CN111798718A - 一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法、主机及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法、主机及装置，该方法为：加载与真实考场相同的虚拟考场和与真实考试车相同的虚拟驾驶车辆；利用显示装置显示虚拟考场和虚拟驾驶车辆；实时采集驾驶模拟器的模拟器信号和虚拟车辆的轨迹数据；根据模拟器信号、轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果。本方案中，学员不需要到真实考场或模拟考场，通过还原真实考场的虚拟考场和还原真实考试车的虚拟驾驶车辆，就能进行适应性训练，不需要占用考场和车辆资源，降低训练成本和节约学员的时间，学员能无限次进行适应性训练，提高学员的驾驶操作和考试通过率。

Description

一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法、主机及装置

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法、主机及装置。

背景技术

随着汽车的普及，考取驾驶证的人数越来越多，学员在正式进行驾驶证考试的科目二考核和科目三考核之前，通常需要进行适应性训练。

目前对科目二考核和科目三考核前的适应性训练方式通常包括两种方式。第一种方式为实车实地适应性训练，第二种方式为由教练(或者熟悉考场的人员)带领学员驾驶实车至考试场地(或类似考试场地的场地)进行适应性训练，并由教练口述考试规则和注意事项等内容。但是对于第一种方式，由于考试场地和驾驶车辆的资源有限和训练时间限制较多，并且由于学员需要安排较多的额外时间前往考试场地，从而导致学员不能及时进行实车实地适应性训练和浪费学员较多的时间，训练成本较高和训练限制较多。对于第二种方式，由于学员仅能通过教练口述考试规则和注意事项等内容了解考试相关内容，无法体会真实的考试氛围、考试流程、考试评判、语音播报等内容，导致学员的适应性训练效果较差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法、主机及装置，以解决目前适应性训练方式存在的训练成本高、训练限制性较多和训练效果较差等问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法，所述方法适用于主机，所述方法包括：

虚拟考场系统加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆，所述虚拟考场的考试项目地图根据真实考场的考试项目的测绘数据构建得到，所述虚拟驾驶车辆以真实考试车为原型并根据所述真实考试车的车辆测绘数据构建得到；

所述虚拟考场系统利用显示装置显示所述虚拟考场和所述虚拟驾驶车辆；

所述虚拟考场系统实时采集驾驶模拟器的模拟器信号，以及实时采集所述虚拟车辆在所述虚拟考场中的轨迹数据；

所述虚拟考场系统将所述模拟器信号和所述轨迹数据发送给考试系统，所述考试系统中至少具有真实的考试内容、考试标准和考试流程；

所述考试系统根据所述模拟器信号、所述轨迹数据、所述真实的考试内容、所述考试标准和所述考试流程，确定考核项目和考核结果。

优选的，构建虚拟考场的过程包括：

将获取得到的真实考场的GPS基站坐标转换为Unity3D坐标；

以所述Unity3D坐标作为原点，利用所述真实考场的考试项目和考试路线的测绘数据，构建考试项目地图；

利用所述真实考场的照片、视频或考场3D扫描模型为参照，构建所述真实考场对应的3D模型；

结合所述3D模型和所述考试项目地图，建立所述真实考场对应的虚拟考场。

优选的，所述考试系统根据所述模拟器信号、所述轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果，包括：

所述考试系统利用所述轨迹数据和预设的考核项目区域范围信息集合，确定考核项目，所述考核项目区域范围信息集合包括每个考核项目所对应的区域范围信息；

所述考试系统利用所述模拟器信号、所述轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定与所述考核项目对应的考核结果。

优选的，所述考试系统利用所述轨迹数据和预设的考核项目区域范围信息集合，确定考核项目之后，还包括：

根据所述模拟器信号和所述轨迹数据，确定与所述考核项目对应的驾驶指导内容，并利用所述显示装置显示所述驾驶指导内容，和/或，利用所述语音播放装置播放所述驾驶指导内容。

优选的，所述虚拟考场系统加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆之前，还包括：

虚拟考场系统根据获取得到的选择指令，确定考核科目；

相应的，所述虚拟考场系统加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆包括：

所述虚拟考场系统加载与所述考核科目对应的虚拟考场和虚拟驾驶车辆。

优选的，所述考试系统根据所述模拟器信号、所述轨迹数据、所述真实的考试内容、所述考试标准和所述考试流程，确定考核项目和考核结果之后，还包括：

所述考试系统利用所述显示装置显示所述考核结果；

所述考试系统将所述考核结果发送给所述虚拟考场系统，所述虚拟考场系统利用所述显示装置显示所述考核结果；

所述考试系统利用语音播放装置播放所述考核项目和所述考核结果。

本发明实施例第二方面公开一种主机，所述主机包括：

虚拟考场系统，用于加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆，利用显示装置显示所述虚拟考场和所述虚拟驾驶车辆，实时采集驾驶模拟器的模拟器信号，以及实时采集所述虚拟车辆在所述虚拟考场中的轨迹数据，并将所述模拟器信号和所述轨迹数据发送给考试系统，所述考试系统中至少具有真实的考试内容、考试标准和考试流程，所述虚拟考场的考试项目地图根据真实考场的考试项目的测绘数据构建得到，所述虚拟驾驶车辆以真实考试车为原型并根据所述真实考试车的车辆测绘数据构建得到；

