RU2245582C9 - System for visualization of vehicle training device - Google Patents

System for visualization of vehicle training device Download PDF

Info

Publication number
RU2245582C9
RU2245582C9 RU2003112134/28A RU2003112134A RU2245582C9 RU 2245582 C9 RU2245582 C9 RU 2245582C9 RU 2003112134/28 A RU2003112134/28 A RU 2003112134/28A RU 2003112134 A RU2003112134 A RU 2003112134A RU 2245582 C9 RU2245582 C9 RU 2245582C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mirrors
projector
cabin
screen
simulator
Prior art date
Application number
RU2003112134/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003112134A (en
RU2245582C1 (en
Inventor
В.В. Зверев (RU)
В.В. Зверев
Е.Н. Копытко (RU)
Е.Н. Копытко
Original Assignee
ООО "Центр тренажеро-строения и подготовки персонала"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Центр тренажеро-строения и подготовки персонала" filed Critical ООО "Центр тренажеро-строения и подготовки персонала"
Priority to RU2003112134/28A priority Critical patent/RU2245582C9/en
Publication of RU2003112134A publication Critical patent/RU2003112134A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2245582C1 publication Critical patent/RU2245582C1/en
Publication of RU2245582C9 publication Critical patent/RU2245582C9/en

Links

Images

Landscapes

  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

FIELD: training equipment.
SUBSTANCE: system includes multimedia projector, controlled by computer image generator, and projection screens, three of which are mounted vertically near front portion of trainer cabin, forming a panoramic view, and fourth one - vertically near back wall of cabin. Eleven flat mirrors are provided, eight of which are grouped in pairs and form four periscopic systems, and three are inserted in source light flow of projector and change light direction relatively to starting direction in such a way, that after reflection from mirrors of appropriate periscopic system each portion of light flow reaches appropriate screen, including also the portion, which passed freely between three said mirrors. Planes of cabin symmetry and "projector-mirror-screens" system form a certain angle, that is why fourth screen is projects from cabin side.
EFFECT: lower costs.
6 dwg

Description

Изобретение относится к системам визуализации тренажеров и может быть использовано для визуализации тренажеров транспортных средств, в том числе тренажеров легковых автомобилей.The invention relates to simulator visualization systems and can be used to visualize vehicle simulators, including passenger car simulators.

Известен модульный имитатор с дисплеем /1/, содержащий три видеомонитора, которые отображают три различных окна (сектора имитируемого пространства). Каждый монитор заключен в отдельный корпус и корпуса смонтированы на имитаторе вплотную друг к другу, образуя панораму.Known modular simulator with a display / 1 / containing three video monitors that display three different windows (sectors of the simulated space). Each monitor is enclosed in a separate case and the cases are mounted on the simulator close to each other, forming a panorama.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает визуализации внутреннего и левого наружного зеркал заднего вида, без которых эксплуатация легкового автомобиля не допускается. Кроме того, в известном устройстве мониторы расположены близко к пользователю, что объясняется ограниченными размерами экранов мониторов. Рассматривание же изображения на экране монитора с близкого расстояния сильно утомляет зрение.A disadvantage of the known device is that it does not provide visualization of the inner and left outside rear view mirrors, without which the operation of a car is not allowed. In addition, in the known device, monitors are located close to the user, due to the limited size of the screens of the monitors. Examining the image on the monitor screen at close range greatly tires the eyesight.

Известны также способ и устройство для обучения вождению транспортных средств /2, 3/, когда на экране, установленном напротив пульта управления обучаемого, визуально воспроизводят последовательности изображений, которые изменяют в зависимости от определенных команд, поступающих с пульта управления. На экране представляют одновременно изображение переднего участка и изображения для внутреннего и двух наружных боковых зеркал заднего вида в виде окон на том же экране. Изображение для внутреннего зеркала пользователь рассматривает непосредственно в соответствующем окне экрана через прозрачный муляж внутреннего зеркала, а изображения в наружных зеркалах также представляют собой изображения в соответствующих окнах экрана, рассматриваемые через собственно боковые и вспомогательные зеркала, встроенные в пульт управления.There is also known a method and device for teaching driving vehicles / 2, 3 /, when on the screen installed opposite the student’s control panel, sequences of images are visually reproduced, which vary depending on certain commands received from the control panel. The image of the front section and the images for the inner and two exterior side rear-view mirrors in the form of windows on the same screen are simultaneously presented on the screen. The user views the image for the inner mirror directly in the corresponding window of the screen through the transparent dummy of the inner mirror, and the images in the exterior mirrors also represent the images in the corresponding windows of the screen, viewed through the side and auxiliary mirrors proper, integrated into the control panel.

