汽车模拟驾驶，也被称为汽车驾驶仿真。是用高科技手段如三维图像即时生成技术、汽车动力学仿真物理系统、大视场显示技术（如多通道立体投影系统）、六自由度运动平台（或三自由度运动平台）、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等构造出一种人工环境。虚拟驾驶让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。具有驾驶模拟效果逼真、节能、安全、经济，不受时间、气候、场地的限制，驾驶训练效率高、培训周期短等优势。

汽车综合模拟驾驶系统由模拟驾驶座舱、控制台系统和通讯系统组成。模拟驾驶座舱是汽车驾驶舱的仿真，用于学员的学习和训练。控制台系统用于教员对学员培训过程的管理和监控。通讯系统用于完成模拟座舱和控制台系统间的双向高速数据传送。1个控制台系统可以带1至32台模拟驾驶座舱。

汽车模拟驾驶让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。具有驾驶模拟效果逼真、节能、安全、经济，不受时间、气候、场地的限制，驾驶训练效率高、培训周期短等优势，在新车型开发和驾驶培训方面应用十分广泛。

核心技术是汽车模拟驾驶系统的关键所在，下面就以中视典数字科技有限公司虚拟驾驶系统的技术为例，来讲解一下虚拟驾驶核心技术的具体内容。

关键技术：三维即时成像、汽车动力仿真物理系统、大视场显示、六自由度运动平台、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等。

三维图像即时生成技术

虚拟现实系统，不仅可以模拟道路环境如各类建筑、桥梁、隧道、水域、植被绿化等，还能模拟各种天气环境如早晨、中午、黄昏；大雾、下雨、下雪等。另外，虚拟现实系统（如中视典的VRP虚拟现实三维仿真平台）特有的高画质渲染技术，也为三维数字汽车原型设计成为了可能，使得汽车具有非常逼真的外观。

汽车动力学物理仿真技术

汽车动力学仿真物理系统，做为汽车运动仿真中最核心的环节，成为模拟驾驶中最为关键的部分。可以模拟逼真的刚体动力学特性，如运动物体具有密度、质量、速度、加速度、旋转角速度、冲量等各种现实的物理动力学属性。在发生碰撞、摩擦、受力的运动模拟中，不同的动力学属性能得到不同的运动效果。(详情请参照VRP-PHYSICS物理模拟系统介绍 )

六自由度运动平台

六自由度运动平台是由六支油缸，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六只油缸的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。六自由度平台是各种飞行及航海等领域操作模拟器的重要组成部分，可由数字计算机实时控制提供俯仰、偏航、滚转、升降、纵向和横向平移的六自由度瞬时运动仿真。

大视场显示技术

多通道环幕（立体）投影系统是指采用多台投影机组合而成的多通道大屏幕展示系统，它比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率，以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果。

用户输入和座椅硬件系统

舒适安全的座椅，仿真的方向盘、档位、油门和刹车，这些也是模拟驾驶系统必不可少的元件。中视典能够根据客户需求，提供各种用户输入和座椅等配套硬件。

1.采用模块化设计，提高系统性能价格比和综合培训效率

◎ 教学、训练、考试、检测于一体 ◎ 训练过程全程监控 ◎ 操作出错时语音自动提示 ◎ 教员与学员交流便捷 ◎ 系统可靠性高，可维护性好。

2. 采用DSP技术实现数据预处理

数据预处理单元研制以TMS320C50为核心器件，以FIFO、双口RAM为接口器件完成数据预处理电路研制， 通过编程实现数字滤波、速度计算、数据变换、逻辑控制等功能。使用效果：◎ 完成真车状态的精确仿真、◎ 控制语音系统给出语音提示、◎ 提高系统工作稳定性。

3.利用计算机实时成像技术完成视觉仿真

实时成像系统研制以 permedia 2为核心器件，完成图形图像加速电路的研制，实现图形几何坐标运算、纹理映射等功能。以 PC 微机为平台，通过软件编程实现物体建模、场景控制与显示、运动物体智能控制、出错检测、外设驱动程序开发等功能。使用效果：◎ 实现三视点实时成像、◎ 消除图像滞后和抖动现象。

4.利用DDS技术和语音合成技术进行声音仿真

◎ 周期性声音信号：采用数字直接合成（DDS）技术、◎ 非周期性声音信号：采用语音合成技术；使用效果：声音仿真度高

5.训练场景符合教学规律

◎道路场景及车辆、行人设置符合中国国情；◎训练场景设计满足《汽车驾驶员培训教学计划和教学大纲》（交公路发[1996]767号）规定的 驾驶操作训练要求；◎训练场景设计符合《 中华人民共和国机动车驾驶员考试办法》（公安部29号令）中科目二、科目三考试的场地、道路要求；◎道路场景设计满足驾驶员技能训练，便于实施分练与合练，提高技能训练工效；◎道路场景设计符合驾驶员心理素质训练，包括 对车速的感觉能力、应急和心理障碍训练等。

检测模块

检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境

反馈模块

接受来自传感器模块信息，为用户提供实时反馈。

传感器模块

一方面接受来自用户的操作命令，并将其作用于虚拟环境；另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。

