CN211604387U - 模拟驾驶系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及模拟驾驶系统，包括自由度运动平台、驾驶舱和VR设备，自由度运动平台位于所述驾驶舱下方，用于向驾驶人提供虚拟驾驶场景下的运动动感，VR设备佩戴于人体头部，用于显示模拟驾驶场景；驾驶舱包括控制模块、检测模块、采集模块和反馈模块，检测模块用于检测驾驶人的操作命令，采集模块用于采集驾驶人的生理信息，反馈模块用于通过听觉提醒向驾驶人反馈虚拟驾驶场景，控制模块用于接收处理所述操作命令和生理信息，控制模块还用于控制所述自由度运动平台、反馈模块和VR设备的运行。本实用新型借助传感器获得人体呼吸、皮电、或脑电波等生理参量进行心理测试，可以辅助分析驾驶人的驾驶状态，制定合理的针对性的驾驶训练计划。
Description
技术领域
本实用新型涉及模拟驾驶领域，特别是模拟驾驶系统。
背景技术
在VR之前，模拟驾驶在驾培行业已非一个新词，但是传统的模拟驾驶所提供的粗糙的模拟驾驶体验，例如，简单的方向盘和挂挡操作，加上幼儿级别的驾驶动画视觉，让模拟驾驶一直只能是行业里的鸡肋环节。直到逼真的虚拟现实技术VR的出现，才终于让模拟真实学车开始存在改变行业模式的可能。
此外，现有的模拟驾驶系统没有将人体生理数据的采集和分析作为关注点，忽略了驾驶人的心理信息对驾驶训练的重要性，无法根据驾驶人的心理分析，制定合理的驾驶计划和针对性的场景训练等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种模拟驾驶系统。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：模拟驾驶系统，包括自由度运动平台、驾驶舱和VR设备，所述自由度运动平台位于所述驾驶舱下方，用于向驾驶人提供虚拟驾驶场景下的运动动感，所述VR设备佩戴于人体头部，用于显示模拟驾驶场景；所述驾驶舱包括控制模块、检测模块、采集模块和反馈模块，所述控制模块分别和所述检测模块、采集模块、反馈模块连接，所述检测模块用于检测驾驶人的操作命令，所述采集模块用于采集驾驶人的生理信息，所述反馈模块用于通过听觉提醒向驾驶人反馈虚拟驾驶场景，所述控制模块用于接收处理所述操作命令和生理信息，所述控制模块还用于控制所述自由度运动平台、反馈模块和VR设备的运行。
进一步的，所述自由度运动平台为三自由度运动平台或六自由度运动平台。
优选的，六自由度运动平台的下平台安装在地面上，上平台为运动平台，它由六只电动缸支承，运动平台与电动缸采用六个虎克铰连接，电动缸与固定基座采用六个虎克铰连接，六只电动缸采用伺服电机驱动的电动缸。微控制器通过位姿-缸长解算，通过驱动伺服电机改变电动缸缸长，以实现运动平台的六个自由度的运动，即笛卡尔坐标系内的三个平移运动和绕三个坐标轴的转动。
进一步的，所述VR设备为眼镜式或头盔式。
进一步的，所述检测模块包括角速度传感器、压力传感器、位移传感器中的一种或多种，所述角度传感器用于检测方向盘的旋转角度，所述压力传感器用于检测刹车踏板和油门在踩踏过程中承受的压力，位移传感器用于检测刹车踏板和油门在踩踏过程中发生的位移。
优选地，所述控制模块用于根据所述方向盘的旋转角度、所述刹车踏板的位移量和压力、所述油门踏板的位移量和压力计算所述车辆的运动状态参数，根据所述运动状态参数调节所述VR眼镜显示的模拟驾驶场景。另一优选方案，可在刹车板的反面下侧设置一个传感器，这个传感器由电路连接架体后侧下部的霍尔开关，霍尔开关由电路连接控制模块。
进一步的，所述采集模块包括人体心率传感器、汗液传感器、体温传感器、皮电传感器、脑电传感器、摄像头中的一种或多种。
脑电传感器优选地应当包括Fz分量传感器、Cz分量传感器和Pz分量传感器。
进一步的，所述采集模块设置于方向盘、座椅或人体穿戴设备上的一处或多处。
进一步的，所述反馈模块包括立体声播放器。
进一步的，所述驾驶舱内还设置有显示板，所述显示板与所述控制模块连接，用于选择模拟驾驶场景。
本实用新型具有以下优点：借助VR设备，实现虚拟驾驶，相比于传统的驾校教学模式，该系统提供了一种便捷的、环保的全新的驾驶学习方式，为训练者节约时间，更关键的是使得训练过程更加安全；借助传感器获得人体呼吸、皮电、或脑电波等生理参量以获知人体当前心理状态、进行心理测试，可以辅助分析驾驶人的驾驶状态，制定合理的针对性的驾驶训练计划。
附图说明
图1 为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，模拟驾驶系统，包括自由度运动平台、驾驶舱和VR设备，所述自由度运动平台位于所述驾驶舱下方，用于向驾驶人提供虚拟驾驶场景下的运动动感，所述VR设备佩戴于人体头部，用于显示模拟驾驶场景；所述驾驶舱包括控制模块、检测模块、采集模块和反馈模块，所述控制模块分别和所述检测模块、采集模块、反馈模块连接，所述检测模块用于检测驾驶人的操作命令，所述采集模块用于采集驾驶人的生理信息，所述反馈模块用于通过听觉提醒向驾驶人反馈虚拟驾驶场景，所述控制模块用于接收处理所述操作命令和生理信息，所述控制模块还用于控制所述自由度运动平台、反馈模块和VR设备的运行。
