Устройство для моделирования работы оператора транспортного средства

 

Изобретение относится к созданию средств для моделирования работы операторов различных перемещающихся по земной поверхности транспортных средств, более конкретно к средствам имитации визуальной обстановки в поле зрения этих операторов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования непрерывного движения транспортного средства в продольном направлении. Устройство содержит макеты 1 и 11 местности с перемещающимися над ними телекамерами 2 и 12, имеющими приводы продольного 3 и 13, поперечного 4 и 14 перемещения и приводы поворота 5 и 15, а также систему управления телекамерами. Устройство обеспечивает моделирование бесконечного движения транспортного средства без ограничения времени вождения и диапазона моделируемых дорожных ситуаций, что достигается за счет ввода в состав устройства второго макета 11 местности с перемещающейся над ним второй телекамерой 12 с приводами, а также устройств коммутации и управления ими.

СОЮЗ COBETCHMX.

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИК (51)4 С 09 В 9/04

ОПИСАНИЕ ИЯОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4305485/40-11 (22) 14 ° 09. 87 (46) 15.08.89. Бюл. У 30 (72) И.Н. Алешин, В.Н. Петров и В.С. Шлыков (53) 628.113.014.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 588544, кл. С 09 В 9/04, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

РАБОТЫ ОПЕРАТОРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, (57) Изобретение относится к созданию средств для моделирования работы операторов различных перемешающихся по земной поверхности транспортных средств, более конкретно к средствам имитации визуальной обстановки в поле зрения этих операторов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства

ÄÄSUÄÄ 1501127 А1 за счет моделирования непрерывного движения транспортного средства в продольном направлении. Устройство содержит макеты 1 и 11 местности с перемещающимися над ними телекамера" ми 2 и 12, чмеющими приводы продольного 3 и 13, поперечного 4 и 14 перемещения и приводы поворота 5 и 15, а также систему управления телекамерами. Устройство обеспечивает моделирование бесконечного движения транспортного средства без ограничения времени вождения и диапазона моделируемых дорожных ситуаций, что достигается за счет ввода в состав устройства второго макета 11 местности с перемещающейся над ним второй телекамерой 12 с приводами, а также устройств коммутации и управления ими. 1 ил.

1501127

Изобретение относится к созданию средств для моделирования работы операторов различных перемещающихся по земной поверхности транспортных 5 средств, а более конкретно к средствам имитации визуальной обстановки в поле зрения этих операторов, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за 10 счет моделирования непрерывного движения транспортного средства в продольном направлении.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства ° 15

Устройство содержит объемный макет 1 местности с перемещающейся над ним телекамерой 2, снабженной приводами продольного 3 и поперечного 4 перемещения, а также приводом 5 пово- 20 рота, макет рабочего места 6 оператора с установленными в нем органами

7 управления, снабженными датчиками

8 их положения, и видеоконтрольное устройство 9, а также вычислитель

10, вход которого соединен с датчиками 8, а выходы — с приводами поперечного перемещения 4 и поворота

5 телекамеры 2, Кроме того, устройство содержит второй объемный макет

11 местности с перемещающейся над ним второй телекамерой 12, снабженной приводами продольного 13 и поперечного 14 перемещения, а также приводом 15 поворота, два нормально 35 разомкнутых 16 и 17 и два нормально замкнутых 18 и 19 концевых выключателя (КВ), шесть ключей 20-25, две схемы И 26 и 2?, источник 28 опорного напряжения и RS-триггер 29,R-вход 40 которого соединен с первым нормально разомкнутым КВ 16, à S-вход — с вторым нормально разомкнутым КВ 17, прямой выход RS-триггера ?9 подключен к управляющим входам первого и тре" 45 тьего ключей 20 и 23 и к первому входу второй схемы И 27, второй вход которой соединен с вторым нормально замкнутым КВ 19, а выход — с управляющим входом шестого ключа 25, инверсный выход RS-триггера 29 подключен к управляющим входам второго и четвертого ключей 21 и 24 и к первому входу, первой схемы И 26, вторей . вход которого соединен с первым нормально замкнутым КВ 18, а выход — с управляющим входом пятого ключа 24, выход управления продольным перемещением вычислителя 10 через третий ключ 22 соединен с первым приводом

3 продольного перемещения первой телекамеры 2 и выходом пятого ключа

24, а через четвертый ключ 23 — с вторым приводом 13 продольного перемещения второй телекамеры 12 и выходом шестого ключа 25, вход которого объединен с входом пятого ключа

