專利名稱：汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸——汽車運(yùn)用與服務(wù)工程——職業(yè)教育。它是涉及在 汽車復(fù)雜系統(tǒng)的模擬訓(xùn)練中，使用網(wǎng)絡(luò)接口，將各種汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(實(shí)訓(xùn)臺(tái))與遠(yuǎn) 程控制臺(tái)互聯(lián)組成局域網(wǎng)，將學(xué)生測(cè)試終端與實(shí)訓(xùn)模擬器互聯(lián)組成模擬工位，形成一種基 于實(shí)訓(xùn)模擬器互聯(lián)的協(xié)同工作與學(xué)習(xí)的裝置，尤其是將教學(xué)軟件嵌入到實(shí)訓(xùn)模擬器硬件當(dāng) 中，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合、軟硬交互的綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)飛速發(fā)展國(guó)內(nèi)汽車銷售量經(jīng)歷了幾年的"井噴"式發(fā)展，在高油價(jià)的 形勢(shì)下仍然保持高速增K。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年天津市新增車輛14萬(wàn)輛，北京市平均每滅銷 售新車995輛，這意味著每三天就要在同一座城市建設(shè)一家中等規(guī)模的汽車服務(wù)企業(yè)，來(lái) 滿足年3000輛汽車的高技術(shù)保養(yǎng)與服務(wù)。汽車銷售量的高速增長(zhǎng)，給汽車應(yīng)用與服務(wù)行 業(yè)展丌了廣闊的發(fā)展空間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在未來(lái)3年，汽車應(yīng)用與服務(wù)行業(yè)每年約有8千億元 市場(chǎng)。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)汽車職業(yè)教育教學(xué)情況由于汽車銷售量的飛速增長(zhǎng)，導(dǎo)致相關(guān)行業(yè)用人需
求激增。國(guó)家六部委于2004年啟動(dòng)了 "緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)工程"，將汽車運(yùn)用與維修等四 種人才列為"技能型緊缺人才"加快培養(yǎng)，國(guó)家和各地方政府都在加大對(duì)汽車職業(yè)教育的 投入，使我國(guó)汽車職業(yè)教育事業(yè)呈現(xiàn)出欣欣向榮、蓬勃發(fā)展的良好局面。但是，在汽車復(fù) 雜系統(tǒng)實(shí)物上丌展技能訓(xùn)練，投入過(guò)大，成本過(guò)高，無(wú)法滿足技能訓(xùn)練的要求，學(xué)生的實(shí) 際動(dòng)手能力與行業(yè)企業(yè)的用人需求還有很大差距。
電子控制技術(shù)被大量引入汽車裝置隨著電子工業(yè)與汽車科技的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車 廣泛采用電子控制燃油噴射技術(shù)(EFI)、電子控制防抱死制動(dòng)技術(shù)(ABS)、電子控制安全 氣囊技術(shù)(SRS)、電子控制自動(dòng)變速器技術(shù)(ECT)以及CAN-BUS現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)，汽 車維護(hù)與故障診斷維修作業(yè)，己不同于滿足以往單純的機(jī)械故障診斷與維修，而更多地著 眼于對(duì)電子故障以及機(jī)電一體化故障的診斷、維護(hù)技術(shù)服務(wù)，亦更多地依賴于使用先進(jìn)的 電腦檢測(cè)、診斷設(shè)備，通過(guò)數(shù)據(jù)流分析、波形分析以及尾氣分析等綜合技術(shù)分析加以判斷，因此，當(dāng)前的汽車故障診斷與維護(hù)作業(yè)，難點(diǎn)在于針對(duì)電子故障以及機(jī)電一體化故障的診 斷與排除，它是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)，同時(shí)又是操作性很強(qiáng)的工作，對(duì)從業(yè)人員的文化知識(shí)、 專業(yè)理論、技術(shù)水平、檢測(cè)裝備使用等綜合素質(zhì)提出了更高的要求，這是汽車運(yùn)用與維修 專業(yè)領(lǐng)域技能型人才緊缺之所在。汽車運(yùn)用與維修服務(wù)的理念隨著汽車技術(shù)的更新也在發(fā) 生根本轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)性、合理性、有效性原則越來(lái)越受到重視，突出體現(xiàn)"預(yù)防為主，定期 檢測(cè)，強(qiáng)制維護(hù)，視情修理"的原則。也正是由于電子裝置在汽車上廣泛應(yīng)用，每輛汽車 上都裝有幾塊、甚至幾十塊電腦，才為汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器的互聯(lián)創(chuàng)造了先決條件。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality),又稱靈境技術(shù)，它是上世紀(jì)90年代為科學(xué)界和工程 界所關(guān)注的技術(shù)。它的興起，為人機(jī)交互界面的發(fā)展開創(chuàng)了新的研究領(lǐng)域；為智能工程的 應(yīng)用提供了新的界面工具；為各類工程的大規(guī)模的數(shù)據(jù)可視化提供了新的描述方法。這種 技術(shù)的特點(diǎn)在于計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境，這種虛擬的環(huán)境是通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形構(gòu) 成的三度空間，或是把其它現(xiàn)實(shí)環(huán)境編制到計(jì)算機(jī)中去產(chǎn)生逼真的"虛擬環(huán)境"，從而使 得用戶在視覺上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺。
