KR101923148B1 - A training evaluation apparatus and method for farm tractor simulator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시뮬레이터에 의하여 트랙터에 트레일러가 부착된 가상 상황에서 훈련자가 상기 트랙터를 조작하는 방법을 훈련하거나, 상기 훈련자의 조작에 대한 평가를 할 수 있는 훈련 평가 장치로서, 상기 트랙터의 조작과 관련되는 구성요소를 포함하는 조향 모듈; 상기 훈련자가 가상현실에서 상기 트랙터 조작 또는 운전하는 상황을 운전을 상기 시뮬레이터를 이용하여 가시화하기 위한 영상 모듈; 상기 트랙터의 흔들림정보를 수집하여 상기 트랙터의 거동해석을 수행하는 모션제어장치를 포함하는 모션 모듈; 및 상기 훈련자의 훈련상황을 설정하거나 상기 훈련자의 훈련상황정보를 상기 영상 모듈 및 모션 모듈로 전달하는 훈련시나리오 설정부와, 상기 영상가시화장치로부터 수신되는 상기 훈련자의 행위정보와 훈련과정정보를 보여주기 위한 훈련과정모니터링을 포함하는 교관 모듈;로 이루어진다.The present invention relates to a training evaluation device capable of training a trainer how to operate the tractor in a virtual situation in which a trailer is attached to the tractor by a simulator or evaluating the operation of the trainer, A steering module including a component; An image module for visualizing a situation in which the trainer operates or operates the tractor in a virtual reality using the simulator; A motion module for collecting shake information of the tractor and performing motion analysis of the tractor; And a training scenario setting unit for setting a training situation of the trainee or delivering the training condition information of the trainee to the video module and the motion module and displaying the action information and the training course information of the trainee received from the video visualizing unit And an instructor module that includes training course monitoring for.
Description
본 발명은 농용트랙터 시뮬레이터를 이용하여 농용트랙터 조작에 대해서 분석하고 평가할 수 있는 장치 및 그 방법에 대한 것이다. 특히, 사용자가 가상현실 기반의 농용트랙터 시뮬레이터를 이용하여 농기계 운전 기능사 자격검증 실기시험코스를 훈련한 결과에 대하여 각 평가요소별로 평가 방법을 정의하고, 해당 평가 방법을 기반으로 실시간 채점 후 사용자에게 훈련결과의 피드백을 제공할 수 있는 장치에 대한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for analyzing and evaluating the operation of agricultural tractors using an agricultural tractor simulator. In particular, the evaluation method for each evaluation factor is defined for the result of training the user to use the virtual reality-based agricultural tractor simulator to verify the driver's qualification for driver's driving skills, And to provide feedback of the results.
가상 훈련은 산업현장과 유사한 가상환경을 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현하고, 현장 전문가의 경험지식이 융합된 가상의 물체를 실제처럼 조작 및 훈련하는 것을 말한다. Virtual training is a computer simulation that simulates a virtual environment similar to an industrial site, and manipulates and trains a fictitious object, which is a fusion of experiential knowledge of field experts, as if it were real.
이러한 가상 훈련 또는 가상 시뮬레이터 훈련은 안전한 환경에서 위험을 줄일 수 있도록 해주고, 훈련기간 단축과 비용절감을 통해 생산성을 향상시킬 수 있게 해주는 융복합 기술이다. This virtual training or virtual simulator training is a fusion technology that allows you to reduce risk in a safe environment and improve your productivity by shortening training time and cost.
특히, 농업의 기계화로 인한 농업기계 안전사고 발생빈도를 살펴보면, 2012년 농작업 사고는 100대당 경운기 0.79건, 트랙터 0.38건, 예취기와 SS기 0.16건의 순으로 발생했고, 교통사고는 100대당 경운기 0.18건, 트랙터 0.19건 이었다. 이러한 농업기계 안전사고를 원인별로 분석해보면, 농작업 사고는 93%(2012년), 교통사고는 98%(2011년)가 인적 요인에 의해 발생하고 있는 것으로 분석되었다. In particular, the incidence of agricultural machinery safety accidents due to the mechanization of agriculture was 0.79 for tillage machines, 0.38 for tractors, 0.16 for severing machines, and 0.16 for SS machines. There were 0.19 tractors and guns. Analysis of the causes of agricultural machinery safety accidents by factors, it is analyzed that 93% of agricultural work accident (2012) and 98% (2011) of traffic accident are caused by human factors.
농용트랙터는 농업, 임업, 수산업 등 다양한 분야에서 활용하는 기계 장치이지만, 현실은 자격증을 보유하지 않은 채 운영을 하고 있는 곳이 대부분이고, 경작지와 도로상의 안전운전 교육도 시간과 비용 등의 문제로 제대로 수행하지 못하는 것이 현실이다.Agricultural tractors are machines that are used in various fields such as agriculture, forestry, and fisheries. However, in reality, most of them do not have licenses, and safe driving education on roads and roads is also problematic in terms of time and cost. It is a reality that can not perform properly.
농기계운전기능사 자격검증 실기시험은 동력 경운기, 트랙터, 콤바인, 이앙기 등과 같은 농업기계를 운전, 조작, 점검하는 업무를 수행하는 것으로 동력 경운기, 트랙터, 콤바인, 이앙기를 운전, 조작, 점검하는 업무를 할 수 있어야 한다. 특히, 농용트랙터의 경우, 트랙터에 트레일러를 부착한 상태에서 ㄷ자 코스를 전진으로 통과한 후 다시 후진으로 통과하는 동안 경계선을 넘지 않고, 10분안에 주행하여 주차하여야 한다. 이러한 시험을 훈련할 수 있는 시설이 제대로 갖추어있지 않아, 무면허 상태에서 대부분 공터에서 훈련하거나, 학교 등 일시적으로 운영하는 교육훈련을 신청하여 훈련하므로 시간과 공간의 제약이 아주 많다.The operation test of farm machinery operation qualification verification test is to operate, manipulate and check agricultural machinery such as power tiller, tractor, combine, and rice milling machine, and to operate, manipulate and check power tiller, tractor, combine, Should be able to. In particular, in the case of agricultural tractors, the tractor should be parked in a state where the trailer is attached to the tractor in 10 minutes without passing the boundary line while passing through the forward direction after passing through the forward direction. There is a lot of time and space constraints because they are not equipped with the facilities to train such examinations, and most of them are unlicensed, trained in vacant places, or applied for temporary training such as schools.
또한, 농기계운전 훈련 결과를 평가함에 있어서, 강사의 주관적인 평가로만 이루어지기 때문에, 농기계운전 기능사 자격검증 기준의 객관적인 평가가 이루어지기 어렵다. 특히, 트랙터 운전을 처음 접하는 훈련자 또는 초보자는 조작을 잘 하지 못하기 때문에, 훈련을 관리하고 감독하는 강사의 피로도는 높아질 수 밖에 없으며, 이러한 피로도는 같은 훈련 결과를 다르게 평가할 수 있다. 초보자들의 교육에 객관적인 훈련결과가 반영되는 가상현실 기반의 트랙터시뮬레이터를 활용한다면, 초보자들은 자신이 범한 실수가 무엇인지 명확하게 확인할 수 있으며, 다음 훈련 시 자신에게 부족한 부분에 대하여 더욱 효과적으로 훈련을 수행할 수 있게 될 것이다.In addition, in evaluating the results of agricultural machinery operation training, it is difficult to achieve an objective evaluation of the qualification criteria for agricultural machinery operator certification qualification because it is performed only by the subjective evaluation of the instructor. In particular, trainees or novices who are new to tractor operation are not able to operate well, so that the trainer who manages and supervises the training is forced to increase the fatigue, and this fatigue can evaluate the same training results differently. If you use a virtual reality-based tractor simulator that reflects objective training results for beginners, beginners can clearly see what mistakes they have made, and will be able to more effectively It will be possible.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 가상현실 기반의 농용트랙터 시뮬레이터로 훈련한 결과를 확인할 수 있는 가상 현실 기반의 트랙터 훈련 평가 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to propose a virtual reality-based tractor training evaluation apparatus which can confirm the results of training with a virtual reality-based agricultural tractor simulator.
