CN206619301U - 具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统，包括：投影播放子系统、特效子系统、机动车模拟装置和中控子系统；利用中控子系统设置安全驾驶模拟训练教育方案，根据确定的模拟训练教育方案，中控子系统通过投影播放子系统输出与模拟训练教育方案相匹配的驾驶环境信息；机动车模拟装置将体验者的驾驶操作状态实时反馈至中控子系统，中控子系统通过投影播放子系统输出与驾驶操作状态相匹配的驾驶环境动态变化信息；根据中控子系统和机动车模拟装置确定实时道路交通驾驶环境，并通过投影播放子系统和特效子系统实现对道路交通驾驶环境的实时模拟；该系统驾驶环境模拟效果更逼真，驾驶人体会更深刻，教育效果更明显。

Description

具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统

技术领域

本实用新型涉及一种驾驶体验训练系统，尤其是一种具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统，属于道路交通安全宣传教育的技术领域。

背景技术

机动车驾驶模拟装置通常借助虚拟现实、人机交互、视景驱动等技术构建逼真的驾驶环境，通过互动体验的方式，使受教对象深入领悟安全驾驶知识并提高驾驶技能，具有教育内容设置灵活、受教面广、教育影响深刻、安全性高的特点。机动车模拟驾驶技术作为交通安全宣传教育的重要技术手段，在普及驾驶安全知识、提高安全驾驶意识方面发挥着不可替代的重要作用。

专利CN103050028A公开了一种具有立体视觉随动功能的驾驶模拟器，包括具有驾驶仿真软件的计算机、模拟驾驶台、投影仪、视觉随动装置等，其视觉随动装置可以检测驾驶员头部状态，据此改变虚拟场景的视角，确保为驾驶员提供的立体视觉不会失真。该装置的不便之处在于，仅通过投影仪模拟各种环境场景；但特别是雨、雾、雪、风、闪电等恶劣天气环境，模拟逼真度不高，无法达到良好的驾驶体验和驾驶安全宣教效果。

专利CN106205273A公开了一种基于VR模拟技术的汽车驾驶模拟系统及方法，包括数据处理与控制单元、头戴式VR设备、驾驶动作采集单元、驾驶操作反馈单元、车身动作反馈单元等。采用VR模拟技术取代平面显示驾驶模拟场景，并实时根据驾驶员的视线生成对应角度的虚拟场景及路况，让驾驶员有更加真实的感受。该系统的不便之处在于头戴式VR设备影响驾驶模拟真实感，驾驶过程中易产生眩晕，影响受众面和驾驶体验效果。

此外，现有机动车驾驶模拟装置，以驾驶体验为主，缺乏系统性、针对性的驾驶安全教育内容。目前，现有机动车驾驶模拟装置均没有针对路面危险状况进行预测教育的系统性训练功能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统，其3D投影播放子系统配合特效子系统，更大程度的使系统的虚实部分结合起来，提高系统的环境模拟真实性，增强安全驾驶模拟训练教育的效果。其发挥的作用使得针对危险路面环境的安全驾驶教育效果更明显、系统性更强，对构建安全畅通的道路交通环境具有积极意义。本实用新型采用的技术方案是：

一种具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统，包括：投影播放子系统、特效子系统、机动车模拟装置和中控子系统；

中控子系统与投影播放子系统、特效子系统、机动车模拟装置连接；利用中控子系统设置安全驾驶模拟训练教育方案，根据确定的模拟训练教育方案，中控子系统通过投影播放子系统输出与模拟训练教育方案相匹配的驾驶环境信息；机动车模拟装置将体验者的驾驶操作状态实时反馈至中控子系统，中控子系统通过投影播放子系统输出与驾驶操作状态相匹配的驾驶环境动态变化信息；根据中控子系统和机动车模拟装置确定实时道路交通驾驶环境，并通过投影播放子系统和特效子系统实现对道路交通驾驶环境的实时模拟。

进一步地，投影播放子系统包括视景仿真模块、3D投影模块和立体音响模块；

特效子系统包括“风”特效模块、“雨”特效模块、“雾”特效模块、“雪”特效模块、“闪电”特效模块。

更进一步地，中控子系统包括中控主机、平板电脑、工作站和特效控制器；中控主机分别连接平板电脑、工作站和特效控制器；

投影播放子系统包括3D投影机、环形屏幕、解码器和立体音响；通过3D投影机实现3D投影模块，通过3D投影机输出工作站计算出的实时道路模拟场景至环形屏幕实现视景仿真模块，通过解码器和立体音响实现立体音响模块；

