专利名称：车辆控制传感装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车辆控制传感装置，用于在车辆模拟驾驶设备中检测机动车辆驾驶者的操作行为。所述用于机动车辆模拟驾驶的设备可以用于驾驶训练或者模拟赛车，如申请人的与本申请同时提交并在审理中的专利申请中所公开的那样，所述专利申请的国际申请号为PCT/AU 2005/...，名称为“用于机动车辆模拟驾驶的设备”。
背景技术：
上述提到的申请人的同时提交并在审理中的国际申请，公开了用于机动车辆模拟驾驶的设备，所述机动车辆具有至少一个驱动轮，所述设备包括一个支撑物，用于旋转地支撑所述机动车辆的驱动轮，使得当该机动车辆的驾驶者控制所述驱动轮的旋转速度时该机动车辆保持静止。所述设备还包括包含有模拟软件用来为机动车辆驾驶者产生虚拟景物影像的电脑，和一个具有视屏装置的视觉显示系统。
所述支撑物、电脑和视觉显示系统被可操作地相互连接，使得当驾驶者控制驱动轮的旋转速度时，模拟软件在视觉显示系统的视屏上产生虚拟景物影像供驾驶者观看，所述虚拟景物影像根据所述驱动轮的旋转速度而行进。用于机动车辆的设备的视觉显示系统的视屏装置，包括一个在机动车辆前方横向展开的部分和分别沿着机动车辆两侧延伸一段距离的部分，所述模拟软件和视觉显示系统可在视屏装置上为驾驶者产生虚拟的前面和侧面的景物影像。
为了增加模拟驾驶过程的真实感，所述设备可包括，并结合，一个控制传感装置，用于可操作地连接到车辆控制器，以提供驾驶者的操作行为信号，该操作行为信号被输入电脑，所述电脑被编程，使该操作行为信号影响所述模拟软件，使得虚拟景物影像的转映与驾驶者的操作行为同步。
本发明为这样一种控制传感装置，能够单独提供，用于与机动车辆模拟驾驶设备协作工作，所述机动车辆模拟驾驶设备可以、但不必须是上面提到的所述申请人的同时提交并在审理中的国际申请中的设备。
发明内容
因此，本发明提供一种控制传感装置，用于在机动车辆模拟驾驶设备中检测机动车辆驾驶者的操作行为，所述机动车辆具有转向轮，所述控制传感装置包括两个传感器，每个传感器向目标发射信号并接收从所述目标反射的信号，用于提供输出电信号，表示所述传感器与所述目标之间的距离；和用于安装所述传感器的支座，其中所述传感器以相离方式安装在所述支座上，所述传感器的取向使得在使用中每个传感器向所述转向轮上的目标位置发射信号，所述目标位置位于所述转向轮的同侧且相对于所述转向轮的中心反向相离，从而所述两个传感器的输出电信号能够被结合，以得出表示所述转向轮相对于穿过该转向轮的基本上竖直的中心轴的转动幅度的信号，用来检测机动车辆驾驶者的操作行为。
较佳地，所述传感器设置在所述支座上，使所述目标位置沿着一个基本上水平的直径线、相对于所述转向轮的中心基本上等距地相离。
为了适应具有不同尺寸转向轮的不同尺寸的车辆，所述传感器较佳地被可调地安装在所述支座上，使所述传感器的间距可变，并且/或者所述传感器相对于所述车辆转向轮的垂直定位可变。
所述传感器较佳地为超声波传感器。
本发明进一步提供了用于机动车辆模拟驾驶的设备，所述机动车辆具有至少一个驱动轮和至少一个转向轮，所述设备包括一个支撑物，用于旋转地支撑所述机动车辆的驱动轮，使得当所述机动车辆的驾驶者控制所述驱动轮的旋转速度时该机动车辆保持静止；一个包含模拟软件用来为机动车辆驾驶者产生虚拟景物影像的电脑；和一个具有视屏的视觉显示系统，其中所述支撑物、电脑和视觉显示系统被可操作地相互连接，使得当所述驾驶者控制所述驱动轮的旋转速度时，所述模拟软件在所述视觉显示系统的视屏上产生虚拟景物影像供该驾驶者观看，所述虚拟景物影像根据所述驱动轮的旋转速度而行进；并且进一步包括如上所述的控制传感装置，当所述车辆至少一个转向轮位于所述支撑物上时，所述控制传感装置用于可操作地连接到该车辆的所述至少一个转向轮，其中所述电脑被编程，使得所述操作行为信号也影响所述模拟软件，使得在所述视屏上的虚拟景物影像的转映与所述驾驶者的操作行为同步。
