СТЕНД ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ВОЖДЕНИЮ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА В УСЛОВИЯХ КРИТИЧЕСКИХ СИТУАЦИЙ

Стенд относится к тренажерам для обучения управлению транспортными средствами в условиях критических ситуаций, а именно для отработки навыков возврата автомобиля на траекторию движения, либо навыков экстренной безаварийной остановки автомобиля при его заносе на скользкой дороге, развороте или съезде с дорожной полосы.
Известен тренажер для обучения вождению автомобиля, содержащий установленную на платформе кабину с имитаторами органов управления, аналогичными органам управления реального автомобиля, и расположенными в ней устройствами отображения визуальной информации (мониторами) и акустической системой, электрически связанные и управляемые от ЭВМ, систему моделирования динамики движения автомобиля, включающую модель трансмиссии с имитатором коробки передач, систему имитации визуальной обстановки, модуль имитации шумов. (патент на полезную модель 114387, МПК G09B 9/04, приоритет 06.12.2011, дата публикации 20.03.2012
К недостаткам известного устройства относится сложность конструкции, а также отсутствие специальных возможностей, связанных с обучением навыкам экстренной безаварийной остановки автомобиля при его заносе на скользкой дороге, развороте или съезде с дорожной полосы.
Техническим результатом, на решение которого направлено заявленное техническое решение является создание менее трудозатратной и более легкой в использовании конструкции, предназначенной для специального использования.
Заявленный технический результат достигается следующим образом.
Стенд для обучения вождению транспортного средства в условиях критических ситуаций содержит управляемые с помощью компьютера и электрически связанные между собой: модуль органов управления 5 (МОУ) автомобиля, включающий переключатель привода автомобиля (задний, передний или 4 WD), руль и педали; управляющий модуль 1 (УМ); модуль настройки параметров движения 2 (МНПД); модуль визуализации движения 3 (МВД) и модуль имитации шумов 4 (МИШ). При этом вход модуля настройки параметров движения 2 связан с выходом управляющего модуля 1, формирующего сигнал с помощью генератора случайных чисел, выходы модуля настройки параметров движения 2 связаны со входами модуля визуализации движения 3, модуля имитации шума 4 и модуля органов управления 5, в свою очередь выход модуля органов управления 5 связан со входом модуля настройки параметров движения 4.
Управляющий модуль 1 (УМ) с помощью программного обеспечения автоматически моделирует критические ситуации на дороге, тем самым позволяя обучаемому отрабатывать навыки контраварийного вождения. Отличительной чертой данного стенда является простота в изготовлении и доступность комплектующих и электронных компонентов. Для изготовления органов управления используется компьютерный манипулятор «руль + педали», имеющий стандартный порт подключения к компьютеру типа «USB», датчики от которого переносятся на стенд с оригинальными органами управления автомобилем и монтируются на руль и педали. Модуль визуализации движения 3 (МВД) может быть выполнен в виде монитора компьютера или широкоформатного телевизора, установленного на стенде напротив обучаемого, имитируя ветровое стекло автомобиля, и тем самым позволяя обучаемому оценивать отображаемую информацию как же, как и в реальных условиях. Модуль имитации шумов 4 (МИШ) представляет собой аудиосистему, включающую компьютерные колонки, позволяющую воспроизводить звук двигателя, визг покрышек, биение неровной дороги и звуки аварии автомобиля, что способствует психологической адаптации и более спокойному их восприятию при экстренных ситуациях в реальной жизни.
Программное обеспечение с помощью имитатора переключателя привода автомобиля позволяет выбирать тип привода автомобиля - задний, передний или что полезно для обучаемого т.к. позволяет отрабатывать навыки на конкретном автомобиле. Так же в программе предусмотрено множество стандартных опций и регулировок, позволяющие настраивать трассу для разных условий: темное время суток, туман и пр.
Расчеты математического модуля программы взаимодействуют с параметрами движения автомобиля, заданными изначально в программе, и взаимодействуют с модулем органов управления 5 (МОУ) автомобиля, достоверно имитируя заданные условия.
Полезная модель поясняется чертежами.
На рисунке 1 изображена общая схема стенда.
На рисунке 2 - блок-схема модулей стенда.
В предпочтительном варианте исполнения стенд состоит из металлической рамы с установленными органами управления (руль, педали), кресла водителя, монитора, компьютера, звуковых колонок. Исполнение может меняться в зависимости от наличия уже готовых стендов с установленными органами управления, например обычный стол и пр.
Полезная модель работает следующим образом.
Управляющий модуль 1 (УМ) с помощью программного обеспечения автоматически моделирует критические ситуации на дороге. Далее запускается тест, на экране отображается имитация дороги и пр. При нажатии на педаль газа начинается движение и при достижении определенной скорости начинается моделирование заноса автомобиля в произвольном порядке. Задача обучаемого выровнять автомобиль либо, при невозможности это сделать, совершить экстренную контраварийную остановку и тем самым выработать у себя навык (мышечно-визуальный) правильных действий в этих ситуациях. Далее все повторяется, по завершении теста - повтор, дополнительные настройки либо выход из программы осуществляется стандартно - через меню программы.
Алгоритм программы рассчитан на моделирование заноса автомобиля и построен следующим образом: при движении по дороге генератором случайных чисел подаются команды на модуль управления 1 (УМ), который в зависимости от скорости движения и выбранного ранее в настройках привода автомобиля, меняет параметры модуля настройки параметров движения 2 (МНПД); модуль визуализации движения 3 (МВД) и модуль имитации шумов 4 (МИШ). Этот сценарий имитирует процесс сцепления колес с дорогой и траекторию движения, тем самым моделируя занос автомобиля до момента его выравнивания. После воздействия через органы управления на модуль органов управления 5 (МОУ) автомобиля происходит моделирование стабилизации автомобиля на дороге. Затем от полученных команд с генератора случайных чисел через изменяющиеся промежутки времени вновь меняются параметры сцепления колес с дорогой и траектория движения, тем самым каждый раз моделируя разную степень заноса автомобиля и разное время начала заноса.