CN108961912B - 一种汽车vr虚拟评审驾乘模拟舱装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，包括模拟舱，模拟舱内设有汽车的方向盘、加速踏板、离合踏板、刹车踏板、座椅、安全带、挂挡装置、手刹、固定座，固定座固定安装于模拟舱的底部，座椅固定安装于固定座顶侧的右侧，加速踏板、离合踏板、刹车踏板的踩踏面分别固定安装压力传感器，方向盘固定安装方向盘转角传感器，座椅顶部的左侧设有头戴式VR设备。评审员通过选择不同模式的驾驶场景观察驾驶员对各种驾驶场景的应变能力，对驾驶员进行评估，并挑选能够适应恶劣环境驾驶的驾驶员，或通过各种交通事故场景培训驾驶员的反应能力，提升驾驶员的保命技能。

Description

一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置

技术领域

本发明属于驾乘模拟装置领域，具体地说是一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置。

背景技术

随着我国城市化进程的快速推进，汽车保有量不断攀升，道路交通安全已经成为交管部门和驾驶人迫切需要的一项安全保障，汽车VR虚拟评审驾乘通过科技的手段，高度还原综合的交通情况及交通事故的真实场景，利用虚拟现实技术还原、培训、测试市民正确的道路反应和实际操作能力，让广大交通参与者、普通市民亲临高危事故现场，唤醒广大民众道路文明意识及培训高危环境正确的驾驶保命技能，故我们发明了一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置。

发明内容

本发明提供一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，包括模拟舱，模拟舱内设有汽车的方向盘、加速踏板、离合踏板、刹车踏板、座椅、安全带、挂挡装置、手刹、固定座，固定座固定安装于模拟舱的底部，座椅固定安装于固定座顶侧的右侧，加速踏板、离合踏板、刹车踏板的踩踏面分别固定安装压力传感器，方向盘固定安装方向盘转角传感器，座椅顶部的左侧设有头戴式VR设备，固定座内设有第一蓄电池、综合数据处理与存储模块，压力传感器、方向盘转角传感器、挂挡装置、手刹分别与综合数据处理与存储模块的输入端相连接；模拟舱顶侧与底侧固定安装上下对称的第一转轴，第一转轴分别轴承连接同一个转环，转环与模拟舱中心线共线，第一转轴的外端分别固定连接第一电机的转轴，第一电机分别与转环通过第一支撑架固定连接，转环的外周固定安装左右对称的第二转轴，第二转轴的外端分别固定连接第二电机的转轴，转环的外周套装环形斜齿轮，环形斜齿轮与转环中心线共线，第二电机与环形斜齿轮的内侧分别通过第二支撑架固定连接，环形斜齿轮的后侧轴承连接环形板，环形板的底侧固定安装底座，底座的前侧固定安装第三电机，第三电机转轴的上端固定安装斜齿轮，斜齿轮与环形斜齿轮啮合配合，第一电机、第二电机、第三电机分别与综合数据处理与存储模块的输出端相连接，综合数据处理与存储模块内设有信号发射接收装置。

如上所述的一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，所述的模拟舱由外壳、内壳、舱门组成，外壳、内壳分别为３＼４球壳，内壳的外侧与外壳的内侧通过连接柱固定连接，且外壳与内壳的缺口处相重合，舱门为１＼３球壳，舱门所在的球壳分别与外壳、内壳所在球壳中心线共线，舱门位于外壳与内壳之间，且舱门能够沿外壳与内壳之间的空隙转动。

如上所述的一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，所述的内壳外侧的中部开设弧形的倒T型滑槽，倒T型滑槽内活动安装弧形的倒T型滑块，倒T型滑槽与倒T型滑块所在圆的轴心分别与内壳所在球壳的中心线共线，倒T型滑块能够沿倒T型滑槽转动，倒T型滑块的外侧与舱门的内侧固定连接。

如上所述的一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，所述的外壳、内壳、舱门分别采用透明材料。

如上所述的一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，所述的安全带的左侧活动安装调节扣，调节扣的右侧固定安装驾驶员状态采集模块，驾驶员状态采集模块包括心律传感器、呼吸频率传感器、体温传感器，驾驶员状态采集模块与综合数据处理与存储模块的输入端通过电路相连接。

