Устройство для группового обучения водителей транспортных средств

Устройство для группового обучения водителей транспортных средств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Г. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРУППОВОГО ОВУЧЕНИЯ ВОДИТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащее блоки моделирования динамики движения транспортных средств, подключенные входами к датчикам положения органов управления транспортным средством на рабочих местах, снабженных индикаторами и исполнительными элементами воздействия на обучаемого, имитатор дорожной обстановки с управляемым теневым визуализатором и экраном, блок смены программ, связанньй с блоком эталонных сигналов,, выходы которого и выходы блоков моделирования динамики движения транспортного средства подключены к соответствующим входам вычислительного блока, включающего в себя блок логического контроля и блок сХ рмирования управляющих , воздействий, выходы которого являются выходами вычислительного блока и соединены с исполнительными механизмами воздействия на обучаемого , и блок оценки действий обучаемых с блоком ранжирования, отличающееся тем, что, с целью повьшгения эффективности обучения за счет введения соревновательного фактора, вычислительный блок снабже1г подключенным информационными входами к блоку логического контроля блоком определения приоритета, подключенным к его выходам блоком смены упр-авления, а блок оценки действий обучаемых снабжен на входе блоком учета приоритетов, подключенным к одному из его выходов блоком определения времени успешных управлений и подключенным к выходу блока о ранжирования блоком формирования S сигналов индикации ранга обучаемого (Л выходы которого являются выходами с блока оценки и соединены с индикаторами на рабочих местах обучаемых. 2.Устройство по п.1, о т л и ч ающееся тем, что блок определения приоритета содержит идентичные каналы, каждый из которых состоит из операционных усилителей и управляющего реле, через замыкающие 4i контакты которого вход одного из усиСХ ) лителей подключен к генератору напч ряжения, а к выходу упомянутого усилителя подключены через развязывающие резисторы второй и третий операционные усилители с множительными .элементами в цепи обратной связи, при этом входами блока определения приоритета являются управляющие входы множительных элементов и управляющего реле, а выходами - выходы вторых и третьих операционных усилителей . 3.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что блок рме

(l9) (1»

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (s»y G 09 В 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3610852/24-11 (22)24.06.83 (46) 30.07 ° 85. Бюл. N - 28 (72) В.А.Таран, А.Е.Чебышев, Ю.А.Чебышева и С.В.Таран (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт Главного управления автомобильного транспорта Мосгорисполкома "НИИГлавмосавтотранс" (53) 681.136 ° 54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1008765, кл. G 09 В, 9/04, 12.05.81. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРУППОВОГО ОБУЧЕНИЯ ВОДИТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ

СРЕДСТВ., содержащее блоки моделирования динамики движения транспортных средств, подключенные входами к датчикам положения органов управления транспортным средством на рабочих местах, снабженных индикаторами и исполнительными элементами воздействия на обучаемого, имитатор дорожной обстановки с управляемым теневым визуализатором и экраном, блок смены программ, связанный с блоком . эталонных сигналов, выходы которого и выходы блоков моделирования динамики движения транспортного средства подключены к соответствующим входам вычислительного блока, включающего в себя блок логического контроля и блок формирования управляющих. воздействий, выходы которого являются выходами вычислительного блока и соединены с исполнительными механизмами воздействия на обучаемого и блок оценки действий обучаемых с блоком ранжирования, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш ения эффективности обучения за счет введения соревновательного фактора, вычислительный блок снабжен подключенным информационными входами к блоку логического контроля блоком определения приоритета, подключенным к его выходам блоком смены управления, а блок оценки действий обучаемых снабжен на входе блоком учета приоритетов, подключенным к одному из его выходов блоком определения времени успешных управлений и подключенным к выходу блока ранжирования блоком формирования сигналов индикации ранга обучаемого выходы которого являются выходами блока оценки и соединены с индикаторами на рабочих местах обучаемых.