所述考试系统，用于根据所述模拟器信号、所述轨迹数据、所述真实的考试内容、所述考试标准和所述考试流程，确定考核项目和考核结果。

优选的，所述主机还包括用于构建虚拟考场的构建系统，所述构建系统包括：

转换模块，用于将获取得到的真实考场的GPS基站坐标转换为Unity3D坐标；

第一构建模块，用于以所述Unity3D坐标作为原点，利用所述真实考场的考试项目和考试路线的测绘数据，构建考试项目地图；

第二构建模块，用于利用所述真实考场的照片、视频或考场3D扫描模型为参照，构建所述真实考场对应的3D模型；

处理模块，用于结合所述3D模型和所述考试项目地图，建立所述真实考场对应的虚拟考场。

优选的，所述考试系统包括：

确定模块，用于利用所述轨迹数据和预设的考核项目区域范围信息集合，确定考核项目，所述考核项目区域范围信息集合包括每个考核项目所对应的区域范围信息；

考核模块，用于利用所述模拟器信号、所述轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定与所述考核项目对应的考核结果。

本发明实施例第三方面公开一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置，所述装置包括：本发明实施例第二方面公开的主机、驾驶模拟器、显示装置和语音播放装置。

基于上述本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法、主机及装置，该方法为：加载与真实考场相同的虚拟考场和与真实考试车相同的虚拟驾驶车辆；利用显示装置显示虚拟考场和虚拟驾驶车辆；实时采集驾驶模拟器的模拟器信号和虚拟车辆的轨迹数据；根据模拟器信号、轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果。本方案中，学员通过还原真实考场的虚拟考场和还原真实考试车的虚拟驾驶车辆，进行适应性训练，不需要占用考场和车辆资源，也不需要额外建设与真实考场一样的训练场地，降低训练成本和节约学员的时间，学员能无限次进行适应性训练，提高学员的驾驶操作和考试通过率。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的构建虚拟考场的流程图；

图4为本发明实施例提供的基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置的架构示意图；

图5为本发明实施例提供的基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置的另一架构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种主机的结构框图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

由背景技术可知，目前学员对科目二和科目三的适应性训练方式为实车实地训练或者由教练带领学员驾驶实车至考试场地进行训练，但是由于考试场地和驾驶车辆的资源有限和训练时间限制较多，同时学员需要额外时间前往考试场地，导致学员不能及时进行实车实地适应性训练和浪费学员较多的时间，训练成本较高和训练限制较多，并且学员无法体会真实的考试氛围、考试流程和考试评判等内容，导致学员的适应性训练效果较差。

因此，本发明实施例提供一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法、主机及装置，还原真实考场的虚拟考场和还原真实考试车的虚拟驾驶车辆，利用显示装置显示虚拟考场和虚拟驾驶车辆。实时采集驾驶模拟器的模拟器信号和虚拟车辆在虚拟考场中的轨迹数据，根据模拟器信号、轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果，使学员不需要前往真实考场就能进行适应性训练，不需要占用考场和车辆资源，也不需要额外建设与真实考场一样的训练场地，以降低训练成本和节约学员的时间，学员能无限次进行适应性训练，以提高学员的驾驶操作和考试通过率。

需要说明的是，本发明实施例涉及的基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法，适用于基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置的主机，参见图1，示出了本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置的结构框图，该驾驶适应性训练装置至少包括：驾驶模拟器101、主机102、显示装置103和语音播放装置104。

可以理解的是，驾驶模拟器101用于为学员提供驾驶操作体验，该驾驶模拟器的座椅为普通座椅或动感座椅。

主机102用于执行本发明实施例涉及的基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法。

显示装置103用于显示主机102发送的数据。

可以理解的是，显示装置103为虚拟现实(VirtualReality，VR)眼镜或显示器。

语音播放装置104用于播放主机103发送的数据。

关于基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法的具体内容，详见以下实施例中示出的内容。

参见图2，示出了本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法的流程图，该驾驶适应性训练方法应用于基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置中的主机，该驾驶适应性训练方法包括以下步骤：

