三维模拟驾驶培训系统的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种三维模拟驾驶培训系统，包括作为下位机的模拟驾驶台、上位机和图像模拟装置；所述模拟驾驶台与上位机通讯连接；所述上位机与图像模拟装置电连接；所述模拟驾驶台将接收到的操作指令经运算转换成实际速度值，并发送至上位机，上位机根据接收到的实际速度值控制图像模拟装置的图像显示效果，并且根据上位机发送的状态信号控制信号灯的显示。所述图像模拟装置包括投影机、偏光镜片、幕布、用于学员佩戴的偏光眼镜、音箱和投影机安装架；所述投影机安装于所述投影机安装架内；所述偏光镜片位于所述投影机投影口的前方。采用本实用新型，有效的解决大型养路机械操作员因缺乏实际操作培训而无法快速掌握操作技能的问题。
【专利说明】三维模拟驾驶培训系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种大型养路机械的培训，尤其涉及一种三维模拟驾驶培训系统。
【背景技术】
[0002]在中国高速铁路快速发展的今天，线路维护工作日益繁重，大型养路机械的种类越来越多，运用越来越频繁。对操作人员的作业水平要求，也越来越高，作业培训显得极为迫切。传统的培训模式多采用课本式和现场实物培训的方式。这两种培训方式都有一定的局限性。首先，课本式培训模式由于设备复杂，需要记忆的东西很多，不直观，培训效果差强人意，而现场实物培训则风险极大，同时面临设备、线路和人员的安全风险。所以，开发能够模拟真实环境，直观的培训系统显得尤为重要。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种三维模拟驾驶培训系统，有效的解决大型养路机械操作员因缺乏实际操作培训而无法快速掌握操作技能的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种三维模拟驾驶培训系统，包括作为下位机的模拟驾驶台、上位机和图像模拟装置；所述模拟驾驶台与上位机通讯连接；所述上位机与图像模拟装置电连接；所述模拟驾驶台将接收到的操作指令经运算转换成实际速度值，并发送至上位机，上位机根据接收到的实际速度值控制图像模拟装置的图像显示效果，并且根据上位机发送的状态信号控制信号灯的显示。
[0005]对于上述技术方案的改进，所述图像模拟装置包括投影机、偏光镜片、幕布、用于学员佩戴的偏光眼镜、音箱和投影机安装架；所述投影机安装于所述投影机安装架内；所述偏光镜片位于所述投影机投影口的前方；所述幕布位于所述模拟驾驶台前方；所述投影机和音箱分别与上位机电连接。
[0006]对于上述技术方案的进一步改进，所述模拟驾驶台包括控制处理器、控制输入模块、控制输出模块和电源模块；所述控制处理器通过RS485接口与上位机进行实时通讯；所述控制处理器分别与控制输入模块、控制输出模块和电源模块电连接。
[0007]对于上述技术方案的进一步改进，所述控制输入模块包括各种操作按钮、ZF变速箱和油门；所述操作按钮和ZF变速箱分别与所述控制处理器电连接；所述油门通过A/D接口与所述控制处理器电连接。
[0008]对于上述技术方案的进一步改进，所述控制输出模块包括ZF变速箱润滑油压力表、ZF变速箱润滑油温度表、发动机润滑油压力表、发动机润滑油温度表、柴油油量表、电流表、发动机转速表、速度表、发动机运转时间计时器、风压表和指示灯；所述ZF变速箱润滑油压力表、ZF变速箱润滑油温度表、发动机润滑油压力表、发动机润滑油温度表、柴油油量表、电流表、发动机转速表、速度表、发动机运转时间计时器和指示灯分别与控制处理器电连接；所述风压表通过RS485接口与控制处理器通讯连接。
[0009]对于上述技术方案的进一步改进，还包括方便培训者使用的座椅。