2. Устройство по и.1, о т л ив ч а ю щ 0 е с я тем, что блок определения приоритета содержит идентичные каналы, каждый из которых состоит из операционных усилителей и управляющего реле, через замыкающие контакты которого вход одного из усилителей подключен к генератору напряжения, а к выходу упомянутого усилителя подключены через развязывающие резисторы второй и третий операционные усилители с множительными элементами в цепи обратной связи, при этом входами блока определения приоритета являются управляющие входы множительных элементов и управляющего реле, а выходами — выходы вторых и третьих операционных усилителей.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сме1170487 ны управления содержит идентичные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого и второго операционных усилителей, в цепях обратных связей которых включены соответственно резисторы и встречно-параллельно включенные ограничительные диоды; последо1

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано для профессиональной подготовки операторов системы человек — машина, в частности водителей наземных транспортных .средств в автошколах и учебных комбинатах. .Цель изобретения — повьппение эффективности обучения за счет введения соревновательного фактора, 10

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для группового обучения водителей транспортных средств (на примере двух обучаемых); на фиг. 2— схема блока моделирования динамики движения; на фиг. 3 — схема блока логического контроля; на фиг. 4— схема блока определения приоритета; на фиг. 5 - схема блока смены управления; на фиг. 6 — схема блока фор- 20 мирования управляющих воздействий; на фиг. 7 — схема блока приоритета; на фиг. 8 — схема блока определения времени успешных управлений; на фиг. 9 — схема блоков ранжирования 25 и формирования сигналов индикации ранга обучаемых.

Устройство для групповбго обучения водителей транспортных средств содержит рабочие места 1 (представляющие собой аналоги-рабочих мест водителей грузового автомобиля), обо. рудованные стандартными органами управления 2, с датчиками 3 положения, индикаторами 4 и исполнительными элементами 5 воздействия на обу35 чаемого (в виде микровибраторов, укрепляемых на конечностях обучаемых).

Перед рабочими местами 1 установлен имитатор 6 дорожной обстановки (типа имитатора автотренажера AT-75), вательно с которыми включены источники опорного напряжения и масштабные резисторы, при этом входы первых операционных усилителей являются входами блока смены приоритета, выходами которого являются входы вторых операционных усилителей.

2 содержащий теневой визуализатор 7, блок 8 управления и экран 9, на который проектируется дорожная обстановка в соответствии с манипуляциями обучаемого органами управления 2 и текстовой информацией, вырабатываемой блоком 10 смены программ, включающим блок 11 сигналов смены программ и блок 12 переключения программ и связанным с блоком 13 эталонных сигналов.

Выходы датчиков 3 положения подключены к входам блоков 14 моделирования динамики движения транспортных средств (выполненными в виде набора операционных усилителей, решающих дифференциальные уравнения динамики движения соответствующего транспортного средства) °

Выходы блока 13 эталонных сигналов и блока 14 моделирования динамики движения транспортных средств подключены к соответствующим входам вычислительного блока 15, включающего в себя блок 16 логического контроля, подключенный к нему информационными входами блок 17 определения приоритета, связанный выходами с блоком 18 смены управления, блок 19 формирования управляющих воздействий и блок 20 оценки действий обучаемого, снабженный на входе блоком

21 учета приоритета, первым входом соединенным с блоком 11 выработки сигналов смены программ, другими входами — с блоком определения прио. ритета, первым выходом — с блоком

22 определения времени успешных управлений, а другими выходами — с входами блока 23 ранжирования, к которому подключен блок 24 формирования сигналов индихации ранга обучаемого, з 1170 выходы которого соединены с индикаторами 4 на рабочих местах 1. При этом выходы блока 18 смены управления соединены с соответствующими входами датчиков 3 положения органов управления 2. Блок 16 логически связан с входами блока 19 формирования управляющих воздействий, выходы которого соединены с исполнительными элементами 5 воздействия на обучаемо- 1п

ro, Блок 22 определения времени успешных управлений связан с входами блока 23 ранжирования.

Блок 11 вырабатывания сигналов смены программ представляет собой релейную схему, которая в соответствии с управляющими сигналами обучающего {инструктора) подключает блок

12 перемены программ, представляющий собой стандартный кассетный диапроектор (типа "Украина-3"), высвечивающий на экране 9 тестовое задание обучаемому по управлению транспортным средством, н блок 13 эталон- 2 ных сигналов.

Блок 14 моделирования динамики движения (фиг. 2) содержит набор операционных усилителей, в совокупности позволяющих получить решение 30 системы дифференциальных уравнений, описывающих динамику движения транспортного средства. Блок содержит операционный усилитель 25 с конденсатором 26 в цепи обратной связи и резисторами 27-30 во входной цепи, которые устанавливаются на сопротивления, соответствующие (в принятом масштабе) коэффициентам решаемых уравнений динамики имити- 4О

pyeMoro транспортного средства определенного типа (модели). Выход операционного усилителя 25 связан одновременно с собственным входом через входной резистор 30, с входом операционного усилителя 31 через входной резистор 32 и с входом операционного усилителя 33 через входной резистор 34. В цепи обратной связи операционного усилителя 31 у> установлен конденсатор 35, а в цепи обратйой связи операционного уси-. лителя 33 установлен резистор 36.