본 발명은 시뮬레이터에 의하여 트랙터에 트레일러가 부착된 가상 상황에서 훈련자가 상기 트랙터를 조작하는 방법을 훈련하거나, 상기 훈련자의 조작에 대한 평가를 할 수 있는 훈련 평가 장치로서, 상기 트랙터의 조작과 관련되는 구성요소를 포함하는 조향 모듈; 상기 훈련자가 가상현실에서 상기 트랙터 조작 또는 운전하는 상황을 운전을 상기 시뮬레이터를 이용하여 가시화하기 위한 영상 모듈; 상기 트랙터의 흔들림정보를 수집하여 상기 트랙터의 거동해석을 수행하는 모션제어장치를 포함하는 모션 모듈; 및 상기 훈련자의 훈련상황을 설정하거나 상기 훈련자의 훈련상황정보를 상기 영상 모듈 및 모션 모듈로 전달하는 훈련시나리오 설정부와, 상기 영상가시화장치로부터 수신되는 상기 훈련자의 행위정보와 훈련과정정보를 보여주기 위한 훈련과정모니터링을 포함하는 교관 모듈;로 이루어진다.The present invention relates to a training evaluation device capable of training a trainer how to operate the tractor in a virtual situation in which a trailer is attached to the tractor by a simulator or evaluating the operation of the trainer, A steering module including a component; An image module for visualizing a situation in which the trainer operates or operates the tractor in a virtual reality using the simulator; A motion module for collecting shake information of the tractor and performing motion analysis of the tractor; And a training scenario setting unit for setting a training situation of the trainee or delivering the training condition information of the trainee to the video module and the motion module and displaying the action information and the training course information of the trainee received from the video visualizing unit And an instructor module that includes training course monitoring for.
제안되는 바와 같은 본 발명의 훈련 평가 장치를 가상현실 기반 트랙터 훈련 시뮬레이터에 적용하면, 훈련자의 훈련 과정 중, 어떠한 구간에서의 훈련이 부족한지 여부와, ㄷ자 코스 통과 시 어떠한 조작에 따라 점수 차감 또는 실격이 되었는지를 용이하게 확인할 수 있는 장점이 있다.When the training evaluation apparatus of the present invention as proposed is applied to a virtual reality-based tractor training simulator, it is possible to determine whether training in the training section of the trainee is insufficient in any section and whether a score difference or disqualification It is possible to easily confirm whether or not the image has been displayed.
그리고, 본 발명의 훈련 평가 장치를 통해서 훈련자가 어떤 부분에 대한 보완이 필요한지 알 수 있다. 강사 입장에서는 일일이 훈련자의 훈련 과정을 체크하지 않고, 훈련이 완료된 후에, 간단한 조작으로 훈련자의 훈련 과정 및 결과를 손쉽게 확인할 수 있으며, 객관적인 훈련 결과를 통해 실제 트랙터운전 훈련에 대한 적합/부적합 판단 및 훈련 성과관리에 도움이 된다.Further, through the training evaluation apparatus of the present invention, it is possible to know which part of the trainee needs to be supplemented. The instructor can easily check the trainee's training process and results with simple operation after checking the training process of the trainee without checking the trainee's training course individually. Also, it is possible to confirm the training / It helps in performance management.
이를 통해, 시·군 농업기술센터와 농업인 교육기관에서 실습 초보자에게 농용트랙터 훈련의 효과를 극대화 할 수 있을 뿐만 아니라, 강사 입장에서는 훈련평가에 대한 시간과 비용을 절약할 수 있다. 또한, 안전사고 빈도가 높은 초기 훈련 시 안전한 훈련환경에서 훈련하여 객관적이고 정량적인 훈련결과를 확인할 수 있는 장점이 있다.This will not only maximize the effectiveness of agricultural tractor training for practicing beginners at city and county agricultural technology centers and agricultural education institutions, but also saves time and cost for training evaluation in the case of instructors. Also, there is an advantage that it is possible to check the objective and quantitative training results by training in the safe training environment in the initial training where the safety accident frequency is high.
도 1은 본 발명의 훈련 평가 방법을 설명하기 위하여 훈련 평가 항목에 대한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 훈련 평가 장치가 제공하는 농기계운전기능사 실기시험 코스의 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 농기계운전기능사 트랙터 실기시험 코스의 주행 순서를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따라 분류한 농기계운전기능사 트랙터 실기시험 평가구간과 코스이탈체크 객체를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련 평가장치의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 훈련 절차를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 훈련모드 구성화면을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 코스모드 구성화면을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 훈련상황 설정화면을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 훈련모니터링 구성화면을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 조향장치와 조향장치 센서의 부착위치 및 종류를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 트랙터 시동켜기 훈련 평가 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 트랙터 조작능력 훈련 평가 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 트랙터 전진출발 훈련 평가 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 트랙터 전진운전 훈련 평가 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 트랙터 정차 및 후진출발 훈련 평가 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 트랙터 후진운전 훈련 평가 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 트랙터 시동켜기 훈련 평가 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 농기계운전기능사 트랙터 실기시험의 평가표 구성도이다.
도 20은 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련평가 장치의 시스템 구성도이다. 1 is a view showing an embodiment of a training evaluation item in order to explain a training evaluation method of the present invention.
2 is a diagram showing an example of an agricultural machine driving skill practicum test course provided by the training evaluation device of the present invention.
3 is a diagram showing a driving sequence of a tractor practical test course of an agricultural machinery driving function company according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing an inspection test section of the agricultural machinery operation manual of the agricultural machine classified according to the present embodiment and a course exit check object.
5 is a block diagram of an agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a training procedure of the agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention.
7 is a view showing a training mode configuration screen of the agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention.
8 is a view showing a course mode configuration screen of the agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention.
9 is a view showing a training condition setting screen of the agricultural tractor simulator training evaluating apparatus according to the embodiment of the present invention.
10 is a view showing a training monitoring configuration screen of the agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view showing attachment positions and types of a steering apparatus and a steering apparatus sensor of an agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flow chart for evaluating a tractor start-up training of an agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
13 is a flow chart for evaluating the tractor operation capability training of the agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flow chart of the tractor forward start training evaluation of the agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention.
15 is a flow chart for evaluating the tractor forward running training of the agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention.
16 is a flow chart for evaluating the tractor stopping and trailing start training of the agricultural tractor simulator training evaluating apparatus according to the embodiment of the present invention.
17 is a flow chart for evaluating a tractor backward driving training of an agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
18 is a flow chart of a tractor start-up training evaluation of an agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a view showing the evaluation table of a tractor practical skill test of an agricultural machine driving skill company of an agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a system block diagram of an agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the scope of the inventive concept of the present embodiment can be determined from the matters disclosed in the present embodiment, and the spirit of the present invention possessed by the present embodiment is not limited to the embodiments in which addition, Variations.
본 발명과 관련되는 설명에 사용되는 접미어 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffix "part" used in the description relating to the present invention is to be given or mixed with consideration only for ease of specification, and does not have a meaning or role that is different from itself.
