Устройство для обучения водителей транспортных средств Советский патент 1982 года по МПК G09B9/02 G09B9/00 G09B9/04 

Изобретение относится к устройствам для обучения водителей транспортных средств и может быть использовано в качестве тренажера. Известно устройство для обучения водителей транспортных средств, содержащее узел утфавления водителя-инструктора и узел управления учащегося, соединенные с блоком формирования управляющих сигналов ll . Недостатком известного устройства является невысокая эффективность обучения. Цель изобретения - увеличение эффективности обучения. Поставленная цель достигается тем, что устройство имеет узел регистрации показателей тренированности обучаемого и узел воспроизведения акустической обстановки, при этом одни входы узла регистрации показателей тренированности обучаемого соединены с выходами узлов управления водителя-инструктора и обуча емого, а другие его входы связаны с пер выми выходами блока формирования управляющих сигналов, второй выход которого подключен к входу узла воспроизведения акустической обстановки. Узел,воспроизведения акустической обстановки имеет блок воспроизведения звука, селектор, микшер, блок усиления, звуковой индикатор, формирователь тонального сигнала и микрофон, при этом выходы блока формирования управля ощих сигналов соединены с входом блока воспроизведения звука, одними входами селектора и входом формирователя тонального сигнала, выходы блока воспроизведения звука соединены через другие входы селектора с первыми входами микщера, второй вход которого связан с выходом формирователя тонального сигнала, а третий его вход - с выходом микрофона, выход микшера через. блок усиления . связан с входом звукового иншгеатора. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - структурная схе

ма узла воспроизведения акустической обстановки.

На чертежах пршйты спедуюгцие обозначения: место 1 водителя-инструктора (с правым расположением для уменьшения паралакса у обучаемого), блок 2 органов управления водителя-инструктора, блок 3 датчиков водителя-инструктора, рабочее место 4 обучаемого, блок 5 органов управления обучаемого, блок 6 датчиков обучаемого, блок 7 формирования управляющих сигналов, имеющий выходные каналы С(,5,Ъ,Ъ,д,е, блок 8 оценки, визуальный индикатор 9, установленный на рабочем месте обучаемого, блок 1О акустической обстановки, звуковой индикатор 11, счетчик 12 импульсов, лентопротяжный механизм 13 для воспроизведения звука, схема 14 предварительных усилителей, селектор 15 микшер 16, формирователь 17 тонального сигнала, микрофон 18, блок 19 усиления.

Устройство представляет собой многоместный автомобиль-тренажер.

Узел управления водителя-инструктора имеет место 1 водителя-инструктора, блок 2 органов управления и блок 3 датчиков. Узел управления обучаемого содержит рабочее место 4 обучаемого, блок 5 органов управления и блокОб датчиков.

Узел регистрации показателей тренированности обучаемого включает в себя блок 8 оценки, визуальный индикатор 9 и счетчик 12 импульсов.

Узел воспроизведения акустической обстановки имеет блок 10 акустической обстановки и звуковой индикатор 11. Блок воспроизведения звука имеет лентопротяжный механизм 13 и схему 14 предварительных усилителей.

В качестве визуального индикатора 9 используется, например, сигнализатор газоразрядного типа, предписывающий обучаемому направление и величину угла поворота рулевого колеса} сигнализатор, встроенный в имитатор спидометра, указывающий требуемую скорость движения. Световое табло в виде мнемосхемы по- могает обучаемому контролировать правильность положения рычага коробки передач. С цепью частичной разгрузки зрительного анализатора обучаемого, что особенно важно на первых этапах тренировочного занятия, визуальные сигналы по каналам управления скоростью и угловым перемещением автомобиля дублируются соответствующими командами через

головные телефоны. Рулевые колеса, педали дросселей и тормозов на рабочих местах водителя и обучаемых связаны с потенциометрами, запитанными постоянным

током, которые формируют электрические сигналы, пропорциональные их отклонению. Положения педалей сцепления и рычагов коробки передач определяются с помощью установленных на них контакторов, замыкаемых при включении этих органов управления в рабочее положение. Сравнение непрерывных сигналов, поступающих с потенциометров рулевого колеса, педалей дросселя и тормозов, происходит по мостовой схеме, в противоположные плечи которой вкоппочены соответственно потенциометры водителя-инструктора и обучаемого. Подобие моделируемой и реальной системы управления автомобилем по каналам перемещения центра масс (по скорости) и углового положения (по углу) достигается с помощью упрощенных передаточных функций, реализованных на U С цепочках, преобразующих электрические

сигналы, поступающие с датчиков блока 6. Значения коэффициентов усиления и постоянных времени, реализуемых в указанных цепочках, выбираются в зависимости от конструктивных особенностей и

параметров движения автомобиля. Окончательная настройка каналов производится при пробных выездах автомобиля-тренажера.

