СИСТЕМА ТЕСТИРОВАНИЯ МАСТЕРСТВА УПРАВЛЕНИЯ НАЗЕМНЫМ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ

Полезная модель относится к тренажерам, предназначенным для обучения управлению наземными транспортными средствами и может быть использована для контроля и оценки качества управления наземным транспортным средством в условиях специально подготовленной площадки при обучении и приеме квалификационных экзаменов у кандидатов в водители.
Известна система тестирования водительского мастерства, принятая за прототип, которая включает размещенную на площадке зону испытательного упражнения с контрольной областью, выполненную с возможностью перемещения по ней транспортного средства, датчик, взаимосвязанный с контрольной областью (Заявка KR 20090116570, з. 07.05.2008, оп. 11.11.2009).
В известной системе контрольная область выполнена в виде линии разметки. Датчик выполнен в виде датчика давления, регистрирующего изменение давления в системе резиновых газо- или жидкостоно-наполненных шлангов, расположенных в теле дорожного полотна под линией разметки. Известная система в автоматическом режиме регистрирует наезд колеса транспортного средства на линию разметки.
Недостатками системы являются: дороговизна и высокая трудоемкость в изготовлении; необходимость глубокого вмешательства в дорожное покрытие; отсутствие мобильности; не достаточная устойчивость системы к любым видам загрязнений окружающей среды, что ведет к снижению надежности и качества работы; привязка к специально оборудованным автомобилям; сложности в эксплуатации.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является: упрощение конструкции, повышение надежности работы системы, улучшение условий эксплуатации, повышение качества тестирования мастерства управления наземным транспортным средством.
Для решения поставленной задачи в системе тестирования мастерства управления наземным транспортным средством, включающей размещенную на площадке зону испытательного упражнения, выполненную с возможностью перемещения по ней транспортного средства, которая содержит как минимум одну контрольную область, как минимум один датчик, согласно полезной модели датчик выполнен в виде датчика, основанного на использовании пьезоэлектрического эффекта, который взаимосвязан с контактной поверхностью, расположенной в контрольной области.
В качестве датчика, основанного на использовании пьезоэлектрического эффекта используют пьезоэлектрический датчик, основанный на использовании прямого пьезоэлектрического эффекта.
В качестве контрольной области используют область зоны испытательного упражнения, обозначенную линией разметки.
В качестве контактной поверхности используют технологическое покрытие линии разметки.
Линия разметки выполнена в виде линии фиксации выполнения упражнения и/или линии начала выполнения упражнения и/или линии окончания выполнения упражнения и/или линии начала и окончания выполнения упражнения и/или линии «СТАРТ» и/или линии «СТОП» и/или линии «ФИНИШ» и/или стоп-линии и/или контрольной линии.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена схема системы тестирования мастерства управления наземным транспортным средством, размещенной на испытательном упражнении «Разворот и парковка» (При выполнении упражнения «Разворот и парковка» кандидат в водители должен не более чем за 2 минуты, не наезжая колесом на контрольные линии, установить транспортное средство на место парковки задним ходом так, чтобы задние колеса транспортного средства находились на линии фиксации выполнения упражнения или пересекли ее, а затем выехать в обратном направлении).
На фиг.2 изображен разрез А-А на фиг.1.
На фиг.3 изображен Узел А на фиг.2 при монтаже оборудования на поверхности площадки.
На фиг.4 изображен Узел А на фиг.2 при монтаже оборудования с незначительным заглублением в полотно площадки.
На фиг.4 изображена схема системы тестирования мастерства управления наземным транспортным средством, размещенной на испытательном упражнении «Повороты на 90°» (При выполнении упражнения «Повороты на 90°» кандидат в водители должен не более чем за 2 минуты проехать участок дороги, не наезжая колесом транспортного средства на контрольные линии).