본 실시예에 사용되는 농용트랙터 시뮬레이터는 트랙터 운전석 캐빈의 형상을 모사한 영상 모듈와 핸들장치, 페달장치, 작업조작장치, 기어장치를 포함한 트랙터의 조향장치를 모사한 조향 모듈와 트랙터의 실제의 운동을 훈련자가 체험하게 해주는 모션 모듈를 이용하여 트랙터를 운전훈련을 하도록 구성되며, 본 발명의 훈련 평가 장치는 상기 시뮬레이터에 의하여 조작되는 트랙터의 조향장치의 운전정보와 차량의 이동 정보를 이용하여 훈련자의 훈련 평가를 하기 위한 장치이다.The agricultural tractor simulator used in this embodiment trains the actual motion of the steering module and the tractor that simulates the tractor's steering device including the image module and the handle device, the pedal device, the operation device, and the gear device simulating the shape of the tractor driver cabin The training evaluation device of the present invention is configured to perform a training evaluation of a trainee using the driving information of the tractor of the tractor operated by the simulator and the movement information of the vehicle. .
도 1은 본 발명의 훈련 평가 방법을 설명하기 위하여 훈련 평가 항목에 대한 실시예를 보여주는 도면이다. 1 is a view showing an embodiment of a training evaluation item in order to explain a training evaluation method of the present invention.
도 1을 참조하여 본 실시예의 훈련 평가 장치의 평가과정을 설명하며, 농기계 운전 기능사를 위한 트랙터 실기시험을 예로 들어 설명한다. 도시된 바와 같이, 트랙터 실시시험의 평가는 8개의 평가 항목으로 구분될 수 있다. The evaluation process of the training evaluation apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. 1, and the following description will be given taking as an example a tractor practice test for the driver of the agricultural machinery driving skill. As shown, the evaluation of the tractor performance test can be divided into eight evaluation items.
첫째, 훈련자가 트랙터에 탑승한 후 안전벨트를, 메고 시동을 거는 과정을 평가한다(S1). 가상훈련 장치는 안전벨트 연결된 센서와, 시동과 관련된 구성에 구성된 센서를 이용하여 안전벨트를 착용 여부와, 시동 걸기 전에 안전벨트를 착용하였는지를 판단할 수 있다. 다른 실시예로는, 가상훈련 장치는 훈련자의 모습을 촬영하면서, 훈련자의 움직임 이미지에 기초해서 조작상태를 확인할 수도 있다. 다음 각각의 평가항목에 대한 확인 방법과 평가 방법은 첨부되는 도면과 함께 각각 상세히 설명하기로 하며, 그 평가항목에 대해서 계속해서 설명하여 본다. First, the trainee evaluates the process of putting the seat belt on the tractor after the seat belt is loaded (S1). The virtual training device can determine whether the seat belt is worn and whether the seat belt has been worn before starting using the sensor connected to the seat belt and the sensor configured in the start-related configuration. In another embodiment, the virtual training device may check the operation status based on the motion image of the trainee while shooting the trainee's image. Next, the verification method and evaluation method for each evaluation item will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the evaluation items will be described below.
둘째, 훈련자가 트랙터의 조향장치를 실수없이 즉각적으로 조작하는 능력을 평가한다(S2). Second, the trainer evaluates the ability of the tractor to operate the steering gear without any mistakes (S2).
셋째, 훈련자가 트랙터를 전진방향으로 원만하게 출발할 수 있는 능력을 평가한다(S3). Third, the trainer evaluates the ability of the tractor to start smoothly in the forward direction (S3).
넷째, 훈련자가 트랙터 실기시험 운전코스를 전진방향으로 운전하는 능력을 평가한다(S4). Fourth, the trainer evaluates the ability to drive the tractor practical test driving course in the forward direction (S4).
다섯째, 훈련자가 트랙터를 전진방향으로 정차하는 능력을 평가한다(S5).Fifth, the trainer evaluates the ability to stop the tractor in the forward direction (S5).
여섯째, 훈련자가 트랙터 실기시험 운전코스를 후진방향으로 운전하는 능력을 평가한다(S6). Sixth, the trainee evaluates the ability of driving the tractor practical test driving course in the backward direction (S6).
일곱째, 훈련자가 트랙터를 후진방향으로 시동을 끄고 하차하는 능력을 평가한다(S7).Seventh, the trainer evaluates the ability to turn off and off the tractor in the reverse direction (S7).
마지막으로, 8가지 평가항목에 대한 평가합산(S8)를 수행한다.Finally, evaluation summing (S8) is performed on the eight evaluation items.
이하에서는, 각각의 평가항목에 대해서 더욱 상세히 설명하여 본다. Hereinafter, each evaluation item will be described in more detail.
도 2는 본 발명의 훈련 평가 장치가 제공하는 농기계운전기능사 실기시험 코스의 예를 보여주는 도면이다.2 is a diagram showing an example of an agricultural machine driving skill practicum test course provided by the training evaluation device of the present invention.
농기계운전기능사 자격검증 트랙터 실기시험 코스 규격을 기준으로 구성한 결과가 도시되어 있으며, 본 발명의 실시예에 대해서는 구성된 시험코스를 이용하여 상세히 설명하여 보기로 한다.The result of constructing the tractor practical driving test course qualification verification test is shown, and the embodiment of the present invention will be described in detail using a test course configured.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 농기계운전기능사 트랙터 실기시험 코스의 주행 순서를 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing a driving sequence of a tractor practical test course of an agricultural machinery driving function company according to an embodiment of the present invention.
실제의 농기계운전기능사 트랙터 실기시험 코스의 주행 순서로서, 시뮬레이터 훈련시에 도시된 숫자 및 화살표 방향대로 훈련하여야만 희망하는 훈련 결과를 달성할 수 있다. 만약, 도 3에 도시된 숫자 및 화살표 방향과 일치하지 않게 훈련을 수행할 경우에는 예외 처리되며, 점수 미달로 실격 처리된다.As a running sequence of an actual farm machinery operation operator tractor practical machine test course, desired training results can be achieved only by training in the numerical and arrow directions shown in the simulator training. If training is performed not in accordance with the numbers and arrows shown in FIG. 3, an exception process is performed, and disqualification is performed because the score is undershot.
도 4는 본 실시예에 따라 분류한 농기계운전기능사 트랙터 실기시험 평가구간과 코스이탈체크 객체를 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a view showing an inspection test section of the agricultural machinery operation manual of the agricultural machine classified according to the present embodiment and a course exit check object.
실제의 농기계운전기능사 트랙터 실기시험 평가구간을 기반으로 5개 구역으로 분류하고, 각 구간별 평가항목 및 배점을 적용하였다. 각 구역은 전진과 후진시에 각각 1번씩 동일 구역으로 분류하였고, 1구간에서는 시동켜기, 조작능력, 출발, 주차, 시동끄기 평가가 이루어지며, 2구간에서 4구간은 전진 및 후진 평가가 이루어지며, 5구간에서는 정차 및 후진출발 평가가 이루어진다. Based on the experimental test section of the actual farming machine driving technician and the tractor practical skill test section, it was classified into 5 zones, and evaluation items and points were applied to each section. Each zone is classified into the same zone once in forward and backward zones. In the first zone, the start-up, the operation capability, the departure, the parking, and the start-off evaluation are performed. In the two zones, the forward and backward evaluations are performed , And the stop and reverse departure evaluation is performed in 5 sections.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련 평가장치의 블록도이며, 도 20은 훈련 평가장치의 하드웨어 구성도이다.FIG. 5 is a block diagram of an agricultural tractor simulator training evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a hardware configuration diagram of a training evaluation apparatus.
