专利名称：一种汽车驾驶模拟器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于培训、考核驾驶员的汽车驾驶模拟系统，特别是汽车驾驶模拟系统中的汽车驾驶模拟器。
背景技术：
目前，随着汽车技术的发展和社会的进步，汽车已经开始进入中国家庭，并且有快速增长的趋势，非职业驾驶员将会占有越来越大的比重。非职业驾驶员的操作水平直接影响到交通安全。传统的培训驾驶员的方法在实车上进行训练，费时、费力，因此，近年来，运用汽车驾驶模拟系统对驾驶员进行模拟培训越来越受到重视。
现有的汽车驾驶模拟系统一般包括汽车驾驶模拟器和计算机系统，汽车驾驶模拟器包括手动传动部分(包括方向盘、手动刹车器、档位转换器)、脚踏传动部分(包括离合器、油门、脚踏刹车器)，手动传动部分、脚踏传动部分传感器的输出信号输入计算机。
现有的汽车驾驶模拟器存在以下缺陷1、脚踏传动部分上的传感器均为开关式传感器，油门、脚踏刹车器需过度踩踏才能有效，离合器无法实现半离合；2、易造成执行错误的缺陷，比如档位转换错误。上述这些缺陷在实际驾驶过程中是不允许或不存在的。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能克服上述现有技术缺陷的汽车驾驶模拟器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是一种汽车驾驶模拟器，它包括脚踏传动部分和支架，脚踏传动部分包括脚踏、连杆、销轴；脚踏固定在连杆的一端，连杆中部通过销轴铰接在支架上；脚踏传动部分还设有传感器，传感器的信号输出端输入计算机；传感器包括多分段式光电感应信号采集器和用于遮挡多分段式光电感应信号采集器上光通路的信息挡板；多分段式光电感应信号采集器固定在支架上，信息挡板设置在连杆上。
上述方案中，连杆与支架之间设有用于使脚踏向上抬起的复位弹簧。
上述方案中，多分段式光电感应信号采集器通过采集器支架固定在支架；信息挡板设置在连杆的端部。
上述方案中，它还包括手动档位转换器，档位转换器包括手把杆，手把杆的中部设有用于与支架铰接的销，手把杆的下部设有位置传感器，位置传感器的信号输出端输入计算机；手动档位转换器内设有限位板，限位板上开有供档位手把杆穿过的“王”字形槽。
上述方案中，档位手把杆的下方设有支撑板，档位手把杆下端设有磁铁，位置传感器包括设置在支撑板上的霍尔元件和设置在档位手把杆下端的磁铁。
上述方案中，手动档位转换器内设有档位手把杆的定位装置，定位装置包括设置在档位手把杆下端的锤头和设置在支撑板上锤头定位器。
与现有技术相比，本实用新型汽车驾驶模拟器具有以下优点1、脚踏传动部分的传感器采用设置在连杆上的信息挡板和设置在支架上的多分段式光电感应信号采集器，信号采集器可将脚踏传动部分在脚踏的行程各处的信号输入计算机，使油门、脚踏刹车器不需过度踩踏就能有效，可使离合器实现半离合，可模拟驾驶人员在实际驾驶真实车辆的情景。
2、复位弹簧使脚踏操作的轻重感觉接近真车效果。
3、信号采集器通过采集器支架固定在支架，可方便地调整信息挡板和信号采集器之间的相对位置。
4、信息挡板设置在连杆的另一端，可使信息挡板的行程最大，使传感器更精确。
5、档位转换器的手把处设有具有“王”字形槽定位板，可防止档位转换错误。
6、手动档位转换器内设有具有霍尔元件的传感器，传感器可准确测量到档位手把杆下端磁铁的位置，并将档位位置的信号准确输入计算机。
7、手动档位转换器内设有档位手把杆的定位装置，以增加进挡感觉。
本实用新型汽车驾驶模拟器结构简单，操作稳定可靠，响应速度快，提高了驾驶模拟器的逼真度。
图1为本实用新型实施例结构示意图图2为本实用新型实施例脚踏传动部分结构示意图图3为本实用新型实施例手动档位转换器结构示意图图4为手动档位转换器定位装置的结构示意图图5为限位板的结构示意图图6为离合器多分段式光电感应信号采集器电路原理图图7为手动档位转换器位置传感器电路原理图具体实施方式
汽车驾驶模拟系统包括本实用新型汽车驾驶模拟器和计算机系统。
如图1所示的本实用新型汽车驾驶模拟器，它包括电视机19、脚踏传动部分(如离合器、油门、脚踏刹车器)、手动档位转换器13、方向盘18和支架1。
如图2所示的脚踏传动部分结构图，脚踏传动部分包括脚踏2、连杆3、销轴4；脚踏2固定在连杆3的一端，连杆3中部通过销轴4铰接在支架1上；脚踏传动部分还设有传感器，传感器的信号输出端输入计算机。传感器包括多分段式光电感应信号采集器6(其电路如图6所示)和用于遮挡信号采集器6上光通路的信息挡板5；多分段式光电感应信号采集器6通过采集器支架8固定在支架1，信息挡板5设置在连杆3的端部。连杆3与支架1之间设有用于使脚踏2向上抬起的复位弹簧7。
