Устройство для моделирования работы оператора транспортного средства

 

Изобретение относится к области создания средств для моделирования работы операторов различных перемещающихся по земной поверхности транспортных средств, а более конкретно к средствам имитации визуальной обстановки в поле зрения этих операторов. Целью изобретения является приближение условий имитации к реальным за счет моделирования перемещения изображений объектов визуальной обстановки относительно окна кабины и видимых через это окно внешних частей транспортного средства. Это достигается за счет наличия между блоком представления визуальной информации и окном кабины макета внешних частей транспортного средства, при этом шлем оператора соединен с датчиком его положения в плоскости, параллельной плоскости окна, а передающая трубка телекамеры снабжена приводом горизонтального перемещения в плоскости формируемого объективом телекамеры изображения , соединенным с датчиком. 2 ил. С (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 G

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4144061/40-11 (22) 10.11.86 (46) 30.05.88. Бюл. М 20 (72) И.Н. Алешин и В.Н. Петров (53) 629.113.014.9(088.8) (56) Илларионов В.А., Кошелев М.В., Мишурин В.M. Технические средства обучения водителей. M.: Изд-во

ДОСААФ СССР, 1979, с. 67-70. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ОПЕРАТОРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к области создания средств для моделирования работы операторов различных перемещающихся по земной поверхности тран— спортных средств, а более конкретно к средствам имитации визуальной обстановки в поле зрения этих операторов.

„;SU„„1 998 2 А1

Целью изобретения является приближение условий имитации к реальным за счет моделирования перемещения изображений объектов визуальной обстановки относительно окна кабины и видимых через это окно внешних частей транспортного средства. Это достигается эа счет наличия между блоком представления визуальной информации и окном кабины макета внешних частей транспортного средства, при этом шлем оператора соединен с датчиком его положения в плоскости, параллельной плоскости окна, а передающая трубка телекамеры снабжена приводом горизонталь— ного перемещения в плоскости формируемого объективом телекамеры изображения, соединенным с датчиком. 2 ил.

1 399802

Устройство относится к созданию средств для моделирования работы операторов различных перемещающихся по земной поверхности транспортных

5 средств, а именно к средствам имитации визуальной обстановки в поле зрения этих операторов.

Цель изобретения — прнближение условий имитации к реальным путем мо- 10 делирования перемещения изображений объектов визуальной обстановки относительно окна кабины и видимых через это окно внешних частей транспортного средства. 15

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — изменение видимой оператором картины при горизонтальном перемещении его головы вдоль плоскости 20 окна наблюдения в реальных условиях.

Устройство для моделирования работы оператора транспортного средства содержит кабину I с окном 2, блок представления визуальной информации 3,25 макет местности 4, над которым перемещается содержащая объектив 5 и передающую телевизионную трубку 6 телекамера 7, причем блок представления визуальной информации 3 расположен 3р перед окном 2 кабины 1 и связан с телекамерой 7. Кроме того, устройство дополнительно содержит расположенный между блоком представления визуальной информации 3 и окном 2 кабины 1 макет внешних частей 8 транспортного средства, при этом шлем 9 оператора соединен с датчиком 10 его горизонтального перемещения в плоскости, параллельной плоскости окна 2, а пе- 4р редающая телевизионная трубка 6 снаб-., жена приводом 11 ее горизонтального перемещения в плоскости 12 формируемого объективом 5 телекамеры 7 иэображения> соединенным с датчиком 10, 45 при этом блок представления визуальной информации 3 содержит экран 13.

