[实用新型]基于增强现实和生物反馈的驾驶培训系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及人机交互技术领域，具体涉及一种基于增强现实和生物反馈的驾驶培训系统。

背景技术

随着人口的增长，人均收入的增加，越来越多人购买了汽车，但随之而来的车祸事件也越发增多。这样，正确的驾驶技术十分必要。前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国机动车驾驶培训行业深度调研与投资战略规划分析报告》显示，截至2012年年底，全国共有驾驶员培训机构10347 所，教练车37.7万辆，教练员43.9万人，分别比2006年增长42.2％、75.3％和106.6％。同时，驾校的学费日渐升高，但用户却得不到全面的指导。2015 年中国颁布了《关于推进机动车驾驶人培训考试制度改革的意见》，现在可以驾驶证可以自学直考，不必非去驾校，一款便捷的虚拟驾驶培训系统，可以缓解驾校压力从而降低驾校成本。虚拟驾驶，又称为汽车驾驶仿真，或者汽车模拟驾驶。是指利用现代高科技技术如：实时三维图像技术、汽车动力学仿真物理系统、大视场显示技术(如多通道立体投影系统)、六自由度运动平台(或三自由度运动平台)、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等，让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。当前的虚拟驾驶产品，普遍不能反馈全面的用户驾驶过程的物理和生理信息和不能矫正用户的驾驶不良习惯，这样的虚拟驾驶产品性能是不够完善的。

近年来产生了许多与此相关的论文和专利，分别如下：

中国公开专利号：CN105390042A，名称：模拟驾驶平台。该设备仿照车内结构搭建出一个平台。该设备能在很大程度上模拟出真实的车内环境，但该设备没有触觉反馈，不能逼真地仿真出车辆的真实驾驶情况，更为重要的是该专利不能实时检测出用户的生理信息，没有自动纠错功能。

中国公开专利号：CN202171880U，名称：一种三维视景仿真驾驶系统。该设备使用模拟驾驶座椅，配合投影仪，并利用计算机实时同步生成的立体三维虚拟场景，造成一套逼真、立体、完全沉浸的仿真驾驶系统。但该设备同样没有实时监测用户的驾驶状态及驾驶姿势，不能实时对用户驾驶技能进行校正。实用性有待提高。

中国公开专利号：CN204856968U，名称：一种用于驾驶员学习的汽车模拟驾驶系统装置。该设备同样能够出色的模拟出真实驾驶环境，很好的结合了视觉听觉和触觉反馈。但同样存在现有模拟驾驶类专利的缺陷，不能实时监测用户的驾驶状态，不能更出色的发挥出人机交互平台应有的体验与性能。一个成熟的驾驶培训系统，在提供模拟驾驶的基本功能的同时，还应该带有矫正用户驾驶习惯的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术中的上述缺陷，如用户体验差，虚拟现实沉浸感不够强，没有加入触觉输入输出，没能实时检测用户生理信息、没能矫正用户驾驶习惯、反馈信号单一等问题，提供一种基于增强现实和生物反馈的驾驶培训系统。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于增强现实和生物反馈的驾驶培训系统，所述驾驶培训系统包括：曲面3D显示器2、半透明曲面玻璃板4、支撑平台7、控制主机8、方向盘6、油门离合器及刹车合成9和换挡装置12，其中，所述曲面3D 显示器2与所述控制主机8通过信号线连接，用于将所述控制主机8产生的3D影像投影到所述半透明曲面玻璃板4上；所述曲面3D显示器2与所述半透明曲面玻璃板4由上至下分别设置于所述支撑平台7的上方，固定在与所述支撑平台7相连的显示器支架固定杆3；所述方向盘6和所述换挡装置12设置在所述支撑平台7上，所述油门离合器及刹车合成9设置在所述支撑平台7的下方，所述方向盘6、所述油门离合器及刹车合成9、所述换挡装置12与所述控制主机8通过信号线连接；

所述驾驶培训系统还包括：脑电采集设备10和肌电采集设备14，其中，所述脑电采集设备10用于采集佩戴用户的脑电信号，然后将其信号输送到与所述脑电采集设备10信号连接的所述控制主机8进行处理；所述肌电采集设备14佩戴在用户的大臂和小臂上，用于采集用户的表面肌电信号，然后将其信号输送到与所述肌电采集设备14信号连接的所述控制主机8进行处理。

进一步地，所述曲面3D显示器2与所述半透明曲面玻璃板4分别通过3D显示器支架1与半透明曲面玻璃板支架5固定在所述显示器支架固定杆3上。

进一步地，所述半透明曲面玻璃板支架5通过转向角件及螺丝与所述显示器支架固定杆3固定连接，所述半透明曲面玻璃板支架5的高度和水平角度可根据需要调节。