所述用于模拟驾驶的设备可设置为用于驾驶训练，在这种情况下，所述模拟软件用于驾驶训练。所述设备如果用于驾驶训练，该设备还可包括机动车辆，该机动车辆被固定在所述支撑物的适当位置，以确保当所述机动车辆的驱动轮旋转时该机动车辆保持静止。
较佳地，所述用于机动车辆至少一个驱动轮的支撑物，是一个底盘测力计，该底盘测力计包括用来支撑所述驱动轮的辊对。
为了更好地理解本发明并显示其如何实现，将仅通过非限制性示例、并参照附图对本发明的优选实施例进行描述。
图1是用于机动车辆模拟驾驶的设备的侧视示意图。
图2是根据本发明的一个实施例且包括控制检测装置的图1中所示设备的等同示意图。
图3是显示图1和图2所示设备的控制和显示组件的可操作连接的示意框图。
图4是根据本发明的一个实施例，在图1和图2所示设备中控制传感装置的侧视示意图，所述控制传感装置用于检测机动车辆驾驶者的操作行为。
图5是图4中的控制传感装置的俯视示意图。
具体实施例方式
图1显示设备10，用于模拟驾驶机动汽车12，而机动汽车12保持静止，设备10包括一个底盘测力计14，汽车12可以通过测力计14的进入坡道16在测力计14上行驶。底盘测力计14具有一个与其相连并承载设备10其它组件的框架18。这些其它组件包括视屏装置20的一些部分和视觉显示系统的投影机22、24和26。视屏装置20包括一个在汽车12前方横向展开的前屏部分28和分别沿汽车12的两侧延伸一段距离的侧屏部分30和32(为了清楚，图1省略了侧屏部分30)。每个侧屏部分30和32都与前屏部分28成120度角。视觉显示系统的三个投影机22、24和26安装在框架18上，每个投影机用于将虚拟景物影像投影到相应的屏幕部分上，也就是说投影机22投影影像到对面的前屏部分28上，投影机24投影到对面的侧屏部分32上，而投影机26(在图2的视图中被挡住)投影到对面的侧屏部分30上。投影机22、24和26可以是松下公司基于数字光源处理器的PT-DS500E型投影机(Panasonic DLP(TM)Based Projectors No.PT-DS500E)，以提供高质量的广角镜头用于投影到相应的屏部分28、30和32。
前屏部分28通过致动器36(例如，气动或液压活塞和气缸冲件)相对于两个侧部结构杆34安装，致动器36的作用是将前屏部分28相对于侧屏部分30和32升起，使得汽车12及其驾驶者在参与完模拟驾驶过程之后，能够通过底盘测力计14的出站坡道38离开设备10。前屏部分28和致动器36与结构杆34相连，使得当前屏部分28被升起时，前屏部分28首先移动以稍微离开(例如，仅几毫米)侧屏部分30和32的相邻边缘，使得当前屏部分28被致动器36升起时，在它与侧屏部分30和32的相邻边缘之间出现间隙。
对于用于模拟赛车的设备10，也可在框架18上安装另一个较大的视觉显示屏40供观众观看模拟竞赛。
底盘测力计14具有一个平台42，还包括辊对44形式的支撑物，用来支撑和旋转接合汽车12的后轮46和前轮47，如同所知的底盘测力计一样。汽车12的后轮46是驱动轮而前轮47为转向轮。因此，当汽车12的驾驶者操作汽车的控制器件，例如变速杆(如果不是自动的)和加速器，使汽车12的驱动轮46高速旋转时(设备10可设置为适用于车辆前轮驱动，或后轮驱动，或前后轮驱动的情况)，提供辊44用来保持汽车12固定。驱动轮46的旋转相应地旋转相关的辊对44，通过辊对44，汽车12的各项性能参数，如加速度、速度(RPM)、马力、转矩以及行驶一段设定距离所需的时间都能够进行测量。如同所知的底盘测力计一样，这些性能参数的测量可包括改变通过辊对44施加到汽车12的车轮46上的负载。可调节以兼容具有不同前后车轮轴距的不同车辆的适合的底盘测力计(这种可调节能力在图中未示出)，可从澳大利亚维多利亚3140百合溪谷工业园的绝妙动力(DYNODYNAMICS of industry court，Lilydale)得到。