Отдельные элементы устройства могут быть реализованы следующим образом. В качестве кабины 1 может быть использован выполненный в натуральную величину макет рабочего поста оператора моделируемого транспортного средства. Окно 2 может бьггь выполнено иэ прозрачного оргстекла. В качестве передающей телевизионной трубки 6 удобно исяользовать видикон. Макет внешних час гей 8 транспортного cpepc rRB (капот двигателя, грязевые щитки и т.п ° ) может быть построен на основе реальных деталей кузова транспортного средства либо изготовлен из папьемаше. В качестве шлема 9 может быть использован шлем оператора соответствующего профиля (автогонщика, летчика и т.п.). В качестве привода 11 может быть использован маломощный управляемый электропривод, работающий в режиме слежения по положению, снабженный узлом преобразования вращательного движения в поступательное (например, винтом с ходовой гайкой).

Устройство работает следующим образом.

На фиг. 2 приведены геометрические построения, поясняющие особенности наблюдения оператором обстановки через окно кабины. Находящийся в кабине реального транспортного средства оператор наблюдает через окно в передней стенке внешнюю обстановку, состоящую иэ объективов А, Б и В. Между оператором и указанными объектами находится передняя часть транспортного средства, ограниченная левым и правым крыльями„ между которыми находится радиатор. При управлении транспортным средством нормальным является положение I оператора. При таком положении изображение объекта А, расположенного на оси транспортного средства, наблюдается оператором зрительно совпадающим с центром радиатора и центром окна объект Б зрительно совпадает с центром передней поверхности правого крыла и виден на правом краю окна, объект В находится

j вне поля зрения. При перемещении головы оператора влево в положение II проекция объекта А смещается влево от центра радиатора и объект А виден в левой части окна. Изображение объекта Б зрительно смещается от центра правого крыла к радиатору и наблюдается почти в центре окна. Объект В становится доступным для наблюдения в правой части окна и его изображение зрительно совпадает с правой частью правого крыла.

Таким образом, при перемещении головы оператора изображения внешних объектов смещаются относительно окна и относительно внешних частей транспортного средства в ту же сторону, для наблюдения открываются новые объекты, а граница видимого участка

13998 местности смещается в противопложную смещению головы сторону.

В предлагаемом устройстве указанная особ енно сть наблюдения оператором через окно кабины реализуется следующим образом. Объектив 5 телекамеры 7 формирует действительное изображение макета местности 4 в плоскости 12.

Часть этого изображения попадает на приемную площадку телевизионной трубки 6, видеосигнал с которой подается на телепроектор блока представления визуальной информации 3, воспроизводящей иэображение местности на экране, 15 установленном перед окном 2 кабины 1.

Между упомянутым экраном и окном 2 . размещен выполненный в натуральную величину макет внешней части 8 транспортного средства. При смещении ro- 20 ловы оператора в шлеме 9 влево на выходе датчика 10 формируется соответствующее направление, которое вызывает поворот привода ll и приводит к соответствующему смещению телевизион-25 ной трубки 6 в плоскости иэображения 12 вследствие чего изображение объектов внешней обстановки на экране блока представления визуальной информации 3 смещаются в ту же сторону, 30 что и голова оператора, изменяя свое видимое положение относительно макета внешних частей 8 транспортного средства.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Устройство для моделирования работы оператора транспортного средства, содержащее кабину с окном, блок представления визуальной информации, расположенный перед окном кабины, макет местности, связанную с блоком представления визуальной информации телекамеру с объективом и передающей телевизионной трубкой, установленную над макетом с воэможностью перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью приближения условий имитации к реальным путем моделирования перемещения изображений объектов визуальной обстановки относительно границ окна кабины и видимых через это окно внешних частей транспортного средства, оно снабжено расположенным между блоком представления визуальной информации и окном кабины макетом внешних частей транспортного средства, шлемом оператора, соединенным с датчиком его горизонтального перемещения в плоскости, параллельной плоскости окна,. при этом передающая телевизионная трубка снабжена приводом ее горизонтального перемещения в плоскости формируемого объективом телекамеры изображения, соединенным с датчиком.

1 399802

4р

Составитель А. Кузнецов

Техред А.Кравчук

Редактор В. Ковтун

Корректор М. Васильева

Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3713

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4