安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統的製作方法

2023-09-16 20:44:55

安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統，其特徵在於，包括：顯示部件、音效部件、操控部件、輸入部件、信號採集處理部件、主控計算機部件、座艙部件；所述主控計算機部件內置有正確使用車燈訓練考試模塊、安全文明使用車燈體驗模塊，所述主控計算機部件分別連接所述顯示部件、音效部件，操控部件集成設置於所述座艙部件中，操控部件、輸入部件連接所述信號採集處理部件，信號採集處理部件連接主控計算機部件。本發明通過正確使用車燈訓練考試模塊、安全文明使用車燈體驗模塊，能夠使得駕駛學員掌握夜間汽車燈光正確操作方法，體驗不安全文明使用汽車燈光的危害，提高駕駛學員的夜間道路駕駛安全意識和技能水平。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及交通安全宣傳教育領域，尤其是一種汽車燈光訓練體驗系統。 安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統

【背景技術】
[0002] 汽車燈光訓練體驗系統藉助虛擬實境技術營造一個虛擬的汽車燈光駕駛訓練考 試環境，通過模擬裝置中顯示部件、操控部件等實現駕駛操作與交通虛擬環境的實時交互， 從而進行駕駛訓練考試。模擬駕駛環境與真實駕駛幾乎完全相同，能夠根據需要仿真夜間 道路交通場景，在無汙染、無實際道路交通安全隱患、無場地與道路訓練條件制約、低成本 的情況下實現駕駛人在汽車燈光正確使用方面進行教育和訓練。
[0003] 現有技術中，汽車燈光訓練體驗系統還存在較多不足，主要表現為：道路交通場景 的逼真度不夠，與實際道路差距較大，不能有效反映道路的，標誌標線及信號燈等交通設施 設置不規範合理；模擬的燈光效果不全面，缺乏真實感，不能有效表現駕駛過程中的環境燈 光、道路設施反光、車輛燈光和遠近光燈交互燈光影等效果；不能正確考核評價使用汽車燈 光操作，特別是針對某些複雜道路交通環境下的燈光操作過程。基於上述不足，汽車燈光訓 練體驗系統還沒有廣泛應用於駕駛人駕駛技能培訓與考試。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在於提供一種安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統，其使得駕駛學 員通過模擬駕駛方式學習正確使用汽車燈光技能，體驗典型不安全文明使用車燈的危害， 提高駕駛學員的夜間道路駕駛安全意識和技能水平。本發明採用的技術方案是： 一種安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統，其特徵在於，包括：顯示部件、音效部件、操 控部件、輸入部件、信號採集處理部件、主控計算機部件、座艙部件；所述主控計算機部件內 置有正確使用車燈訓練考試模塊、安全文明使用車燈體驗模塊，所述主控計算機部件分別 連接所述顯示部件、音效部件，操控部件集成設置於所述座艙部件中，操控部件、輸入部件 連接所述信號採集處理部件，信號採集處理部件連接主控計算機部件； 所述正確使用車燈訓練考試模塊，內部構建有夜間行駛仿真道路交通環境；夜間行駛 仿真道路交通環境包括主要由道路元素、路面交通標誌標線、交通信號燈構成的夜間道路 模擬場景，以及模擬交通組織構成的動態仿真交通流；動態仿真交通流為至少由機動車、非 機動車、行人三類交通參與者模型按照通行規則在道路中進行交通行為形成的交通流； 通過駕駛學員在夜間行駛仿真道路交通環境下駕駛操作，正確使用車燈訓練考試模塊 按照正確使用車燈評判規則，對駕駛學員是否正確規範操作燈光進行判斷評價； 所述安全文明使用車燈體驗模塊，內部構建有夜間行駛仿真道路交通環境；安全文明 使用車燈體驗模塊內構建的夜間行駛仿真道路交通環境亦包含主要由道路元素、路面交通 標誌標線、交通信號燈構成的夜間道路模擬場景，以及動態仿真交通流；動態仿真交通流為 至少由機動車、非機動車、行人三類交通參與者模型按照通行規則在道路中進行交通行為 形成的交通流；並在道路沿線設置有若干日常駕駛中不安全文明使用車燈危險交通事件； 安全文明使用車燈體驗模塊用於供駕駛學員體驗夜間不安全文明使用車燈行為的危 害，並通過顯示部件介紹不安全文明使用車燈危害知識。
