Автомобильный тренажер

 

ti»460563

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 17.04.73 (21) 1906239/27-11 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.02.75. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 25.07.75 (51) М.1 л. О 09b 9/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР

ttD делам изобретений н открытий (53) X Д 1 629,113.014 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Юрчевский и В. П. Словеснов

Московский автомобильно-дорожный инсч m, t (71) Заявитель (54) АВТОМОБИЛЪНЫЙ ТРЕНАЖЕР

Автомобильный тренажер относится к области автотранспортной техники в части обучения вождению, тренировке спортсменов и проведению психофизиологических исследований водителей.

Известны автомобильные тренажеры, содержащие рабочее место водителя с органами управления, на которых установлены датчики положения рулевого колеса и педали акселератора, связанные с блокамн задержки по положению и по скорости, электроннолучевой индикатор со схемами управления раз вертками, включающими генератор развертки, коммутатор и генератор трапециевидных импульсов.

Недостатком известных трепа керов является отсутствие»а экране перед водителем каких-либо ориентиров, по которым водитель может судить о скорости движения ti поперечНоМ смещении «своего автомобиля», которое на экране воспроизводится наклонам боковых границ дорожного полотна.

Целью настоящего изобретения является имитация параметров движения высокоскоростных и высокодннамнчных автомобилей.

Указанная цель достигается тем, что схемы управления развертками снабжены фантастроном, один пз входов которого через блокинг-генератор соединен с выходом блока задержки по скоростп, второй вход — с генератором развертки, а выход подключен к электроннолучевому индикатору, и усилителем с управляемым коэффициентом усиления, входы которого соединены соответственно с одним нз выходов блока задержки по положению и с генератором развертки, а выходы усилителя связаны с электроннолучевым индикатором, при этом другой выход блока задержки по положению соединен с генератором трапециевидных импульсов.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена блок-схема автомобильного тренажера с электроннолучевым индикатором.

Автомобильный тренажер с электроннолу15 чевым индикатором состоит из проекционной электроннолучевой трубки 1 с двумя пушками и отклоняющими системами объектива 2 с оборотной призмой 3, анаморфотной насадки 4 н матового экрана 5, расположенного перед

20 рабочим местом водителя. На рабочем месте расположены орга ны управления: рулевое колесо 6 с потенциометрическнм датчиком угла поворота 7, рукоятка 8 «переключения передач», связанная с переключателем блока со25 противлений 9, педаль акселератора 10 с потенциометрическпм датчиком 11, педаль 12 привода соединения с потенциометрическим датчиком 13 и педаль тормоза 14 с потенциометрическим датчиком 15. Все датчики соеднЗО иены последовательно, так что прн работе лю3

460563 бого пз них меняется выходное напряжение в пропорциональности, определяемой назначением органов управления. Развертка имитируемого изображения дороги на экране электроннолучевой трубки 1 осуществляется генератором пилообразного напряжения 16. Выход генератора подкл1очен на одну пару пластин вертикального отклонения, отклоняющей системы левой (по схеме) половины электроннолучевой трубки и одну пару пластпн горизонтального отклонения правой (по схеме) половины электроннолучевой трубки. Пластины вертикального отклонения луча правой половины электроннолучевой трубки 1 подключены к выходу усилителя 17, гход которого соединен с выходом двухканального коммутатора 18. Один канал коммутатора не используется. Таким образом, 11а экране трубки 1 можно создавать два горизонтальных луча, один пз которых имитирует линию горизонта, другой — перспективу дороги трапециевидной формы с помощью генератгра 9 трапециевидного сигнала, Генератор 19 синхронизируется импульсами генератора развертки 16, а крутизна переднего и заднего фронтов импульсов трапециевидной формы изменяется с помощью датчика 7 угла поворота рулевого колеса через блок задержки 20 (инерционное звено второго порядка), который имити|рует реакцшо автомобиля на поворот. Вертикальные отклопяющпе пластины разворачивают на экране трубки вертпкаль11ую линию, с помощью которой имитируется средняя разделительная полоса дороги. Для того чтобы полоса имела вид пунктнрной линии, луч модулируется по яркости от фантастропа 21 путем подачи с выхода фантастрона напряжения на модулпру1ощий электрод трубки (сеткv). Фантастроп 2! управляется по частоте и скважности импульсов. По скважностп управление идет от генератора развертки 16, который соединен с фантастроном, à по частоте — от блокинг-генератора 22. Блокинг-генератор 22 соединен с выходом блока задержки 23. На вход блока задержки подается напряжение от группы датчиков 11, 13, 9 и 15. 15лок задержки 23 (инерционное звено первого порядка) имитирует реакцию автомобиля на изменение скорости. Для того чтобы изменение перспективы изображенпя на экране при повороте рулевого колеса было согласовано со скоростью движения с выхода блока задержки 23, напряжение поступает также в блок задержки 20. При повороте рулевого колеса имитируется изменение направления движения и, как сказано выше, меняется крутизна переднего и заднего фронтов импульса от генератора 19, но также должно происходить и измен 1ние наклона осевой пунктирной линии дороп1. С этой целью пластины горизонтального отклонения левой половины электроннолучевой трубки 1 присоединены к усилителю 24. Усилитель 24 подключен к выходу блока задержки 20, а его коэффициент усиления меняется сигналом развертки генератора 16. Для этого от генера10