본 발명에 따른 농용트랙터 시뮬레이터 훈련 평가장치는 도 5에 도시된 바와 같이 조향 모듈(100), 영상 모듈(200), 모션 모듈(300) 및 교관 모듈(400)을 포함한다. The farm tractor simulator training evaluation apparatus according to the present invention includes a
상기 조향 모듈(100)은 훈련자가 실제 트랙터를 운전하는 장치와 유사한 모의장치로서, 핸들장치, 페달장치, 작업조작장치, 기어장치를 포함한 조향장치(101)를 포함한다. 그리고, 상기 조향 모듈(100)은 상기의 각 조향장치로부터 훈련자의 행위를 수신할 수 있는 조향장치 센서(102)와, 상기 조향장치 센서로부터 입력되는 신호를 영상가시화장치(202)로 전달하는 신호처리보드(103)와, 운전자가 트랙터의 운전상황을 볼 수 있는 계기판(104)을 포함한다. The
상기 영상 모듈(200)은 훈련자가 가상현실 트랙터운전 시뮬레이터의 가시화를 실행하는 장치로서, 상기 신호처리장치(103)로부터 수신되는 훈련자의 행위데이터를 수신하고 훈련영상을 생성한다. The
그리고, 상기 영상 모듈(200)은 모션제어장치(301)로 흔들림 정보를 전달하여 모션플랫폼(303)이 운동하도록 신호를 전달한다. The
또한, 상기 영상 모듈(200)은 영상가시화장치(201), 그래픽 및 사운드 DB(202), 영상시현장치(203), 및 사운드장치(204)를 포함한다. The
상기 영상가시화장치(201)는 상기 교관 모듈(400)의 훈련과정 모니터링부(401)로 상기 조향 모듈(100)의 조향장치(101)정보와 훈련자의 훈련과정 정보를 전송하는 역할을 수행한다. The
상기 그래픽 및 사운드 DB(202)는 영상과 음향을 생성하는 역할을 수행한다. The graphic and
상기 사운드장치(204)는 우퍼, 전면 중간, 전면 좌측, 전면 우측, 후면 좌측, 후면 우측 등 5.1채널 이상의 음향을 재생한다. The
실시예로서, 상기 영상가시화장치(201)는 그래픽 및 사운드 DB(202)에서 트랙터, 지형, 작업기, 주변 운행 차량 등의 정보(영상 및 음성)를 로드하여 훈련영상을 구성한 후 영상시현장치(203)으로 전송한다. 그리고, 상기 영상가시화장치(201)는 상기 조향장치(101)에서 발생하는 신호음과 작업기음, 엔진음 등의 정보를 로드하여 훈련음향을 사운드장치(204)로 전송한다. 또한, 전,후,좌,우 시각을 볼 수 있는 화면을 제공하도록 4개 이상의 디스플레이가 부착되며 영상시현장치(203)에 의해서 연속적인 화면을 제공한다. The
실시예로서, 상기 영상스크린(200)은 표준 인체정보를 이용하여 몰입감을 최대로 느낄 수 있는 크기를 산정한 결과, 40인치 크기의 16:9 화면비율을 가지면서 Full HD 해상도를 가지며, 입력방식이 HDMI인 LED 모니터를 선정할 수 있다.As a result, the
상기 모션 모듈(300)은 트랙터의 흔들림 정보를 수집하여 거동해석을 수행하는 모션제어장치(301)와, 3개 이상의 모터를 제어하는 모터제어기(302)와, 모터와 크랭크가 부착되어 운동을 수행하는 모션플랫폼(303)과, 상기 모션플랫폼(304)의 흔들림 정보를 모니터링하거나 거동해석을 생성해주는 모션 모니터링부(304)를 포함한다. The
실시예로서, 상기 모션 모듈(300)은 상기 영상가시화장치(301)로부터 트랙터의 흔들림 정보를 수신하여 모터제어기(302)로 상기 흔들림 정보를 전달하고, 상기 모터제어기(302)는 모션플랫폼(303)의 부착되어있는 3개 이상의 운동모터의 거동해석을 통해 트랙터의 흔들림을 모사한다. 상기 모션플랫폼(303)에서 발생하여 운동하는 x,y,z,h,p,r의 6자유도 정보를 모션제어장치(301)를 통해 영상가시화장치(201)로 전달되면, 영상을 흔들림의 반대값으로 재생한다.The
상기 교관 모듈(400)은 훈련자의 훈련상황을 설정하거나 훈련상황정보를 전송하는 훈련 시나리오 설정부(402)와, 상기 영상가시화장치(201)로부터 수신되는 훈련자의 행위정보와 훈련과정 정보를 보여주는 훈련과정 모니터링부(201)와, 상기 훈련과정 모니터링부(201)에서 측정되는 정보 및 분석되는 데이터가 저장되는 훈련결과 DB(404)와, 훈련과정에 대한 평가결과를 출력하는 훈련결과 출력부(403)를 포함한다. The
도 6을 참조하여 본 실시예의 훈련 평가 장치의 동작 방법을 설명하면, 먼저, 가상현실 기반의 훈련시뮬레이터의 기동(211)이 시작되면, 영상처리시스템(212)이 부가하여 기동되고, 그래픽 및 음향 DB(216)로부터 3차원 영상정보를 로드한 다음 대기상태로 설정된다. Referring to FIG. 6, an operation method of the training evaluation apparatus of this embodiment will be described. First, when the start of the virtual reality-based
상기 신호처리시스템(213)은 RS232 통신인터페이스를 생성한 후 대기하고, 시뮬레이션 에이전트(214)가 기동되며 상기 교관 모듈(400)의 훈련시작 메시지를 대기한다. The
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 교관 모듈(400)의 훈련 모니터링이 기동(411)되면, 교관 또는 훈련자는 훈련모드 선택(420)에서 코스 모드(421), 드라이브 모드(422), 경작 모드(423) 중 적어도 하나 이상의 모드를 선택한다. 6 and 7, when the training monitoring of the
도 6 및 도 8을 참조하면, 상기 코스 모드(421)에서 S자 코스(431), ㄷ(시험) 코스(432), T(주차) 코스(433), 장거리 코스(434) 중 ㄷ(시험) 코스(432)를 선택한 후 RUN 버튼(435)을 선택하면 훈련모니터링(440)화면이 나타나며, 상기 영상 모듈(200)의 시뮬레이션 에이전트(214)로 시작신호를 송신하게 되고, 훈련자는 훈련을 수행하게 된다. 6 and 8, in the
도 6 및 도 9를 참조하면, 훈련상황 설정(430)은 시간의 변화에 따라 훈련영상에서 어두움과 밝음 표현하는 TIME OF DAY 설정부(441)와, 맑음, 흐림, 눈, 비, 바람 등 자연 기상상태를 훈련영상에 표현하는 날씨 설정부(442)와, 연료상태, 오일압력, 배터리충전 등 트랙터의 상태정보를 변경해주는 폴트 설정부(443)를 조작하여 훈련자의 훈련상황을 교관의 훈련목적에 따라 변경할 수 있다. Referring to FIGS. 6 and 9, the training condition setting 430 includes a TIME OF
도 6 및 도 10을 참조하면, 교관 모듈(400)에서는 훈련자의 훈련 상태 및 훈련자의 조작에 따른 시뮬레이터의 상황에 대한 훈련모니터링(440)은 교관 모듈(400)에 의하여 수행된다. Referring to FIGS. 6 and 10, in the
훈련자의 조작에 대한 모니터링은, 계기판 모니터링(441), 입력 모니터링(442) 및 로그 출력부(443)에 의하여 수행된다. Monitoring of the operation of the trainee is performed by the instrument panel monitoring 441, input monitoring 442 and
상기 계기판 모니터링(441)은 엔진회전속도계, 연료계, 냉각수온계, 배터리충전경고등, 4륜/2륜 구동, PTO연결, 주차브레이크, 방향지시등, 비상등, 전조등, 전후진방향등, 시동 예열, 브레이크 연결 등과 같이 훈련자가 상기 영상 모듈(200)의 시뮬레이션 에이전트(214)로부터 수신되는 신호를 확인할 수 있도록 한다. The instrument
그리고, 입력 모니터링(442)은 계기판 모니터링(441)과, 조향핸들, 브레이크(좌), 브레이크(우), 클러치, 액셀러레이터, 주변속기, 부변속기, PTO변속기, 시동스위치, 안전벨트, 경적, 위치제어레버, 견인제어레버, 복동레버 등과 같이 훈련자가 상기 영상 모듈(200)의 시뮬레이션 에이전트(214)로부터 수신되는 신호를 모니터링할 수 있도록 한다. The
