CN113641169A - 一种模拟驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟驾驶系统，包括：控制模块和两个以上的驾驶子系统；每个驾驶子系统包括驾驶场地和车辆，驾驶场地中设置有第一信号收发模块和第一采集模块，车辆上设置有第二信号收发模块、第二采集模块和车窗显示面板；第一信号收发模块和第二信号收发模块，用于将驾驶子系统的场景图像，发送给控制模块；控制模块，用于将两个以上的驾驶子系统的场景图像进行实时融合，获得融合图像数据；车窗显示面板，用于显示融合图像数据，融合图像数据包含当前驾驶场地之外的其他驾驶场地的图像数据。本发明可保证驾驶者能够真实的在驾驶场地上进行驾驶动作，同时有避免了车辆之间发生碰撞的风险，很好的还原高速驾驶类载人娱乐设施的实际应用场景。

Description

一种模拟驾驶系统

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种模拟驾驶系统。

背景技术

随着生活水平的不断提高，人们娱乐方式也逐渐多样化。其中，驾驶类娱乐项目广受欢迎。在驾驶类的娱乐项目中，人们不断的追求更加真实的体感。但是，受制于安全原因，目前的高速驾驶类载人娱乐设施，多数为固定在原地的系统。例如，各种模拟驾驶的娱乐设施，这些设施不能像真实的汽车那样任由驾驶员进行驾驶，从而行驶到其他位置，也就无法从视觉、听觉等各方面给人最真实的体验。

由此可见，目前的高速驾驶类载人娱乐设施无法真实的还原使用者的应用场景。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种模拟驾驶系统，能够保证驾驶者能够真实的在驾驶场地上进行驾驶动作，而非模拟驾驶，同时有避免了车辆之间发生碰撞的风险；因此，很好的还原高速驾驶类载人娱乐设施的实际应用场景。

本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种模拟驾驶系统，包括：控制模块和两个以上的驾驶子系统；其中，每个所述驾驶子系统包括驾驶场地和车辆，所述驾驶场地中设置有第一信号收发模块和第一采集模块，所述车辆上设置有第二信号收发模块、第二采集模块和车窗显示面板；所述控制模块与每个所述驾驶子系统的所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块通信连接；对于任一驾驶子系统的当前时刻：

所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块，用于将所述第一采集模块和所述第二采集模块采集的所述驾驶子系统的场景图像，发送给所述控制模块；所述控制模块，用于将所述两个以上的驾驶子系统的场景图像进行实时融合，获得融合图像数据；所述车窗显示面板，用于显示所述融合图像数据；其中，所述融合图像数据包含当前驾驶场地之外的其他驾驶场地的图像数据。

可选的，所述车辆上还设置有音响模块；

所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块，用于将所述第一采集模块和所述第二采集模块采集的所述驾驶子系统的场景声音；所述控制模块，用于将所述两个以上的驾驶子系统的场景图像进行实时融合，获得融合声音数据；所述音响模块，用于播放所述融合声音数据；其中，所述融合声音数据包含当前驾驶场地之外的其他驾驶场地上的声音数据。

可选的，还包括：观众终端，所述观众终端与所述控制模块通信连接，所述观众终端用于通过所述控制模块控制所述车辆进行行驶。

可选的，还包括：观众终端，所述观众终端与所述控制模块通信连接；

所述控制模块，还用于将所述两个以上的驾驶子系统的车辆的行驶轨迹进行实时融合，获得轨迹数据；所述观众终端，用于显示所述轨迹数据。

可选的，所述车辆上设置有振动模块；

所述振动模块，用于在所述融合图像数据中包含当前车辆的碰撞信息时，用于发出振动报警。

可选的，所述控制模块分别与所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块之间的通信方式为以下任一种或多种：