需要说明的是，主机中预先安装虚拟考场系统和考试系统。

步骤S201：虚拟考场系统加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆。

需要说明的是，虚拟考场的考试项目地图根据真实考场的考试项目的测绘数据(GPS坐标)构建得到，虚拟驾驶车辆以真实考试车为原型并根据真实考试车的车辆测绘数据(GPS坐标)构建得到。也就是说，虚拟考场的考试项目地图与真实考场的考试项目具备相同的GPS坐标和尺寸，虚拟驾驶车辆是以真实考试车为原型，并与真实考试车具有相同的GPS坐标和尺寸。

可以理解的是，驾驶证考试通常需要进行多个科目的考试，比如小型汽车考试中的实车考核科目包含了科目二(机动车驾驶人场地驾驶技能考试科目)和科目三(机动车驾驶人道路驾驶技能考试科目)，不同考核科目在不同的考试场地进行，并且不同考核科目所需要的考试车类型也有可能不同。

因此，学员在进行驾驶适应性训练时，需要选择需要进行训练的考核科目，优选的，虚拟考场系统根据获取得到的选择指令，确定考核科目，该考核科目为科目二或科目三。

在具体实现步骤S201的过程中，确定考核科目后，虚拟考场系统加载与考核科目对应的虚拟考场和虚拟驾驶车辆。

可以理解的是，对于一考核科目，虚拟考场数量该考核科目对应不同的虚拟考场和虚拟驾驶车辆的类型(不同驾照类型也对应不同的考试车类型)，学员根据实际需求，从该考核科目对应的多个虚拟考场中和多个虚拟驾驶车辆类型中选择学员需要的虚拟考场和虚拟驾驶车辆类型，需要说明的是，一个考核科目可对应一个考场，也可对应多个考场，在此对于考核科目对应的考场数量不做具体限定。同样，对虚拟驾驶车辆类型和数量也不做限定。

当学员选择好自身需要的虚拟考场和虚拟驾驶车辆类型后，虚拟考场系统加载被选择的虚拟考场和虚拟驾驶车辆类型对应的虚拟驾驶车辆。

步骤S202：虚拟考场系统利用显示装置显示虚拟考场和虚拟驾驶车辆。

可以理解的是，学员在通过操作驾驶模拟器驾驶虚拟驾驶车辆行驶在虚拟考场上时，需要将该虚拟驾驶车辆的驾驶画面显示出来，即显示虚拟驾驶车辆的驾驶室前方和左右后视镜部分的画面，使学员体验真实的驾驶感受，需要说明的是，显示装置也可以显示虚拟驾驶车辆360度的驾驶画面，在显示装置为显示器时，驾驶画面的显示范围取决于显示器的尺寸和虚拟场景中摄像头的数量，比如：驾驶模拟器周围设置一圈显示器并设置好相应的摄像头，即可显示虚拟驾驶车辆360度的驾驶画面。

也就是说，在具体实现步骤S202的过程中，虚拟考场系统加载虚拟考场和虚拟驾驶车辆后，利用显示装置显示虚拟考场和虚拟驾驶车辆。将虚拟摄像机(比如Unity3D的虚拟摄像机)设置于虚拟驾驶车辆的驾驶室人眼的位置，用于模拟人眼的视野，当显示装置为显示器时，显示司机在驾驶室开车时看到的车辆前方及左右后视镜部分的场景(通过上述内容可知，也可显示360度的驾驶画面)。

当显示装置为VR眼镜时，将虚拟摄像机绑定于VR眼镜，使学员(或者说是驾驶模拟器的使用者)可通过转动头部观察周围场景的效果。

步骤S203：虚拟考场系统实时采集驾驶模拟器的模拟器信号，以及实时采集虚拟车辆在虚拟考场中的轨迹数据。需要说明的是，主机中所安装的考试系统是指与真实驾驶考试对应的系统，该考试系统具有真实的考试内容、考试标准和考试流程，比如：科目二考试系统和科目三考试系统，该科目二考试系统和科目三考试系统分别与真实科目二考试系统和真实科目三考试系统具有相同的考试流程、评判内容、规则和语音播报等。

可以理解的是，将虚拟考场(学员选择并加载后的虚拟考场)与驾驶模拟器接入，学员通过操作驾驶模拟器，使虚拟考试车能在虚拟考场中行驶。

需要说的是，学员在操作驾驶模拟器时，该驾驶模拟器的传感器信号发生变化，从而实现虚拟驾驶车辆在虚拟考场中移动的效果，当虚拟驾驶车辆在虚拟考场中移动(包括虚拟驾驶车辆速度为0时的移动状态)时，虚拟驾驶车辆产生对应的轨迹数据。