如上所述的一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，所述的第一电机、第二电机、第三电机的一侧分别固定安装第二蓄电池、电机控制器、信号接收装置，第一电机、第二电机、第三电机分别与对应的第二蓄电池、电机控制器、信号接收装置通过电路连接；信号接收装置能够分别接收综合数据处理与存储模块内信号发射接收装置发射的信号。

本发明的优点是：本发明通过模拟舱仿造汽车驾驶室，制造逼真的驾驶环境，利用模拟舱分别沿第一转轴、第二转轴、环形斜齿轮轴线的正反转动，还原汽车转向、倾斜与爬坡等各种交通情况及交通事故的真实场景，考察与训练驾驶员对各种突发交通情况的反应能力及应对能力，本发明适用于对经常在恶劣交通环境中驾驶的驾驶员进行考核与培训，能够满足实际需求，适合推广。使用本发明时，驾驶员首先进入模拟舱内，并关闭模拟舱的舱门，驾驶员坐于座椅上，并根据自身体型上下左右调节座椅的位置，然后系上安全带，再将头戴式VR设备戴于头部，头戴式VR设备能够显示虚拟驾驶场景，并跟踪驾驶员的视线轨迹显示相应角度的驾驶场景，虚拟驾驶场景包括整个汽车驾驶位及相应的仪表盘、中控台，还有透过前挡风玻璃、车门窗、后视镜、倒车镜等看见的道路场景，此时评审员能够通过综合数据处理与存储模块内信号发射接收装置的外设选择头戴式VR设备系统内预存的各类驾驶场景，驾驶员根据头戴式VR设备显示的驾驶场景对方向盘、加速踏板、离合踏板、刹车踏板、挂挡装置、手刹进行操作，驾驶员转动方向盘时，方向盘转角传感器能够采集驾驶员驾驶过程中的转向信息，综合数据处理与存储模块控制第一电机分别正转或反转，使模拟舱随第一转轴转动，至方向盘回正，第一电机停止转动，模拟舱停止转向，踩踏加速踏板、离合踏板、刹车踏板的踩踏面时，压力传感器分别被挤压，综合数据处理与存储模块能够根据压力传感器所受压力大小分别计算出加速信息、离合信息、制动信息，头戴式VR设备显示的驾驶场景相应的加速、减速、停止；当评审员选择颠簸的驾驶环境时，综合数据处理与存储模块控制第三电机开始正反交替转动，第三电机带动斜齿轮转动，斜齿轮与环形斜齿轮啮合配合，环形斜齿轮通过第二支撑架、第二转轴、转环、第一转轴带动模拟舱以环形斜齿轮的轴心为轴正反向交替转动，模拟舱模拟汽车在颠簸路面行驶时汽车驾驶室内的颠簸情景，且驾驶环境越颠簸模拟舱正反向交替转动的幅度越剧烈，让驾驶员体验颠簸感，此时评审员观察驾驶员针对颠簸的路况是否进行减换挡操作、离合减速；当头戴式VR设备显示的驾驶场景为下坡时，模拟舱以环形斜齿轮的轴心为轴逆时针转动，反之，当头戴式VR设备显示的驾驶场景为上坡时，模拟舱以环形斜齿轮的轴心为轴顺时针转动；当头戴式VR设备显示的驾驶场景为侧翻时，综合数据处理与存储模块控制第二电机分别正转或反转，第二转轴通过转环、第一转轴带动模拟舱正向或反向转动，模拟舱模拟汽车侧翻，使驾驶员体验汽车侧翻时的第一视角与身体感受，此时评审员观察驾驶员针对汽车侧翻的情形是否能够冷静的双手紧握方向盘、双脚勾住踏板、背部紧靠椅背；评审员通过选择不同模式的驾驶场景观察驾驶员对各种驾驶场景的应变能力，对驾驶员进行评估，并挑选能够适应恶劣环境驾驶的驾驶员，或通过各种交通事故场景培训驾驶员的反应能力，提升驾驶员的保命技能。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的Ⅰ局部放大图；图3是图1的Ⅱ局部放大图；图4是图1的Ⅲ局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，如图所示，包括模拟舱1，模拟舱1内设有汽车的方向盘101、加速踏板102、离合踏板103、刹车踏板104、座椅105、安全带106、挂挡装置107、手刹108、固定座109，固定座109固定安装于模拟舱1的底部，座椅105固定安装于固定座109顶侧的右侧，方向盘101、油门102、离合103、刹车104、座椅105安全带106、挂挡装置107、手刹108的布局与常规汽车驾驶室相同，且座椅105能够上下左右调节，加速踏板102、离合踏板103、刹车踏板104的踩踏面分别固定安装压力传感器2，方向盘101固定安装方向盘转角传感器3，座椅105顶部的左侧设有头戴式VR设备4，