Выход операционного усилителя 33 связан с входом инвертирующего операционного усилителя 37 через- входной резистор 38, причем в цепи обратной связи операционного усилите487 4 ля 37 установлен резистор 39, а его выход связан с входом операционного усилителя 25 через входной резистор 29. Входной резистор 27 предназначен для подачи на вход операционного усилителя 25 сигнала

U< (t) (для первого водителя) с первого выхода блока датчиков 3, а входной резистор 28 — сигнала

U (t) с второго выхода блока. датчиков 3. Сигналы U(t) и U(t) представляют собой в электрической форме и принятом масштабе угол поворота руля и отклонение педали газа (или тормоза) соответственно. На выходе операционного усилителя 31 получается сигнал Z,(t), пропорциональный углу разворота имитируемого транспортного средства, а на выходе операционного усилителя 33 сигнал, пропорциональный скорости движения Z(t) имитируемого транспортного средства. Резисторы 32, 34„

36, 38 и 39 устанавливаются на сопротивление 1 мОм.

Блок 16 логического контроля (фиг. 3) содержит два канала — по числу оцениваемых показателей. Каждый канал содержит две решающие цепи.

Первая решающая цепь канала контроля рулем поворота содержит операционный усилитель 40 с резистором

41 и диодами 42 и 43 в цепи обратной связи, и операционный усилитель

44 с резистором 45 и диодами 46 и 47 в цепи обратной связи. На входы обоих усилителей через входной резистор 48 подается эталонное напряжение П (t) с первого выхода блока 13 эталонных сигналов. На вход операционного усилителя 40 через входной резистор 49 подается на сигнал Zg(t) с выхода операционного усилителя 31 блока 14 динамики дви- ° жения первого обучающегося водителя . На вход операционного усилителя 44 через входной резистор 50 подается сигнал с выхода аналогичного операционного. усилителя блока

14 динамики движения второго обучающегося водителя. Операционный усилитель 40 осуществляет сопоставление сигналов И (t) и Z<,(), причем допустимые уровни этого сопротивления определяются напряжениями настройки диодов E „ и Е >, операционный усилитель 44 осуществляет

1170487 сопоставление сигналов И» (с) и

Z (t), причем настройка схемы осуществляется напряжениями Е4 и Е соответствующих,диодов В итоге на выходе канала получаются напряжения

U< и V наличие которых свидетель1 ствует об отсутствии ошибок соответствующего обучающегося при управлении рулем поворота. Сопротивление резисторов 41, 45, 49 и 50 составляет 1 мОм каждый. Сопротивление резистора 48 устанавливается в зависимости от масштаба сигнала U„ (t). . Аналогично функционирует канал контроля управления скоростью. Здесь на вход операционного усилителя 51 с резистором 52 и диодами 53 и 54 в цепи обратной связи через входной резистор 55 подается эталонный curl нал U„ (t) с второго выхода блока

13 эталонных сигналов. Этот же сигнал подается на вход операционного усилителя 56, у которого в цепи об ратной связи — резистор 57 и диоды

58 и 59. Через входной резистср 60 на вход операционного усилителя 51

r подается сигнал Z< (t) а на вход операционного усилителя 56 через входной резистор 61 — сигнал Z (t) г с аналогичных выходов операционных усилителей блоков.14 динамики движения соответственно первого и второго обучающихся водителей. В итоге сопротивления при определенной настройке напряжений Е„, Е5, Е и Е на выходе канала. получаются сигналы U<> Up, свидетельствую2 щие об отсутствии ошибок соответствующего обучающегося водителя при управлении скоростью имитируемого движения транспортного средства.

Сопротивления резисторов 52, 57, 60 и 61 устанавливается по 1 мОм.

Сопротивление резистора 55 устанавливается в зависимости от масштаба. сигнала V» (t) .

При наличии ошибок управления по любому каналу на соответствующих выходах получаются нули (сигналы отсутствуют).