在具体实现步骤S203的过程中，虚拟考试车能在虚拟考场(3D场景的考场)中行驶的过程中，虚拟考场系统实时采集驾驶模拟器的模拟器信号，以及实时采集虚拟车辆在虚拟考场中的轨迹数据。虚拟考场系统通过指定协议将采集得到的模拟器信号和轨迹数据发送给考试系统。

需要说明的是，轨迹数据包括但不仅限于：经纬度/东北天坐标、方位角、俯仰角、速度角和速度，具体需要采集的轨迹数据可根据具体的考核科目确定，即采集科目二考试或科目三考试需要的轨迹数据。

需要说明的是，驾驶模拟器的模拟器信号包括但不仅限于：熄火、左转向灯、右转向灯、雾灯、远光灯、近光灯、雨刷、安全带、车门、脚刹、手刹、喇叭、绕车观察、后视镜、观望镜、座椅、离合、示廓灯、挡位和发动机转速，具体需要采集的模拟器信号可根据具体的考核科目确定，即采集科目二考试或科目三考试需要的模拟器信号。

进一步需要说明的是，离合根据驾照类型来确定是否需要采集，比如对于小汽车而言，考取C2驾照(小型自动挡汽车)时则可以不需要采集离合信号，而考取C1驾照则需要采集离合信号。

步骤S204：虚拟考场系统将模拟器信号和轨迹数据发送给考试系统。

需要说明的是，由前述内容可知，考试系统中至少具有真实的考试内容、考试标准和考试流程，即考试系统中的内容与真实驾驶考试对应的系统中的内容一致，考试系统在确定学员的考核项目和考核结果时，需要根据虚拟考场系统采集得到的模拟器信号和轨迹数据作为评判依据，因此在具体实现步骤S204的过程中，虚拟考场系统将模拟器信号和轨迹数据发送给考试系统。

步骤S205：考试系统根据模拟器信号、轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果。

需要说明的是，虚拟考场是真实考场的真实还原，虚拟驾驶车辆为真实考试车的真实还原，考试系统根据真实考场的测绘数据生成一个地图(与虚拟考场对应，可以是2D地图或者3D地图)，以及根据真实考试车的车辆测绘数据生成一个考试车轮廓(可以是2D考试车轮廓或3D考试车轮廓)。

预先在考试系统中根据考试需求设置不同的考核项目区域范围(每个考核项目区域范围都有对应的考核项目)，当虚拟驾驶车辆行驶至虚拟考场的与考试系统的地图相对应考核项目区域范围时，考试车轮廓也会对应行驶至考试系统的地图的相应位置(所行驶到的考核项目区域范围对应的位置)，此时可确考核项目位置。

也就是说，在具体实现步骤S205的过程中，考试系统利用轨迹数据和预设的考核项目区域范围信息集合，确定考核项目，考核项目区域范围信息集合包括每个考核项目所对应的区域范围信息，即确定虚拟考试车辆所位于的区域范围信息对应的考核项目为当前需要进行考试的考核项目。

考试系统利用模拟器信号、轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定与考核项目对应的考核结果。

可以理解的是，考试系统中含有一系列评判规则(也就是真实的考试内容、考试标准和考试流程，以公安部颁布的法律法规为依据)的代码数据，当虚拟驾驶车辆的轨迹数据和/或模拟器信号不符合评判规则时，则考试系统会进行相应的扣分操作，即考试系统会根据评判规则和轨迹数据确定考核项目的考核结果。

需要说明的是，对于不同地区的考场而言，考试内容、考试评判规则和考试流程等内容可能存在些许差别，因此考试系统中的考试内容、考试评判规则和考试流程等内容以所选择的考场实际使用的考试内容、考试评判规则和考试流程等内容进行配置，以保证考试系统中的内容与所选择的考场使用的考试内容、考试规则、考试流程和语音播报等内容一致。

比如：科目二考试的倒车入库这一考核项目，其中一项评判规则是“车身不能出停车位边界线”，当根据虚拟驾驶车辆的轨迹数据确定该虚拟驾驶车辆的考试车轮廓超出停车位边界线时，则判定车身出线并进行扣分操作。

优选的，在确定考核结果之后，考试系统利用显示装置显示考核结果，考试系统将考核结果发送给虚拟考场系统，虚拟考场系统利用显示装置显示考核结果，即考试系统在显示装置的第一区域显示考核结果，虚拟考场系统在显示装置的第二区域显示考核结果，相应的，虚拟考场系统也可以不显示考核结果，在此不做具体限定。