Недостатком известного устройства является отсутствие визуализации боковых участков окружающего пространства, что сужает функциональные возможности устройства, не позволяя воспроизводить обучаемому помехи движению слева и справа на небольшом удалении от него.A disadvantage of the known device is the lack of visualization of the side sections of the surrounding space, which narrows the functionality of the device, not allowing the learner to reproduce the interference with the movement to the left and right at a small distance from it.

Известен тренажер для обучения водителей грузового автомобиля /4/, в котором система формирования изображения содержит несколько видеопроекторов с управлением от устройств электронной обработки данных, причем разделенные на две группы видеопроекторы воспроизводят изображение на установленных вне кабины проекционных экранах. Видеопроекторы первой группы и проекционные экраны расположены перед кабиной и сбоку от нее и создаваемые на экранах изображения видны через ветровое и боковые стекла кабины.A known simulator for training truck drivers / 4 /, in which the image forming system comprises several video projectors controlled by electronic data processing devices, the video projectors divided into two groups reproducing the image on projection screens installed outside the cab. Video projectors of the first group and projection screens are located in front of the cabin and on the side of it and the images created on the screens are visible through the windshield and side windows of the cabin.

Видеопроекторы второй группы и их проекционные экраны расположены сзади кабины таким образом, чтобы создаваемые ими изображения были видны через внешние зеркала заднего вида. Недостатком известного тренажера является высокая стоимость, значительную часть которой составляет стоимость семи видеопроекторов.Video projectors of the second group and their projection screens are located at the rear of the cab so that the images they create are visible through the external rear-view mirrors. A disadvantage of the known simulator is the high cost, a significant part of which is the cost of seven video projectors.

Целью настоящего изобретения является удешевление системы визуализации за счет сведения к минимуму количества проекторов, потребных для визуализации зон обзора через ветровое стекло, левое и правое боковые стекла, внутреннее и наружное зеркала заднего вида транспортного средства.The aim of the present invention is to reduce the cost of the visualization system by minimizing the number of projectors needed to visualize the viewing areas through the windshield, left and right side windows, inside and outside rear view mirrors of the vehicle.

Поставленная цель достигается тем, что в известную систему визуализации тренажера, содержащую мультимедийный проектор, управляемый компьютерным генератором изображений, и проекционные экраны, три из которых установлены вертикально у передней части кабины тренажера, образуя панораму, а четвертый - вертикально у задней стенки кабины, введены одиннадцать плоских зеркал, восемь из которых сгруппированы попарно и образуют четыре перископические системы, а три введены в части исходного светового потока проектора, отражают падающие на них части светового потока и изменяют направления распространения света в них относительно первоначального так, что после отражения от зеркал соответствующей перископической системы каждая часть светового потока достигает соответствующего экрана, включая и ту из них, которая прошла беспрепятственно между тремя вышеупомянутыми зеркалами, причем плоскости симметрии кабины и системы "проектор-зеркала-экраны" образуют некоторый угол, поэтому четвертый экран выступает из-за борта кабины.This goal is achieved by the fact that in the well-known simulator visualization system containing a multimedia projector controlled by a computer image generator, and projection screens, three of which are installed vertically at the front of the simulator cabin, forming a panorama, and the fourth - vertically at the rear wall of the cabin, eleven flat mirrors, eight of which are grouped in pairs and form four periscopic systems, and three are introduced into the parts of the initial light flux of the projector, reflect h luminous flux and change the direction of light propagation in them relative to the original one so that after reflection from the mirrors of the corresponding periscope system, each part of the light flux reaches the corresponding screen, including the one that passed unhindered between the three aforementioned mirrors, and the plane of symmetry of the cab and system "projector-mirror-screens" form a certain angle, so the fourth screen protrudes from the side of the cab.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, включающим фигуры 1, 2, 3, 4, 5 и 6. На фиг.1 изображено расположение относительно кабины 1 тренажера проектора 2, зеркал 3, 4 и 5, делящих исходный световой поток проектора на четыре разнонаправленных части Iа, Iб, II и III, и проекционных экранов 6, 7, 8 и 9.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing, including figures 1, 2, 3, 4, 5 and 6. Figure 1 shows the location relative to the cabin 1 of the simulator of the projector 2, mirrors 3, 4 and 5, dividing the original light flux of the projector into four different directions Ia, Ib, II and III, and projection screens 6, 7, 8 and 9.