[0005] 本發明的優點在於：通過正確使用車燈訓練考試模塊、安全文明使用車燈體驗模 塊，能夠使得駕駛學員掌握夜間汽車燈光正確操作方法，體驗不安全文明使用汽車燈光的 危害，提高駕駛學員的夜間道路駕駛安全意識和技能水平。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1為本發明的結構組成示意圖。
[0007] 圖2為本發明的正確使用車燈訓練考試模塊夜間操作燈光判斷流程圖。
[0008] 圖3為本發明的安全文明使用車燈體驗模塊示意圖。
[0009] 圖4為本發明的燈光使用正確程度評價過程示意圖。
[0010] 圖5為本發明的安全文明使用車燈體驗過程示意圖。

【具體實施方式】
[0011] 下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0012] 本發明所提出的安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統，如圖1所示，包括：顯示部 件、音效部件、操控部件、輸入部件、信號採集處理部件、主控計算機部件、座艙部件；所述主 控計算機部件內置有正確使用車燈訓練考試模塊、安全文明使用車燈體驗模塊，所述主控 計算機部件分別連接所述顯示部件、音效部件，操控部件集成設置於所述座艙部件中，操控 部件、輸入部件連接所述信號採集處理部件，信號採集處理部件連接主控計算機部件。
[0013] 顯示部件採用平板顯示器。操控部件包含方向盤、油門、剎車、燈光操作部件(如各 燈光開關，轉向燈切換開關、遠近光燈切換開關）等。座艙部件為一個模擬車內駕駛空間的 構件。
[0014] 所述正確使用車燈訓練考試模塊，內部構建有夜間行駛仿真道路交通環境；夜間 行駛仿真道路交通環境包括主要由道路元素、路面交通標誌標線、交通信號燈構成的夜間 道路模擬場景，以及模擬交通組織構成的動態仿真交通流。其中道路元素包括路段、交叉 路口、岔道、橋梁、隧道、坡路、急彎等。而動態仿真交通流為至少由機動車、非機動車、行人 三類交通參與者模型按照通行規則在道路中進行交通行為形成的交通流，動態仿真交通流 能夠提供更為真實的虛擬駕駛環境。通過駕駛學員在夜間行駛仿真道路交通環境下駕駛操 作，正確使用車燈訓練考試模塊按照正確使用車燈評判規則，對駕駛學員是否正確規範操 作燈光進行判斷評價；如圖2所示，具體包括下述判斷評價過程： 當進入夜間駕駛環境時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件開啟車輛前照燈、示廓 燈和後位燈，以評判駕駛學員夜間是否正確開啟燈光；若夜間開啟燈光則操作正確，通過該 項考核；若夜間沒有開啟燈光則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間行駛前方有同向行駛車輛時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件開啟近光 燈或將遠光燈變換為近光燈，以評判駕駛學員夜間同方向近距離跟車行駛時是否使用遠光 燈；若遇到這種交通情況，關閉遠光燈，則操作正確，並通過該項考核；若使用遠光燈，則操 作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間駕駛通過急彎、坡路、拱橋、人行橫道或者沒有交通信號燈控制的路口時，判斷 駕駛學員是否通過燈光操作部件交替使用遠近光燈示意，若交替使用遠近光燈示意，則操 作正確，並通過該項考核；若未交替使用遠近光燈示意，則操作不正確，正確使用車燈訓練 考試不合格； 當夜間駕駛遇前方對向車輛會車時，判斷駕駛學員是否在相距對方向來車150米外通 過燈光操作部件改用近光燈，以評判夜間會車時是否按規定使用近光燈；若遇到這種交通 情況，使用近光燈，則操作正確，並通過該項考核；若使用遠光燈，則操作不正確，正確使用 車燈訓練考試不合格； 當夜間駕駛通過路口時，判斷駕駛學員是否在進入路口前通過燈光操作部件開啟近光 燈或將遠光燈變換為近光燈，若關閉遠光燈且使用近光燈，則操作正確，並通過該項考核； 