그리고, 로그 출력부(443)는 상기 영상 모듈(200)의 시뮬레이션 에이전트(214)로부터 수신되는 로그 신호를 출력한다. The
훈련자는 상기 영상 모듈(200)의 훈련 영상을 보면서 상기 조향 모듈(100)의 조향장치(101)를 이용하여 트랙터운전 훈련을 수행하면서 훈련지식DB(217)의 훈련가이드정보를 이용하여 훈련 평가부(215)가 단계별 훈련절차에 따른 평가를 이어간다. 훈련정보는 네트워크를 통해 상기 교관 모듈(400)의 훈련기록DB(412)에 기록된다. 훈련자 또는 교관은 훈련종료 선택(413)을 실행하면 훈련자의 훈련은 종료되며, 훈련기록출력(450)을 수행한다.The trainer performs the tractor operation training using the
상기 조향 모듈(100)의 조향장치(101)와 조향장치 센서(102)의 부착방법과 종류에 대해서는, 도 11에 예시되어 있으며, 도 11을 함께 참조하여 본다. 조향장치 및 조향장치 센서는, 시동스위치, 전후진 조정레버, 클러치 페달, 조향핸들, 좌 브레이크 페달, 우 브레이크 페달, 주 변속기, 부 변속기, 로더조이스틱, 복동레버, 작동 제어레버, 주차브레이크, PTO 변속기, PTO 작동 스위치, 차륜 스위치, 비상등 스위치, 등 그룹, 가속 페달, 브레이크 연결 고리, 안전벨트, 비상정지버튼, 와이퍼, 작업 등으로 구성될 수 있다. 그리고, 이와 같이 구성된 각각의 센서에서 취득되는 정보들은 상기 신호처리보드(103)를 통해 영상가시화장치(201)로 전송된다. The method and type of attachment of the
전술한 바와 같이 농기계운전기능사 트랙터 실기시험 평가를 위한 장치의 구성은 상기와 같고, 상기 영상 모듈(200)의 훈련 평가부(215)를 도 1을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. As described above, the configuration of the apparatus for test and evaluation of the tractor practicum of the farm equipment is as described above, and the
상기 훈련 평가부(215)의 트랙터 시동켜기 평가(S1)를 도 12와 도 19를 참조하여 설명한다. 훈련 전에 조향 모듈(100)의 상태를 주차상태로 유지하고, 시뮬레이션 에이전트(214)는 신호처리시스템(213)으로부터 수신되는 신호와 비교하여, 조향부(100)가 상태가 기설정된 초기상태가 아닐 경우에, 초기상태로 유지하도록 훈련자에게 요청한다. 그리고, 훈련자가 시뮬레이션 에이전트(214)의 요청 또는 알림에 응답하여 조향부를 주차상태로 수정하는지 여부를 확인한다. The tractor start-up evaluation (S1) of the
훈련자가 훈련을 시작할 때 안전벨트 온(ON) 상태와 전후진 변속 중립 상태, PTO 오프(OFF) 상태, 클러치 온 상태에서 시동키 온 상태를 유지한다. 이때, 시뮬레이션 에이전트(214)는 엔진 예열 등 점등상태가 계기판(104)에 표시되도록 한다. When the trainer starts training, it keeps the ignition key on in the seatbelt ON state, the forward / reverse shift neutral state, the PTO OFF state, and the clutch ON state. At this time, the
훈련자가 엔진 예열등 소등 상태에서 시동키 스타트를 수행하면, 시뮬레이션 에이전트(214)는 안전벨트 온 상태, 전후진 변속 중립 상태, PTO 오프 상태 및 클러치 온 상태를 검사하고, "1-1 시동전 조작"의 평가의 감점을 계산한다. When the trainer performs the starting keystart in the unlit state such as the engine preheating, the
다음으로, 시뮬레이션 에이전트(214)는 엔진 예열등 꺼짐상태를 확인하고, 엔진 시동 상태로 전환한다. 그리고, "1-2 예열등 확인" 평가의 감점을 계산한다. Next, the
훈련자가 시동키 온 상태로 변경하면, 시뮬레이션 에이전트(214)는 시동키 스타트의 유지시간을 설정된 한계시간 미만으로 유지하는지 여부를 확인하여, "1-3 기동조작" 평가의 감점을 계산한다. 상기의 3가지 조작 외에 다른 조향장치를 작동할 때마다 "1-4 필수장치외 조작(잘못된 조작)" 평가의 감점을 계산한 후 1단계 평가를 저장한다. If the trainer changes to the start key-on state, the
상기 훈련 평가부(215)의 트랙터 조작 능력 평가(S2)에 대해서는 도 13과 도 19를 참조하여 본다. The tractor operation capability evaluation (S2) of the
조향 모듈(100)의 상태를 시동 상태로 유지하고, 시뮬레이션 에이전트(214)는 신호처리시스템(213)으로부터 수신되는 신호와 비교하고, 조향 모듈(100)의 상태가 시동 상태가 아닐 경우에 시동 상태로 유지하도록 훈련자에게 요청한다. The state of the
그리고, 훈련자가 시동 상태로 수정하게 되면, 시뮬레이션 에이전트(214)는 변속기어 조작명령, 작업기 조작명령, 안전장치 조작명령 및 브레이크 조작명령의 순서를 변경하여 가면서 영상시현장치(203)를 통해 훈련자에게 보여주고, 훈련자의 조작시간과 조작내용을 저장한다. 그리고, 설정된 한계 시간 내에 정확하게 반응했는지를 "2-1 변속기 조작" 평가, "2-2 작업기 조작" 평가, "2-3 안전장치 조작" 평가, "2-4 브레이크 조작" 평가의 감점을 계산한다. 상기의 조작 명령에서 지정한 조향 장치 외에 다른 조향 장치를 작동할 때마다 "2-5 필수장치외 조작(잘못된 조작)" 평가의 감점을 계산하고, 2단계 평가를 저장한다. When the trainee corrects the starting state, the
상기 훈련평가(215)의 트랙터 전진출발 평가(S3)에 대해서는 도 14와 도 19를 참조하여 설명한다. The tractor forward start evaluation (S3) of the
조향 모듈(100)의 상태를 시동 상태로 유지하고, 시뮬레이션 에이전트(214)는 신호처리시스템(213)으로부터 수신되는 신호와 비교하여, 조향 모듈(100)의 상태가 시동 상태가 아닐 경우에 시동 상태로 유지하도록 훈련자에게 요청한다. The
그리고, 훈련자가 시동상태로 수정하고, 훈련자가 코스주행을 위해 양 브레이크를 연결하고 주차브레이크를 오프한 다음 출발을 위해 좌측 방향지시등을 온 한다. 출발을 위해 클러치를 온 한 상태에서 양 브레이크를 온, 부변속 기어를 저속상태로 변경, 주변속기어를 1단으로 변경, 전후진 변속을 전진으로 순서없이 변경한다. 이후, 양 브레이크를 오프한 다음, 클러치를 오프하면서 액셀을 온한다. 이때, 상기 영상 모듈(200)의 시뮬레이션 에이전트(214)는 양 브레이크 연결상태를 확인하고, "3-1 양 브레이크 연결" 평가의 감점을 계산하고, 주차 브레이크 오프 상태와 좌측 방향 지시등 온 상태를 보고 "3-2 출발 안전" 항목에 대한 감점을 평가한다. 그리고, 클러치 온 상태, 양 브레이크 온 상태, 부변속 기어 조작 상태, 주 변속기어 조작 상태, 전후진 변속 전진상태를 보고 "3-3 기어조작" 항목에 대한 감점을 평가한다. Then, the trainer adjusts to the starting state, the trainee connects the two brakes for the course running, turns off the parking brake, and turns on the left turn signal for starting. When both the clutches are turned on, both brakes are turned on, the auxiliary shift gear is changed to the low speed state, the peripheral gear is changed to the first gear, and the forward and reverse shift is changed in order. Thereafter, both the brakes are turned off, and the accelerator is turned on while the clutch is off. At this time, the
