用于机动车辆模拟驾驶的设备制造技术

包括一个底盘测力计（１４）的设备，当驾驶员驾驶车辆（１２）时，所述底盘测力计（１４）使所述车辆（１２）保持静止。该设备由电脑控制，且包括一个视觉显示系统，该视觉显示系统包括位于驾驶者前方和两侧的三屏幕装置（２８，３０，３２）和三个投影机（２２，２４，２６），用于将虚拟景物影像投影到所述三屏幕装置上，并相对于驾驶者横跨至少１８０度。所述虚拟景物影像，根据驾驶者控制的车辆驱动轮（４６）的速度而行进，所述车辆驱动轮（４６）在所述底盘测力计（１４）的辊（４４）上。该设备可以包括控制传感装置（１４０），用于提供驾驶者的操作行为信号，该信号用于使虚拟景物影像的转映与驾驶者的操作行为同步。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于机动车辆模拟驾驶的设备。该设备可以设置以用于驾驶训练目的或用于模拟赛车，例如短程加速赛车或环道赛车。本专利技术将特别针对用于机动汽车模拟驾驶的设备进行描述，但是应理解，本专利技术可以应用于其它类型的车辆，如摩托车、卡车或四轮驱动越野车。
技术介绍
对于机动车辆驾驶学习者的训练，可始于私人场地或公共道路上的实际车辆中。在任一种情况下，如果控制车辆的人对于如何控制车辆没有或几乎没有实际经验，加之他或她不熟悉所述车辆及其操作特性，那么都会有安全风险。进一步的因素是驾驶学习者很可能非常担心。如果驾驶训练在公共道路上进行，就可能出现其它行驶车辆，因此增加了事故风险。可选地，驾驶训练可以始于一种车辆模拟设施中。虽然这是针对于在实际车辆中开始驾驶训练所带来的安全风险，但是缺乏使用实际车辆的真实感，这可能导致驾驶训练项目的无效。机动车辆竞赛是一种在专用比赛地点进行的规范运动，通常涉及专门设计的具有极高性能的车辆。这也是一种经常发生在街道上的活动，有时合法，而有时非法，通常由年轻驾驶者参与，特别是短程加速赛车。这些驾驶者经常是不熟练的赛车驾驶者，想要测试他们技术和车辆，通常车辆的动力很强，以彼此竞赛。显然，这种由不熟练驾驶者进行的街道赛车，对于参与者及其汽车，并且如果进行的是非法赛车，则对于无意中进入街道赛车区的其他人，都会产生缺乏安全的问题。本专利技术希望提供一种设备，可以设置用于驾驶训练中机动车辆的模拟驾驶，或用于模拟赛车，如短程加速赛车或环道赛车，以替代实际赛车。这种模拟同时涉及车辆驾驶者和实际车辆(可为该驾驶者自己的车辆)，在虚拟现实环境中，至少车辆速度处于驾驶者的控制下。在模拟过程中车辆有效地保持静止，这样，上面所提到的有关驾驶训练和街道实际赛车的安全问题得以解决。由于这种模拟使驾驶者参与到实际车辆中，而该车辆可以是驾驶者自己的车辆，因此相信驾驶者会发现这样的驾驶训练或赛车模拟是一种有吸引力的、可替代实际驾驶或赛车的体验。
技术实现思路
根据本专利技术，提供用于机动车辆模拟驾驶的设备，所述机动车辆具有至少一个驱动轮，所述设备包括一个旋转支撑所述机动车辆驱动轮的支撑物，使得当所述机动车辆的驾驶者控制所述驱动轮的旋转速度时，所述机动车辆保持静止；一个包括模拟软件的电脑，用于为所述机动车辆的驾驶者产生虚拟景物影像；和一个具有一种视屏装置的视觉显示系统；其中所述支撑物、电脑和视觉显示系统被可操作地相互连接，使得当所述驾驶者控制所述驱动轮的旋转速度时，所述模拟软件在所述视觉显示系统的视屏装置上产生虚拟景物影像供驾驶者观看，所述虚拟景物影像根据所述驱动轮的旋转速度而行进；其中用于所述机动车辆的所述设备的视觉显示系统的视屏装置，包括一个在所述机动车辆前方横向展开的部分，和分别沿着所述机动车辆两侧延伸一段距离的部分，其中所述模拟软件和视觉显示系统，在所述视屏装置上为所述驾驶者产生前面和侧面的虚拟景物影像。本专利技术提供一种用于驾驶训练或赛车的安全且高度真实的环境。这种真实感由三个特征的组合效果而实现，即，驾驶者“驾驶”真实的机动车辆(可以是驾驶者自己的车辆)，同时，显示在视屏装置上的虚拟景物影像有效地“环绕”驾驶者(也就是说，虚拟景物影像在车辆的前面横向展开并以某种方式沿车辆的侧面延伸)，并且，虚拟景物影像根据驾驶者对固定车辆的“驾驶”而实时地行进变化。由于机动车辆在驾驶者“驾驶”它时保持静止，因此不会出现在公共道路上或街道赛车时出现的安全缺乏问题。较佳地，所述视觉显示系统包括三个投影机，每个投影机将虚拟景物影像投影到视屏装置上的相应部分，以提供完整的并且相对于车辆内的驾驶者至少横跨180度的虚拟景物影像。较佳地，所述屏幕装置可使虚拟景物影像相对于驾驶者横跨超过180度，例如，虚拟景物影像可以相对于驾驶者横跨180度到大约270度之间的任意角度。