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研究型汽車駕駛模擬器性能介紹

更新時間:2023-08-09      點擊次數(shù):3158
    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景、真實感駕駛模擬座艙,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景編輯系統(tǒng)、駕駛員視線分析系統(tǒng)、駕駛員生理測量系統(tǒng)、駕駛員運動捕捉動作分析系統(tǒng)、駕駛行為分析系統(tǒng)等;具備定制和升級能力,能滿足多種道路交通和駕駛行為相關(guān)研究的實際科研需求。

 

    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)場景之間具備同步功能。仿真系統(tǒng)虛擬場景中的事件、駕駛?cè)瞬僮鱾鞲衅鞯臅r刻、操作量,以及駕駛?cè)藙幼饕曨l之間通過特定的控制協(xié)議實現(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、變道等)配合視頻進行輸出;同時,配合配套的采集設(shè)備,還能準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、心率、血壓、皮電、呼吸等)的變化值。

    三、技術(shù)特點

    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?,包括方向盤轉(zhuǎn)角、方向盤扭矩、制動踏板行程、制動踏板加速度、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實車駕駛模擬座艙

    駕駛模擬座艙采用實車儀表臺、座椅等操控部件,駕乘感受真實。方向盤采用ASWS主動轉(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、制動踏板、離合踏板安裝布置均參照同車型的參數(shù)進行安裝,力求人機界面的高度和諧統(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力學(xué)模型,解算每一時刻車輛的運動姿態(tài)。動力學(xué)解算部分采用模塊化設(shè)計,可根據(jù)用戶的實際需求,提供3自由度、11自由度、17自由度動力學(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,提供定制化動力學(xué)參數(shù)輸出到外部網(wǎng)絡(luò)、文件或數(shù)據(jù)庫。

 

   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)均基于中國實際的道路建模,是可以輔助駕駛模擬器有效應(yīng)用的實時VR模型。數(shù)據(jù)提供場景功能,環(huán)境切換功能,車輛運動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)線為中心對首都*的城市道路網(wǎng)進行了再現(xiàn)。對權(quán)限道路標(biāo)識,標(biāo)線(對應(yīng)中國GB5768-2009規(guī)范)和向島牌基于實地取材進行建模和配置,對具有北京特色寬敞的道路路幅,苜蓿也行立交等數(shù)十處立交橋進行了制作,沿線的道路設(shè)施,建筑物進行了重視再現(xiàn)。加上包括08年
奧運場館的「鳥巢」等地標(biāo)性建筑物的配置,真實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)

    國道G110的擴寬業(yè)務(wù)為北京的實際數(shù)據(jù)模型。以往雙向2車道的一般國道擴建為分離式路基的雙向4車道道路,運用UC-win/Road基于建設(shè)中的設(shè)計圖紙進行了數(shù)據(jù)制作。真實再現(xiàn)了施工期間大型卡車的交通流特征,并在場景功能中加入雨,學(xué),冰凍路面等特殊氣象。此外,對于本系統(tǒng)可替換卡車客艙值特點,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)

    對國道G109的部分區(qū)間進行再現(xiàn)的VR數(shù)據(jù),為了讓駕駛員真實感受到車輛在不同轉(zhuǎn)彎半徑上通過時駕駛模擬器帶來的加速度感及離心力,對道路結(jié)構(gòu)進行了忠實再現(xiàn)。參考實地拍攝的視頻對連續(xù)彎道進行了制作,包括道路的橫截面,側(cè)溝,排水路,邊坡材質(zhì)等均參考實地拍攝的照片素材進行了再現(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,駕駛員可在場景路網(wǎng)內(nèi)無限循環(huán)駕駛。道路結(jié)構(gòu)則財通中國具有代表性的典型橫截面,根據(jù)實地手機的路況信息進行了交通流車輛的忠實再現(xiàn)。

人因工程與工效學(xué)

人機工程、人的失誤與系統(tǒng)安全、人機工效學(xué)、工作場所與工效學(xué)負荷等

安全人機工程

從安全的角度和著眼點,運用人機工程學(xué)的原理和方法去解決人機結(jié)合面安全問題

交通安全與駕駛行為

人-車-路-環(huán)境系統(tǒng)的整體研究,有助于改善駕駛系統(tǒng)設(shè)計、提高駕駛安全性、改善道路環(huán)境等

用戶體驗與交互設(shè)計

ErgoLAB可實現(xiàn)桌面端、移動端以及VR虛擬環(huán)境中的眼動、生理、行為等數(shù)據(jù)的采集,探索產(chǎn)品設(shè)計、人機交互對用戶體驗的影響

建筑與環(huán)境行為

研究如何通過城市規(guī)劃與建筑設(shè)計來滿足人的行為心理需求,以創(chuàng)造良好環(huán)境,提高工作效率

消費行為與神經(jīng)營銷

通過ErgoLAB采集和分析消費者的生理、表情、行為等數(shù)據(jù),了解消費者的認知加工與決策行為,找到消費者行為動機,從而產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)臓I銷策略使消費者產(chǎn)生留言意向及留言行為

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