底盘测力计14还包括一个固定机构48(仅在图1中示意性图示，且位于后辊对44的辊之间)，一旦汽车12放置到辊对44上时，用固定机构48将汽车12固定到测力计14上。总的来说，固定机构48连接到一个远程可操作的控制系统(在图1中由参照标号50示意性地表示)并且可调节，从而使之将不同型号和尺寸的车辆固定到辊44上的适当位置。固定机构48包括组件，用于接合车辆，如汽车12，并使之保持在适当位置。固定机构48是一个安全部件，以确保当汽车12车轮46在辊44上高速行驶时，汽车12保持静止。
底盘测力计14还包括一个装置，用来将汽车12的排放气体转离设备10的附近。该装置包括一个导流板52，用于将汽车12的排放气体导入吸收管道54内。管道54可以包括一个抽排气风扇或其他装置(图1未示出)，用于将排放气体吸进管道54中。导流板52铰接到测力计14的平台42的56处，并且当不使用装置10时，向管道54提供盖子。导流板52通过致动器58(可为气动或液压)绕其铰接枢纽56旋转，致动器58被枢转地连接在导流板52与测力计14之间。
将用于驾驶教学或参与模拟短程加速赛车或环道赛车的汽车12，可包括一个包含汽车12有关数据的远程可读器件，如一种条形码60和/或一种电子器件62，例如，“智能卡”或其他电子标签类器件，其目的和作用将在下文进行更详细地说明。一个阅读器/发射器64安装在框架18上(靠近投影机22)，用于与条形码60和/或电子器件62工作/协同工作。
参照图3，用于模拟驾驶的设备10包括电脑66，控制设备10的各组件，并包含驾驶模拟软件。阅读器64(可以与发射器组合)用来读取置于汽车12之内或之上的远程可读的条形码器件60和/或电子器件62，并通过数据线路68连接到电脑66上。阅读器64从条形码60或电子器件62获取汽车12的相关数据，并将其通过数据线路68输入电脑66。较佳地，发射器与阅读器64组合，用于将数据从电脑66传输至器件62，以更新电子器件62保存的汽车12相关信息。这些被传输的信息可以是，例如，在模拟赛车中的汽车性能数据。
底盘测力计14的每对辊44都连接一个制动单元70(如所知的“减速器”-图3只示意性地图示出一个制动单元)，如数据线路72所示，制动单元70被可操作地连接到电脑66(如所知，每个制动单元70应连接一个模拟-数字接口)。从电脑66到制动单元70的数据流，通过辊对44来改变施加到汽车12的驱动轮46上的负载，也有从制动单元70反馈到电脑66的数据，从中可得出汽车12的相关性能参数，如同已知的底盘测力计一样。
电脑66还控制用于升起前屏部分28的致动器36的操作，并控制用于导流板52的致动器58的操作。因此，电脑66的信号线路74连接到相应的转换器/驱动器76和78，分别操作用于升起前屏部分28冲件36和用于导流板52的致动器58。包括至少一个致动器118的固定机构48，由远程可操作的控制系统50操作。注意，图3中的参考标号118只是示意性地表示固定机构48的致动器要求，因为可包括多个致动器为固定机构48提供一个移动范围，例如沿三个正交坐标轴移动的范围。在线路79上来自机构48-76的安全互锁信号连接到电脑66(例如通过信号线路74)，以防止测力计14在车辆12固定到测力计14上之前工作。另外，电脑66通过信号线路84控制吹风扇80的开关操作和管道54内的抽排气风扇82的操作。吹风扇80(在其他图中未示出)通过侧屏部分30和32(例如，见图1和2)中的孔86，向汽车12的前方提供冷空气流。