但是純粹的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又無(wú)法滿足象汽車這樣的復(fù)雜系統(tǒng)的模擬訓(xùn)練。在汽車運(yùn)用 與服務(wù)工程教育教學(xué)中，學(xué)習(xí)者不但需要良好的"沉浸感"，還要冇良好的"手感"，通過(guò) 觸力覺、視覺和聽覺，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，培養(yǎng)造就一大批既有深厚的基礎(chǔ)理論知識(shí)， 又有嫻熟的實(shí)際動(dòng)手能力的高素質(zhì)人才。而虛實(shí)融合是今后虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要發(fā)展方 向，在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)論證、復(fù)雜系統(tǒng)模擬訓(xùn)練、娛樂(lè)學(xué)習(xí)等方面都具有重要的 應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作方法與裝 置，它是使用RS232/RS485/UNB網(wǎng)絡(luò)接口，將各種汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器硬件互聯(lián)組成局域 網(wǎng)，將學(xué)生測(cè)試終端與實(shí)訓(xùn)模擬器通過(guò)RS232/RS485/UNB/C/VN通訊接口和數(shù)據(jù)線連接組成 模擬工位，將多媒體動(dòng)畫軟件以及其他教學(xué)資源嵌入硬件系統(tǒng)，形成一種虛實(shí)融合的協(xié)同 工作及模擬訓(xùn)練的方法與裝置。
其解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)臺(tái)、ABS防抱 死制動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、安全氣囊實(shí)訓(xùn)臺(tái)、自動(dòng)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、汽車電子點(diǎn)火與燃油噴射實(shí)訓(xùn)臺(tái)、汽 車燈光電器實(shí)訓(xùn)臺(tái)、車載CAN-Bus總線與多路信息傳輸系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、教學(xué)整車和汽車電控 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)等汽車總成實(shí)物教學(xué)裝置構(gòu)成的汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)，使用遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)通過(guò)RS232/RS485/UNB網(wǎng)絡(luò)接口 (3)互聯(lián)組成局域網(wǎng)，與校園網(wǎng)絡(luò)(4)聯(lián)網(wǎng)實(shí) 現(xiàn)教學(xué)資源的共享；使用RS232/RS485/UNB/CAN通訊接口 (5)將學(xué)生測(cè)試終端(6)與汽 車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)連接，實(shí)現(xiàn)多人fi由參與的真實(shí)信號(hào)與數(shù)據(jù)測(cè)量裝置；將多媒體 動(dòng)畫軟件以及其他教學(xué)資源(7)嵌入硬件系統(tǒng)，即汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1),可同時(shí)表 現(xiàn)該部分總成及部件的三維動(dòng)畫、平面動(dòng)畫、工作原理動(dòng)畫、工作參數(shù)、檢修流程等，形 成一套完整的虛實(shí)融合協(xié)同工作與學(xué)習(xí)的裝置。由于采用了RS232/RS485/UNB等標(biāo)準(zhǔn)接口， 能根據(jù)教學(xué)需要與課程設(shè)置情況，將各種汽車總成實(shí)物教學(xué)裝置構(gòu)成的汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬 器(1)任意增減、自由接入，每更換一種汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)，只需要更換學(xué)生測(cè) 試終端(6)上面的測(cè)試面板(8)就可以進(jìn)行新的模塊教學(xué)。學(xué)生測(cè)試終端(6)的連接 數(shù)量'也可以根據(jù)用戶人數(shù)任意增減、自由接入。 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方法與技術(shù)手段
該系統(tǒng)通過(guò)軟硬件相結(jié)合，運(yùn)用電子信息、數(shù)據(jù)通訊傳輸、汽車傳感、自動(dòng)控制、計(jì)
