VR技術(shù)在汽車駕駛教學(xué)中的應(yīng)用研究

摘 ?要

當(dāng)今學(xué)車人數(shù)正不斷攀升，而且相當(dāng)大的一部分是大學(xué)生。為了不耽誤畢業(yè)后的工作時間，80%的大學(xué)生會選擇在大學(xué)期間考取駕駛證。因此，在全國各地高校附近的駕校中，報(bào)名人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出駕校容納量，導(dǎo)致逃課練車、拿駕照慢等等問題，同時給駕校和練車人員都帶來了很大的困擾。本文以“VR技術(shù)在汽車駕駛教學(xué)中的應(yīng)用”為研究對象，研究解決目前傳統(tǒng)駕校中存在的多種弊端，分析VR技術(shù)對未來練車的影響、以及是否能完善駕校服務(wù)及開拓其發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞

大學(xué)生;VR技術(shù);虛擬駕駛培訓(xùn);傳統(tǒng)駕考缺陷;未來發(fā)展趨勢

一、VR技術(shù)簡介

VR是Virtual Reality的縮寫，譯為中文即“虛擬現(xiàn)實(shí)”，即令用戶具有身臨其境的沉浸感和模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的交互性，有助于加深感受、啟發(fā)認(rèn)知。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，推動了VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)、醫(yī)療、教育、軍事等多個領(lǐng)域的應(yīng)用，沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備因?qū)嵱帽銛y、最能展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)效果而成為未來主要的發(fā)展趨勢，由于沉浸式交互技術(shù)、VR外設(shè)硬件技術(shù)的不斷突破，VR技術(shù)也逐步朝著完整成熟的產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。

VR虛擬駕駛，又被稱為汽車駕駛仿真，或汽車模擬駕駛。是指利用現(xiàn)代高科技手段如：三維圖像即時生成技術(shù)、汽車動力學(xué)仿真物理系統(tǒng)、大視場顯示技術(shù)、六自由度運(yùn)動平臺、用戶輸入硬件系統(tǒng)、立體聲音響、中控系統(tǒng)、VR技術(shù)等，讓體驗(yàn)者在一個虛擬的駕駛環(huán)境中，感受到接近真實(shí)效果的視覺、聽覺和體感的汽車駕駛體驗(yàn)。該技術(shù)可以為學(xué)員提供一個虛擬的練習(xí)環(huán)境。該環(huán)境雖為虛擬環(huán)境，卻也能夠給學(xué)員帶來和實(shí)地練車一樣的感覺。上坡下坡能使你感覺前傾或后傾，模擬出的顛簸路段也能夠讓你有真實(shí)的感覺。配合其煙霧系統(tǒng)，更能模擬出真實(shí)世界中的大霧天或大雨天。

二、駕校當(dāng)前考核方式以及弊端

在中國，駕校一直都是學(xué)員考取駕駛證、掌握駕駛技能的唯一入口和通道，也正是由于這種唯一性，導(dǎo)致駕考服務(wù)水平普遍不高，學(xué)員們的抱怨此起彼伏。

（一）一車多人，駕培效果打折扣

眾所周知駕培行業(yè)是一塊香餑餑，駕校自然也不會錯過“天時地利”。然而沒有考慮駕校自身現(xiàn)有的培訓(xùn)資源而盲目擴(kuò)招，致使大量學(xué)員涌入其中，再加上單一的實(shí)車訓(xùn)練模式，一車多人的練習(xí)場景隨處可見：往往是一個學(xué)員在駕駛位進(jìn)行駕駛操作，車內(nèi)其他人則在一旁指揮或督促陪練。學(xué)員缺乏單獨(dú)上路練習(xí)的訓(xùn)練機(jī)會，難以培養(yǎng)其獨(dú)立駕駛的基本能力，駕培效果大打折扣。這也就不難理解，為什么許多通過了全部考試拿到駕駛證后的新司機(jī)開車上路仍然緊張，慌亂之中出錯甚至導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