若使用遠光燈，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間駕駛超車時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件交替使用遠近光燈提醒被超 越車輛，若交替使用遠近光燈，則操作正確，並通過該項考核；若未交替使用遠近光燈，則操 作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間在有路燈、照明良好的道路上行駛時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件使 用遠光燈，若在有路燈、照明良好的道路上行駛關閉遠光燈且使用近光燈，則操作正確，並 通過該項考核；若使用遠光燈，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間在路邊臨時停車時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件關閉前照燈或開啟示 廓燈，若在路邊臨時停車時，關閉前照燈且開啟示廓燈，則操作正確，並通過該項考核；若未 關閉前照燈或未開啟示廓燈，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間進入無照明、照明不良的道路行駛時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件使 用遠光燈，若使用遠光燈，則操作正確，並通過該項考核；若未使用遠光燈且累計次數超過 二次，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當進入霧天行駛時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件使用霧燈、危險報警燈、示廓 燈和後位燈，若霧天行駛使用霧燈、危險報警燈、示廓燈及後位燈，則操作正確，並通過該項 考核；若未使用霧燈、危險報警燈、示廓燈及後位燈，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試 不合格； 當夜間在道路上發生故障或交通事故，妨礙交通又難以移動時，判斷駕駛學員是否通 過燈光操作部件使用危險警報閃光燈，同時使用示廓燈和後位燈，若使用危險警報閃光燈， 且同時使用示廓燈和後位燈，則操作正確，並通過該項考核；否則操作不正確，正確使用車 燈訓練考試不合格。
[0015] 正確使用車燈訓練考試模塊綜合評判駕駛學員的駕駛過程，最後通過顯示部件以 屏幕文字形式顯示評判結果。
[0016] 所述安全文明使用車燈體驗模塊，如圖3所示，內部構建有包含夜間城市道路與 夜間普通公路的夜間行駛仿真道路交通環境；安全文明使用車燈體驗模塊內構建的夜間行 駛仿真道路交通環境亦包含主要由道路元素、路面交通標誌標線、交通信號燈構成的夜間 道路模擬場景，以及動態仿真交通流；動態仿真交通流為至少由機動車、非機動車、行人三 類交通參與者模型按照通行規則在道路中進行交通行為形成的交通流；並在道路沿線設置 有若干日常駕駛中不安全文明使用車燈危險交通事件，如對向車會車使用遠光燈、前方車 輛轉向不使用轉向燈、前方車輛緊急停車、窄路窄橋會車不正確使用燈光等，駕駛學員完成 模擬駕駛體驗後，系統對不安全文明使用車燈行為的危害進行警示與教育。針對駕駛學員 在執行所述安全文明使用車燈體驗模塊過程中，在駕駛學員模擬駕駛結束後，由計算機系 統自動進行多角度駕駛過程回放，並通過文字、圖片等形式介紹典型不安全文明使用車燈 的危害。
[0017] 駕駛學員使用本發明所提出的安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統的工作原理 如下所述：通過主控計算機部件，選擇正確使用車燈訓練考試模塊、安全文明使用車燈體驗 模塊中的一種。
[0018] 選擇正確使用車燈訓練考試模塊時，如圖4所示：進入模擬駕駛訓練考試的環節， 在夜間行駛仿真道路交通環境下，模擬夜間道路駕駛訓練環境，供學員模擬駕駛訓練考試； 學員乘坐在座艙部件中，通過操控部件進行模擬駕駛，信號採集處理部件實時採集駕駛操 作信息並經調理後輸送至主控計算機部件，由主控計算機部件實時運算車輛運行狀態，進 而調度夜間道路模擬場景以及動態仿真交通流，通過顯示部件顯示動態模擬視景，並通過 音效部件輸出仿真聲音，形成與學員實時交互的模擬駕駛環境；模擬駕駛由考試起點開始， 行至考試終點結束，模擬駕駛結束後，顯示部件播放模擬駕駛全程，教員可結合回放畫面對 學員進行夜間安全駕駛知識教育和指導。
