技术领域
[0001] 本发明涉及实训教学领域，具体涉及一种车辆上实物与虚拟相结合的实训教学系统。
相关背景技术
[0002] 传统的车辆实训和教学过程中，受制于到设备、场地、经费等条件制约，许多大型或有一定危险性的车辆教学活动难以开展。MR系统可模拟场景，能让只依赖于现有场地的背景，并获得与真实实训同等的体验和学习。可以说，在保证实训和教学效果的前提下，MR模拟驾驶系统减少了实际操作可能带来的困难和危险，并大幅度降低了实训成本。即使是一套实训系统相比，真实的机车实训系统也要比采用MR技术进行的机车的实训贵数百万元，且还是在不考虑维护成本的前提下。
具体实施方式
[0014] 下面结合实施例和附图对本发明做进一步的描述：实施例一
如图1和图2所示，车辆MR实训装置包括司机控制台1、显示屏2、摄像头3、VR头盔和VR手柄。实训时，实训人员戴上VR头盔坐在司机控制台1前，显示屏2设置在控制台上方，摄像头3设置在司机控制台的上方。且摄像头3安装在支架4上，使得摄像头3能对司机控制台1和实训人员手部操作进行摄像。显示屏2中显示与受训人员在VR头盔中同等视角的场景，所述的场景可以是车厢内的画面，也可以是整车的画面，甚至可以是站台、隧道、道岔、信号灯以及其它轨道旁的设备，具体显示的场景由实训的内容来设定。但是虚拟出来的场景中并没有控制台和实训人员，摄像头3将摄像所得到的控制台和实训人员首部操作与虚拟出来的场景一起输入到VR头盔中，从而将现实中的影像与虚拟的场景混合在一起，形成一个新的混合画面通过VR头盔显示给实训人员看。
[0015] 为了让实训人员在操作真实的司机控制台1中的操控部件时，在VR头盔的混合画面中能显示出操作的操控部件一致，需要设置VR头盔的混合画面中各个操控部件的位置坐标。例如，实训人员在按下真实的司机控制台1中的开门按钮时，应该在VR头盔的混合画面中也显示的是按下了开门按钮，而不能是其它的按钮。为了实现上述的技术效果，本实施例中是采用摄像头3对司机控制台1中的操控部件进行摄像，并根据司机控制台1中的操控部件的真实位置来设置VR头盔的混合画面中相应的位置坐标，使得VR头盔中显示的司机控制台1画面中的每个操控部件的坐标与实物中的司机控制台1中对应的操控部件的真实位置一致。
[0016] 不仅是司机控制台1的每个操控部件要求实物位置与混合画面的坐标对应、一致，而且实训人员不断进行各种操作时手指的位置也要与混合画面中的手指的坐标对应、一致。因此，本实施例中采用摄像头3对实训人员进行摄像，并根据实训人员手指的真实位置来设置VR头盔的混合画面中相应的位置坐标，使得实训人员在用手操作实物中的司机控制台1上的操控部件时，能使VR头盔中显示出操作的虚拟操控与实际操作的真实的操控部件相同。
[0017] 本实施例中实训的内容是通过在VR头盔的混合画面中来进行设置的，实训人员根据混合画面中提示的实训内容，来操作真实的司机控制台1中的操控部件，从而进行车辆MR实训。例如：VR头盔的混合画面中显示“打开照明灯”这一实训内容，实训人员则应根据混合画面中的提示，按下司机控制台1中的照明灯开关按钮，从而完成“打开照明灯”这一实训内容。
[0018] 实训人员根据混合画面中内容的提示进行车辆MR模拟驾驶实训时，在混合画面中还设置操作信息反馈。具体来说是指：实训人员根据混合画面中内容的提示操作真实的司机控制台1中的操控部件后，实训人员的操作是否正确，是否已完成提示内容中的实训，都会在混合画面中用图像或语音的方式给出反馈信息。例如，上述的实训人员进行“打开照明灯”这一实训内容时，如果实训人员是在实物中按下司机控制台1中的照明灯开关按钮，则会在VR头盔的混合画面中用图像或语音告知实训人员：“打开照明灯”这一实训内容已正确的完成。但是，如果实训人员是在实物中按下的是司机控制台1中的车门开关按钮，则会在VR头盔的混合画面中用图像或语音告知实训人员：“打开照明灯”这一实训内容操作有误，请进行正确的操作，直到实训人员正确的完成了这一实训内容，才进行下一项实训内容。
[0019] 实训人员还配备有VR手柄，在VR头盔显示的画面中还设置有虚拟操控，实训人员通过操作VR手柄来完成对虚拟操控的操作。例如：实训内容是让实训人员走到车门处，由于车辆内的场景是虚拟出来，而实训人员的走动范围必须在摄像头3的摄像范围内，因此，实训人员并不能像在真实车厢内那样走几十米去指定的车门处。所以，当实训内容是让实训人员走到车门处时，VR头盔显示的画面中会出现个虚拟操控“是否到达车门处”，实训人员只要按下VR手柄的确定按钮，就能在VR头盔显示的混合画面中显示实训人员已经到车门处了。
[0020] 综上所述，通过MR模拟驾驶系统将现实中的控制台和实训人员手部操作通过摄像头3摄像，从而将现实中的控制台、实训人员手部操作与虚拟的场景混合在一起，并将混合后的画面传到VR头盔中，供实训人员观看。实训人员通过观看VR头盔中的混合后的画面，对现实中的控制台进行操作来完成各种实训内容，能减少了实际操作可能带来的困难和危险，并大幅度降低了实训成本。
[0021] 很显然，在不脱离本发明所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本发明的保护范围。
