RU101567U1 - Тренажер для обучения водителей автотранспортных средств - Google Patents
Тренажер для обучения водителей автотранспортных средств Download PDFInfo
- Publication number
- RU101567U1 RU101567U1 RU2010123748/11U RU2010123748U RU101567U1 RU 101567 U1 RU101567 U1 RU 101567U1 RU 2010123748/11 U RU2010123748/11 U RU 2010123748/11U RU 2010123748 U RU2010123748 U RU 2010123748U RU 101567 U1 RU101567 U1 RU 101567U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- driver
- sensors
- controls
- instructor
- simulator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
Тренажер для обучения водителей автотранспортных средств, состоящий из рабочего места водителя, представляющего из себя автомобиль на колесах с автомобильными аналоговыми органами управления с датчиками, дискретными органами управления с датчиками и акустической системой, системы отображения для водителя, рабочего места инструктора, содержащего ПЭВМ со специальным программным обеспечением и системой отображения для водителя, обеспечивающих возможность подготовки, настройки параметров моделей ситуаций для проведения сеансов обучения водителя и сохранения результатов сеансов обучения, систему анализа действия водителя и программные средства управления, отличающийся тем, что тренажер снабжен вычислительно-управляющим комплексом, обеспечивающим формирование визуальной обстановки для системы отображения и звуковых сигналов акустической системы рабочего места водителя, включающим системы моделирования динамических объектов, имитации визуальной обстановки, формирования звуковых сигналов, управления программой и систему согласования для синхронизации работы всех систем тренажера и управления программными средствами, а рабочее место инструктора дополнительно снабжено аналоговыми и дискретными органами управления с датчиками для имитации органов управления автомобилем, обеспечивающими имитацию управления автомобилем с участием инструктора в сеансе обучения водителя в режиме синхронной работы с рабочим местом водителя; при этом первый, второй, третий и четвертый выходы системы согласования вычислительно-управляющего комплекса соединены с входом системы формирования звуковых сигналов, с
Description
Полезная модель относится к средствам для обучения водителей, в частности тренажерам, и может быть использована для обучения вождению самоходными безрельсовыми транспортными средствами, а также для повышения квалификации водителей с моделированием видеореалистичных условий произвольных реальных городов и других местностей и реальной дорожной обстановки, в том числе с созданием экстремальных ситуаций, при обучении в реальном времени и контроля качества обучения.
Известен, выбранный прототипом полезной модели, тренажер для обучения вождению автомобилем [1] состоящий из рабочего места водителя, представляющего из себя автомобиль на колесах с автомобильными аналоговыми органами управления с датчиками, дискретными органами управления с датчиками и акустической системой, системы отображения для водителя, рабочего места инструктора, содержащего ПЭВМ со специальным программным обеспечением и системой отображения, обеспечивающего возможность подготовки, настройки параметров моделей ситуаций для проведения сеансов обучения водителя и сохранения результатов сеансов обучения, систему анализа действия водителя и модуль программных средств управления.
Недостатками этого тренажера являются невозможность создания дорожных ситуаций, максимально приближенных к экстремальным, и оперативного вмешательства инструктора в создание дорожных ситуаций. Отсутствуют запись действий водителя для последующего анализа его действий, а также реалистичность в создания имитации изображения дорожной обстановки.
Технический результат заключается в создании дорожных ситуаций, максимально приближенных к экстремальным, и оперативного вмешательства инструктора в создание и изменение дорожных ситуаций, осуществление записи действий водителя для последующего анализа его действий, а также реалистичность в создания имитации изображения дорожной обстановки.