훈련자가 출발시에 급격하게 클러치를 오프하여서 시동이 꺼지는 경우와, 액셀을 급격하게 온하여서 급출발을 하게 될 경우에, 상기 시뮬레이션 에이전트(214)는 "3-4 트랙터출발조작"에 대한 감점을 평가한다. 상기의 조작에서 지정한 조향장치 외에 다른 조향장치를 작동할 때마다 "3-5 필수장치외 조작(잘못된 조작)" 평가의 감점을 계산한 후 3단계 평가를 저장한다.The
상기 훈련평가(215)의 트랙터 전진운전 평가(S4)에 대해서는 도 3을 참조하여 본다. 조향 모듈(100)의 상태를 출발상태로 유지하고, 시뮬레이션 에이전트(214)는 신호처리시스템(213)으로부터 수신되는 신호와 비교하여, 조향 모듈(100)의 상태가 출발상태가 아닐 경우에 훈련자에게 출발상태로 유지할 것을 요청한다. 훈련자가 출발상태로 수정하고, 훈련자가 트랙터에 트레일러를 부착하여 1과 2와 3과 4의 위치로 전진운행을 하여야 한다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 1구간, 2구간, 3구간, 4구간, 5구간을 순차적으로 완전히 포함한 상태로 통과하여야 한다. The tractor forward operation evaluation S4 of the
도 15를 참조하여 좀 더 설명하면, 훈련자가 각 구간을 통과할 때 시동꺼짐이 발생할 경우에는 "4-1 시동꺼짐" 항목에 대해서 감점평가하고, 후진방향으로 운행을 수정할 경우에 전후진변속 정보를 확인하여 "4-2 전진운행수정" 항목에 대한 감점을 평가한다. 그리고, 현재의 운행속도를 확인하여 "4-3 최대속도 초과"와 "4-4 최소속도 미만" 항목에 대한 감점을 평가하며, 지정한 조향 장치 외에 다른 조향장치를 작동할 때마다 "4-5 필수장치외 조작(잘못된 조작)" 평가의 감점을 계산한 후 4단계 평가를 저장한다. 15, in the event that the starting off occurs when the trainer passes through each section, a deduction is evaluated for the "4-1 starting off" item, and when the running is corrected in the reverse direction, the forward / And evaluate the deduction for "4-2 Modification of forward driving" item. Then, by checking the current running speed, "4-3 maximum speed exceeded" and "4-4 less than the minimum speed" are evaluated. Whenever a steering device other than the designated steering device is operated, "4-5 Non-essential device operation (incorrect operation) "After calculating the deduction of the evaluation, save the evaluation of the 4th step.
또한, 코스이탈체크 객체에 충돌할 경우에는 범위이탈로 실격사유 정보로 저장하게 되며, 각 구간별 앞바퀴를 기준으로 통과시간을 계산하게 되며, 통과시간을 기록하여 훈련자가 어떤 구간에서 시간을 많이 소요하는지의 결과와 총 운전초과시간을 산정한다. In addition, when a collision occurs with a course exit check object, it is stored as disqualification reason information out of the range, and the passing time is calculated based on the front wheel of each section. By recording the passing time, And the total operation overtime.
상기 훈련평가(215)의 트랙터 정차 및 후진출발 평가(S5)에 대해서는 도 16과 도 19을 참조하여 본다. 조향 모듈(100)의 상태를 전진운전상태로 유지하고, 시뮬레이션 에이전트(214)는 신호처리시스템(213)으로부터 수신되는 신호와 비교하여, 조향 모듈(100)의 상태가 전진운전상태가 아닐 경우에 훈련자에게 전진운전상태 유지하도록 요청한다. 그리고, 훈련자가 전진운전상태로 수정하고, 정차를 위해 속도조정레버를 저속으로 설정하고 우측방향지시등을 온한 다음, 양 브레이크를 온하면서 클러치를 한다. 트랙터가 완전히 정차하면 전후진 변속을 중립으로 변경하고 주기어를 중립상태로 변경한다. 이때 상기 영상 모듈(200)의 시뮬레이션 에이전트(214)는 속도조정레버의 상태가 저속상태인지 우측방향지시등이 온 상태인지를 확인하여 "5-1 정차안전" 항목에 대한 감점을 평가한다. Referring to FIGS. 16 and 19, the tractor stopping and backward departure evaluation S5 of the
그리고, 양브레이크 온 상태와 클러치 온 상태, 전후진변속 중립, 주기어 중립상태와 시동의 꺼짐상태를 판단하여 "5-2 정차조작"에 대한 감점을 평가한다. 정상일 경우에, 시뮬레이션 에이전트(214)는 훈련자에게 출발신호를 전달하고, 훈련자가 후진코스 출발을 위해 클러치를 온한 상태에서 양브레이크를 온, 부변속 기어를 저속상태로 변경, 주변속기어를 1단으로 변경, 전후진 변속을 후진으로 순서없이 변경한다. 이후 양브레이크를 오프한 다음 클러치를 오프하면서 액셀을 온한다. 이때, 상기 영상 모듈(200)의 시뮬레이션 에이전트(214)는 클러치 온상태, 양브레이크 온상태, 부변속기어조작 상태, 주변속기어조작상태, 전후진변속 후진상태를 보고 "5-3 기어조작"에 대한 감점을 평가한다. Then, both the brake-on state, the clutch-on state, the forward-reverse shift neutral state, the neutral state and the off state of the starting state are judged and the deduction for the "5-2 stop operation" is evaluated. In the normal case, the
훈련자가 출발시에 급격하게 클러치를 오프하여서 시동이 꺼지는 경우와, 액셀을 급격하게 온하여 급출발을 하게 될 경우에는, "5-4 트랙터출발조작"에 대한 감점을 평가한다. 상기의 조작에서 지정한 조향장치 외에 다른 조향장치를 작동할 때마다 "5-5 필수장치외 조작(잘못된 조작)" 평가의 감점을 계산한 후 5단계 평가를 저장한다.If the trainer suddenly turns off the clutch at the start of the trainer and the starting is turned off, or if the accelerator suddenly turns on and off, the "5 - 4 tractor departure operation" is evaluated. Each time a steering device other than the steering device designated in the above operation is operated, the evaluation point is calculated after calculating the deduction point of "5-5 essential device non-operation (wrong operation)" evaluation.
