CN107818709A - 基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，购置真实的汽车总成，将各个总成按照汽车真实的电路连接方法连接起来，在上述连接线路中某些线路增加wifi无线断路器；在实训设备的各个总成上粘贴含有隐形码的标签，该标签印刷有该总成的真实名称，在名称下隐藏该总成对应的标识隐形码；配备一支可识别上述隐形码的点触工具，点触工具可将识别的隐形码标识信息传回给大屏幕触摸电脑一体机。本发明用点触工具在实训台各总成上点触，大屏幕上即可在软件主界面上弹出显示框，显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能，实现学生个性化的实物互动学习，采用类似游戏通关的设置故障模式，利于学员动手练习、实验及实训。

Description

基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法
技术领域
本发明涉及实训教学设备技术领域，尤其是涉及汽车实训教学设备的开发。
背景技术
随着中国社会的发展，汽车数量的增加，汽车维修人员的缺乏，现今急需一批专业强、素质高的维修人员。汽车维修成为教育部实施的技能紧缺人才培养工程的重点之一。由于汽车维修专业是实践性较强的专业，理论教学与实践教学需要紧密结合。目前汽车维修实训教学采用的实训台普遍存在实操互动少，学生不感兴趣，利用率低下等问题；而同样采用汽车整车进行实训教学又存在汽车零配件互相交织繁琐、拆装费时，学员不易直观的理解各个系统工作原理等问题，从而影响实训教学。使用传统实训台进行汽车维修教学，无法将理论与实践很好的结合在一起，也难以使汽车维修教学工作得到进一步的提升，不利于学员动手练习，实验、实训难以兼顾。如何开发一种让学员既感兴趣又能学到东西的汽车实训设备成为业界普遍关注的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，实现将理论与实践很好的结合在一起，通过游戏通关的理念激发学员不断学习，不断探索实训操作的兴趣，从而有利于学员的动手练习、实训操作，甚至是实操游戏通关比赛。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，该方法是：
1）、在汽车实训教学设备的台架上配置50英寸以上的大屏幕触摸电脑一体机；
2）、购置真实的汽车总成，将实训教学设备用到的各个总成按照汽车真实的电路连接方法连接起来，实现汽车该系统的各项功能；
3）、在上述连接线路中某些线路增加wifi无线断路器，配置断路器断点设置软件，包括一体机自动设置和手机APP手动设置wifi断路器；
4）、在实训设备的各个总成上粘贴含有隐形码的标签，该标签印刷有该总成的真实名称，在名称下隐藏该总成对应的标识隐形码；
5）、配备一支可识别上述隐形码的点触工具，点触工具至少采用无线wifi传输，可将识别的隐形码标识信息传回给大屏幕触摸电脑一体机；
6）、开发基于实物互动和游戏通关理念的一体机软件，该软件至少实现以下功能：
a、用点触工具在实训台各总成上点触，大屏幕上即可在软件主界面上弹出显示框，显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能，同时主界面该总成对应的示意图会以热点的形式进行闪烁；
b、压下点触工具的按钮点触实训台的总成，可在手机APP上显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能，实现学生个性化的实物互动学习；
c、大屏幕默认显示传统示教板上的检测端子和电路图，点击相关元器件和ECU可以显示相关器件的工作原理；
d、点击检测端子可进入已开发好的该系统虚拟仿真软件做虚拟检测；虚拟仿真软件采用随机设故障的方式让学生做故障排除，如果排除了即可解锁更高难度的真车断路器设置的故障；
e、真车故障设置软件同样采用类似游戏通关的设置故障模式，先简后繁的自动设置故障点。
上述方案中，所述点触工具是点触笔，包含有微型摄像头、MCU、OID算法、wifi模块、wifi驱动程序、实训台软件及会反射红外光的涂料印刷物，微型摄像头和CPU芯片组成的OID光学辨别模块，识别贴在实训台上的标签的隐形码，经过MCU的OID算法查找对应的索引，经过无线wifi传输把此索引传给大屏幕触摸电脑一体机，大屏幕触摸电脑一体机上安装的软件利用此索引调出点触到的实物设备，软件弹出小窗口用以显示和语言解说该总成，同时主界面上对应的单元也会进行热点闪烁。
上述方案中，所述wifi无线断路器是一种具备wifi传输模块，由控制芯片控制的两个8路继电器，该模块接在一个网段为192.168.1.X的无线路由器上，可以用装了控制软件的智能手机APP实现对模块开关的手动控制；也可以由电脑端软件控制。
上述方案中，所述一体机软件还具有对于能打通所有关的学生给予奖励的功能，此奖励须在实训台系统启用前设置好，通关后须再次设置。
上述方案中，所述一体机软件是独占型运行，即电脑启动后自动运行该软件。
