一种基于3D功能的可移动式驾驶模拟仿真设备的制作方法

本实用新型属于交通运输设施领域，具体涉及一种基于3d功能的可移动式驾驶模拟仿真设备。

背景技术：

在交通行为研究中，很多情况下需要研究特定环境中的驾驶行为及交通状态（例如：雨、雪、雾等恶劣气象、道路交通事故等），采集这些特殊场景下的驾驶行为数据，由于这类实验的进行难度大，对环境的要求苛刻，如果在实际道路上进行，会影响驾驶员的正常驾驶，对道路交通安全的影响非常大。同时，在研究中，需要对一些未建成的道路环境进行三维分析，对于这些在实际道路中没有的情况，只能通过驾驶仿真模拟的方式进行研究。

另外，在一些特殊环境（高海拔、低压、缺氧）地区，很难在常规驾驶模拟器中创造出这类型的环境，需要在特殊环境下进行，因此，这就要求驾驶模拟设备具备良好稳定性的同时，也要具备可移动、易组装、模型生成流程简单的特性。但目前驾驶模拟设备体积较大，不易装卸，因而导致可移动性不强。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于3d功能的可移动式驾驶模拟仿真设备，解决了现有技术中驾驶模拟装备模块复杂、不易移动的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于3d功能的可移动式驾驶模拟仿真设备，其特征在于：

所述设备包括3d界面生成模块、信息采集模块和数据存储与处理模块；

3d界面生成模块包括图形工作站、视景显示模块和3d主动发射端；图形工作站通过视景显示模块显示环境信息，并通过3d主动发射端发出三维视景画面；

信息采集模块包括眼动仪及其搭载的3d主动接收端、心生理检测器和车辆信息采集模块；眼动仪上的3d主动接收端接收3d主动发射端发出的三维界面信号，心生理检测器和车辆信息采集模块接入数据存储与处理模块。

心生理检测器包括眼电数据采集器、心电数据采集器、呼吸数据采集器和血氧饱和度采集器。

车辆信息采集模块包括方向盘、油门踏板、制动踏板、离合器共4个采集设备，通过方向盘转动产生的转向角变化、油门踏板和制动踏板踩踏角度变化、离合器产生的档位调整，获取车辆转向、加减速度、档位信息。

数据存储与处理模块包括数据记录模块、数据存储器和数据处理器，心生理检测器和车辆信息采集模块接入数据记录模块，数据记录模块接入数据存储器，进而接入数据处理器。

视景显示模块包括显示器和图形处理器。

所述设备还包括为所有组件提供电能的供电模块，与外界电源连接。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型能够显示不同的环境场景，为驾驶者提供不同的环境模拟条件；

2、本实用新型能够为驾驶者提供3d画面的模拟场景，提高驾驶的真实性；

3、本实用新型具有车辆数据和心率、眼动、肌电、血氧饱和度等驾驶员数据的检测记录存储功能。

附图说明

图1是驾驶模拟仿真设备装置结构图。

图2是视景显示模块组成图。

图3是车辆信息采集模块组成图。

图4是心生理检测器组成图。

图中标识为：

1-供电模块、2-3d界面生成模块、3-信息采集模块、4-数据存储与处理模块、5-图形工作站、6-视景显示模块、7-眼动仪、8-心生理检测器、9-车辆信息采集模块、10-数据记录模块、11-数据存储器、12-数据处理器、13-3d主动发射端、14-3d主动接收端、15-显示器、16-图形处理器（gpu）、17-数据连接线、18-方向盘、19-油门踏板、20-制动踏板、21-离合器、22-眼电数据采集器、23-心电数据采集器、24-呼吸数据采集器、25-血氧饱和度采集器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型涉及一种基于3d功能的可移动式驾驶模拟仿真设备，所述设备包括3d界面生成模块2、信息采集模块3和数据存储与处理模块4。

3d界面生成模块2用于生成驾驶模拟仿真需要的公路界面、路侧环境界面、天气界面、车辆界面、交通安全设施界面，包括图形工作站5、视景显示模块6和3d主动发射端13。图形工作站5通过视景显示模块6显示环境信息，并通过3d主动发射端13发出三维视景画面。图形工作站5建议使用dellprecision立式7910xcto基本型。

信息采集模块3包括眼动仪7及其搭载的3d主动接收端14、心生理检测器8和车辆信息采集模块9；眼动仪7由驾驶员佩戴，其上的3d主动接收端14接收3d主动发射端13发出的三维界面信号，心生理检测器8和车辆信息采集模块9接入数据存储与处理模块4。

心生理检测器8包括眼电数据采集器22、心电数据采集器23、呼吸数据采集器24和血氧饱和度采集器25。各采集器由驾驶员佩戴，用于采集对应的驾驶员生理信息，发送给数据存储与处理模块4。

车辆信息采集模块9包括方向盘18、油门踏板19、制动踏板20、离合器21，共4个采集设备，通过方向盘转动产生的转向角变化、油门踏板和制动踏板踩踏角度变化、离合器产生的档位调整，获取车辆转向、加减速度、档位等信息。各采集器将采集信息发送给数据存储与处理模块4。

数据存储与处理模块4包括数据记录模块10、数据存储器11和数据处理器12，心生理检测器8和车辆信息采集模块9接入数据记录模块10，数据记录模块10接入数据存储器11，进而接入数据处理器12。在数据存储器11和数据处理器12的共同作用下，实现各时段车辆数据与心生理数据的匹配与存储。

视景显示模块6包括显示器15和图形处理器16（gpu）。显示器15可根据需要使用多个监视器，或使用投影设备。图形处理器16用于协调各显示器界面，保证显示器界面的连续性与一致性。数据连接线17用于连接显示器15与图形处理器16。在硬件配置方面，建议：显示器刷新频率＞120hz，推荐使用144hz；图形处理器（gpu）使用rtx8000。

所述设备还包括为所有组件提供电能的供电模块1，与外界电源连接。

本设备的使用过程为：

首先通过图形工作站5生成驾驶模拟仿真需要的三维道路模块、路侧环境、天气情况等外界环境，将生成的环境信息显示在视景显示模块6，并通过3d主动发射端13发出三维视景画面。

之后，驾驶员佩戴心生理检测器8、眼动仪7，并通过眼动仪上的3d主动接收端14接收3d主动发射端发出的三维界面信号，使驾驶员能够直观感受到三维视景画面。

准备工作完成后，驾驶员开始按照正常开车状态操作驾驶模拟仿真设备，设备上的方向盘18、油门踏板19、制动踏板20、离合器21实时采集驾驶信息，采集到的所有车辆信息和驾驶员心生理信息实时存储在数据存储与处理模块4，方便研究人员在实验后进行数据分析。

本实用新型能为驾驶者提供具有环境信息的模拟驾驶3d图像环境，能够获取驾驶模拟仿真过程中的驾驶员心生理状态信息，并进行实时存储，能够实现对车辆行驶信息进行检测记录，具有装置独立、装卸方便的优势。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。