一种基于高逼真度驾驶模拟器的驾驶行为数据获取方法_2

文档序号:9349792阅读:来源:国知局
NeR?软件平台利用建模和渲染技术 可自行开发构造高逼真雾霾或类似非常规突发状况场景,可根据研究需要自行构建实验场 景,因此可用于收集雾霾或类似非常规突发状况下驾驶行为研究数据。
[0039] 三、高逼真模拟:本发明在高逼真度的驾驶感受和环境,能够收集相对于现有技术 更贴近实际驾驶的驾驶行为数据。
[0040] 四、获取时间和空间一致的多样性数据:本发明涉及的高逼真度驾驶模拟器具备 一个中央数据处理器将各个组成部分数据集成储存,运动系统,模拟场景的投影系统,仿真 车辆等组成部分虽然各自本身具备特定数据的输入和输出,但所有部分的数据输出都会 集中到中央数据处理器,投影系统和声控系统可记录视觉和声音相关数据,仿真车辆可记 录实验车辆所有数据;SCANeR?软件平台可记录模拟场景中道路属性数据以及其他车辆数 据,运动系统可记录系统运动相关数据,本发明数据详细程度远超过一般驾驶模拟技术,例 如速度一个指标,可全面、高精度的记录线速度、角速度等而不是一般驾驶模拟技术中的单 一速度数值,作为一个集成系统,各个组成部分的数据均是同时、实时汇总到重要数据处理 器中进行记录,因此能够精确保证数据之间时间和空间的一致性,并且能够连续记录一定 时间和空间跨度内驾驶行为相关的连续数据,可用于加速、减速、跟驰、刹车等微观驾驶行 为研究所需数据收集。
【附图说明】
[0041] 图1为高逼真度八自由度驾驶模拟器结构示意图。
【具体实施方式】
[0042] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0043] 实施例:
[0044] 本发明为一种基于高逼真度驾驶模拟器的雾霾天气下驾驶行为数据收集方法。克 服了实地实验难以测量雾霾或类似非常规突发状况微观驾驶行为数据和一般驾驶模拟平 台无法真实模拟雾霾天气驾驶场景的缺陷,为雾霾或类似非常规突发状况下驾驶行为研究 数据收集提供了行之有效的方法。
[0045] 如图1所示,本发明使用的同济大学高逼真度八自由度驾驶模拟器。该模拟器的 驾驶模拟舱中放置了一辆完全真实的车辆,该车设置了真实力反馈系统,包括方向盘、油 门、刹车。车辆前方是一个250°的环形屏幕,刷新频率是60HZ。通过SCANeR?软件来控制 整个驾驶模拟器。驾驶模拟器有八自由度的运动系统,此运动系统可以开启和关闭。以下 是该模拟器各部分的介绍:
[0046] 运动系统:8自由度运动系统(XY 5 X 20米+6DoF运动系统),2. 5吨系统负载。可 以人工控制八自由度的运动系统的开启或关闭。当驾驶模拟器的运动系统开启时,驾驶模 拟器沿x、y、z方向微量平移及以x、y、z为轴微量转动,同时可以在5X20m上的钢轨上自 由移动,此时可在8个自由度上进行运动,驾驶员可以感受到加减速时的受力
[0047] 驾驶舱:封闭刚性结构,内部最小直径5. 5米,仿真车辆置于球体中央。
[0048] 投影系统:5个投影仪内置于驾驶舱,场景投影到球形幕上,视角:250° (水 平)X40° (垂直)。单通道分辨率:1400X1050,刷新频率:60HZ。用于高逼真度的模拟场 景播放。
[0049] 声控系统:立体环绕声音播放系统,用于产生驾驶模拟场景中的所有声音。
[0050] 仿真车辆:Renault Megane III,去除发动机、保留轮胎,加载其它设备如方向盘、 刹车、换档的Force Feedback和车辆数据的输入输出设备。用3块IXD屏幕取代后视镜。
[0051] SCANeR?软件平台:用于驾驶模拟器平台运作控制和构造模拟场景的操作控制平 台。
