[发明专利]基于虚拟现实的驾驶紧急情况测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟现实的驾驶紧急情况测试系统及方法。该系统包括登录模块、校准模块、任务模块、控制模块和数据库。登录模块用于测试开始前的准备阶段，驾驶员填写自己的相关信息，填写完毕之后登录系统切换场景。校准模块用于驾驶员眼动数据的校准。任务模块主要包括数据记录，情况监测，结果反馈。控制模块包括控制触发、控制设置和控制储存。数据库将所有的数据储存并可以对数据进行增删改查。本发明可以帮助驾驶员了解自己在危机情况下的应急处理能力，并通过固定的训练提升这种应急能力。

技术领域

本发明属于虚拟技术领域，涉及的技术计算机图形学技术，尤其涉及一种基于虚拟现实的驾驶紧急情况测试系统及方法。

背景技术

虚拟现实技术(VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。因为这些现象不是我们直接所能看到的，而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界。

虚拟现实技术近年来应用也非常广泛，驾驶、医学、军事都是重点应用虚拟现实技术的领域。为了更加地鼓励虚拟现实技术的发展，现在许多厂家也推出了多种用于虚拟现实开发的工具包和API。SteamVR是Steam推出地一款虚拟现实插件，与HTC头盔同时使用可以更好的构建虚拟环境。我们使用unity3d开发引擎并借助steamVR插件开发此系统。

信息论是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。信息最初应用与通信领域，但是上世纪50年代开始有科学家陆续的将信息论应用到其他领域，美国科学家费兹认为人在一定范围内运动以获取一定宽度的目标便构成信息传输，并以此提出了费兹定律。这是信息论跨领域应用的重大突破，从此信息论中的概念也逐渐应用到认知学领域。

目前国内对与驾驶的研究有很大进展，但是对驾驶员在紧急情况下表现的训练则相对少见。追尾事件实际测试的成本昂贵，并且对受试者也有一定的风险，最好的举措是先在虚拟环境中进行，然后再在实际环境中进行。

我们通过创建不同的场景为驾驶员提供测试，设置听觉分心任务分散驾驶员注意力，监测驾驶员的眼动数据，观察驾驶员在紧急情况下的驾驶表现。系统也会根据驾驶员的表现输出相应的文献供测试人员进行调节与评估。

发明内容

本发明的目的是为了帮助驾驶员更好的了解自己在面对危急情况时的反应，记录驾驶员的眼动数据，利用信息论的知识分析驾驶员的驾驶表现得出结果，根据结果进行特定训练提升驾驶员应对危险情况的水平。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现。

本发明是一款基于虚拟现实的驾驶紧急情况测试系统，包括登录模块、校准模块、任务模块、控制模块和数据库。

登录模块是用于测试任务开始之前记录测试者相关数据的，测试者需要填写选择自己的相关数据，提交后台记录。

校准模块是为了更好的确认测试者的眼动数据，眼动仪捕捉到测试者的瞳孔位置，获取到测试者看到的点，用PT(x，y)表示，显示出来的点用PL(x，y)表示，校准的结果得到一个转移矩阵使PL(x，y)＝M*PT(x，y)。

任务模块包含数据记录，情况监测，结果反馈。用户进入场景之后开始驾驶，在用户前方会有一辆汽车与用户一同行驶并保持一定距离，在测试者行驶一段时间进入驾驶状态之后，工作人员可以选择让前方车辆忽然停止，驾驶员会针对当前的状况采取一系列的措施，这个过程中驾驶员的各项生理数据会被记录，在任务结束之后会将数据输出并显示在屏幕上。