CN112071157A - 一种基于vr技术的高仿真驾驶模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，包括：车体、模拟平台、底座和驾驶模拟系统，所述车体安装在模拟平台上，所述模拟平台的底部安装有六个万向节，六个所述万向节呈六边形分布，所述底座的内部安装有六个角度气缸，所述角度气缸的伸缩杆端部与万向节连接，六个所述角度气缸和万向节组成六自由度驱动机构。本发明通过将驾驶模拟装置结合VR来提高驾驶人的体验，对于虚拟环境的模拟更加真实，能给驾驶者更真实的感受，通过驾驶人模块来进行评分，驾驶人在模拟后能够知晓自身驾驶的一些错误，进一步的提高驾驶技术。

Description

一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置

技术领域

本发明涉及驾驶技术技术领域，更具体为一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车逐渐进入人们的生活并且普及率逐年提高，为了检测和研究驾驶员的驾驶行为，驾驶模拟器也应运而生，《模拟驾驶》又称汽车驾驶仿真，或汽车虚拟驾驶。模拟驾驶让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，使其感受接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。驾驶模拟效果逼真、节能、安全、经济，不受时间、气候、场地的限制，驾驶训练效率高、培训周期短等优势，在新车型开发和驾驶培训方面应用十分广泛。

虽然在一些驾校有专门用于驾驶练习的模拟驾驶器，但其使用的显示装置是传统的显示屏，驾驶者需要通过观看显示屏上的画面来进行相应的操作，体验和真实的驾驶有较大的差别，体验感不强。为此，需要设计一个新的方案给予改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，解决了背景技术中所提出的问题，满足实际使用需求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，包括：车体、模拟平台、底座和驾驶模拟系统，所述车体安装在模拟平台上，所述模拟平台的底部安装有六个万向节，六个所述万向节呈六边形分布，所述底座的内部安装有六个角度气缸，所述角度气缸的伸缩杆端部与万向节连接，六个所述角度气缸和万向节组成六自由度驱动机构；

所述车体的前、后及侧面均设置有车窗，所述车窗采用LCD屏幕组装成型，所述车体的底面中部以及车轮处均安装有缓冲机构，所述缓冲机构的下端与模拟平台连接；

所述驾驶模拟系统包括中央处理器、驾驶模块、控制模块、VR图像模块、语音模块、数据存储模块和驾驶人，所述驾驶模块检测驾驶人在车体内部的操作，其驾驶模块包括转向传感模块、刹车传感模块、离合传感模块、油门传感模块、档位传感模块、车体角度检测；

所述控制模块包括驱动模块惯性气缸和角度气缸，所述控制模块根据驾驶模块所采集的驾驶人的操作数据来驱动角度气缸和惯性气缸；

所述VR图像模块包括动态显示模块、道路车辆模拟和中控屏显示，所述语音模块包括发动机声音模拟和发动机振动模拟，语音模块对车辆行驶中的发动机声音进行模拟，并通过车体内部安装的扬声器传出；

所述数据存储包括道路模拟数据、声音模拟数据、天气模拟数据和驾驶图像存储。

作为本发明的一种优选实施方式，所述驾驶人包括生理检测、操作记录、操作评分和录像会看，所述生理检测包括蓝牙手环，所述蓝牙手环佩戴在驾驶人的手腕部，对驾驶人的心律进行检测，车体顶部安装报警器，驾驶人心律异常时启动报警器。

作为本发明的一种优选实施方式，所述模拟平台的顶部安装有导轨，所述模拟平台的顶部安装有活动板，所述活动板通过导轨与模拟平台活动连接，所述惯性气缸安装在模拟平台的一侧，且惯性气缸的输出端与活动板连接。

作为本发明的一种优选实施方式，驾驶人进入车体内部后关闭车门并佩戴好手环和安全带，在驾驶人调整座椅后启动驾驶模拟系统，驾驶人通过中控面板选择相应的道路和匹配的天气，VR图像模块调取数据存储中的数据至动态显示模块、道路车辆模拟模块，并将数据传输至车窗上，通过车窗显示出来。

作为本发明的一种优选实施方式，驾驶人对方向盘、刹车、离合、油门、档位进行操作，所述驾驶模块检测驾驶人的操作后将数据传输至控制模块，控制模块根据驾驶模块传输的数据来驱动角度气缸和惯性气缸，达到真实模拟的效果。

作为本发明的一种优选实施方式，驾驶人在启动车辆后，语音模块对发动机声音进行模拟，并通过扬声器传出，缓冲机构对发动机震动进行模拟，驾驶人对油门、刹车进行操控的时候，惯性气缸根据刹车和油门的动作来进行推出、收回的动作。