Блок 17 определения приоритета (фиг. 4) представляет собой две решающие цепи по аналогии с двумя каналами блока 16 логического контроля.. На входы первой цепи подаются сигналы U и U> с выходов опера2 ционных усилителей 40 и 44 блока

16 логического контроля соответственно. На входы второй цепи подаются сигналы U: и U< с выходов опера„г ционных усилителей 51 и 56 блока

16 логического контроля соответственно.

Схема, собранная на операционном усилителе 62 с конденсатором 63 в цени обратной связи, осуществляет выработку экспоненциальной функции, причем напряжение на выходе усилителя появляется при включении контакта 64 реле 65, запускаемого управляющим напряжением U, посылаемьм с выхода блока 11 выработки сигналов смены программ инструктором в момент начала цикла обучения водителей. При замыкании контакта

64 через входные резисторы 66 и 67 на входы операционного усилителя

62 подаются напряжения +100 В и

-100 В соответственно из генератора 68. напряжений. Это позволяет на выходе операционного усилителя

62 получить напряжение, экспоненциально понижающееся, начиная с момента пуска тренажера (начала исполнения задания обучающимися водителями) и по мере приближения цикла к завершению . Тем самым получается мера значимости исполнения задания (цикла) в более сжатые сроки, т.е. принимается, что ускорение исполнения задания в начале цикла более значимо, чем интенсификация управления в конце цикла, когда возможностей для маневра меньше., чем в начале. Полученная функция значимости в виде экспоненциально понижающегося напряжения поступает на входы двух операционных усилителей 69 и 70 через соответствующие входные резисторы 71 и 72. Операционные усилители 69 и 70 имеют в цепях обратных связей .множительные блоки 73 и 74 соответственно, что позволяет на выходах получить произведения входных сигналов U> и U<

f с соответствующими значениями меры значимости. Тогда на выходе операционного усилителя 69 -получается взвешенная мера Uz, значимости (приоритет) результата исполнения задания первым обучающимся. по.углу разворота, а на выходе операционного усилителя 70-вторым обучающимсяпо углу разворота, обозначаемая через (1дг.

1170487

Генератор 68 напряжений, включен- 5 ный в блок 17 приоритета, является стандартным преобразователем напряжения питания, широко применяемым

Аналогично строится и вторая решающая цепь, в которой содержится операционный усилитель 75 с конден сатором 76 в цепи обратной связи, на вход которого через контакт 77 реле 78 входные резисторы 79 и 80 подаются соответственно, стандартные напряжения +100 В и -100 В с выходов генератора 68 напряжений.

Реле 78 управляется напряжением Uь, посылаемым. с выхода блока 11 выработки сигналов смены программ инструктором. в момент начала цикла обучения водителей, т.е. вторая решающая цепь запускается синхронно с первой решающей цепью. На выходе интегрирующего операционного усилителя 75, таким образом, получается экспоненциально. взвешенная функция, понижающаяся по мере приближения цикла к завершению. Эта функция в виде напряжения поступает на входы операционных усилителей 81 и 82 через соответствующие входные резисторы 83 и 84. В цепях обратной связи операционных усилителей 81 и

82 установлены стандартные множительные блоки 85 и 86 соответственно, на входы которых подаются напря,жения, в принятом масштабе соответствующие сигналам U и 0 соответст г венно, что позволяет на выходах операционных усилителей 81 и 82 получить произведения сигналов U и (U> с соответствующими значениями г мер значимости. Тогда на выходах указанных усилителей получаются взвешенные меры 0ц и Uf значимости

Яг(приоритеты) выполнения задания по управлению скоростью транспортного средства соответственно первым и вторым обучающимися.

Сопротивления резисторов 66, 67, 71, 72, 79, 80, 83 и 84 устанавливаются на значения, позволяющие.согласовать масштабы всех входных и выходных сигналов (по правилам установки сопротивлений резисторов в аналоговых решакяцих цепях)..

Множительные устройства являются стандартными блоками аналоговых вычислительных машин и применяются в зависимости от структуры соответствующей электронной схемы. в аналоговых вычислительных машинах (АВМ). Наиболее удобно в предлагаемом устройстве применение генератора, основанного на стандартных цеS n ABM THn MH-18. На базе стандартных множительных блоков МН-18 строятся и множительные блоки нида

73 и 74 в блоке 17 приоритета.

