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汽車駕(jià)駛模擬器(qì)是一種駕(jià)駛(shǐ)訓練的教學設備。虛擬現實(VirtualReality,VR)技術是一種計算機仿真技(jì)術,通過給用戶提供(gòng)視覺、聽(tīng)覺、觸覺等各種直(zhí)觀而自然的(de)實時感知交互手(shǒu)段,方便用戶操作,增加用戶(hù)對現實的認(rèn)知能力(lì)。虛擬現實技術集成了計(jì)算機(jī)圖形(xíng)技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術、網絡並行處理技術等的最新(xīn)發展成果,廣泛應用於軍事、航空航天、自動控製、醫療康複、教育娛樂等(děng)領域。
汽車駕駛模擬器(VehicleDrivingSimulator,VDS)將虛擬現實技術應用於汽車駕駛(shǐ)係統中,通(tōng)過計(jì)算機技術產生汽(qì)車行駛過程中的虛擬視景、音響(xiǎng)效果和運動仿真,使駕(jià)駛員沉浸到虛擬(nǐ)駕駛環境中,產生實車駕駛感覺,從(cóng)而體驗、認識和學習(xí)現實世界中的汽車駕(jià)駛,既能安全、有效地提高駕駛員技術水(shuǐ)平,又能降(jiàng)低各種費用。汽車駕駛模擬器作為交通安全係統的重要組成部分,能夠提高(gāo)駕駛員的安全意識,降低事故發生率,正日益受到國內外交通安全領域的廣泛關注。
工作原理(lǐ)
模擬器的工作原(yuán)理為:駕駛員操(cāo)縱操(cāo)作部件,使(shǐ)得與操作部件直接相連的傳(chuán)感器發生變化,從而引起電信號的變化。信號采集及處理子係統按照(zhào)一定的精度定期采集傳感器上的電信號,並進行濾波等處(chù)理。處理後的信號作為車(chē)輛動(dòng)力學模型子係統的輸入,經過車輛(liàng)動力學模型模擬運算,計(jì)算出車(chē)輛的(de)當前狀態,例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發動機輸出扭矩、車速、車輛當前的位置等信息。車(chē)輛動力學模型計算(suàn)出的結果送入顯示係統進行圖形顯(xiǎn)示、送入音響係統進行聲(shēng)音模(mó)擬以及送入儀表係統進行儀表顯示。
分類
簡易汽車駕駛模擬器。安裝了方向盤、離合器、油門、腳刹、手刹、檔位、轉向燈(dēng)燈操作部件,但是沒有配置電腦,也沒有(yǒu)顯示器,學員可以利用這種模擬器熟悉檔位等部件的操作,是屬於最簡單的(de)模擬器。
被動式汽車駕駛模擬器。采用前(qián)麵介紹的簡易型駕(jià)駛模擬器,所不(bú)同的(de)是在學(xué)員前方放置了錄像播放裝置,例如DVD等。訓練的時候,DVD中播放已經錄製好了(le)教學錄像,並播放操作提示語音,學員根據提示語音進行操作。但是播放(fàng)的是錄像,學員的(de)操(cāo)作不會對播(bō)放影像產生影響,故名被動。
單屏幕主動(dòng)式汽車駕駛模擬器。在這種模擬器(qì)上,安裝了方向盤、離合(hé)器、檔位(wèi)等操作部件,操作部件上還安裝了傳(chuán)感器,傳感器中的數據是通過傳感器采集(jí)係統進行采集獲取,然後輸入(rù)計算機係統。在模(mó)擬(nǐ)器的內部安裝有一台(tái)計算機,一個屏幕,學員在操作方向盤等(děng)部件的時候,屏幕上的圖像會實時的跟著變化,並且會對學員的錯誤操作進行(háng)提示,例(lì)如換檔未踩下離合器。由於用戶的操作會對屏幕中顯示的圖像產(chǎn)生影響,故名主動式,又名互動式。這(zhè)種模擬器不同廠家的硬件配置(zhì)都差不多,主要區別在於軟(ruǎn)件的功能。
三屏幕主動式汽車駕駛模擬器。這種模擬器是在(zài)單屏幕主動式模擬器的基礎(chǔ)上增加了2個屏(píng)幕,這樣就使得顯示的視角大於(yú)150度,視野更加寬廣,沉浸感更強。
液壓伺服體感模(mó)擬器。這種模擬(nǐ)器在主動(dòng)式模(mó)擬器的基礎上(shàng)增加了液(yè)壓伺服裝置,可以產生運動體感,能夠更加逼真地模擬駕駛的感受。不過這種模擬器造價較高,主要用於研究。這種(zhǒng)模擬器的代表是美國愛荷(hé)華大學的動感模擬器(qì)。