RU2403942C1 - Method to imitate vehicle motion and device for its realisation - Google Patents
Method to imitate vehicle motion and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403942C1 RU2403942C1 RU2009107382/12A RU2009107382A RU2403942C1 RU 2403942 C1 RU2403942 C1 RU 2403942C1 RU 2009107382/12 A RU2009107382/12 A RU 2009107382/12A RU 2009107382 A RU2009107382 A RU 2009107382A RU 2403942 C1 RU2403942 C1 RU 2403942C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- air
- steering wheel
- change
- speed
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 1
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Toys (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области удовлетворения потребностей человека, в частности к развлечениям и альтернативному обучению управлению автомобилем и другими транспортными средствами с использованием персонального компьютера.The group of inventions relates to the field of satisfying human needs, in particular to entertainment and alternative training in driving and other vehicles using a personal computer.
Сравнительно недавно тренажер для обучения вождению автомобиля позволял отрабатывать только действия органами управления и простейшие навыки движения по дороге. При этом учащийся смотрел на экран, на котором демонстрировался соответствующий учебный фильм, представлял себя движущимся в автомобиле по изображенной на экране дороге и с помощью органов управления производил необходимые действия в соответствии с дорожной обстановкой.More recently, a simulator for learning to drive a car allowed you to work out only the actions of the controls and the simplest driving skills on the road. At the same time, the student looked at the screen on which the corresponding educational film was shown, imagined himself moving in a car along the road shown on the screen, and using the controls made the necessary actions in accordance with the traffic situation.
С развитием электронной вычислительной техники появилась возможность разрабатывать более совершенные тренажеры для обучения управлению как автомобилем, так и другими видами транспортных средств.With the development of electronic computer technology, it became possible to develop more advanced simulators for teaching how to drive both a car and other types of vehicles.
Известно, что в комплект современного персонального компьютера входит системный блок, а также устройства ввода и вывода. Системный блок содержит материнскую плату, процессор, видеокарту, звуковую и сетевую платы, систему охлаждения, блок питания, оперативную память, жесткий диск и оптический привод. Клавиатура, мышь, сканер и микрофон относятся к устройствам ввода, а монитор, принтер, графопостроитель, звуковые колонки или наушники - к устройствам вывода. Кроме того, персональный компьютер может иметь игровые устройства, такие как джойстик, руль, педали, штурвал или геймпад, которые, в большинстве случаев, служат для управления виртуальными транспортными средствами.It is known that a modern PC includes a system unit, as well as input and output devices. The system unit contains a motherboard, processor, video card, sound and network cards, cooling system, power supply, RAM, hard drive and optical drive. The keyboard, mouse, scanner, and microphone are input devices, and the monitor, printer, plotter, speakers, or headphones are output devices. In addition, the personal computer may have gaming devices such as a joystick, steering wheel, pedals, steering wheel or gamepad, which, in most cases, are used to control virtual vehicles.
Известны игровые манипуляторы, содержащие в своей конструкции аналоговые или цифровые датчики контроля положения органов управления, сигнал с которых поступает на компьютер. Аналоговые датчики как контактного, так и бесконтактного типов применяются совместно с аналого-цифровым преобразователем, входящим в конструкцию манипулятора. Управляющий сигнал с игрового устройства изменяет направление движения и скорость виртуального транспортного средства, созданного на экране монитора с помощью электронной программы-симулятора. В то же время, цифровой сигнал, управляемый программой-симулятором, создает обратную связь электронной модели транспортного средства и органов управления с помощью цифро-аналогового преобразователя, вызывая увеличение прикладываемого к ним усилия и вибрацию. В качестве примера органов управления для персональной электронной вычислительной машины, имеющих силовую обратную связь, которая позволяет ощутить сопротивление при повороте рулевого колеса и вибрацию со стороны дороги, а также переключать передачи ступенчатой коробки в полуавтоматическом режиме, можно привести МОМО Racing фирмы Logitech и STR-200 фирмы Maxxtro [1, 2].Known game controllers containing in their design analog or digital sensors for monitoring the position of the controls, the signal from which is fed to the computer. Analog sensors of both contact and non-contact types are used in conjunction with the analog-to-digital converter included in the design of the manipulator. The control signal from the gaming device changes the direction of movement and speed of the virtual vehicle created on the monitor screen using an electronic simulation program. At the same time, the digital signal controlled by the simulation program creates feedback of the electronic model of the vehicle and the controls using a digital-to-analog converter, causing an increase in the applied force and vibration. As an example of controls for a personal electronic computer with power feedback, which allows you to feel resistance when turning the steering wheel and vibration from the side of the road, as well as change gears of a speed box in semi-automatic mode, you can use Logitech and STR-200 MOMO Racing Maxxtro company [1, 2].
