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研究型汽車駕駛模擬器性能介紹

閱讀:3198      發(fā)布時(shí)間:2017-7-3
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    研究型汽車駕駛模擬器

    一、模擬器介紹

    研究型汽車駕駛模擬器是一款定位于高校和科研機(jī)構(gòu)開展交通安全和駕駛行為相關(guān)研究的專業(yè)產(chǎn)品。研究型汽車駕駛模擬器不僅提供逼真道路交通仿真場(chǎng)景、真實(shí)感駕駛模擬座艙,還提供更為的駕駛操縱傳感器輸出,以及滿足研究所需的交通場(chǎng)景編輯系統(tǒng)、駕駛員視線分析系統(tǒng)、駕駛員生理測(cè)量系統(tǒng)、駕駛員運(yùn)動(dòng)捕捉動(dòng)作分析系統(tǒng)、駕駛行為分析系統(tǒng)等;具備定制和升級(jí)能力,能滿足多種道路交通和駕駛行為相關(guān)研究的實(shí)際科研需求。

 

    二、駕駛行為分析功能

    模擬器各傳感器的輸出參數(shù)與駕駛操作視頻之間,以及仿真系統(tǒng)場(chǎng)景之間具備同步功能。仿真系統(tǒng)虛擬場(chǎng)景中的事件、駕駛?cè)瞬僮鱾鞲衅鞯臅r(shí)刻、操作量,以及駕駛?cè)藙?dòng)作視頻之間通過特定的控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)高精度同步,便于開展駕駛行為特性研究;專業(yè)開發(fā)駕駛?cè)诵袨榉治鱿到y(tǒng)不僅能回放駕駛?cè)巳^程的駕駛過程的視頻,還能同步將其操作狀態(tài)(如轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、變道等)配合視頻進(jìn)行輸出;同時(shí),配合配套的采集設(shè)備,還能準(zhǔn)確回放在這些操作狀態(tài)前后,駕駛?cè)说纳?、心理狀態(tài)參數(shù)(如眼動(dòng)、心率、血壓、皮電、呼吸等)的變化值。

    三、技術(shù)特點(diǎn)

    1高精度傳感器

    *的傳感器模塊采用高精度傳感器采集駕駛?cè)说牟倏匦畔ⅲǚ较虮P轉(zhuǎn)角、方向盤扭矩、制動(dòng)踏板行程、制動(dòng)踏板加速度、油門踏板行程、油門踏板加速度,并可根據(jù)客戶要求加裝特別精度或樣式的傳感器

    2實(shí)車駕駛模擬座艙

    駕駛模擬座艙采用實(shí)車儀表臺(tái)、座椅等操控部件,駕乘感受真實(shí)。方向盤采用ASWS主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪系統(tǒng)模擬駕駛過程中方向盤的回正力矩,助力轉(zhuǎn)向等操作手感;油門踏板、制動(dòng)踏板、離合踏板安裝布置均參照同車型的參數(shù)進(jìn)行安裝,力求人機(jī)界面的高度和諧統(tǒng)一與自然。

    3逼真駕駛操縱感受

    研究型駕駛模擬器采用多自由度汽車行駛動(dòng)力學(xué)模型,解算每一時(shí)刻車輛的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。動(dòng)力學(xué)解算部分采用模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)用戶的實(shí)際需求,提供3自由度、11自由度、17自由度動(dòng)力學(xué)解算功能,為汽車駕駛模擬的操縱感受提供技術(shù)保證;如有需要,可配合參數(shù)輸出模塊,提供定制化動(dòng)力學(xué)參數(shù)輸出到外部網(wǎng)絡(luò)、文件或數(shù)據(jù)庫(kù)。

 

   四、應(yīng)用范圍

    配合駕駛模擬器制作了下述4中典型的VR模型數(shù)據(jù)。典型路段數(shù)據(jù)均基于中國(guó)實(shí)際的道路建模,是可以輔助駕駛模擬器有效應(yīng)用的實(shí)時(shí)VR模型。數(shù)據(jù)提供場(chǎng)景功能,環(huán)境切換功能,車輛運(yùn)動(dòng)模型切換等豐富的駕駛行駛環(huán)境。

    ■城市道路數(shù)據(jù)

    基于北京市三環(huán)線為中心對(duì)首都*的城市道路網(wǎng)進(jìn)行了再現(xiàn)。對(duì)權(quán)限道路標(biāo)識(shí),標(biāo)線(對(duì)應(yīng)中國(guó)GB5768-2009規(guī)范)和向島牌基于實(shí)地取材進(jìn)行建模和配置,對(duì)具有北京特色寬敞的道路路幅,苜蓿也行立交等數(shù)十處立交橋進(jìn)行了制作,沿線的道路設(shè)施,建筑物進(jìn)行了重視再現(xiàn)。加上包括08年
奧運(yùn)場(chǎng)館的「鳥巢」等地標(biāo)性建筑物的配置,真實(shí)地烘托出了北京城市環(huán)線所*的空間感。

 
    ■高速道路VR數(shù)據(jù)

    國(guó)道G110的擴(kuò)寬業(yè)務(wù)為北京的實(shí)際數(shù)據(jù)模型。以往雙向2車道的一般國(guó)道擴(kuò)建為分離式路基的雙向4車道道路,運(yùn)用UC-win/Road基于建設(shè)中的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行了數(shù)據(jù)制作。真實(shí)再現(xiàn)了施工期間大型卡車的交通流特征,并在場(chǎng)景功能中加入雨,學(xué),冰凍路面等特殊氣象。此外,對(duì)于本系統(tǒng)可替換卡車客艙值特點(diǎn),數(shù)據(jù)制作過程中照顧了適宜的駕駛空間,重視再現(xiàn)了車輛和駕駛員的感覺。
 

 
    ■山岳道路VR數(shù)據(jù)

    對(duì)國(guó)道G109的部分區(qū)間進(jìn)行再現(xiàn)的VR數(shù)據(jù),為了讓駕駛員真實(shí)感受到車輛在不同轉(zhuǎn)彎半徑上通過時(shí)駕駛模擬器帶來的加速度感及離心力,對(duì)道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了忠實(shí)再現(xiàn)。參考實(shí)地拍攝的視頻對(duì)連續(xù)彎道進(jìn)行了制作,包括道路的橫截面,側(cè)溝,排水路,邊坡材質(zhì)等均參考實(shí)地拍攝的照片素材進(jìn)行了再現(xiàn)。
 


     ■無限循環(huán)道路數(shù)據(jù)

    以疲勞駕駛研究為目的制作的VR數(shù)據(jù),利用二次開發(fā)「交通接續(xù)」功能,駕駛員可在場(chǎng)景路網(wǎng)內(nèi)無限循環(huán)駕駛。道路結(jié)構(gòu)則財(cái)通中國(guó)具有代表性的典型橫截面,根據(jù)實(shí)地手機(jī)的路況信息進(jìn)行了交通流車輛的忠實(shí)再現(xiàn)。

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