算機(jī)處理、IntraWeb、三維建模等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一套完備的基于實(shí)訓(xùn)模擬器互聯(lián)的汽車技術(shù) 虛實(shí)融合協(xié)同工作實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，通過(guò)多層次模塊化的開發(fā)結(jié)構(gòu)，使整個(gè)系統(tǒng)具備更大的靈活 性、擴(kuò)展性及穩(wěn)定性。 一是開發(fā)"車載電控單元的通訊接口 "模塊,用于使計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232、 RS485或無(wú)線通訊技術(shù)與車載電控單元之間建立通訊聯(lián)接，實(shí)時(shí)采集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。二是開發(fā) "車輛故障遠(yuǎn)程通訊與控制單元"模塊，用于執(zhí)行遠(yuǎn)程控制命令，設(shè)置及診斷汽車故障。 三是通過(guò)TCP和串口傳送指令方式，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)各獲得測(cè)試項(xiàng)的電壓數(shù)據(jù)信息，計(jì) 算出測(cè)試項(xiàng)的有效電壓值、最小電壓值和最大電壓值，并將采集到的信號(hào)信息繪制成波形 圖，形成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)綜合分析儀波形自動(dòng)測(cè)試模塊。四是中央控制系統(tǒng)部分采用光耦組、 串口通訊、接口技術(shù)、TCP/IP等數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制實(shí)訓(xùn)模擬器(實(shí)訓(xùn)臺(tái)) 的起動(dòng)、熄火、加速減速以及設(shè)置和清除故障、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能。
同時(shí)開發(fā)基于IntraWeb技術(shù)的B/S結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化多媒體教學(xué)實(shí)訓(xùn)軟件。結(jié)合3DMax、 Flash ActioTK CuU3D Designer等開發(fā)工具以及編程手段，對(duì)汽車各組成模塊的工作原 理，工作時(shí)部件的狀態(tài)數(shù)據(jù)信息及波形信息進(jìn)行表現(xiàn)，能夠真實(shí)表現(xiàn)出總成部件處于不同 工作狀態(tài)下數(shù)據(jù)信息、波形和電路的變化情況，并且可以對(duì)汽車總成部件進(jìn)行三維虛擬現(xiàn) 實(shí)拆裝等豐富的信息交互，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)絡(luò)化的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬訓(xùn)練功能，并具有自動(dòng)評(píng)分功 能。
系統(tǒng)采用先進(jìn)的EFI、 OBD—II、 CAN-BUS接口以及單片機(jī)技術(shù)，開發(fā)與車載OBDII的 通信接口 ，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)通過(guò)RS232、 RS485、無(wú)線Modem與車載ECU的通信并采集數(shù)據(jù)，具
5備很強(qiáng)的抗干擾能力。運(yùn)用先進(jìn)的MSP430系列單片機(jī)開發(fā)工具和基于IAR公司(美國(guó)) 的軟件編譯程序、ARM單片機(jī)的開發(fā)工具、基于ARM公司(美國(guó))的軟件編譯程序，實(shí)現(xiàn) 對(duì)動(dòng)態(tài)汽車的遠(yuǎn)程控制，包括打開汽車點(diǎn)火開關(guān)、起動(dòng)或關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行、設(shè)置故障、清 除故障、修改并干擾防盜配置、關(guān)閉CAN網(wǎng)絡(luò)、修改車載控制單元的編碼等。
1) 實(shí)訓(xùn)模擬器(1)的遠(yuǎn)程控制模塊
模塊描述
系統(tǒng)通過(guò)軟、硬件結(jié)合的形式進(jìn)行控制開發(fā)，根據(jù)硬件的底層協(xié)議，軟件將與用戶進(jìn) 行交互的過(guò)程中獲得的信息轉(zhuǎn)換成可以與各種實(shí)訓(xùn)模擬器(實(shí)訓(xùn)臺(tái))進(jìn)行通信的底層協(xié)議， 然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸將數(shù)據(jù)報(bào)傳送給實(shí)訓(xùn)臺(tái)的控制系統(tǒng)。
函數(shù)定義及說(shuō)明
說(shuō)明
Private Sub send—Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Buttonl.Click
參數(shù)
Sender:系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)。 e:系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)。
返回值無(wú)。
引用單元
存在于單元文件Frm3D.vb中。
作用
實(shí)現(xiàn)與實(shí)訓(xùn)臺(tái)進(jìn)行通訊控制功能。
實(shí)現(xiàn)算法
首先與用戶進(jìn)行交互獲得用戶的操作信息，然后將操作信息進(jìn)行封裝轉(zhuǎn)換成通訊協(xié)議， 然后將通訊協(xié)議利用網(wǎng)絡(luò)通訊形式向?qū)嵱?xùn)模擬器(實(shí)訓(xùn)臺(tái))進(jìn)行發(fā)送，訓(xùn)練模擬器接收到 信息后對(duì)協(xié)議進(jìn)行解析，最后形成控制指令達(dá)到對(duì)實(shí)訓(xùn)模擬器(實(shí)訓(xùn)臺(tái))遠(yuǎn)程控制的目的。
