產品簡介

  研(yan)(yan)究型汽車(che)駕(jia)駛(shi)模(mo)擬器是一款(kuan)定位于高校和科研(yan)(yan)機構開展自動(dong)(dong)駕(jia)駛(shi)仿真、交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)安全和駕(jia)駛(shi)行為(wei)(wei)(wei)相關(guan)研(yan)(yan)究的(de)專(zhuan)業產品(pin)。研(yan)(yan)究型汽車(che)駕(jia)駛(shi)模(mo)擬器不僅提供逼真道路(lu)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)仿真場景(jing)、真實感(gan)駕(jia)駛(shi)模(mo)擬座艙，還提供更(geng)為(wei)(wei)(wei)精確的(de)駕(jia)駛(shi)操縱傳感(gan)器輸出，以及滿足研(yan)(yan)究所需的(de)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)場景(jing)編(bian)輯系統(tong)、人(ren)車(che)路(lu)環境(jing)測試云平臺、駕(jia)駛(shi)員(yuan)視線分(fen)(fen)析系統(tong)、駕(jia)駛(shi)員(yuan)生理測量系統(tong)、駕(jia)駛(shi)員(yuan)運動(dong)(dong)捕捉動(dong)(dong)作分(fen)(fen)析系統(tong)、駕(jia)駛(shi)行為(wei)(wei)(wei)分(fen)(fen)析系統(tong)等；具備定制和升級能力，能滿足多種道路(lu)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)和駕(jia)駛(shi)行為(wei)(wei)(wei)相關(guan)研(yan)(yan)究的(de)實際(ji)科研(yan)(yan)需求。 

 駕駛行為分析功(gong)能

   模擬器各傳(chuan)感器的輸(shu)出(chu)參(can)數(shu)與駕(jia)駛(shi)(shi)操作視頻(pin)之間，以及仿(fang)真(zhen)系統(tong)(tong)場(chang)景之間具備同步功能(neng)。仿(fang)真(zhen)系統(tong)(tong)虛(xu)擬場(chang)景中的事件、駕(jia)駛(shi)(shi)人操作傳(chuan)感器的時刻、操作量(liang)，以及駕(jia)駛(shi)(shi)人動作視頻(pin)之間通過(guo)特(te)定的控制協議實現高精(jing)度(du)同步，便于開(kai)展(zhan)駕(jia)駛(shi)(shi)行為特(te)性研究；專(zhuan)業(ye)開(kai)發(fa)駕(jia)駛(shi)(shi)人行為分析(xi)系統(tong)(tong)不僅(jin)能(neng)回(hui)放駕(jia)駛(shi)(shi)人全過(guo)程的駕(jia)駛(shi)(shi)過(guo)程的視頻(pin)，還(huan)能(neng)同步將(jiang)其操作狀(zhuang)態(tai)（如轉(zhuan)向、制動、變(bian)道等(deng)）配(pei)合(he)視頻(pin)進行輸(shu)出(chu)；同時，配(pei)合(he)配(pei)套的采集設備，還(huan)能(neng)準確回(hui)放在這些操作狀(zhuang)態(tai)前后，駕(jia)駛(shi)(shi)人的生理、心(xin)理狀(zhuang)態(tai)參(can)數(shu)（如眼動、心(xin)率、血壓、皮電、呼吸等(deng)）的變(bian)化值。

 高精(jing)度傳感器

   特(te)有的傳(chuan)感器(qi)模塊(kuai)采(cai)用高精(jing)度(du)傳(chuan)感器(qi)采(cai)集(ji)駕駛(shi)人(ren)的操控信息，包括方向盤轉(zhuan)角、方向盤扭(niu)矩、制(zhi)(zhi)動踏板行程(cheng)、制(zhi)(zhi)動踏板加速度(du)、油(you)門(men)踏板行程(cheng)、油(you)門(men)踏板加速度(du)，并可(ke)根據客戶要求(qiu)指(zhi)定加裝特(te)別精(jing)度(du)或樣(yang)式的傳(chuan)感器(qi)

實車駕駛模擬(ni)座(zuo)艙(cang)

