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，報名人數(shù)遠遠超出駕校容納量，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”，即令用戶具有身臨其境的沉浸感和模擬現(xiàn)實環(huán)境的交互性，有助于加深感受、啟發(fā)認知。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)實設(shè)備因?qū)嵱帽銛y、最能展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實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，讓體驗者在一個虛擬的駕駛環(huán)境中，感受到接近真實效果的視覺、聽覺和體感的汽車駕駛體驗。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的感覺。配合其煙霧系統(tǒng)，更能模擬出真實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)資源而盲目擴招，致使大量學(xué)員涌入其中，再加上單一的實車訓(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)員缺乏單獨上路練習(xí)的訓(xùn)練機會，難以培養(yǎng)其獨立駕駛的基本能力，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用的駕駛技巧，實際上是一些死記硬背的考試流程，事實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……這些都是路考項目的得分點。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。正因為如此，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《機動車駕駛機構(gòu)資格條件》要求在開辦培訓(xùn)機構(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《機動車駕駛培訓(xùn)教學(xué)與考試大綱》中明確指出實際操作項目的基礎(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

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，只會公正且負責(zé)的對學(xué)員進行教學(xué)指導(dǎo);模擬駕車過程中同步語音和屏幕提示，細分學(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)濟節(jié)能。

五、VR在駕駛技術(shù)教學(xué)過程中的實踐應(yīng)用

（一）目前已知VR駕駛的實現(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)的運動控制器控制伺服電機轉(zhuǎn)動，伺服電機通過減速機減速傳動給拐臂，拐臂在180度范圍來回上下運動，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輸出不同運動方向，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。機器人教練會在駕考培訓(xùn)過程中進行指導(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器人對學(xué)員進行指導(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)等項目進行詳細駕駛操作分解，糾正錯誤，實時更正。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還原真實考場的各個場景。這種服務(wù)可以讓學(xué)員體驗每一個場地，每一種車型，進行多次模擬考試，增加考試經(jīng)驗和個人自信心，減少考前的焦慮感。

（4）機器人教練服務(wù)。“教練機器人”不受節(jié)假日和個人生活影響，也能避免情緒化問題。

2.模擬真實上路

（1）提供模擬真實行駛服務(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習(xí)期，由于各種原因往往很難真正上路練習(xí)。事實上，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、情況等道路實況，讓學(xué)員“上路實習(xí)”，提升學(xué)員的實際上路能力。

（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都有能力、有機會體驗賽車的感覺，即使是老司機也不一定體驗過。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

使用VR虛擬現(xiàn)實技術(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)造很強幻覺的事實，會成為一個很大的精神風(fēng)險。因為沉浸在虛擬現(xiàn)實中會導(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用將更加廣泛。加上國家對VR技術(shù)的大力支持，大力推進該項技術(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，江西財經(jīng)大學(xué)現(xiàn)代經(jīng)濟管理學(xué)院。

項目信息：2018江西財經(jīng)大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目之創(chuàng)業(yè)實踐

項目編號：201810421008

項目名稱：VR駕咖