상기 훈련평가(215)의 트랙터 후진운전 평가(S4)는 도 3을 참조하여 설명한다. 상기 조향 모듈(100)의 상태를 출발상태로 유지하고, 시뮬레이션에이전트(214)는 신호처리시스템(213)으로부터 수신되는 신호와 비교하여, 조향 모듈(100)의 상태가 출발상태가 아닐 경우, 훈련자에게 출발상태로 유지하도록 요청한다. 그리고, 훈련자가 출발상태로 수정하고, 트랙터에 트레일러를 부착하여 5와 6과 7과 8의 위치로 후진운행을 하여야 한다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 5구간, 4구간, 3구간, 2구간, 1구간을 순차적으로 완전히 포함한 상태로 통과하여야 한다. 도 17을 참조하여 설명하면, 훈련자가 각 구간을 통과할 때 시동꺼짐이 발생할 경우 "6-1 시동꺼짐"에 대한 감정을 평가하고, 전진방향으로 운행을 수정할 경우 전후진변속 정보를 확인하여 "6-2 후진운행수정"에 대한 감점을 평가하고, 현재의 운행속도를 확인하여 "6-3 최대속도 초과"와 "6-4 최소속도 미만"에 대한 감점을 평가하며, 지정한 조향장치 외에 다른 조향장치를 작동할 때마다 "6-5 필수장치외 조작(잘못된 조작)" 평가의 감점을 계산한 후 6단계 평가를 저장한다. 또한, 코스이탈체크 객체에 충돌할 경우에는 범위이탈로 실격사유 정보로 저장하게 되며, 각 구간별 앞바퀴를 기준으로 통과시간을 계산하게 되며, 통과시간을 기록하여 훈련자가 어떤 구간에서 시간을 많이 소요하는지의 결과와 총 운전초과시간을 산정한다. The tractor backward operation evaluation S4 of the
상기 훈련평가(215)의 트랙터 주차 및 시동끄기 평가(S7)를 도 18과 도 19를 참조하여 설명한다. 조향 모듈(100)의 상태를 후진운전상태로 유지하고, 시뮬레이션 에이전트(214)는 신호처리시스템(213)으로부터 수신되는 신호와 비교하여, 조향 모듈(100)의 상태가 후진운전상태가 아닐 경우에 훈련자에게 후진운전상태 유지하도록 요청한다. 훈련자가 후진운전상태로 수정하고, 주차를 위해 속도조정레버를 저속으로 설정하고 양브레이크를 온하면서 클러치를 온한다. 트랙터가 완전히 주차하면 전후진 변속을 중립으로 변경하고 주기어를 중립상태로 부기어를 중립상태로 변경한다. 이때 상기 영상 모듈(200)의 시뮬레이션 에이전트(214)는 속도조정레버의 상태가 저속상태인지, 양브레이크 온상태와 클러치 온상태와 시동의 꺼짐 상태를 보고 "7-1 주차조작"에 대한 감점을 평가한다. 또한, 전후진변속 중립, 주기어 중립상태와 부기어 중립상태를 판단하여 "7-2 변속기중립"에 대한 감점을 평가한다. 정상일 경우에 시뮬레이션 에이전트(214)는 훈련자에게 트랙터 시동끄기 신호를 전달하고, 훈련자가 주차브레이크를 온한 이후 시동키를 오프한다. 시뮬레이션 에이전트(214)는 안전벨트 오프상태를 판단하여 "7-3 안전벨트 오프"에 대한 감점을 평가하고, 주차브레이크 온상태와 시동키 오프상태를 판단하여 "7-4 주차브레이크 오프"에 대한 감점을 평가한다. 시뮬레이션 에이전트(214)가 훈련종료 신호를 전달하면 훈련자는 안전벨트를 오프한 후 훈련을 종료한다. 상기의 조작에서 지정한 조향장치 외에 다른 조향장치를 작동할 때마다 "7-5 필수장치외 조작(잘못된 조작)" 평가의 감점을 계산한 후 7단계 평가를 저장한다.The tractor parking and start-off evaluation (S7) of the
상기 훈련평가(215)의 트랙터 평가합산(S8)를 도 1과 도 19를 참조하여 설명한다. 평가합산은 각 단계별 배점을 결정하고, 잘못된 조작에 대해서 감점을 부여한 후 합계점수를 구한다. 이때, 감점의 총합은 배점을 넘어설 수 없다. 또한, 운전초과시간이 발생하거나, 도 4를 참조하여 1-2-3-4-5의 구간에서 미통과구간이 발생하거나 1-2-3-4-5-4-3-2-1의 통과순서를 불이행하면 실격사유로 분류하여 실격 처리한다.The tractor evaluation sum (S8) of the
본 발명에서 평가항목들에 대해서 점수 가산이 아니라, 점수 감산을 수행하는 것은 실제의 트랙터 훈련과 가까울 뿐만 아니라, 기준 점수에서 차감하여 나가는 것이 교관 모듈의 연산 속도도 유리할 뿐만 아니라, 특히, 훈련자의 부족한 조작항목에 대해서 신속히 특정지을 수 있기 때문이다. 훈련자가 훈련 결과를 통하여 신속하게 부족한 훈련 또는 불합격된 이유에 대해서 확인할 수 있기 때문이다. In the present invention, not only the score addition but the score addition is performed close to the actual tractor training as well as the subtraction from the reference score, the operation speed of the instructor module is advantageous, and in particular, This is because the operation items can be specified quickly. This is because the trainer can quickly check the results of the training or the reason for the failure by training.
Claims (10)
상기 트랙터의 조작과 관련되는 구성요소인 핸들장치, 페달장치, 작업조작장치 및 기어장치를 포함하는 조향장치와, 상기 조향장치로부터 상기 훈련자의 조작 행위를 수신하는 조향장치센서와, 상기 조향장치센서로부터 입력되는 신호를 영상가시화장치로 전달하는 신호처리보드와, 상기 트랙터의 조작상황 또는 운전상황을 상기 훈련자가 확인할 수 있도록 하는 계기판을 포함하는 조향 모듈;
상기 훈련자가 가상현실에서 상기 트랙터 조작 또는 운전하는 상황을 운전을 상기 시뮬레이터를 이용하여 가시화하기 위한 모듈로서, 상기 신호처리보드로부터 수신되는 상기 훈련자의 행위데이터를 수신하여 훈련영상을 생성한 다음 모션 모듈의 모션제어장치로 흔들림 정보를 전달함으로써 모션플랫폼이 동작되도록 하고 교관 모듈의 훈련과정모니터링으로 상기 조향 모듈의 조향장치정보와 상기 훈련자의 훈련과정정보를 전송하는 영상가시화장치와, 상기 트랙터의 조작 및 운전과 관련되는 영상과 음향을 생성하기 위한 그래픽 및 사운드 DB와, 4개 이상의 훈련영상을 제공하기 위한 영상시현장치와, 5.1채널 이상의 음향을 재생하는 사운드 장치를 포함하는 영상 모듈;
상기 트랙터의 흔들림정보를 수집하여 상기 트랙터의 거동해석을 수행하는 모션제어장치와, 3개 이상의 모터를 제어하는 모터제어기와, 상기 모터 및 크랭크가 연결되어 운동함으로써 상기 훈련자에게 상기 트랙터 움직임을 전달하기 위한 모션플랫폼과, 상기 모션플랫폼의 흔들림 정보를 모니터링하거나 거동해석을 생성하기 위한 모션모니터링을 포함하는 모션 모듈; 및
상기 훈련자의 훈련상황을 설정하거나 상기 훈련자의 훈련상황정보를 상기 영상 모듈 및 모션 모듈로 전달하는 훈련시나리오 설정부와, 상기 영상가시화장치로부터 수신되는 상기 훈련자의 행위정보와 훈련과정정보를 보여주기 위한 훈련과정모니터링과, 상기 훈련과정모니터링을 통하여 보여지는 상기 훈련자의 행위정보 및 훈련과정정보가 저장되는 훈련결과DB와, 상기 훈련자의 훈련과정에 대한 평가결과를 출력하는 훈련결과출력부를 포함하는 교관 모듈;을 포함하고,
상기 영상 모듈을 통해서는 상기 훈련자가 상기 트랙터를 조작 및 운전하여야 할 ㄷ자 코스가 표시되고, 상기 교관 모듈은 상기 ㄷ자 코스에 대한 상기 훈련자의 조작 및 운전을 평가하는 것을 특징으로 하며,
상기 조향 장치는 상기 트랙터의 조작 및 운전에 관하여 상기 훈련자가 조작할 수 있는 상기 핸들장치, 페달장치, 작업조작장치 및 기어장치로서, 시동스위치, 전후진 조정레버, 클러치 페달, 조향핸들, 좌 브레이크, 우 브레이크 페달, 주 변속기, 부 변속기, 로더조이스틱, 복동레버, 작업제어레버, 주차 브레이크, PTO 변속기, PTO 작동 스위치, 차륜 스위치, 비상등 스위치, 등 그룹, 가속 페달, 브레이크 연결 고리, 안전벨트, 비상정지버튼, 와이퍼를 포함하고,
상기 영상 모듈 및 모션 모듈은 상기 훈련자의 ㄷ자 코스에서의 상기 트랙터 조작 및 운전에 대한 영상 및 음성을 출력하는 것과 함께, 상기 훈련자 및 트랙터의 모션을 분석하고,
상기 교관 모듈은 상기 훈련자에 대한 평가로서, 시동켜기 평가, 조작능력 평가, 전진출발 평가, 전진운전 평가, 정차 및 후진전진출발 평가, 후진운전 평가, 주차 및 시동끄기 평가의 7가지 평가항목에 대해서 점수 감산을 통한 평가를 수행하는 것을 특징으로 하며,
상기 교관 모듈은 상기 시동켜기 평가에 대해서 시동전조작 평가, 예열등확인 평가, 시동조작 평가 및 필수장치외 조작의 평가항목에 대하여 점수감산을 통하여 평가결과를 연산하는 것을 특징으로 하는 농용트랙터 시뮬레이터를 이용한 훈련 평가 장치. A training evaluation device capable of training a trainer how to operate the tractor in a virtual situation in which a trailer is attached to the tractor by a simulator or evaluating an operation of the trainer,
A steering device including a handle device, a pedal device, a work operation device, and a gear device, which are components related to the operation of the tractor; a steering sensor that receives an operation of the trainee from the steering device; A steering module including a signal processing board for transmitting a signal input from the signal processing unit to an image visualization device, and a dashboard for allowing the trainee to confirm the operational status or operation status of the tractor;
A module for visualizing the operation of the tractor operating or operating in the virtual reality using the simulator, receiving the behavior data of the trainee received from the signal processing board to generate a training image, An image visualization device for transmitting the shaking information to the motion control device of the steering module and operating the motion platform, and transmitting the steering device information of the steering module and the training process information of the trainee by monitoring the training process of the trainee module; An image display module including a graphic and sound DB for generating images and sound related to operation, an image display device for providing four or more training images, and a sound device for reproducing sound of more than 5.1 channels;
