Устройство имитации условий движения транспортного средства для тренажера

 

Изобретение относится к области учебно-тренировочной техники, предназначено для обучения водителей транспортных средств в лабораторных условиях и имеет своей целью повышение эффективности обучения путем приближения условий движения к реальным. Устройство включает в себя установленную на неподвижном макете 1 местности подвижную модель 2 транспортного средства с механизмами 11-13 движения, торможения и поворота, управляемыми дистанционно обучаемым из кабины 3, установленной на платформе 4. Платформа снабжена исполнительными механизмами 18,19 наклона, исполнительным механизмом 20 ее линейного перемещения и исполнительным элементом 29 рыскания, который через интегрирующий узел 20 управляется от датчика 15 рыскания модели 2. Наклон платформы 4 с кабиной 3 формируется по сигналам от датчиков 14 и 16 крена и тангажа модели. Большое число степеней свобод перемещения кабины повышает адекватность имитируемых перемещений и ускорений реальным ловиям движения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 С 09 В 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Гг (I

I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3685722/27-11 (22) 05.01.84 (46) 07.01.88, Бюл. К 1 (72) Г.А.Трофимов и В.Е.Алексеев (53) 629 . 1 13 (088 . 8) (56) Авторское свидетельство СССР

NI 588553, кл. G 09 В 9/04, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИИ УСЛОВИЙ

ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ

ТРЕНАЖЕРА (57) Изобретение относится к области учебно-тренировочной техники, предназначено для обучения водителей транспортных средств в лабораторных условиях и имеет своей целью повышение эффективности обучения путем приближения условий движения к реальным, Устройство включает в себя установленную на неподвижном макете 1 местности подвижную модель 2 транспортного средства с механизмами 11-13 движения, торможения и поворота, управляемыми дистанционно обучаемым из кабины 3, установленной на платформе 4. Платформа снабжена исполнительными механизмами 18,19 наклона, исполнительным механизмом 20 ее линейного перемещения и исполнительным элементом 29 рыскания, который через интегрирующий узел 20 управляется от датчика 15 рыскания модели 2. Наклон платформы 4 с кабиной 3 формируется по сигналам от датчиков 14 и 16 крена и тангажа модели, Большое число степеней свобод перемещения кабины повышает адекватность имитируемых перемещений и ускорений реальным ус ловиям движения. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

13651

Изобретение относится к учебнотренировочной технике и предназначено для подготовки водителей транспортных средств в лабораторных условиях.

Цель изобретения — повышение эффективности обучения путем приближения условий движения к реальным.

На фиг. 1 дана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — кинематическая схема платформы.

Устройство (фиг. 1) содержит не10 подвижный макет 1 местности, на котором располагается модель 2 транспортного средства, выполненная в виде дис- 1 танционно управляемой тележки, кабину 3, установленную на платформе 4 и снабженную органами управления (акселератором 5, переключателем 6 коробки передач, выключателем 7 сцепления). На модели 2. установлены считывающий узел (оптическая головка 8), связанный через преобразователь 9 сигнала с проекционным узлом 10, ус гановленным в кабине 3, Головка 8, преобразователь 9 и узел 10 составляют приемно-передающий блок. На модели 2 установлены также механизмы

11-13 движения, торможения и поворо25 та модели, а также датчики 14-17 кре30 на, рыскания, тангажа и линейного ускорения соответственно. Платформа

4 снабжена исполнительными механизмами 18 и 19 наклона, а также исполнительным механизмом 20 линейного перемещения. В кабине 3 установлены датчик 21 торможения и датчик 22 положения руля. К акселератору 5 подключен генератор 23 со звуковой колонкой 24 на его выходе.

Устройство содержит также каналы формирования сигналов наклона, в которые входят сумматоры 25 и 26 и делитель 27, выход которого подключен

40 ственно, а к одному входу сумматора

26 через инвертор 28. Исполнительный элемент 29 рыскания платформы связан через интегрирующий узел 30 с датчиком 15. Акселератор 5 и переключатель 6 через масштабный усилитель 31 и ключевой элемент 32 связаны с механизмом 11 модели 2, а датчики 21 и 22 через усилители 33 и

34 соответственно — с механизмами 12 и 13. Механизм 20- связан с датчиком

17 через усилитель 35 мощности и формирователь 36 сигнала возврата кабины 3 в исходное состояние, который

55 к одному входу сумматора 25 непосред- 45

09 2 выполнен в виде дифференцирующей цепи.

Платформа (фиг ° 2) содержит верхнее 37, среднее 36 и нижнее 39 основания, разделенные между собой шарнирами 40 и роликами 41. Между основаниями 38 и 39 установлены исполнительные механизмы 18 и 19 наклона.

На верхнем основании установлен механизм 20, а нижнее связано с исполнительным элементом 42 рыскания.

Устройство работает следующим образом.

