Тренажер для обучения водителя автомобиля служебному торможению

 

Использование: технические средства обучения водителей автомобилей. Сущность изобретения: тренажер содержит макет рабочего места водителя, тормозная педаль которого кинематически связана с электрическим датчиком хода педали. Выходной сигнал датчика хода педали, пропор- .циональный ускорению автомобиля, поступает на вход первого интегратора, с выхода которого сигнал, пропорциональный скорости автомобиля, подводится к входу второго интегратора. На выходе последнего формируется сигнал, пропорциональный тормозному пути. Выходы первого и второго интеграторов подключены соответственно к вертикальному и горизонтальному входам осциллоскопа. К выходу второго интегратора подключен вольтметр, шкала которого проградуирована в единицах пути. В исходном положении на экране осциллоскопа, на котором имеется нулевая линия, в верхней левой части высвечивается точка. Расстояние по вертикали между этой точкой и нулевой линией соответствует скорости автомобиля, заданной первым интегратором . На нулевой линии в правой нижней части экрана второй точкой обозначен пункт остановки автомобиля, в котором скорость автомобиля должна быть равна нулю . Расстояние по горизонтали между точками исходного положения и остановки составляет тормозной путь. После пуска интеграторов обучаемый, воздействуя на тормозную педаль и создавая таким образом определенное ускорение автомобиля, должен как можно более плавно и точнр привести луч осциллоскопа в точку остановки. Точность остановки оценивается при помощи вольтметра. 1 ил. СО с VI о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! I) (5()з G 09 В 9/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы V О

С»

О

С»

О (21) 4813562/11 (22) 11,04,90 (46) 23.01,93. Бюл, М 3 (71) Сибирский автомобильно-дорожный институт им. В.В. Куйбышева (72) Б.В. Савельев, Ю.В, Савельев, И.М, Князев, А,Л. Иванов и О.В. Майборода (56) Авторское свидетельство СССР

М 181770, кл, А 61 В 5/08, 1964.

Авторское свидетельство СССР

М 460563, кл. G09 В 9/04,,1973. (54) ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ВОДИТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ СЛУЖЕБНОМУ ТОРМОЖЕНИЮ (57) Использование: технические средства обучения водителей автомобилей. Сущность изобретения: тренажер содержит макет рабочего места водителя, тормозная педаль которого кинематически связана с электрическим датчиком хода педали. Выходной сигнал датчика хода педали, пропор. циональный ускорению автомобиля, поступает на вход первого интегратора, с выхода которого сигнал, пропорциональный скорости автомобиля, подводится к входу второго интегратора, На выходе

Изобретение относится к области технических средств обучения.

Известны автомобильные тренажеры, представляющие собой макет рабочего места водителя с органами управления и экран, на который подается изображение изменяющейся дорожной обстановки.

Недостатком известных тренажеров является невозможность имитации служебнопоследнего формируется сигнал, пропорциональный тормозному пути. Выходы первого и второго интеграторов подключены соответственно к вертикальному и горизонтальному входам осциллоскопа. К выходу второго интегратора подключен вольтметр, шкала которого проградуирована в единицах пути. В исходном положении на экране осциллоскопа. на котором имеется нулевая линия, в верхней левой части высвечивается точка. Расстояние по вертикали между этой точкой и нулевой линией соответствует скорости автомобиля, заданной первым интегратором. На нулевой линии в правой нижней части экрана второй точкой обозначен пункт остановки автомобиля, в котором скорость автомобиля должна быть равна нулю. Расстояние по горизонтали между точками исходного положения и остановки составляет тормозной путь. После пуска интеграторов обучаемый, воздействуя на тормозную педаль и создавая таким образом определенное ускорение автомобиля, должен как можно более плавно и точнр привести луч осциллоскопа в точку остановки.

Точность остановки оценивается при помощи вольтметра. 1 ил. го торможения с остановкой в заданном пункте, так как способ предъявления информации обучаемому не позволяет имитировать подьезд к пункту остановки.

Служебное торможение с остановкой а заданном пункте характерно для маршрутного автобуса, и от умения водителя выполнять эту операцию зависят комфортабельность поездки пассажиров, нагружен1790000 именно подклювение выходов первого и вх ность узлов тормозной системы и трансмиссии,:

Наиболее близким по функциональному назначению к изобретению является тренажер водителя транспортного средства, содержащий макет рабочего места водителя с педалью тормоза, кинематически соединенной с потенциометрическим датчиком.