特效子系统包括风机、喷淋机、烟雾机、雪花机和频闪灯；用于分别实现“风”特效模块、“雨”特效模块、“雾”特效模块、“雪”特效模块、“闪电”特效模块；

体验者通过平板电脑选择中控主机中的安全驾驶模拟训练教育方案，体验者操控机动车模拟装置，中控主机采集机动车模拟装置的操作状态，通过工作站控制3D投影机输出实时道路模拟场景；中控主机通过解码器控制立体音响输出与实时道路模拟场景相匹配的实时声音效果；中控主机根据实时道路模拟场景，通过特效控制器，控制风机、喷淋机、烟雾机、雪花机和频闪灯，模拟风、雨、雾、雨、闪电不良天气状况。

更进一步地，在机动车模拟装置的正前方设置风机和环形屏幕；在机动车模拟装置的前方两侧各设一对雪花机和烟雾机；在机动车模拟装置的两侧上方各设一个喷淋机；在机动车模拟装置的上方设置一对频闪灯。

进一步地，所述的安全驾驶模拟训练教育方案，包含互动体验模式和观看体验模式两类，内置于中控子系统，通过中控子系统设置具体训练教育内容；其中，互动体验模式至少包括超速、违法超车、违法变道、违法闯红灯和分心驾驶五种，观看体验模式至少包括微型面包车事故、摩托车事故和客货运车事故三种。

本实用新型的优点在于：

1. 本实用新型具有相互配合的3D投影播放子系统和特效子系统，驾驶环境模拟效果更逼真，驾驶人体会更深刻，教育效果更明显。

2. 本实用新型提供针对路面危险状况的系统性驾驶训练内容，有效提高驾驶人应对路面危险状况的能力，体验内容更科学。

3. 本实用新型具有良好的适应性，对机动车驾驶人、非机动车驾驶人和一般社会群体都能起到较好的交通安全教育效果，具有广泛的应用前景和重要的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的安全驾驶模拟训练教育方案示意图。

图3为本实用新型的一种具体实现的结构设计图。

图4为本实用新型的体验流程图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：为增强驾驶环境模拟效果，实现安全驾驶训练教育目的，切实提高体验者应对路面危险状况的驾驶技能，本实用新型包括投影播放子系统1、特效子系统2、机动车模拟装置3和中控子系统4；投影播放子系统1包括视景仿真模块、3D投影模块和立体音响模块；特效子系统2包括“风”特效模块、“雨”特效模块、“雾”特效模块、“雪”特效模块、“闪电”特效模块；

中控子系统4与投影播放子系统1、特效子系统2、机动车模拟装置3连接；利用中控子系统4设置安全驾驶模拟训练教育方案，根据确定的模拟训练教育方案，中控子系统4通过投影播放子系统1输出与模拟训练教育方案相匹配的驾驶环境信息；机动车模拟装置3将体验者的驾驶操作状态实时反馈至中控子系统4，中控子系统4通过投影播放子系统1输出与驾驶操作状态相匹配的驾驶环境动态变化信息；根据中控子系统4和机动车模拟装置3确定实时道路交通驾驶环境，并通过投影播放子系统1和特效子系统2实现对道路交通驾驶环境的实时模拟。

机动车模拟装置3采用统一的通讯接口与中控子系统4连接，使得机动车模拟装置3可以根据安全驾驶模拟训练教育方案的内容更换；机动车模拟装置3可以是汽车模拟装置或摩托车模拟装置。

如图2所示，为本实用新型的安全驾驶模拟训练教育方案，包含互动体验模式和观看体验模式两类，内置于中控子系统4，通过中控子系统4设置具体训练内容。其中，互动体验模式包括超速、违法超车、违法变道、违法闯红灯和分心驾驶五种，观看体验模式包括微型面包车事故、摩托车事故和客货运车事故三种。

如图3所示，为本实用新型的一种结构设计方案。中控子系统4包括中控主机、平板电脑、工作站和特效控制器；中空主机分别连接平板电脑、工作站和特效控制器；

投影播放子系统1包括3D投影机、环形屏幕、解码器和立体音响；通过3D投影机实现3D投影模块，通过3D投影机输出工作站计算出的实时道路模拟场景至环形屏幕实现视景仿真模块，通过解码器和立体音响实现立体音响模块；

特效子系统2包括风机、喷淋机、烟雾机、雪花机和频闪灯；用于分别实现“风”特效模块、“雨”特效模块、“雾”特效模块、“雪”特效模块、“闪电”特效模块；

机动车模拟装置3采用汽车模拟装置；优选地，在机动车模拟装置3的正前方设置风机和环形屏幕，风机吹出的风对准机动车模拟装置吹，使得体验者有向前行驶的感觉；在机动车模拟装置3的前方两侧各设一对雪花机和烟雾机，分别用于模拟下雪与大雾天气；在机动车模拟装置3的两侧上方各设一个喷淋机，喷淋的水滴可落在汽车模拟装置的外罩壳上，模拟下雨天气；在机动车模拟装置3的上方设置一对频闪灯，模拟闪电天气；

