【摘要】：虛擬駕駛仿真平臺(tái)在駕駛員培訓(xùn)、人機(jī)工程研究、車輛產(chǎn)品開發(fā)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,針對(duì)傳統(tǒng)虛擬駕駛平臺(tái)有硬件設(shè)施成本較高、交互性較差、仿真車輛類型單一、通用性低等問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種虛擬駕駛半物理仿真平臺(tái),在傳統(tǒng)的虛擬駕駛平臺(tái)基礎(chǔ)上,加入半物理仿真技術(shù),同時(shí)設(shè)計(jì)了車輛和行人的智能化驅(qū)動(dòng)算法,使得平臺(tái)可以更好的模擬實(shí)際車輛的行駛過(guò)程。本文主要完成如下工作:(1)提出并設(shè)計(jì)了將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和半物理仿真技術(shù)相結(jié)合的平臺(tái)架構(gòu),降低了傳統(tǒng)虛擬駕駛平臺(tái)的開發(fā)成本,為虛擬駕駛平臺(tái)研發(fā)低成本化、簡(jiǎn)單化提供了新思路。(2)重點(diǎn)設(shè)計(jì)并完成了虛擬場(chǎng)景的搭建。該場(chǎng)景在參考現(xiàn)實(shí)世界中建筑、道路、植被等景物的基礎(chǔ)上,同時(shí)加入交通信號(hào)燈系統(tǒng)、路燈系統(tǒng)、二十四小時(shí)時(shí)間變化系統(tǒng)、雨雪霧天氣系統(tǒng),大大增加了本平臺(tái)的真實(shí)性。(3)分析并完成了車輛動(dòng)力學(xué)模型的建模。建立了三種車輛基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)模型,即驅(qū)動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型、制動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型和轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)模型。模擬出了較為真實(shí)的車輛運(yùn)動(dòng),同時(shí)可以根據(jù)用戶需求更改車輛屬性,使得本平臺(tái)具有可拓展性。(4)設(shè)計(jì)了車輛和行人的智能化驅(qū)動(dòng)算法。智能化驅(qū)動(dòng)算法實(shí)現(xiàn)了車輛可自主尋路、自主超車、自主識(shí)別交通信號(hào)燈的功能,行人自由行走并根據(jù)交通信號(hào)燈穿越人行橫道線功能,使得本平臺(tái)更加智能化。經(jīng)過(guò)各部分的單元測(cè)試以及集成測(cè)試,所設(shè)計(jì)的虛擬駕駛半物理仿真平臺(tái)運(yùn)行正常,并能實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能,結(jié)果證明了本平臺(tái)的整體方案是正確可行的,為虛擬駕駛平臺(tái)的后續(xù)研究提供了較好的支撐。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U471.3
【圖文】：

圖 1.2 豐田公司研制的虛擬駕駛仿真平臺(tái)美國(guó)福特公司（Ford Motor Company）研制了一臺(tái)名為 VIRTTEX 的虛擬駕駛平臺(tái)，如圖 1.3（左）所示，用于對(duì)動(dòng)態(tài)安全技術(shù)和駕駛員輔助技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和測(cè)試[6] 荷蘭Cruden 公司研制出了一種賽車虛擬駕駛平臺(tái)，如圖 1.3（右）所示，該平臺(tái)型號(hào)為 CrudenHexatech，售價(jià)約為 130 萬(wàn)人民幣，通過(guò)幾個(gè)液壓缸來(lái)模擬懸掛系統(tǒng)，同時(shí)模擬了賽車的傳動(dòng)系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 牽引力系統(tǒng)等，甚至還配備真實(shí)的安全帶系統(tǒng)，在虛擬賽車碰撞障礙后，安全帶會(huì)自動(dòng)鎖緊 同時(shí)，駕駛員通過(guò)三個(gè) 42 寸大屏顯示器觀測(cè)賽道兩旁景物，可以給駕駛員帶來(lái)強(qiáng)烈的視覺(jué)感受，讓駕駛員感受到真實(shí)賽車的駕駛體驗(yàn)[7]

圖 1.2 豐田公司研制的虛擬駕駛仿真平臺(tái)美國(guó)福特公司（Ford Motor Company）研制了一臺(tái)名為 VIRTTEX 的虛擬駕駛平臺(tái)，如圖 1.3（左）所示，用于對(duì)動(dòng)態(tài)安全技術(shù)和駕駛員輔助技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和測(cè)試[6] 荷蘭Cruden 公司研制出了一種賽車虛擬駕駛平臺(tái)，如圖 1.3（右）所示，該平臺(tái)型號(hào)為 CrudenHexatech，售價(jià)約為 130 萬(wàn)人民幣，通過(guò)幾個(gè)液壓缸來(lái)模擬懸掛系統(tǒng)，同時(shí)模擬了賽車的傳動(dòng)系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 牽引力系統(tǒng)等，甚至還配備真實(shí)的安全帶系統(tǒng)，在虛擬賽車碰撞障礙后，安全帶會(huì)自動(dòng)鎖緊 同時(shí)，駕駛員通過(guò)三個(gè) 42 寸大屏顯示器觀測(cè)賽道兩旁景物，可以給駕駛員帶來(lái)強(qiáng)烈的視覺(jué)感受，讓駕駛員感受到真實(shí)賽車的駕駛體驗(yàn)[7]

【參考文獻(xiàn)】

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2 葉華平;姚軍;錢雪軍;;城市軌道交通列車虛擬駕駛仿真系統(tǒng)[J];城市軌道交通研究;2015年11期

3 楊鳳蕓;賀丹;劉九陽(yáng);;基于VR-Platform數(shù)字礦山仿真系統(tǒng)的建立與應(yīng)用[J];遼寧科技大學(xué)學(xué)報(bào);2015年05期

4 張紹江;;LOD技術(shù)在Unity場(chǎng)景優(yōu)化中的應(yīng)用[J];中國(guó)科技信息;2015年Z3期

5 馮立穎;;碰撞檢測(cè)技術(shù)研究綜述[J];計(jì)算機(jī)時(shí)代;2014年08期

6 王星捷;李春花;;基于Unity3D平臺(tái)的三維虛擬城市研究與應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2013年04期

7 張俊友;焦學(xué)健;柴山;;基于虛擬現(xiàn)實(shí)的汽車駕駛模擬器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2013年04期

8 朱惠娟;;基于Unity3D的虛擬漫游系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2012年10期

9 王新波;朱維杰;;基于OpenGL與3DS Max的三維場(chǎng)景建模[J];電子科技;2012年01期

10 唐克雙;王亞晴;王鵬飛;;汽車駕駛模擬器在交通研究中的應(yīng)用[J];城市交通;2011年06期

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1 李明坤;基于Unity3D的虛擬駕駛系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D];江蘇科技大學(xué);2017年

2 張茜;基于Unity3D的汽車功能模擬與駕駛場(chǎng)景演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D];東南大學(xué);2016年

3 薛鴻臻;通用多關(guān)節(jié)機(jī)械臂半物理仿真平臺(tái)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2016年

4 王超明;基于Unity3D引擎的賽車手機(jī)游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京交通大學(xué);2015年

5 張乃勇;駕駛培訓(xùn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

6 薛涵;基于VIRTOOLS的汽車駕駛仿真系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2728262