專利名稱：用于起重機模擬培訓系統的多通道立體顯示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于起重的模擬駕駛領域，具體涉及用于起重機模擬培訓系統的多通道立體 顯示裝置，主要用于橋式或門式的起重機模擬培訓系統。
背景技術：
港機仿真操作模擬器是用于港口起重機駕駛員培訓的仿真訓練設備，近年來在國外得到 了快速發展，仿真模擬器巳成為國外大型港口培訓港機駕駛員的主要設備。在我國，隨著港 口集裝箱專業化碼頭的建設與發展，具有先進技術水平的大型岸邊集裝箱起重機、輪胎式集 裝箱門式起重機己成為各港口碼頭集裝箱裝卸運輸的常規設備，而在室內外倉庫、廠房、碼 頭和露天貯料場等環境中應用最為廣泛的則是橋式或門式的起重機。
橋式或門式的起重機模擬器最終的效果顯示通過一些外設實現，良好的顯示裝置可顯著 地提高駕駛模擬器的沉浸感。現有的類似的起重機操作模擬器一般有兩種 一種為單通道非 立體顯示，只提供一個顯示器視景窗口，且不具備立體顯示效果。單通道和非立體的顯示技 術提供的視域有限，沒有真實駕駛操作倉倉體也使臨場感和真實感不強，不利于模擬操作培
訓和體驗真實操作培訓在操作感覺上的銜接；另一種為多通道立體顯示，但是采用多臺主機
組成局域網并l辦問工作才能實現的多通道系統的方式。以上兩種的不利之處是非真實臨場感 的培訓方式不利于對培訓學員在訓練過程的嚴肅性和嚴謹性的培養，設備成本高，占地面積 大，網絡通訊不方便，場景視角，顯示邊際處理方面不完善。 發明內容
本實用新型的目的在于提供一種用于起重機模擬培訓系統的多通道立體顯示裝置，該裝 置能實現多通道的顯示，并且具有結構簡單、成本低的特點。
為了實現匕述目的，本實用新型采取的技術方案是用于起重機模擬培訓系統的多通道 立體顯不裝置，其特征在于它包括計算機、左投影屏幕、主投影屏幕、右投影屏幕、左投影 儀、主投影儀、右投影儀、駕駛操作倉倉體；計算機為一臺主機，通過主機的顯卡上的2個
DVI接口分別接上高密度的匿S-59輸出串口 ，主機通過DMS-59輸出串口由數據線分別與左投 影儀、主投影儀、右投影儀連接；左投影屏幕位于主投影屏幕的左側，右投影屏幕位于主投 影屏幕的右側，左投影屏幕、主投影屏幕、右投影屏幕呈"U"字形布置；左投影儀的輸出 圖像投影節左投影屏幕上，主投影儀的輸出圖像投影至主投影屏幕上，右投影儀6的輸出圖 像投影至右投影屏幕上；左投影屏幕、主投影屏幕、右投影屏幕分別位于駕駛操作倉倉體的 甜方；操作人員的視點位于駕駛操作倉倉體內，駕駛操作倉倉體的前端設有可視面。 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是
1、利用計算機的串口實現--臺主機輸出三個顯示通道，左投影儀、左投影屏幕共同組 成左顯示通道，主投影儀、主投影屏幕共同組成主顯示通道，右投影儀、右投影屏幕共同組成右顯示通道，實現了多通道的顯示；此外，由于本裝置采用一臺主機進行圖形圖像處理， 在進行程序設計時，不用考慮三個投影通道的在場景中視角，環境燈光，物體光線反射等問 題，有利于編程優化；只通過一臺主機實現了多通道的顯示，具有結構簡單、成本低的特點。
2、 操作人員位于駕駛操作倉倉體內，使用真實的操作倉實現半實物仿真，真實感強 提高了駕駛模擬的真實性和沉浸感；具有較高的虛擬沉浸感和臨場真實感。
3、 方便調整視角，并由丁操作人員的視點與倉體可視面相交線(立柱)、投影屏相交線 共面，使操作者的可視面集中在了投影屏上，減弱了其它物體對操作者的影響，且由于立柱 對投影屏相交線的遮掩，減弱了投影儀在投影屏邊際產生的重影，光線散射等影響多屏顯示 效果的邊際融合問題；
4、 維護方便，節省了軌道、廠房等，只需要一個操作倉，占地小。

