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机动车模拟驾驶系统的关键技术研究
| 论文题名： | 机动车模拟驾驶系统的关键技术研究 |
| 关键词： | 模拟驾驶系统;多通道投影;几何校正;边缘融合;功能模块 |
| 摘要： | 随着我国机动车保有量和驾驶员数量连续多年快速增长，道路交通安全研究也随之持续深入，模拟驾驶系统为实验室条件下开展相关研究提供了必要支撑。模拟驾驶系统研制的重难点在于为驾驶员营造真实的机动车操控体感和视觉反馈，但是目前具有高真实感的系统价格昂贵，且相关技术属于商业机密，难以获得。为了研制了一套成本可控，操纵体验好，视觉沉浸感强的模拟驾驶系统，本课题以现有电动汽车为载体，围绕车体实物改造、交互式虚拟驾驶环境和多通道投影三个关键技术开展相关研究，主要研究内容如下： 1、设计并研制一款模拟驾驶平台，以知豆D2S电动汽车为载体进行车辆改造，分析车内CAN总线传输协议，设计多种传感器信号的采集方案，采用STM32作为主控芯片，开展硬件电路设计，完成固件程序调试，实现了嵌入式信号采集、处理与通信。 2、设计实现了基于Unity3D引擎的虚拟驾驶环境，在该环境中实现了串口通信和操控信号处理，并完成了操控信号与虚拟车辆行驶动态的标定，同时使用Vehicle Tools工具制作虚拟驾驶场景和虚拟车辆模型。 3、设计实现圆柱幕多通道投影系统，提出了一种视点相关的多通道投影几何校正和边缘融合区域计算方法，该方法通过单目相机图像计算投影融合校正参数，无需计算投影仪位姿，支持投影仪任意摆放，快速实现圆柱幕环境下的多通道投影几何校正与边缘融合。 经过系统调试，实验结果表明本系统各模块工作正常。模拟驾驶平台与Unity虚拟驾驶环境通信稳定，驾驶员操控体感真实，虚拟车辆控制精准，圆柱幕投影画面质量高，能够营造出逼真的视觉沉浸感，为实验室条件下开展道路交通安全研究提供了有效支撑。 |
| 作者： | 沈哲豪 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 盛庆华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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