Чтобы исключить возможность управления обучаемым только по управляющим сигналам (без учета текущей дорожной обстановки), по всем каналам управления вводятся регулируемые запаздывания, значения которых определяются экспериментальным путем.

Устройство работает следующим обрйзом.

При движении по трассе водитель-инструктор выбирает скорость и траекторию двюкения согласно заданной программе. Обучаемый, наблюдая за дорожной обстановкой, возникающей при движении автомобиля-тренажера, воздействует через органы управления блока 5 на датчики блока 6, вырабатывающие сигналы,. поступающие на входы блока 7 формирования управляющих сигналов. Здесь они сравниваются с сигналами, поступающими с датчиков блока 3 водителя-инструктора. В этом же блоке 7 формируются управляю.щие сигналы по всем каналам управления, поступающие непосредственно на визуальный индикатор 9 и через блок 10 акустической обстановки после соответствующей обработки на звуковой индикатор 11.

Одновременно сигнал рассогласования поступает в блок 8 оценки, а затем после формирования соответствующего импульса - на счетчик 12 импульсов.

Блок 10 акустической обстановки (фиг. 2) работает следующим образом. В случае ощибки обучаемого, вызванной неправильными действиями рулевьгм колесом или педалями акселератора (тормоза) , блок 7 выдает сигнал 0 включения лентопротяжного механизма 13, который через схему 14 предварительных усилителей начинает передавать на селектор 15 четьфе команды (влево, вправо, быстрее, медленнее). Запись команд осуществлена таким образом, чтобы обеспечить возможность последовательного воспроизведения двух не исключающих друг друга команд, например вправо - быстрее либо влево - медленнее.

В зависимости от данных сигналов, которые идут из блока 7 по каналам 5 , Ь , U или 9 , селектор 15 пропускает соответствующие команды, направленные на исправление ошибочных действий, на микшер 16. После окончания прохождения команды лентопротяжный механизм 13 останавливается.

В случае, если обучаемый неправильно выбрал передачу, сигналом в с блока 7 запускается формирователь 17 тонального сигнала, выход которого подключен непосредственно к микшеру 16. Сюда же подключен микрофон 18, транслирующий для обучаемого реальные шумы уличного движения.

Все сигналы, поступающие на вход микшера 16, суммируются и через блок 19 усиления поступают на головные телефоны обучаемого.

После прохождения трассы водительинструктор фиксирует также показание счетчика 12.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить эффективность обучения за счет обеспечения возможности представления обучаемому более адекватной информации о допущенных им

ошибках и способах их исправления, а также за счет дифференцированной экспресс-оценки по всем каналам управления, позволяющей инструктору осуществлять контроль за уровнем тренированности обучаемого. Формула .изобретения

1. Устройство для обучения водителей транспортных средств, содержащее узел управления водителя-инструктора и узел управления обучаемого, соединенные с блоком формирования управляющих сигналов, отличающееся тем, .что, с целью увеличения эффективности обучения, оно имеет узел регистрации показателей тренированности обучаемого и узел воспроизведения акустической обстановки, при этом одни входь узла регистрации показателей тренированности обучаемого соединены с выходами узлов управления водителя-инструктора и обучаемого, а другие его входь связаны с пфвыми выходами блока формирования управляющих сигналов, второй выход которого подключен к входу узла воспроизч ведения акустической обстановки.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что узел воспроизведения еисустической обстановки имеет блок воспроизведения звука, селектор, микшер, блок усиления, звуковой индикатор, формирователь тонального сигнала и микрофон, при этом выходы блока формирования управляющих сигналов соединены с входом блока воспроизведения звука, одними входами селектора и входом формирователя тонального сигнала, выходы блока воспроизведения звука соединены через другие входы селектора с первыми входами микшера, второй вход которого связан с выходом формирователя тонального сигнала, а третий его вход - с выходом микрофона, выход . микшера через блок усиления связан с входом индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 536505, кл. 3 09 В 9/04, 1977.

5

/

/

/

V4

/

V

/V

7

Tfv/MT

N

5