圖1為本實用新型的結構示意圖2為本實用新型投影儀的安裝位置圖3為本實用新型的駕駛操作倉倉體的結構示意圖(俯視)；
圖中1-左投影屏幕，2-主投影屏幕，3-右投影屏幕，4-左投影儀，5-主投影儀，6-右 投影儀，7-操作人員的視點，8-駕駛操作倉倉體，9-第一立柱，10-左可視面，11-第二立柞， 12-主可視面，13-第三立柱，14-右可視面，15第四立ft， 16數據線。
具體實施方式

如圖l、圖2所示，用于起重機模擬培訓系統的多通道立體顯示裝置，它包括計算機、左 投影屏幕l、主投影屏幕2、右投影屏幕3、左投影儀4、 ±投影儀5、右投影儀6、駕駛操作倉 倉休8;計算機僅為一臺主機，通過主機的顯卡上的2個DVI接口分別接上高密度的DMS-59輸 出申,L」(或稱DMS-o9接U，每一個服S-59輸出串口有2個DVI輸出口)，主機通過DMS-59輸出 串門由數據線16分別與A-:投影儀4、主投影儀5、右投影儀6連接；左投影屏幕l位于主投影屏 幕2的左側(圖l中的左邊為左，右邊為右)，右投影屏幕3位于主投影屏幕2的右側，左投影 屏幕l、主投影屏幕2、右投影屏幕3呈"1J"字形布置；左投影儀4的輸出圖像投影至左投影 屏幕l上，主投影儀5的輸出圖像投影至主投影屏幕2上，右投影儀6的輸出圖像投影至右投影 屏幕3上；左投影屏幕l、主投影屏幕2、右投影屏幕3分別位于駕駛操作倉倉體8的前方；操 作人員的視點7位于駕駛操作倉倉體8內(由操作人員的視點7位置瀏覽模擬場景)，駕駛操作 倉倉體8的前端設有可視面(如開口或設置玻璃)。
V.投影儀4、豐.投影儀5、右投影儀6分別位干駕駛操作倉倉體8的頂部，左投影儀4位于 主投影儀5的左側.右投影儀6位于主投影儀5的右側，左投影儀4、主投影儀5、右投影儀6的 中心軸線匯交于同一點(0點)。
左投影儀4、主投影儀5、右投影儀6的投射角均為a ;右投影屏幕3與主投影屏幕2之間 的夾角、左投影屏幕1與—士:投影屏幕2之間的夾角均為e;駕駛操作倉倉體8的前端至主投影 屏幕2的距離為A，操作人員的視點7節駕駛操作倉倉體8的前端的距離為B;左投影屏幕l、主 投影屏幕2、右投影屏幕3的占用而寬度為W;左投影屏幕l、主投影屏幕2、右投影屏幕3的寬
4度均為L;關系如下
145°《180° -P《15S。 ， L=W/(2cos P+1) ， 0. 55m《B《0. 65m， A"O. 75 X WX ctg a 。 如圖3所示，駕駛操作倉倉體8的前端設有第一立柱9、第二立柱ll、第三立柱13、第四 立柱15，第一立柱9與第二立柱11之間為左可視面10,第二立柱11與第三立柱13之間為主可 視面12 ，第三立柱13與第四立柱15之間為右可視面14 ，左可視面10位于主可視面12的左側， 右可視面14位于主可視面]2的右側；左投影屏幕1與主投影屏幕2的相交線、第二立柱ll、操 作人員的視點7共面，主投影屏幕2與右投影屏幕3的相交線、第三立柱13、操作人員的視點7 共面。
如圖2所示，左投影儀4以投射角a投影在左投影屏幕l上的m、 n兩點，操作人員的視點7 以r角落于左投影屏幕l上的m、 n兩點(主投影儀、右投影儀同樣)，且視線剛好經過駕駛操 作倉倉體的可視部的上沿，投射到m點，使操作者的可視面上沿全部為投影圖面；另外，在 倉體的可視面的相交線上，由于設計了l-3cm的立柱作為倉體結構支撐柱和玻璃外框，使得 操作者視線、倉體可視面相交線與投影屏相交線在一個面上，這樣的可以讓投影儀在投影屏 邊際產生的重影，光線散射等影響多屏顯示效果的問題，由于倉體可視面相交線的遮掩而減 少到最小稃度。