Визуальное иэображение участка местности, расположенного перед моделью 2, передается при помощи головки 8 в преобразователь 9 и предъявляется водителю. Обучаемый водитель, находящийся в кабине 3 тренажера, изучает визуальную обстановку местонахождения транспортного средства и по команде преподавателя начинает движение. С этой целью он выжимает педаль, механически связанную с выключателем 7, и при помощи рычага, связанного с переключателем 6, выбирает требуемую передачу движения, задавая тем самым один из коэффициентов усиления для масштабного усилителя

31. Отпуская педаль сцепления и нажимая акселератор 5, обучаемый замыкает выключатель 7, при этом срабатывает элемент 32 и сигнал с выхода акселератора 5, усиленный усилителем

31, поступает на механизм 11 модели

2 ° При этом модель 2 приводится в движение и начинает перемещаться по макету 1. Обучаемый контролирует траекторию и скорость движения транспортного средства по характеру и динамике изменения визуальных изображений участка местности, при необходимости изменяя положение педали акселератора и рулевого колеса. Сигнал с выхода акселератора 5, изменяясь, меняет скорость вращения двигателя механизма 11, и соответственно скорость движения модели 2. Изменение положения рулевого колеса вызывает появление сигнала на выходе датчика

22, который после усиления усилителем

33 передается на механизм 13 модели.

При этом изменяется угол поворота управляемой колесной пары и подвижная модель изменяет направление движения, В случае необходимости замедлить движение или остановиться водитель нажимает на педаль тормоза, свя1365109 з занную с датчиком 21 торможения, включая через усилитель 34 механизм

12 подвижной модели 2. Управление акселератора 5 изменяет сигнал уп5 равления генератором 23 и звуковая колонка 24, установленная в кабине

3, имитирует изменение звука работающего двигателя.

Ускорение и торможение подвижной модели 2 контролируется датчиком 17, сигнал с выхода которого через формирователь 36 поступает на усилитель

35 мощности. Последний подает управляющий сигнал на исполнительный механизм 20, реализуя перемещение верхнего основания 37 платформы с кабиной Э вдоль продольной оси кабины с ускорением, по величине и знаку соответствующим параметрам имитируемого движения транспортного средства. При исчезновении сигнала на выходе датчика 17 он формирует сигнал, плавно возвращающий верхнее основание 37 платформы с кабиной Э в исходное 25 (среднее) положение при помощи исполнительного механизма 20 °

Изменение направления движения модели 2 контролируется датчиком 15, передающим сигнал отклонения на интегрирующий узел 30, с выхода которого снимается импульсный сигнал на задействование исполнительного элемента 29. При этом платформа с кабиной 3 поворачивается вокруг верти35 кальной оси со скоростью и на угол, соответствующий параметрам имитируемого маневра транспортного средства.

Движение модели 2 по пересеченной местности макета 1 сопровождается ка- 40 чаниями и изменениями ее угла наклона по тангажу и крену. Эти изменения контролируются соответствующими датчиками. В случае наклона модели по тангажу с выхода датчика 15 снимает- 45 ся сигнал, пропорциональный углу наклона, и передается на первые входы сумматоров 25 и 26. Последние при отсутствии сигналов на их вторых входах формируют идентичные сигналы управления, изменяя тем самым линейные размеры исполнительных механизмов

18 и 19, расположенных в вертикальной плоскости, на равные величины.

Это вызывает поворот среднего основания 38 платформы вместе с верхним основанием 37 и кабиной 3 на заданный угол по тангажу вокруг шарнира .неподвижной опоры, Изменение углового положения модели 2 по крену вызывает появление на выходе датчика 14 сигнала, пропорционального углу наклона, распределяемого поровну исполнительными механизмами 18 и 19 путем его деления на два делителем 27 и передачи результата на второй вход сумматора

25 и с измененным знаком при помощи инвертора 28 на второй вход сумматора 26. Такое распределение сигна-. лов вызывает поворот среднего основания платформы вместе с верхним основанием и кабиной на заданный угол по крену за счет приращения линейных размеров одного исполнительного механизма, расположенного в вертикальной плоскости, и сокращения на такую же величину линейных размеров другого механизма. Поворот осуществляется вокруг шарнира неподвижной опоры.

В случае одновременных наклонов модели по тангажу и крену сигналы с выходов датчиков 14 и 16 складываются сумматорами 25 и 26, после чего исполнительные механизмы 18 и 19 реалируют сумматорные угловые перемещения кабины, соответствующие параметрам имитируемого движения.

Изменения пространственного положения модели 2 естественным образом изменяют визуальное изображение макета 1 местности при помощи головки 8, жестко связанной с подвижной моделью. формула изобретения

1. Устройство имитации условий движения транспортного средства для тренажера, содержащее неподвижный макет местности, кабину с органами управления направлением и скоростью движения транспортного средства, установленную на платформе с исполнительными механизмами ее наклона, подключенными к каналам формирования сигналов наклона, и считывакнций узел, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности обучения путем приближения условий движения к реальным, оно снабжено размещенной на неподвижном макете местности моделью транспортного средства с приводами движения и поворота, связанными с органами управления, установленными в кабине, и датчиками крена, рыскания, тангажа и линейного ускорения упомянутой модели, и

1365109

Составитель Г.Корнева

Техред И.Верес

Корректор Л.Пилипенко

Редактор О. Головач

Подписное

Тираж 459

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 6615/43

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 связанным с выходом последнего приводом возвратно-поступательного перемещения кабины относительно платформы, которая снабжена приводом поворота ее в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси, при этом каждый иэ каналов формирования сигналов наклона содержит на выходе сумматор, один иэ входов которого является первым входом канала и подключен к датчику тангажа, и делитель, вход которого является другим входом канала, подключенным к датчику крена, а прямой и инверсный выходы подключены к другим входам обоих сумматоров.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что привод возвратно-поступательного перемещения кабины относительно платформы содержит подключенный на его входе формирователь сигнала возврата кабины в исходное положение, выполненный в виде дифференцирующей цепи, и связанный с ним через усилитель мощности исполнительный механизм.