进一步的，所述自由度运动平台为三自由度运动平台或六自由度运动平台。
优选的，六自由度运动平台的下平台安装在地面上，上平台为运动平台，它由六只电动缸支承，运动平台与电动缸采用六个虎克铰连接，电动缸与固定基座采用六个虎克铰连接，六只电动缸采用伺服电机驱动的电动缸。微控制器通过位姿-缸长解算，通过驱动伺服电机改变电动缸缸长，以实现运动平台的六个自由度的运动，即笛卡尔坐标系内的三个平移运动和绕三个坐标轴的转动。
进一步的，所述VR设备为眼镜式或头盔式。
进一步的，所述检测模块包括角速度传感器、压力传感器、位移传感器中的一种或多种，所述角度传感器用于检测方向盘的旋转角度，所述压力传感器用于检测刹车踏板和油门在踩踏过程中承受的压力，位移传感器用于检测刹车踏板和油门在踩踏过程中发生的位移。
优选地，所述控制模块用于根据所述方向盘的旋转角度、所述刹车踏板的位移量和压力、所述油门踏板的位移量和压力计算所述车辆的运动状态参数，根据所述运动状态参数调节所述VR眼镜显示的模拟驾驶场景。另一优选方案，可在刹车板的反面下侧设置一个传感器，这个传感器由电路连接架体后侧下部的霍尔开关，霍尔开关由电路连接控制模块。
进一步的，所述采集模块包括人体心率传感器、汗液传感器、体温传感器、皮电传感器、脑电传感器、摄像头中的一种或多种。
脑电传感器优选地应当包括Fz分量传感器、Cz分量传感器和Pz分量传感器。
进一步的，所述采集模块设置于方向盘、座椅或人体穿戴设备上的一处或多处。
进一步的，所述反馈模块包括立体声播放器。
进一步的，所述驾驶舱内还设置有显示板，所述显示板与所述控制模块连接，用于选择模拟驾驶场景。
本实用新型借助VR设备，实现虚拟驾驶，相比于传统的驾校教学模式，该系统提供了一种便捷的、环保的全新的驾驶学习方式，为训练者节约时间，更关键的是使得训练过程更加安全；借助传感器获得人体呼吸、皮电、或脑电波等生理参量以获知人体当前心理状态、进行心理测试，可以辅助分析驾驶人的驾驶状态，制定合理的针对性的驾驶训练计划。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (8)
1.模拟驾驶系统，其特征在于：包括自由度运动平台、驾驶舱和VR设备，所述自由度运动平台位于所述驾驶舱下方，用于向驾驶人提供虚拟驾驶场景下的运动动感，所述VR设备佩戴于人体头部，用于显示模拟驾驶场景；所述驾驶舱包括控制模块、检测模块、采集模块和反馈模块，所述控制模块分别和所述检测模块、采集模块、反馈模块连接，所述检测模块用于检测驾驶人的操作命令，所述采集模块用于采集驾驶人的生理信息，所述反馈模块用于通过听觉提醒向驾驶人反馈虚拟驾驶场景，所述控制模块用于接收处理所述操作命令和生理信息，所述控制模块还用于控制所述自由度运动平台、反馈模块和VR设备的运行。
2.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于：所述自由度运动平台为三自由度运动平台或六自由度运动平台。
3.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于：所述VR设备为眼镜式或头盔式。
4.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于：所述检测模块包括角度传感器、压力传感器、位移传感器中的一种或多种，所述角度传感器用于检测方向盘的旋转角度，所述压力传感器用于检测刹车踏板和油门在踩踏过程中承受的压力，位移传感器用于检测刹车踏板和油门在踩踏过程中发生的位移。
5.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于：所述采集模块包括人体心率传感器、汗液传感器、体温传感器、皮电传感器、脑电传感器、摄像头中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的模拟驾驶系统，其特征在于：所述采集模块设置于方向盘、座椅或人体穿戴设备上的一处或多处。
7.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于：所述反馈模块包括立体声播放器。
8.根据权利要求1所述的模拟驾驶系统，其特征在于：所述驾驶舱内还设置有显示板，所述显示板与所述控制模块连接，用于选择模拟驾驶场景。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201820252764.3U CN211604387U (zh) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | 模拟驾驶系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113971897A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-25 | 山东省交通规划设计院集团有限公司 | 一种驾驶模拟系统、其真实度标定方法及装置 |
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