權利要求1.用于起重機模擬培訓系統的多通道立體顯示裝置，其特征在于它包括計算機、左投影屏幕(1)、主投影屏幕(2)、右投影屏幕(3)、左投影儀(4)、主投影儀(5)、右投影儀(6)、駕駛操作倉倉體(8)；計算機為一臺主機，通過主機的顯卡上的2個DVI接口分別接上高密度的DMS-59輸出串口，主機通過DMS-59輸出串口由數據線分別與左投影儀(4)、主投影儀(5)、右投影儀(6)連接；左投影屏幕(1)位于主投影屏幕(2)的左側，右投影屏幕(3)位于主投影屏幕(2)的右側，左投影屏幕(1)、主投影屏幕(2)、右投影屏幕(3)呈“U”字形布置；左投影儀(4)的輸出圖像投影至左投影屏幕(1)上，主投影儀(5)的輸出圖像投影至主投影屏幕(2)上，右投影儀(6)的輸出圖像投影至右投影屏幕(3)上；左投影屏幕(1)、主投影屏幕(2)、右投影屏幕(3)分別位于駕駛操作倉倉體(8)的前方；操作人員的視點(7)位于駕駛操作倉倉體(8)內，駕駛操作倉倉體(8)的前端設有可視面。
2. 根據權利要求1所述的用于起重機模擬培訓系統的多通道立體顯示裝置，其特征在 于左投影儀U)、主投影儀(5)、右投影儀(6)分別位于駕駛操作倉倉體(8)的頂部， 左投影儀(4)位-丁-主投影儀(5)的左側，右投影儀(6)位于主投影儀(5)的右側，左投 影儀(4)、 i投影儀夂5)、右投影儀(6)的中心軸線匯交于同一點。
3. 根據權利要求l所述的用于起重機模擬培訓系統的多通道立體顯示裝置，其特征在于 左投影儀(4)、主投影儀(5)、右投影儀(6)的投射角均為a;右投影屏幕(3)與主投影 屏幕(2)之間的夾角、左投影屏幕(1)與主投影屏幕(2)之間的夾角均為I3;駕駛操作 倉倉體(8)的前端至主投影屏幕(2)的距離為A，操作人員的視點(7)至駕駛操作倉倉體(8)的前端的距離為B;左投影屏幕(1)、主投影屏幕(2)、右投影屏幕(3)的占用面寬度為W;左投影屏幕(1)、主投影屏幕(2)、右投影屏幕(3)的寬度均為L;關系如下145°《180° —0《155° ， L=W/(2cosP+1) ， 0. 55m《B《0. 65m， A^O. 75 X WX ctg a 。
4. 根據權利要求l所述的用于起重機模擬培訓系統的多通道立體顯示裝置，其特征在于 駕駛操作倉倉體(8)的前端設有第一立柱(9)、第二立柱(11)、第三立柱(13)、第四立 柱(15)，第'立ft G))與第二立柱Ul)之間為左可視面(10)，第二立柱(il)與第三 立柱(13)之間為主可視面(12)，第王立柱(13)與第四立柱(15)之問為右可視面(14)， 左可視面(10)位于主可視面(12)的左側，右可視面(14)位于主可視面(12)的右側； 左投影屏幕(1)與主投影屏幕(2)的相交線、第二立柱(11)、操作人員的視點(7)共面， 主投影屏幕(2)與右投影屏幕(3)的相交線、第三立柱(13)、操作人員的視點(7)共面。
專利摘要本實用新型屬于起重的模擬駕駛領域。用于起重機模擬培訓系統的多通道立體顯示裝置，其特征在于它包括計算機、左投影屏幕、主投影屏幕、右投影屏幕、左投影儀、主投影儀、右投影儀、駕駛操作倉倉體；計算機為一臺主機，通過主機的顯卡上的2個DVI接口分別接上高密度的DMS-59輸出串口，主機通過DMS-59輸出串口由數據線分別與左投影儀、主投影儀、右投影儀連接；左投影儀的輸出圖像投影至左投影屏幕上，主投影儀的輸出圖像投影至主投影屏幕上，右投影儀6的輸出圖像投影至右投影屏幕上；操作人員的視點位于駕駛操作倉倉體內，駕駛操作倉倉體的前端設有可視面。該裝置能實現多通道的顯示，并且具有結構簡單、成本低的特點。
文檔編號G09B9/00GK201340670SQ200820230329
公開日2009年11月4日 申請日期2008年12月16日 優先權日2008年12月16日
發明者張小蘭, 徐桂芳, 文 肖, 胥洪流, 董浩明, 鄒少俊, 陳定方 申請人:武漢市特種設備監督檢驗所;武漢理工大學