Тренажер водителя транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК G09B9/04 

Фие.1

(Л

00

со

нипулируя при этом педалями сцепления и акселератора,а также рычагом коробки передач. Причем действия водителя при переключении передач с низкой на более высокую отличаются от действий при переключении передач с высокеэй на более низкую. Последовательность переключения передач необходимо контролировать при разгоне автомобиля, т,е, при переключении передачи с низкой на более высокую. При переходе с высокой передачи на более низкую такой контроль не нужен. В случае, если водитель допускает ошибку в действиях при переключении передач, то тренажер выдает сигналы ошибка отдельно по последовательности переключения и по правильности управления

водителя педалями дросселя, сцепления и рычагом коробки передач. Тренажер содержит узлы ввода ответных действий обучаемого 1 и регистрации изменения последовательности переключения передач 2, формирователь 3 импульсов, узлы формирования синхроимпульсов 4, определения состояния коробки передач 5, регистрации ошибочных действий водителя при переключении передач 6, д&тчик 7 включения заднего хода транспортного средства, узел 8 определения направлений переключения, блок 9 :индикации, компаратор 10, коммутирующий элемент 11, датчик 12 мгновенной скорости движения, выпрямительный элемент 13, коммутирующий элемент 14, интегратор 15, компаратор 16. 5 ил.

Изобретение относится к обучаюгя щим устройствам и может быть использовано при подготовке ,и проверке квалификации водителей. Целью изобретения является расширение д идактичес- ких возможностей устройства, позволяющих оценить действия водителя при переключении передач. Во время движения автомобиля водителю постоянно и приходится переключать передачи, ма

1

Изобретение относится к облучающим устройствам и может быть использовано при подготовке и проверке квалификации водителей транспортного средства.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей тренажера, позволяющих оценить действия водителя при переключении передач во время движения транспортного средства, а также привить твердые навыки управления транспортным средством.

На фиг.1 представлена схема тренажера водителя транспортного средства; на фиг.2 -; функциональная схема блока контроля последовательности переключения передач; на фиг.З - функцио- нальная схема блока определения направления переключения передач; на фиг.4 - функциональная схема блока контроля правильности действия при переключении передач; на фиг.З - временная диаграмма действия водителя при переключении передач с низкой на более высокую и с высокой на более низкую.

Тренажер содержит узлы ввода ответных действий обучаемого 1 и регистрации изменения последовательности переключения передач 2, формирователь 3 импульсов, узлы формирования синхроимпульсов И, определения состояния.

Г2

коробки передач 5 и регистрации ошибочных действий водителя при переключении передач (т, датчик 7 включения заднего хода транспортного средства,

узел 8 определения направлений переключения, блок 9 индикации, компаратор 10, коммутирующий элемент 11, датчик 12 мгновенной скорости движения, выпрямительный элемент 13, коммутирующий элемент 14, интегратор 15 и компаратор 16.

Узел 1 содержит резистор 17 и формирователь 18, формирователь 3 импульсов - одновибраторы 19 - 22,

узел 4 - инвертор 23, элементы ИЛИ 24 и 25 и одновибратор 26; узел 3 - элемент ИЛИ 27; узел 2 - триггеры 28, 29 и 30, элемент И-ИЛИ-НЕ 31, элемент И-НЕ 32, узел 5 - одновибраторы 33 - 36; узел 6 - резисторы 37 - 40, операционный усилитель 41, резистор 42, конденсатор 43 и резистор 44, узел 5 - элемент И-НЕ 45, узел 6 - диоды 46 и 47; узел 5 - триггеры 4851; узел 6 - элемент И-НЕ 52; узел 5 - конденсатор 53, резисторы 34-57; узел 6 - триггер 58; узел 5 - реле 59, транзистор 60, конденсатор 61, транзистор 62, реле 63, транзистор

64, реле 65, конденсатор 66, реле 67, транзистор 68, конденсатор 69; узел

b - элемент И-НЕ 70, инвертор 71, счетчик 72, инвертор 73, элементы И-НЕ 74 - 81, инвертор 82 и элемент И-НЕ 83.

Тренажер работает следующим образам.