24 и подключен к источнику 28 напряжения, выход управления поперечным перемещением вычислителя 10 соединен также с вторым. приводом 14 поперечного перемещения второй телекамеры

12, а выход управления поворотом вычислителя 10 соединен с приводом

15 поворота второй телекамеры 12, при этом первые нормально разомкнутый КВ 16 и нормапьно замкнутый

КВ- 18 установлены соответственно в начале и в конце диапазона продольного перемещения первой телекамеры

2, а вторые нормально разомкнутый

КВ 17 и нормально замкнутый КВ 19 в начале и в конце диапазона продольного перемещения второй телекамеры

12, а начальный и конечный участки первого макета 1 местности повторяют соответственно конечный и начальный участки второго макета 11 местности.

Отдельные элементы устройства могут быть реализованы следующим образом. В качестве макетов 1 и 11 местности могут быть использованы объемные модели. В качестве телекамеры 2 и 12 могут быть использованы телекамеры на основе суперортикона и видеоголовки ВГ-.2, снабженной поворотным угловым зеркалом для изменения направления наблюдения . В качестве приводов продольного 3 и 13 и поперечного 4 и 14"перемещения, а также приводов 5 и 15 поворота можно использовать маломощные электроприводы из используемых в приборостроении. При построении узла преобразования. вращательного движения в поступательное можно взять винт с ходовой гайкой. Макет рабочего места 6 оператора с установленными в нем органами 7 управления выполняется в натуральную величину и соответствует рабочему месту оператора моделируемого транспортного средства.

В качестве датчиков 8 можно использовать потенциометрические датчики.

В качестве видеоконтрольного устройства 9 можно использовать ВКУ

ВК23В60 или ему подобное. В качестве

i 5011

15 вычислителя 10 может быть использовано аналоговое вычислительное устройство, аналогичное используемому в кинотренажере обеспечивающее форВ

5 мирование координатных и скоростных сигналов перемещения и поворота моделируемого транспортного средства.

Нормально разомкнутые 16 и 17 и ыормально замкнутые 18 и 19 концевые выключатели можно реализовать на кнопках типа КМД1-1. Ключи 20-25 можно реализовать на микросхемах

168КТ2А. Схемы И 26 и 27 и RS-триггер 29 реализуются на микросхемах

564JIA7. В качестве источника 28 напряжения можно использовать источник

Б5-44 постоянного тока.

Устройство работает следующим образом, 20

Предположим, что в момент включения устройства на прямом выходе

RS-.òðèããåðà 29 уровень "1", а на инверсном — уровень "0", Уровень "1" с прямого выхода RS-триггера 29 посту- 25 пает на управляющие входы первого и третьего ключей 20 и 22 и на первый вход второй схемы И 27, при этом через замкнутый первый ключ 20 видеосигнал с выхода первой телекамеры 2 поступают на видеоконтрольное устройство 9, а выход управления продольным перемещением вычислителя 10 через замкнутый третий ключ 22 соединяется с первым приводом 3 продоль- 35 ного перемещения первой телекамеры

2. С выхода второй схемы И 27 уровень "1" поступает на управляющий вход шестого ключа 25, так как на первый вход второй схемы И 27 приходит уровень"1" с прямого выхода

RS-триггера 29, а на второй вход— уровень "1" с второго нормально замкнутого концевого выключателя 19.

При этом через замкнутый шестой ключ

25 с источника 28 опорного напряжения на второй привод 13 продольного перемещения второй телекамеры 12 поступает напряжение и привод 13 возвращает вторую телекамеру 12 в исходное (крайнее правое) положение до размыкания второго нормально замкнутого концевого выключателя 19, после размыкания которого на второй вход схемы И 27 приходит уровень

"0"., Уровень "0" с выхода второй схе55 мы И 27 запирает шестой ключ 25 и отключает привод 13 от источника 28 опорного напряжения. В. результате на

27 6 видеоконтрольное устройство 9, находящееся в макете рабочего места 6 оператора, приходит видеосигнал фона местности с первого макета 1 местности, передаваемый посредством первой телекамеры 2, и оператор, работая с органами 7 управления, управляет через вычислитель 10 первыми приводами продольного 3 и поперечного 4 перемещения, а также первым приводом 5 поворота первой телекамеры

2. За счет этого происходит имитация движения транспортного средства по пересеченной местности в продольном направлении. При этом второй привод 14 поперечного перемещения и второй привод 15 поворота второй телекамеры 12 работает параллельно с первым приводом 4 поперечного перемещения и первым приводом 5 поворота первой телекамеры по одним управляющим напряжениям с выходов вычислителя 10, поэтому вторая телекамера 12 повторяет поперечные и условные перемещения первой телекамеры 2.