   駕駛(shi)模擬(ni)座艙采(cai)用實車儀表臺、座椅等(deng)操控部件，駕乘(cheng)感受真實。方向盤采(cai)用ASWS主動(dong)(dong)轉(zhuan)向輪系(xi)統模擬(ni)駕駛(shi)過程中方向盤的回(hui)正力(li)矩，助力(li)轉(zhuan)向等(deng)操作(zuo)手感；油門踏(ta)板、制動(dong)(dong)踏(ta)板、離合踏(ta)板安(an)(an)裝(zhuang)布(bu)置(zhi)均參(can)照同車型的參(can)數(shu)進行安(an)(an)裝(zhuang)，力(li)求人(ren)機(ji)界面的高度和諧統一與(yu)自然。

逼真駕駛操縱感受
     研究型駕駛模擬器采用多自由度汽車行駛動力學模型，精確解算每一時刻車輛的運動姿態。動力學解算部分采用模塊化設計，可根據用戶的實際需求，提供3自由度、11自由度、17自由度動力學解算功能，為汽車駕駛模擬的操縱感受提供技術保證；如有需要，可配合參數輸出模塊，提供定制化動力學參數輸出到外部網絡、文件或數據庫。

概述

研究(jiu)型汽車(che)(che)駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)模(mo)擬(ni)器是一款定位(wei)于高校(xiao)和(he)科研機構開展交通安全和(he)駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)行為(wei)相關研究(jiu)的(de)專業(ye)產(chan)品。研究(jiu)型汽車(che)(che)駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)模(mo)擬(ni)器不(bu)僅提(ti)供逼(bi)真道(dao)路交通仿真場景(jing)、真實(shi)感(gan)駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)模(mo)擬(ni)座艙，還(huan)提(ti)供更為(wei)精確的(de)駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)操縱(zong)傳感(gan)器輸出(chu)，以及滿足研究(jiu)所需(xu)的(de)交通場景(jing)編(bian)輯(ji)系統(tong)(tong)(tong)、駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)員視線分(fen)(fen)析(xi)系統(tong)(tong)(tong)、駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)員生理測量(liang)系統(tong)(tong)(tong)、駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)員運動捕捉(zhuo)動作分(fen)(fen)析(xi)系統(tong)(tong)(tong)、駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)行為(wei)分(fen)(fen)析(xi)系統(tong)(tong)(tong)等(deng)；具(ju)備定制和(he)升級能力，能滿足多種道(dao)路交通和(he)駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)行為(wei)相關研究(jiu)的(de)實(shi)際科研需(xu)求。

駕駛行為分析功能

模擬器各傳感器的輸出參數與駕駛操作視頻之間，以及仿真系統場景之間具備同步功能。仿真系統虛擬場景中的事件、駕駛人操作傳感器的時刻、操作量，以及駕駛人動作視頻之間通過特定的控制協議實現高精度同步，便于開展駕駛行為特性研究；專業開發駕駛人行為分析系統不僅能回放駕駛人全過程的駕駛過程的視頻，還能同步將其操作狀態（如轉向、制動、變道等）配合視頻進行輸出；同時，配合配套的采集設備，還能準確回放在這些操作狀態前后，駕駛人的生理、心理狀態參數（如眼動、心率、血壓、皮電、呼吸等）的變化值。

高精度傳感器

特有的傳感器(qi)模塊采用高精度(du)傳感器(qi)采集(ji)駕駛人的操控信息，包括(kuo)方(fang)向盤轉(zhuan)角、方(fang)向盤扭矩、制(zhi)動(dong)踏(ta)板行程、制(zhi)動(dong)踏(ta)板加速(su)度(du)、油門踏(ta)板行程、油門踏(ta)板加速(su)度(du)，并(bing)可(ke)根據客戶要求指定加裝(zhuang)特別(bie)精度(du)或樣(yang)式的傳感器(qi)

實車駕駛模擬座艙

駕駛模擬座艙采用實車儀表臺、座椅等操控部件，駕乘感受真實。方向盤采用ASWS主動轉向輪系統模擬駕駛過程中方向盤的回正力矩，助力轉向等操作手感；油門踏板、制動踏板、離合踏板安裝布置均參照同車型的參數進行安裝，力求人機界面的高度和諧統一與自然。