电脑66还如数据线路88所示，为视屏装置20以及，如果提供了的，屏幕40，操作虚拟显示系统的三个投影机22、24和26。电脑66通常还将包括数据输入设备，如键盘或触摸屏90，和输出设备，如打印机92。
根据本发明的一个实施例，设备10还包括一个控制传感装置140，该控制传感装置包括一对传感器142和144，用来检测模拟驾驶设备10上机动车辆的驾驶者的操作行为。控制传感装置140较佳地可位于测力计14上并邻近汽车12的转向轮47，例如在图2中显示为邻近汽车12的左前轮47(注意，控制传感装置140在图2中显示，而图1则为了清楚起见将其省略)。
参照图4和图5，控制传感装置140包括两个超声波传感器142和144及支座146。支座146位于测力计14的平台42上，使得安装其上的两个相离的传感器142和144中的每个传感器都发射超声波信号148到转向轮47上的目标位置150。目标位置150位于转向轮47的同侧，且相对于轮47的中心152反向相离，较佳地，它们沿着基本上水平的直径线154、并相对于中心152而基本上等距地相离。传感器142和144接收从目标位置150反射的超声波信号156，使每个传感器都提供一个输出电信号158，表示传感器142或144与其在转向轮47上的目标位置150之间的距离。将这两个传感器142和144的输出电信号158通过适合的电路160进行适当的放大和结合，例如相减，以得到一个如信号线路162上的箭头所指示的电信号，表示转向轮47相对于穿过转向轮47中心轴152的基本上竖直的直线164的转动幅度(以及驾驶者的操作移动)，该电信号被输入电脑66中。从图5中可以看出，上面的描述和图示的两个超声波传感器142和144相对于转向轮47的位置，在对两个电输出信号158相减之后，提供一个输出信号162，仅表示车轮47相对于竖直轴164的旋转变化量。通过设置传感器142和144与车轮47的轮胎壁相距一个适当的距离，能够得到目标位置150，使得测量轮胎轴部分的平均值受轮胎表面的轮胎弯曲、灰尘、凸起标记等的影响最小。当汽车12在辊44上驾驶时允许有一些横向运动，通过使用两个传感器142和144，这种横向运动也可以在输出电信号162中进行补偿。电脑66中的软件对信号162进行终滤波，以去除任何剩余的抖动或其他噪声。超声波传感器142和144可以是“旗帜(BANNER)”牌的UGUAGE型传感器。也可以选择使用其他类型的传感器，例如基于激光或无线电波(例如微波)的传感器。
图3示出传感器142和144以及电子处理电路160与电脑66的连接。通过模拟软件利用操作动作在线路162上的信号，将虚拟景物影像转映到视屏装置20上(即，将影像转映到所有屏幕部分28、30和32上)，并与驾驶者的操作动作同步，从而增加“环绕的”虚拟现实环境的真实感。
较佳地，在支座146上对传感器142和144的安装为可调节安装，使得传感器142和144之间的空间能够改变以适应不同尺寸的转向轮47，如同一些机动车辆可能需要的那样，基于同样的原因，传感器142和144的高度也可以相对于测力计14的平台42可调节。还是对于包括控制传感装置140的设备10，较佳地，转向轮47并不被支撑在辊44上，因为这样降低了操作的“自然感觉”。因此辊44的上方可以放置一个转向轮47可以放置其上的平台或旋转平板(未示出)，以向转向轮47提供一个平面。否则，可以使用一种底盘测力计14，其中提供的辊44只用于前轮控制机动车辆的后驱动轮46。
所述的控制传感装置140，可以远程感知操作动作，从而只需要最少的操作人员参与或无需操作人员参与，就对于某特定车辆设置为可用状态，这样由于每辆车的更换时间最小化，提高了设备10的工作效率。