С помощью блока 17 определения

10 приоритета сигнал, соответствующий факту исполнения обучающимся задания на тренажере, взвешивается с учетом совершенных. обучающимся ошибок в управлении как по каналу

f5 поворота, так и по каналу скорости (ускорения или торможения). Тот иэ обучающихся, который выполнит задание первым, получает более высокий уровень приоритета.

Блок 18 смены управления (фиг.

5) содержит две решающие цепи— соответственно для сопоставления приоритетов по каналу управления

25 поворотом и каналу управления скоростью. Первая решающая цепь содержит инвертирующий операционный усилитель 87, в цепи обратной связи которого установлен резистор 88, а через входной .резистор 89 котоза рого подается сигнал с выхода опера" ционного усилителя 70 блока 17 приоритета. Выход операционного усилителя 87 через резистор 90 связан с входом операционного усилителя

35 91, в цени обратной связи которого установлены резистор 92 и диодные ограничители 93 и 94, управляемые напряжениями Е > и Е а на вход

9ф э которого через резистор 95 подает40 ся сигнал 0„c выхода операцион2 ного усилителя 69 блока 17 приоритета. В результате ограничительная логическая схема на операционном усилителе 91 осуществляет выработ-, 45 ку сигнала U как результата сопос- ° тавления приоритетов. Напряжения

Е и Е9, позволяют настроить схему на выработку сигнала U = 1, означающего предпочтение приоритета

50 первого обучающегося перед приоритетом второго обучающегося. Этот сигнал подается на вход блока управления теневым визуализатором 7, и переключение на новую ситуацию (но-.

S вое задание) осуществляется только от блока датчиков 3 первого обучающегося водителя. Тем самым водитель

Ф приобретакяций больший приоритет за

9 11704 лучшее исполнение задаьия, приобретает возможность управлять усложнением ситуации при дальнейшей имитации езды. Сигнал U = 0 на выходе операционного усилителя 91 означает, что аналогичные возможности приобретает второй обучающийся водитель.

Это касается управления по каналу разворота имитируемого транспортного средства. Переключение управле- 10 ния ситуацией по каналу управления скоростью осуществляется с помощью выработки сигналов U = 1 или U> = 0 второй решающей цепью блока 18 смены управления. 15

Вторая решающая цепь содержит инвертирующий операционный усилитель 96 с резистором 97 в цепи обратной связи, на вход которого через входной резистор 98 подается 20 сигнал Нп с выхода операционного усилителя 82 блока 17 приоритета.

Сигнал с выхода операционного усилителя 96 через входной резистор 99 подается на вход операционного уси- 25 лителя 100 с резистором 101 и диодами 102 и 103 в цепи обратной связи. На вход операционного усилителя

100 через входной резистор 104 подается сигнал U>, с выхода операционного усилителя 81 блока 17 приоритета. Диодные ограничители настраиваются напряжениями Е„ и Е « > соответственно. На выходе второй решающей цепи получается сигнал U> принимающий значения 0 или 1 в зависимости от того, теряет или приобретает приоритет второй обучающийся водитель.

Сопротивления резисторов 89, 90, 40

92, 95, 98, 99, 101 и 104 устанавливаются таким образом, чтобы согласовать масштабы входных и выходных сигналов.

Выходные сигналы U и U> подают- 45

Ч ся на входы блоков датчиков 3 рабочих мест 1 обучающихся, где они при условии равенства "1" через стандартные реле подключаются к управлению с пульта данного обучающегося 50 блока 8 управления теневым визуализатором 7. В этот момент для второго обучающегося соответствующие сигналы с выхода блока 18 смены управления равны О,,и на его ра- 55 бочем месте датчики 3 положения отключаются от блока 8 управления.

В таком случае только первый обу87 10 чающийся в виде поощрения за свои успехи получает возможность задавать новые дорожные ситуации при имитации езды на групповом тренажере. При получении приоритета вторым обучающимся картина управления ситуацией по данному каналу изменитСяе

Блок 19 формирования управляющих воздействий (фиг. 6), на выходы которого поступают сигналы с выходов блока 16 логического контроля, вырабатывает сигнал об ошибке соответствующего обучающегося. Если поступают все сигналы для данного обучающегося, то это означает, что управление осуществляется им успешно и при этом никакой коррекции управления не требуется. Если же блок 16 логического контроля вырабатывает сигнал "0", то блок 19 синтеза корректирующих сигналов вырабатывает для соответствующего обучающегося сигнал о необходимости коррекции управления.