На фиг.2 представлены геометрические характеристики светового потока проектора, использованного при макетировании системы.Figure 2 presents the geometric characteristics of the luminous flux of the projector used in the layout of the system.

На фиг.3 изображено сечение А-А с фиг.1 и представлены зеркала 10 и 11 перископической системы, доводящие световой поток Iа до бокового экрана 8.Figure 3 shows a section aa from figure 1 and presents the mirrors 10 and 11 of the periscope system, bringing the luminous flux Ia to the side screen 8.

На фиг.4 изображено сечение В-В с фиг.1 и представлены зеркала 12, 13 перископической системы, доводящие до экрана 7 световой поток III, и зеркала 14, 15 перископической системы, доводящие до экрана 9 световой поток II.In Fig. 4, section BB is shown in Fig. 1, and the mirrors 12, 13 of the periscope system that bring the light flux III to the screen 7, and the mirrors 14, 15 of the periscope system that bring the light flux II to the screen 9.

На фиг.5 показано деление формата проектора на окна, обеспечиваемое компьютерным генератором изображений.Figure 5 shows the division of the projector format into windows provided by a computer image generator.

На фиг.6 представлена упрощенная диаграмма обзора, обеспечиваемого водителю легкового автомобиля "Москвич 2141S" левым боковым, ветровым, правым боковым и задним стеклами кабины, а также внутренним и левым наружным зеркалами заднего вида.Figure 6 presents a simplified diagram of the overview provided to the driver of the car "Moskvich 2141S" left side, wind, right side and rear windows of the cab, as well as the inner and left exterior rear-view mirrors.

Примером предлагаемой системы может служить система визуализации тренажера легкового автомобиля "Москвич 2141S".An example of the proposed system is the visualization system of the Moskvich 2141S passenger car simulator.

Мультимедийный проектор 2 установлен горизонтально над капотом кабины 1 тренажера в перевернутом положении, как показано на фиг.1, фиг.3 и фиг.4. Геометрические характеристики светового потока проектора, использованного при макетировании системы, представлены на фиг.2.A multimedia projector 2 is mounted horizontally above the hood of the simulator cabin 1 in an inverted position, as shown in FIG. 1, FIG. 3 and FIG. 4. The geometric characteristics of the luminous flux of the projector used in the layout of the system are presented in figure 2.

В световой поток проектора введены сверху вертикально зеркала 3 и 4, расположенные так, как показано на фиг.1, фиг.2 и фиг.4. Отделенная зеркалом 3 часть Iа полного светового потока проектора после отражения от зеркал 10 и 11 перископической системы проецируется на правый боковой экран 8 системы. Отделенная зеркалом 4 часть 1б светового потока проецируется аналогичным образом на экран 6 системы.In the luminous flux of the projector, mirrors 3 and 4 are introduced vertically from above, arranged as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 4. Separated by mirror 3, part Ia of the total light flux of the projector, after reflection from the mirrors 10 and 11 of the periscope system, is projected onto the right side screen 8 of the system. Separated by the mirror 4, part 1b of the light flux is projected similarly onto the screen 6 of the system.

Снизу в световой поток проектора введено зеркало 5, расположенное так, как показано на фиг.1 и фиг.4. Отделенная зеркалом 5 часть III полного светового потока проектора после отражения от зеркал 12 и 13 перископической системы проецируется на центральный экран 7 системы.From below, a mirror 5 is introduced into the light flux of the projector, located as shown in Fig. 1 and Fig. 4. Separated by mirror 5, part III of the total luminous flux of the projector, after reflection from the mirrors 12 and 13 of the periscope system, is projected onto the central screen 7 of the system.

Прошедшая между зеркалами 3, 4 и 5 часть II полного светового потока проектора после отражения от зеркал 14 и 15 перископической системы проецируется на задний экран 9 системы.Passing between the mirrors 3, 4 and 5, part II of the total luminous flux of the projector after reflection from the mirrors 14 and 15 of the periscope system is projected onto the rear screen 9 of the system.

Так как плоскости симметрии кабины 1 тренажера и системы "проектор-зеркала-экраны" образуют угол примерно 7 градусов, часть экрана 9 выступает за борт кабины 1.Since the plane of symmetry of the cockpit 1 of the simulator and the system "projector-mirror-screens" form an angle of about 7 degrees, part of the screen 9 protrudes overboard of the cab 1.

