动感式汽车驾驶案例教学与考试系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种动感式汽车驾驶案例教学与考试系统和方法，其中，该系统包括：车身与支架子系统，用于操作人员实现模拟驾驶，设置有各种操作部件；信号采集子系统，用于采集操作部件的运动数据及操作人员的运动信号；视景子系统，用于将路谱展现给操作人员，并用于根据汽车动力学模型和采集到各操作部件的运动数据控制路谱中被操作人员所操作的车辆的运动，并展现给操作人员；伺服子系统，与车身与支架子系统连接，用于根据虚拟车辆的运动、操作部件的运动数据结合汽车动力学模型控制车身与支架子系统进行相应的运动。本发明专利技术能实现驾驶场景的再现，仿真度高，拥有大量的交通事故案例和险情处置方案，对驾驶技能可进行科学和客观的测量与评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车驾驶模拟和测评，特别是一种。
技术介绍
我国目前汽车保有量已达2700多万辆，并正以每年15％的速度飞速增长。而最近国家取消了对小排量经济型小汽车的限制，有专家预测到十一五末我国汽车保有量将达到5500万辆。汽车保有量的迅猛增长，汽车交通安全事故也急剧增加。为了降低汽车交通安全事故率，必须对学员进行更规范更严格的训练，进一步提高新司机的整体技术水平。为了提高驾驶的熟练度，驾驶人员有必要进行一定的训练和评测，然而如果全部进行实际的训练和评测，则需要花费大量的金钱和场地，同时由于驾驶人员的巨大数量，有可能需要等待较长的时间才能参加类似的训练和评测。因此有必要提供一种系统和方法，其能实现驾驶场景的再现，仿真度高，拥有大量的交通事故案例和险情处置方案，对驾驶技能可进行科学和客观的测量与评价。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，能在逼近真实车辆驾驶感受的同时，进行交通事故案例教学，同时完成对驾驶者的事故倾向性测评。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，包括车身与支架子系统，用于操作人员实现模拟驾驶，设置有各种操作部件；信号采集子系统，用于采集操作部件的运动数据及操作人员的运动信号； 视景子系统，用于将路谱展现给操作人员，并用于根据汽车动力学模型和采集到各操作部件的运动数据控制路谱中被操作人员所操作的车辆的运动，并展现给操作人员；伺服子系统，与车身与支架子系统连接，用于根据视景子系统展示的虚拟车辆的运动、操作部件的运动数据结合汽车动力学模型控制车身与支架子系统进行相应的运动。上述的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，其中，还包括事故倾向性测评子系统，用于根据采集到各操作部件的运动数据和/或操作人员的运动信号和/或路谱中被操作人员所操作的车辆的运动生成评判操作人员的驾驶行为及驾驶技能的测评结果。上述的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，其中，所述车身与支架子系统还设置有仪表，所述信号采集子系统还用于根据采集到的车身与支架子系统的操作部件的运动数据驱动车身与支架子系统的仪表进行显示。上述的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，其中，所述信号采集子系统包括操作部件传感器，用于采集操作人员对车身与支架子系统的操作部件进行操作后各操作部件的运动数据；和操作人员运动传感器，用于采集操作人员的运动信号，获取操作人员的驾驶状态。上述的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，其中，所述操作部件传感器为线位移传感器。上述的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，其中，所述伺服子系统为电动伺服。上述的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，其中，所述视景子系统包括路谱生成及保存模块，用于设计、保存按照不同路况级别选择使用发生在不同路基上的交通事故案例构成的路谱；虚拟汽车控制模块，用于根据采集到各操作部件的运动数据和汽车动力学模型生成车辆在真实环境中的相同操作的行为；成像模块，用于利用图像生成平台生成道路、场景以及路谱中被操作人员所操作的车辆的运动后输出；显示模块，用于将成像模块中生成的道路、场景以及路谱中被操作人员所操作的车辆的运动通过影像展现给操作人员。上述的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，其中，所述视景子系统还包括音频指引单元，用于通过声音指引操作人员对操作部件进行操作；及监控单元，用于监控车身与支架子系统的内部状况及操作人员的状况。