Имитатор визуальной обстановки тренажера транспортного средства (его варианты) Советский патент 1987 года по МПК G09B9/02 

Изобретение относится к имитаторам визуальной обстановки для моделирующих стендов различных транспортных средств, обслуживаемых несколькими операторами, а также для учебно-тренировочных, средств, служащих для подготовки этих операторов. Цель изобретения - приближение условий имитации к реальным.

На фиг. 1 приведена структурная блок- схема имитатора визуальной обстановки тренажера транспортного средства, первый вариант; на фиг.2 - то же, второй вариант. Имитатор визуальной обстановки тренажера транспортного средства (фиг.1) содержит снабженные приводом 1 их перемещения (поворота) два диапозитива 2 и 3, телевизионные камеры с каналами 4-7 наблюдения, связанные с видеоконтрольными блоками 8 и 9 через коммутаторы 10 и 11. Устройство содержит датчик 12 перемещения диапозитивов, выход которого нен с входами компараторов 13-16, выходы которых подключены к входам соответствующих элементов И 17 и 18, соединенных выходами с управляющими входами коммутаторов 10 и 11.

Привод 1 по второму варианту (фиг.2) выполнен с кулачком 19, рабочая поверхность которого сопряжена с толкателями 20 и 21 коммутаторов 10 и 11. Взаимное положение толкателей 20 и 21 соответствует расположению каналов 4, 6 и 5, 7 наблюдения, а положение кулачка 19 на оси привода 1 - положению места склейки на диапозитиве 2.

Кулачок 19 представляет собой совокупность двух концентрических поверхностей разного диаметра. При этом сектор, в котором лежит цилиндрическая поверхность большего диаметра, соответствует угловой полущирине составляющих диапозитивы 2 и 3 панорам (углы р на фиг.2). Толкатели 20 и 21 представляют собой перемещающиеся в направляющих подпружиненные штанги, связанные коммутаторами 10 и 11, которые могут быть выполнены как кнопки.

Работа имитатора визуальной обстановки тренажера транспортного средства, реализованного по первому варианту (фиг.1), осуществляется следующим образом.

Рассмотрим диапозитивы 2 и 3, как совокупность двух панорам местности, при этом центры панорам диапозитива 2 соответствуют склейкам панорам диапозитива 3. Места склейки панорам (стыки) диапозитива 2 обозначены на фиг.1 индексами а, а стыки панорам диапозитива 3 - индексами б. Расположение входных каналов 4-7 наблюдения относительно диапозитивов 2 и 3 определяется углами ai и ад, а угол поворота диапозитивов 2 и 3 - . углом ф. При этом углы ai, az и угол ф для диапозитива 2 отсчитываются от оси А- А, а угол ф для диапозитива 3 - от оси Б-Б, причем угол а.2 для расположения каналов 5 и 7 (фиг.2) наблюдения имеет отрицательную величину. Для того, чтобы исключить видимость мест склейки диапозитивов 2 и 3, т. е. попадание стыков а и б в изображение на видеоконтрольном блоке 8, необходимо, чтобы информация на это устройство поступала из каналов 4 или 6 наблюдения, оптическая ось которого находится ближе к центру образующих диапозитивы 2 и 3 панорам. Аналогично, чобы исключить видимость мест склейки диапозитивов 2 или 3 в видеоконтрольном блоке необходимо, чтобы информация на этот блок поступала из каналов 5 или 7 наблюдения, оптическая ось которого находится ближе к центру образующих диагюзитивы 2 или 3 панорам. В соответствии с этим из фиг.1 видно, что подключение каналов 5 наблюдения к видеоконтрольному блоку 9 осуществляется при выполнении условия

«2 + 135°, (1)

а подключение канала 6 наблюдения к видеоконтрольному блоку 8 осуществляется при выполнении условия

«1

45°

+ 45°.