Представленная на фиг.6 упрощенная диаграмма обзора построена для расчетной точки зрения, расположенной на пересечении шейного отдела позвоночного столба и горизонтальной плоскости, проведенной через центры глазных яблок водителя. Пунктирными линиями на диаграмму обзора нанесены поля, визуализируемые с использованием экранов 6, 7, 8 и 9 одинаковой высоты.The simplified review diagram presented in FIG. 6 is constructed for a calculated point of view located at the intersection of the cervical spine and a horizontal plane drawn through the centers of the eyeballs of the driver. Dotted lines on the overview diagram show fields visualized using screens 6, 7, 8, and 9 of the same height.

Работает система следующим образом. Компьютерный генератор изображений, управляющий работой мультимедийного проектора в соответствии с моделируемой дорожной ситуацией и действиями обучаемого, генерирует видеосигналы пяти различных изображений внешней визуальной обстановки, представляющих собой пять окон в едином формате проектора, как показано на фиг.5.The system works as follows. A computer image generator that controls the operation of a multimedia projector in accordance with the simulated traffic situation and the student’s actions generates video signals of five different images of the external visual environment, which are five windows in a single projector format, as shown in FIG. 5.

Исходный световой поток проектора 2 разделяется зеркалами 3, 4 и 5 на четыре разнонаправленных световых потока Iа, Iб, II и III, каждый из которых доводится следующими зеркалами соответствующей перископической системы до соответствующего экрана. Суммарный угловой обзор по горизонтали изображений на экранах 6, 7 и 8 из расчетной точки зрения составляет примерно 140 градусов. Изображение двух окон формата проектора на экране 9 позволяет визуализировать как внутреннее, так и наружное левое зеркала заднего вида кабины, без которых эксплуатация автомобиля не допускается.The initial light flux of the projector 2 is divided by mirrors 3, 4, and 5 into four differently directed light fluxes Ia, Ib, II, and III, each of which is brought by the following mirrors of the corresponding periscope system to the corresponding screen. The total angular horizontal view of the images on screens 6, 7 and 8 from the calculated point of view is approximately 140 degrees. The image of the two windows of the projector format on the screen 9 allows you to visualize both the inner and outer left rear view mirrors of the cab, without which the operation of the car is not allowed.

Таким образом, заявляемое техническое решение, обеспечивающее визуализацию левого бокового, ветрового, правого бокового стекол и двух зеркал заднего вида кабины тренажера от одного единственного проектора, обладает, по мнению заявителя, новизной. Анализ известных технических решений в области устройств визуализации тренажеров транспортных средств позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемой системе, и, по мнению заявителя, позволяет признать заявляемое решение соответствующим критерию "изобретательский уровень".Thus, the claimed technical solution, providing visualization of the left side, wind, right side windows and two rear-view mirrors of the simulator cabin from one single projector, has, according to the applicant, novelty. An analysis of the well-known technical solutions in the field of visualization devices for vehicle simulators allows us to conclude that there are no signs similar to the essential distinguishing features in the claimed system, and, according to the applicant, allows the claimed solution to be recognized as meeting the criterion of "inventive step".

Источники информацииSources of information

1. Патент PCT(WO) № 92/21117, МКИ G 09 B 9/34, 9/05. Модульный имитатор с дисплеем (аналог).1. PCT Patent (WO) No. 92/21117, MKI G 09 B 9/34, 9/05. Modular simulator with display (analog).

2. Патент ЕРВ (ЕР) № 0145598, МКИ G 09 B 9/04. Способ и устройство для обучения вождению транспортных средств (аналог).2. Patent EPB (EP) No. 0145598, MKI G 09 B 9/04. Method and device for teaching driving vehicles (analogue).

3. Патент Франции № 2658642, МКИ G 09 В 9/04. Тренажер для водителей наземных транспортных средств (аналог).3. French patent No. 2658642, MKI G 09 V 9/04. Simulator for drivers of ground vehicles (analogue).

4. Патент Германии №3925427, МКИ G 09 В 9/05. Тренажер для обучения водителей грузового автомобиля (прототип).4. German patent No. 3925427, MKI G 09 V 9/05. Simulator for training truck drivers (prototype).