Блок 19 фиксирования управляющих воздействий содержит две решающие цепи идентичной структуры. Первая решающая цепь содержит операцион-. ный усилитель 105, в цепи обратной связи которого имеются множительный блок 106 и диодные ограничители

107 и 108, настраиваемые управляющими напряжениями Е,, и Е « соответственно. Через входной резистор

109 на вход операционного усилителя 105 подается сигнал U ñ выхода операционного усилителя 40 блока 16 логического контроля, а через входной резистор 110 — сигнал

U с выхода операционного усилиЕ теля 51 блока 16 логического контроля. Перемножение этих сигналов позволяет получить на выходе решающей цепи либо "0", либо "1" (первое — если на входах хотя бы один сигнал равен "0", второе — если оба сигнала равны "1"). Аналогично вторая решающая цепь содержит операционный усилитель 111, в цепи обратной связи которого содержатся множительный блок 112 и диоды 113 и 114, срабатывание которых определяется настройкой напряжений Е«> и Е,,1 соответственно. Через входной резистор 115 подается сигнал а через резистор 116 — сигнал

11 11?О

В результате операции умножения на выходах блока 19 синтеза корректирующих сигналов получаются нап,ряжения Ug u Ug в принятом масштабе (который определяется настройкой сопротивлений резисторов 109, 110, 115 и 116 в соответствии с правилами выбора масштабов для аналоговых решающих схем), определяющие необходимость (при U< = 1 для первого 10 и U< = 1 для второго обучающихся

z водителей) коррекции управления.

Эти напряжения приводят к срабатыванию микровибраторы 5, укрепленные на конечностях обучающихся и сигнали зирующие о необходимости коррекции собственных. действий. Обучающийся самостоятельно концентрирует внимание на конкретных особенностях управления с тем, чтобы принять решение относительно дальнейших действий.

Блок 20 оценки содержит блок 21 учета приоритета, блок определения времени успешных управлений 22, блок 25 ранжирования 23 и блок формирования сигналов индукции ранга обучаемого

24.

Блок 21 учета приоритета (фиг. 7) содержит три решающие цепи.. Первая решающая цепь состоит из счетчика

117 числа приоритетов, осуществляющего выработку .напряжения, пропорционального числу приоритетов, полученных первым обучающимся. На вы- 35 ходы счетчика 117 числа приоритетов подаются сигналы П„ и П;,,, а выход счетчика соединен с входом множительного блока 118, включенного в цепь обратной связи операционного 40 усилителя 119, на вход которого через входной резистор 120 подается напряжение, пропорциональное обратному значению общего числа проведенных циклов, т.е. 1/Яц. Значение 45

N получается путем преобразования сигнала U1, подаваемого с выхода блока 11 выработки. сигналов смены программ при вводе инструктором системы обучения в действие. Это преоб- 50 разование осуществляется счетчиком

121 числа циклов обучения, представляющим собой счетчик импульсов, на выходе которого смонтирован стандартный цифроаналоговый преобразова- 55 тель, выход которого соединен с нелинейным блоком 112, представляющим собой операционный усилитель, 487 12 в цепи обратной связи которого по.мещена стандартная схема нелинейного преобразования (гиперболическая функция, набранная на диодных .элементах). На выходе нелинейного аналогового блока 122 получается функция, обратная числу циклов обучения, которая подается на вход операционного усилителя через резистор 120. Одновременно такой же нелинейный аналоговый блок 123 подключен к выходу счетчика 121 числа циклов обучения для задействования второй решающей цепи, в которой выход нелинейного аналогового блока 123 соединен через резистор 124 с входом операционного усилителя 125, в цепи. обратной связи которого помещен множительный блок 126, на один из выходов которого подается сигнал с выхода второго счетчика 127 числа приоритетов, аналогичного первому счетчику 117. На входы счетчика

117 подаются сигналы U1, и Ut, с

И z выходов соответствующих операционных усилителей 70 и 82 блока 17 приоритетов. Сопротивления резисторов 120 и 124 в общем случае принимается равным 1 мОм каждый.