[0010]实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:
[0011]本实用新型所述的三维模拟驾驶培训系统，是利用三维模拟显示技术开发的感知性培训系统。该系统打破了传统的知识性、经验性培训模式，采用分布式交互虚拟仿真技术，通过上位机、模拟驾驶台相互协调，实现了大型养路机械模拟驾驶作业的培训演练。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中:
[0013]图1为本实用新型实施例提供的一种三维模拟驾驶培训系统的整体结构框图；
[0014]图2为本实用新型实施例提供的一种三维模拟驾驶培训系统的具体结构框图；
[0015]图3为本实用新型实施例提供的一种三维模拟驾驶培训系统中调理电路的结构框图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0017]实施例:
[0018]如图1、图2和图3所示，本实用新型所述的三维模拟驾驶培训系统，包括模拟驾驶台1、上位机2和图像模拟装置3，所述模拟驾驶台1与上位机2通讯连接；所述上位机2与图像模拟装置3电连接；所述模拟驾驶台1将接收到的操作指令经运算转换成实际速度值，并发送至上位机2，上位机2根据接收到的实际速度值控制图像模拟装置3的图像显示效果，并且根据上位机2发送的状态信号控制信号灯的显示。
[0019]其中所述模拟驾驶台1作为下位机，上位机2则包括学生机和老师机，即学生使用的电脑和老师使用的电脑，二者电脑内安装了基于virtools软件设计的虚拟现实程序，配合图像模拟装置3，能够实现与实际大型养路机械操作动作一致的三维图像显示。其中网络化复合型交互式演练功能基于网络技术构建，可以多个学员同时培训；也可以在教员的监控下使用，也可作为独立的演练系统使用。通过教师机考核系统可为学员设置多种道路场景、比如雨雪天气、弯道、坡道、岔道等，自动记录学员的操作过程，并在培训结束后有出错提示和考核结果。网络化复合型交互式系统具备完整的教学、演练、考核系统，并将三者进行合理的集成，形成相应的交互界面，以方便学员对不同模块的选择与学习。
[0020]所述图像模拟装置3包括投影机4、偏光镜片、幕布、用于学员佩戴的偏光眼镜、音箱5和投影机安装架；所述投影机4安装于投影机安装架内，所述偏光镜片位于投影机4的投影口的前方，配合投影机4形成三维投影，产生立体效果，并且在幕布上以三维投影模式显示，学员使用偏光眼镜体验三维效果，使得学员坐在所述模拟驾驶台1前，能非常直观地感受到机车、铁路、两旁景物之间的距离，近景与远景间的层次感接近在真车内所感受的效果。其中所述幕布选用的金属幕布，显示效果更好，同时投影机4与音响5与上位机2电连接的。
[0021]所述模拟驾驶台1包括控制处理器6、控制输入模块7、控制输出模块8和电源模块9 ;所述控制处理器6通过RS485接口与上位机2进行实时通讯；所述控制处理器6分别与控制输入模块7、控制输出模块8和电源模块9电连接。
[0022]其中，所述控制输入模块7包括各种操作按钮10、ZF变速箱11和油门12 ;所述操作按钮10和ZF变速箱11分别与所述控制处理器6电连接；所述油门12通过A/D接口与所述控制处理器6电连接。
[0023]所述控制输出模块8包括ZF变速箱润滑油压力表13、ZF变速箱润滑油温度表14、发动机润滑油压力表15、发动机润滑油温度表16、柴油油量表17、电流表18、发动机转速表19、速度表20、发动机运转时间计时器21、风压表22和指示灯23 ;所述ZF变速箱润滑油压力表13、ZF变速箱润滑油温度表14、发动机润滑油压力表15、发动机润滑油温度16表、柴油油量表17、电流表18、发动机转速表19、速度表20、发动机运转时间计时器21和指示灯23分别与控制处理器6电连接；所述风压表22通过RS485接口与控制处理器6通讯连接。