Недостатком этого тренажера является . невозможность проведения такой операции, как служебное торможение с остановкой автовмоыбйля у"заданного пункта и последующМЙ контролем точности ее выполнения, так как на экране воспроизводится дорожная обстановка не ближе чем на

20-30 м перед автомобилем.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей тренажера для обучения водителей служебному торможению; повышения качества обучения путем .20 обеспечения возможности контроля octaновки рвтомобиля у заданного пункта.

Поставленная цель достигается тем, что в тренажере, содержащем макет рабочего места водителя с педалью тормоза, кинема- 25 тически соединенной с потенциометрическим"датчиком, выход датчика йодключен к входу первого интегратора, выход которого соединен с входом второго интегратора, выходы первого и второго интеграторов связа- 30 ны с входами осциллоскопа, а к выходу второго интегратора подключен вольтметр, шкала которого проградуирована в единицах тормозного пути.

Тренажер позволяет воспроизводить 35 информацию, адекватную той, которая необходима водителю для проведения остановки в заданном пункте, а именно: скорость автомобиля в виде вертикального отклонения луча осциллоскопа от нулевой 40 линии и расстояние до заданного пункта остановки в виде горизонтального отклонения луча овСциллооскопа от пункта заданной остановки.

Интегратор осуществляет интегрирова- 45 ние входной переменной по-переменной

"времени. Это известное свойство использовано в предлагаемом тренажере в цепи .е "электрический датчик хода педали — первый интегратор- второй интегратор", Таким 50 образом на выходе датчика хода педали . получают сигнал, пропорциональный ускорению автомобиля, на выходе первого ин- тегратора — пропорциональный скорости, на выходе второго интегратора — пропорци- 55 ональный пути. В известных тренажерах для моделирования движения автомобиля не встречается подключение выходов интеграторов к входам осциллоскопа. Однако второго интеграторов к входам осциллоскопа позволяет представить водителю на экране осциллоскопа информацию о результатах его воздействия на тормозную педаль в виде светящейся точки, перемещающейся в координатах "скорость-путь". В известных тренажерах, где для представления водителю информации используются электронно-лучевая трубка, бесконечные гибкие ленты, кинопроекторы, телевизионные камеры, теневые экраны, изменение информации происходит в результате изменения скорости перемещения штрихов пунктирной осевой линии на экране трубки или механического перемещения либо телевизионной камеры, либо киноленты. Подключение к выходу второго интегратора вольтметра, шкала которого проградуирована в единицах тормозного пути, дает возможность обучаемому контролировать точность остановки автомобиля в заданном пункте. В известных тренажерах такая информация не предоставляется ни обучаемому, ни инструктору, На чертеже показана принципиальная схема тренажера для обучения водителей служебному торможению, Тормозная педаль 1 кинемэтически связана с потенциометрическим датчиком 2 хода педали, к которому подведено отрицательное напряжение — U, Выходной сигнал датчика через входной резистор 3 и контакты реле 4 подводится к инвертиоующему входу усилителя 5. Через резистор 6 и нормально замкнутые контакты реле 7 на вход усилителя 5 подается положительное напряжение+О. В цепь обратной связи усилителя 5 через нормально замкнутые контакты 7 включен резистор 8. К выхо,чу усилителя 5 подключен конденсатор 9, соединенный через нормально замкнутые контакты реле 10 с резистором 11. При этом конденсатор заряжен отрицательным напряжением, величина которого пропорциональна начальной скорости торможения.

Выход усилителя 5 подключен к вертикальному входу осциллоскопа и к входному резистору 12, связанному через нормально разомкнутые контакты реле 13 с инвертирующим входом усилителя 14; В цепь обратной связи усилителя 14 через нормально замкнутые контакты реле 15 включен резистор 16, К выходу усилителя 14 подключен конденсатор 17, связанный через нормально замкнутые контакты 18 с резистором 19, а через нормально разомкнутые контакты

18- с входом усилителя 14. При этом выходной сигнал усилителя 14 равен нулю. Выход усилителя 14 подключен к горизонтальному оду осциллоскопэ и к вольтметру. Выход