体验者通过平板电脑选择中控主机中的安全驾驶模拟训练教育方案，体验者操控汽车模拟装置，中控主机采集汽车模拟装置的操作状态，通过工作站控制3D投影机输出实时道路模拟场景；中控主机通过解码器控制立体音响输出与实时道路模拟场景相匹配的实时声音效果；中控主机根据实时道路模拟场景，通过特效控制器，控制风机、喷淋机、烟雾机、雪花机和频闪灯，模拟风、雨、雾、雨、闪电等不良天气状况。整套系统通过3D投影播放子系统和特效子系统模拟更加逼真的道路交通环境，增强体验者的沉浸感，达到更加明显的训练教育效果。

图4为本实用新型的体验操控流程。所有设备上电之后，打开平板电脑上的主控程序，进入控制界面，由管理员输入密码进行登录。登陆后进入体验方案管理界面，可输入体验者的相关信息，然后选择体验模式和具体体验方案。选择完毕后点击“开始体验”，进入体验环节。体验结束后返回体验方案管理界面，可由其他体验者继续体验。通过体验方案管理界面可以返回平板电脑控制界面，然后结束体验。

本实用新型利用3D投影子系统和特效子系统构建更加逼真的道路交通模拟驾驶环境，具有良好的体验效果。基于危险预测教育理论设计安全驾驶模拟训练教育方案，系统性更强，教育效果更明显。逼真的驾驶模拟环境配合系统性的驾驶训练方案，能有效提高体验者的安全驾驶意识，适应性好，安全可靠。

Claims (5)

1.一种具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统，其特征在于，包括：投影播放子系统(1)、特效子系统(2)、机动车模拟装置(3)和中控子系统(4)；

中控子系统(4)与投影播放子系统(1)、特效子系统(2)、机动车模拟装置(3)连接；利用中控子系统(4)设置安全驾驶模拟训练教育方案，根据确定的模拟训练教育方案，中控子系统(4)通过投影播放子系统(1)输出与模拟训练教育方案相匹配的驾驶环境信息；机动车模拟装置(3)将体验者的驾驶操作状态实时反馈至中控子系统(4)，中控子系统(4)通过投影播放子系统(1)输出与驾驶操作状态相匹配的驾驶环境动态变化信息；根据中控子系统(4)和机动车模拟装置(3)确定实时道路交通驾驶环境，并通过投影播放子系统(1)和特效子系统(2)实现对道路交通驾驶环境的实时模拟。

2.如权利要求1所述的具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统，其特征在于，

投影播放子系统(1)包括视景仿真模块、3D投影模块和立体音响模块；

特效子系统(2)包括“风”特效模块、“雨”特效模块、“雾”特效模块、“雪”特效模块、“闪电”特效模块。

3.如权利要求2所述的具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统，其特征在于，

中控子系统(4)包括中控主机、平板电脑、工作站和特效控制器；中控主机分别连接平板电脑、工作站和特效控制器；

投影播放子系统(1)包括3D投影机、环形屏幕、解码器和立体音响；通过3D投影机实现3D投影模块，通过3D投影机输出工作站计算出的实时道路模拟场景至环形屏幕实现视景仿真模块，通过解码器和立体音响实现立体音响模块；

特效子系统(2)包括风机、喷淋机、烟雾机、雪花机和频闪灯；用于分别实现“风”特效模块、“雨”特效模块、“雾”特效模块、“雪”特效模块、“闪电”特效模块；

体验者通过平板电脑选择中控主机中的安全驾驶模拟训练教育方案，体验者操控机动车模拟装置，中控主机采集机动车模拟装置(3)的操作状态，通过工作站控制3D投影机输出实时道路模拟场景；中控主机通过解码器控制立体音响输出与实时道路模拟场景相匹配的实时声音效果；中控主机根据实时道路模拟场景，通过特效控制器，控制风机、喷淋机、烟雾机、雪花机和频闪灯，模拟风、雨、雾、雨、闪电不良天气状况。

4.如权利要求3所述的具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统，其特征在于，

在机动车模拟装置(3)的正前方设置风机和环形屏幕；在机动车模拟装置(3)的前方两侧各设一对雪花机和烟雾机；在机动车模拟装置(3)的两侧上方各设一个喷淋机；在机动车模拟装置(3)的上方设置一对频闪灯。

5.如权利要求1所述的具有环境增强特效的安全驾驶模拟训练教育系统，其特征在于，

所述的安全驾驶模拟训练教育方案，包含互动体验模式和观看体验模式两类，内置于中控子系统(4)，通过中控子系统(4)设置具体训练教育内容；其中，互动体验模式至少包括超速、违法超车、违法变道、违法闯红灯和分心驾驶五种，观看体验模式至少包括微型面包车事故、摩托车事故和客货运车事故三种。