При включении первой скорости коробки передач замыкается контакт узла 1. На его выходе появляется сиг нал логической единицы, который поступает на вход одновибратора 22, на выходе которого появляется положительный импульс. Этот импульс посту- пает на вход элемента 27, на выходе которого появляется сигнал логического нуля. Этот сигнал поступает на входы триггеров 28 - 30. По переднем фронту импульса с выхода триггера 28 на выходах триггеров 28, 29, 30 установятся значения логического нуля. Через некоторое -время сигналом с выхода одновибратора 22 триггер 30 установится в единичное состояние, что сигнализирует о том, что включи- лась первая передача. После того, как выключится первая передача и включится вторая, сигнал с контакта :узла 1 поступит на вход элемента 31. Так как на выходе триггера 30 имеетс сигнал логической единицы, то на выходе элемента 31 появляется сигнал логического нуля, который поступает на вход элемента 32, запрещая выдачу сигнала ошибки элементом 32. В момент включения второй передачи сигнал с выхода узла 1 поступает на вхо элемента 24. Сигнал с выхода элемент 24 поступает на одновибратора 26, ria выходе которого формируется единичный импульс. Этот импульс поступает на вход элемента 32 и за врем импульса проверяется, были ли у обучаемого ошибка при переключении передач. Так как в данном случае ошибки не произошло, то на выходе элемента 31 имеется сигнал логического нуля, и сигнал с выхода одновибратора 26 не меняет состояние выхода элемента 32, что сигнализирует о том, что , х ошибки не произошло. Если обучаемый с первой скорости переключится на третью, т.е. совершил ошибку последовательности переключения передач, то на выходе злемен.та 31 будет сигнал логической единицы. Сигнал с выхода элемента 31 поступает на вход элемента 32. При проверке наличия ошибки на выходе элемента 32 появится им

д 5 0 5 Q дп дс

35

50

5

пульс, что сигнализирует о наличии ошибки.

Инвертор 23 предназначен для исключения логического сигнала ошибки в начале упражнения, т.,е.. при трогании с места.

Если обучаемый переключает передачи с высшей ступени на низшую, то на вход элемента 32 поступает сигнал запрета выдачи ошибки с узла 8.

При включении первого положения коробки передач сигнал с выхода узла 1 поступает на вход одновибратора 33. На выходе одновибратора 33 появляется импульс, который поступает на вход элемента 45, на выходе которого появляется сигнал логического нуля. По переднему фронту этого импульса происходит обнуление триггеров 48 - 51. По заднему фронту и {пульса одновибратора 33 происходит запись единицы в триггер 48, что сигнализирует о включении первой передачи. Состояние триггеров 49, 50 и 51 не изменится. Сигнал с выхода триггера 48 открывает транзистор 60, который включает реле 59. Реле 59 своими контактами подключает к входу усилителя 41 резистор 37, и на выходе усилителя 41 появляется сигнал, уровень которого соответствует включенной первой передаче. Номиналы резисторов 37 - 40 подобран ы таким образом, что уровень сигнала на выходе усилителя 41 с пр- выцением передачи увеличивается. Перепад уровня сигнала на выходе усилителя. 41 поступает на вход цепочки, выполненной на элементах 43 и 44. Сигнал с выхода цепи через элементы 46 и 52 поступает на вход триггера 58, который переводится в единичное состояние, сигнализируя о том, что произошло переключение с низшей передачи На высшую.

При выключении первой передачи и включения второй передачи сигнал о включении второй передачи с выхода узла 1 поступает на вход одновибратора 34. На выходе одновибратора 34 появляется импульс, поступающий на вход элемента 45, на выходе которого появляется импульс логического нуля. По переднему фронту этого импульса происходит обнуление триггера.48, транзистор 60 закрывается. По заднему фронту импульса одновибратора 34 пр о- исходит запись единицы в триггер 49, что сигнализирует о том, что включи514

лась вторая передача Состояние триггеров 48, 50 и 51 не изменится, Сиг нал с выхода триггера.49 открывает транзистор 62, который включает реле 65,а реле 59 отключается. Реле 65 своими контактами подключает к входу усилителя 41 резистор 38. Напряжение на выходе усилителя 41 увеличится. Сигнал перепада с выхода усилителя 41 поступает на вход.цепи элементов 43, 44, через диод 46 и элемент 52 поступает на втсод триггера 58. Состояние триггера 58 не изменится, что соответствует переключению с низшей передачи на высшзпо.

