[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

摘要

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。

主权项

1.一种基于虚拟现实的个性化驾驶习惯训练方案生成方法，其特征在于：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；其中，构造虚拟城市场景包括静态城市场景和动态城市场景；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；步骤1.4基于步骤1.3生成的虚拟城市场景，在道路上进行交通事件的仿真，交通事件包括两部分：(1)行人交通事件仿真，具体为：由步骤1.2生成场景中的行人模型随机生成行走路线，行人模型根据生成的路线自动在场景中移动；(2)车辆交通事件仿真，具体为：由步骤1.2生成场景中的车辆模型随机生成驾驶路线，车辆模型根据生成的路线自动在场景中移动；步骤1.5基于步骤1.3生成的虚拟城市场景，在道路上进行用户驾驶车辆的仿真，根据用户使用的驾驶模拟器的方向盘转角、油门和刹车，由车辆的运动学方程，生成场景中用户驾驶车辆的速度、加速度以及朝向；步骤2获取用户数据；其中，用户数据包括关注力数据和驾驶数据；步骤3检测驾驶习惯：其中，驾驶习惯主要包括如下六类：转弯时是否观察后视镜、转弯时是否开转向灯、变换车道是否观察后视镜、变换车道是否开转向灯、遇到十字路口是否减速以及遇到行人是否停车；步骤3，具体包括如下子步骤：步骤3.1在步骤1中所描述的虚拟城市场景中，随机生成一条路线，用户再按照该条生成路线在虚拟城市场景中驾驶；步骤3.2在步骤3.1中用户的驾驶过程中，获取关注力数据和驾驶数据；其中，关注力数据通过如下操作获取：获取所有时刻用户的视线信息，并将该视线信息与虚拟城市场景中的三维模型相匹配，以获得用户在任意时刻视线所关注的目标的数据即关注力数据；驾驶数据通过如下操作获取：用户通过虚拟驾驶方向盘和脚踏板，获取在所有时刻方向盘的转角以及脚踏板的受力，同时获取虚拟城市场景中用户所驾驶车辆模型的位置及运动速度；步骤3.3分别针对六类驾驶习惯，在转弯处、用户变换车道时、十字路口以及行人出现时设置行为触发器，检测用户的驾驶数据，并根据驾驶数据对各驾驶习惯进行评分；步骤4基于步骤3输出的驾驶习惯评分生成个性化的训练方案，具体为：步骤4.1建立评价训练方案的能量函数；其中，能量函数计算该训练方案与对驾驶员训练目标的符合程度；步骤4.2对于步骤4.1中的能量函数进行优化，获得最优解；其中，该最优解即为个性化训练方案，该个性化训练方案为最符合驾驶员训练的目标的训练方案。