CN109003335A - 一种基于vr技术的虚拟驾驶感知系统及其场景生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于VR技术的虚拟驾驶感知系统及其场景生成方法，该方法包括：通过电动汽车的自动驾驶系统获取电动汽车的车辆状态参数以及设定的行驶路线数据；根据所述行驶路线数据生成虚拟环境场景；根据所述车辆状态参数，产生虚拟汽车指令，根据所述虚拟汽车指令生成电动汽车在相应驾驶场景中产生的虚拟行驶状况场景，所述虚拟行驶状况场景与虚拟环境场景合成为虚拟驾驶场景。与现有技术相比，本发明能够让驾驶者提前感知驾驶环境和汽车的驾驶行为，可以对复杂路况作出预判，提高驾驶安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种基于VR技术的虚拟驾驶感知系统及其场景生成方法。
背景技术
随着科技的发展，汽车产业正在发生巨大的变革，人们对于汽车的要求正在提高，正在追逐以科技力量为出行带来便利的技术。尤其是人工智能、机器学习和深层神经网络等领域的日趋成熟，使得L5(SAE)级别的完全自动化的自动驾驶技术在不久的未来得以实现，可在所有的道路和环境条件下由无人驾驶系统完成所有的驾驶操作，人类驾驶者在可能的情况下可以通过操纵方向盘接管驾驶。目前，特斯拉已经拥有L2.5级别的量产车型，奥迪已经拥有L3级别的量产车型A8L，在完全自动驾驶技术实现的情况下，驾驶员可以在完成路线设定后脱离驾驶状态。在这种情况下，驾驶员无法预知汽车之后的运行状态和轨迹，因此一种基于VR技术的虚拟驾驶显示系统可以让驾驶员提前感知汽车的驾驶行为和驾驶环境。
在目前还没有配备自动驾驶技术的车型或者已经配备某一级别自动驾驶系统的车型，驾驶员在完成驾驶任务前都无法较为真实的感知在接下来的驾驶轨迹中的各种交通场景以及汽车的即使行为。尤其对自动驾驶的新能源汽车而言，仍然需要驾驶员判断目前的车辆状态是否满足驾驶行为，比如续航里程是否能满足驾驶需求等。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于VR技术的虚拟驾驶感知系统及其场景生成方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于VR技术的虚拟驾驶感知系统，包括VR主机和与VR主机连接的头显设备，所述VR主机通过电动汽车的自动驾驶系统采集电动汽车的车辆状态参数以及设定的行驶路线数据后，生成虚拟驾驶感知场景发送到头显设备。
优选的，所述头显设备通过陀螺仪控制视角。
一种上述基于VR技术的虚拟驾驶感知系统的场景生成方法，包括：
通过电动汽车的自动驾驶系统获取电动汽车的车辆状态参数以及设定的行驶路线数据；
根据所述行驶路线数据生成虚拟环境场景；
根据所述车辆状态参数，产生虚拟汽车指令，根据所述虚拟汽车指令生成电动汽车在相应驾驶场景中产生的虚拟行驶状况场景，所述虚拟行驶状况场景与虚拟环境场景合成为虚拟驾驶感知场景。
优选的，所述车辆状态参数包括：当前的续航里程，追踪系统的内置传感器、陀螺仪和磁力计的信息。
优选的，所述行驶路线数据包括行驶路线的全景地图。
优选的，所述虚拟汽车指令的产生方式包括：根据车辆状态参数以及自动驾驶系统预设的电动车动力学模型数据，计算车辆状态参数下电动汽车受控部件应产生的运动描述数据，通过运动描述数据产生虚拟汽车指令。
与现有技术相比，本发明能够让驾驶者提前感知驾驶环境和汽车的驾驶行为，可以对复杂路况作出预判，提高驾驶安全性；同时提升驾驶乐趣，提升汽车的智能化和娱乐性；增强科技感，给人车交互提供新的可能。
附图说明
图1为本发明虚拟驾驶感知系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，一种基于VR技术的虚拟驾驶感知系统，通过车载VR头显设备提前感知驾驶环境和汽车的驾驶行为，尤其适用以下场景中：a、使用无人驾驶车辆前往初次前往的目的地；b、使用无人驾驶车辆前往复杂路况和环境等。本系统包括VR主机和与VR主机连接的头显设备。VR主机通过电动汽车的自动驾驶系统采集电动汽车的车辆状态参数以及设定的行驶路线数据后，生成虚拟驾驶感知场景发送到头显设备，驾驶员在自动驾驶行为开始前将会体验虚拟的自动驾驶环境。头显设备通过陀螺仪控制视角，沉浸感大幅提升，戴上后用户看到的是整个虚拟的自动驾驶场景。系统可根据驾驶人每次设定的不同路线模拟不同的驾驶环境和行为，用户可以选择某一复杂陌生线路进行感知。
上述虚拟驾驶感知系统的场景生成方法包括：
通过电动汽车的自动驾驶系统获取电动汽车的车辆状态参数以及设定的行驶路线数据；
根据所述行驶路线数据生成虚拟环境场景；
根据所述车辆状态参数，产生虚拟汽车指令，根据所述虚拟汽车指令生成电动汽车在相应驾驶场景中产生的虚拟行驶状况场景，所述虚拟行驶状况场景与虚拟环境场景合成为虚拟驾驶感知场景。
其中，车辆状态参数包括：当前的续航里程，追踪系统的内置传感器、陀螺仪和磁力计的信息。行驶路线数据包括行驶路线的全景地图。
虚拟汽车指令的产生方式包括：根据车辆状态参数以及自动驾驶系统预设的电动车动力学模型数据，计算车辆状态参数下电动汽车受控部件应产生的运动描述数据，通过运动描述数据产生虚拟汽车指令。
Claims (6)
1.一种基于VR技术的虚拟驾驶感知系统，包括VR主机和与VR主机连接的头显设备，其特征在于，所述VR主机通过电动汽车的自动驾驶系统采集电动汽车的车辆状态参数以及设定的行驶路线数据后，生成虚拟驾驶感知场景发送到头显设备。
2.一种基于VR技术的虚拟驾驶感知系统，其特征在于，所述头显设备通过陀螺仪控制视角。
3.一种权利要求1～2任一所述的基于VR技术的虚拟驾驶感知系统的场景生成方法，其特征在于，包括：
通过电动汽车的自动驾驶系统获取电动汽车的车辆状态参数以及设定的行驶路线数据；
根据所述行驶路线数据生成虚拟环境场景；
根据所述车辆状态参数，产生虚拟汽车指令，根据所述虚拟汽车指令生成电动汽车在相应驾驶场景中产生的虚拟行驶状况场景，所述虚拟行驶状况场景与虚拟环境场景合成为虚拟驾驶感知场景。
4.根据权利要求3所述的一种基于VR技术的虚拟驾驶感知系统的场景生成方法，其特征在于，所述车辆状态参数包括：当前的续航里程，追踪系统的内置传感器、陀螺仪和磁力计的信息。
5.一种权利要求3所述的基于VR技术的虚拟驾驶感知系统的场景生成方法，其特征在于，所述行驶路线数据包括行驶路线的全景地图。
6.一种权利要求3所述的基于VR技术的虚拟驾驶感知系统的场景生成方法，其特征在于，所述虚拟汽车指令的产生方式包括：根据车辆状态参数以及自动驾驶系统预设的电动车动力学模型数据，计算车辆状态参数下电动汽车受控部件应产生的运动描述数据，通过运动描述数据产生虚拟汽车指令。
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