WIFI、5G、4G和卫星通信。

可选的，所述驾驶场地的路况包括以下任一种或多种：

平路、坡路、碎石路和涉水路。

可选的，所述第一采集模块和所述第二采集模块均以下任一种：

温度传感器、摄像头和麦克风。

可选的，所述车窗显示面板包括：前挡风显示面板。

可选的，所述前挡风显示面板为透明显示面板。

本发明实施例中提供的一种模拟驾驶系统，包括：控制模块和两个以上的驾驶子系统；每个驾驶子系统包括驾驶场地和车辆，驾驶场地中设置有第一信号收发模块和第一采集模块，车辆上设置有第二信号收发模块、第二采集模块和车窗显示面板；控制模块与每个驾驶子系统的第一信号收发模块和第二信号收发模块通信连接；第一信号收发模块和第二信号收发模块，用于将第一采集模块和第二采集模块采集的驾驶子系统的场景图像，发送给控制模块；控制模块，用于将两个以上的驾驶子系统的场景图像进行实时融合，获得融合图像数据；车窗显示面板，用于显示融合图像数据，融合图像数据包含当前驾驶场地之外的其他驾驶场地的图像数据。本发明实施例中由于设置有多个驾驶子系统，每个驾驶子系统均有独立的驾驶场地，各个车辆在使用时通过不同驾驶子系统的图像实时融合来实现互动，可保证驾驶者能够真实的在驾驶场地上进行驾驶动作，而非模拟驾驶，同时有避免了车辆之间发生碰撞的风险；因此，通过本发明实施例的系统可很好的还原高速驾驶类载人娱乐设施的实际应用场景。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种模拟驾驶系统的结构示意图。

附图标记：100-模拟驾驶系统；10-驾驶子系统；20-控制模块；30-观众终端；11-驾驶场地；12-车辆；111-第一信号收发模块；112-第一采集模块；121第二信号收发模块；122-第二采集模块；123-车窗显示面板；124-音响模块；125-振动模块。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例

请参见图1，示出了一种模拟驾驶系统100，该模拟驾驶系统100包括：两个以上的驾驶子系统10、控制模块20和观众终端30。

每个驾驶子系统10包括驾驶场地11和车辆12，驾驶场地11中设置有第一信号收发模块111和第一采集模块112，车辆12上设置有第二信号收发模块121、第二采集模块122、车窗显示面板123、音响模块124、振动模块125等等。

驾驶子系统10主要为用户进行驾驶的车辆12以及车辆12上设置有各种进行数据采集的软件以及硬件系统，软件以及硬件可根据需要实现的功能，选择现有的实现方案，不作限制。当需要进行模拟驾驶的时候，有多少个用户参与就可设计多少个驾驶子系统10。驾驶子系统10的具体数量可为2个、3个、4个等等，不作限制。

驾驶场地11，用于供车辆12行驶的场地。该驾驶场地11具有一固定的设计，也即每个驾驶子系统10中的驾驶场地11的各个场景组成均相同，这样才能保证场景融合的有效性。具体的，在驾驶场地11中可设置不用的路况类型。例如，驾驶场地11的路况包括以下任一种或多种：平路、坡路、碎石路、涉水路、长直路、弯道、双车道、单车道等等。上述的各种路况可多种类型组成一个路况场景；例如，坡路弯道，涉水碎石路，等等。

在驾驶场地11中设置有第一采集模块112，该第一采集模块112可包括以下的一种或多种：温度传感器、摄像头和麦克风。通过温度传感器可采集场地的环境温度，或车辆温度，温度传感器可为红外温度传感器。通过摄像头可采集驾驶场地11的实时图像数据，该摄像头可为高清摄像头。通过麦克风可采集驾驶场地11上的场景声音。在驾驶场地11上可设置多个第一采集模块112，每个第一采集模块112所采集的驾驶场地11可实现完整的拼合，保证车辆12上的车窗显示面板123能够完整的进行显示。此外，第一采集模块112还可增加其他类型的传感器，以增加能够采集信息的纬度。例如，还可包括湿度传感器、激光雷达、超声波雷达等等。