Заявляемая система тестирования водительского мастерства включает размещенную на площадке 1 зону 2 испытательного упражнения, выполненную с возможностью перемещения по ней транспортного средства 3. Зона 2 содержит контрольные области 4, 5, 6, обозначенные линиями разметки 7, 8, 9 соответственно, а именно: контрольную область 4, обозначенную линией разметки 7, выполненной в виде линии начала и окончания выполнения упражнения (для контроля времени выполнения упражнения), контрольную область 5, обозначенную линией разметки 8, выполненной в виде контрольной линии (для контроля наезда колеса транспортного средства на контрольную линию 5), контрольную область 6, обозначенную линией разметки 9, выполненной в виде линии фиксации выполнения упражнения (для контроля наезда колеса транспортного средства 3 на линию фиксации выполнения упражнения 6). Каждая контрольная область 4, 5, 6 содержит контактную поверхность 10, выполненную в виде технологического покрытия линии разметки 7, 8, 9. Материал для выполнения технологического покрытия 10 линии разметки 7, 8, 9 может быть использован различный, например термопластик, холодный пластик, полимерные ленты и т.д. Заявляемая система содержит пьезоэлектрические датчики 11, действие которых основано на использовании пьезоэлектрического эффекта, например, пьезоэлектрические датчики, основанные на использовании прямого пьезоэлектрического эффекта (преобразование механического усилия в электрический сигнал). Датчики 11 выполнены взаимосвязанными с контактной поверхностью 10. Датчики 11 размещают на линии разметки 7, 8, 9 на поверхности площадки 1 (фиг.3) или с незначительным заглублением в полотно площадки 1 (фиг.4). Использование для технологического покрытия 10 линий разметки 7, 8, 9 готового изделия, например, полимерной ленты, предполагает установку пьезоэлектрических датчиков 11 между полимерной лентой и поверхностью площадки 1, при этом датчики 11 закрепляют на полимерной ленте посредством материала, позволяющего предавать пьезоэлектрический эффект, например композитного материала или полосы из твердого или гибкого материала (например алюминия) или текстолита. При использовании для изготовления технологического покрытия 10 пластичного разметочного материала, например, термопластика или холодного пластика, пьезоэлектрические датчики 11 устанавливают в проектных точках линий разметки 7, 8, 9 непосредственно перед нанесением пластичного разметочного материала либо сразу после нанесения пластичного разметочного материала до его затвердевания. После затвердевания пластичного разметочного материала датчики 11 оказываются зафиксированными в однородном упругом материале технологического покрытия 10. Количество датчиков 11 и расстояние между ними определяют опытным путем с учетом обеспечения контроля наезда колеса транспортного средства 3 в любой точке контактной поверхности 10. Использование контактной поверхности, взаимосвязанной с пьезоэлектрическим датчиком позволяет достоверно фиксировать наезд колеса на любую область контактной поверхности, даже если эта область не находится непосредственно над датчиком. Система содержит аппаратно-программный комплекс 12, включающий, например, контроллер, управляющий компьютер и сервер. Каждый датчик 11 посредством линий связи 13 соединен с соответствующим контроллером, который взаимосвязан с управляющим компьютером. Данные с управляющего компьютера поступают на сервер для окончательной обработки. Заявляемая система работает от электрической сети 14 переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
Система работает следующим образом.
Пьезоэлектрические датчики 11 внесены в настройки программного обеспечения под своими номерами. Заявляемая система определяет положение транспортного средства 3 относительно соответствующей контрольной области 4, 5, 6 путем фиксирования наезда колеса транспортного средства 3 на контактную поверхность 10 соответствующей контрольной области 4, 5, 6. При наезде колеса транспортного средства 3 на контактную поверхность 10 контрольной области 4, 5 или 6 происходит деформация пьезоэлемента датчика 11, в зоне чувствительности которого оказывается транспортное средство 3, вследствие чего механическое усилие переходит в электрический сигнал, который после обработки контроллером передается на управляющий компьютер. Управляющий компьютер осуществляет сбор и первичную обработку данных со всех датчиков 11 и последующую передачу обработанных данных на сервер, который осуществляет окончательную обработку информации и вынесение оценки выполнения упражнения или его этапа, например, в штрафных баллах, выставленных за ошибку, связанную, например, с наездом колеса транспортного средства 3 на контрольную линию 5, или превышении времени, отведенного на выполнение упражнения и т.д.