(2)

0

При работе первого варианта предлагаемого имитатора визуальной обстановки при имитации поворота транспортного средства на местности происходит синхронный поворот диапозитивов 2 и 3 посредством работы привода 1. Сигнал с датчика 14 положений привода 1, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное углу поворота диапазитивов 2 или 3, подается

, на компараторы 13-16. Порог срабатывания компаратора 15 установлен при его настройке и соответствует напряжению, пропорциональному ф «2 + 45°. Порог срабатывания компаратора 16 при его настройке установлен соответствующим напряжению,

0 пропорциональному ц) а.2 135°. Порог срабатывания компаратора 13 установлен соответствующим напряжению, пропорциональному ф ai - 45°, а порог срабатывания компаратора 14 - напряжению, пропорциональному ф а1+45°. При этом

5 компараторы 15 и 13 срабатывают при напряжении, превышающем заданный уровень, а компараторы 16 и 17 - при напряжении ниже заданного уровня. Следовательно, если величина напряжения на выходе датчика 14 соответствует условию (1), то компараторы 15 и 16 срабатывают, на их выходах появляется напряжение, что приводит к появлению напряжения на выходе элемента И 18 и переводу коммутатора II в положение, соответствующее подключению ка5 нала 5 наблюдения к видеоконтрольному блоку 9. При повороте диапозитивов в момент, когда угловое расстояние от места склейки а до оптической оси канала 5 наблюдения

становится меньше 45°, в зависимости от направления поворота диапозитивов сигнал на выходе одного из компараторов 15 и 16 исчезает, элемент И 18 закрывается, коммутатор 11 переходит в положение, соответствующее связи канала 7 наблюдения с видеоконтрольным блоком 9 и опасность появления изображения места склейки на экране видеоконтрольного блока 9 устраняется. Аналогично, если величина напряжения на выходе датчика 14 соответствует условию (2), то компараторы 13 и 14 срабатывают, на выходах появляется напряжение, что приводит к появлению напряжения на выходе элемента И 17 и переводу коммутатора 10 в положение, соответствующее подключению канала 6 наблюдения к видеоконтрольному блоку 8. При повороте диапозитивов в момент, когда угловое расстояние от места склейки до оптической оси канала 6 наблюдения становится меньше 45°, в зависимости от направления поворота диапозитивов сигнал на выходе одного из компараторов 13 и 14 исчезает, элемент И 17 закрывается, коммутатор 10 переходит в положение, соответствующее связи канала 4 наблюдения с видеоконтрольным блоком 8 и опасность появления изображения места склейки на экране видеоконтрольного блока 8 устраняется.

Таким образом, переключение каналов 4-7 наблюдения по командам, выдаваемым элементами И 17 и 18, в зависимости от угла поворота диапозитивов 2 и 3 исключает попадание мест склейки в поле зрения Операторов. При изменении взаимного положения имитирующих приборов наблюдения (изменение углов ai и а.) для сохранения нормальной работы устройства необходимо одновременно изменить пороги срабатывания компараторов 13-16 в соответствии с условиями (1), (2) и новыми значениями углов ai и 0.2.

При работе второго варианта предлагаемого имитатора визуальной обстановки при имитации поворота транспортного средства на местности происходит синхронный поворот диапозитивов 2 и 3 посредством работы привода 1 при помощи одинаковых шкивов 22-24 и бесконечных ремней 25 и 26. При этом синхронно с поворотом диапозитивов 2 и 3 происходит поворот кулачка 19, соосного с осью привода 1.

