在车体内辅以方向盘、档位装置和油门踏板、刹车踏板(手动档配以离合踏板)等输入装置作为参与者对车辆控制的界面。在车体模型前放置大屏幕,利用单投影装置在车体模型前形成尽量大的视景,作为车辆控制的视觉回馈。在车内相应位置安装速度表,转速表等装置作为车辆行驶信息的反馈。同时,在车内配以音响装置,作为操作中汽车发动机及路面噪声、空气噪声的回馈装置,给予参与者操控的声音回馈。
多车竞赛采用服务器/客户端方式进行多机之间的信息交换。汽车驾驶模拟器通过逼真的场景和操作环境模拟汽车的驾驶过程和车与车之间的互相竞逐过程。
汽车模拟器可包括多辆,每台可单独驾驶,也可通过网络,在同一个场景数据库组成的场景中相互竞逐。
单台汽车驾驶模拟器组成包括计算机、音箱、网线、电源线;UBS接口方向盘及油门、刹车、离合踏板;汽车模型(包括车体、座椅等);仪表总成(包括转速表、速度表、转向指示灯、雾灯、大灯指示等)。多辆汽车驾驶模拟器通过局域网组成一个整体,在进入虚拟环境之前可以选择多人竞赛模式或者单人游戏模式。汽车驾驶模拟器宝马Z8为原型,模拟汽车驾驶过程。
模拟器前部为乘员提供一个逼真的驾驶环境,从视觉上、听觉上和触觉上模拟汽车从点火、起步、行驶、变速、超车、制动、以及发生紧急情况等过程的行驶过程,参观者可亲自驾驶模拟器体验汽车行驶的感觉,也可以多名驾驶者通过网络分别在多台汽车模拟器上进行竞逐。仿真功能分为以下几个部分:
驾驶环境模拟功能:驾驶环境模拟宝马Z8驾驶环境,包括方向盘、油门、刹车、离合踏板、档位杆、转向灯拨杆、雾灯及大灯按钮。在仪表盘上提供速度表、转速表以及转向灯、大灯指示等标志。汽车内的仪表盘数据实时根据汽车的当前状态进行变化,让参与者第一时间内获得汽车的运动信息。
视景定制、模拟功能:一是视景定制。我们将真实的模拟某个区或市的交通状况,以某个区或市的主要路段及标志建筑物为主体,真实地让参与者感受海淀区的驾驶环境,模拟真实的驾驶感觉。二是齐全的交通标识。在整个定制的驾驶路段视景中,我们将按照现有的某个区或市路段的实际情况,真实地再现在这些路段中的交通标识,比如:左转、右转、违章停车等等,让参与者有真实的在海淀区主要路段的驾驶意识。三是清晰的交通法规提示。在整个驾驶过程中,车辆在违章情况下的危险后果以及违章后的法规处罚等都将以字幕的方式在大屏幕视景中给与提示,让参与者了解相关的法律法规知识和在真实驾驶过程中警惕的问题。
声音模拟功能:汽车模拟器随着驾驶员控制油门、档位的不同,可以模拟出各种状况下的发动机噪声和汽车行驶在路面上的噪声,例如在不同转速和速度下发动机的噪声、以及汽车相撞或者汽车与其他物体相撞时的声音等。
汽车模拟动力学模型:使用刚体运动学模拟中使用的ODE模拟引擎,在满足一般汽车动力学模拟要求,例如加速、减速、碰撞等功能外,还可以模拟汽车在不同路面上行驶的状况,例如由于路面的不同而引起摩擦力的变化,在转向时可能引起的减速或侧滑行为,由于路面的凹凸不平引起的颠簸行为,本展品可以模拟出四轮在凹凸路面上不同的减震效果,并且可以以选装四轮气缸的方式反映在车体本身的运动上,从而带动参与者身体位置上的变化,更加丰富了参与者身临其境的感觉。
人工智能功能:可以在场景中增加自主运动的物体,如同方向行驶的汽车、行人等运动物体,在驾驶中要注意躲避这些物体,以免发生碰撞
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