[0019] 在模擬駕駛過程中，主控計算機部件連續記錄信號採集處理部件輸入的模擬駕駛 操作信息、仿真運算得出的車輛運行姿態信息、當前駕駛視景範圍內夜間道路模擬場景信 息、動態交通流仿真信息等；按照預設的評判規則庫中的評判標準進行評判；通過顯示部 件以屏幕文字形式顯示評判結果。
[0020] 選擇安全文明使用車燈體驗模塊時，如圖5所示；首先通過輸入部件選擇安全文 明使用車燈駕駛體驗的道路類型：夜間城市道路或夜間普通公路。輸入部件為一些選擇、確 認按鈕以及鍵盤滑鼠等。
[0021] 之後學員通過操控部件進行模擬駕駛體驗，駕駛操作信息由信號採集部件採集處 理部件經調理後輸送至主控計算機部件，由主控計算機部件實時運算車輛運行狀態，進而 調度安全文明使用車燈模擬場景狀態(包括夜間道路模擬場景、動態仿真交通流、不安全文 明使用車燈危險交通事件)，通過顯示部件、音效部件進行輸出，形成與學員實時交互的模 擬駕駛環境；預設的不安全文明使用車燈危險情況發生時，音效部件實施語音提示，指導學 員採取正確的應急處置措施，待車輛靜止或發生碰撞後模擬駕駛體驗過程結束。安全文明 使用車燈模擬駕駛體驗由起點開始，行至終點結束；過程中，模擬駕駛至滿足預設不安全文 明使用車燈危險交通事件觸發條件時，由主控計算機部件進行不安全文明使用車燈危險交 通事件的模擬。
[0022] 模擬駕駛結束之後，顯示部件回放不安全文明使用車燈危險交通事件過程，播放 視角可選擇駕駛視角、前向視角、頂俯視角、後上方俯視角等，教員結合回放畫面對學員進 行安全駕駛知識教育和指導。回放結束後，顯示部件以屏幕文字、圖片形式，介紹典型不安 全文明使用車燈危害知識內容。
【權利要求】
1. 一種安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統，其特徵在於，包括：顯示部件、音效部 件、操控部件、輸入部件、信號採集處理部件、主控計算機部件、座艙部件；所述主控計算機 部件內置有正確使用車燈訓練考試模塊、安全文明使用車燈體驗模塊，所述主控計算機部 件分別連接所述顯示部件、音效部件，操控部件集成設置於所述座艙部件中，操控部件、輸 入部件連接所述信號採集處理部件，信號採集處理部件連接主控計算機部件； 所述正確使用車燈訓練考試模塊，內部構建有夜間行駛仿真道路交通環境；夜間行駛 仿真道路交通環境包括主要由道路元素、路面交通標誌標線、交通信號燈構成的夜間道路 模擬場景，以及模擬交通組織構成的動態仿真交通流；動態仿真交通流為至少由機動車、非 機動車、行人三類交通參與者模型按照通行規則在道路中進行交通行為形成的交通流； 通過駕駛學員在夜間行駛仿真道路交通環境下駕駛操作，正確使用車燈訓練考試模塊 按照正確使用車燈評判規則，對駕駛學員是否正確規範操作燈光進行判斷評價； 所述安全文明使用車燈體驗模塊，內部構建有夜間行駛仿真道路交通環境；安全文明 使用車燈體驗模塊內構建的夜間行駛仿真道路交通環境亦包含主要由道路元素、路面交通 標誌標線、交通信號燈構成的夜間道路模擬場景，以及動態仿真交通流；動態仿真交通流為 至少由機動車、非機動車、行人三類交通參與者模型按照通行規則在道路中進行交通行為 形成的交通流；並在道路沿線設置有若干日常駕駛中不安全文明使用車燈危險交通事件； 安全文明使用車燈體驗模塊用於供駕駛學員體驗夜間不安全文明使用車燈行為的危 害，並通過顯示部件介紹不安全文明使用車燈危害知識。
2. 如權利要求1所述的安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統，其特徵在於： 所述正確使用車燈訓練考試模塊對駕駛學員是否正確規範操作燈光進行判斷評價，具 體包括： 當進入夜間駕駛環境時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件開啟車輛前照燈、示廓 燈和後位燈，以評判駕駛學員夜間是否正確開啟燈光；若夜間開啟燈光則操作正確，通過該 項考核；若夜間沒有開啟燈光則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間行駛前方有同向行駛車輛時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件開啟近光 