一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统及方法,其技术方案为：包括虚拟道路场景建立模块、仿真驾驶系统、数据分析系统，虚拟道路场景建立模块用于建立设定道路路线的三维模型；仿真驾驶系统包括信息采集模块和驾驶模拟器，虚拟道路场景建立模块、信息采集模块分别连接驾驶模拟器的输入端；数据分析系统连接驾驶模拟器的输出端，用于根据驾驶模拟器的输出数据分析驾驶行为和车辆运行特征，以判断存在交通安全隐患路段。本发明专利技术能够真实的模拟道路交通场景，通过采集驾驶人的生理信息、眼动信息等分析驾驶行为，以对道路交通安全进行评价。通安全进行评价。通安全进行评价。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统及方法


[0001]本专利技术涉及道路安全
，尤其涉及一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来我国道路交通事故呈不断上升趋势，目前仍然是世界上交通伤害较为严重的国家之一，交通安全形势十分严峻，保障道路交通安全的任务十分艰巨。因此，需要预先对道路安全情况进行评价，以减小事故发生率。
[0003]虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，通过虚拟现实技术进行道路的安全仿真相比实车测试无疑增加了安全性。专利技术人发现，目前虚拟现实技术多用于驾驶培训，对于行车安全的应用尚存在一些问题。例如：由于真实道路场景比较复杂，对路段的划分不合理导致不能完全真实的模拟道路场景；对驾驶人模拟行车过程的特征采集不够完整，使评价结果产生误差等。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统及方法，能够真实的模拟道路交通场景，通过采集驾驶人的生理信息、眼动信息等分析驾驶行为，以对道路交通安全进行评价。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术的实施例提供了一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统,包括：
[0007]虚拟道路场景建立模块，用于建立设定道路路线的三维模型；
[0008]仿真驾驶系统，包括信息采集模块和驾驶模拟器，虚拟道路场景建立模块、信息采集模块分别连接驾驶模拟器的输入端；
[0009]数据分析系统，连接驾驶模拟器的输出端，用于根据驾驶模拟器的输出数据分析驾驶行为和车辆运行特征，以判断存在交通安全隐患路段。
[0010]作为进一步的实现方式，虚拟道路场景建立模块根据设定道路路线的平面、纵面和横断面参数信息建立虚拟现实环境。
[0011]作为进一步的实现方式，所述信息采集模块包括生理信息检测模块、眼动信息检测模块，生理信息检测模块用于获取驾驶人在驾驶实验过程中的生理变化信息，眼动信息检测模块用于获取驾驶人在驾驶实验过程中的视觉信息。
[0012]作为进一步的实现方式，所述生理信息检测模块包括数据采集器、与数据采集器相连的心率传感器、皮电传感器、肌电传感器、呼吸传感器和温度传感器。
[0013]作为进一步的实现方式，所述眼动信息检测模块包括眼动仪。
[0014]作为进一步的实现方式，所述数据分析系统包括生理信息分析模块、运行速度分析模块，生理信息分析模块用于获得生理信息检测模块采集信号的基础统计值，运行速度
分析模块用于分析车辆运行的速度特征。
[0015]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真方法,采用所述的仿真系统，包括：
[0016]建立虚拟道路场景模型，将虚拟道路场景模型导入驾驶模拟器；
[0017]通过仿真驾驶系统进行驾驶过程模拟，其中，生理信息检测模块、眼动信息检测模块分别将采集到的信息传输至驾驶模拟器；
[0018]驾驶模拟器将获取的信号输出至数据分析系统，通过数据分析系统处理驾驶人生理信息及仿真驾驶系统中车辆运行信息。
[0019]作为进一步的实现方式，将道路路线划分为若干分析单元，每个分析单元的起点、终点为预测运行速度的特征点。
[0020]作为进一步的实现方式，更换不同的驾驶人进行多次驾驶仿真模拟，以获取多组参数信息；更换不同车型以获得不同运行数据。
[0021]作为进一步的实现方式，驾驶仿真模拟时，沿虚拟道路场景模型中设定路段的起点行驶至终点，并采集运行过程中的速度信息。
[0022]上述本专利技术的实施例的有益效果如下：