25 зО з5

65 тора 16 подается (в качестве компенспру1ощего) н апря жение н а усилитель 24.

В верх ней части чертежа показаны соответственно изображения на экране: а) при отклонении автомобиля на правую сторону дороги; б) движение по осевой линии 26 и в) отклонение.на левую сторону дороги.

Работает тренажер следу1ощпм ооразом.

Генератор развертки 16 генерирует импульсы напряжения пилообразной формы. Это напряжение, поступая на пластины вертикального для одного луча и горизонтального для другого луча отклонения электроннолучевой трубки 1, создают иа экране изображение креста. Горизонтальная линия креста, которая создается отклоняющими пластинами, подкл1оченными к усилителю 17, делится на две горнзонтальные линии коммутатором 18. На один из входов коммутатора 18 подается напряжение от генератора 19 импульсов трапециевидной формы. Второй вход коммутатора не используется. Таким образом, на экране устанавливается одна горизонтальная линия, которую пересекает изображение импульса формы трапеции. С помощью устройства смещения луча по вертикали, которые являются стандартными элементами любого осциллографа и на фпг. 1 не показаны, лучи совмещаются так, чтобы верхняя горизонтальная грань трапеции совпала с горизонтальной линией второго луча, создаваемого коммутатором 18. Таким образом, на экране имитируется линия горизонта и боковые грани дороги, уходящие вдаль, и средняя, пока еще сплошная, разделительная линия. Устройством смещения луча, которое, как и в первом случае. используется стандартное, как н во всех осциллографах, среднюю линию смещают вниз так, чтобы верхняя точка начала ее развертки совпала с линией горизонта. Таким ооразом, выше линии горизонта йикаких ориентиров нет (чистое:небо) . К модулирующему электроду (сетка) пушки электроннолучевой трубки, создающей среднюю разделительпу1о полосу дороги, подают от фантастрона 21 пилообразное напряжение, которое запирает луч на время, определяемое напряжением пилы фантастрона в данный момент до момента срыва нарастания напряжения. Таким образом, на экране возникает движущаяся индикаторная осевая линия с переменной длиной пунктиров. Фантастрон 21 сннхронизируется импульсами генератора развертки 16. Частота же импульсов фантастрона 21 переменная и определяется частотой блокинг-генератора 22, который управляется через блок задержки 23 от датчиков: 11 — установленного на педали акселератора 10, 13 — установленного на педали сцепления 12, 9 — установленного на рукоятке переключения передач и 15 — установленного на педали тормоза 14. Все датчики

11, 13, 9 и 15 потенциометрическпе и соединены последовательно. Каждый из датчиков меняет напряжение, подаваемое на вход блока

460563

Зо

40

55 50

05 задержки 23 на вели IIH), определяемую ,с1епеиью влияния этого органа управления на режим движения автомобиля (вилоть до полной оста<човки) . Блок задержки 23 вносит запаздывание в изменение скорости движения пунктирной осевой линии ня величину времени, характеризу)ощую за<чаздывяиие автомобиля H i i(зме1fpIIHp ppkf

10 тси< же, как и ири иереклк)чени11 рычага передач 8 HB высшуlo передачу, напряжен<не, поступающее иа вход блокин--генератора 22 через блок задержки 23, уве.;ичивяется. Возрастает частота блокипг-генератора 22 и частота импульсов иа выхо.<е фян гастроиа 21.