Claims (1)

Система визуализации тренажера транспортного средства, содержащая мультимедийный проектор, управляемый компьютерным генератором изображений, и проекционные экраны, три из которых установлены вертикально у передней части кабины тренажера, образуя панораму, а четвертый - вертикально у задней стенки кабины, отличающаяся тем, что в систему введены одиннадцать плоских зеркал, восемь из которых сгруппированы попарно и образуют четыре перископические системы, а три введены в части исходного светового потока проектора, отражают попадающие на них части светового потока и изменяют направления распространения света в них относительно первоначального так, что после отражения от зеркал соответствующей перископической системы каждая часть светового потока достигает соответствующего экрана, включая и ту из них, которая прошла беспрепятственно между тремя вышеупомянутыми зеркалами, причем плоскости симметрии кабины и системы "проектор - зеркала - экраны" образуют некоторый угол, поэтому четвертый экран выступает из-за борта кабины.A vehicle simulator visualization system comprising a multimedia projector controlled by a computer image generator and projection screens, three of which are installed vertically at the front of the simulator cabin, forming a panorama, and the fourth is vertically at the rear of the cabin, characterized in that eleven are introduced into the system flat mirrors, eight of which are grouped in pairs and form four periscopic systems, and three are introduced into parts of the projector’s original light flux, reflecting incident parts of the light flux and change the direction of light propagation in them relative to the original one so that after reflection from the mirrors of the corresponding periscope system, each part of the light flux reaches the corresponding screen, including the one that passed unhindered between the three above-mentioned mirrors, and the plane of symmetry of the cabin and projector-mirror-screen systems form a certain angle, so the fourth screen protrudes from the side of the cab.
RU2003112134/28A 2003-04-24 2003-04-24 System for visualization of vehicle training device RU2245582C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003112134/28A RU2245582C9 (en) 2003-04-24 2003-04-24 System for visualization of vehicle training device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003112134/28A RU2245582C9 (en) 2003-04-24 2003-04-24 System for visualization of vehicle training device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2003112134A RU2003112134A (en) 2004-10-20
RU2245582C1 RU2245582C1 (en) 2005-01-27
RU2245582C9 true RU2245582C9 (en) 2005-05-10

Family

ID=35139101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003112134/28A RU2245582C9 (en) 2003-04-24 2003-04-24 System for visualization of vehicle training device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2245582C9 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475186C2 (en) * 2011-02-10 2013-02-20 Фирдаус Хасанович Ермаков Method for stationary measurement of driver's hand-eye reaction on near-accident driving situation
RU2695480C1 (en) * 2018-11-09 2019-07-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") Method of excluding the effect of separating an image by frames of monitors for visualizing the extra-cockpit environment of flight simulators

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475186C2 (en) * 2011-02-10 2013-02-20 Фирдаус Хасанович Ермаков Method for stationary measurement of driver's hand-eye reaction on near-accident driving situation
RU2695480C1 (en) * 2018-11-09 2019-07-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") Method of excluding the effect of separating an image by frames of monitors for visualizing the extra-cockpit environment of flight simulators

Also Published As

Publication number Publication date
RU2245582C1 (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5184956A (en) Method and device for training in the driving of vehicles
US6814578B2 (en) Visual display system and method for displaying images utilizing a holographic collimator
US7719484B2 (en) Vehicle simulator having head-up display
US3785715A (en) Panoramic infinity image display
US20070048690A1 (en) Simulated convex mirrors for driving simulators
US8854281B2 (en) Head up display (HUD)
JPH06502054A (en) Head-mounted projection display system using beam splitter
CN209946527U (en) Double-screen multi-focal-section head-up display optical system
US4350489A (en) Dome field of view scene extenders
US20070141538A1 (en) Simulator utilizing a high resolution visual display
GB2352835A (en) Display apparatus with curved collimating mirror
US3367046A (en) Visual simulator
RU2245582C9 (en) System for visualization of vehicle training device
CN211124495U (en) Driving emergency disposal training device based on MR
US3488861A (en) Training apparatus having visual display system
WO2015012531A1 (en) Device for supporting driver visibility
CN211698436U (en) Multi-screen HUD optical structure based on time sequence display
CN210721001U (en) Bus-mounted projection equipment with multi-direction projection function
JP3712757B2 (en) Head-up display device for vehicle
JP2013167732A (en) Display, screen and image conversion apparatus
JPH08122737A (en) Headup display device for vehicle
US5589979A (en) Simulator arrangement
SU1427409A1 (en) Apparatus for training vehicle drivers
JPH0981025A (en) Projector and image display device having concave mirror
WO2022078053A1 (en) Augmented reality display apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
TZ4A Amendments of patent specification
TH4A Reissue of patent specification
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110425