模拟驾驶器山区道路虚拟驾驶研究 virtual driving on mountain roads for driving simulators.pdfVIP

口’1 2012年第23巷弟 别 ElectronicSci．＆ Tech．／Sep．15．2012 模拟驾驶器 山区道路虚拟驾驶研究 王振军 ，杜宝江 ，弓丽静 ，刘 坡 (1．人民交通出版社，北京 100011；2．上海理工大学 虚拟制造技术研究院，上海 200093) 摘 要 针对山区道路模拟驾驶体验的特点，提 出了模拟驾驶场景中预定义和路面感应计算相结合的实时控制虚 拟车辆运行方法。在虚拟场景中预定义 自走车辆运动轨迹，通过时间控制位置和方位的线性插补方法使其运行。对于 驾驶车辆模型，文中用方向盘信号和车辆轮胎在路面的空间位置坐标实时计算车辆的位置和方位姿态，使车辆行驶与 山区路面的坡度、弯道倾斜、粗糙度等状况等相吻合，增强了山区道路安全驾驶的真实体验感。 关键词 模拟驾驶 ；山区道路 ；路面感应 ；安全体验 ；车辆方 向 中图分类号 TP391．9 文献标识码 A 文章编号 1007—7820(2012)09—063—04 VirtualDrivingonM ountainRoadsforDrivingSimulators WANGZhenjun，DUBaojiang，GONGLijing，LIUPo (1．CommunicationsPress，Beijing100011，China；2．ResearchInstituteof VirtualManufacturingTechnology，UniversityofShanghaiforScienceandTechnoloyg ，Shanghai200093，China) Abstract In view ofthefeatureofthevirtualdrivingexperienceODmountain roads，thispaperputsforwarda methodofcontrollingthevirtualvehicleinrealtimebypredefiningandcalculatingroadsurfaceinduction．Thetraj- ectoryofthevehicleispredefinedinthevirtualsceneandthelinearinterpolationmethodofcontrollingpositionand orientationbytimeisadoptedtomakeitFun．Forthedrivingmodel，thispapercalculatesthep6sitionandorienta· tionofthevehiclethroughthesteeringwheelsignalandthespacecoordinateoftiresintheground，makingthedriv— ingsuitableforthegradientslopeandroughnessoftheroadandthusimprovingtherealsenseofsafedrivingonthe mountainroad． Keywords drivingsimulator；mountainroad；roadsurfaceinduction；securityexperience；vehicledirection 我国是一个多山国家 ，山区占国土面积的50％ ， 技术进行分析，找出关键因素，系统实现要求如下： 车辆在 山区行驶易出现交通事故。据统计，每年 山区 (1)场景模拟 。山区虚拟场景应根据真实道路情 发生的交通事故约 占总交通事故的30％[2j，因此利用 况进行高精度三维建模，突出山区道路的崎岖险峻，如 模拟驾驶器来提高驾驶员的山区道路驾驶技能和安全 悬崖峭壁、高悬的桥梁、幽暗的涵洞、狭窄的盘旋道、急 意识是重要的。传统的模拟驾驶器主要用于场 内考试 转弯道、连续大坡度的上下坡道、路面碎石等，以构造 道路的驾驶技能训练，对 山区道路驾驶的真实环境体 真实的山区道路状况环境，提高驾驶员的视觉感受度。