需要说明的是，虚拟考场系统在利用显示装置显示考核结果时，可实时显示考试系统发送的评判结果，也可以显示考试系统发送的最终的评判结果。

在确定考核项目和考核结果后，需要进行语音播放，考试系统利用语音播放装置播放考核项目和考核结果。

考试系统利用虚拟驾驶车辆的轨迹数据确定该虚拟驾驶车辆所处于的考核项目的区域时，考试系统利用语音播放装置播放该考核项目，比如：当考试系统利用虚拟驾驶车辆的轨迹数据确定该虚拟驾驶车辆处于科目二的倒车入库这一考核项目的区域时，考试系统利用语音播放装置播放“进入倒车入库”，当得到考核项目的考核结果后，考试系统利用显示装置显示该考核结果(比如显示考核项目的总得分、扣分情况和本次考核项目是否通过)，并通过语音播放装置播放该考核结果。需要说明的是，虚拟驾驶车辆在开始进行考核项目的考试时，考试系统根据虚拟驾驶车辆的模拟器信号和轨迹数据实时判断驾驶行为是否符合标准，并生成对应的评判结果，即考核结果对应多条评判结果，考试系统在显示考核结果时，利用显示装置实时显示虚拟驾驶车辆的每一条评判结果，并利用语音播放装置实时播放每一条评判结果。

优选的，在进行考核项目的考核过程中，根据模拟器信号和轨迹数据，确定与该考核项目对应的驾驶指导内容，利用显示装置显示驾驶指导内容，和/或，利用语音播放装置播放驾驶指导内容。

其中，可通过考试系统确定驾驶指导内容、显示驾驶指导内容和播放驾驶指导内容，也可通过虚拟考场系统确定驾驶指导内容、显示驾驶指导内容和播放驾驶指导内容，在此不做具体限定。

比如：在进行科目二“倒车入库”这一考核项目的考核过程中，考试系统(或者虚拟考场系统)根据模拟器信号和轨迹数据，确定虚拟驾驶车辆到达需要转动方向盘的时候，确定驾驶指导内容为“向左打满方向盘”，并利用显示装置显示“向左打满方向盘”这一内容和/或利用语音播放装置播放“向左打满方向盘”这一内容。

又比如：在进行科目三“超车”这一考核项目的考核过程中，考试系统(或者虚拟考场系统)根据模拟器信号和轨迹数据，确定虚拟驾驶车辆需要超车时，确定驾驶指导内容为“打开左转向灯并持续3秒后进行超车”，并利用显示装置显示打开左转向灯并持续3秒后进行超车”这一内容，和/或，利用语音播放装置播放打开左转向灯并持续3秒后进行超车”这一内容。

需要说明的是，上述关于驾驶指导内容的具体内容仅用于举例说明，可根据具体情况设置不同驾驶指导内容的内容，在此不做具体限定。

在本发明实施例中，还原真实考场的虚拟考场和还原真实考试车的虚拟驾驶车辆，利用显示装置显示虚拟考场和虚拟驾驶车辆。通过实时采集的驾驶模拟器的模拟器信号、虚拟驾驶车辆在虚拟考场中的轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果，使学员不需要前往真实考场就能进行适应性训练，不需要占用考场和车辆资源，也不需要额外建设与真实考场一样的训练场地，降低训练成本和节约学员的时间，学员能无限次进行适应性训练，提高学员的驾驶操作和考试通过率。

上述本发明实施例图2步骤S201中涉及的构建虚拟考场的过程，参见图3，示出了本发明实施例提供的构建虚拟考场的流程图，包括以下步骤：

步骤S301：将获取得到的真实考场的GPS基站坐标转换为Unity3D坐标。

在具体实现步骤S301的过程中，采集真实考场的GPS基站坐标，将该GPS基站坐标转换为Unity3D中的坐标(即Unity3D坐标)。

需要说明的是，前述在构建虚拟考场(或者构建虚拟驾驶车辆)时，所利用的虚拟现实引擎是Unity3D，同理，也可采用诸如CryENGINE、VRPlatform和UnrealEngine4等虚拟现实引擎构建虚拟考场(或者构建虚拟驾驶车辆)，在此对于具体所使用的虚拟现实引擎不做具体限定。

步骤S302：以Unity3D坐标作为原点，利用真实考场的考试项目和考试路线的测绘数据，构建考试项目地图。

在具体实现步骤S302的过程中，以Unity3D坐标作为原点，利用真实考场中基于GPS基站的考试项目和考试路线的测绘数据，构建考试项目地图。

步骤S303：利用真实考场的照片、视频或考场3D扫描模型为参照，构建真实考场对应的3D模型。

在具体实现步骤S303的过程中，以真实考场的照片、视频或3D扫描模型为参照，构建真实考场对应的3D模型，比如：构建真实考场对应的标志牌、灯杆、摄像头、护栏和建筑等3D模型。