屏幕部分和投影机的这种布置增加了通过使用该设备用于驾驶训练或赛车而提供的真实感。所述用来产生虚拟景物影像的模拟软件设置为，在虚拟现实中产生的效果与在现实生活中的道路条件下实际发生的结果相同。该设备可以设置为用于驾驶训练，即，使模拟软件适应于驾驶训练，在这种情况下，该设备可包括一个固定到支撑物上适当位置的机动车辆，确保当该车辆的驱动轮旋转时该车辆保持静止。较佳地，所述支撑物是一个底盘测力计。这样，提供了可有效地用于驾驶训练而仍使用真实机动车辆的设备。通过将车辆固定在所述测力计上，进一步提高了安全性。到目前为止描述的本专利技术的设备，不需包括可探测驾驶者对车辆的操作控制以影响驾驶者训练或模拟赛车进程的装置。然而，该设备对于驾驶训练仍然有用。因为驾驶者能够学习协调使用某些控制器(例如，加速器和制动器，或离合器和用于手动变速汽车的换档)，而同时不增加负担来学习控制。该设备也可用于不需涉及控制的赛车模拟，例如，短程加速赛车。不过，较佳地，该设备将包括用于驾驶训练或模拟赛车的机动车辆的控制的装置。因此，较佳地，该设备包括一个控制传感装置，用于可操作地连接到车辆控制器，以提供驾驶者的操作行为信号，该操作行为信号被输入电脑。对这种控制输入，电脑可以为该操作行为信号编程以影响模拟软件，使得虚拟景物影像的转映与驾驶者的操作行为同步。较佳地，所述控制传感装置包括一对传感器，每个传感器向目标发射信号并接收从目标反射的信号，用来提供表示传感器与目标之间距离的输出电信号。这对传感器彼此相对安装，使得用于具有转向轮的车辆时，每个传感器发射信号到转向轮上的目标位置，这些目标位置位于转向轮同侧，且相对于转向轮的中心反向相离。结合两个传感器的输出电信号来得出一个电信号，表示转向轮相对于一条穿过其中心且基本上竖直的直线的转动及转动幅度，以检测机动车辆驾驶者的操作行为。这个表示操作运动及操作量(随着操作的变化而变化)的信号被输入电脑，模拟软件以此将虚拟景物影像转映，并与驾驶者的操作行为同步，从而增加在视屏装置上“环绕”驾驶者的虚拟现实环境的真实感。较佳地，传感器为超声波传感器，并且其安装使得转向轮上的目标位置沿一条基本上水平的直径线、相对于转向轮的中心基本上等距相离。为了确保更高的安全水平，该设备较佳地包括一个固定机构，用来将机动车辆固定在适当位置，该固定机构包括一个能够与机动车辆接合的车辆接合组件，以确保当机动车辆的驱动轮在支撑物上旋转时机动车辆保持静止，该支撑物较佳地为利用一个底盘测力计。较佳地，提供一个具有远程操作地点的控制系统，也就是说，操作地点与驱动轮的支撑物分开，来操作固定机构以移动车辆接合组件与机动车辆接合。较佳地还提供一个视像监视系统，用来观察车辆固定机构以及将该固定机构的视像显示提供到控制系统的远程操作地点，因而操作员能够在操作控制系统的同时监视固定机构的车辆接合组件的运动。由于这样将车辆接合组件的运动以及最终将车辆的正确固定直接反馈给操作员，因此增加了该设备操作的安全性。所述设备中包含的远程可控的车辆固定机构，除了通过在模拟驾驶过程中确保车辆保持静止以提供安全之外，还另外提供了一个优点，即只要车辆的驱动轮位于支撑物上就能够很快地固定车辆，而在模拟驾驶过程结束后也能够很快地松开车辆。这样，使得该设备具有车辆的高通过能力，特别是在该设备被设置作为赛车模拟器的情况下，从而，与使用牵制绳、链、带或类似物件手本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机动车辆模拟驾驶的设备，所述机动车辆具有至少一个驱动轮，所述设备包括：可旋转地支撑所述机动车辆驱动轮的支撑物，使得当所述机动车辆的驾驶者控制所述驱动轮的旋转速度时，所述机动车辆保持静止；包括模拟软件的电脑，用于为所述机动 车辆的驾驶者产生虚拟景物影像；和具有视屏装置的视觉显示系统；其中所述支撑物、电脑和视觉显示系统被可操作地相互连接，使得当所述驾驶者控制所述驱动轮的旋转速度时，所述模拟软件在所述视觉显示系统的视屏装置上产生虚拟景物影像供驾驶者 观看，所述虚拟景物影像根据所述驱动轮的旋转速度而行进；其中用于所述机动车辆的所述设备的视觉显示系统的视屏装置，包括一个在所述机动车辆前方横向展开的部分，和分别沿着所述机动车辆两侧延伸一段距离的部分，其中所述模拟软件和视觉显示系统，在 所述视屏装置上为所述驾驶者产生前面和侧面的虚拟景物影像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：内维尔詹姆斯邦德，
申请(专利权)人：拽牫特格有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]