В настоящее время разработано большое количество электронных программ-симуляторов, имитирующих движение различных типов транспортных средств. Наибольшее распространение получили автосимуляторы, благодаря которым компьютер, оборудованный соответствующими органами управления, имеет более широкие возможности в сравнении с устаревшими автотренажерами.Currently, a large number of electronic simulation programs have been developed that simulate the movement of various types of vehicles. The most widely used car simulators, thanks to which a computer equipped with appropriate controls, has more features in comparison with outdated car simulators.
Современные программы-автосимуляторы с фотографической точностью отражают внешний вид и вид изнутри салона автомобиля и адекватно моделируют его поведение при движении по дороге. В качестве примера можно привести "Driver's Education" фирмы Sierra, "3D Driving school" фирмы Besier 3D Edutainment Wiesbaden, "Самоучитель вождения по городу" фирмы Comulti multimedia, "ПДД. Подготовка к экзамену в ГИБДД. Практический курс вождения автомобиля в городских условиях" ЗАО "Бука", "Need for speed" фирмы Electronic Arts, "Дальнобойщики" фирмы SoftLab Nsk и другие.Modern auto-simulator programs with photographic accuracy reflect the appearance and inside view of the car's interior and adequately model its behavior when driving on the road. Examples include Driver's Education by Sierra, 3D Driving School by Besier 3D Edutainment Wiesbaden, Self-Study City Drivers by Comulti multimedia, SDA. Preparation for the traffic police exam. Practical city driving course CJSC Buka, Need for speed by Electronic Arts, Truckers by SoftLab Nsk and others.
Имитация движения автотранспортного средства с использованием вибрации органов управления, силовой обратной связи, графических и звуковых эффектов высокого качества позволяет передавать ощущения водителя реального автомобиля, но при этом человек находится в полной безопасности.Simulation of the movement of a vehicle using vibration controls, power feedback, graphic and sound effects of high quality allows you to convey the sensations of the driver of a real car, but at the same time the person is completely safe.
Также известна конструкция тренажера [3], как наиболее близкого аналога, предназначенного для обучения вождению транспортными средствами, имеющими руль с органами управления на рукоятках, в частности, мотоциклы, аквабайки и снегоходы. В основу конструкции тренажера входит шарнирно закрепленная рама с сиденьем, которая с помощью силовых гидроцилиндров, управляемых электронной программой-симулятором, имеет возможность совершать угловые колебания, имитируя силовое воздействие дорожной поверхности на транспортное средство, а также изменение режима движения. Кроме того, тренажер имеет закрепленный на руле вентилятор, также управляемый программой-симулятором таким образом, что создаваемый им воздушный поток пропорционален скорости движения транспортного средства.Also known is the design of the simulator [3], as the closest analogue designed to teach driving vehicles with a steering wheel with controls on the handles, in particular motorcycles, aqua bikes and snowmobiles. The simulator design is based on a hinged frame with a seat, which, with the help of power cylinders controlled by an electronic simulation program, has the ability to make angular vibrations, simulating the force of the road surface on the vehicle, as well as changing the driving mode. In addition, the simulator has a fan mounted on the steering wheel, which is also controlled by the simulation program in such a way that the air flow created by it is proportional to the speed of the vehicle.
Вентилятор тренажера имитирует только прямолинейное движение транспортного средства и из-за инертности вращающихся частей не способен резко изменить скорость силового потока.The simulator fan simulates only the rectilinear movement of the vehicle and, due to the inertia of the rotating parts, is not able to drastically change the speed of the power flow.