В результате на выходе первой решающей цепи получается сигнал а на выходе второй — сигнал 2

Величина = 1 для данного обучающегося водителя означает, что число полученных им приоритетов равно числу циклов обучения, т.е. данный обучающийся водитель осуществляет повсеместно более успешное управление имитируемым транспортным средством, чем его напарник при групповом обучении, Значение = О при этом характеризует второго водителя. При переменных приоритетах значения будут колебаться между

0 и 1.

Третья решающая цепь осуществляет определение общего времени Т обучения путем подачи сигнала с выхода счетчика 121 числа циклов на вход операционного усилителя

128 с резистором 129 в цепи обратной связи через входной резистор

130. При этом отношение сопротивления резистора 129 к сопротивлению резистора 130 устанавливается таким образом, чтобы оно было равно времени осуществления одного цикла (в принятом масштабе), 13 11704

Блок 22 определения времени успешных управлений (фиг. 8) содержит две решающие цепи. Первая решающая цепь состоит из операционного усилителя 131, в обратной связи которого помещены резистор

132, диоды 133 и 134, срабатывание которых определяется напряжениями Е <1> и Е <>< соответственно.

Сигнал Uz подается на вход через !О резистор 135 с выхода операционного усилителя 105 блока 19 синтеза корректирующих сигналов. Операционный усилитель 131 вырабатывает сигнал только при U< = О, т,е. при 15 условии что цикл выполняется ycj пешно первым обучающимся водителем., При этом срабатывает реле 136, которое через контакт 137 включает счетчик 138 циклов с успешным управ- 2О лением, который полностью повторяет счетчик числа циклов обучения 121.

С выхода счетчика 138 сигнал поступает на схему 139 оценки времени, ( аналогичную схеме, построенной в 25 блоке 21 учета числа приоритетов на операционном усилителе 128 с входным резистором t30 и резистором

129 в цепи обратной связи). На входе получается напряжение, пропорцио- Зб нальное времени успешного управления Т„„ (времени, затраченному на успешные циклы обучения первым обучающимся)., Аналогично вторая решающая цепь осуществляет преобразование сигнала

П„ операционным усилителем 140 с резистором t41 и диодами 142 и 143 в цепи обратной связи (диоды управI ляются напряжениями Е < и Е t<> соот-4О ветственно) и с резистором 144 во входной цепи. Выход операционного усилителя 140 связан с входом реле

145. которое включает через контакт

146 счетчик 147 циклов с успешным 45 управлением, полностью идентичный счетчику 138. После .преобразования сигнала с выхода счетчика 147 схемой 148 оценки времени (полностью идентичной схеме 139 оценки времени) 5О получается напряжение, пропорциональное времени Т (времени, затраченному на успешные циклы обучения вторым обучающимся).

Полученное с выхода операционно- 55

ro усилителя 128 блока 21 учета числа приоритетов напряжение, пропорциональное общему времени Т 1, преоб87 14 разуется стандартным нелинейным аналоговым блоком 149, полностью идентичным блоку 122 или блоку 123. В результате нелинейного преобразования поучается величина, обратная ТН, которая подается на входы двух множительных блоков — 150 и 151, установленных соответственно. в первой решающей цепи (на его вход подается сигнал с выхода схемы 139 оценки . времени) и второй решающей цепи (на

его вход подается сигнал с выхода схемы 148 оценки времени. В резуль-. тате операций умножения на выходе первой решающей цепи получается относительная доля успешного управле ния, характеризующая первого обучающегося, на выходе второй решающей цепи — Я, характеризующая второго обучающегося. Множительные блоки 150 и 151 идентичны стандартным блокам умножения аналоговой техники, примененным в блоках, например, 19 и 21. Блоки 150 и 151 включают в себя операционные усилители, в обратной связи которых имеются схемы умножения, Сопротивления резисторов 132, 135, 141 и 144 устанавливаются из условия согласования масштабов сигналов.

Счетчик 138 времени питается стандартным напряжением в зависимости от типа.

Блок 23 ранжирования (фиг. 9) содержит стандартный множительный. блок 152, идентичный множительным блокам 150 и 151, на входы которого подаются сигналы, и бi с выходов блока 21 учета числа приоритетов и блока 22 оценки времени успешных управлений соответственно. Аналогичные сигналы $ и E для второго обучающегося подаются на входы множительного блока 153 с инвертором, в котором, помимо стандартного множительного блока, идентичного блоку 152, имеется на выходе инвертирующий операционный усилитель с резистором в цепи обратной связи, который изменяет знак входного сигнала. В результате на выходе блока

153 получается сигнал с отрицательным знаком в отличие от сигнала, снимаемого с выхода блока 152.