Аналогичную схему установки пьезоэлектрических датчиков используют при установке заявляемой системы на испытательном упражнении «Параллельная парковка задним ходом».
На фиг.4 приведен пример установки заявляемой системы на испытательном упражнении «Повороты на 90°». Аналогично первому примеру заявляемая система включает размещенную на площадке 1 зону 2 испытательного упражнения, выполненную с возможностью перемещения по ней транспортного средства 3. Зона 2 содержит контрольные области 15, 16, 17, обозначенные линиями разметки 18, 19, 20 соответственно, а именно: контрольную область 15, обозначенную линией разметки 18, выполненной в виде линии начала выполнения упражнения (для контроля времени выполнения упражнения), контрольную область 16, обозначенную линией разметки 19, выполненной в виде контрольной линии (для контроля наезда колеса транспортного средства на контрольную линию), контрольную область 17, обозначенную линией разметки 20, выполненную в виде линии окончания выполнения упражнения (для контроля времени выполнения упражнения). Заявляемая система содержит пьезоэлектрические датчики 11 для контроля положения транспортного средства 3 относительно контрольных областей 15, 16, 17. Датчики 11 устанавливают на площадку 1 аналогично первому примеру. Система содержит аппаратно-программный комплекс 12, включающий, например, контроллер, управляющий компьютер и сервер. Каждый датчик 11 посредством линий связи 13 соединен с соответствующим контроллером, который взаимосвязан с управляющим компьютером. Данные с управляющего компьютера поступают на сервер для окончательной обработки. Система работает от электрической сети 14 переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Работа системы осуществляется аналогично первому примеру.
Аналогичную второму примеру схему установки пьезоэлектрических датчиков используют при установке заявляемой системы на испытательном упражнении «Змейка».
Аналогично приведенным примерам заявляемая система может быть использована для тестирования мастерства управления наземным транспортным средством на испытательных упражнениях: «Старт», «Проезд пешеходного перехода», «Проезд регулируемого перекрестка», «Проезд нерегулируемого железнодорожного переезда», «Аварийная остановка», «Финиш» и др.
По сравнению с прототипом заявляемая полезная модель обладает следующими преимуществами.
Заявляемая система имеет более простую конструкцию, она удобна в монтаже и эксплуатации. Систему можно монтировать на уже существующие автодромы или просто на ровные асфальтированные площадки - не требуется глубокого вмешательства в землю. Аппаратно-программный комплекс располагается в административном здании, вместе с учебными классами.
Заявляемая система быстровозводимая. Помимо этого, имеется возможность корректировки испытательных упражнений. В случае изменения методики обучения и тестирования, можно менять фигуры испытательных упражнений, подстраиваться под новые требования.
Также, что не маловажно для регионов с неблагоприятным климатом и для северных широт: заявляемая система четко работает в тяжелых погодных условиях, при наличии осадков, перепадов температур и холодах, что, повышает надежность работы системы и повышает качество тестирования мастерства управления наземным транспортным средством.
Ввиду того, что все оборудование находится на поверхности площадки (или смонтировано с незначительным заглублением) и легкодоступно - это обеспечивает быстроту и удобство ремонта и обслуживание системы. Также не возникает жестких требований и сложностей, связанных с уборкой и чисткой автодрома от осадков. Автодром, оборудованный заявляемой системой, может работать в любую погоду, и в снег, и в лед, и в ливень, во всех тех условиях, в которых безопасно могут передвигаться автомобили и идти учебный процесс.
В отличие от прототипа, работа заявляемой системы не имеет «привязки» к специально оборудованным транспортным средствам, которые в системе, предложенной прототипом, не могут выехать за пределы автодрома. Нет необходимости содержать отдельный парк автомобилей для автодрома. Любые автошколы могут арендовать автодром для своих занятий и экзаменов и эксплуатировать его на своих автомобилях.