步骤S304：结合3D模型和考试项目地图，建立真实考场对应的虚拟考场。

在具体实现步骤S304的过程中，根据真实考场中的各个物体的位置，将各个物体的3D模型布置在考试项目地图的相应位置上，从而建立一个与真实考场一致的虚拟考场。

为更好解释说明上述本发明实施例图2和图3中涉及的内容，通过图4和图5，并结合过程A1至A3的内容进行举例说明。

结合图1，参见图4，示出了本发明实施例提供的基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置的架构示意图，该驾驶适应性训练装置包括：驾驶模拟器101、主机102、显示器103和语音播放装置104；

驾驶模拟器101用于为学员提供驾驶操作体验，该驾驶模拟器的座椅为普通座椅或动感座椅。

主机102执行上述涉及的基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法，即采集驾驶模拟器101的模拟器信号、采集虚拟驾驶车辆的轨迹数据、确定考核项目和确定考核结果等。

显示器103用于显示虚拟考场和驾驶画面等内容。

语音播放装置104用于播放考核结果和考核项目等内容。

结合图1，参见图5，示出了本发明实施例提供的基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置的另一架构示意图，该驾驶适应性训练装置包括：驾驶模拟器101、主机102、VR眼镜103、语音播放装置104和定位器105(非必须配件)；

其中，关于驾驶模拟器101、主机102、VR眼镜103和语音播放装置104的内容，可参见上述图4的内容，定位器105用于获取VR眼镜103的位置数据。

需要说明的是，通过上述图4和图5示出的内容，学员在利用驾驶适应性训练装置进行训练时，可通过多种方式开始或停止训练，比如通过按钮、触摸按键、语音和眼球注视等方式开始或停止训练，在此不做具体限定。

结合上述图4和图5示出的内容，以学员使用基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置为例，通过过程A1至A3的内容进行举例说明。

A1、学员在驾驶模拟器的触摸屏上的菜单界面选择考核科目(科目二或科目三)、虚拟考场和虚拟驾驶车辆的车型，并点击开始按钮，主机中的虚拟考场系统加载所选择的虚拟考场和虚拟驾驶车辆，学员通过该触摸屏加载主机的考试系统，学员操作驾驶模拟器，控制虚拟驾驶车辆在虚拟考场中行驶。

可以理解的是，在选择考核科目、虚拟考场和虚拟车辆时，可通过多种方式进行选择，以选择虚拟考场为示例，学员可通过声音控制选择对应的虚拟考场，学员也可通过VR眼镜注视界面上的按钮或图文选择对应的虚拟考场，学员也可通过鼠标或键盘选择对应的虚拟考场，对于具体的选择方式在此不做具体限定。

A2、学员根据开车步骤，操作驾驶模拟器控制虚拟驾驶车辆在虚拟考场中行驶，主机中的虚拟考场系统实时采集驾驶模拟器的模拟器信号和虚拟驾驶车辆的轨迹数据，并将轨迹数据和模拟器信号发送给主机中的考试系统。

需要说明的是，关于模拟器信号和轨迹数据的具体内容可参见上述本发明实施例图2步骤S203的内容，在此不再进行赘述。

A3、考试系统根据轨迹数据、模拟器信号、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目、考核结果和驾驶指导内容，利用显示装置(显示器或VR眼镜)显示考核项目、考核结果和驾驶指导内容，利用语音播放装置播放考核项目、考核结果和驾驶指导内容，同理，确定考核结果后，虚拟考场系统也可利用显示装置显示考核结果。

比如：根据轨迹数据确定虚拟驾驶车辆行驶至“倒车入库”对应的区域范围内时，即学员控制虚拟驾驶车辆向前行驶(此时显示装置实时显示驾驶画面)至前轮越过“倒车入库”的区域范围的边界线时，考试系统利用语音播放装置播放“开始进行倒车入库项目”。

在进行倒车入库的过程中，考试系统结合轨迹数据和评判规则(即真实的考试内容、考试标准和考试流程)对该学员的操作进行评分，以及根据轨迹数据确定驾驶指导内容，例如倒车入库过程中学员中途停车，考试系统利用语音播放装置播放“中途停车，扣5分”这一内容，同时也利用显示装置显示“中途停车，扣5分”这一内容。完成“倒车入库”这一项目后，学员操作驾驶模拟器控制虚拟驾驶车辆离开“倒车入库”对应的区域范围，考试系统利用语音播放装置播放“离开倒车入库”这一内容。