При переходе с второй передачи на первую сигнал с выхода узла 1 поступает .на вход одновибратора 33. На выходе одновибратора 33 появляется импульс, поступающий на вход элемента 45, на выходе которого появляется сигнал логического нуляа По переднему фронту импульса с выхода элемента 45 гфоисходит обнуление триггера 49, а по заднему фронту с выхода одновибратора 33 происходит запись единицы в триггер 48, что сигнализирует о том, что включилась первая передача. Транзистор 62 закрывается, а транзистор 60 открывается и включает реле 59« Реле 65 в этот момент отключается. Реле 59 своими контактами подключает к входу усилителя 41 резистор 37. На выходе усилителя 41 уровень выходного сигнала уменьшится. Перепад уровня сигнала на выходе усилителя 41 поступает на вход цепи элементов 43, 44, с выхода которой через диод.47 поступает на вход триггера 58, переводя его в нулевое состояние что соответствует переходу с высшей передачи на низшую.. Сигнал единицы с выхода триггера 58 поступает на вход узла 2, разрешая выдачу сигнала ошибки узлом 2 при переключении с низшей передачи на высшую и на вход узла 6, разрешая выдачу узлам 6 ошибки последовательности действий (есть перегазовка) при переключении передач, с низшей стулени на.высшую. Сигнал нуля с выхода триггера 58 запрещает выдачу сигналов ошибок узлами 2 и 6 при переключении с высшей передачи на низшую. Емкости конденсаторов 53, 61, 66 и 69 узла 5 подобраны таким образом, чтобы обеспечить задержку отпускания реле 59, 65, 67, 63

36

При нажатой педали акселератора контакты Газ узла 1 разЪМкнуты, Сигнал логической единицы поступает

на вход элемента 70. На выходе эле

мента 70 появляется сигнал логического нуля, который обнуляет счетчик 72 и запрещает ему счет числа включений сцепления.. На выходах счетчика

72 установятся нули. При отпускании педали акселератора (Сбросить газ) замыкается контакт Газ узла 1 , и сигнал логического нуля поступает на вход.элемента 70„ На выходе элемента

70 появляется сигнал логической единицы, который разрешает счетчику 72 считать число включений сцепления. Затем, при включении сцепления замыкается контакт Сц узла 1. Сигнал

логической единицы поступает на вход формирователя 18, на выходе которого появляется импульс, поступающий на вход счетчика. 72, На первом выходе счетчика 72 появляется единица, которая поступает на вход элемента 75. На втором и четвертом выходах с.четчи- ка 72 останутся нули. Сигнал логического нуля с второго выхода счетчика 72 поступает на вход инвертора 73,

на выходе которого появляется единица, которая поступает на вход элемента 75. Так как на другом входе элемента 75 тоже единица, то на его выходе будет также единица. Эта единица поступает на вход элемента 80. Так как на втором входе элемента 80 - .ноль (включена передача), то на выходе элемента 80 имеется сигнал логической единицы. Далее при включении передачи на выходе инвертора 71 появляется единица, которая поступает на вход элементов 79 и 80. Так как на втором входе элемента 80 также единица, то на его выходе появится сигнал логического нуля. Затем включается сцепление и размыкается контакт Сц узла 1. На выходе формирователя 1В появляется импульс, который поступает на вход счетчика 72. На первом выходе

счетчика 72 появится ноль, на втором - единица. Ноль с первого выхода счетчика 72 поступает на вход элемента 75, С второго выхода счетчика 72 единица поступает на вход элемента

76 и на вход инвертора 73, На выходе инвертора 73 появится ноль, который поступает на вход элемента 75. Ноль с выхода, элемента 76 поступает на вход элемента 80, на выходе которого

71

появится логическая единица. Наличие импульса на выходе элемента 80 говорит о том, что операции Сбросить газ вь1ключить сцепление - выключить скорость проведены без ошибки.

Так как на первом выходе счетчика 72 ноль, а на втором - единица, то на выходе элемента 74 будет единица. Сигнал единицы с выхода элемента 74 поступает на вход элемента 76, так как на втором входе элемента 76 единица, то на его выходе будет ноль, который поступает на вход элемента 70. На выходе элемента 70 появится единица, разрешающая работу счетчика 72. Далее, нажимая педаль акселератора, замыкаем контакт Газ узла 1. Сигнал логической единицы поступает на вход элементов 70 и 79. Так как на втором входе элемента 70 имеется сигнал ноля, то выход элемента 70 не изменится и счетчик 72 не обнулит- ся. Так как на всех входах элемента 79-единицы, то на выходе элемента 79 будет ноль. После отпускания педали акселератора размыкается контакт и сигнал нуля с выхода узла 1 поступает на вход элемента 79. На выходе элемента 79 появится сигнал логической единиць. Наличие импульса на выходе элемента 79 говорит о том, что после первого выжима сцепления произведена перегазовка. Далее выключаем сцепление, Контакт Сц узла 1 замыкается. На выходе формирователя 18 появляется импул.ьс, который поступает на вход счетчика 72. На первом выходе счетчика 72 появляется единица, а состояние других выходов не изменяется, т.е. на втором выходе останется единица, а на че твертом - ноль. Поэтому на выходе элемента 74 будет ноль, а на выходе элемента 76 будет единица, которая поступает на -вход элемента 70. Сигнал с выхода элемента 74 поступает на вход элемен та 77, так как на втором входе элемента 77 ноль, то на его выходе будет единица, которая поступает на вхтэд элемента 78. Далее включаем ско рость. Сигнал с выхода узла 1 поступает на вход узла 4, на выходе которого появится единиц а. Эта единица поступает на вход элемента 78. На выходе элемента 78 появляется ноль. После включения сцепления разомкнется контакт Сц узла 1, на выходе формирователя 18 появится импульс, .кото-