Технический результат достигается тем, что тренажер обучения водителей автотранспортных средств, состоящий из рабочего места водителя, представляющего из себя автомобиль на колесах с автомобильными аналоговыми органами управления с датчиками, дискретными органами управления с датчиками и акустической системой, системы отображения для водителя, рабочего места инструктора, содержащего ПЭВМ со специальным программным обеспечением и системой отображения для инструктора, обеспечивающих возможность подготовки, настройки параметров моделей ситуаций для проведения сеансов обучения водителя и сохранения результатов сеансов обучения, систему анализа действия водителя и программные средства управления, согласно полезной модели, снабжен вычислительно-управляющим комплексом, обеспечивающим формирование визуальной обстановки для системы отображения и звуковых сигналов акустической системы рабочего места водителя, включающим системы моделирования динамических объектов, имитации визуальной обстановки, формирования звуковых сигналов, управления программой и систему согласования для синхронизации работы всех систем тренажера и управления программными средствами, а рабочее место инструктора дополнительно снабжено аналоговыми и дискретными органами управления с датчиками для имитации органов управления автомобилем, обеспечивающими имитацию управления автомобилем с участием инструктора в сеансе обучения водителя в режиме синхронной работы с рабочим местом водителя; при этом первый, второй, третий и четвертый выходы системы согласования вычислительно-управляющего комплекса соединены со входом системы формирования звуковых сигналов, с первым входом системы имитации визуальной обстановки, со входом системы моделирования динамических объектов и со входом панели приборов соответственно; первый и второй входы-выходы системы согласования соединены со входами-выходами ПЭВМ, со входами-выходами аналоговых органов управления с датчиками соответственно; второй и первый входы системы согласования соединены с выходами системы управления программой и дискретных органов управления с датчиками, а первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой входы ПЭВМ соединены с органами управления ПЭВМ, дискретными органами управления с датчиками для инструктора, аналоговыми органами управления с датчиками для инструктора соответственно.
На фиг.1 представлена схема размещения тренажера.
На фиг.2 представлена блок-схема тренажера.
Перечень позиций:
1 - рабочее место водителя (РМВ);
2 - автомобиль на колесах;
3 - аналоговые органы управления с датчиками;
4 - дискретные органы управления с датчиками;
5 - акустическая система;
6 - панель приборов;
7 - система отображения (СО) для водителя;
8 - рабочее место инструктора (РМИ);
9 - ПЭВМ;
10 - система отображения для инструктора;
11 - система анализа действия водителя;
12 - программные средства управления;
13 - вычислительно-управляющий комплекс (ВУК);
14 - система моделирования динамических объектов;
15 - система имитации визуальной обстановки;
16 - система формирования звуковых сигналов;
17 - система управления программой;
18 - система согласования;
19 - аналоговые органы управления с датчиками для инструктора;
20- дискретные органы управления с датчиками для инструктора;
21 - органы управления ПЭВМ.
Пример реализации полезной модели.
Тренажер для обучения водителей автотранспортных средств состоит из РМВ 1, представляющего из себя автомобиль на колесах 2 с автомобильными аналоговыми органами управления с датчиками 3, дискретными органами управления с датчиками 4, акустической системой 5 и панелью приборов 6, системы отображения для водителя 7, РМИ 8, содержащего ПЭВМ 9 со специальным программным обеспечением и системой отображения для инструктора 10, обеспечивающих возможность подготовки, настройки параметров моделей ситуаций для проведения сеансов обучения водителя и сохранения результатов сеансов обучения, систему анализа действия водителя 11 и программные средства управления 12. Тренажер снабжен ВУК 13, обеспечивающим формирование визуальной обстановки для СО 7 и звуковых сигналов акустической системы 5 РМВ 1, включающим системы моделирования динамических объектов 14, имитации визуальной обстановки 15, формирования звуковых сигналов 16, управления программой 17 и систему согласования 18 для синхронизации работы всех систем тренажера и управления программными средствами, а РМИ 8 дополнительно снабжено аналоговыми 19 и дискретными 20 органами управления с датчиками для имитации органов управления автомобилем 2, обеспечивающими имитацию управления автомобилем 2 с участием инструктора в сеансе обучения водителя в режиме синхронной работы с РМВ 1; при этом первый 18.1, второй 18.2, третий 18.3 и четвертый 18.4 выходы системы согласования 18 вычислительно-управляющего комплекса 13 соединены со входом системы формирования звуковых сигналов 16, с первым входом 15.1 системы имитации визуальной обстановки 15, со входом системы моделирования динамических объектов 14 и со входом панели приборов 6 соответственно; первый 18.1 и второй 18.2 входы-выходы системы согласования 18 соединены со входами-выходами 9.1 ПЭВМ 9, со входами-выходами аналоговых органов управления с датчиками 3 соответственно; второй 18.2 и первый 18.1 входы системы согласования 18 соединены с выходами системы управления программой 17 и дискретных органов управления с датчиками 4, а первый 9.1, второй 9.2, третий 9.3, четвертый 9.4, пятый 9.5, шестой 9.6 входы ПЭВМ 9 соединены с органами управления 21 ПЭВМ, дискретными органами управления с датчиками 20 для инструктора, аналоговыми органами управления с датчиками 19 для инструктора, системой анализа действия водителя 11, системой отображения для инструктора 10 и программными средствами управления 12 соответственно, выход системы моделирования динамических объектов 14 соединен со вторым входом 15.2 системы имитации визуальной обстановки 15.