当学员完成考核科目适应性训练后(科目二或科目三的适应性训练)，考试系统利用语音播放装置播放指示考核科目是否合格的内容，同时显示装置也显示指示考核科目是否合格的内容，显示装置还显示该考核科目中各个考核项目的扣分请求。

与上述本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法相对应，参见图6，本发明实施例还提供了一种主机的结构框图，该主机包括：虚拟考场系统601和考试系统602。

需要说明的是，上述虚拟考场系统601和考试系统602可以是两套独立的系统，虚拟考场系统601和考试系统602通过接口协议进行数据传输，同理，虚拟考场系统601和考试系统602也可融合成一套系统，在此对于虚拟考场系统601和考试系统602的名称不做具体限定。

虚拟考场系统601，用于加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆，利用显示装置显示虚拟考场和虚拟驾驶车辆，实时采集驾驶模拟器的模拟器信号，以及实时采集虚拟车辆在虚拟考场中的轨迹数据，并将模拟器信号和轨迹数据发送给考试系统602，考试系统602中至少具有真实的考试内容、考试标准和考试流程，虚拟考场的考试项目地图根据真实考场的考试项目的测绘数据构建得到，虚拟驾驶车辆以真实考试车为原型并根据真实考试车的车辆测绘数据构建得到。

考试系统602，用于根据模拟器信号、轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果。

在本发明实施例中，虚拟考场系统加载还原真实考场的虚拟考场和还原真实考试车的虚拟驾驶车辆，利用显示装置显示虚拟考场和虚拟驾驶车辆。虚拟考场系统实时采集驾驶模拟器的模拟器信号和虚拟车辆在虚拟考场中的轨迹数据。考试系统通过模拟器信号、轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果，使学员不需要前往真实考场就能进行适应性训练，不需要占用考场和车辆资源，也不需要额外建设与真实考场一样的训练场地，降低训练成本和节约学员的时间，学员能无限次进行适应性训练，提高学员的驾驶操作和考试通过率。

优选的，结合图6示出的内容，主机还包括用于构建虚拟考场的构建系统，该构建系统包括：转换模块、第一构建模块、第二构建模块和处理模块，各个模块的执行原理如下：

转换模块，用于将获取得到的真实考场的GPS基站坐标转换为Unity3D坐标。

第一构建模块，用于以Unity3D坐标作为原点，利用真实考场的考试项目和考试路线的测绘数据，构建考试项目地图。

第二构建模块，用于利用真实考场的照片、视频或考场3D扫描模型为参照，构建真实考场对应的3D模型。

处理模块，用于结合3D模型和考试项目地图，建立真实考场对应的虚拟考场。

优选的，结合图6示出的内容，考试系统602包括：确定模块和考核模块，各个模块的执行原理如下：确定模块，用于利用轨迹数据和预设的考核项目区域范围信息集合，确定考核项目，考核项目区域范围信息集合包括每个考核项目所对应的区域范围信息。

考核模块，用于利用所述模拟器信号、所述轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定与所述考核项目对应的考核结果。

优选的，结合图6示出的内容，虚拟考场系统601或考试系统602还用于：根据模拟器信号和轨迹数据，确定与考核项目对应的驾驶指导内容，并利用显示装置显示驾驶指导内容，和/或，利用语音播放装置播放驾驶指导内容。

优选的，结合图6示出的内容，虚拟考场系统601还用于：根据获取得到的选择指令，确定考核科目，并加载与考核科目对应的虚拟考场和虚拟驾驶车辆。

优选的，结合图6示出的内容，考试系统还用于：利用显示装置显示考核结果，利用语音播放装置播放考核项目和考核结果，将考核结果发送给虚拟考场系统。

虚拟考场系统还用于：利用显示装置显示考核结果。

综上所述，本发明实施例提供一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法、主机及装置，还原真实考场的虚拟考场和还原真实考试车的虚拟驾驶车辆，利用显示装置显示虚拟考场和虚拟驾驶车辆。通过实时采集的驾驶模拟器的模拟器信号、虚拟驾驶车辆在虚拟考场中的轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果，使学员不需要前往真实考场就能进行适应性训练，不需要占用考场和车辆资源，也不需要额外建设与真实考场一样的训练场地，降低训练成本和节约学员的时间，学员能无限次进行适应性训练，提高学员的驾驶操作和考试通过率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法，其特征在于，所述方法适用于主机，所述方法包括：

虚拟考场系统加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆，所述虚拟考场的考试项目地图根据真实考场的考试项目的测绘数据构建得到，所述虚拟驾驶车辆以真实考试车为原型并根据所述真实考试车的车辆测绘数据构建得到；