（二）應(yīng)試教育，上路駕駛隱憂多

在駕校考取過駕駛證的人都知道，駕校所教授的課程并不是可以靈活運(yùn)用的駕駛技巧，實(shí)際上是一些死記硬背的考試流程，事實(shí)上這些流程的確可以幫助學(xué)員在短時間內(nèi)快速通過考試，但是對于真正意義上的駕駛原理和交通法規(guī)，新手司機(jī)都是一知半解。這種教育模式的弊端在學(xué)習(xí)過程中也許難以體現(xiàn)，但是學(xué)習(xí)成果卻是直接應(yīng)用在社會上，也許一個人的錯誤就要其他人的生命來承擔(dān)！這種情況下的社會責(zé)任，是當(dāng)事人來承擔(dān)？還是社會來承擔(dān)？而駕校作為事故里一只無形的推手，卻可以光明正大的逃脫社會責(zé)任。而駕校真實(shí)考試情況是：教練會在你上車前給你一張流程單，上面寫明上車前的一系列操作，繞車一周、系安全帶、打左轉(zhuǎn)向、踩剎車、掛檔、放手剎、上路……這些都是路考項(xiàng)目的得分點(diǎn)。這些操作應(yīng)付考試的確足夠，但是又有多少人理解這些操作的真正含義和實(shí)際用途？以這樣的應(yīng)試教育方法拿到的駕照，又有多少人能夠在上路后不成為可怕的馬路殺手？

（三）疏于管理，教練素質(zhì)成硬傷

網(wǎng)絡(luò)上，駕考學(xué)員對教練的負(fù)面評論鋪天蓋地：練車要請客吃飯送禮、對學(xué)員區(qū)別對待、教練態(tài)度差，動不動就爆粗口諸如此類。近年來，揭露關(guān)于駕校教練的種種黑幕簡直不勝枚舉，大量差評更是直接暴露出部分駕校教練的素質(zhì)堪憂。是誰讓學(xué)員們花錢還要忍受各種駕考潛規(guī)則？駕校難脫干系！駕校對教練們的選拔和管理向來都是睜只眼、閉只眼。這直接導(dǎo)致了駕考服務(wù)水平低。甚至有學(xué)員匿名反饋：由于教練態(tài)度極差，每周一次的練車對他來說變成了噩夢。他也不斷告誡身邊的朋友在選擇駕校時，一定要把教練的素質(zhì)放在首位考慮。

（四）環(huán)境惡劣，駕培過程難忍耐

對于大部分學(xué)生來說，一般都會選擇在寒暑假考駕照，可以有足夠的時間去練車、考試。正因?yàn)槿绱?，在暑假練車時，不管是在等待練習(xí)時還是在練習(xí)時，直接被炙熱的太陽曬得難受，嚴(yán)重的會造成脫皮甚至中暑，考完駕照都可以說換了一種膚色，。寒假練車則手腳冰冷，四肢僵硬，因此容易導(dǎo)致操作失誤，練習(xí)效果大打折扣。還有其他惡劣的天氣環(huán)境，要么忍耐著去練車，要么等待下一次練車的機(jī)會。這些問題一直以來都給學(xué)車人員帶來了了巨大的困擾。

三、VR駕駛教學(xué)的政策環(huán)境

根據(jù)交通部《機(jī)動車駕駛機(jī)構(gòu)資格條件》要求在開辦培訓(xùn)機(jī)構(gòu)時，虛擬駕駛將作為可選配置之一。隨后，我國一些省市相繼出臺政策，操作模擬駕駛器成為必考內(nèi)容。公安部令第123號中第三章節(jié)里的第二十五條中科目二考是內(nèi)容提到：模擬高速公路，連續(xù)急彎山區(qū)路，隧道，雨（霧）天，濕滑路，緊急情況處理等。