При синхронном повороте диапозитивов

2и 3 (фиг.2) и кулачка 19, например, по часовой стрелке стык а приближается к полю зрения канала 5 наблюдения, одновременно перемещаясь к краю поля зрения канала 4 наблюдения, а стык б - к каналу

3наблюдения, одновременно перемещаясь к краю поля зрения канала 7 наблюдения. Как только стык а удаляется на угол более 45° от оптической оси канала 4 наблюдения (при этом стык б диапозитива 3 приближается на угол менее 45° к оптической оси канала 6 наблюдения), толкатель 20 вследствие поворота кулачка 19 переходит в нижнее положение и к видеоконтрольному блоку 8 вместо канала 6 наблюдения подключается канал 4 наблюдения. Несколько раньше толкатель 21 переходит в положение, обеспечивающее подключение коммутатора 11 к видеоконтрольному блоку 9 канала 7 наблюдения, от поля зрения которого удалился стык б, и отключение канала 5 наблюдения, к оптической оси которого приближается стык а. При повороте диапозитивов 2 и 3 в обратном направлении процесс переключения происходит в обратс НОМ порядке. Для нормальной работы имитатора сектор кулачка 19, ограничиваюищй поверхность больщего диаметра, соответствует угловой полущирине составляющих диапози- тивов 2 и 3 панорам (в показанном на фиг.2 варианте устройства сектор кулачка

0 19 и полуширина панорам, обозначенные (3, составляют 90°). В показанном на фиг.2 варианте построения имитатора центр сектора кулачка соответствует стыку а диапозитива 2 или центру панорам, составляющих диапозитив 3, а оси толкателей 20 и 21

расположены аналогично осям каналов 4,6 и 5, 7 наблюдения соответственно. Возможно и иное по отношению к диапозитивам 2 и 3 положение кулачка 12.

0 В случае замыкания панорам в кольцо и образования диапозитивов 2 и 3 с углом охвата на местности 360° и имитации кругового обзора кулачок 19 должен быть снабжен вторым, аналогичным первому, цилиндрическим участком большего радиуса, распое ложенным противоположно первому (на фиг.2 показан пунктиром). При этом обеспечено исключение видимости мест склейки операторами при круговом вращении диапозитивов 2 и 3.

40

Формула изобретения

1. Имитатор визуальной обстановки тренажера транспортного средства, содержащий диапозитивы панорам местности с приводами их перемещения, телевизионные камеры с каналами .наблюдения, связанные с видеоконтрольными блоками, и коммутаторы, отличающийся тем, что, с целью приближения условий имитации к реальным, количество пар телевизионных камер разно количеству каналов наблюдения, имитатор снабжен компараторами, элементами И, датчиком перемещения диапозитивов, выход которого соединен с входами компараторов, подключенных выходами к входам соответствующих элементов И, соединенных с одним и-з входов соответствующего, коммутатора, другие входы которого связаны с выходами телевизионных камер, угол между оптическими осями которых равен углу между оптическими осями каналов наблюдения диапозитивов.

2. Имитатор визуальной обстановки тренажера транспортного средства, содержащий диапозитивы панорам местности с приводами их перемещения, телевизионные камеры с каналами наблюдения, связанные с видеоконтрольными блоками, и коммутаторы, отличающийся тем, что, с целью приближения условий имитации к реальным, ко

личество пар телевизионных камер равно количеству каналов наблюдения, имитатор снабжен кулачком, соединенным с приводом перемещения диапозитивов, а коммутаторы выполнены с толкателями, сопряженными с рабочей поверхностью кулачка, при этом выходы коммутаторов соединены с входами видеоконтрольных блоков, а входы - с выходами телевизионных камер, угол между оптическими осями которых равен углу между осями каналов наблюдения.

Изобретение относится к имитатору визуальной обстановки тренажера транспортного средства и обеспечивает приближение условий имитации к реальным. При имитации поворота транспортного средства на местности происходит синхронный поворот диапозитивов 2 и 3 посредством привода 1. Сигналы с датчика 14 положения привода 1 подаются на компараторы 13-16, который срабатывают, если сигнал превышает заданный уровень, что приводит к появлению напряжения на выходе элементов И 18 либо 17 и переводу коммутаторов 10 либо 11 в соответствующее положение; тем самым обеспечивается подключение соответствующего канала 4-7 наблюдения к видеоконтрольным блокам 8-9. 1 з.п.ф-лы. 2 ил. i оо о ьо 00 го

иг.г

24