作为本发明的一种优选实施方式，驾驶人在将档位调整为倒车档后，中控屏自动模拟倒车影像模式，档位为其他档位时，中控屏自动复原。

作为本发明的一种优选实施方式，驾驶模拟系统自动对驾驶人的操作进行记录，在驾驶人操作完成后，通过操作评分模块来对驾驶人的操作进行评分，驾驶人可通过调取录像来进行驾驶回放。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明，通过将驾驶模拟装置结合VR来提高驾驶人的体验，对于虚拟环境的模拟更加真实，能给驾驶者更真实的感受，通过驾驶人模块来进行评分，驾驶人在模拟后能够知晓自身驾驶的一些错误，进一步的提高驾驶技术。

附图说明

图1为本发明所述基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置的结构图；

图2为本发明所述基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置的系统图。

图中:车体1；车窗2；活动板3；缓冲机构4；模拟平台5；惯性气缸6；万向节7；角度气缸8；底座9。

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。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，包括：车体1、模拟平台5、底座9和驾驶模拟系统，车体1安装在模拟平台5上，模拟平台5的底部安装有六个万向节7，六个万向节7呈六边形分布，底座9的内部安装有六个角度气缸8，角度气缸8的伸缩杆端部与万向节7连接，六个角度气缸8和万向节7组成六自由度驱动机构，六自由度驱动机构可以对模拟平台的角度进行调整，达到真实模拟的效果；

车体1的前、后及侧面均设置有车窗2，车窗2采用LCD屏幕组装成型，车体1的底面中部以及车轮处均安装有缓冲机构4，缓冲机构4的下端与模拟平台5连接，通过LCD屏幕来代替代替玻璃，达到真实模拟的效果；

驾驶模拟系统包括中央处理器、驾驶模块、控制模块、VR图像模块、语音模块、数据存储模块和驾驶人，驾驶模块检测驾驶人在车体1内部的操作，其驾驶模块包括转向传感模块、刹车传感模块、离合传感模块、油门传感模块、档位传感模块、车体角度检测，通过多个传感器来对各个输入部件进行检测，以达到快速响应的效果；

控制模块包括驱动模块惯性气缸6和角度气缸8，控制模块根据驾驶模块所采集的驾驶人的操作数据来驱动角度气缸8和惯性气缸6，对车辆角度进行调整，模拟真实的驾驶情况；

VR图像模块包括动态显示模块、道路车辆模拟和中控屏显示，语音模块包括发动机声音模拟和发动机振动模拟，语音模块对车辆行驶中的发动机声音进行模拟，并通过车体1内部安装的扬声器传出；

数据存储包括道路模拟数据、声音模拟数据、天气模拟数据和驾驶图像存储，对各种数据进行存储。

进一步改进地，如图2所示：驾驶人包括生理检测、操作记录、操作评分和录像会看，生理检测包括蓝牙手环，蓝牙手环佩戴在驾驶人的手腕部，对驾驶人的心律进行检测，车体1顶部安装报警器，驾驶人心律异常时启动报警器，可对驾驶人进行检测，以保证驾驶人的安全。

进一步改进地，如图2所示：模拟平台5的顶部安装有导轨，模拟平台5的顶部安装有活动板3，活动板3通过导轨与模拟平台5活动连接，惯性气缸6安装在模拟平台5的一侧，且惯性气缸6的输出端与活动板3连接，惯性气缸推动活动板，模拟加速和刹车。

进一步改进地，如图2所示：驾驶人进入车体1内部后关闭车门并佩戴好手环和安全带，在驾驶人调整座椅后启动驾驶模拟系统，驾驶人通过中控面板选择相应的道路和匹配的天气，VR图像模块调取数据存储中的数据至动态显示模块、道路车辆模拟模块，并将数据传输至车窗2上，通过车窗2显示出来。

进一步改进地，如图2所示：驾驶人对方向盘、刹车、离合、油门、档位进行操作，驾驶模块检测驾驶人的操作后将数据传输至控制模块，控制模块根据驾驶模块传输的数据来驱动角度气缸8和惯性气缸6，达到真实模拟的效果。

进一步改进地，如图2所示：驾驶人在启动车辆后，语音模块对发动机声音进行模拟，并通过扬声器传出，缓冲机构4对发动机震动进行模拟，驾驶人对油门、刹车进行操控的时候，惯性气缸6根据刹车和油门的动作来进行推出、收回的动作。