所述虚拟考场系统利用显示装置显示所述虚拟考场和所述虚拟驾驶车辆；

所述虚拟考场系统实时采集驾驶模拟器的模拟器信号，以及实时采集所述虚拟车辆在所述虚拟考场中的轨迹数据；

所述虚拟考场系统将所述模拟器信号和所述轨迹数据发送给考试系统，所述考试系统中至少具有真实的考试内容、考试标准和考试流程；

所述考试系统根据所述模拟器信号、所述轨迹数据、所述真实的考试内容、所述考试标准和所述考试流程，确定考核项目和考核结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建虚拟考场的过程包括：

将获取得到的真实考场的GPS基站坐标转换为Unity3D坐标；

以所述Unity3D坐标作为原点，利用所述真实考场的考试项目和考试路线的测绘数据，构建考试项目地图；

利用所述真实考场的照片、视频或考场3D扫描模型为参照，构建所述真实考场对应的3D模型；

结合所述3D模型和所述考试项目地图，建立所述真实考场对应的虚拟考场。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述考试系统根据所述模拟器信号、所述轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定考核项目和考核结果，包括：

所述考试系统利用所述轨迹数据和预设的考核项目区域范围信息集合，确定考核项目，所述考核项目区域范围信息集合包括每个考核项目所对应的区域范围信息；

所述考试系统利用所述模拟器信号、所述轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定与所述考核项目对应的考核结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述考试系统利用所述轨迹数据和预设的考核项目区域范围信息集合，确定考核项目之后，还包括：

根据所述模拟器信号和所述轨迹数据，确定与所述考核项目对应的驾驶指导内容，并利用所述显示装置显示所述驾驶指导内容，和/或，利用所述语音播放装置播放所述驾驶指导内容。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟考场系统加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆之前，还包括：

虚拟考场系统根据获取得到的选择指令，确定考核科目；

相应的，所述虚拟考场系统加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆包括：

所述虚拟考场系统加载与所述考核科目对应的虚拟考场和虚拟驾驶车辆。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述考试系统根据所述模拟器信号、所述轨迹数据、所述真实的考试内容、所述考试标准和所述考试流程，确定考核项目和考核结果之后，还包括：

所述考试系统利用所述显示装置显示所述考核结果；

所述考试系统将所述考核结果发送给所述虚拟考场系统，所述虚拟考场系统利用所述显示装置显示所述考核结果；

所述考试系统利用语音播放装置播放所述考核项目和所述考核结果。

7.一种主机，其特征在于，所述主机包括：

虚拟考场系统，用于加载预先构建的虚拟考场和虚拟驾驶车辆，利用显示装置显示所述虚拟考场和所述虚拟驾驶车辆，实时采集驾驶模拟器的模拟器信号，以及实时采集所述虚拟车辆在所述虚拟考场中的轨迹数据，并将所述模拟器信号和所述轨迹数据发送给考试系统，所述考试系统中至少具有真实的考试内容、考试标准和考试流程，所述虚拟考场的考试项目地图根据真实考场的考试项目的测绘数据构建得到，所述虚拟驾驶车辆以真实考试车为原型并根据所述真实考试车的车辆测绘数据构建得到；

所述考试系统，用于根据所述模拟器信号、所述轨迹数据、所述真实的考试内容、所述考试标准和所述考试流程，确定考核项目和考核结果。

8.根据权利要求7所述的主机，其特征在于，所述主机还包括用于构建虚拟考场的构建系统，所述构建系统包括：

转换模块，用于将获取得到的真实考场的GPS基站坐标转换为Unity3D坐标；

第一构建模块，用于以所述Unity3D坐标作为原点，利用所述真实考场的考试项目和考试路线的测绘数据，构建考试项目地图；

第二构建模块，用于利用所述真实考场的照片、视频或考场3D扫描模型为参照，构建所述真实考场对应的3D模型；

处理模块，用于结合所述3D模型和所述考试项目地图，建立所述真实考场对应的虚拟考场。

9.根据权利要求7所述的主机，其特征在于，所述考试系统包括：

确定模块，用于利用所述轨迹数据和预设的考核项目区域范围信息集合，确定考核项目，所述考核项目区域范围信息集合包括每个考核项目所对应的区域范围信息；

考核模块，用于利用所述模拟器信号、所述轨迹数据、真实的考试内容、考试标准和考试流程，确定与所述考核项目对应的考核结果。

10.一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练装置，其特征在于，所述装置包括：权利要求7至权利要求9中任一所述的主机、驾驶模拟器、显示装置和语音播放装置。

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