2) 多媒體動(dòng)畫調(diào)用模塊
模塊描述
通過(guò)此模塊可以對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)畫部分進(jìn)行調(diào)用演示，同時(shí)可以響應(yīng)用戶所作的其他相關(guān) 操作。
函數(shù)定義及說(shuō)明說(shuō)明
Private Sub AxShockwaveFlashl—FSCommand( ByVal sender As Object, ByVal e As
AxShockwaveFlashObjects._IShockwaveFlashEvents—FSCommandEvent) Handles AxShockwaveFlashl .FSCommand
Sender:系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)。 e:系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)。
返回值無(wú)。 引用單元
存在于單元文件FrmFlash.vb中。
作用
實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的操作進(jìn)行相應(yīng)調(diào)用相應(yīng)的教學(xué)模塊。 實(shí)現(xiàn)算法
根據(jù)用戶點(diǎn)擊的對(duì)象找到相應(yīng)的資源文件。
函數(shù)定義及說(shuō)明
說(shuō)明-
Private Sub ButtonsEvents(By Val sender As Button)
Sender:系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)。
返回值略。 引用單元
存在于單元文件FrmFlash.vb中。
作用
對(duì)用戶所單擊的按鈕事件進(jìn)行響應(yīng)，調(diào)用相應(yīng)的教學(xué)資源。 實(shí)現(xiàn)算法
判斷用戶點(diǎn)擊的按鈕對(duì)象，然后找到此對(duì)象所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)資源并對(duì)其進(jìn)行調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn) 對(duì)用戶的響應(yīng)。
通過(guò)上述設(shè)計(jì)，本發(fā)明的有益效果在于
一是由多個(gè)不同的汽車總成實(shí)物實(shí)訓(xùn)臺(tái)(含整車)組成多個(gè)軟、硬件交互結(jié)合的汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)，各實(shí)訓(xùn)模擬器互聯(lián)并組成局域網(wǎng)，實(shí)訓(xùn)模擬器(1)的數(shù)量可根據(jù) 需要任意增減；
二是該互聯(lián)局域網(wǎng)可通過(guò)代理服務(wù)器并入校園網(wǎng)(4)，向上聯(lián)機(jī)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的 共享；
三是每個(gè)不同的汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)均可連接由學(xué)生測(cè)試終端(6)構(gòu)成的實(shí)訓(xùn) 模擬工位，向下實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)聯(lián)網(wǎng)，組成實(shí)訓(xùn)模擬工位群，增加實(shí)訓(xùn)人次、減少實(shí)訓(xùn)批次、降 低訓(xùn)練成本、放大教學(xué)效果。學(xué)生測(cè)試終端(6)構(gòu)成的實(shí)訓(xùn)模擬工位數(shù)量也可以根據(jù)需 要任意增減；
四是具有多媒體教學(xué)軟件(7)作為輔助教學(xué)手段，直接與各種汽車電子實(shí)訓(xùn)臺(tái)硬件 鏈接，通過(guò)軟、硬件交互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)，并具有考核評(píng)估與職業(yè)技能鑒定功能；
五是通過(guò)全仿真與半仿真的結(jié)合、模擬軟件與汽車實(shí)物總成的結(jié)合、單臺(tái)設(shè)備與互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合、實(shí)際操作與模擬工位的結(jié)合，構(gòu)建系統(tǒng)完整的汽車技術(shù)虛實(shí)融合協(xié)同工作環(huán) 境，在一定的物理空間(專業(yè)教室)建立支持多人自由參與，包括觸力覺、視覺、聽覺交 互響應(yīng)的、具有臨場(chǎng)體驗(yàn)感的集成實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。
項(xiàng)目綜合了電子信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、汽車傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算 機(jī)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科、多領(lǐng)域的集成創(chuàng)新與原始創(chuàng)新，綜合運(yùn)用于汽車運(yùn)用與服務(wù)工 程職業(yè)教育教學(xué)，實(shí)現(xiàn)大范圍、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、安全、高效、低耗、環(huán)保 的綜合運(yùn)行系統(tǒng)，從而構(gòu)建系統(tǒng)完整的汽車技術(shù)復(fù)雜系統(tǒng)模擬訓(xùn)練協(xié)同工作環(huán)境。其結(jié)構(gòu) 組成如圖所示


