[发明专利]一种基于虚拟现实的个性化驾驶习惯训练方案生成方法

说明书

本发明涉及一种基于虚拟现实的个性化驾驶习惯训练方案生成方法，属于虚拟现实技术领域。通过优化算法自动合成出个性化的训练程序，具体通过FOVE虚拟现实头盔获取使用者的视觉数据，通过罗技驾驶模拟器获取使用者的驾驶数据，通过脚本控制虚拟街道上的其他车辆和行人。我们设计了一个预评价实验，以此获取使用者的不良驾驶习惯，如转弯不看后视镜，过十字路口不减速等。再根据每一位使用者的预评价数据，自动合成有针对性的训练方案。在使用者进行完训练后，我们会进行一次评价实验并与预评价实验进行对比。实验结果表明，本发明对改善使用者的不良驾驶习惯有很好的效果。

技术领域

本发明涉及一种基于虚拟现实的个性化驾驶习惯训练方案生成方法，属于虚拟现实技术领域。

背景技术

随着消费级的虚拟现实设备的大量推出，虚拟现实技术可以用较低的成本和较小的空间模拟所需的真实场景，对一些存在危险的场景具有显著优势，虚拟驾驶就是其中一个典型的应用。一类虚拟驾驶技术的应用是汽车厂商对于生产车辆的性能评测，这类应用依赖于高精度的车辆运动的仿真，通过车辆运动的仿真可以在模拟的极端情况下对于车辆的性能进行评价。另外一类虚拟驾驶的应用是采用虚拟现实技术帮助用户进行驾驶训练。在虚拟现实环境下的驾驶训练可以避免真实环境中的危险，并且非常经济环保，只需要一个虚拟现实头盔和一套模拟驾驶设备就能进行训练。

现有的虚拟现实驾驶训练主要是帮助用户熟悉驾驶的操作和基本的交通法规。目前的虚拟驾驶训练主要存在三个问题：(1)当前的虚拟驾驶训练方法对于所有用户使用的训练方案没有差异，无法对用户进行有针对性的指导，即无法发现用户的不良驾驶习惯并予以纠正，所以其训练的效果比较有限。(2)传统的虚拟现实头盔和虚拟驾驶器，主要用于场景的可视化和车辆的控制，这一过程中传统方法并不关注用户的驾驶相关数据，如用户的关注力、车辆的控制等，这使训练的项目非常局限，无法判断用户的驾驶行为是否正确。(3)现有的虚拟驾驶训练中，虚拟城市场景中的交通事件比较简单，大多采用固定的动画播放，无法做到跟用户驾驶的车辆进行真正交互，这使得训练缺乏真实性。

在本发明中，我们使用可采集人的视觉信息的虚拟现实头盔和驾驶模拟设备检测用户的不良驾驶习惯，根据用户不同的不良驾驶习惯，生成个性化的训练方案，以纠正不良驾驶习惯为目标进行个性化训练，可较大提升传统的虚拟驾驶训练方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有虚拟驾驶训练方法的不足，如训练没有针对性、无法获取视觉数据以及没有交通事件模拟，提出一种基于虚拟现实的个性化驾驶习惯训练方案生成方法，该方法基于检测到的每个用户的不良驾驶习惯，通过优化算法自动生成个性化的训练方案。

本发明的核心思想是：建立虚拟城市，在该虚拟城市中自动控制虚拟道路上的车辆和行人；建立用户所使用的虚拟驾驶系统，获取用户在虚拟城市场景中进行虚拟驾驶时的用户关注力和驾驶数据；设计一个驾驶习惯检测方法，获取用户的不良驾驶习惯，如转弯不看后视镜，过十字路口不减速等；设计一个个性化训练生成方法，根据每一位用户的不良习惯检测数据，采用优化算法自动生成有针对性的训练方案。

本发明包括虚拟城市建立、用户驾驶数据获取、驾驶习惯检测及个性化训练方法生成四部分，具体为：

步骤1构造虚拟城市场景；

步骤1中的构造虚拟城市场景包括静态城市场景和动态城市场景；

其中，构造静态城市场景包括构建虚拟城市布局、选取三维模型及放置三维模型；

构造动态城市场景主要包括交通事件仿真和用户驾驶车辆仿真，具体为：

步骤1.1构建虚拟城市布局，包括建筑物的布局和道路网；

步骤1.2选取城市建筑物、道路、车辆及行人的三维模型；

步骤1.3基于步骤1.1的城市布局和道路网以及步骤1.2中选取的三维模型，随机放置三维模型构造虚拟城市场景；