A motor controller for controlling three or more motors, and a motor controller for transmitting the tractor motion to the trainer by moving the motor and the crank, A motion module for monitoring motion information of the motion platform or motion monitoring for generating a motion analysis; And
A training scenario setting unit for setting a training condition of the trainee or delivering the training condition information of the trainee to the video module and the motion module; and a display unit for displaying the behavior information and the training process information of the trainee, An instructor module including a training result DB for storing training information and training course information of the trainee displayed through the training course monitoring and a training result output unit for outputting evaluation results of the training course of the trainee; ≪ / RTI >
Wherein the image module is used to display a C-language course for the trainer to operate and operate the tractor, and the instructor module evaluates operation and operation of the trainee for the C-language course,
The steering apparatus includes a steering device, a pedal device, a work operating device, and a gear device that can be operated by the trainee in the operation and operation of the tractor, including a start switch, a forward / backward adjusting lever, a clutch pedal, , Brake pedal, main transmission, auxiliary transmission, loader joystick, double acting lever, work control lever, parking brake, PTO transmission, PTO operation switch, wheel switch, emergency light switch, An emergency stop button, and a wiper,
Wherein the image module and the motion module analyze the motion of the trainer and the tractor together with outputting images and audio of the tractor operation and operation in the trainee's course of the tractor,
The instructor module includes the following seven evaluation items for evaluation of the trainee: starting on evaluation, operation ability evaluation, forward departure evaluation, forward driving evaluation, stopping and backward forward departure evaluation, backward driving evaluation, parking and start- And performing evaluation through score subtraction,
Wherein the instructor module calculates an evaluation result by performing a score reduction on evaluation items of the pre-start operation evaluation, the preheating confirmation evaluation, the start operation evaluation, and the essential device out-of-operation evaluation for the start-up on- Training evaluation device used.
상기 교관 모듈은 상기 조작능력 평가에 대해서 변속기조작 평가, 작업기조작 평가, 안전장치조작 평가, 브레이크조작 평가 및 필수장치외 조작의 평가항목에 대하여 점수감산을 통하여 평가결과를 연산하는 것을 특징으로 하는 농용트랙터 시뮬레이터를 이용한 훈련 평가 장치. The method according to claim 1,
Wherein the instructor module calculates an evaluation result by subtracting a score on an evaluation item of a transmission operation evaluation, a working machine operation evaluation, a safety device operation evaluation, a brake operation evaluation, Training evaluation system using a tractor simulator.
상기 교관 모듈은 상기 전진출발 평가에 대해서 양브레이크연결 평가, 출발안전 평가, 기어조작 평가, 트랙터 출발조작 평가 및 필수장치외 조작의 평가 항목에 대하여 점수감산을 통하여 평과결과를 연산하는 것을 특징으로 하는 농용트랙터 시뮬레이터를 이용한 훈련 평가 장치. The method according to claim 1,
Wherein the instructor module calculates a result of the evaluation by subtracting a score on the evaluation items of both the brake connection evaluation, the starting safety evaluation, the gear operation evaluation, the tractor departure operation evaluation and the essential device operation with respect to the forward departure evaluation Training evaluation system using agricultural tractor simulator.
상기 교관 모듈은 상기 전진운전 평가에 대해서 시동꺼짐 평가, 전진운행수정 평가, 최대속도 초과 평가, 최소속도 미만 평가 및 필수장치외 조작의 평가 항목에 대하여 점수감산을 통하여 평과결과를 연산하는 것을 특징으로 하는 농용트랙터 시뮬레이터를 이용한 훈련 평가 장치. The method according to claim 1,
The instructor module calculates the evaluation result by performing a score reduction on the evaluation items of the start-off evaluation, the forward-travel correction evaluation, the maximum speed evaluation, the minimum speed evaluation, A training evaluation system using an agricultural tractor simulator.
상기 교관 모듈은 상기 정차 및 후진출발 평가에 대해서 정차안전 평가, 정차조작 평가, 기어조작 평가, 트랙터출발조작 평가 및 필수장치외 조작의 평가 항목에 대하여 점수감산을 통하여 평과결과를 연산하는 것을 특징으로 하는 농용트랙터 시뮬레이터를 이용한 훈련 평가 장치. The method according to claim 1,
The instructor module is characterized in that the evaluation results are calculated by subtracting scores for the evaluation items of the stop safety evaluation, the stop operation evaluation, the gear operation evaluation, the tractor departure operation evaluation, A training evaluation system using an agricultural tractor simulator.
상기 교관 모듈은 상기 후진운전 평가에 대해서 시동꺼짐 평가, 후진운행수정 평가, 최대속도 초과 평가, 최소속도 미만 평가 및 필수장치외 조작 평가의 평가 항목에 대하여 점수감산을 통하여 평과결과를 연산하는 것을 특징으로 하는 농용트랙터 시뮬레이터를 이용한 훈련 평가 장치. The method according to claim 1,
The instructor module calculates the evaluation result by subtracting the score for the evaluation items of the start-off evaluation, the backward movement correction evaluation, the maximum speed evaluation, the minimum speed evaluation and the essential device operation evaluation for the backward operation evaluation A training evaluation device using an agricultural tractor simulator.
상기 교관 모듈은 상기 주차 및 시동끄기 평가에 대해서 주차조작 평가, 변속기중립 평가, 안전벨트 온 평가, 주차 브레이크 오프 평가 및 필수장치외 조작의 평가 항목에 대하여 점수감산을 통하여 평과결과를 연산하는 것을 특징으로 하는 농용트랙터 시뮬레이터를 이용한 훈련 평가 장치.
The method according to claim 1,
The instructor module calculates a result of evaluation for the evaluation items of the parking operation and the start-off evaluation with respect to the evaluation items of the parking operation evaluation, the transmission neutral evaluation, the safety belt on evaluation, the parking brake off evaluation, A training evaluation device using an agricultural tractor simulator.
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