虚拟现实技术在汽车驾驶模拟系统中的应用

汽车驾驶模拟系统在汽车研发、测试和驾驶培训等多个领域发挥重要作用。仿真度和智能化程度高的汽车驾驶模拟系统,对于缩短汽车产品研发周期、提升产品质量、降低开发成本、培养驾驶技能等具有重要意义,是推动汽车产业发展、维护交通安全的重要技术支撑。该文概述汽车驾驶模拟系统,介绍虚拟现实技术在汽车驾驶模拟系统中的具体应用,并提出优化策略,以提高汽车驾驶模拟系统的智能化水平。

基于虚拟现实的汽车驾驶模拟训练系统方案研究

汽车驾驶模拟训练系统是基于通用的计算机软硬件平台,集汽车驾驶虚拟训练、驾驶考核、学员档案管理于一体的综合性多功能驾驶培训教学系统。本文提出了由操纵仿真系统、动力学仿真系统、视景仿真系统、音响仿真系统、运动仿真系统、操作评价系统、数据管理系统组成的汽车驾驶模拟训练系统总体结构,讨论了各个子系统的功能、技术原理和方案,以及整个汽车驾驶模拟训练系统的程序流程和训练科目,并讨论了驾驶虚拟训练的应用和效果。

汽车驾驶模拟器视觉系统传输延迟补偿

为了减小视觉系统的传输延迟对汽车驾驶模拟器的影响,应用机动目标跟踪理论中的当前统计(CS)模型并结合自适应卡尔曼预测方法,对汽车驾驶模拟器中车辆的位置进行预测,形成针对驾驶模拟器视觉系统传输延迟的当前统计模型补偿器。建立了驾驶员-驾驶模拟器仿真模型,分析了传输延迟对驾驶行为的影响,对比了当前统计模型补偿器与美国国家先进驾驶模拟器(NADS)的补偿器、改进的McFarland补偿器的补偿效果,结果表明当前统计模型补偿器具有更好的补偿效果,并在ASCL开发型汽车驾驶模拟器上对该补偿器进行了验证。

基于分布式虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器的研究

介绍了正在研制的基于分布式虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器。这是一个基于虚拟现实环境和网络环境的软硬件集成系统。重点研究视觉系统,包括外景系统和驾驶内景。对有关建模技术中的基于 NURBS 曲面法线的路面纹理(含路标线等)自动校准和生成技术、基于高程的多重纹理映射生成技术、模型和纹理的无缝切片技术和基于物理特性的环境仿真试验与交互技术进行了研究。给出了该汽车虚拟仿真驾驶系统在选择车辆、选择天气状况和时间以及选择各种路况等的示例。

汽车驾驶模拟器转向盘能量反馈调节

针对目前汽车驾驶模拟器转向盘系统所采用的各种不同的力反馈模型,分析将力反馈模型统一简化的可行性.建立主要由力矩电机和阻尼器组成的二阶系统模型,力矩电机采用线性控制律,给定相关参数,对模型进行仿真.进而,将驾驶员操作转向盘的对外做功过程视为存在人体能量损耗,从人机工程学的角度考虑,对力矩电机线性控制律引入人体能量损耗反馈调节,给出驾驶员对转向盘操作过程的能量损耗表达式,建立一种基于能量反馈控制的转向盘力反馈模型.利用MATLAB软件对模型进行仿真分析,该模型能够有效调节电机输出转矩,能量损耗的越多,操作转向盘越省力.研究结果表明,基于人体能量损耗反馈调节的转向盘系统模型,对适应人体逐渐疲劳的生理特性具有较好的效果.

一种新型汽车驾驶模拟平台的运动分析与仿真

针对并联驾驶模拟平台成本高、控制复杂等缺点,设计了一种基于串联机构的新型三自由度汽车驾驶模拟平台。用D-H法建立了平台的运动学模型,完成了平台运动学正逆解的计算与分析。用Inventor软件建立平台的三维模型,导入ADAMS软件获得平台的虚拟样机。对平台虚拟样机进行运动学仿真,验证了运动方程的正确性和平台的可行性。利用ADAMS软件和Matlab软件联合仿真,清晰直观地展现了座椅质心工作空间的边界。获得的仿真数据为后续物理样机的结构设计、运动控制提供了可靠依据。

汽车驾驶模拟器中3D场景的设计和实现

1 引言汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车驾驶操作,并能在主要性能上获得与实车相同感觉的汽车驾驶训练仿真教学设备。一个好的模拟器应该有一个立体感强、图形逼真的三维视景。YF三维汽车驾驶模拟器的视景系统采用计算机实时生成技术(称为CIG视景系统),它根据当前汽车的状态实时生成逼真的三维场景,使学员感觉就象驾驶真的汽车一样。

汽车驾驶模拟器在交通研究中的应用

依托先进的工业技术,日本在汽车驾驶模拟器领域积累了大量经验。首先回顾了汽车驾驶模拟器的发展历程及基本应用。然后以日本东京大学生产技术研究所"面向人、车、交通研究的通用驾驶模拟器"为例,着重从驾驶行为、道路与交通设计、交通安全、交通环境效益以及智能交通系统几方面阐述了汽车驾驶模拟器在交通研究上的应用。最后探讨了汽车驾驶模拟器在中国交通研究中的应用前景。

