基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统及其使用方法，体验者站在体感低音频振动台上，操作手柄选择事故场景模块，虚拟现实头戴式显示设备显示选择的事故场景模块中的会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息，根据提示信息继续操作，虚拟现实头戴式显示设备显示发生安全事故时的虚拟场景，同时，工业控制计算机接收事故声音模块发送的事故声音信息，并将接收到的事故声音信息发送给体感低音频振动台，工业控制计算机控制体感低音频振动台振动。本发明专利技术能模拟新能源汽车在维修过程中存在的安全隐患，还原事故现场，给予体验者警示作用；规范体验者在维修新能源汽车过程中的操作，降低新能源汽车维修过程中事故发生的可能性。

VR based new energy vehicle safety education virtual experience system and its application

The invention discloses a VR based virtual experience system for safety education of new energy vehicles and its use method. The experiencer stands on the body sense bass frequency vibration table, selects the accident scene module by the operating handle, and displays the text prompt information of the accident scene module selected by the virtual reality head mounted display device, which will cause the wrong operation of the vehicle safety accident, and continues to operate according to the prompt information At the same time, the industrial control computer receives the accident sound information sent by the accident sound module, and sends the received accident sound information to the body sense bass frequency vibration table, and the industrial control computer controls the vibration of the body sense bass frequency vibration table. The invention can simulate the potential safety hazards in the maintenance process of new energy vehicles, restore the accident scene, and give the experiencer a warning role; standardize the operation of the experiencer in the maintenance process of new energy vehicles, and reduce the possibility of accidents in the maintenance process of new energy vehicles.

