一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱及系统的制作方法

本发明涉及驾驶模拟训练，特别涉及一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱及系统。

背景技术：

1、随着驾驶模拟训练技术在军事训练中的应用，驾驶模拟训练技术对士兵驾驶技术的提高起到了越来越重要的作用。

2、现有的驾驶模拟训练技术中，专利公开号为cn109102734a的《模拟驾驶训练系统及方法》，系统包括：主机以及与主机连接的模拟驾驶设备和眼球追踪设备，当主机输出的3d虚拟驾驶场景在模拟驾驶设备的显示屏上显示后，受试者就可以基于3d虚拟驾驶场景在模拟驾驶设备上执行相应的操作，与此同时，眼球追踪设备实时采集受试者眼睛的注视点坐标，基于该注视点坐标就可追踪到受试者在3d虚拟驾驶场景中的注视点位置，从而可以确定受试者是否辨识了三维目标物体，三维目标物体为根据考核点在3d虚拟驾驶场景中设置的物体或区域。

3、在实际驾驶过程中，由于驾驶员身高和体形的不同，以及驾驶过程中身体或头部小幅摆动的情况，均会导致视觉场景出现波动，因此在研究驾驶模拟技术时需考虑上述情况的影响，然而，上述现有技术未对上述影响视觉场景的情况进行研究，仅通过采集受试者眼睛的注视点坐标追踪到受试者在3d虚拟驾驶场景中的注视点位置，视觉模拟真实度较差；当驾驶过程中出现加减速、转向以及碰撞的情况时，由于惯性的存在，驾驶员的姿态会发生改变，上述现有技术也未考虑到这一点，姿态模拟真实度和姿态调整便捷度较差；此外，在进行敞篷车辆驾驶时，驾驶员的驾驶状态会受到环境因素的影响，上述现有技术并未对该方向进行研究，环境模拟真实度较差。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱及系统，用以解决现有技术中没有比较可靠的针对视觉模拟真实度较差，姿态模拟真实度和姿态调整便捷度较差，环境模拟真实度较差的问题。

2、一方面，本发明实施例提供了一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，包括：单座式半封闭座舱、视觉模拟系统、姿态模拟系统、环境模拟系统、节点计算机和通信接口。

3、所述视觉模拟系统、所述姿态模拟系统、所述环境模拟系统、所述节点计算机和所述通信接口均设置于所述单座式半封闭座舱内部，所述视觉模拟系统、所述姿态模拟系统、所述环境模拟系统均与所述节点计算机电连接，所述节点计算机与所述通信接口电连接。