使用时，驾驶人员通过踩踏脚踏2，连杆3克服复位弹簧7的力量绕销轴4转动，连杆3端部的信息挡板5遮挡多分段式光电感应信号采集器6上光通路，将脚步踩踏信息传递给信号采集器6，信号采集器6将信号采集后，传至计算机进行信息处理。
在各脚踏传动部分(如离合器、油门、脚踏刹车器)中，复位弹簧7可根据实际车辆驾驶中所用踩踏的力度而选择的，使踩踏操作的轻重感觉接近真车效果。
如图3所示的手动档位转换器13，它包括手把杆9，手把杆9的中部设有用于与支架1铰接的销15，手把杆9的下部设有具有霍尔元件的位置传感器(其电路图如图7所示)，位置传感器的信号输出端输入计算机。手动档位转换器13内设有限位板10，如图5所示，限位板10上开有供档位手把杆9穿过的“王”字形槽20。档位手把杆9的下方设有支撑板14，档位手把杆9下端设有磁铁11，位置传感器包括设置在支撑板14上的霍尔元件12和设置在档位手把杆9下端的磁铁11。手动档位转换器13内设有档位手把杆9的定位装置，定位装置包括设置在档位手把杆9下端的锤头16和设置在支撑板14上锤头16定位器17。
汽车驾驶模拟系统的工作原理是使用汽车驾驶模拟器时，启动驾驶模拟器电源后，电视机19，计算机相应启动，进入到模拟驾驶程序。驾驶人员此时可根据电视机19屏幕所给的场景画面进行相应的驾驶操作手动操作方向盘18、手动档位转换器13以及手动刹车器等；脚踏操作脚踏传动部分(离合器、油门、脚踏刹车器)。驾驶人员的操作信号经过机械传动部分传递给各传感器，各传感器的信号输出端输入计算机。驾驶操作信号经计算机处理后，由计算机所识别，并通过电视机实时给出相应的三维视景画面反馈给驾驶人员，实现了驾驶行为信息的交互。
本实用新型汽车驾驶模拟器，能模拟汽车驾驶的运行环境和操作效果，操作稳定可靠，响应速度快，模拟驾驶的逼真度高。
权利要求1.一种汽车驾驶模拟器，它包括脚踏传动部分和支架(1)，脚踏传动部分包括脚踏(2)、连杆(3)、销轴(4)；脚踏(2)固定在连杆(3)的一端，连杆(3)中部通过销轴(4)铰接在支架(1)上；脚踏传动部分还设有传感器，传感器的信号输出端输入计算机；其特征在于传感器包括多分段式光电感应信号采集器(6)和用于遮挡多分段式光电感应信号采集器(6)上光通路的信息挡板(5)；多分段式光电感应信号采集器(6)固定在支架(1)上，信息挡板(5)设置在连杆(3)上。
2.如权利要求1所述的模拟器，其特征在于连杆(3)与支架(1)之间设有用于使脚踏(2)向上抬起的复位弹簧(7)。
3.如权利要求1所述的模拟器，其特征在于多分段式光电感应信号采集器(6)通过采集器支架(8)固定在支架(1)；信息挡板(5)设置在连杆(3)的端部。
4.如权利要求1所述的模拟器，其特征在于它还包括手动档位转换器(13)，档位转换器(13)包括手把杆(9)，手把杆(9)的中部设有用于与支架(1)铰接的销(15)，手把杆(9)的下部设有位置传感器，位置传感器的信号输出端输入计算机；手动档位转换器(13)内设有限位板(10)，限位板(10)上开有供档位手把杆(9)穿过的“王”字形槽(20)。
5.如权利要求4所述的模拟器，其特征在于档位手把杆(9)的下方设有支撑板(14)，档位手把杆(9)下端设有磁铁(11)，位置传感器包括设置在支撑板(14)上的霍尔元件(12)和设置在档位手把杆(9)下端的磁铁(11)。
6.如权利要求5所述的模拟器，其特征在于手动档位转换器(13)内设有档位手把杆(9)的定位装置，定位装置包括设置在档位手把杆(9)下端的锤头(16)和设置在支撑板(14)上锤头(16)定位器(17)。
专利摘要本实用新型涉及一种汽车驾驶模拟器，它包括脚踏传动部分和支架(1)，脚踏传动部分包括连杆(3)、传感器，传感器的信号输出端输入计算机；传感器包括多分段式光电感应信号采集器(6)和用于遮挡多分段式光电感应信号采集器(6)上光通路的信息挡板(5)；多分段式光电感应信号采集器(6)固定在支架(1)上，信息挡板(5)设置在连杆(3)上。本实用新型采用设置在连杆上的信息挡板和设置在支架上的多分段式光电感应信号采集器，信号采集器可将脚踏传动部分在脚踏的行程各处的信号输入计算机，使油门、脚踏刹车器不需过度踩踏就能有效，可使离合器实现半离合，可模拟驾驶人员在实际驾驶真实车辆的情景。
文档编号G09B9/04GK2837955SQ20052009832
公开日2006年11月15日 申请日期2005年10月11日 优先权日2005年10月11日
发明者严新平, 吴超仲, 高嵩, 吕植勇, 张良力 申请人:武汉理工大学