38

рый поступает на вход счетчика 72. На четвертом выходе счетчика появится единица, на первом и втором - ноль, поэтому на выходе элемента 78 появится единица. Наличие импульса на выходе элемента 78 говорит о том, что операция Выключить сцепление - включить скорость - выключить сцепление

проведена правильно. В том случае, когда идет переключение с низшей пе- ; редачи на высшую перегазовка между . двумя выжимами сцепления считается ошибкой. Эта ошибка конролируется

элем§,нтом 81, на вход которого подаются сигналы с элемента 79 и узла В.

Логическая схема тренажера такова, что при наруишнии обучаемым последовательности операций.образуется цепь,

сигнализирующая об ошибках в действиях обучаемого.

Предлагаемое устройство предназначено для установки в ПТУ, техникумах и учебных комбинатах, где ведется

подготовка водителей, и позволяет повысить эффективность обучения.

В результате получения первых навыков водители не совершают неправильных действий, что повьш ает срок

эксплуатации автомобилей. Экономический эффект заключается в уменьшении износа узлов автомобиля, что ведет к увеличению срока его эксплуатации.

36

Формула изобретения

Тренажер водителя транспортного средства, содержащий датчик включения заднего хода транспортного средства,

40 первый компаратор, выход которого

соединен с входом первого коммутируемого элемента, выпрямительный элемент вход которого подключен к выходу датчика мгновенной скорости движения,

45 а выход - к входу второго коммутирующего элемента, выход которого соединен с входом интегратора, второй компаратор, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход - к пер50 вому входу блока индикации, отличающийся, тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера, в него введены узлы регистрации изменения последовательности

55 переключения передач, регистрации

ошибочных действий водителя при пере- 1ключении передач, определения направ- |лений переключения, ввода ответных действий обучаемого, формирования

синхроимпульсов, определения состояния коробки передач и формирователь импульсов, причем первый выход узла ввода ответных действий обучаемого соединен с входами 4 ормирователя импульсов и узлов формирования синхроимпульсов и определения состояний коробки передач, второй выход - с

третьему входам блока индикации со ветственно, третий и четвертый вхо узла регистрации ошибочных действи водителя при переключении передач соединены соответственно с выходом формирователя импульсов и первым в ходом узла определения направлений переключения, второй выход которог

входом датчика включения заднего хода подключен к четвертому входу блока

транспортного средства, а третий и четвертый выходы - с первыми входами соответственно узлов регистрации изменения последовательности переключения передач и ошибочных действий водителя при переключении передач, вторые входы которых подключены к выходу узла формирования синхроимпульсов, а выходы - к второму и TI

индикации, а вход - к пе.рвому выхо узла определения состояния коробки передач, второй выход которого соед нен с пятым входом блока индикации

15 шестой вход которого подключен к в ходу первого коммутирующего элемен выход датчика включения заднего ход транспортного средства .соединен с

; входом первого компаратора.

,

третьему входам блока индикации соответственно, третий и четвертый входы узла регистрации ошибочных действий водителя при переключении передач соединены соответственно с выходом формирователя импульсов и первым ходом узла определения направлений переключения, второй выход которого

подключен к четвертому входу блока

индикации, а вход - к пе.рвому выходу узла определения состояния коробки передач, второй выход которого соединен с пятым входом блока индикации,

шестой вход которого подключен к выходу первого коммутирующего элемента, выход датчика включения заднего хода транспортного средства .соединен с

входом первого компаратора.

„ Ccfef7/re fje

. /fce/re ffma/y

.,,

„C(ef7/7effue

. ffCf/7e/pamff/c

//f/fe at a

HI

x

Pus.S