逼真駕駛操縱感受

研究型(xing)駕駛(shi)模(mo)(mo)(mo)擬器(qi)采用多自(zi)由(you)(you)度(du)汽車行駛(shi)動(dong)力學(xue)(xue)模(mo)(mo)(mo)型(xing)，精確(que)解算(suan)每一時(shi)刻(ke)車輛(liang)的(de)運動(dong)姿態。動(dong)力學(xue)(xue)解算(suan)部分采用模(mo)(mo)(mo)塊化(hua)(hua)設(she)計，可根據用戶的(de)實際需(xu)求，提(ti)(ti)供3自(zi)由(you)(you)度(du)、11自(zi)由(you)(you)度(du)、17自(zi)由(you)(you)度(du)動(dong)力學(xue)(xue)解算(suan)功能，為汽車駕駛(shi)模(mo)(mo)(mo)擬的(de)操縱感受提(ti)(ti)供技術保證；如有需(xu)要，可配合參(can)數(shu)(shu)輸(shu)(shu)出(chu)模(mo)(mo)(mo)塊，提(ti)(ti)供定(ding)制化(hua)(hua)動(dong)力學(xue)(xue)參(can)數(shu)(shu)輸(shu)(shu)出(chu)到外部網(wang)絡、文件或數(shu)(shu)據庫。

HMI汽車駕駛(shi)模擬(ni)器(qi)與交(jiao)通虛擬(ni)仿真實(shi)驗(yan)室(shi)
 

產(chan)品(pin)簡介

   研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)型汽車駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)模擬器(qi)是一款定位于高校和(he)(he)科(ke)研(yan)(yan)機構開展自動駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)仿真(zhen)、交(jiao)通(tong)安全和(he)(he)駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)行為相關研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)的專(zhuan)業產品。研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)型汽車駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)模擬器(qi)不(bu)僅提(ti)供逼真(zhen)道(dao)路(lu)交(jiao)通(tong)仿真(zhen)場景、真(zhen)實感駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)模擬座艙，還提(ti)供更為精確的駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)操縱傳感器(qi)輸出，以(yi)及滿足研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所需的交(jiao)通(tong)場景編(bian)輯系統(tong)(tong)(tong)(tong)、人(ren)車路(lu)環境測試云(yun)平臺、駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)員(yuan)視線分(fen)析(xi)系統(tong)(tong)(tong)(tong)、駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)員(yuan)生理測量系統(tong)(tong)(tong)(tong)、駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)員(yuan)運動捕(bu)捉動作分(fen)析(xi)系統(tong)(tong)(tong)(tong)、駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)行為分(fen)析(xi)系統(tong)(tong)(tong)(tong)等；具備(bei)定制和(he)(he)升級能(neng)力，能(neng)滿足多種(zhong)道(dao)路(lu)交(jiao)通(tong)和(he)(he)駕(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)(shi)(shi)行為相關研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)的實際(ji)科(ke)研(yan)(yan)需求(qiu)。

1、產品概況：
HMI汽車駕駛模擬器與交通虛擬仿真實驗室主要適用于實現汽車駕駛虛擬仿真模擬、駕駛行為分析研究、智能汽車交互設計、實現車內交互方式研究、實現車車交互方式研究、實現交通流設計編輯及模擬、智能汽車駕駛場景設計與編輯，包括宏觀及微觀模型的設計及編輯等。通過駕駛人行為研究，探索潛在需求，以全新的方式提供產品和服務。

2、研究方向：
1) 研究方向：交通人因工程與駕駛行為分析相關研究
2) 系統軟件：ANSYS VRX Simulator/ErgoLAB Plugin VRX

3、研發目標：
結合項目需求，完成汽車駕駛模擬仿真平臺的開發工作，包括：
（1）實現汽車駕駛虛擬仿真模擬、自動駕駛仿真模擬。
（2）實現車內人機交互方式研究。
（3）實現駕駛人與智能車輛車車交互方式研究。
（4）實現汽車駕駛場景設計與編輯，包括宏觀及微觀模型的設計及編輯等。
（5）實現交通流設計編輯及模擬。

