[发明专利]一种基于封闭空间评估系统的行人仿真设备

说明书

本发明公开了一种基于封闭空间评估系统的行人仿真设备，涉及智能交通技术领域，包括可佩戴式头显、测距环，主机箱、腿部感应装置、圆形底座和滚珠感应器，主机箱设置在圆形底座的边缘上，测距环设置在主机箱上，主机箱包括主机，主机包括评估模拟系统，评估模拟系统包括数据处理模块、路网仿真模块、虚拟现实模拟模块和数据输出模块，此设备可被广泛应用于交通行为模拟实验，平台搭建简单，易于操作。此套设备实现了行人仿真仪器与交通模拟仿真软件的一体化设计，实验人员可使用行人仿真设备在虚拟环境中自如行走，不受场地尺寸制约。此外，此套设备可为科研人员提供特定交通环境下的行人行为仿真评估，并且操作简便，不如传统交通模拟模式繁琐。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，特别是一种基于封闭空间评估系统的行人仿真设备。

背景技术

行人安全对于道路规划者来说是至关重要的问题，特别面对复杂的交通状况，要能够合理分配道路资源以提高交通运行效率的同时充分考虑道路使用者的感受。对于研究者来说，行人的行为方式作为研究领域一个重要的课题，也需要一种新兴的研究手段来支持实验。

随着虚拟现实技术的进步，VR设备的普及，能够大幅度降低高昂的研究费用，但现有的虚拟现实行人仿真设备，无腿部感应装置与测距环设计，依靠单一的底座模拟设备无法精准地反映行动轨迹，在实验过程中也无法保证实验人员的安全；此外，市面上尚未出现集成行人仿真仪器与交通模拟仿真软件的一体化设备，以往科研人员要获得TTC数据，只能分析既定的行走路线，无法模拟未知的交通环境。

此套设备可简化研究步骤，减少在现实世界中设置场景实验的难度，放宽研究的空间，研究人员可不再受限于实验室环境，利于大规模推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种基于封闭空间评估系统的行人仿真设备，本设备能够在虚拟环境中自如行走，不受场地尺寸制约并且操作简便，不如传统交通模拟模式繁琐。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种基于封闭空间评估系统的行人仿真设备，包括可佩戴式头显、测距环，主机箱、腿部感应装置、圆形底座和滚珠感应器，主机箱设置在圆形底座的边缘上，测距环设置在主机箱上，主机箱包括主机，主机包括评估模拟系统，评估模拟系统包括数据处理模块、路网仿真模块、虚拟现实模拟模块和数据输出模块，其中，

圆形底座的表面均匀嵌入多个滚珠槽，每个滚珠槽内置有一个滚珠，腿部感应装置设置在被测者的腿上，其中，

滚珠感应器，用于根据滚珠滚动时所产生的光电脉冲信号，计算出滚珠在垂直和水平方向的位移变化以及行走速度，再将该位移变化及行走速度输出至数据处理模块；

测距环，用于实时监测实验者与圆形底座的边界的距离，并将边界距离输出至虚拟现实模拟模块；

腿部感应装置，用于存储实验者抬腿幅度和方向变化并将其输出给数据处理模块；

可佩戴式头显，用于测出实验者眼部活动数据并将其输出至数据输出模块；

数据处理模块，用于收集滚珠感应器提供的轨迹数据，轨迹数据包括位移变化以及行走速度，同时根据腿部感应装置提供的抬腿幅度和方向变化对轨迹数据进行校准处理，并将校准好的轨迹数据传输到虚拟现实模拟模块；还用于将接收到的测距环提供的边界距离直接传输到虚拟现实模拟模块；

路网仿真模块，用于搭建交通环境模型，将交通环境模型实时同步至虚拟现实模拟模块；

虚拟现实模拟模块，用于以路网仿真模块提供的交通环境模型搭建虚拟现实环境，并将其传输给可佩戴式头显；还用于接收数据处理模块提供的轨迹数据，实现实验者在虚拟现实环境中的同步还原，并生成人物坐标点位并将其传至路网仿真模块；还用于当接收到的边界距离小于预设距离值时，以提醒实验者后退或者调整方向远离边界；路网仿真模块根据接收到的人物坐标点位，生成车辆与人物相对运动轨迹并将其传至数据输出模块；