[發明專利]一種基于虛擬現實技術的行車安全仿真系統及方法

在審

• 申請號: 202011256240.X
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112349171A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 石磊;徐吉存;吳京波;李仰印;劉宏;劉旭亮;王和亮;張有林;侯傳明;劉鵬;馬夢瑤;李玉萍
• 申請（專利權）人: 濟南北方交通工程咨詢監理有限公司
• 主分類號: G09B9/04
• 分類號: G09B9/04;G09B9/052
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

本發明公開了一種基于虛擬現實技術的行車安全仿真系統及方法,其技術方案為：包括虛擬道路場景建立模塊、仿真駕駛系統、數據分析系統，虛擬道路場景建立模塊用于建立設定道路路線的三維模型；仿真駕駛系統包括信息采集模塊和駕駛模擬器，虛擬道路場景建立模塊、信息采集模塊分別連接駕駛模擬器的輸入端；數據分析系統連接駕駛模擬器的輸出端，用于根據駕駛模擬器的輸出數據分析駕駛行為和車輛運行特征，以判斷存在交通安全隱患路段。本發明能夠真實的模擬道路交通場景，通過采集駕駛人的生理信息、眼動信息等分析駕駛行為，以對道路交通安全進行評價。

技術領域

本發明涉及道路安全技術領域，尤其涉及一種基于虛擬現實技術的行車安全仿真系統及方法。

背景技術

近年來我國道路交通事故呈不斷上升趨勢，目前仍然是世界上交通傷害較為嚴重的國家之一，交通安全形勢十分嚴峻，保障道路交通安全的任務十分艱巨。因此，需要預先對道路安全情況進行評價，以減小事故發生率。

虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，通過虛擬現實技術進行道路的安全仿真相比實車測試無疑增加了安全性。發明人發現，目前虛擬現實技術多用于駕駛培訓，對于行車安全的應用尚存在一些問題。例如：由于真實道路場景比較復雜，對路段的劃分不合理導致不能完全真實的模擬道路場景；對駕駛人模擬行車過程的特征采集不夠完整，使評價結果產生誤差等。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種基于虛擬現實技術的行車安全仿真系統及方法，能夠真實的模擬道路交通場景，通過采集駕駛人的生理信息、眼動信息等分析駕駛行為，以對道路交通安全進行評價。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

第一方面，本發明的實施例提供了一種基于虛擬現實技術的行車安全仿真系統,包括：

虛擬道路場景建立模塊，用于建立設定道路路線的三維模型；

仿真駕駛系統，包括信息采集模塊和駕駛模擬器，虛擬道路場景建立模塊、信息采集模塊分別連接駕駛模擬器的輸入端；

數據分析系統，連接駕駛模擬器的輸出端，用于根據駕駛模擬器的輸出數據分析駕駛行為和車輛運行特征，以判斷存在交通安全隱患路段。

作為進一步的實現方式，虛擬道路場景建立模塊根據設定道路路線的平面、縱面和橫斷面參數信息建立虛擬現實環境。

作為進一步的實現方式，所述信息采集模塊包括生理信息檢測模塊、眼動信息檢測模塊，生理信息檢測模塊用于獲取駕駛人在駕駛實驗過程中的生理變化信息，眼動信息檢測模塊用于獲取駕駛人在駕駛實驗過程中的視覺信息。

作為進一步的實現方式，所述生理信息檢測模塊包括數據采集器、與數據采集器相連的心率傳感器、皮電傳感器、肌電傳感器、呼吸傳感器和溫度傳感器。

作為進一步的實現方式，所述眼動信息檢測模塊包括眼動儀。

作為進一步的實現方式，所述數據分析系統包括生理信息分析模塊、運行速度分析模塊，生理信息分析模塊用于獲得生理信息檢測模塊采集信號的基礎統計值，運行速度分析模塊用于分析車輛運行的速度特征。

第二方面，本發明實施例還提供了一種基于虛擬現實技術的行車安全仿真方法,采用所述的仿真系統，包括：

建立虛擬道路場景模型，將虛擬道路場景模型導入駕駛模擬器；

通過仿真駕駛系統進行駕駛過程模擬，其中，生理信息檢測模塊、眼動信息檢測模塊分別將采集到的信息傳輸至駕駛模擬器；

駕駛模擬器將獲取的信號輸出至數據分析系統，通過數據分析系統處理駕駛人生理信息及仿真駕駛系統中車輛運行信息。