【技术实现步骤摘要】
基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统及其使用方法
本专利技术属于实验教学领域，具体涉及基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统及其使用方法。
技术介绍
近年来，随着社会经济的发展以及人民生活水平的提高，汽车已越来越多地走入寻常百姓家，随着汽车保有量的不断增加，汽车消耗也在不断增加。同时，汽车排放造成的环境污染已成为各城市大气污染的主要原因，发展新能源汽车便成了重中之重。目前，我国新能源汽车发展十分迅速，各大车企纷纷投身新能源汽车的研发和销售中，新能源汽车的产量从2014年开始进入井喷状态，增长速度超过15％，增长率估计后期还会增加，市场前景十分广阔。与新能源汽车的快速发展相比，新能源汽车领域相关人才的培养，还是处于相对迟滞的状态中。与传统汽车成熟的产业化相比，新能源汽车缺乏相关的体系，人才缺口尤其是相关技术维修人才缺口巨大，估计到2025年，相关人才缺口会达到百万左右，相关人才培养迫在眉睫。目前，相关高职院校的教学仍停留在传统的培训方式上：课堂上讲授相关的理论知识，播放网络上的事故视频给学生警示，课下组织相关学员集体在实训车间进行集体讲授或者分批次地进行拆装。但是，这种传统的培训方式存在明显不足：实际操作时存在高压电、汽车举升和接触易燃物等状况，有严重的安全隐患。这些安全隐患往往无法通过传统教学直接展示给学员，因而学员也无法直观、深刻地认识到错误操作的危险性；若以教学为目的制造安全事故作为演示，则演示成本过高；若使用网络上的事故视频作为教学素材，学员无法近距离感受事故现场的震撼性，印象不够深刻，难以实现教学目标。每当这些安全隐患造成事故时，必将导致严重后果。
技术实现思路
针对现有技术中的技术问题，本专利技术提供了基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统及其使用方法，其目的在于提高学员学习兴趣，使学员在学习过程中集中注意力，提升学习效果，且能还原事故现场，给予体验者警示作用，规范体验者在维修新能源汽车过程中的操作，提高体验者在实操中的安全意识。为解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统，包括：主机、串流盒、虚拟现实头戴式显示设备、工业控制计算机、体感低音频振动台和操作手柄；所述主机包括事故场景模块和事故声音模块，所述事故场景模块用于构建汽车发生安全事故时的虚拟场景，且所述事故场景模块中设置有会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示以及避免引发汽车安全事故的正确操作的文字提示；所述事故声音模块用于设置与事故场景对应的模拟事故声音；所述串流盒与所述主机连接，用于接收所述事故场景模块发送的汽车发生安全事故时的虚拟场景信息、会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息和避免引发汽车安全事故的正确操作的文字提示信息；所述虚拟现实头戴式显示设备与所述串流盒连接，用于显示事故场景模块构建的汽车发生安全事故时的虚拟场景、会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息和避免引发汽车安全事故的正确操作的文字提示信息；所述工业控制计算机分别与所述主机和所述体感低音频振动台连接，所述工业控制计算机用于接收所述事故声音模块发送的事故声音信息，并将接收到的事故声音信息发送给所述体感低音频振动台，所述体感低音频振动台用于将接收到事故声音信息转换为振动频率，并通过所述工业控制计算机控制所述体感低音频振动台振动；所述操作手柄与所述主机连接，用于实现虚拟环境下的人机交互操作。进一步地，还包括视频分配器；所述虚拟现实头戴式显示设备包括一个主虚拟现实头戴式显示设备和若干分虚拟现实头戴式显示设备，所述主虚拟现实头戴式显示设备与所述串流盒连接，所述串流盒与所述视频分配器连接，每个所述分虚拟现实头戴式显示设备均与所述视频分配器连接，每个所述分虚拟现实头戴式显示设备显示内容与所述主虚拟现实头戴式显示设备显示内容一致。进一步地，还包括音频分配器和扬声器；所述工业控制计算机与所述音频分配器连接，所述音频分配器与所述体感低音频振动台连接，所述音频分配器用于将音频信号分配到所述体感低音频振动台；所述扬声器与所述主机连接，所述扬声器用于播放事故声音。进一步地，还包括激光定位器，所述激光定位器分别与所述主机和所述虚拟现实头戴式显示设备通过激光进行通信，所述激光定位器用于限定虚拟场景的作用范围。进一步地，所述事故场景模块包括举升机坠落事故场景模块、高压触电事故场景模块、火灾事故场景模块、冷媒瓶爆炸事故场景模块和撞车事故场景模块。进一步地，所述操作手柄与所述主机通过激光信号相连。进一步地，所述工业控制计算机通过网线与所述主机连接。一种基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统的使用方法为：启动体验系统，体验者站在所述体感低音频振动台上，通过所述操作手柄选择事故场景模块，所述虚拟现实头戴式显示设备显示选择的事故场景模块中的会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息，根据会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息继续操作，所述虚拟现实头戴式显示设备显示发生安全事故时的虚拟场景，同时，所述工业控制计算机接收所述事故声音模块发送的事故声音信息，并将接收到的事故声音信息发送给所述体感低音频振动台，所述体感低音频振动台将接收到事故声音信息转换为振动频率，并由所述工业控制计算机控制所述体感低音频振动台振动。进一步地，学生站在所述体感低音频振动台上，并佩戴所述分虚拟现实头戴式显示设备，老师佩戴所述主虚拟现实头戴式显示设备，并通过所述操作手柄选择事故场景模块，通过所述视频分配器将主虚拟现实头戴式显示设备显示的内容分配到每个所述分虚拟现实头戴式显示设备显示；所述扬声器播放事故声音。