Технический результат группы изобретений заключается в более полной передаче человеку ощущений водителя реального транспортного средства при имитации движения этого транспортного средства.The technical result of the group of inventions is to more fully convey to a person the sensations of a driver of a real vehicle while simulating the movement of this vehicle.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе имитации движения транспортного средства, заключающемся в использовании игровых манипуляторов, подключенных к персональной электронно-вычислительной машине и содержащих органы управления транспортным средством, включающие руль и педали, и изменении скорости и давления встречного потока воздуха на человека, управляемых электронной программой-симулятором, согласно изобретению, имитацию движения транспортного средства осуществляют изменением скорости и давления встречных и боковых потоков воздуха на водителя, управляемых электронной программой-симулятором в зависимости от положения рулевого колеса, педалей, параметров электронных моделей транспортного средства и дорожной поверхности, при этом встречным потоком воздуха создают ощущение прямолинейного движения транспортного средства, а боковыми потоками - изменение направления движения.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of simulating the movement of a vehicle, which consists in using game manipulators connected to a personal electronic computer and containing vehicle controls including a steering wheel and pedals, and changing the speed and pressure of the oncoming air flow per person controlled by an electronic simulation program according to the invention, the vehicle is simulated by changing the speed and pressure oncoming and lateral air flows to the driver, controlled by an electronic simulation program depending on the position of the steering wheel, pedals, parameters of electronic models of the vehicle and the road surface, while the oncoming air flow creates a feeling of straightforward movement of the vehicle, and side flows - a change in direction movement.
Указанный технический результат достигается также тем, что в известном устройстве для имитации движения транспортного средства, содержащем персональную электронно-вычислительную машину, подключенные к ней игровые манипуляторы с органами управления транспортным средством, включающими руль и педали, и связанную с аналого-цифровым преобразователем систему управления подачей сжатого воздуха для создания встречного потока воздуха, согласно изобретению, система управления подачей сжатого воздуха включает компрессор или вентилятор, при этом аналого-цифровой преобразователь управляет изменением частоты вращения электродвигателя привода компрессора или вентилятора, которые имеют возможность нагнетания воздуха по системе трубопроводов в реверсы, расположенные спереди и по бокам относительно водителя, и изменения скорости движения воздуха, выходящего из электромагнитных клапанов, в зависимости от изменения скорости движения транспортного средства, осуществляемого при воздействии на органы управления, и управляет открыванием и закрыванием электромагнитных клапанов ресиверов при изменении направления движения транспортного средства в зависимости от положения рулевого колеса.The specified technical result is also achieved by the fact that in the known device for simulating the movement of a vehicle containing a personal electronic computer, game manipulators connected to it with vehicle controls including a steering wheel and pedals, and a feed control system connected to an analog-to-digital converter compressed air to create a counter flow of air, according to the invention, the compressed air control system includes a compressor or fan, when This analog-to-digital Converter controls the change in the rotational speed of the compressor motor of the compressor or fan, which have the ability to pump air through the piping system into the reverses located in front and sides relative to the driver, and change the speed of air leaving the electromagnetic valves, depending on the change in speed the movement of the vehicle when exposed to controls, and controls the opening and closing of solenoid valves receivers when changing the direction of movement of the vehicle depending on the position of the steering wheel.
Система трубопроводов может содержать клапан, который при достижении в ресиверах заданного давления воздуха имеет возможность отрываться и направлять воздух в корпус персональной электронно-вычислительной машины для охлаждения ее элементов.The piping system may include a valve, which when the receivers reach a predetermined air pressure has the ability to break away and direct the air into the casing of a personal electronic computer to cool its elements.
Сущность группы изобретений поясняется чертежом. На фиг.1 изображено устройство для имитации движения транспортного средства на базе персональной электронной вычислительной машины.The essence of the group of inventions is illustrated in the drawing. Figure 1 shows a device for simulating the movement of a vehicle based on a personal electronic computer.