根據(jù)2016版《機(jī)動車駕駛培訓(xùn)教學(xué)與考試大綱》中明確指出實(shí)際操作項(xiàng)目的基礎(chǔ)駕駛應(yīng)當(dāng)采用駕駛模擬器學(xué)習(xí)，以及科目三中模擬駕駛部分內(nèi)容可采用模擬駕駛器教學(xué)。

大力推動虛擬駕駛，提高駕駛?cè)税踩熊囈庾R，有效減少交通事故發(fā)生幾率。

四、VR駕駛的優(yōu)點(diǎn)

場地自由：不受氣候、場地的限制，給學(xué)員帶來最舒適的學(xué)車環(huán)境。

時間自由：自主安排練車時間，提前網(wǎng)上預(yù)約，充分利用人們碎片化的時間。

智能學(xué)習(xí)：讓學(xué)員快速輕松的掌握駕駛技能，提升學(xué)員駕駛參與感。

高效學(xué)習(xí)：隨時練習(xí)，學(xué)車的方式靈活、多元化、個性化。

語音教學(xué)：配備語音伴學(xué)功能，不帶有個人感情，只會公正且負(fù)責(zé)的對學(xué)員進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo);模擬駕車過程中同步語音和屏幕提示，細(xì)分學(xué)車流程并及時糾偏。

構(gòu)想式學(xué)車：深度植入交通事故案例、防御性駕駛技巧等體驗(yàn)式培訓(xùn)，讓學(xué)員能冷靜應(yīng)對行車過程中的突發(fā)狀況，提高駕駛能力。同時各種場景的行車體驗(yàn)也能讓學(xué)員更好的掌握駕駛技巧。

安全環(huán)保：虛擬學(xué)車，駕駛安全;不燃燒汽油，經(jīng)濟(jì)節(jié)能。

五、VR在駕駛技術(shù)教學(xué)過程中的實(shí)踐應(yīng)用

（一）目前已知VR駕駛的實(shí)現(xiàn)方式

顯示屏顯示虛擬的路段、逼真、后視鏡、曲面屏能夠模擬車內(nèi)視野。

提供的物理設(shè)備：方向盤、油門、離合、座椅等。

駕駛者通過方向盤控制，動感控制系統(tǒng)根據(jù)虛擬環(huán)境內(nèi)的車身姿態(tài)通過專業(yè)的運(yùn)動控制器控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，伺服電機(jī)通過減速機(jī)減速傳動給拐臂，拐臂在180度范圍來回上下運(yùn)動，拐臂支撐的設(shè)備形成與游戲同步的姿態(tài)。同時底盤還有一個旋轉(zhuǎn)軸，當(dāng)游戲場景左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)時，底盤帶動整個仿真設(shè)備左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。整個動感平臺由伺服電機(jī)輸出不同運(yùn)動方向，前后傾斜、左右傾斜、上下升降、左右水平旋轉(zhuǎn)，形成一個多自由度的平臺。可以帶來逼真的體驗(yàn)的同時，還最大限度的保證了學(xué)員的安全。

（二）具體可以設(shè)計(jì)出來的駕駛方式：

1.駕校考試模式

（1）練習(xí)服務(wù)。通過提供VR模擬駕駛服務(wù)給正在駕考的學(xué)員練習(xí)，讓他們在考試前擁有更多的時間練習(xí)，有更充分的準(zhǔn)備以提高通過率。機(jī)器人教練會在駕考培訓(xùn)過程中進(jìn)行指導(dǎo)，保證他們處于一個輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境。而學(xué)員若需要任何幫助，可根據(jù)需求盡快給出相應(yīng)的解決方案。

（2）指導(dǎo)服務(wù)。VR模擬駕駛主要是使用機(jī)器人對學(xué)員進(jìn)行指導(dǎo)，它會正確判斷出學(xué)員的操作是否正確，一旦操作有誤，它會告訴學(xué)員哪一個步驟有誤以及具體正確步驟。如在科目二階段，它可以通過實(shí)時語音與屏幕提示，對包括倒車入庫、側(cè)方位停車在內(nèi)等項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)駕駛操作分解，糾正錯誤，實(shí)時更正。在科目三路考階段，針對學(xué)員常見的“后溜”、“超速”等問題，“教練機(jī)器人”會準(zhǔn)確地自動剎車，避免危險發(fā)生。通過這樣的指導(dǎo)可迅速提高學(xué)員的練習(xí)效率。