汽车驾驶模拟器在交通安全中的应用综述

汽车驾驶模拟器是1种研究"人-车-路-环境"交通特性的重要工具,由于具有重现性好、安全性高、成本低等优势,被广泛应用于交通研究方面,尤其因其能够在危险场景中采集多种车辆数据,近年来汽车驾驶模拟器在交通安全方面的研究进展飞速。文中简要介绍了汽车驾驶模拟器的国内外发展历史,从驾驶分心、道路设计、交通设计、交通事故和驾驶疲劳5个方面梳理出汽车驾驶模拟器在交通安全领域的应用研究,并分析了这5个方面研究领域中驾驶模拟器实验的其中利弊,探讨了汽车驾驶模拟器在中国交通安全研究中的应用前景及存在的问题。

一种汽车驾驶模拟平台的运动分析与控制系统设计

针对并联驾驶模拟平台成本高、控制复杂等缺点,设计了一种基于串联机构的新型三自由度汽车驾驶模拟平台。用D-H法建立了平台的运动学模型,完成了平台的运动学正解和逆解并进行了试验验证。分析了平台的传动结构,为伺服电机运动控制提供了依据。设计了平台运动控制系统的软硬件模块,进行了样机试验。

混联四自由度汽车驾驶模拟平台的运动仿真与研究

综合串联机构和并联机构的特点,设计了一种串并联结合的四自由度混联运动平台,并应用于汽车驾驶模拟器。运用Inventor软件建立了三维模型,并导入Adams获得虚拟样机。通过运动仿真验证了平台的可行性,分析了汽车的各种行驶状态,针对不同的行驶状态对平台各个部分进行运动学仿真,验证了平台的功能性,测试了平台对汽车驾驶状态模拟的运动性能。通过动力学仿真分析了平台的动力学性能,为平台结构设计与优化提供了理论依据。

基于人机工程学的汽车驾驶模拟器座椅布置设计

根据人机工程学对汽车驾驶模拟器驾驶员座椅布置的要求,提出H点高度、方向盘、座椅靠背角,视野之间约束关系,应用计算机辅助设计方法,得到H点取值范围,选择合适的位置进行汽车驾驶模拟器驾驶员座椅布置设计。

汽车驾驶模拟器控制系统的设计

本文介绍了汽车驾驶模拟器控制系统的设计研究,采用CPLD(Complex Programmable Logic Device)技术能够很方便的实现点火、方向盘、离合器、脚刹、油门、手刹、换档等装置状态的检测和仪表驱动。

基于分布式虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器研究

介绍了虚拟现实技术和分布式虚拟现实技术,提出了基于分布式虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器的系统模型和系统构成,探讨了汽车驾驶模拟器研究中输入、输出系统;传感和反馈系统;视景中的3D建模;汽车控制的动力学模型;基于人工神经网络、模糊数学理论的驾驶汽车知识描述等关键技术。这些关键技术的集成能用于改进汽车驾驶模拟器的交互作用和沉浸感。汽车驾驶模拟器可用于训练汽车驾驶员,也能用于研究驾驶员行为模式。

基于人机工程学汽车驾驶模拟器座椅的设计

在对多种驾驶座椅布置方法分析的基础上,提出了基于人机工程学对汽车驾驶模拟器驾驶座椅布置的方法要求,提出H点高度、方向盘、座椅靠背角,视野之间的约束关系,应用计算机辅助设计方法,得到H点取值范围,选择合适的位置进行汽车驾驶模拟器驾驶座椅布置设计。

汽车驾驶模拟器研究现状与技术关键

本文介绍了汽车驾驶模拟器在国内外的研究现状,讨论了汽车驾驶模拟器研究开发的技术关键,为汽车驾驶模拟器的研究开发提供了参考。

汽车驾驶模拟器在环动力学模型解算与仿真

为了使汽车驾驶模拟器得到更加准确的运动状态参数,首先建立了车辆的7自由度在环动力学模型和计算模型,得到以轮胎滚动角速度和驱动轮转向角为输入,且以横纵向和横摆角度为输出的二阶非线性常微分方程组,然后对二阶非线性常微分方程进行降阶处理,最后通过设定固定步长,并依次解算出车辆的运动状态参数。通过仿真实验表明,利用提出的解算方法得到的结果具有较高的精度,位移最大误差仅为0.0037 m,速度最大误差仅为0.02 m/s,横摆角速度和横摆角度的最大误差分别仅为0.0057 rad/s和0.0047 rad,运算耗时较扩展卡尔曼滤波估计方法相比降低了43.2%,能够大幅提升模拟驾驶的逼真度。

一种汽车驾驶模拟器中的实用景物优化方法

提出在汽车驾驶模拟器视景系统中应用的一种景物优化方法,根据细节层次技术的原理实时简化景物的多边形网格,将景物合理分类,对不同类型的景物相应采取了不同的优化策略,取得较好的效果。

汽车驾驶模拟器数据采集系统

介绍一种基于PC机的汽车驾驶模拟器数据采集系统的构成，讨论了计算机接口技术及数据采集控制技术在汽车模拟器中的应用。传感器将被测参数转换成标准的电信号，经采集卡模／数转换，再经数据处理后即可形成进行驾驶模型所需的数据，从而进行仿真。

汽车驾驶模拟器变速操纵机构的设计

简单介绍了汽车驾驶模拟器研究开发的关键技术,提出了汽车驾驶模拟器变速操纵机构的功能要求,并设计了一种新型的汽车驾驶模拟器变速操纵机构,通过实践证明了设计的可行性。