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术一种基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统，体验者站在体感低音频振动台上，通过操作手柄选择事故场景模块，虚拟现实头戴式显示设备显示选择的事故场景模块中的会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息，根据会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息继续操作，虚拟现实头戴式显示设备显示发生安全事故时的虚拟场景，同时，工业控制计算机接收事故声音模块发送的事故声音信息，并将接收到的事故声音信息发送给体感低音频振动台，体感低音频振动台将接收到事故声音信息转换为振动频率，并由工业控制计算机控制体感低音频振动台振动。可见，本专利技术使用VR技术，提高学员学习兴趣，通过真实震撼的场景使学员在学习过程中集中注意力，提升学习效果；能通过虚拟仿真技术模拟新能源汽车在维修过程中存在的安全隐患，还原事故现场，给予体验者警示作用；规范体验者在维修新能源汽车过程中的操作，提高体验者在实操中的安全意识，从而降低新能源汽车维修过程中事故发生的可能性；且本专利技术能够降低事故展示成本，将无法展示或展示成本高的事故场景通过VR技术直接展示出来，而几乎不消耗任何人力或物力。综上，本专利技术能通过虚拟仿真技术模拟新能源汽车在维修过程中存在的安全隐患，还原事故现场，给予体验者警示作用；规范体验者在维修新能源汽车过程中的操作，提高体验者在实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统，其特征在于，包括：主机、串流盒、虚拟现实头戴式显示设备、工业控制计算机、体感低音频振动台和操作手柄；/n所述主机包括事故场景模块和事故声音模块，所述事故场景模块用于构建汽车发生安全事故时的虚拟场景，且所述事故场景模块中设置有会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示以及避免引发汽车安全事故的正确操作的文字提示；所述事故声音模块用于设置与事故场景对应的模拟事故声音；/n所述串流盒与所述主机连接，用于接收所述事故场景模块发送的汽车发生安全事故时的虚拟场景信息、会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息和避免引发汽车安全事故的正确操作的文字提示信息；/n所述虚拟现实头戴式显示设备与所述串流盒连接，用于显示事故场景模块构建的汽车发生安全事故时的虚拟场景、会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息和避免引发汽车安全事故的正确操作的文字提示信息；/n所述工业控制计算机分别与所述主机和所述体感低音频振动台连接，所述工业控制计算机用于接收所述事故声音模块发送的事故声音信息，并将接收到的事故声音信息发送给所述体感低音频振动台，所述体感低音频振动台用于将接收到事故声音信息转换为振动频率，并通过所述工业控制计算机控制所述体感低音频振动台振动；/n所述操作手柄与所述主机连接，用于实现虚拟环境下的人机交互操作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统，其特征在于，包括：主机、串流盒、虚拟现实头戴式显示设备、工业控制计算机、体感低音频振动台和操作手柄；
所述主机包括事故场景模块和事故声音模块，所述事故场景模块用于构建汽车发生安全事故时的虚拟场景，且所述事故场景模块中设置有会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示以及避免引发汽车安全事故的正确操作的文字提示；所述事故声音模块用于设置与事故场景对应的模拟事故声音；
所述串流盒与所述主机连接，用于接收所述事故场景模块发送的汽车发生安全事故时的虚拟场景信息、会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息和避免引发汽车安全事故的正确操作的文字提示信息；
所述虚拟现实头戴式显示设备与所述串流盒连接，用于显示事故场景模块构建的汽车发生安全事故时的虚拟场景、会引发汽车安全事故的错误操作的文字提示信息和避免引发汽车安全事故的正确操作的文字提示信息；
所述工业控制计算机分别与所述主机和所述体感低音频振动台连接，所述工业控制计算机用于接收所述事故声音模块发送的事故声音信息，并将接收到的事故声音信息发送给所述体感低音频振动台，所述体感低音频振动台用于将接收到事故声音信息转换为振动频率，并通过所述工业控制计算机控制所述体感低音频振动台振动；
所述操作手柄与所述主机连接，用于实现虚拟环境下的人机交互操作。


2.根据权利要求1所述的一种基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统，其特征在于，还包括视频分配器；
所述虚拟现实头戴式显示设备包括一个主虚拟现实头戴式显示设备和若干分虚拟现实头戴式显示设备，所述主虚拟现实头戴式显示设备与所述串流盒连接，所述串流盒与所述视频分配器连接，每个所述分虚拟现实头戴式显示设备均与所述视频分配器连接，每个所述分虚拟现实头戴式显示设备显示内容与所述主虚拟现实头戴式显示设备显示内容一致。


3.根据权利要求1所述的一种基于VR的新能源汽车安全教育虚拟体验系统，其特征在于，还包括音频分配器和扬声器；
所述工业控制计算机与所述音频分配器连接，所述音频分配器与所述体感低音频振动台连接，所述音频分配器用于将音频信号分配到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立，张艺，汪贵平，雷旭，朱进玉，张汉勋，关丽敏，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61