附圖是汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作裝置的結(jié)構(gòu)圖以及內(nèi)部連接關(guān)系。 圖中
1是汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(實(shí)訓(xùn)臺(tái))
2是遠(yuǎn)程控制臺(tái)
3是網(wǎng)絡(luò)接口
4是校園網(wǎng)絡(luò)
5是通訊接口
6是學(xué)生測(cè)試終端
7是多媒體動(dòng)畫教學(xué)軟件和其他教學(xué)資源8是測(cè)試面板 9是網(wǎng)線 10是數(shù)據(jù)線
具體實(shí)施方式
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實(shí)訓(xùn)模擬器的互聯(lián)如圖所示，在汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)上安裝RS232/RS485/UNB 接口 (3)和RS232/RS485/UNB/CAN通訊接口 (5)，使用網(wǎng)線(9)通過(guò)接口 (3)與遠(yuǎn)程 控制臺(tái)(2)連接組成互聯(lián)的局域網(wǎng)，遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)又通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口及網(wǎng)線接入校園網(wǎng) 絡(luò)(4)，在校園內(nèi)的任意一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可以使用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制某個(gè)汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬 器(1)工作，包括起動(dòng)、運(yùn)行、停止、設(shè)置故障、清除故障、診斷故障。診斷故障包括 讀取故障代碼、分析動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流、繪制主要傳感器與執(zhí)行器的波形圖。這些數(shù)據(jù)通過(guò)遠(yuǎn)程 控制臺(tái)(2)接入校園網(wǎng)絡(luò)(4)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享，并通過(guò)投影儀、電子白板展示出來(lái)。
模擬工位的設(shè)置與互聯(lián)如圖所示，使用數(shù)據(jù)線(10)通過(guò)通訊接口 (5)將各種汽車 總成實(shí)物教學(xué)裝置構(gòu)成的汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)與學(xué)生測(cè)試終端(6)連接，在學(xué)生測(cè) 試終端(6)上面的測(cè)試面板(8)上，使用外接的汽車保修設(shè)備，如汽車故障診斷儀、 汽車萬(wàn)用表、汽車示波器、汽車尾氣分析儀等可以測(cè)量到汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)發(fā)出 的所有真實(shí)的電信號(hào)。當(dāng)教師使用遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)控制汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)工作并 做相關(guān)講解時(shí)，學(xué)生可在測(cè)試終端(6)構(gòu)成的模擬工位上同時(shí)做相關(guān)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)教與學(xué) 的互動(dòng)。模擬工位的數(shù)量還可根據(jù)參與的人數(shù)自由增減。
虛實(shí)融合的協(xié)同工作如圖所示，將多媒體動(dòng)畫教學(xué)軟件和其他教學(xué)資源(7)嵌入汽 車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)，當(dāng)教師使用遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)、投影儀、電子白板講解到相關(guān)汽車 總成或部件時(shí)，可隨時(shí)調(diào)用與之配套的三維動(dòng)畫、平面動(dòng)畫和工作原理動(dòng)畫等教學(xué)軟件， 以及在校園網(wǎng)絡(luò)(4)上面的其他教學(xué)資源輔助教學(xué)，實(shí)現(xiàn)軟硬件交互與虛實(shí)融合的協(xié)同 工作。學(xué)生也可使用位于模擬工位的計(jì)算機(jī)自有參與，實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)。
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權(quán)利要求