固定座109内设有第一蓄电池5、综合数据处理与存储模块6，压力传感器2、方向盘转角传感器3、挂挡装置107、手刹108分别与综合数据处理与存储模块6的输入端相连接；模拟舱1顶侧与底侧固定安装上下对称的第一转轴7，第一转轴7分别轴承连接同一个转环8，转环8与模拟舱1中心线共线，第一转轴7的外端分别固定连接第一电机9的转轴，第一电机9分别与转环8通过第一支撑架10固定连接，转环8的外周固定安装左右对称的第二转轴11，第二转轴11的外端分别固定连接第二电机12的转轴，转环8的外周套装环形斜齿轮13，环形斜齿轮13与转环8中心线共线，第二电机12与环形斜齿轮13的内侧分别通过第二支撑架14固定连接，环形斜齿轮13的后侧轴承连接环形板15，环形板15的底侧固定安装底座16，底座16的前侧固定安装第三电机17，第三电机17转轴的上端固定安装斜齿轮18，斜齿轮18与环形斜齿轮13啮合配合，第一电机9、第二电机12、第三电机17分别与综合数据处理与存储模块6的输出端相连接，第一电机9、第二电机12、第三电机17均为电磁制动式电机 ，第一电机9、第二电机12、第三电机17不通电的情况下不转动，综合数据处理与存储模块6内设有信号发射接收装置。本发明通过模拟舱仿造汽车驾驶室，制造逼真的驾驶环境，利用模拟舱分别沿第一转轴、第二转轴、环形斜齿轮轴线的正反转动，还原汽车转向、倾斜与爬坡等各种交通情况及交通事故的真实场景，考察与训练驾驶员对各种突发交通情况的反应能力及应对能力，本发明适用于对经常在恶劣交通环境中驾驶的驾驶员进行考核与培训，能够满足实际需求，适合推广。使用本发明时，驾驶员首先进入模拟舱1内，并关闭模拟舱1的舱门，驾驶员坐于座椅105上，并根据自身体型上下左右调节座椅105的位置，然后系上安全带106，再将头戴式VR设备4戴于头部，头戴式VR设备4能够显示虚拟驾驶场景，并跟踪驾驶员的视线轨迹显示相应角度的驾驶场景，虚拟驾驶场景包括整个汽车驾驶位及相应的仪表盘、中控台，还有透过前挡风玻璃、车门窗、后视镜、倒车镜等看见的道路场景，此时评审员能够通过综合数据处理与存储模块6内信号发射接收装置的外设选择头戴式VR设备4系统内预存的各类驾驶场景，驾驶员根据头戴式VR设备4显示的驾驶场景对方向盘101、加速踏板102、离合踏板103、刹车踏板104、挂挡装置107、手刹108进行操作，驾驶员转动方向盘101时，方向盘转角传感器3能够采集驾驶员驾驶过程中的转向信息，综合数据处理与存储模块6控制第一电机9分别正转或反转，使模拟舱1随第一转轴7转动，至方向盘101回正，第一电机9停止转动，模拟舱1停止转向，踩踏加速踏板102、离合踏板103、刹车踏板104的踩踏面时，压力传感器2分别被挤压，综合数据处理与存储模块6能够根据压力传感器2所受压力大小分别计算出加速信息、离合信息、制动信息，头戴式VR设备4显示的驾驶场景相应的加速、减速、停止；当评审员选择颠簸的驾驶环境时，综合数据处理与存储模块6控制第三电机17开始正反交替转动，第三电机17带动斜齿轮18转动，斜齿轮18与环形斜齿轮13啮合配合，环形斜齿轮13通过第二支撑架14、第二转轴11、转环8、第一转轴7带动模拟舱1以环形斜齿轮13的轴心为轴正反向交替转动，模拟舱1模拟汽车在颠簸路面行驶时汽车驾驶室内的颠簸情景，且驾驶环境越颠簸模拟舱1正反向交替转动的幅度越剧烈，让驾驶员体验颠簸感，此时评审员观察驾驶员针对颠簸的路况是否进行减换挡操作、离合减速；当头戴式VR设备4显示的驾驶场景为下坡时，模拟舱1以环形斜齿轮13的轴心为轴逆时针转动，反之，当头戴式VR设备4显示的驾驶场景为上坡时，模拟舱1以环形斜齿轮13的轴心为轴顺时针转动；当头戴式VR设备4显示的驾驶场景为侧翻时，综合数据处理与存储模块6控制第二电机12分别正转或反转，第二转轴11通过转环8、第一转轴7带动模拟舱1正向或反向转动，模拟舱1模拟汽车侧翻，使驾驶员体验汽车侧翻时的第一视角与身体感受，此时评审员观察驾驶员针对汽车侧翻的情形是否能够冷静的双手紧握方向盘、双脚勾住踏板、背部紧靠椅背；评审员通过选择不同模式的驾驶场景观察驾驶员对各种驾驶场景的应变能力，对驾驶员进行评估，并挑选能够适应恶劣环境驾驶的驾驶员，或通过各种交通事故场景培训驾驶员的反应能力，提升驾驶员的保命技能。