进一步改进地，如图2所示：驾驶人在将档位调整为倒车档后，中控屏自动模拟倒车影像模式，档位为其他档位时，中控屏自动复原。

具体地，驾驶模拟系统自动对驾驶人的操作进行记录，在驾驶人操作完成后，通过操作评分模块来对驾驶人的操作进行评分，驾驶人可通过调取录像来进行驾驶回放。

本发明在使用时，驾驶人进入到车体内并配合安全带和蓝牙手环，启动车辆后进入选择道路模块，选择好道路后挂挡、踩踏油门进行驾驶模拟，在驾驶的过程中驾驶模块通过对驾驶人的输入检测来调整惯性气缸和角度气缸，达到真实模拟的效果，同时车窗播放道路影像，驾驶人驾驶时需要躲避道路上的车辆，系统根据驾驶人的操作在驾驶结束后对驾驶人进行评分并给出驾驶意见，驾驶人可选择会看录像来提高自身的驾驶技术。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，包括：车体(1)、模拟平台(5)、底座(9)和驾驶模拟系统，其特征在于：所述车体(1)安装在模拟平台(5)上，所述模拟平台(5)的底部安装有六个万向节(7)，六个所述万向节(7)呈六边形分布，所述底座(9)的内部安装有六个角度气缸(8)，所述角度气缸(8)的伸缩杆端部与万向节(7)连接，六个所述角度气缸(8)和万向节(7)组成六自由度驱动机构；

所述车体(1)的前、后及侧面均设置有车窗(2)，所述车窗(2)采用LCD屏幕组装成型，所述车体(1)的底面中部以及车轮处均安装有缓冲机构(4)，所述缓冲机构(4)的下端与模拟平台(5)连接；

所述驾驶模拟系统包括中央处理器、驾驶模块、控制模块、VR图像模块、语音模块、数据存储模块和驾驶人，所述驾驶模块检测驾驶人在车体(1)内部的操作，其驾驶模块包括转向传感模块、刹车传感模块、离合传感模块、油门传感模块、档位传感模块、车体角度检测；

所述控制模块包括驱动模块惯性气缸(6)和角度气缸(8)，所述控制模块根据驾驶模块所采集的驾驶人的操作数据来驱动角度气缸(8)和惯性气缸(6)；

所述VR图像模块包括动态显示模块、道路车辆模拟和中控屏显示，所述语音模块包括发动机声音模拟和发动机振动模拟，语音模块对车辆行驶中的发动机声音进行模拟，并通过车体(1)内部安装的扬声器传出；

所述数据存储包括道路模拟数据、声音模拟数据、天气模拟数据和驾驶图像存储。

2.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，其特征在于：所述驾驶人包括生理检测、操作记录、操作评分和录像会看，所述生理检测包括蓝牙手环，所述蓝牙手环佩戴在驾驶人的手腕部，对驾驶人的心律进行检测，车体(1)顶部安装报警器，驾驶人心律异常时启动报警器。

3.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，其特征在于：所述模拟平台(5)的顶部安装有导轨，所述模拟平台(5)的顶部安装有活动板(3)，所述活动板(3)通过导轨与模拟平台(5)活动连接，所述惯性气缸(6)安装在模拟平台(5)的一侧，且惯性气缸(6)的输出端与活动板(3)连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，其特征在于：驾驶人进入车体(1)内部后关闭车门并佩戴好手环和安全带，在驾驶人调整座椅后启动驾驶模拟系统，驾驶人通过中控面板选择相应的道路和匹配的天气，VR图像模块调取数据存储中的数据至动态显示模块、道路车辆模拟模块，并将数据传输至车窗(2)上，通过车窗(2)显示出来。

5.根据权利要求4所述的一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，其特征在于：驾驶人对方向盘、刹车、离合、油门、档位进行操作，所述驾驶模块检测驾驶人的操作后将数据传输至控制模块，控制模块根据驾驶模块传输的数据来驱动角度气缸(8)和惯性气缸(6)，达到真实模拟的效果。

6.根据权利要求5所述的一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，其特征在于：驾驶人在启动车辆后，语音模块对发动机声音进行模拟，并通过扬声器传出，缓冲机构(4)对发动机震动进行模拟，驾驶人对油门、刹车进行操控的时候，惯性气缸(6)根据刹车和油门的动作来进行推出、收回的动作。

7.根据权利要求6所述的一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，其特征在于：驾驶人在将档位调整为倒车档后，中控屏自动模拟倒车影像模式，档位为其他档位时，中控屏自动复原。

8.根据权利要求7所述的一种基于VR技术的高仿真驾驶模拟装置，其特征在于：驾驶模拟系统自动对驾驶人的操作进行记录，在驾驶人操作完成后，通过操作评分模块来对驾驶人的操作进行评分，驾驶人可通过调取录像来进行驾驶回放。

Images