[發明專利]交互式虛擬現實消防訓練系統

在審

• 申請號: 201610959218.9
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106652625A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 唐斌斌;于紅宇;王罡
• 申請（專利權）人: 北京航天慧工科技有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 孫紀泉

技術領域

本發明的實施例涉及一種模擬消防訓練系統，尤其涉及一種交互式虛擬現實消防訓練系統。

背景技術

目前的消防培訓、指揮、訓練方式主要包括常規的體能訓練、車輛和消防器材的熟悉和使用以及對重點單位、道路水源等情況的熟悉掌握等。在培訓中以文字、2D和3D動畫演示、或者以發生的火災搶救現場錄像資料為主，輔以固定的虛擬3D場景訓練。由于成本和安全的考慮，不能在建筑物內產生大火，因此即便是實際消防器材的操作培訓，也只限于在教師形成的小規模的火場場景下，訓練如何使用滅火器、噴水槍等器材。

在現有的消防培訓中，訓練成本高，訓練收效少，在耗費大量人力、物力和財力的同時，訓練效果卻難以評估；缺乏仿真的實景消防預演功能和消防工作的機動性訓練，無法為消防部門提供日常時親身體驗重點單位結構環境的機會，和特定消防事故、火災現場突發狀況等現場模擬訓練的“預實踐”，以及未來的滅火作戰方式手段論證探討的途徑；訓練缺乏針對性，無法為消防部門提供真實的展現實際環境中易燃易爆場所結構及設備、操作程序和工藝流程。

發明內容

本發明的目的旨在解決現有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。

本發明一個方面的實施例提供一種交互式虛擬現實消防訓練系統，可以模擬火災撲救的過程，提高消防訓練效果。

根據本發明的一個方面的實施例，提供一種交互式虛擬現實消防訓練系統，包括：主機系統、頭盔和模擬噴水槍。主機系統包括：第一信息模塊，被配置成表示虛擬現實空間的第一3D可視化信息；以及第二信息模塊，被配置成生成表示與所述虛擬現實空間相對應的虛擬火災場景的第二3D可視化信息。頭盔被佩戴在訓練學員的頭部，所述頭盔包括第一顯示裝置，所述第一顯示裝置被配置成根據所述第一和第二3D可視化信息顯示虛擬現實空間和正在所述虛擬現實空間中發生的所述虛擬火災場景。模擬噴水槍，被配置成使得所述訓練學員根據頭盔的第一顯示裝置中顯示的3D可視化信息操作所述模擬噴水槍，所述主機系統根據所述模擬噴水槍的操作情況產生新的第二3D可視化信息，以使訓練學員看到改變的虛擬火災場景。

根據本發明的一種實施例的交互式虛擬現實消防訓練系統，還包括檢測裝置，被配置成檢測所述頭盔的運動軌跡，所述主機系統根據所述運動軌跡改變所述虛擬現實空間和虛擬火災場景。

根據本發明的一種實施例的交互式虛擬現實消防訓練系統，所述檢測裝置包括：多個紅外發射器，安裝在所述頭盔的不同位置，并被配置成發射紅外線；以及接收器，被配置成接收所述紅外線以產生表示所述頭部的運動軌跡的信號。

根據本發明的一種實施例的交互式虛擬現實消防訓練系統，所述模擬噴水槍包括：殼體，具有與真實噴水槍大致相同的外部輪廓；以及噴水開關裝置，安裝在所述殼體上，所述噴水開關裝置的操作狀態表示所述模擬噴水槍的噴水情況，所述主機系統根據所述噴水開關裝置的操作狀態改變所述虛擬火災場景，以在第一顯示裝置上觀察虛擬的噴水情況和虛擬火災被撲滅的過程。

根據本發明的一種實施例的交互式虛擬現實消防訓練系統，所述噴水開關裝置具有：表示模擬未噴水情況的初始位置；表示模擬傘式噴水情況的第一位置；以及表示模擬柱式噴水情況的第二位置。

根據本發明的一種實施例的交互式虛擬現實消防訓練系統，所述模擬噴水槍還包括：移動開關裝置，安裝在所述殼體上，所述移動開關裝置的操作狀態表示訓練學員在所述虛擬現實空間中的移動方向，所述主機系統根據所述移動開關裝置的操作狀態改變所述虛擬現實空間并產生與改變后的虛擬現實空間相對應的虛擬火災場景。

根據本發明的一種實施例的交互式虛擬現實消防訓練系統還包括：腳踏開關裝置，由訓練學員通過腳部驅動，所述腳踏開關裝置的操作狀態表示訓練學員在所述虛擬現實空間中的移動方向，所述主機系統根據所述移動開關裝置的操作狀態改變所述虛擬現實空間并產生與改變后的虛擬現實空間相對應的虛擬火災場景。

根據本發明的一種實施例的交互式虛擬現實消防訓練系統，所述模擬噴水槍還包括：姿態傳感器，被配置成感應所述噴水槍的姿態，所述主機系統根據所述姿態和所述噴水開關裝置的操作狀態改變所述模擬火災場景。

根據本發明的一種實施例的交互式虛擬現實消防訓練系統，所述姿態傳感器包括陀螺儀或者加速度計。

根據本發明的一種實施例的交互式虛擬現實消防訓練系統，所述模擬噴水槍還包括：振動裝置，被配置成根據所述模擬噴水槍的噴水情況產生振動，以表示模擬噴水槍在噴水狀態下的受力變化。