上述方案中，游戏通关的第一步是虚拟仿真故障的设置，所述虚拟仿真软件直接使用现有的仿真排故软件，将现有软件的私人订制式改成故障难度等级制，也就是根据实训台排故难度和原理设计出相应等级，另外，通过增加故障点数来增加难度等级，最高难度是随机设置3个故障点；游戏通关的第二步是实训台真车故障的设置，真车故障设置软件直接使用现有的排故设置软件，同样将现有软件的私人订制式改成故障难度等级制，同样，最高难度等级是随机设置3个故障点；真车排故难度等级的解锁受仿真排故的影响，要求至少完成仿真排故的等级1才能做真车排故。
本发明基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备，获得的实训台只需点触工具在实训台各总成上点触即可识别出该总成的隐形码，采用无线wifi传输将识别的隐形码标识信息传回给大屏幕触摸电脑一体机，大屏幕上即可在软件主界面上弹出显示框，显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等。压下点触工具的按钮点触实训台的总成，采用无线wifi传输，可在手机APP上显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等，实现学生个性化的实物互动学习。而大屏幕触摸电脑一体机配套基于实物互动和游戏通关理念开发的软件，可通过点触笔点击检测端子可进入系统虚拟仿真软件做虚拟检测，进行仿真排故及真车排故练习，将理论与实践很好的结合在一起，利于学员动手练习、实验及实训。
附图说明：
附图1为本发明其一实施例结构示意图；
附图2为本发明的大屏幕触摸电脑一体机软件界面示意图；
附图3为本发明的界面和目录架构示意图；
附图4为本发明点触总成界面显示示意图。
具体实施方式：
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
本发明提供的基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，该方法是：
1）、在汽车实训教学设备的台架上配置50英寸以上的大屏幕触摸电脑一体机，替代了传统的打印图示教板。
2）、购置真实的汽车总成，将实训教学设备用到的各个总成按照汽车真实的电路连接方法连接起来，实现汽车该系统的各项功能；如此设计的目的是为了让学习者一目了然的看清系统组成。
3）、在上述连接线路中某些线路增加wifi无线断路器，配置断路器断点设置软件，包括一体机自动设置和手机APP手动设置。
4）、在实训设备的各个总成上粘贴含有隐形码的标签，该标签印刷有该总成的真实名称，在名称下隐藏该总成对应的标识隐形码。
5）、配备一支可识别上述隐形码的点触工具，点触工具至少采用无线wifi传输，可将识别的隐形码标识信息传回给大屏幕触摸电脑一体机。
6）、开发基于实物互动和游戏通关理念的一体机软件，该软件至少实现以下功能：
a、用点触工具在实训台各总成上点触，大屏幕上即可在软件主界面上弹出显示框，显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能，同时主界面该总成对应的示意图会以热点的形式进行闪烁；
b、压下点触工具的按钮点触实训台的总成，可在手机APP上显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能，实现学生个性化的实物互动学习；
c、大屏幕默认显示传统示教板上的检测端子和电路图，点击相关元器件和ECU可以显示相关器件的工作原理；
d、点击检测端子可进入已开发好的该系统虚拟仿真软件做虚拟检测；虚拟仿真软件采用随机设故障的方式让学生做故障排除，如果排除了即可解锁更高难度的真车断路器设置的故障；
e、真车故障设置软件同样采用类似游戏通关的设置故障模式，先简后繁的自动设置故障点。
参阅图1、2、3、4所示，为本发明较佳实施例结构示意图，本发明基于点触互动和游戏通关理念开发获得的汽车实训台，其具有大屏幕触摸电脑一体机1、真实的汽车总成2以及点触工具3，其中，大屏幕触摸电脑一体机1和真实的汽车总成2组装在相应台架上。所述真实的汽车总成2的各个总成按照汽车真实的电路连接方法连接起来，实现汽车该系统的各项功能，并在上述连接线路中增加wifi无线断路器。各个总成上粘贴含有隐形码的标签，该标签包括印刷有该总成的真实名称及在名称下隐藏该总成对应的标识隐形码。所述点触工具3是点触笔，包含微型摄像头、MCU、OID算法、wifi模块、wifi驱动程序、实训台软件及会反射红外光的涂料印刷物，点触笔用于点触真实的汽车总成2。点触笔识别真实的汽车总成2的隐形码并采用无线wifi传输将识别的隐形码标识信息传回给大屏幕触摸电脑一体机1。所述隐形码优选是光学识别的二维码，提高点触的精准度和反应速度，使用户的体验感更强，拿一只无线点触笔即可随意认知和学习各个总成的原理。
本实施例中，所述wifi无线断路器是一种具备wifi传输模块，由控制芯片控制的两个8路继电器，该模块接在一个网段为192.168.1.X的无线路由器上，可以用装了控制软件的智能手机APP实现对模块开关的手动控制；也可以由电脑端软件控制。产品支持多个客户端同时连接，具有P2P功能，可以进行远程控制协议，WEB设置网络参数，跨网段访问，也可以批量执行特定动作，同时继电器工作状态有指示灯指示，方便知道每个继电器工作状态。