Устройство для имитации движения транспортного средства на базе персональной электронной вычислительной машины содержит системный блок 1, устройства ввода - мышь 6 и клавиатуру 7, устройства вывода - звуковые колонки 2 и монитор 3, игровые манипуляторы - педали 4 и руль 5, а также систему управления подачей сжатого воздуха, состоящую из компрессора или вентилятора 18, системы трубопроводов, в том числе 16 и 17, ресиверов 9, 13 и 14 с электромагнитными клапанами 10, 12 и 15, аналого-цифровой преобразователь 8 и клапан ограничения давления 11.A device for simulating the movement of a vehicle based on a personal electronic computer contains a system unit 1, input devices — a mouse 6 and a keyboard 7, output devices — sound speakers 2 and a monitor 3, game controllers — pedals 4 and a steering wheel 5, as well as a feed control system compressed air, consisting of a compressor or fan 18, a piping system, including 16 and 17, receivers 9, 13 and 14 with solenoid valves 10, 12 and 15, an analog-to-digital converter 8 and a pressure limiting valve 11.
В зависимости от положения педалей 4 и содержания электронной программы-автосимулятора одновременно с изменением скорости автотранспортного средства, элементы которого отображаются на экране монитора, а также с соответствующим звуковым сопровождением, подается сигнал на аналого-цифровой преобразователь 8, который, в свою очередь, изменяет частоту вращения электродвигателя привода вентилятора или компрессора 18, нагнетающих воздух по трубопроводу 16 к ресиверам 9, 13 и 14, а это изменяет скорость и давление воздуха, выходящего из электромагнитных клапанов 10, 12 и 15. Сигнал, который подается на цифро-аналоговый преобразователь 8 через системный блок 1 от руля 5, управляет очередностью открытия и закрытия электромагнитных клапанов 10, 12 и 15 в зависимости от положения рулевого колеса. Таким образом, встречным потоком воздуха создается ощущение прямолинейного движения автотранспортного средства, и боковыми потоками - изменение направления этого движения. При достижении в ресиверах заданного давления воздуха открывается клапан 11, который направляет воздух по трубопроводу 17 к системному блоку 1 для дополнительного охлаждения его элементов.Depending on the position of the pedals 4 and the contents of the electronic car simulator, simultaneously with a change in the speed of the vehicle, the elements of which are displayed on the monitor screen, as well as with the corresponding soundtrack, a signal is sent to the analog-to-digital converter 8, which, in turn, changes the frequency rotation of the fan motor or compressor 18, forcing air through line 16 to the receivers 9, 13 and 14, and this changes the speed and pressure of the air leaving the electromagnet valve 10, 12 and 15. The signal that is fed to the digital-to-analog converter 8 through the system unit 1 from the steering wheel 5 controls the sequence of opening and closing of the electromagnetic valves 10, 12 and 15 depending on the position of the steering wheel. Thus, a counter flow of air creates the feeling of a rectilinear movement of a vehicle, and side streams - a change in the direction of this movement. When the receivers reach the preset air pressure, a valve 11 opens, which directs air through a pipe 17 to the system unit 1 for additional cooling of its elements.
Устройство также может быть использовано для вентиляции помещения или рабочего места оператора электронно-вычислительной машины.The device can also be used for ventilation of a room or workplace of an operator of an electronic computer.
Следует отметить, что игровая индустрия создает не только программы-симуляторы наземных, воздушных и надводных транспортных средств, но и компьютерные игры различных жанров, в которых эти типы транспортных средств не предусмотрены. В этом случае устройство может быть полезно для имитации порывов ветра, дыхания сказочных чудовищ и других аэродинамических эффектов.It should be noted that the gaming industry creates not only simulation programs for land, air and surface vehicles, but also computer games of various genres in which these types of vehicles are not provided. In this case, the device may be useful for simulating gusts of wind, breath of fairy monsters and other aerodynamic effects.
Источники информации:Information sources:
1. Современные автомобильные тренажеры / В.В.Мазур / Труды Братского государственного Технического университета: Серия Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири - В 2 т. Т.2. - Братск: БрГУ. - 2007. - 321 с.1. Modern car simulators / V.V. Mazur / Proceedings of the Bratsk State Technical University: Series Natural and engineering sciences - the development of Siberian regions - В 2 т. Т.2. - Bratsk: BrSU. - 2007. - 321 p.
2. Водитель тренируется на компьютере / В.В.Мазур / Журнал "Грузовое и пассажирское автохозяйство", №5, 2007.2. The driver trains on the computer / VV Mazur / Magazine "Freight and passenger vehicles", No. 5, 2007.