中央控制模块

对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。

建模模块

获取现实世界组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境，即场景搭建。

车灵通，漳州惠智信息科技有限公司的专利电子学车类产品。针对驾驶培训的需要投入巨资研发便携式汽车驾驶训练机，注册商标“车灵通”，该驾驶训练机的方向盘、油门、离合器、刹车、档位、仪表、操作方法与真车基本一致，需连接电脑使用。配套软件采用三维地形模块，利用计算机三维虚拟仿真技术，产生逼真的三维立体的道路驾驶场景，系统采用图形运算加速和高速显示系统，具有很强的身临其境的感觉，可以根据教学任务选择不同的系统地形。包括各种天气状况；各种交通地形，如立交桥、涵洞、十字路口、坡道等；多种情况下驾驶、会车、跟车、碰撞等情况。

便携式汽车驾驶训练机技术特征

1、汽车驾驶训练机的方向盘、油门、离合器、刹车、档位和真车一致。

2、三维图、错档行驶熄火、方向盘启动时微震、力回馈和位移等路感信息的模拟，让模拟驾驶有了真车训练的感觉。

3、模拟汽车在各种路面环境和天气状况下的行驶状态。

4、严格按照驾驶学习大纲要求监控学员操作动作，语音纠正错误动作。

汽车驾驶训练机软件系统练习内容

1、基础知识：（1）原地驾驶；（2）汽车构造；（3）基本操作

2、基础训练：（1）起步停车；（2）换档变速；（3）定点停车；（4）倒车练习；（5）掉头练习；

3、场地驾驶：（1）倒车入库；（2）连续障碍；（3）单、双边桥；（4）直角转弯；（5）侧方停车；（6）坡道起步；（7）过限宽门；（8）百米加减档；（9）起伏路、（10）曲线行驶；

4、综合训练：（1）城市驾驶、（2）高速公路；（3）立交桥；（4）坡道、隧道驾驶；（5）山区驾驶；（6）小区驾驶；（7）翻浆、泥沟路；（8）复杂条件场景（说明：天气情况在上述选项中选择，涵洞驾驶在复杂条件场景中；天气情况包括：雨天、雪天、雾天、黑夜等各种现实情况中出现的天气。）

4、计算机配置要求：

★ 1G以上内存（推荐配置2G内存）

★ CPU主频1.6GHz以上（推荐配置2.6GHz）

★ 硬盘空余空间2G以上

★ 显示器最低支持1024*768分辨率/支持独立显卡

★ 支持操作系统有：Windows2000 、WindowsXP、Windows Vista 和 Windows 7

（推荐操作系统WindowsXP）

1、特点介绍：

4D系列汽车模拟驾驶技术是虚拟现实技术在学习驾驶领域的具体应用，利用虚拟现实技术的经济性、安全性及逼真性等特点，对用户进行交通、驾驶知识的训练、休闲场所娱乐和驾驶技能的锻炼，广泛用于学习，休闲，娱乐，4D汽车驾驶模拟器是现实生活中的训练装备。

4D系列汽车模拟器在国内外满足客户现实生活上的运用，产品技术先进，品质好，在国内国际同类产品的竞争中占据优势，创新的4D驾驶网络为客户提供了良好的驾驶体验与社区交流增值服务功能。

主要特征有：

★ 采用变频式控制电机传动，节能环保，低功耗，系统稳定；

★ 三屏幕显示，4D视野动感逼真，平台动态感灵敏度强；

★ 安装简单、容易、灵活操作练习；

★ 外观新颖，软件场景真实，按照真车驾驶要求设计。

★ 丰富的个性化软件设置功能，纯三维软件界面，美观大方；

2、系统简介：

4D系列汽车模拟器是我公司自行研发的新一代驾驶模拟系统，它涉及视景仿真、机械设计、仪器仪表、嵌入计算机、实时网络数据传输、数据图象处理、自动控制、人体工效学等技术，自主软件开发及单片机开发，整个系统可以实现驾驶知识、休闲娱乐，支持多样赛车软件，与其它模拟驾驶系统相比，系统具有场景逼真、实用性强、性价比高等特点。

3、结构描述：

4D系列汽车模拟器采用真车部件为用户提供仿真操作的环境，方向盘、油门、离合器、刹车、档位、仪表操作方法与真车相似，平台结构强，适合长时间运行，外观新颖，每一个操作信号通过数据采集模块的同步的传感系统传给控制计算机，系统对数据进行分析处理后，实现实时图像转变，并通过相应的仿真装置，实现力反馈和位移等的模拟，使用者操作时有与真车驾驶基本相同的感觉。

4、计算机配置要求：

★ 1G以上内存（推荐配置2G内存）

★ CPU主频1.6GHz以上（推荐配置2.6GHz）

★ 硬盘空余空间4G以上

★ 显示器最低支持1280*768分辨率/支持独立显卡

★ 支持操作系统有：Windows2000、WindowsXP、Windows Vista、Windows 7

（推荐操作系统win7）

1.院校汽车相关专业数字汽车科研与教学。

2.院校科研单位交通、飞行、运输等相关专业科研与仿真体验。

3.科博管汽车仿真数字体验展相。

4.未来驾校的心事培训手段。

5.大型工业企业驾驶技术人工虚拟培训。

6.越野、坦克作战等单兵和协同实战演习。

7.互动游戏。

8.交通安全教育宣传基地

行业概况

当前，拥有核心知识产权，技术过硬的企业并不多，行业内优秀品牌企业稀少。呼吁业内企业共同努力，尤其发挥吹毛求疵的研发精神，进一步提高研发能力，降低成本，真正解决客户的实际困难，严把质量关，提供最可靠的产品和技术。