本实施例中，所述点触工具3的微型摄像头和CPU芯片组成的OID光学辨别模块，识别贴在实训台上的标签的隐形码，经过MCU的OID算法查找对应的索引，经过无线wifi传输把此索引传给大屏幕触摸电脑一体机1，大屏幕触摸电脑一体机1上安装的软件利用此索引调出点触到的实物设备，软件弹出小窗口用以显示和语言解说该总成，同时主界面上对应的单元也会做热点闪烁。点触工具3的OID编码有6万多个不同的码值，不同的码值对应不同的内容，通过wifi模块或蓝牙模块传输码值给到大屏幕触摸电脑一体机1，设计大屏幕触摸电脑一体机1的编码与接收的码值相对应，用以显示实训台对应的显示内容和语音解说。实训台大型总成部件不超过1000个，故此可采用多对一的编码对接方式可再次提高触感速度。OID可搭起实训台实物设备与实训软件系统之间的接口桥梁。每个OID编码图形均是由许多细微而人眼难看到的点依特定规则所组成，并对应到一组特定数值。与其他光学辨识码最大的不同特点是微小化的底码不仅具有保密与低视觉干扰的特性，更能隐藏在印刷品的彩色图案之下，而且只需使用普通印刷油墨即可。本实施例中，采用带有USB界面和FLASH储存器的OID芯片集，传感头感应印刷在纸张或其他介质上的二维隐形码制版，通过图像解码电路识别出码值，将码值通过通讯接口传送给解码电路，该解码电路根据码值将储存在储存器中相应的语音文件通过发音设备发出，之后在打包文件上建立与隐形码一一对应的索引信息并把索引信息通关wifi传回给大屏幕触摸电脑一体机，电源为整个装置供电。其主要采用将大量语音文件打包成一个文件的语音文件打包技术；有效地提高了从传感头敏感隐形码到发音的速度，缩短了时间；在程序中嵌入加密算法，将打包后的语音文件进行加密，以实现对语音文件知识产权的有效保护。
使用时，用点触笔（默认功能）在实训台各总成上点触，大屏幕上即可在软件主界面上弹出显示框，显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等，同时主界面该总成对应的示意图会以热点的形式进行闪烁。压下点触笔的笔尾按钮点触实训台的总成，可在手机APP上显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等，实现学生个性化的实物互动学习。另外，也可通过点触实物实现选择相关总成题目的软件自动考试。
如图2所示，大屏幕默认显示传统示教板上的检测端子和电路图，点击相关元器件和ECU可以显示相关器件的工作原理，这样可以把开发的软件资源与实训台进行融合。图2所示，圈起来的部分即为热点，例如点击M2 ，此为电机，可以在此电路图上弹出显示框，用来显示M2的真实照片、说明、工作原理与视频等。再次点击此界面的非热点区域，退出上述显示。如果该部件配备视频、动画等，需进一步点击才显示。圈起来的电路端子号，如快充口2、7端子，点击后统一显示快充接口照片，并指出照片中哪一个是端子2，哪一个是端子7，以及对应端子的定义和作用。圈起来的特殊的线路，如can线，点击显示其是什么线路，它的作用和正常的电压等电路参数。使用点触笔触感实物，显示屏上对应的热点会闪烁，同时弹出显示窗口，显示对应部件的说明和工作原理与视频，该部分配备的视频、动画直接开始播放解说，显示科技感。
图3、4所示界面和目录架构设计，软件直接可以处理触摸屏幕、触感实物所对应部件的结构或者接头端子解说（文字、图片、动画、视频播放）、工作原理解说（文字、图片、动画、视频播放）等。另外，软件留有两个接口，用以连接仿真排故软件和真车故障设置软件。仿真排故软件直接使用现有的仿真排故软件，将现有软件的私人订制式改成故障难度等级制，也就是根据实训台排故难度和原理设计出相应等级，另外，通过增加故障点数来增加难度等级，最高难度设置就是随机3个点，此处不易设故太难，以防真车排故软件不能解锁。真车故障设置软件直接使用现有的排故设置软件，同样将现有软件的私人订制式改成故障难度等级制，最高难度设置就是随机3个点。实训台仿真排故难度等级是1-3级，实训台真车排故的难度等级是2-6级，也就是说至少完成仿真排故的等级1才能做真车排故。真车排故的难度等级解锁受仿真排故影响，如仿真排故过了2级，才解锁真车排故的3-4级，其5-6级需要达到仿真排故的3级才解锁。
点击检测端子可进入已开发好的该系统虚拟仿真软件做虚拟检测。 虚拟仿真软件采用随机设故障的方式让学生做故障排除，采用游戏通关模式，如果排除了即可解锁更高难度的真车wifi断路器设置的故障。真车故障设置软件同样采用类似游戏通关的设置故障模式，先简后繁的自动设置故障点。
