汽車模擬駕駛器是采用虛擬現實仿真技術通過軟硬件,通過視覺、聽覺、體感營造真實的駕駛環境和視角,展示汽車駕駛的特性和性能,為駕駛學員提供一個虛擬的可靠的駕駛訓練環境。學員可以通過模擬器操作部件在虛擬環境中駕駛學習,發生交互,從而提升駕駛技能。我國的模擬駕駛器應用相對于發達國家來說相對較晚,但使用模擬駕駛器教育已成為未來駕培教育的趨勢。
模擬駕駛器在駕駛員培訓領域內應用涉及到模擬裝置設計、視景系統設計、駕校管理、信息化數據處理等多方面內容。國內也有一些公司針對駕駛員培訓開發了汽車模擬駕駛器,但是這些產品的技術水平高低不一:
第一類,由簡單的汽車仿真部件和類似游戲的軟件系統搭上一個簡單的顯示屏組成,價格低廉,功能缺乏;
第二類,產品具有一定的工業設計,但是由于缺乏核心的產品研發和技術,產品的軟件功能難以真正起到幫助學員學車訓練;
第三類,根據駕校的教學經驗總結,產品在軟件上對汽車駕駛技能培養有系統性的規劃,能夠進行定制開發,在硬件上與真車有較高的行為相似度。
第一類產品只能解決學員簡單的認知需求,第二類產品不具備高沉浸感,教學環節設置也不切合駕校需求,也難以實現駕駛的互動性,第三類產品在技術上實現高仿真度,在教學設計上根據實體駕校教學經驗合理設置教學模塊,為現階段市場上真正對學員和駕校有用的模擬器。
以中智仿真睿航系列模擬器為例,一臺能真正幫助教學的汽車駕駛模擬器需要包括以下功能:
(1) 駕駛視景
① 駕駛視景應顯示駕駛員視角的前方可視域范圍內的場景、車輛駕駛艙的操作臺;
② 車輛左后鏡可視域范圍內的場景;
③ 車輛右后鏡可視域范圍內的場景;
④ 車輛中央后視鏡可視域范圍內的場景;
⑤ 模擬駕駛運行時,操縱裝置的操作與視景顯示及視景聲音實時響應,顯示內容實時刷新;
(2) 模擬駕駛功能
① 自動加載三維虛擬場景、車輛模型;
② 自動創建虛擬的駕駛環境;
③ 創建道路動態AI車輛
④ 模擬道路行人及電動車行駛
(3) 三維場景
三維場景包括如下內容:中國建筑風格城市道路:低速路、快速路、高速路;地面標識標線,包括行車道的停車、限速等安全標志、警示燈、警示牌、行車道的反光警示柱、防撞柱、紅綠燈等模型等;車輛的幾何外觀模型應當包含但不限于以下類型車輛:轎車、大巴車、電動車;包含行人的幾何外觀模型及動作所涉及的常規設施設備,如:消防水管、排水井蓋、雪糕筒、三角架等;
(4) 天候系統
駕駛員可以在駕駛過程中選擇不同的天氣情況(晴天、霧天、黑夜)進行練習;
業務管理員可以在制定考試計劃時,定制考試時的天氣情況;
(5) 汽車仿真動力特性
模擬車輛應具有一定的汽車動力特性,包括車輛加減速、轉向等
同時在與其他物體發生碰撞時能通過方向盤反饋給駕駛員
(6) 動態障礙物模擬
預加載場景過程中同時生成模擬城市道路中行駛遇到動態障礙物如:行人、機動車、電動車。并支持預選動態障礙物在場景中生成的密度
(7) 駕駛過程評價
根據道路法設定交通運行規則,對駕駛員提交的駕駛過程中的違規行為進行記錄,并支持導出