具体而言，如图所示，本实施例所述的模拟舱1由外壳1001、内壳1002、舱门1003组成，外壳1001、内壳1002分别为３＼４球壳，内壳1002的外侧与外壳1001的内侧通过连接柱固定连接，且外壳1001与内壳1002的缺口处相重合，舱门1003为１＼３球壳，舱门1003所在的球壳分别与外壳1001、内壳1002所在球壳中心线共线，舱门1003位于外壳1001与内壳1002之间，且舱门1003能够沿外壳1001与内壳1002之间的空隙转动。关闭舱门1003，舱门1003与外壳1001组成一个球形的保护壳，便于模拟舱1沿第一转轴7转动，且球形的保护壳结构稳定，模拟舱1转动时不易散架。

具体的，如图所示，本实施例所述的内壳1002外侧的中部开设弧形的倒T型滑槽19，倒T型滑槽19内活动安装弧形的倒T型滑块20，倒T型滑槽19与倒T型滑块20所在圆的轴心分别与内壳1002所在球壳的中心线共线，倒T型滑块20能够沿倒T型滑槽19转动，倒T型滑块20的外侧与舱门1003的内侧固定连接。转动舱门1003时，倒T型滑块20沿倒T型滑槽19转动，增加舱门1003转动时的稳定性。