第一信号收发模块111，与控制模块20通信连接。该第一信号收发模块111用于将第一采集模块112采集的信号发送给控制模块20。第一信号收发模块111可以是WIFI(一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术)模块，5G(5th-Generation MobileCommunication Technology，第五代移动通信技术)模块、4G(the 4th generation mobilecommunication technology，第四代移动通信技术)模块、卫星通信模块等等。此外，在可实施的情况下还可采用无线电波、微波、可见光、声波、超声波、次声波、中继站、信号放大设备、信号转换设备等来综合实现信号的传输。由于在实际的使用过程中需要采集大量且高质量的场景图像，因此需要较大的数据传输带宽，本实施例中第一信号收发模块111可优选采用WIFI模块和5G模块。

车辆12，为驾驶子系统10中供用户驾驶的部分。车辆12可为市面上上市过的车型，也可为针对游戏娱乐场景特别设计的车型，可降低成本，增加易用性。具体的，本实施例中的车辆12的动力类型可为电动汽车、燃油汽车，车辆12的车型类型可为轿车、跑车、越野车等，不作限制。

车辆12上的第二采集模块122可包括以下的一种或多种：温度传感器、摄像头和麦克风。因此，通过温度传感器可采集当前车辆12的温度。通过摄像头可采集车辆12周围的环境图像；具体的，环境图像至少包括车辆12上驾驶员视角可看到的视野范围，保证在进行图像融合之后驾驶员视角能够在车窗显示面板123上看见所有的视野范围。通过麦克风可采集当前车辆12产生的场景声音，例如发动机排气声音、刹车时轮胎滑动的声音，以便控制模块20进行声音融合后使其他车辆上的驾驶员也能够听到当前车辆12上的声音。

第二信号收发模块121，与控制模块20通信连接。该第二信号收发模块121用于将第二采集模块122采集的信号发送给控制模块20。第二信号收发模块121的实现可参照第一信号收发模块111的实现方式。

因此，通过上述第一采集模块112和第二采集模块122就能够采集到驾驶子系统10所处场景的所有可用的场景图像和场景声音。

车窗显示面板123，具体可为前挡风显示面板。当该前挡风显示面板为非透明显示面板时，可通过在该车窗显示面板123上显示所有的车外场景供驾驶员进行驾驶判断。另外，两侧的车窗也可为显示面板，用于显示车外场景。也即车辆12的车窗为全封闭式，驾驶员可完全依靠车内屏幕来行驶。另外，当前挡风显示面板为透明的显示面板时，该显示面板上可显示融合后的其他驾驶子系统10的对应位置的场景图像。而当前车辆12的驾驶员依旧可以透过屏幕看到驾驶场地11。车辆12两侧的车窗可为透明车窗，此时，当前车辆12的车窗为未封闭式，驾驶员依靠传统驾驶方式来行驶。

音响模块124，可根据控制模块20发送的融合声音数据，播放当前车辆12和其他车辆产生的声音。可由车内的扬声器组成。

振动模块125，可安装在驾驶位下方，可由振动马达构成，当车辆12处于碰撞场景下时发出振动。

进一步的，在车辆12上第二信号收发模块121在收到控制模块20发送的信息之后，可通过设置一处理器对收到的信息进行处理和分发。例如，在收到融合图像数据之后可将该融合图像数据发送给车窗显示面板123进行显示；在收到融合声音数据之后可将该融合声音数据发送给音响模块124进行播放。

控制模块20，用于将两个以上的驾驶子系统10的场景图像和场景声音进行实时融合，获得融合图像数据和融合声音数据；

场景图像和场景声音融合的具体原理及过程如下：

1、在任一驾驶子系统10的当前时刻，对于图像融合而言：

首先，第一信号收发模块111和所述第二信号收发模块121，用于将第一采集模块112和第二采集模块122采集的驾驶子系统10的场景图像，发送给控制模块20。然后，控制模块20，用于将两个以上的驾驶子系统10的场景图像进行实时融合，获得融合图像数据。最后，车窗显示面板123，用于显示融合图像数据，融合图像数据包含当前驾驶场地11之外的其他驾驶场地11的图像数据。

具体的，由于不同驾驶子系统10中每个驾驶场地11的布置完全相同，仅仅只有驾驶场的车辆12存在不同。因此，控制模块20在融合多个驾驶子系统10的场景图像时可按照如下步骤融合，以达到真实的互动还原效果：