РМВ 1 представляет из себя реальный автомобиль 2 с органами управления. РМВ 1 позволяет реалистично имитировать управление автомобилем 2 в виртуальном пространстве.
При этом все составные части РМВ 1, кроме СО 7 расположены в кузове реального автомобиля 2, а СО 7 размещена вокруг автомобиля 2.
Водитель тренажера размещается в салоне автомобиля 2, управляет его виртуальным движением с помощью органов управления автомобиля 3 и 4. Данные от органов управления 3, 4 передаются в ВУК 13, где обрабатываются и по ним формируется видеоизображение и аудиосопровождение, которые воспроизводятся на РМВ 1 в реальном времени.
РМВ 1 состоит из следующих составных частей:
- СО 7;
- акустической системы 5;
- аналоговых органов управления с датчиками 3;
- дискретных органов управления с датчиками 4;
- панели приборов 6.
Аналоговые органы управления с датчиками 3 представляют собой рулевое колесо и педали, предназначенные для управления транспортным средством.
Дискретные органы управления с датчиками 4 представляют собой рычаги и кнопки управления, предназначенные для управления транспортным средством.
Панель приборов 6 представляет собой приборную панель автомобиля 2 с аналоговыми и цифровыми индикаторами, отображающими состояние автомобиля 2.
СО 7 для водителя представляет собой систему дисплеев, установленных вокруг автомобиля 2 и предназначенных для отображения объектов виртуального пространства.
Акустическая система 5 представляет собой установленную в салоне автомобиля 2 акустическую систему, состоящую из громкоговорителей и предназначенную для вывода звукового сопровождения.
РМИ 8 предназначено для решения следующих задач:
- подготовки, настройки параметров и проведения сеанса обучения водителя РМИ, а также сохранения его результатов;
- участия в сеансе обучения водителя РМИ 8 в качестве дополнительного водителя;
- динамического изменения моделей ситуаций, возникающих при вождении автомобиля 2;
- анализа действий водителя РМВ 1.
РМИ 8 представляет из себя ПЭВМ 9 с установленным системным и специальным программным обеспечением, аналогичным ВУК 13.
РМИ 8 состоит из следующих составных частей:
- ПЭВМ 9;
- органов управления ПЭВМ 21;
- аналоговых органов управления 19 с датчиками;
- дискретных органов управления 20 с датчиками;
- системы отображения для инструктора 10;
- системы анализа действий оператора 11;
- программных средств управления 12.
Аналоговые органы управления 19 с датчиками представляют собой рулевое колесо и педали, предназначенные для управления транспортным средством.
Дискретные органы управления 20 с датчиками представляют собой рычаги и кнопки управления, предназначенные для управления транспортным средством.
Система отображения 10 для инструктора представляет собой экран, предназначенный для отображения объектов виртуального пространства, а также для отображения графического интерфейса программных средств управления.
Система анализа действия оператора 11 представляет собой программные средства для автоматизированного сбора и анализа действий водителя РМВ 1.
В тренажере могут использоваться одно и более РМИ.
