[发明专利]汽车技术模拟训练虚实融合的协同工作方法与装置

说明书

所属技术领域

本发明所属技术领域为交通运输——汽车运用与服务工程——职业教育。它是涉及在汽车复杂系统的模拟训练中，使用网络接口，将各种汽车技术实训模拟器(实训台)与远程控制台互联组成局域网，将学生测试终端与实训模拟器互联组成模拟工位，形成一种基于实训模拟器互联的协同工作与学习的装置，尤其是将教学软件嵌入到实训模拟器硬件当中，实现虚实融合、软硬交互的综合实训系统。

背景技术

国内汽车工业飞速发展：国内汽车销售量经历了几年的“井喷”式发展，在高油价的形势下仍然保持高速增长。据统计，2007年天津市新增车辆14万辆，北京市平均每天销售新车995辆，这意味着每三天就要在同一座城市建设一家中等规模的汽车服务企业，来满足年3000辆汽车的高技术保养与服务。汽车销售量的高速增长，给汽车应用与服务行业展开了广阔的发展空间。据统计，在未来3年，汽车应用与服务行业每年约有8千亿元市场。

当前国内汽车职业教育教学情况：由于汽车销售量的飞速增长，导致相关行业用人需求激增。国家六部委于2004年启动了“紧缺人才培养培训工程”，将汽车运用与维修等四种人才列为“技能型紧缺人才”加快培养，国家和各地方政府都在加大对汽车职业教育的投入，使我国汽车职业教育事业呈现出欣欣向荣、蓬勃发展的良好局面。但是，在汽车复杂系统实物上开展技能训练，投入过大，成本过高，无法满足技能训练的要求，学生的实际动手能力与行业企业的用人需求还有很大差距。

电子控制技术被大量引入汽车装置：随着电子工业与汽车科技的飞速发展，现代汽车广泛采用电子控制燃油喷射技术(EFI)、电子控制防抱死制动技术(ABS)、电子控制安全气囊技术(SRS)、电子控制自动变速器技术(ECT)以及CAN-BUS现场总线控制技术，汽车维护与故障诊断维修作业，已不同于满足以往单纯的机械故障诊断与维修，而更多地着眼于对电子故障以及机电一体化故障的诊断、维护技术服务，亦更多地依赖于使用先进的电脑检测、诊断设备，通过数据流分析、波形分析以及尾气分析等综合技术分析加以判断，因此，当前的汽车故障诊断与维护作业，难点在于针对电子故障以及机电一体化故障的诊断与排除，它是一项技术性很强，同时又是操作性很强的工作，对从业人员的文化知识、专业理论、技术水平、检测装备使用等综合素质提出了更高的要求，这是汽车运用与维修专业领域技能型人才紧缺之所在。汽车运用与维修服务的理念随着汽车技术的更新也在发生根本转变，经济性、合理性、有效性原则越来越受到重视，突出体现“预防为主，定期检测，强制维护，视情修理”的原则。也正是由于电子装置在汽车上广泛应用，每辆汽车上都装有几块、甚至几十块电脑，才为汽车技术实训模拟器的互联创造了先决条件。

虚拟现实技术(Virtual Reality)，又称灵境技术，它是上世纪90年代为科学界和工程界所关注的技术。它的兴起，为人机交互界面的发展开创了新的研究领域；为智能工程的应用提供了新的界面工具；为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法。这种技术的特点在于：计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间，或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”，从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。

但是纯粹的虚拟现实技术又无法满足象汽车这样的复杂系统的模拟训练。在汽车运用与服务工程教育教学中，学习者不但需要良好的“沉浸感”，还要有良好的“手感”，通过触力觉、视觉和听觉，实现理论与实践的统一，培养造就一大批既有深厚的基础理论知识，又有娴熟的实际动手能力的高素质人才。而虚实融合是今后虚拟现实技术的重要发展方向，在复杂产品设计、工程设计论证、复杂系统模拟训练、娱乐学习等方面都具有重要的应用价值。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种汽车技术模拟训练虚实融合的协同工作方法与装置，它是使用RS232/RS485/UNB网络接口，将各种汽车技术实训模拟器硬件互联组成局域网，将学生测试终端与实训模拟器通过RS232/RS485/UNB/CAN通讯接口和数据线连接组成模拟工位，将多媒体动画软件以及其他教学资源嵌入硬件系统，形成一种虚实融合的协同工作及模拟训练的方法与装置。