首先，将当前车辆12实时对应的场景图像作为基础图像，并查找到该基础图像在驾驶场地11的目标坐标和目标范围；然后，基于目标坐标和目标范围，获取其他驾驶子系统10中对应目标坐标和目标范围的实时场景图像；接着，将其他驾驶子系统10对应的实时场景图像叠加到该基础图像上，从而得到融合图像数据。在进行图像融合时，还可对图像进行去噪处理、平滑处理等等，以得到较优的融合图像数据。目标坐标处的其他驾驶子系统10对应的实时场景图像，可由驾驶场地11上的第一采集模块112进实时采集。

在该融合图像数据中，若在其他驾驶子系统10的目标坐标处存在车辆，则在当前车辆12的车窗显示面板123上将对应显示其他车辆，反之则不显示车辆。若当前车辆12的坐标与其他驾驶子系统10的车辆出现车身重叠时，则可由控制模块20判断为出现碰撞，可生产碰撞信息。此时，控制模块20可将携带碰撞信息的融合图像数据发送给当前车辆12，从而通过碰撞信息触发振动模块125发出振动报警，以提供给驾驶员真实反馈。但是由于车辆12在不同的驾驶场地11中，因此并不会发生真正的碰撞事故。

2、在任一驾驶子系统10的当前时刻，对于声音融合而言：

首先，第一信号收发模块111和第二信号收发模块121，用于将第一采集模块112和第二采集模块122采集的驾驶子系统10的场景声音；然后，控制模块20，用于将两个以上的驾驶子系统10的场景图像进行实时融合，获得融合声音数据；最后，音响模块124，用于播放融合声音数据，融合声音数据包含当前车辆12之外的其他车辆产生的声音数据。

具体的，由于不同驾驶子系统10中每个驾驶场地11的布置完全相同，仅仅只有驾驶场的车辆12存在不同。因此，控制模块20在融合多个驾驶子系统10的场景声音时可按照如下步骤融合，以达到真实的互动还原效果：

首先，将当前车辆12实时产生的场景声音作为基础声音数据，并查找到产生该基础声音数据在驾驶场地11的目标坐标；然后，基于目标坐标，获取其他驾驶子系统10中对应目标坐标位置的实时场景声音数据；接着，将其他驾驶子系统10对应的实时场景声音数据叠加到该基础声音数据上，从而得到融合声音数据。在进行声音融合时，还可对声音进行去噪、滤波等处理，以得到较优的融合声音数据。目标坐标处的其他驾驶子系统10对应的实时场景声音，可由驾驶场地11上的第一采集模块112进实时采集。

上述的图像融合和声音融合的过程由控制模块20执行，可将上述的步骤通过程序的方式存储在一预设的存储其中，该存储器可以是控制模块20的存储器，也可以是独立的存储器。当控制模块20需要实现上述的融合功能时，可执行存储器中所存储的对应程序。

此外，本实施例中车辆12可设置远程控制的驾驶。可通过通信连接控制模块20的观众终端30进行远程控制，对驾驶子系统10中的车辆12进行驾驶。为了便于观众终端30的观看，控制模块20还用于将两个以上的驾驶子系统10的车辆12的行驶轨迹进行实时融合，获得轨迹数据；该轨迹数据为实时展示，从而可以时刻观看的不同车辆在场地中的前后位置。可通过卫星定位、基站定位、雷达定位等方式来确定不同驾驶子系统10中车辆12的行驶轨迹。控制模块20将不同车辆12的行驶轨迹进行叠加处理就可得到轨迹数据，从而在观众终端30上进行显示。

由于各个场地的地形完全相同，观众终端30上可以显示出各辆汽车在一块场地上行驶的效果。由于各辆汽车分别在各自的场地行驶，所以不存在真实撞车的危险。在使用该模拟驾驶系统100进行娱乐时，各个驾驶员可以组成数个队伍,队伍内部的驾驶员之间通过信号接收和发射装置进行联络，相互配合，可以在虚拟比赛环境中淘汰掉其他队伍的驾驶员。