进一步的，如图所示，本实施例所述的外壳1001、内壳1002、舱门1003分别采用透明材料。审评员透过外壳1001、内壳1002、舱门1003能够观察驾驶员的驾驶操作，方便审评员对驾驶员进行审评。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的安全带106的左侧活动安装调节扣21，调节扣21的右侧固定安装驾驶员状态采集模块22，驾驶员状态采集模块22包括心律传感器、呼吸频率传感器、体温传感器，驾驶员状态采集模块22与综合数据处理与存储模块6的输入端通过电路相连接。通过驾驶员状态采集模块22能够分别采集驾驶员驾驶过程中心律、呼吸频率和体温数据，当综合数据处理与存储模块6判断驾驶员的状态异常时本装置停止运转，避免驾驶员模拟驾驶中出现突发情况。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的第一电机9、第二电机12、第三电机17的一侧分别固定安装第二蓄电池23、电机控制器24、信号接收装置25，第一电机9、第二电机12、第三电机17分别与对应的第二蓄电池23、电机控制器24、信号接收装置25通过电路连接；信号接收装置25能够分别接收综合数据处理与存储模块6内信号发射接收装置发射的信号。第二蓄电池23分别为第一电机9、第二电机12、第三电机17提供电源，综合数据处理与存储模块6通过其内部的信号发射装置分别向信号接收装置25发射信号，电机控制器24分别控制对应的第一电机9、第二电机12、第三电机17的正反转与转速。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，其特征在于：包括模拟舱（1），模拟舱（1）内设有汽车的方向盘（101）、加速踏板（102）、离合踏板（103）、刹车踏板（104）、座椅（105）、安全带（106）、挂挡装置（107）、手刹（108）、固定座（109），固定座（109）固定安装于模拟舱（1）的底部，座椅（105）固定安装于固定座（109）顶侧的右侧，加速踏板（102）、离合踏板（103）、刹车踏板（104）的踩踏面分别固定安装压力传感器（2），方向盘（101）固定安装方向盘转角传感器（3），座椅（105）顶部的左侧设有头戴式VR设备（4），固定座（109）内设有第一蓄电池（5）、综合数据处理与存储模块（6），评审员能够通过综合数据处理与存储模块（6）内信号发射接收装置的外设选择头戴式VR设备（4）系统内预存的各类驾驶场景，压力传感器（2）、方向盘转角传感器（3）、挂挡装置（107）、手刹（108）分别与综合数据处理与存储模块（6）的输入端相连接；模拟舱（1）顶侧与底侧固定安装上下对称的第一转轴（7），第一转轴（7）分别轴承连接同一个转环（8），转环（8）与模拟舱（1）中心线共线，第一转轴（7）的外端分别固定连接第一电机（9）的转轴，第一电机（9）分别与转环（8）通过第一支撑架（10）固定连接，转环（8）的外周固定安装左右对称的第二转轴（11），第二转轴（11）的外端分别固定连接第二电机（12）的转轴，转环（8）的外周套装环形斜齿轮（13），环形斜齿轮（13）与转环（8）中心线共线，第二电机（12）与环形斜齿轮（13）的内侧分别通过第二支撑架（14）固定连接，环形斜齿轮（13）的后侧轴承连接环形板（15），环形板（15）的底侧固定安装底座（16），底座（16）的前侧固定安装第三电机（17），第三电机（17）转轴的上端固定安装斜齿轮（18），斜齿轮（18）与环形斜齿轮（13）啮合配合，第一电机（9）、第二电机（12）、第三电机（17）分别与综合数据处理与存储模块（6）的输出端相连接，综合数据处理与存储模块（6）内设有信号发射接收装置；所述的模拟舱（1）由外壳（1001）、内壳（1002）、舱门（1003）组成，外壳（1001）、内壳（1002）分别为３＼４球壳，内壳（1002）的外侧与外壳（1001）的内侧通过连接柱固定连接，且外壳（1001）与内壳（1002）的缺口处相重合，舱门（1003）为1＼３球壳，舱门（1003）所在的球壳分别与外壳（1001）、内壳（1002）所在球壳中心线共线，舱门（1003）位于外壳（1001）与内壳（1002）之间，且舱门（1003）能够沿外壳（1001）与内壳（1002）之间的空隙转动；所述的内壳（1002）外侧的中部开设弧形的倒T型滑槽（19），倒T型滑槽（19）内活动安装弧形的倒T型滑块（20），倒T型滑槽（19）与倒T型滑块（20）所在圆的轴心分别与内壳（1002）所在球壳的中心线共线，倒T型滑块（20）能够沿倒T型滑槽（19）转动，倒T型滑块（20）的外侧与舱门（1003）的内侧固定连接；所述的外壳（1001）、内壳（1002）、舱门（1003）分别采用透明材料。

2.根据权利要求1所述的一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，其特征在于：所述的安全带（106）的左侧活动安装调节扣（21），调节扣（21）的右侧固定安装驾驶员状态采集模块（22），驾驶员状态采集模块（22）包括心律传感器、呼吸频率传感器、体温传感器，驾驶员状态采集模块（22）与综合数据处理与存储模块（6）的输入端通过电路相连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车VR虚拟评审驾乘模拟舱装置，其特征在于：所述的第一电机（9）、第二电机（12）、第三电机（17）的一侧分别固定安装第二蓄电池（23）、电机控制器（24）、信号接收装置（25），第一电机（9）、第二电机（12）、第三电机（17）分别与对应的第二蓄电池（23）、电机控制器（24）、信号接收装置（25）通过电路连接；信号接收装置（25）能够分别接收综合数据处理与存储模块（6）内信号发射接收装置发射的信号。

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