮刹车时，车体202后轮仰起的最大角度均为5o，所述驾驶操作系统的车体202的后轮刹车时，车体202前轮仰起的最大角度均为5o。
根据图4所示，所述驾驶操作系统的车体202左右倾斜的角度为0o~15o。
根据图5所示，所述液晶显示屏101为3块32寸的高清液晶显示屏在水平方向依次拼接而成，且相邻的液晶显示屏101之间呈120o，所述液晶显示屏101在滑轨103上左右滑动的角度为0o~21o。
如图6所示，摩托车安全驾驶模拟体验过程为：待机环节、体验项目选择环节、驾驶模拟体验环节、结算环节等四大组成环节。
1）待机环节
待机环节是当摩托车安全驾驶模拟体验装置启动后或者上一次体验结束后，处于无人体验时的状态。此时，系统循环播放摩托车事故案例视频，展示摩托车交通事故危害。当有体验者上车开始进行体验，拧动钥匙正式开始体验，系统结束视频的播放，由待机环节进入选择环节。
2）选择环节
选择环节是在体验者开始体验，进行模拟驾驶之前，对体验难度进行选择的环节。此时，屏幕上显示简单（默认）、困难两个选项，体验者通过转动车头进行难度选择。当体验者选定难度后，可以通过油门进行确认，并进入体验环节。
选择环节有时间限制，体验者需要在限定时间内选择好体验难度并开始体验，否则选择时限到后，系统将根据当时的难度选择状态，进入体验环节。
3）体验环节
体验环节是让体验者在三维虚拟道路场景中，通过驾驶操作摩托车安全驾驶模拟体验装置，体验摩托车驾驶过程。当驾驶人进入该环节后，从发动车辆、路面驾驶、停车，整个驾驶体验的操作与真实的摩托车驾驶高度一致。
在该环节中，体验者根据系统的要求和提示，完成一段模拟道路的驾驶体验。体验过程中，系统实时判断体验者驾驶行为的正确性，当驾驶人出现违法性型，系统将根据法律法规扣除相应分数并实时提示体验者。一旦体验者的12分被扣完或者发生严重的道路交通事故，系统将中止体验过程，直接进入结算环节（失败）。体验者在未被记满12分的情况完成全路段体验的，将在停车后进入结算环节（成功）。具体的扣分标准会编辑在本发明的软件系统内。
4）结算环节
结算环节是在体验者完成体验后，对其驾驶过程进行简要的回顾和评判结果的显示。该环节将根据体验者的驾驶模拟体验情况，执行相应的结算流程。
A．体验环节中发生交通事故中断体验的。结算环节中，显示装置左半边回放体验中的事故过程，右半边播放同类事故视频。回放结束后，通过图文形式对事故进行分析，最后提出警示口号，对体验者进行警告。
B．体验环节中记满12分中断体验的。结算环节中，显示装置左半边回放体验中的违法情节，右半边播放同类违法行为视频。回放结束后，通过图文形式对违法行为的危害进行简要说明，最后提出警示口号，对体验者进行警告。
C．体验环节中被扣分，但未满12分的。结算环节中，显示装置左半边回放体验中的违法情节，右半边以图文形式告诉体验者正确的驾驶操作。最后提出鼓励口号。
D．体验环节中未被扣分的。结算环节中，直接提出赞扬口号。
结算环节完成后，系统回到待机环节。
本发明的驾驶事件设计如下：
驾驶场景有多种路线情形可供选择，每条体验路线上的交通环境、交通事件有一定区别，同一条体验路线中的事件密度将根据体验难度有所区别，驾驶模拟体验道路约10公里，包含农村道路、普通公路和城市道路；为使体验内容、事件丰富，场景中共有五条体验路线，驾驶体验过程为体验者驾驶摩托车从农村道路出发，经过普通公路，进入城市，最终驾驶到设置在城中的终点位置。下面以其中一条路线为例子进行展示：
路线1：乡村公路——弯坡路段——办公区——市区——住宅区。
驾驶体验场地由乡镇或山地风景点出发，前往城区特定目的地。根据驾驶体验的难易程度不同和场景路线不同，体验者在体验过程中将遇到不同的交通事件；在事件的选取上，着重根据防御性驾驶原则对事件进行分类梳理，防御性驾驶原则可分为放眼远方、留有余地、引人注意和环顾四周四大原则，根据这些原则对事件进行分类，有利于体验者在结算环节中系统地回顾学习，举一反三，提高自身安全驾驶意识和能力。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，包括显示系统、驾驶操作系统、动感系统和控制系统；
所述显示系统包括液晶显示屏（101）、用于固定和支撑液晶显示屏（101）的支架（102）、固定在支架（102）上的滑轨（103），所述液晶显示屏（101）与滑轨（103）之间滑动连接，所述显示系统用于显示模拟道路的场景；
所述驾驶操作系统根据摩托车实车进行改造，所述摩托车实车由男式跨骑摩托车改装，车头（201）可以正常转动，车体（202）可以左右倾斜，挡位（203）为无级变速自动挡，车头（201）自身具有仪表盘和灯光控制按钮，体验者通过驾驶操作系统与显示系统的液晶显示屏（101）显示的道路场景进行互动体验，完成转向、加速、减速、灯光控制的驾驶操作；
所述动感系统包括踏台（301）、电动缸（302）和万向联轴器（303），所述显示系统和驾驶操作系统均设在踏台（301）上，所述电动缸（302）为两个，均设置在踏台（301）上，且分别位于驾驶操作系统的车体（202）两侧，通过万向联轴器（303）与驾驶操作系统的车体（202）后轮连接，所述动感系统为驾驶操作系统提供在道路上行驶的运动动感仿真模拟；
所述控制系统为控制柜（401），用于控制整个装置的启动、复位、紧急停止、关闭；所述控制柜（401）内设有主控制板，所述主控制板通过RS232串口分别与主机和驾驶操作系统通信，用于控制驾驶操作系统的点火、怠速、里程、刹车、左右转向和状态灯；所述主控制板与显示系统通过TTL串口并口通信，用于控制显示系统的液晶显示屏（101）左右滑动。
2.根据权利要求1所述的一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，其特征在于：所述液晶显示屏（101）为3块32寸的高清液晶显示屏在水平方向依次拼接而成，且相邻的液晶显示屏（101）之间呈120o。
3.根据权利要求1所述的一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，其特征在于：所述液晶显示屏（101）与滑轨（103）之间滑动连接是指液晶显示屏（101）下方设置有滑轮，所述滑轮在滑轨（103）上滑动。
4.根据权利要求1所述的一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，其特征在于：所述驾驶操作系统的车体（202）左右倾斜的角度为0o~15o。
5.根据权利要求1或3所述的一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，其特征在于：所述滑轨（103）的轨道为弧形，所述液晶显示屏（101）在弧形滑轨（103）上左右滑动的角度为0o~21o。
6.根据权利要求1所述的一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，其特征在于：所述驾驶操作系统的车体（202）的前轮和后轮可仰起的角度不超过5o。
7.根据权利要求1所述的一种互动式摩托车安全驾驶模拟体验装置，其特征在于：所述动感系统的踏台（301）的长为1.92m，宽为1.44m，高为22.5cm。
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