[0052] 中央数据处理器:用于集成控制各个组成部分的数据输入和输出。
[0053] 本发明能够精确记录包括驾驶行为相关实验中道路属性数据、本车数据、其他车 辆数据,车辆间相互作用数据涉及到驾驶行为的所有数据,详细内容见表1,本发明能够记 录的数据完整性、精确性、多样性是测量车收集方法、路网检测设备收集方法等现有技术无 法比拟的。测量车收集方法必须采用诸多测量设备才能获得诸多驾驶行为数据,一个测量 设备往往只能测量一个或几个数据类型,如果需要测量所有表1数据,测量设备购买、在试 验车安装和整合设备需要很多费用和时间,协调设备直接的兼容性也是一大问题,因此无 法进行规模性的实验。路网检测设备收集方法虽然利用已有道路设施进行检测,无须额外 设备,但可收集的数据完全受限与已有检测设备本身,大多只能检测速度、流量、位置等基 本信息,表格1中所列驾驶行为相关数据很多无法获得,一般驾驶模拟器系统中道路模拟 场景与驾驶操作器是分离的主体。道路模拟场景仅仅只提供视觉上的场景,道路属性等数 据无法和车辆数据在空间上和时间上相对应,因此往往一般驾驶模拟器只能记录实验本车 数据,而无法同时记录道路属性数据和车辆间相关数据。车辆数据本身仅限与速度(数 值),加速度(数值),油门大小的数据类型。本发明涉及的高逼真度驾驶模拟器是有一个 中央数据处理器将各个组成部分数据集成储存。运动系统,模拟场景的投影系统,仿真车辆 等组成部分虽然各自本身具备特定数据的输入和输出,但所有部分的数据输出都会集中到 中央数据处理器,所有数据输入都需要经过中央数据处理器,其过程如图2所示。整合的系 统中进行驾驶行为的数据收集,驾驶舱、运动系统、投影与声控系统分别可以测量各自特定 数据。投影系统和声控系统可记录视觉和声音相关数据;仿真车辆可记录实验车辆所有数 据;SCANeR?软件平台可记录模拟场景中道路属性数据以及其他车辆数据;运动系统可记 录系统运动相关数据。所有数据均会输出到中央处理器,方便记录全面,高精度的数据。
[0054] 表1 :同济大学八自由度运动系统驾驶模拟器记录数据
[0055]
[0057] 本发明能够保证不同测量主体的数据之间的时间和空间一致性。道路属性数据、 本车数据、其他车辆数据,环境数据是在不同的主体上测量获得的数据。测量车收集方法中 不同主体的数据不同测量设备测得,因此难以保证不同测量主体数据之间的时间和空间对 应性,例如某一时刻的本车时空数据,需要与该时刻所处位置的道路属性数据、该时刻其他 车辆的数据相匹配。路网检测设备收集方法本身无法甄别不同的车辆主体,无法进行不同 车辆主体的微观驾驶行为数据收集,只能用于宏观交通流相关的驾驶行为数据收集。一般 驾驶模拟技术道路属性只用于建立的道路场景,在实际模拟过程中驾驶道路模拟场景与驾 驶操作器的数据记录并不在同一个平台上。因此往往只能记录实验本车数据,而无法同时 记录实验过程中与实验车数据时间和空间上相应的道路属性数据和车辆间相关数据。即 使部分能够实现驾驶模拟场景与驾驶操作器的数据对应,也仅限于部分简单数据例如位移 等,类似于表1中的坡度,横向偏移量等无法记录和保证,更无法保证实验车的时空一致 性。本发明是一个集成的驾驶模拟系统。实验中所有主体的数据均由会在实验进行的同 时汇总到中央数据处理器中进行储存,因此能够精确保证数据之间时间和空间的一致性。 并且能够连续记录一定时间和空间跨度内驾驶行为相关的连续数据,可用于加速、减速、跟 驰、刹车等微观驾驶行为研究所需数据收集。
[0058] 本发明可以用于收集雾霾或类似非常规突发状况下驾驶行为研究数据。由于雾霾
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