[发明专利]一种大封闭空间沉浸式驾驶系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种大封闭空间沉浸式驾驶系统，包括：交互系统，其包括在真实可驾驶设备的方向盘、刹车以及油门上均设置的电位器式传感器；位姿测量系统，其设置于真实可驾驶设备上并用于测量位姿信息；主机，其内设置有控制模块及VR场景渲染模块，所述控制模块接收位姿信息并控制虚拟场景中的虚拟可驾驶设备动作，使得虚拟场景中的虚拟可驾驶设备与真实可驾驶设备动作保持一致，所述VR场景渲染模块用于渲染整个VR场景；VR头戴式显示器接收所述VR场景渲染模块渲染的虚拟场景及虚拟可驾驶设备并显示。本发明还提供一种大封闭空间沉浸式驾驶系统的控制方法。本发明的系统及方法兼具真实可驾驶设备的驾驶感和虚拟可驾驶设备沉浸感、科技感、丰富性。

技术领域

本发明涉及科技体育技术领域。更具体地说，本发明涉及一种大封闭空间沉浸式驾驶系统及控制方法。

背景技术

汽车运动是一种极具刺激性的竞技体育活动。汽车手体验汽车运动可以在平淡的生活中寻找到一点波澜，汽车运动是一种特别受年轻人喜欢的项目。虚拟现实(VirtualReality，虚拟现实)是一种用计算机模拟出来的虚拟世界，它能让体验者如身临其境一般，沉浸感极强。目前已经广泛应用于游戏娱乐和安全培训领域中。

现有的车载虚拟现实系统的侧重点在于提升乘客而非驾驶员的娱乐体验，忽视了驾驶员和虚拟场景的互动体验，同时也限制了虚拟现实系统在汽车驾驶方面的运用，如培训等。将驾驶员带入虚拟场景中将提升车载虚拟现实技术的沉浸感和掌控感，虚拟场景对现实车辆的反馈提高了体验的丰富性，并通过虚拟现实场景中额外的安全设置提升了驾驶的安全性能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种大封闭空间沉浸式驾驶系统及控制方法，相比于现有的车载虚拟现实系统，真实可驾驶设备驾驶感和科技感、丰富性兼具，并注重了安全性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种大封闭空间沉浸式驾驶系统，包括：

交互系统，其包括在真实可驾驶设备的方向盘、刹车以及油门上均设置的电位器式传感器，其用于获取方向盘、刹车以及油门的转角值；

位姿测量系统，其设置于真实可驾驶设备上并用于测量真实可驾驶设备的位姿信息；

主机，其固定于真实可驾驶设备上，所述主机内设置有控制模块及VR场景渲染模块，所述控制模块与所述交互系统的各个电位器式传感器以及位姿测量系统均连接，并接收方向盘、刹车以及油门的转角值以及真实可驾驶设备的位姿信息，根据获得的方向盘、刹车以及油门的转角值以及真实可驾驶设备的位姿信息对VR场景渲染模块中的虚拟场景中的虚拟可驾驶设备动作，使得虚拟场景中的虚拟可驾驶设备与真实可驾驶设备动作保持一致；所述VR场景渲染模块用于渲染VR场景；

VR头戴式显示器，其佩戴于驾驶员的头部，所述VR头戴式显示器接收所述VR场景渲染模块渲染的虚拟场景及虚拟可驾驶设备并显示。

优选的是，还包括姿态测量系统，其包括设置于VR头戴式显示器上的重力感应器和设置于真实可驾驶设备上的激光探测器，姿态测量系统用于在真实可驾驶设备运行过程中测量驾驶员的姿态信息，并将此信息传输给控制模块，通过控制模块对VR场景渲染模块中的虚拟场景中的虚拟可驾驶设备的虚拟驾驶员动作。

优选的是，所述交互系统还包括在真实可驾驶设备的悬架上设置的电位器式传感器，其用于获取悬架的振动值。

优选的是，所述位姿测量系统通过场地内的基站和真实可驾驶设备上的超宽带UWB位置标签获得真实可驾驶设备的位置信息，同时整合交互系统各传感器信息，得出设备的姿态信息。

优选的是，所述VR场景渲染模块中设置多个渲染场景，且多个渲染场景中的虚拟赛道和真实可驾驶设备所跑的赛道保持一致。

优选的是，还包括供电系统，其用于给主机、VR头戴式显示器、姿态测量系统及位姿测量系统供电。