燈或將遠光燈變換為近光燈，以評判駕駛學員夜間同方向近距離跟車行駛時是否使用遠光 燈；若遇到這種交通情況，關閉遠光燈，則操作正確，並通過該項考核；若使用遠光燈，則操 作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間駕駛通過急彎、坡路、拱橋、人行橫道或者沒有交通信號燈控制的路口時，判斷 駕駛學員是否通過燈光操作部件交替使用遠近光燈示意，若交替使用遠近光燈示意，則操 作正確，並通過該項考核；若未交替使用遠近光燈示意，則操作不正確，正確使用車燈訓練 考試不合格； 當夜間駕駛遇前方對向車輛會車時，判斷駕駛學員是否在相距對方向來車預設距離外 通過燈光操作部件改用近光燈，以評判夜間會車時是否按規定使用近光燈；若遇到這種交 通情況，使用近光燈，則操作正確，並通過該項考核；若使用遠光燈，則操作不正確，正確使 用車燈訓練考試不合格； 當夜間駕駛通過路口時，判斷駕駛學員是否在進入路口前通過燈光操作部件開啟近光 燈或將遠光燈變換為近光燈，若關閉遠光燈且使用近光燈，則操作正確，並通過該項考核； 若使用遠光燈，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間駕駛超車時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件交替使用遠近光燈提醒被超 越車輛，若交替使用遠近光燈，則操作正確，並通過該項考核；若未交替使用遠近光燈，則操 作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間在有路燈、照明良好的道路上行駛時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件使 用遠光燈，若在有路燈、照明良好的道路上行駛關閉遠光燈且使用近光燈，則操作正確，並 通過該項考核；若使用遠光燈，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間在路邊臨時停車時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件關閉前照燈或開啟示 廓燈，若在路邊臨時停車時，關閉前照燈且開啟示廓燈，則操作正確，並通過該項考核；若未 關閉前照燈或未開啟示廓燈，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當夜間進入無照明、照明不良的道路行駛時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件使 用遠光燈，若使用遠光燈，則操作正確，並通過該項考核；若未使用遠光燈且累計次數超過 二次，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試不合格； 當進入霧天行駛時，判斷駕駛學員是否通過燈光操作部件使用霧燈、危險報警燈、示廓 燈和後位燈，若霧天行駛使用霧燈、危險報警燈、示廓燈及後位燈，則操作正確，並通過該項 考核；若未使用霧燈、危險報警燈、示廓燈及後位燈，則操作不正確，正確使用車燈訓練考試 不合格； 當夜間在道路上發生故障或交通事故，妨礙交通又難以移動時，判斷駕駛學員是否通 過燈光操作部件使用危險警報閃光燈，同時使用示廓燈和後位燈，若使用危險警報閃光燈， 且同時使用示廓燈和後位燈，則操作正確，並通過該項考核；否則操作不正確，正確使用車 燈訓練考試不合格。
3. 如權利要求1所述的安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統，其特徵在於： 安全文明使用車燈體驗模塊內構建的夜間行駛仿真道路交通環境包含夜間城市道路 與夜間普通公路。
4. 如權利要求3所述的安全文明使用汽車燈光訓練體驗系統，其特徵在於： 通過輸入部件切換夜間城市道路與夜間普通公路。
【文檔編號】G09B19/14GK104103207SQ201410337390
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月15日 優先權日:2014年7月15日
【發明者】高巖, 王峻極, 尤志棟, 周穆雄 申請人:公安部交通管理科學研究所