ВУК 13 предназначен для формирования визуальной обстановки для СО 7 РМВ 1; формирования звуковой обстановки для акустической системы 5 РМВ 1; приема и обработки управляющих сигналов от аналоговых 3 и дискретных 4 органов управления РМВ 1; отображения информации о состоянии автомобиля на панели приборов 6 РМВ 1; синхронизации работы всех составных частей тренажера; управления программными средствами ВУК 13.
В общем случае ВУК 13 обеспечивает прием управляющих сигналов от органов управления РМВ 1, в том числе направление и скорость движения, обрабатывает их и по этим данным формирует в реальном времени изображение текущей визуальной обстановки и аудиоинформацию, которые воспроизводятся, соответственно, на СО 7 и акустической 5 системах РМВ 1.
ВУК 13 состоит из следующих составных частей:
- системы формирования звуковых сигналов 16;
- системы имитации визуальной обстановки 15;
- системы согласования 18;
- системы моделирования динамических объектов 14;
- системы управления программой 17.
ВУК 1 представляет из себя ПЭВМ (в блок-схеме не показано) с комплектом входных и выходных интерфейсов, системного и специального программного обеспечения.
Система согласования 18 представляет из себя специальное программное обеспечение, реализующее функции синхронизации работы всех составных частей и систем тренажера.
Система формирования звуковых сигналов 16 представляет собой звуковую карту, установленную в ПЭВМ, и специальное программное обеспечение, предназначенные для формирования звуковых образов имитации окружающего виртуального мира и звука автомобиля 2.
Система имитации визуальной 15 обстановки представляет собой видеоадаптер, установленный в ПЭВМ, и специальное программное обеспечение, предназначенные для формирования изображения для отображения на панорамной системе отображения для водителя.
Система моделирования динамических объектов 14 представляет собой программные средства, реализующие функции формирования трехмерных динамических объектов окружающего пространства виртуального мира и их передвижения в виртуальном трехмерном пространстве.
Система управления программой 17 представляет собой графические интерфейсные программные средства, предназначенные для обеспечения управления специальным программным обеспечением водителя.
Порядок работы тренажера.
Предусмотрены два режима работы тренажера: подготовка водителя РМВ 1 с изменением динамической ситуации и контролем за действиями водителя с РМИ 8; подготовка водителя РМВ 1 с изменением динамической ситуации и контролем за действиями водителя с РМИ 8, а также с участием инструктора непосредственно в процессе обучения в качестве водителя РМИ 8.
В первом режиме инструктор с РМИ 8 выбирает программу обучения с помощью программных средств управления, включающую конкретную местность (карту), плотность графика транспортных средств и пешеходов, погодные условия (ясная погода, дождь, снег и т.п.), время года, время суток и маршрут движения. Выбранная программа обучения загружается в систему согласования 18 ВУК 13. Далее система имитации визуальной обстановки 15 и система формирования звуковых сигналов 16 формируют визуальную и акустическую обстановку для РМВ 1, которые отображаются на СО 7 для водителя и акустической системе 5 РМВ 1.
Водитель РМВ 1 располагается в кабине водителя РМВ на месте водителя, производит включение автомобиля 2 и осуществляет управление им с помощью органов управления 3 и 4. При этом направление виртуального движения определяется положением рулевого колеса и выбранной передачей коробки переключения передач, а скорость движения положением педалей. Кроме этого водитель может управлять светотехническими приборами автомобиля с помощью дискретных органов управления 4 (поворотниками, фарами и т.п.) и контролировать параметры движения по панели приборов 6.
При движении автомобиля 2 по виртуальной карте параметры его движения от органов управления 3 и 4 передаются в систему согласования 18 ВУК 13, где по ним определяется новое положение автомобиля 2, а по этим данным в системе моделирования динамических объектов 14 и системе имитации визуальной обстановки 15 формируется новое изображение, отображаемое на СО 7 РМВ 1. Кроме этого эти данные передаются на ПЭВМ 9 РМИ 8.