1790000

15

45 усилителя 5 подключен также к входному резистору 20, подключенному к инвертирующему входу усилителя 21. В цепь обратной связи усилителя 21 включен диод 22. Выход усилителя 21 соединен с обмоткой реле 23, Схема управления тренажера состоит из нормально замкнутой кнопки 24, подключающей напряжение U через нормально разомкнутую кнопку 25 и нормально разомкнутые контакты реле 26 к обмотке реле 27, а также через нормально разомкнутый контакты реле 28 и нормально замкнутые контакты реле 29 к обмотке реле 30, Тренажер работает следующим образом. Обучающийся нажимает и затем отпу.-.кает кнопку 25, Во время нажатия кнопки

25 напряжение поступает на обмотку реле

27. При этом контакт 26 замыкается и к обмотке реле 27 подводится напряжение U, контакты 7 размыкаются и отключают резистор 6 от входа усилителя 5 и резистор 8 из цепи обратной связи усилителя 5, контакты . 10 отключают резистор 11 от конденсатора

9 и подключают конденсатор 9 в цепь об ратной связи усилителя 5, контакты 10 и 18 отключают соответственно резисторы 11 и

20 от конденсаторов 9 и 17 и подключают конденсаторы 9 и 17 в цепь обратной связи усилителей 5 и 14, контакты 13 размыкаются и отключают резистор 16 из цепи обратной связи усилителя 14, замыкаются контакты

28 и через нормально замкнутые контакты реле 29 подключают напряжение U к обмотке реле 30, При этом контакты 4 и 13 замыкаются и подключают соответственно входные резисторы 3 и 12 к инвертирующим входам усилителей 5 и 14 и начинается процесс интегрирования, Сигнал датчика хода педали 2 пропорционален замедлению автомобиля, выходной сигнал усилителя 5, работающего в режиме интегрирования, пропорционален скорости автомобиля, выФормула изобретения

Тренажер для обучения водителя автомобиля служебному торможению, содержащий макет рабочего места водителя с педалью тормоза, кинематически связанной с движком потенциометрического датчика хода педали тормоза, и осциллоскоп, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обучения путем обеспечения возможности контроля остановки ходной сигнал усилителя 4, также работающего в режиме интегрирования, пропорционален пройденному пути автомобиля.

Когда в результате воздействия обучае5 мого на тормозную педаль 1 выходной сигнал усилителя 5, пропорциональный скорости автомобиля, снижается до нуля, выходное напряжение усилителя 21 скачком возрастает от нулевого уровня и поступает на обмотку реле 23. При этом нормально замкнутые контакты 29 размыкаются и от. ключают напряжение О от обмотки реле 30, Контакты 4 и 13 размыкаются и отключают соответственно входные резисторы 3 и 12 от инвертирующих входов усилителей 5 и 14

Процесс интегрирования прекращается, усилители 5 и 14 работают в режиме фиксации решения, что соответствует остановке автомобиля. Обучающийся по показаниям вольтметра, подключенного к выходу усилителя 14, оценивает точность, с которой он остановил автомобиль в заданном пункте.

При кратковременном нажатии кнопки

24 обмотки реле 27 и 30 обесточиваются и схема тренажера переводится в исходное положение.

Преимуществом изобретения по сравнению с прототипом является то, что тренажер для обучения водителей служебному торможениюд позволяет контролировать точность остановки автомобиля в заданном пункте.

Положительный эффект по сравнению с прототипом заключается в том, что становится возможным обучение водителей управлению педалью тормоза при служебном торможении, что, в свою очередь, повышает активную безопасность автомобиля, предохраняет от перегрузки узлы тормозной системы и трансмиссии автомобиля и увеличивает таким oF азом их ресурс. автомобиля у заданного пункта, в него введены два интегратора и вольтметр, проградуированный в единицах тормозного пути, причем вход первого интегратора подключен к выходной цепи датчика хода педали тормоза, а выход — к вертикальному входу осциллоскопа, вход второго интегратора соединен с выходной цепью первого интегратора, а выход — с горизонтальным входом осциллоскопа и входом вольтметра.

1790000

Редактор Л,Пигина

Заказ 350 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Составитель Б.Савельев

Техред М, Моргентал Корректор С. Юско

%ь с Ъ Ьь

%с

Ь

1; Ю з