4、 硬件配置：
硬件配置主要包括投影幕（實現180°視角）、實車模擬器（包含電控系統）和投影系統組成，實現高仿真的駕駛模擬；客戶可根據需要設置實驗觀測控制區，主要由實驗臺、實驗座椅和控制臺等組成，實現實車模擬控制、觀測及數據記錄、分析等功能。
（1）交通視景仿真系統
視景系統由視景計算機、投影及顯示系統、融合系統組成。圖如下：
　技術特點：
² 支持可軟件配置的多通道顯示。
² 支持軟件和硬件多通道融合系統。
² 包含數字視景錄制回放。
（2）模擬器座艙
模擬器座艙由實車改裝，包括：
² 數據采集CAN總線控制板改造；
² 儀表總成及組合開關改裝；
² 三踏板、方向盤、手剎、擋位各操作機構改裝。
（3）180度柱形投影方案
采用：視景計算機—融合器—投影機方案，使用3臺視景計算機生成5760*1200分辨率的圖像，并通過三分屏輸出，通過融合器到投影機投射到弧形幕。

 

視景與駕駛操作互動可采集車輛內部操作信息，并作用于視景，形成聯動。
此方案為標準的汽車駕駛虛擬方案，我們提供的方案是高端的投影機，每個投影機的分辨率為1920×1200，此方案的優點是虛擬現實顯示效果好，不易導致眩暈，且運行可靠，易于升級，實現180°視角的視景系統。
投影機采取吊裝方式：安裝至室內頂棚，可以便于取電，并固定較為穩定，但不宜維護和拆裝。
投影幕：金屬硬質幕，對于噴涂的均勻度，及選用材質有較高要求，
（4）電控系統
電控系統包括控制信號采集、傳輸、記錄及反饋。
控制信號采集：車輛控制信息通過傳感器、儀表等設備采集之后，傳輸給計算機，形成控制信息記錄，轎車實車的信號采集包括：方向盤轉角、檔位、踏板、轉速、車速等等；
信號傳輸：為避免現場傳輸信號干擾，采用鐵質線槽，為信號傳輸提供屏蔽，同時保護傳輸線。
數據記錄：電控系統所形成的控制信息，通過ErgoLAB Plugin VRX軟件，存儲于本地控制主機中。
反饋：為配合主動安全系統工作，在視景與電控系統互動過程中，啟用優先級設置，已形成主動安全系統的有效控制反饋。
協議的制定需根據最終的實車車型來確定。
（5）電腦系統
為了驅動完整的模擬器，需要2個電腦：一個監控和一個視景系統工作站。

5、軟件配置設計
（1）模擬開發接口
本項目中駕駛模擬仿真軟件采用美國ANSYS公司與法國AVS公司聯合開發的ANSYS VRX Simulator軟件，它可以通過軟件組件非常容易地進行模擬和再現非常現實的駕駛環境。可實現圖形化的仿真場景開發工具、用于自行設計、模擬各類交通環境、開發不同交通素材；能夠導入源于3DS Max, Google libraries、Intempora RTMaps 等生成的各種模型；能夠提供與第三方數據采集裝置采集的數據時間同步接口。