本发明基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备，获得的实训台只需点触工具在实训台各总成上点触并识别该总成的隐形码，采用无线wifi传输将识别的隐形码标识信息传回给大屏幕触摸电脑一体机，大屏幕上即可在软件主界面上弹出显示框，显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等。压下点触工具的按钮点触实训台的总成，采用无线wifi传输，可在手机APP上显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等，实现学生个性化的实物互动学习。而大屏幕触摸电脑一体机配套基于实物互动和游戏通关理念开发的软件，可通过点触笔点击检测端子可进入系统虚拟仿真软件做虚拟检测，进行仿真排故以及真车排故的实训，将理论与实践很好的结合在一起，利于学员动手练习、实验及实训。
以上结合实施方式对本发明做了详细说明，只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限定本发明的保护范围，故凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，其特征在于：该方法是：
1）、在汽车实训教学设备的台架上配置50英寸以上的大屏幕触摸电脑一体机；
2）、购置真实的汽车总成，将实训教学设备用到的各个总成按照汽车真实的电路连接方法连接起来，实现汽车该系统的各项功能；
3）、在上述连接线路中某些线路增加wifi无线断路器，配置断路器断点设置软件，包括一体机自动设置和手机APP手动设置wifi断路器；
4）、在实训设备的各个总成上粘贴含有隐形码的标签，该标签印刷有该总成的真实名称，在名称下隐藏该总成对应的标识隐形码；
5）、配备一支可识别上述隐形码的点触工具，点触工具至少采用无线wifi传输，可将识别的隐形码标识信息传回给大屏幕触摸电脑一体机；
6）、开发基于实物互动和游戏通关理念的一体机软件，该软件至少实现以下功能：
a、用点触工具在实训台各总成上点触，大屏幕上即可在软件主界面上弹出显示框，显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能，同时主界面该总成对应的示意图会以热点的形式进行闪烁；
b、压下点触工具的按钮点触实训台的总成，可在手机APP上显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能，实现学生个性化的实物互动学习；
c、大屏幕默认显示传统示教板上的检测端子和电路图，点击相关元器件和ECU可以显示相关器件的工作原理；
d、点击检测端子可进入已开发好的该系统虚拟仿真软件做虚拟检测；虚拟仿真软件采用随机设故障的方式让学生做故障排除，如果排除了即可解锁更高难度的真车断路器设置的故障；
e、真车故障设置软件同样采用类似游戏通关的设置故障模式，先简后繁的自动设置故障点。
2.根据权利要求1所述的基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，其特征在于：所述点触工具是点触笔，包含有微型摄像头、MCU、OID算法、wifi模块、wifi驱动程序、实训台软件及会反射红外光的涂料印刷物，微型摄像头和CPU芯片组成的OID光学辨别模块，识别贴在实训台上的标签的隐形码，经过MCU的OID算法查找对应的索引，经过无线wifi传输把此索引传给大屏幕触摸电脑一体机，大屏幕触摸电脑一体机上安装的软件利用此索引调出点触到的实物设备，软件弹出小窗口用以显示和语言解说该总成，同时主界面上对应的单元也会进行热点闪烁。
3.根据权利要求1所述的基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，其特征在于：所述wifi无线断路器是一种具备wifi传输模块，由控制芯片控制的两个8路继电器，该模块接在一个网段为192.168.1.X的无线路由器上，可以用装了控制软件的智能手机APP实现对模块开关的手动控制；也可以由电脑端软件控制。
4.根据权利要求1所述的基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，其特征在于：所述一体机软件还具有对于能打通所有关的学生给予奖励的功能，此奖励须在实训台系统启用前设置好，通关后须再次设置。
5.根据权利要求1或4所述的基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，其特征在于：所述一体机软件是独占型运行，即电脑启动后自动运行该软件。
6.根据权利要求1所述的基于点触互动和游戏通关理念开发汽车实训设备的方法，其特征在于：游戏通关的第一步是虚拟仿真故障的设置，所述虚拟仿真软件直接使用现有的仿真排故软件，将现有软件的私人订制式改成故障难度等级制，也就是根据实训台排故难度和原理设计出相应等级，另外，通过增加故障点数来增加难度等级，最高难度是随机设置3个故障点；游戏通关的第二步是实训台真车故障的设置，真车故障设置软件直接使用现有的排故设置软件，同样将现有软件的私人订制式改成故障难度等级制，同样，最高难度等级是随机设置3个故障点；真车排故难度等级的解锁受仿真排故的影响，要求至少完成仿真排故的等级1才能做真车排故。
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