При работе на тренажере водитель РМВ 1 движется по заранее определенному маршруту, определенному с РМИ 8, выполняя поставленную перед ним задачу. В процессе работы тренажера инструктор РМИ 8 может динамически с помощью программных средств управления 12 вносить изменения в программу обучения, например, изменять плотность трафика автомобилей и пешеходов, создавать пробки на дорогах, переключать и отключать светофоры, имитировать ДТП, изменять погодные условия и т.п., а также изменять маршрут движения, сообщая об этом водителю РМВ 1.
Данные о параметрах движения автомобиля РМВ 1, переданные на РМИ 8, сохраняются и обрабатываются системой анализа действия водителя 11 РМИ 8. При этом оценивается соблюдение водителем правил дорожного движения, а также точность и время прохождения заданного маршрута движения.
Второй режим работы тренажера аналогичен первому, за исключением того, что в данном режиме инструктор РМИ 8 может непосредственно участвовать в процессе обучения водителя РМВ 1, перейдя в режим синхронной работы. При этом все операции и функции по первому режиму работы сохраняются, но кроме этого, инструктору РМИ 8 добавляется функция управления своим автомобилем с помощью органов управления 19 и 20.
При задействовании в тренажере более одного РМИ, первое РМИ (старшего инструктора) функционирует в обоих режимах работы, а остальные РМИ (дополнительные) функционируют только во втором режиме работы, позволяющем управлять автомобилем инструктора в режиме синхронной работы.
В процессе синхронной работы водители РМВ 1 и РМИ 8 движутся по одной и той же карте на своих автомобилях, при этом водитель РМВ 1 может видеть автомобиль РМИ 8 на своей СО 7, а водитель РМИ 8 может видеть автомобиль РМВ на своей системе отображения 10.
В данном режиме инструктор может, например, создавать помехи движению автомобиля РМВ 1, осложняя выполнения поставленной задачи, связанной с управлением автомобилем в экстремальных ситуациях, например водителей скорой помощи, пожарной охраны, милиции и других служб.
В результате применения настоящего тренажера существенно повышается качество подготовки водителей при столкновении обучаемого с неожиданными ситуациями на дороге за счет закрепления мастерства вождения и быстроты принятия решений в сложных ситуациях, что в свою очередь повышает качество выполнения функций, осуществляемых водителями специальных транспортных средств, а также снижает число дорожно-транспортных происшествий.
Кроме этого реализация тренажера с максимальной реалистичностью, обеспеченной применением реального кузова автомобиля и СО, выполненной в виде круговой панорамы, позволяет просто осуществить переход от обучения на тренажере к вождению реального автомобиля.
При использовании данного тренажера значительно сокращаются расходы на подготовку водителей.
Источник информации:
Патент на полезную модель RU 74506, МПК: G09B 9/05, приоритет от 19.03.2008
Claims (1)
- Тренажер для обучения водителей автотранспортных средств, состоящий из рабочего места водителя, представляющего из себя автомобиль на колесах с автомобильными аналоговыми органами управления с датчиками, дискретными органами управления с датчиками и акустической системой, системы отображения для водителя, рабочего места инструктора, содержащего ПЭВМ со специальным программным обеспечением и системой отображения для водителя, обеспечивающих возможность подготовки, настройки параметров моделей ситуаций для проведения сеансов обучения водителя и сохранения результатов сеансов обучения, систему анализа действия водителя и программные средства управления, отличающийся тем, что тренажер снабжен вычислительно-управляющим комплексом, обеспечивающим формирование визуальной обстановки для системы отображения и звуковых сигналов акустической системы рабочего места водителя, включающим системы моделирования динамических объектов, имитации визуальной обстановки, формирования звуковых сигналов, управления программой и систему согласования для синхронизации работы всех систем тренажера и управления программными средствами, а рабочее место инструктора дополнительно снабжено аналоговыми и