При этом уменьшается длина штрихов пунктирной лавинии ия экране if увеличивается скорость их перемещения игиз до такой величины, при которой частоты генератора развертки 16 и блокииг-гeflep;Ixopa 22 буд т кратными. При кратном отношении чястог перемещение вниз штрихов осевой пунктирной линии прекращается (остановка). У водителя создается впечатление увеличения скорости двиэкения. Нажатие па педаль 12 сцеп.1ения приводит, наоборот, к уменьшению напряжения иа входе задержки 23, я следовательно, и угменьшеишо частоты блокигп -генератора 22.

При этом скорость перемещения штрихов пунктирной осевой );iiiHii иа экране падает, что эквивалентно умеиьшс lllio скорости двиki

Скорость перемещеlliIH и количество штрихов на экране зависят от кратности частот генератора развертки 16 и блокинг-генератора

22. Если их частоты крат<ы (т. е. 01личаются в целое число раз), то скорость перемещения штрихов иу<нктирнои осевой лшгии равна ну.лю. Если же частоты отличая)тся в дробное число раз, то скорость Ilpðå Iå цеиия штрихов пунктирной линли будет тем больше, чем ближе отношение частот к иолусумм< двух ближайших кратностей.

Плавное нажатие иа исдаль тормоза 1-1

11риводит к плавному уменьшению напряжения на блокииг-генераторе 22. т. е. к плавному снижению скорости до остановки. Поворот рулевого колеса 6 в ту или другу о сторону приводит к изменению выходного напряжения, снимаемого с датчика 7. Блок зядер)кки 20 вызывает запаздывание в передаче этого напряжения иа генератор трапециевидных импульсов 19 и усилитель 24 иа время, определяемое временем реакции автомобиля на lloворот рулевого колеса. Напряжение, снимаемое с блока задержки 20 и подаваемое HB генератор 19, меняет крутизну переднего и заднего фронтов трапециевидного импульса.

Этим имитируются поперечное смещение автомобиля на дороге и его курсовое положение относительно границ дороги. Вместе с измепением наклона границ дороги к линии горизонта должна менять наклон <ч осевая пунктирная линия. Причем, поперечное смещение точки этой линии, пересекающейся с линией горизонта, должно быть меньше, чем поперечное смещение точки этой линии, пересекающейся с нижней границей экрана. При таком законе изменения наклона осевой линии достигается реальность изменения положения дороги в перспективе, а кроме того, сохраняется пропорциональность положения осевой линии относительно границ дорожного полотна. Сигнал поперечного смещения осевой линии задается от датчика 7, связанного с рулевым колесом 6. Этот сигнал, пройдя блок задержки 20, поступает на усилитель отклонения 24. Коэффициент этого усилителя переменный и зависит от напряжения, подаваемого иа усилитель в качестве 1<омпенс11рующего от генератора развертки 16. В начале хода развертки, когда выходное напряжение генератора развертки мало, коэффициент усиления усилителя 24 также мал. Поэтому в верхиеи части осевой пунктирной линии, где оиа пересекается с лин ией горизонта, произойдет иебольшос ее смещение вбок. Чем больше напряжение генератора развертки 16, тем ниже опускается электронный луч, прочерчивающий осевую линию. Но при увеличении напряжения генератора 16, подаваемого на усилитель 24, увеличивается коэффициент этого усилителя и тем на большую амплитуду смещается осевая линия вбок.

Таким образом, решается посгавлеиная задача сохранения реальности картины изменения положения дороги в перспектиге при работе рулевым управлением.

Предмет изобретения

Автомобильный тренажер, содержащий рабочее,место водителя с органами управления, ня которых установлены датчики положения рулевого колеса и педали акселератора, связанные с блоками задержки по положению kl по скорости, электроииолу <евой индикатор со схемами управления развертками, включаюшими генератор развертки, коммутатор и генератор трапециевидных импульсов, отличаюацийгя тем, что, с целью имитации параметров движения высокоскоростных и высокодинамичHills автомобилей, схемы управления развертками снабжены фанта«троном, один из входов которого через блокииг-генератор соединен с выходом <)JloK3 задержки по скорости, .второй вход — с генератором развертки, я выход подклк)чси к элсктроннолучеьому индикатору, и

yc»JIil1cлсм с управляемым коэффициентом усиления, входы которого соединены соответственно с одним из выходов блока задержки по положению и с генератором развертки, а выходы усилителя связаны с электроннолучевым индикатором, при этом другой выход блока задержки по положению соединен с генератором трапециевидных импульсов.

460563

Составитель P. Кривошеев

Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина

Релакто1.. Н. Белявская

Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

Заказ 2397 Изд. ¹ 1157 Тираж 496 Подписное

ЦНИИ1ТИ Государственного комитета Совета Мггнпсгров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5