   ▲大燈燈光的模擬

▲夜間道路模擬

駕駛行(xing)為分析功能

   通(tong)過ErgoLAB Plugin VRX人車路(lu)環境測試云平臺模(mo)擬(ni)器各傳(chuan)感器的(de)(de)(de)(de)輸出參(can)數(shu)與(yu)駕(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)操作視(shi)頻(pin)(pin)之(zhi)間，以(yi)及仿真系(xi)統場(chang)景之(zhi)間具(ju)備同(tong)步(bu)(bu)功(gong)能(neng)。仿真系(xi)統虛(xu)擬(ni)場(chang)景中(zhong)的(de)(de)(de)(de)事件、駕(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)人(ren)(ren)操作傳(chuan)感器的(de)(de)(de)(de)時刻、操作量(liang)，以(yi)及駕(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)人(ren)(ren)動(dong)作視(shi)頻(pin)(pin)之(zhi)間通過特定的(de)(de)(de)(de)控制協議實現高精度同(tong)步(bu)(bu)，便(bian)于開(kai)展駕(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)行為特性研究；專業開(kai)發駕(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)人(ren)(ren)行為分析系(xi)統不僅能(neng)回(hui)放駕(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)人(ren)(ren)全過程的(de)(de)(de)(de)駕(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)過程的(de)(de)(de)(de)視(shi)頻(pin)(pin)，還能(neng)同(tong)步(bu)(bu)將(jiang)其操作狀態（如(ru)轉向、制動(dong)、變道等）配(pei)合視(shi)頻(pin)(pin)進行輸出；同(tong)時，配(pei)合配(pei)套(tao)的(de)(de)(de)(de)采集設(she)備，還能(neng)準確回(hui)放在這些操作狀態前后，駕(jia)(jia)(jia)(jia)駛(shi)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)生理、心理狀態參(can)數(shu)（如(ru)眼動(dong)、心率(lv)、血壓(ya)、皮電、呼吸等）的(de)(de)(de)(de)變化值。

高精度傳感器

   特有的傳感器(qi)模塊采用(yong)高精度傳感器(qi)采集駕駛人的操控信息，包括方(fang)向(xiang)盤(pan)轉角、方(fang)向(xiang)盤(pan)扭(niu)矩、制(zhi)動踏(ta)板行(xing)(xing)程、制(zhi)動踏(ta)板加(jia)速(su)度、油門踏(ta)板行(xing)(xing)程、油門踏(ta)板加(jia)速(su)度，并可根據(ju)客戶要求(qiu)指定(ding)加(jia)裝特別精度或樣式的傳感器(qi)

實車駕駛(shi)模擬座艙

   駕(jia)駛模(mo)擬座艙采用實車儀表臺、座椅等操控(kong)部件，駕(jia)乘感受真實。方(fang)向(xiang)盤采用ASWS主(zhu)動(dong)(dong)轉向(xiang)輪系統模(mo)擬駕(jia)駛過(guo)程(cheng)中方(fang)向(xiang)盤的回正力矩，助力轉向(xiang)等操作手感；油門(men)踏(ta)板、制動(dong)(dong)踏(ta)板、離合踏(ta)板安裝(zhuang)布置均參照同(tong)車型的參數進行安裝(zhuang)，力求人(ren)機界面的高度和諧統一(yi)與(yu)自然(ran)。

逼真駕駛操縱感受
     研究型駕駛模擬器采用多自由度汽車行駛動力學模型，精確解算每一時刻車輛的運動姿態。動力學解算部分采用模塊化設計，可根據用戶的實際需求，提供3自由度、11自由度、17自由度動力學解算功能，為汽車駕駛模擬的操縱感受提供技術保證；如有需要，可配合參數輸出模塊，提供定制化動力學參數輸出到外部網絡、文件或數據庫。

應(ying)用領(ling)域

² Human factors 人因工程研究(jiu)

§ Driver behaviour駕(jia)駛人(ren)行為(wei)研究

§ Driver fatigue and sleepiness駕駛人疲勞研究

§ Drowsiness, drugs influence嗜睡，藥物(wu)影(ying)響研究

§ Distraction分心

§ Traffic conditions, vehicle/infrastructure interaction交通狀況，車輛(liang)/基礎設施(shi)相互作用

§ Human / systems interaction人(ren)與系統交(jiao)互研究/人與AI交(jiao)互研究

² Vehicle engineering車(che)輛工程

§ System ergonomics & MMI系(xi)統人機工(gong)程學和系(xi)統人機交互界面研究(jiu)

§ ADAS, ITS, Headlight駕駛輔助系(xi)統，智能交通系(xi)統(tong)，頭燈研究

§ Autonomous vehicle汽車自動駕駛研究

§ Dynamics, Vehicle behaviour動力學，車輛(liang)行為研究

§ HIL硬件在環研(yan)究