3. Патент на полезную модель RU №67754 "Тренажер для обучения вождению и имитатор транспортного средства" / Блеер А.Н., Боуш Р.Л.3. Patent for utility model RU No. 67754 "A simulator for driving training and a vehicle simulator" / Bleer AN, Boush R.L.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009107382/12A RU2403942C1 (en) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Method to imitate vehicle motion and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009107382/12A RU2403942C1 (en) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Method to imitate vehicle motion and device for its realisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009107382A RU2009107382A (en) | 2010-09-10 |
| RU2403942C1 true RU2403942C1 (en) | 2010-11-20 |
Family
ID=42800057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009107382/12A RU2403942C1 (en) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Method to imitate vehicle motion and device for its realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2403942C1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115424493A (en) * | 2022-08-31 | 2022-12-02 | 江苏普旭科技股份有限公司 | Force Feedback System for Driving Simulator |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3763304A (en) * | 1972-01-14 | 1973-10-02 | T P I Ltd | Sailing simulator providing visual indication of performance |
| FR2755866A1 (en) * | 1996-11-19 | 1998-05-22 | Chavant Jean Pierre | Bicycle racing training simulator for use by cycle enthusiast |
| RU2190256C1 (en) * | 2001-05-25 | 2002-09-27 | Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации | Computer simulator for primary training of driver |
| RU67754U1 (en) * | 2007-02-28 | 2007-10-27 | Александр Николаевич Блеер | DRIVING SIMULATOR AND VEHICLE SIMULATOR |
-
2009
- 2009-03-02 RU RU2009107382/12A patent/RU2403942C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3763304A (en) * | 1972-01-14 | 1973-10-02 | T P I Ltd | Sailing simulator providing visual indication of performance |
| FR2755866A1 (en) * | 1996-11-19 | 1998-05-22 | Chavant Jean Pierre | Bicycle racing training simulator for use by cycle enthusiast |
| RU2190256C1 (en) * | 2001-05-25 | 2002-09-27 | Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации | Computer simulator for primary training of driver |
| RU67754U1 (en) * | 2007-02-28 | 2007-10-27 | Александр Николаевич Блеер | DRIVING SIMULATOR AND VEHICLE SIMULATOR |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009107382A (en) | 2010-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160303484A1 (en) | Applied layout in virtual motion-acceleration spherical simulator | |
| CN102640199B (en) | Method for simulating specific motion through tactile feedback and device for implementing same | |
| CN202171880U (en) | A three-dimensional visual simulation driving system | |
| JPH05506602A (en) | vibration control device | |
| Verlinden et al. | Enhancement of presence in a virtual sailing environment through localized wind simulation | |
| WO2006130841A3 (en) | Interactive foreign language teaching | |
| CN105810039A (en) | Three-dimensional driving test simulation system based on immersive VR and implementation method of three-dimensional driving test simulation system | |
| KR100461267B1 (en) | Self traning type Real Time Load feel Driving Simulator | |
| CN103854534A (en) | Simple flight simulation device | |
| KR100844912B1 (en) | Rail Vehicle Personal Driving Practice System | |
| CN115136224A (en) | Support for driving simulator | |
| Tudor et al. | Development and evaluation of a dynamic virtual reality driving simulator | |
| RU2403942C1 (en) | Method to imitate vehicle motion and device for its realisation | |
| CN204791639U (en) | Aircraft is driven power of manipulation and is felt analogue means | |
| CN105023471A (en) | Automobile vocational education game introduced teaching method and device | |
| CN207008893U (en) | A kind of Dummy hatch checking based on VR systems | |
| Amouri et al. | Sliding movement platform for mixed reality application | |
| CN210535047U (en) | Aircraft pedal analogue means | |
| KR20160088747A (en) | Flight simulator device | |
| JP2005315999A (en) | Driving simulation method and driving simulator | |
| Aygun et al. | Implementation study of parachute training simulator | |
| Miller et al. | Design of a Remotely Operated Hydraulic Transmission Vehicle. | |
| KR100390050B1 (en) | Portable Container Crane Simulator | |
| IE20220188U1 (en) | A hand control system for use with a driving game or driving simulation device. | |
| RU24032U1 (en) | TRAINING SIMULATOR FOR CAR DRIVING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110303 |