[0023](1)本专利技术的一个或多个实施方式的虚拟道路场景建立模块根据设定道路路线的平面、纵面和横断面参数信息建立虚拟现实环境，能够模拟真实的道路场景；
[0024](2)本专利技术的一个或多个实施方式通过心率传感器、皮电传感器、肌电传感器等采集驾驶人驾驶过程中的生理信号，通过眼动仪获取眼动信息，通过生理信号、眼动信号的结合分析驾驶行为，为分析道路安全提供依据；
[0025](3)本专利技术的一个或多个实施方式将道路路线划分为多个路段，以形成若干分析单元，提高分析的真实性。
附图说明
[0026]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0027]图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的系统框图；
[0028]图2是本专利技术根据一个或多个实施方式的生理信息检测模块结构示意图；
[0029]图3(a)是本专利技术根据一个或多个实施方式的起点-终点不同线元属性的AVHR特征；
[0030]图3(b)是本专利技术根据一个或多个实施方式的终点-起点不同线元属性的AVHR特征；
[0031]图4(a)是本专利技术根据一个或多个实施方式的起点-终点不同线元属性的SDNN特征；
[0032]图4(b)是本专利技术根据一个或多个实施方式的终点-起点不同线元属性的SDNN特征；
[0033]图5(a)-图5(d)是本专利技术根据一个或多个实施方式的多个驾驶人的注视点分布图。
具体实施方式
[0034]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0035]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0036]实施例一：
[0037]本专利技术的实施例提供了一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统,如图1所示，包括：
[0038]虚拟道路场景建立模块，用于建立设定道路路线的三维模型；
[0039]仿真驾驶系统，包括信息采集模块和驾驶模拟器，虚拟道路场景建立模块、信息采集模块分别连接驾驶模拟器的输入端；
[0040]数据分析系统，连接驾驶模拟器的输出端，用于根据驾驶模拟器的输出数据分析驾驶行为和车辆运行特征，以判断存在交通安全隐患路段。
[0041]具体的，虚拟道路场景建立模块根据设定道路路线的平面、纵面和横断面参数信息建立虚拟现实环境。根据项目路段的公路设计资料制作虚拟交通场景，采用UC-win/road软件建立道路场景的三维模型。
[0042]如图2所示，所述信息采集模块包括生理信息检测模块、眼动信息检测模块，生理信息检测模块用于获取驾驶人在驾驶实验过程中的生理变化信息，眼动信息检测模块用于获取驾驶人在驾驶实验过程中的视觉信息。生理信息检测模块、眼动信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统,其特征在于，包括：虚拟道路场景建立模块，用于建立设定道路路线的三维模型；仿真驾驶系统，包括信息采集模块和驾驶模拟器，虚拟道路场景建立模块、信息采集模块分别连接驾驶模拟器的输入端；数据分析系统，连接驾驶模拟器的输出端，用于根据驾驶模拟器的输出数据分析驾驶行为和车辆运行特征，以判断存在交通安全隐患路段。2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统,其特征在于，虚拟道路场景建立模块根据设定道路路线的平面、纵面和横断面参数信息建立虚拟现实环境。3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统,其特征在于，所述信息采集模块包括生理信息检测模块、眼动信息检测模块，生理信息检测模块用于获取驾驶人在驾驶实验过程中的生理变化信息，眼动信息检测模块用于获取驾驶人在驾驶实验过程中的视觉信息。4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统,其特征在于，所述生理信息检测模块包括数据采集器、与数据采集器相连的心率传感器、皮电传感器、肌电传感器、呼吸传感器和温度传感器。5.根据权利要求3所述的一种基于虚拟现实技术的行车安全仿真系统,其特征在于，所述眼动信息检测模块包括眼动仪。6.根据权利要求1所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，徐吉存，吴京波，李仰印，刘宏，刘旭亮，王和亮，张有林，侯传明，刘鹏，马梦瑶，李玉萍，
申请(专利权)人：济南北方交通工程咨询监理有限公司，
类型：发明
国别省市：