Как только первая телекамера 2 доходит до крайнего левого положения первого макета 1 местности, происходит замыкание первого нормально разомкнутого концевого выключателя.

16. Уровень "1" с него поступает на

R-вход,RS-триггера 29 и устанавливает на его прямом выходе уровень "0", а на инверсном — уровень "1". Уровень "0" с прямого выхода ЕБ-триггера 29 поступает на управляющий вход первого ключа 20, который размыкается и отключает первую телекамеру 2 от видеоконтрольного устройства 9, и на управляющий вход третьего ключа 22, который размыкается и отключает первый привод 3 продольного перемещения от вычислителя 10. Уровень

"1" с инверсного выхода RS-триггера 29 приходит на управляющий вход второго ключа 21, который замыкается и подключает вторую телекамеру .12 к видеоконтрольному устройству 9, и на управляющий вход четвертого ключа 23, который замыкается и подключает выход управления продольным перемещением вычислителя 10 к второму приводу 13 продольного перемещения. С выхода первой схемы И 26 уровень "1" поступает на управляющий вход пятого ключа 24, так как на первый вход первой схемы И 26 прихо1501127 дит уровень "1" с инверсного выхода

RS-триггера 29, а на второй вход— уровень "1" с первого нормально замкнутого концевого выключателя 18.

Через замкнутый пятый ключ 24 напря5 жение с источника 28 опорного напряжения поступает на первый привод 3 продольного перемещения, возвращая первую телекамеру 2 в исходное положение (крайнее правое).

В свою очередь, когда вторая телекамера 12 достигнет крайнего левого положения, замыкается второй нормально разомкнутый концевой вы5 ключатель 17 и уровень "1" поступает с него на S-вход RS-триггера 29, который перебрасывается, вызывая автоматическое (аналогичное изложенному) переключение приводов и телекамер, за счет чего происходит моделирование непрерывного движения транспортного средства в продольном направлении.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования работы оператора транспортного средства, содержащее объемный макет местности, имеющую воэможность пере.мещения над макетом местности телекамеру с приводами ее продольного и поперечного перемещения и приводом ее поворота, макет рабочего места оператора с органами управления,связанными с датчиками их положения, видеоканальное устройство и вычислитель, вход которого соединен с датчиками, а выходы — с приводом попе40 речного перемещения и поворота телекамеры,отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства за счет моделирования непрерывного движения

45 транспортного средства в продольном ! направлении, оно снабжено вторым объемным макетом местности, второй телекамерой, установленной с возможностью перемещения над ним, приводами продольного и поперечного перемещения второй телекамеры и приводом ее поворота двумя нормально разомкнутыми и двумя нормально. замкнутыми концевыми выключателями, ключами, схемами И, источником опорного напряжения и RS-триггером, входы К и S которого соединены соответственно с первым и вторым нормально разомкнутыми концевыми выключателями, прямой, выход RS-триггера соединен с управляющими входами первого и третьего ключей и подключен к первому входу второй схемы И, второй вход которой соединен с вторым нормально замкнутым концевым выключателем, а выход— с управляющим входом шестого ключа, инверсный .выход RS-триггера подключен к управляющим входам второго и четвертого ключей и первому входу первой схемы И, второй вход которой

-соединен с первым нормально замкнутым концевым выключателем, а выход— с управляющим входом пятого ключа, выход управления продольным перемещением через третий ключ соединен с первым приводом продольного перемещения первой телекамеры и с выходом пятого ключа, а через четвертый ключ — с BTopbIM приводом продольного перемещения второй телекамеры и выходом шестого ключа, вход которого объединен с входом пятого ключа и подключен к источнику опорного напряжения, выход управления поперечным перемещением соединен также с вторым приводом поперечного перемещения второй телекамеры, а выход управления поворотом †. с приводом поворота второй телекамеры, при этом первые нормально разомкнутый и нормально замкнутый концевые выключатели установлены соответственно в начале и в конце диапазона продольного перемещения первой телекамеры, а соответственно вторые выключатели— в начале и в конце диапазона продольного перемещения второй телекамеры, 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что начальный и конечный участки одного макета местности идентичны конечному и начальному участкам другого макета местности.