Выход множительного блока 152 связан с входом операционного усилителя 154 через входной резистор

1170487 16

f0

35

155. В цепи обратной связи операционного усилителя 154 .имеются резистор 156, диоды 157 и 158, управляемые напряжениями K 1» и E158 соответственно. Выход множительного блока с инвертором 153 связан с входом операционного усилителя 154 через входной резистор 159. В результате операционный усилитель

154 осуществляет вычитание произведений, Eq u g E . Если на выходе операционного усилителя 154 имеется положительный сигнал, то это означает, что, например, первый обучающийся занимает первое место по уровню исполнений заданий. Если же сигнал отрицательный, то первое место занимает второй обучающийся. Места присуждаются эа число циклов обучения, прошедших с начала обучения до момента оценки.

Диодные ограничители на диодах 157 и 158 осуществляют выработку сигнала о результатах оценки.

Сопротивления резисторов 155, 156 и 159 выбираются из условия согласования, масштабов произведений Я и f с выходным сигналом операционного усилителя 154.

Блок 24 формирования сигналов индикации ранга обучаемого (фиг. 9) содержит реле 160, срабатывающее при появлении на выходе операционного усилителя 154 блока 23 ранжи" рования определенного напряжения, соответствующего приписыванию первенства либо первому, либо второму обучающемуся водителю. Реле 160 управляет контактами 161 и 162, включающими соответствующие цепи индикации. При появлении на выходе операционного усилителя 154 сигнала, соответствующего первенству первого обучающегося (при этом, например, на выходе операционного усилителя

154 появляется положительный сигнал), контакты 161 и 162 принимают положения, при которых на индикаторе 163, установленном в блоке информации 4 первого обучающегося, зажигается надпись "ПЕРВОЕ МЕСТО". а на индикаторе 164, установленном в блоке 4 информации второго обучаю" щегося, зажигается надпись "ВТОРОЕ

MECTO" . В противоположном случае на индикаторе 165, установленном на блоке информации 4 первого обучающегося, зажигается надпись "ВТОРОЕ

МЕСТО", а на индикаторе 166, установленном в блоке 4 информации второго обучающегося, зажигается надпись "ПЕРВОЕ МЕСТО".

Питание индикаторов 163-166 осуществляется стандартным напряжением в зависимости от применяемых в индикаторах ламп подсветки.

Устройство работает следующим образом.

Два водителя (обучающихся) занимают рабочие места 1 и при включении тренажера наблюдают дорожную ситуацию, имитируемую на экране 9 теневого визуализатора 7 имитатора

6 дорожной обстановки, и производят соответствующие действия органами управления 2 для управления имитируемым транспортным средством в соответствии с конкретным заданием (обучающей процедурой) . В результате манипуляций органами управления

2 на выходе датчиков 3 положения соответствующего рабочего места 1 получаются напряжения П7(t) и П1(t) соответственно,.пропорциональные углу поворота руля и перемещению педали акселератора (тормоза) транспортного средства, имитируемого на первом рабочем месте 1, U>(t) и U,(t) соответственно, пропорциональные углы поворота руля и перемещению .педали акселерата (тормоза) транспортного средства, имитируемого на втором рабочем месте. Указанные напряжения попарно для канала первого и канала второго обучающихся подаются на входы блоков 14 моделирования динамики движения. При этом сигнал U(t), пропорциональный углу поворота руля направления, транспортного средства, подается на вход операционного усилителя 25 через входной резистор 27, а сигнал

71(С), пропорциональный перемещению педали газа (тормоза) транспортного средства, подается на вход операционного усилителя 25 через входной резистор 28. Схема блока 14 моделирования динамики движения идентична для .обоих каналов оценки— для первого и для второго обучающихся. В результате функционирования схемы блока динамики движения операционный усилитель 25 с конденсатором 26 в цепи обратной связи осуществляет интегрирование суммы входных сигналов, в результате че487

10

20

17 1170

° ro получается напряжение, прдпорциональное скорости движения — Z(t) транспортного средства, имитируемого на соответствующем рабочем месте тренажера, со знаком минус, так как операционные усилители обладают инвертирующим свойством. Для получения положительного значения напря. жения, пропорционального скорости движения транспортного средства (t), используется