需要说明的是，除本实施例中提及之外实施细节均可通过查阅相关资料获取到相应的实现方式。对于本领域技术人员进行实施而言已不具备难度，因此，本实施例中不再进行赘述。

综上所述，本实施例中提供的一种模拟驾驶系统100，包括：控制模块20和两个以上的驾驶子系统10；每个驾驶子系统10包括驾驶场地11和车辆12，驾驶场地11中设置有第一信号收发模块111和第一采集模块112，车辆12上设置有第二信号收发模块121、第二采集模块122和车窗显示面板123；控制模块20与每个驾驶子系统10的第一信号收发模块111和第二信号收发模块121通信连接；第一信号收发模块111和第二信号收发模块121，用于将第一采集模块112和第二采集模块122采集的驾驶子系统10的场景图像，发送给控制模块20；控制模块20，用于将两个以上的驾驶子系统10的场景图像进行实时融合，获得融合图像数据；车窗显示面板123，用于显示融合图像数据，融合图像数据包含当前驾驶场地11之外的其他驾驶场地11的图像数据。本实施例中由于设置有多个驾驶子系统10，每个驾驶子系统10均有独立的驾驶场地11，各个车辆12在使用时通过不同驾驶子系统10的图像实时融合来实现互动，可保证驾驶者能够真实的在驾驶场地11上进行驾驶动作，而非模拟驾驶，同时有避免了车辆12之间发生碰撞的风险；因此，通过本实施例的系统可很好的还原高速驾驶类载人娱乐设施的实际应用场景。

本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种模拟驾驶系统，其特征在于，包括：控制模块和两个以上的驾驶子系统；其中，每个所述驾驶子系统包括驾驶场地和车辆，所述驾驶场地中设置有第一信号收发模块和第一采集模块，所述车辆上设置有第二信号收发模块、第二采集模块和车窗显示面板；所述控制模块与每个所述驾驶子系统的所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块通信连接；对于任一驾驶子系统的当前时刻：

所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块，用于将所述第一采集模块和所述第二采集模块采集的所述驾驶子系统的场景图像，发送给所述控制模块；

所述控制模块，用于将所述两个以上的驾驶子系统的场景图像进行实时融合，获得融合图像数据；

所述车窗显示面板，用于显示所述融合图像数据；其中，所述融合图像数据包含当前驾驶场地之外的其他驾驶场地的图像数据。

2.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于，所述车辆上还设置有音响模块；

所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块，用于将所述第一采集模块和所述第二采集模块采集的所述驾驶子系统的场景声音；

所述控制模块，用于将所述两个以上的驾驶子系统的场景图像进行实时融合，获得融合声音数据；

所述音响模块，用于播放所述融合声音数据；其中，所述融合声音数据包含当前驾驶场地之外的其他驾驶场地上的声音数据。

3.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于，还包括：观众终端，所述观众终端与所述控制模块通信连接，所述观众终端用于通过所述控制模块控制所述车辆进行行驶。

4.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于，还包括：观众终端，所述观众终端与所述控制模块通信连接；

所述控制模块，还用于将所述两个以上的驾驶子系统的车辆的行驶轨迹进行实时融合，获得轨迹数据；

所述观众终端，用于显示所述轨迹数据。

5.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于，所述车辆上设置有振动模块；

所述振动模块，用于在所述融合图像数据中包含当前车辆的碰撞信息时，用于发出振动报警。

6.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于，所述控制模块分别与所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块之间的通信方式为以下任一种或多种：

WIFI、5G、4G和卫星通信。

7.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于，所述驾驶场地的路况包括以下任一种或多种：

平路、坡路、碎石路和涉水路。

8.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于，所述第一采集模块和所述第二采集模块均以下任一种：

温度传感器、摄像头和麦克风。

9.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于，所述车窗显示面板包括：前挡风显示面板。

10.根据权利要求9所述的模拟驾驶系统，其特征在于，所述前挡风显示面板为透明显示面板。

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