1. 一種汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作方法與裝置，由汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)、遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)、網(wǎng)絡(luò)接口(3)、通訊接口(5)、學(xué)生測(cè)試終端(6)、多媒體動(dòng)畫教學(xué)軟件和其他教學(xué)資源(7)、測(cè)試面板(8)、網(wǎng)線(9)和數(shù)據(jù)線(10)構(gòu)成，其特征是校園網(wǎng)絡(luò)(4)通過(guò)網(wǎng)線與遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)電連接，遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口(3)與實(shí)訓(xùn)模擬器(1)電連接，實(shí)訓(xùn)模擬器(1)通過(guò)通訊接口(5)與學(xué)生測(cè)試終端(6)電連接，把多媒體動(dòng)畫教學(xué)軟件和其他教學(xué)資源(7)嵌入實(shí)訓(xùn)模擬器(1)，構(gòu)成一種汽車技術(shù)虛實(shí)融合的協(xié)同工作環(huán)境與實(shí)訓(xùn)裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作方法與裝置，其特征是 汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)臺(tái)、ABS防抱死制動(dòng) 實(shí)訓(xùn)臺(tái)、安全氣囊實(shí)訓(xùn)臺(tái)、自動(dòng)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、汽車電子點(diǎn)火與燃油噴射實(shí)訓(xùn)臺(tái)、汽車 燈光電器實(shí)訓(xùn)臺(tái)、車載CAN-Bus總線與多路信息傳輸系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、教學(xué)整車和汽車電 控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)等各種不同的汽車實(shí)物總成實(shí)訓(xùn)臺(tái)構(gòu)成，使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接口 (3) 與遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)電連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作方法與裝置，其特征是 實(shí)訓(xùn)模擬器(1)可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與課程設(shè)置，自由確定接入遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)的種類 與數(shù)量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作方法與裝置，其特征是 在學(xué)生測(cè)試終端(6)安裝有測(cè)試面板(8)，通過(guò)通訊接口 (5)與實(shí)訓(xùn)模擬器(1)電 連接，當(dāng)更換不同的汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)后，只需更換測(cè)試面板(8)與之對(duì)應(yīng) 就能實(shí)現(xiàn)不同的教學(xué)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作方法與裝置，其特征是 學(xué)生測(cè)試終端(6)接入實(shí)訓(xùn)模擬器(1)的數(shù)量可根據(jù)參與實(shí)訓(xùn)的學(xué)生人數(shù)自由增減。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作方法與裝置，其特征是把多媒體動(dòng)畫教學(xué)軟件和其他教學(xué)資源(7)嵌入實(shí)訓(xùn)模擬器(1),通過(guò)在實(shí)訓(xùn)臺(tái)控制軟竹界面上設(shè)置的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)軟、硬件之間的交互教學(xué)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車技術(shù)模擬訓(xùn)練虛實(shí)融合的協(xié)同工作方法與裝置，由汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)模擬器(1)、遠(yuǎn)程控制臺(tái)(2)、網(wǎng)絡(luò)接口(3)、校園網(wǎng)絡(luò)(4)、通訊接口(5)、學(xué)生測(cè)試終端(6)、多媒體動(dòng)畫教學(xué)軟件和其他教學(xué)資源(7)、測(cè)試面板(8)、網(wǎng)線(9)和數(shù)據(jù)線(10)組合構(gòu)成，通過(guò)全仿真與半仿真的結(jié)合、模擬軟件與汽車實(shí)物總成的結(jié)合、單臺(tái)設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合、實(shí)際操作與模擬工位的結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)汽車技術(shù)虛實(shí)融合的協(xié)同工作環(huán)境，在一定的物理空間，建立支持多人自由參與，包括觸力覺、視覺、聽覺交互響應(yīng)的、具有臨場(chǎng)體驗(yàn)感的汽車技術(shù)復(fù)雜系統(tǒng)模擬訓(xùn)練方法與集成裝置。
文檔編號(hào)G09B9/04GK101477756SQ20081015433
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者征 王 申請(qǐng)人:天津市優(yōu)耐特汽車電控技術(shù)服務(wù)有限公司