上述的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，其中，所述路谱为根据不同路况级别选择使用发生在不同路基上的交通事故案例而构成的路谱。为了更好的实现本专利技术的目的，本专利技术还提供了一种汽车驾驶模拟方法，其中，包括步骤A，向操作人员通过视频展示一路谱；步骤B，操作人员根据该路谱，同时还可结合操作指引对车身与支架子系统的操作部件进行操作；步骤C，信号采集子系统采集操作人员对车身与支架子系统的操作部件进行操作后各操作部件的运动数据，并采集操作人员的视线运动信号；步骤D，视景子系统根据采集到各操作部件的运动数据和汽车动力学模型控制路谱中被操作人员所操作的车辆的运动，并展现给操作人员；步骤E，伺服子系统根据视景子系统展示的被操作人员所控制的虚拟车辆的运动、操作部件的运动数据结合汽车动力学模型控制车身与支架子系统进行相应的运动。上述的汽车驾驶模拟方法，其中，还包括步骤F，根据采集到各操作部件的运动数据和/或操作人员的视线运动信号和/或路谱中被操作人员所操作的车辆的运动生成评判操作人员的驾驶行为及驾驶技能的测评结果。上述的汽车驾驶模拟方法，其中，所述路谱为根据不同路况级别选择使用发生在不同路基上的交通事故案例而构成的路谱。本专利技术的，通过投影机和柱形幕显示预先以交通事故案例编制而成路谱，操作人员在由车身与支架子系统及伺服子系统构成的模拟驾驶操作工位上，模拟驾驶汽车进行应对处理。并通过采集到各操作部件的运动数据和/或操作人员的视线运动信号分析操作人员在处理道路情况过程中所表现出来的驾驶行为过程，进而，对驾驶者的事故倾向性进行客观综合评价，并有针对性地提出预防措施。附图说明图1为本专利技术的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统的结构示意图；图2为本专利技术的汽车驾驶模拟方法的流程示意图。具体实施例方式为方便本专利技术的描述，在此先对本专利技术所涉及到的一些概念进行说明。道路元素，包括机动车、非机动车、人物、道路障碍、交通警察指挥手势信号、交通信号与标志等。路基，是指没有道路元素的道路，其可以采用一定的分类方式将其分为城市道路、分向道路、混合道路、夜间道路、雨天道路、泥泞路、冰雪路、雾天路、山区道路、高速公路等。路况，是指道路交通状况，按道路元素的多少与密集度可分为简单路况、一般路况、复杂路况。同时路况又可分常规路况和险情路况两种，所谓常规路况是指道路元素均按交通法规的要求设置与运行的路况；险情路况是指设有事故案例中违法设置与运行的道路元素的路况。路谱，通过在路基上设置道路元素而构成的各种路况的驾驶情境。如下表所示，为其中的一种路谱的设置的举例说明。 根据上表中的各种交通条件，选定对应的路基，并在路基上添加道路元素后即可得到对应的一条路谱。本专利技术的动感式汽车驾驶案例教学与考试系统如图1所示，包括车身与支架子系统、信号采集子系统、伺服子系统、视景子系统和事故倾向性测评子系统，其中车身与支架子系统，用于操作人员实现模拟驾驶，其中设置有各种操作部件，如方向盘、转向柱、开关、档杆、档把、制动踏板总成、离合踏板总成、油门踏板总成、座椅等；同时还包括各种汽车仪表板和仪表等，该仪表根据操作人员对操作部件的操作产生对应的指示信号，在此，该车身与支架子系统可以为真车驾驶室；信号采集子系统，用于采集操作人员对车身与支架子系统的操作部件进行操作后各操作部件的运动数据，并用于采集操作人员的运动信号；同时还可用于根据采集到的车身与支架子系统的操作部件的运动数据驱动车身与支架子系统的仪表显示；视景子系统，用于将路谱展现给操作人员，并用于根据汽车动力学模型和采集到各操作部件的运动数据控制路谱中被操作人员所操作的车辆的运动，并展现给操作人员；该被操作人员所操作的车辆的运动与真实车辆在真实环境下被同样的动作操作所产生的运动相同；伺服子系统，与车身与支架子系统连接，用于根据视景子系统展示的虚拟车辆的运动、操作部件的运动数据结合汽车动力学模型控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动感式汽车驾驶案例教学与考试系统，其特征在于，包括：车身与支架子系统，用于操作人员实现模拟驾驶，设置有各种操作部件；信号采集子系统，用于采集操作部件的运动数据及操作人员的运动信号；视景子系统，用于将路谱展现给操作人员，并用于根据汽车动力学模型和采集到各操作部件的运动数据控制路谱中被操作人员所操作的车辆的运动，并展现给操作人员；伺服子系统，与车身与支架子系统连接，用于根据视景子系统展示的虚拟车辆的运动、操作部件的运动数据结合汽车动力学模型控制车身与支架子系统进行相应的运动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：于晓辉，
申请(专利权)人：北京宣爱智能模拟技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[]