4、所述视觉模拟系统用于采集学员瞳孔信息和学员视角信息，并根据所述学员瞳孔信息和所述学员视角信息得到视觉修正信息，并根据所述视觉修正信息修正场景显示内容。

5、所述姿态模拟系统用于采集学员操作信息和模拟车辆信息，并根据所述学员操作信息和所述模拟车辆信息得到姿态调整信息，并根据所述姿态调整信息调整座椅姿态。

6、所述环境模拟系统用于模拟学员驾驶过程中的环境因素。

7、在一种可能的实现方式中，所述视觉模拟系统包括：视觉采集模块、视觉修正模块和场景显示模块。

8、所述视觉采集模块用于采集所述学员瞳孔信息和所述学员视角信息。

9、所述视觉修正模块用于根据所述学员瞳孔信息和所述学员视角信息得到所述视觉修正信息。

10、所述视觉修正模块还用于根据所述视觉修正信息修正所述场景显示模块的场景显示内容。

11、在一种可能的实现方式中，所述视觉修正模块采用预训练的视觉修正模型根据所述学员瞳孔信息和所述学员视角信息得到所述视觉修正信息。

12、所述视觉修正模型是基于神经网络通过历史学员瞳孔信息数据集和历史学员视角信息数据集进行预训练得到。

13、在一种可能的实现方式中，所述场景显示模块采用vr眼镜和/或液晶显示器。

14、在一种可能的实现方式中，所述姿态模拟系统包括：操作采集模块、车辆信息采集模块、姿态调整模块和动感座椅模块。

15、所述操作采集模块用于采集所述学员操作信息。

16、所述车辆信息采集模块用于采集所述模拟车辆信息。

17、所述姿态调整模块用于根据所述学员操作信息和所述模拟车辆信息得到所述姿态调整信息。

18、所述姿态调整模块还用于根据所述姿态调整信息调整所述动感座椅模块的座椅姿态。

19、在一种可能的实现方式中，所述姿态调整模块采用预训练的姿态调整模型根据所述学员操作信息和所述模拟车辆信息得到所述姿态调整信息。

20、所述姿态调整模型是基于神经网络通过历史学员操作信息数据集和历史模拟车辆信息数据集进行预训练得到。

21、在一种可能的实现方式中，所述动感座椅模块采用六自由度座椅。

22、在一种可能的实现方式中，所述单座式半封闭座舱包括：主体框架和外壳；所述主体框架采用纵横梁布设方法进行构建。

23、在一种可能的实现方式中，所述单座式半封闭座舱设置有维修窗口。

24、另一方面，本发明实施例提供了一种半封闭式车辆驾驶模拟训练系统，包括若干个半封闭式车辆驾驶模拟训练舱；还包括：交换机和主服务器。

25、所述半封闭式车辆驾驶模拟训练舱通过所述通信接口与所述交换机通信连接，所述交换机与所述主服务器通信连接。

26、本发明中的一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱及系统，具有以下优点：

27、通过视觉模拟系统采集学员瞳孔信息和学员视角信息，并根据学员瞳孔信息和学员视角信息得到视觉修正信息，并根据视觉修正信息修正场景显示内容，提高了视觉模拟真实度；通过姿态模拟系统采集学员操作信息和模拟车辆信息，并根据学员操作信息和模拟车辆信息得到姿态调整信息，并根据姿态调整信息调整座椅姿态，提高了姿态模拟真实度和姿态调整便捷度；通过环境模拟系统模拟学员驾驶过程中的环境因素，提高了环境模拟真实度；提出的视觉修正模型是基于神经网络通过历史学员瞳孔信息数据集和历史学员视角信息数据集进行预训练得到，提高了视觉修正精准度；提出的姿态调整模型是基于神经网络通过历史学员操作信息数据集和历史模拟车辆信息数据集进行预训练得到，提高了姿态调整精准度。

技术特征：

1.一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，其特征在于，包括：单座式半封闭座舱、视觉模拟系统、姿态模拟系统、环境模拟系统、节点计算机和通信接口；

2.根据权利要求1所述的一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，其特征在于，所述视觉模拟系统包括：视觉采集模块、视觉修正模块和场景显示模块；

3.根据权利要求2所述的一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，其特征在于，所述视觉修正模块采用预训练的视觉修正模型根据所述学员瞳孔信息和所述学员视角信息得到所述视觉修正信息；

4.根据权利要求2所述的一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，其特征在于，所述场景显示模块采用vr眼镜和/或液晶显示器。

5.根据权利要求1所述的一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，其特征在于，所述姿态模拟系统包括：操作采集模块、车辆信息采集模块、姿态调整模块和动感座椅模块；

6.根据权利要求5所述的一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，其特征在于，所述姿态调整模块采用预训练的姿态调整模型根据所述学员操作信息和所述模拟车辆信息得到所述姿态调整信息；

7.根据权利要求5所述的一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，其特征在于，所述动感座椅模块采用六自由度座椅。

8.根据权利要求1所述的一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，其特征在于，所述单座式半封闭座舱包括：主体框架和外壳；所述主体框架采用纵横梁布设方法进行构建。

9.根据权利要求1所述的一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱，其特征在于，所述单座式半封闭座舱设置有维修窗口。

10.一种半封闭式车辆驾驶模拟训练系统，其特征在于，包括若干个如权利要求1至9任一项所述的半封闭式车辆驾驶模拟训练舱；还包括：交换机和主服务器；

技术总结本发明公开了一种半封闭式车辆驾驶模拟训练舱及系统，其中半封闭式车辆驾驶模拟训练舱包括：单座式半封闭座舱、视觉模拟系统、姿态模拟系统、环境模拟系统、节点计算机和通信接口。本申请通过视觉模拟系统采集学员瞳孔信息和学员视角信息，并根据学员瞳孔信息和学员视角信息得到视觉修正信息，并根据视觉修正信息修正场景显示内容，提高了视觉模拟真实度；通过姿态模拟系统采集学员操作信息和模拟车辆信息，并根据学员操作信息和模拟车辆信息得到姿态调整信息，并根据姿态调整信息调整座椅姿态，提高了姿态模拟真实度和姿态调整便捷度；通过环境模拟系统模拟学员驾驶过程中的环境因素，提高了环境模拟真实度。技术研发人员：徐中节,龙辉,常文超,解海,徐东海,李峰,王玮健受保护的技术使用者：西安航天动力研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/13