дискретными органами управления с датчиками для имитации органов управления автомобилем, обеспечивающими имитацию управления автомобилем с участием инструктора в сеансе обучения водителя в режиме синхронной работы с рабочим местом водителя; при этом первый, второй, третий и четвертый выходы системы согласования вычислительно-управляющего комплекса соединены с входом системы формирования звуковых сигналов, с первым входом системы имитации визуальной обстановки, со входом системы моделирования динамических объектов и со входом панели приборов соответственно; первый и второй входы-выходы системы согласования соединены со входами-выходами ПЭВМ, со входами-выходами аналоговых органов управления с датчиками соответственно; второй и первый входы системы согласования соединены с выходами системы управления программой и дискретных органов управления с датчиками, а первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой входы ПЭВМ соединены с органами управления ПЭВМ, дискретными органами управления с датчиками для инструктора, аналоговыми органами управления с датчиками для инструктора соответственно.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123748/11U RU101567U1 (ru) | 2010-06-10 | 2010-06-10 | Тренажер для обучения водителей автотранспортных средств |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123748/11U RU101567U1 (ru) | 2010-06-10 | 2010-06-10 | Тренажер для обучения водителей автотранспортных средств |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU101567U1 true RU101567U1 (ru) | 2011-01-20 |
Family
ID=46308037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010123748/11U RU101567U1 (ru) | 2010-06-10 | 2010-06-10 | Тренажер для обучения водителей автотранспортных средств |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU101567U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2709339C1 (ru) * | 2018-12-12 | 2019-12-17 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный университет" Министерства обороны Российской Федерации | Способ обучения рулению на месте и устройство для его реализации |
-
2010
- 2010-06-10 RU RU2010123748/11U patent/RU101567U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2709339C1 (ru) * | 2018-12-12 | 2019-12-17 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный университет" Министерства обороны Российской Федерации | Способ обучения рулению на месте и устройство для его реализации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102017112634B4 (de) | Kraftfahrzeug mit Fahrmodus und Simulationsmodus | |
| CN101763761B (zh) | 虚拟驾驶场景生成方法、装置及机动车驾驶教学系统 | |
| CN106710360A (zh) | 基于增强虚拟现实人机交互的智能驾驶训练系统及方法 | |
| DE10309934B4 (de) | Fahrsimulator und Verfahren zum Simulieren des Fahrzustands eines Fahrzeugs | |
| CN108877378A (zh) | 一种模拟驾驶的裸眼3d互动培训系统及方法 | |
| CN102542869A (zh) | 一种汽车驾驶技能测评系统 | |
| CN202352127U (zh) | 一种三维汽车驾驶训练模拟装置 | |
| CN111915956B (zh) | 一种基于5g的虚拟现实汽车驾驶教学系统 | |
| CN111798718A (zh) | 一种基于虚拟现实的驾驶适应性训练方法、主机及装置 | |
| CN110782738A (zh) | 一种模拟驾驶训练装置 | |
| CN110930811B (zh) | 一种适用于无人驾驶决策学习和训练的系统 | |
| KR100844912B1 (ko) | 철도차량 개인운전연습시스템 | |
| Ekströmer et al. | Shedding light on game engines and virtual reality for design ideation | |
| US20110060557A1 (en) | Method and system for testing a vehicle design | |
| RU118094U1 (ru) | Комплексная интерактивная система обучения и подготовки водителей самоходных безрельсовых транспортных средств | |
| JP2003150038A (ja) | 運転模擬装置及び方法 | |
| RU101567U1 (ru) | Тренажер для обучения водителей автотранспортных средств | |
| CN202939834U (zh) | 两自由度动感汽车驾驶安全培训装置 | |
| JP5687879B2 (ja) | 情報処理装置、自動車、情報処理方法及びプログラム | |
| CN110942700A (zh) | 一种基于虚拟现实的动车模拟驾驶系统 | |
| JP2003233298A (ja) | ナビゲーション装置の評価システム | |
| RU78595U1 (ru) | Тренажер для обучения водителя автомобиля | |
| Sukwinya | A Production of Virtual Reality Technology Learning Materials: Driving for Preparator of Practical Driving License Test | |
| RU104757U1 (ru) | Система обучения персонала на тренажере машиниста тягового подвижного состава | |
| KR102597812B1 (ko) | 소형화된 전동차 개인용 시뮬레이터 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140611 |