[0024]为了实现各种操作动作的检测和反馈信号的输出，针对各种元件设计了控制调理电路，以ARM主控板为核心的控制处理器6，并对I/O 口数量进行扩展，用于实现集中控制和上位机2的通信。其中，仪表驱动电路是专门为液晶模拟仪表开发的，用于接收ARM主控板发送的数据，然后对数据进行解析和运算，输出模拟电压驱动仪表指针指示对应的数值。其中ARM主控板使用RS485通信，分别连接上位机2和仪表驱动电路、信号采集电路、液晶显示器。同时，编写专门的通讯协议，使下位机模拟驾驶台1采集到的数据能及时传送到上位机2，并可根据上位机2发出的指令执行相应动作。其中所述调理电路还包括串并转换电路、模数转换电路和光电耦合电路，所述串并转换电路用于控制数码管；模数转换电路用于将旋钮、电位器的模拟量转换成数字信息；光电耦合电路用于控制开关、指示灯等。
[0025]本实用新型所述的模拟驾驶培训系统，是集传感器技术、计算机技术、三维实时动画技术、计算机接口技术、人工智能技术、数据网络通信技术、多媒体技术于一体的综合性高新技术系统。它可以接收学员通过各种操作发出的指令，在感观效果上做出接近于真实情况的反应，使学员有身临其境的感觉，从而加强培训效果，缩短培训时间，从而有效的解决了大型养路机械操作员因缺乏实际操作培训而无法快速掌握操作技能的问题。
[0026]以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在【具体实施方式】以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种三维模拟驾驶培训系统，其特征在于: 包括作为下位机的模拟驾驶台、上位机和图像模拟装置； 所述模拟驾驶台与上位机通讯连接； 所述上位机与图像模拟装置电连接； 所述模拟驾驶台将接收到的操作指令经运算转换成实际速度值，并发送至上位机，上位机根据接收到的实际速度值控制图像模拟装置的图像显示效果，并且根据上位机发送的状态信号控制信号灯的显示。
2.根据权利要求1所述的三维模拟驾驶培训系统，其特征在于: 所述图像模拟装置包括投影机、偏光镜片、幕布、用于学员佩戴的偏光眼镜、音箱和投影机安装架； 所述投影机安装于所述投影机安装架内； 所述偏光镜片位于所述投影机投影口的前方； 所述幕布位于所述模拟驾驶台前方； 所述投影机和音箱分别与上位机电连接。
3.根据权利要求1所述的三维模拟驾驶培训系统，其特征在于: 所述模拟驾驶台包括控制处理器、控制输入模块、控制输出模块和电源模块； 所述控制处理器通过RS485接口与上位机进行实时通讯； 所述控制处理器分别与控制输入模块、控制输出模块和电源模块电连接。
4.根据权利要求3所述的三维模拟驾驶培训系统，其特征在于: 所述控制输入模块包括各种操作按钮、ZF变速箱和油门； 所述操作按钮和ZF变速箱分别与所述控制处理器电连接； 所述油门通过A/D接口与所述控制处理器电连接。
5.根据权利要求4所述的三维模拟驾驶培训系统，其特征在于: 所述控制输出模块包括ZF变速箱润滑油压力表、ZF变速箱润滑油温度表、发动机润滑油压力表、发动机润滑油温度表、柴油油量表、电流表、发动机转速表、速度表、发动机运转时间计时器、风压表和指示灯； 所述ZF变速箱润滑油压力表、ZF变速箱润滑油温度表、发动机润滑油压力表、发动机润滑油温度表、柴油油量表、电流表、发动机转速表、速度表、发动机运转时间计时器和指示灯分别与控制处理器电连接； 所述风压表通过RS485接口与控制处理器通讯连接。
6.根据权利要求4所述的三维模拟驾驶培训系统，其特征在于: 还包括方便培训者使用的座椅。
【文档编号】G09B9/04GK204189327SQ201420624201
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】靳海 申请人:郑州润华机电设备有限公司