（3）模擬考試服務(wù)。對那些考前的學(xué)員提供一種模擬考試的服務(wù)——通過VR還原真實(shí)考場的各個場景。這種服務(wù)可以讓學(xué)員體驗(yàn)每一個場地，每一種車型，進(jìn)行多次模擬考試，增加考試經(jīng)驗(yàn)和個人自信心，減少考前的焦慮感。

（4）機(jī)器人教練服務(wù)?！敖叹殭C(jī)器人”不受節(jié)假日和個人生活影響，也能避免情緒化問題。

2.模擬真實(shí)上路

（1）提供模擬真實(shí)行駛服務(wù)。學(xué)員在駕考學(xué)習(xí)過程中的學(xué)到的主要是應(yīng)付考試的僵化流程，并且在拿到駕照后的一年實(shí)習(xí)期，由于各種原因往往很難真正上路練習(xí)。事實(shí)上，給這些考后的學(xué)員提供VR模擬駕駛，通過模擬各種場地、環(huán)境、情況等道路實(shí)況，讓學(xué)員“上路實(shí)習(xí)”，提升學(xué)員的實(shí)際上路能力。

（2）提供模擬如何處理突發(fā)事件服務(wù)。學(xué)員可以通過模擬駕駛對行駛路程中遇到的各種突發(fā)事件有一定的心理準(zhǔn)備，知道如何規(guī)避，知道如何解決這些事件。這項(xiàng)服務(wù)可以很好的鍛煉學(xué)員的心理素質(zhì)，并培養(yǎng)他們處理問題的能力。

3.賽車模式

并非每個會開車的司機(jī)都有能力、有機(jī)會體驗(yàn)賽車的感覺，即使是老司機(jī)也不一定體驗(yàn)過。但是，通過提供VR模擬賽車服務(wù)，滿足他們的的速度與激情，輕松體驗(yàn)賽車非一般的感覺，在這種情況下大大消除了危險隱患。

六、VR技術(shù)的缺點(diǎn)

使用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)品可能會對你的視力造成傷害。同時，該技術(shù)需要使用者帶上頭顯配合虛擬成像，使用時間過長會導(dǎo)致頭暈等負(fù)面作用。此外，由于使用者所在的虛擬環(huán)境是完全虛擬無害的，這將給我們創(chuàng)造很強(qiáng)幻覺的事實(shí)，會成為一個很大的精神風(fēng)險。因?yàn)槌两谔摂M現(xiàn)實(shí)中會導(dǎo)致離開該環(huán)境后人們行為的改變。

七、結(jié)語

VR技術(shù)為駕考駕培教學(xué)過程提供了更豐富的練習(xí)模式，拓寬了駕培技術(shù)的內(nèi)容，同時解決了傳統(tǒng)駕校與學(xué)員之間存在的各種矛盾，以一個駕考輔助平臺的定位，可以為駕培行業(yè)帶來無限未來的發(fā)展前景。隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，降低硬件成本后，該技術(shù)在虛擬駕駛方面的運(yùn)用將更加廣泛。加上國家對VR技術(shù)的大力支持，大力推進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，VR技術(shù)在駕駛行業(yè)的應(yīng)用也將越來越多。VR虛擬駕駛培訓(xùn)不僅僅只是提高駕駛員的駕駛水平，更是未來技術(shù)的發(fā)展趨勢。

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作者簡介：

劉國梁，生于1998年3月，漢族，江西吉安人，江西財(cái)經(jīng)大學(xué)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院。

項(xiàng)目信息：2018江西財(cái)經(jīng)大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目之創(chuàng)業(yè)實(shí)踐

項(xiàng)目編號：201810421008

項(xiàng)目名稱：VR駕咖