固定机构48(包括一个车辆接合组件，和致动器，如图3中参考标号118所示)由控制系统50(由图1和图3中参考标号50示意性地表示，而在其他图中未示出)远程操作。控制系统50包括位于操作控制台或操作间126中(只在图1中示意性地示出)的操作开关，所述操作控制台或操作间可位于例如底盘测力计14旁边，以控制各致动器的操作。所述控制开关可为“操纵杆”式开关，用来操作一个气动系统向各致动器提供动力，相应的“操纵杆”式开关可用于操作固定机构48的每个相应的致动器。测力计14还包括一个视像监视系统(只在图1中示意性地示出)，包括视像摄影机128用于观察车辆固定机构48的操作，并在视像屏幕130上至少显示所述车辆接合组件的运动，也有可能还显示各致动器的运动，视像屏幕130位于操作控制台或操作间126内，使得操作员在操作控制系统50的开关以按照所需移动所述车辆接合组件时，观察所述显示在视像屏幕130上的这种运动。技术人员应该理解，固定机构48和吊钩96必须具有足够的结构完整性，来适应它们将要承受的负载和作用力。
现在将描述用于模拟驾驶的设备10的操作。
在汽车12行驶到底盘测力计14上之前，将设置赛车模拟器10，使得前屏部分28将位于降低的位置，固定装置48将位于不操作位置，而导流板52将关闭。各辊对44也将被止动以有效锁定，以使汽车12行驶到各辊对44上。多个板(未示出)可位于各辊对44的辊44之间，这些板能够由操作员升起或降下。当这些板处于升起位置时，汽车12能够容易地行驶进入测力计14上的适当位置，而不必驶过辊44的“凸起”。当汽车12正确定位后，能够将这些板降下，使车轮46和47接触辊44，而将汽车12支撑在辊44上。当汽车12靠近底盘测力计14时，汽车12的条形码器件60或“赛车标签”62由阅读器64读取，电脑66以此开始调节测力计14，使辊对44的间隔适应于汽车12的前后车轮轴距。一旦汽车12已被行驶到辊对44上，如果汽车12被授权可以在赛车模拟器10中进行赛车，控制台126的操作员操作控制系统50使机构48将汽车12固定在适当位置。固定机构48的一个选择是在进站坡道16的附近提供一种设施(未示出)，用于使汽车12的驾驶者预先选择固定机构48的致动器118将要施加的制动压力。制动压力可在2-8巴之间。这使驾驶者可选择较大压力以提供更好的牵制，但却降低了可用马力，与之相反的是，选择较小的压力会有较大的可用马力，但车轮在辊44上旋转的可能性也较高。随后，电脑66进一步开始为汽车12设置赛车模拟器10。这可以根据阅读器/发射器64已从“赛车标签”62得到的汽车12相关数据来进行。于是电脑66在信号线路74上向致动器58传输适当的信号来升起导流板52。制动单元70也可以利用一个线路72上的信号、并通过辊对44施加一定的负载来使汽车12适用于赛车模拟。例如，可能需要某个“摇摆阻力”。现在，赛车模拟器10已适用于或设置为可开始进行模拟短程加速赛车。
电脑66包括模拟软件，例如对于1/4英里的短程加速赛车，一旦赛车模拟器10被设置为开始进行短程加速赛车，模拟软件就自动启动。该软件通过视觉显示系统在前屏部分28上为驾驶者开始而显示光序列，如同所知的1/4英里的短程加速赛车一样。在收到最后的开始之光时，驾驶者如同开始真正的赛车一样压下汽车12的加速器，显示在屏幕装置20上的虚拟景物影像，根据由各辊对44反馈得到的车轮46的速度而行进。模拟软件驱动电脑的影像发生器并驱动投影机22、24和26在视屏装置20上逼真显示赛场前面(在前屏部分28上)和侧面(在侧屏部分30和32上)的三维虚拟景物影像以及所经过的三维虚拟风景，如同驾驶者正在使用汽车12进行赛车一样，这些虚拟景物影像的行进，与通过各辊对44检测到的汽车12驱动轮46的速度同步。因此，所有由加速、换档和减速产生的速度改变都被检测并提供给电脑66来控制虚拟景物影像的行进。汽车12的驾驶者用他/她的眼睛注视视屏装置20的前屏部分28(视屏装置20可以相当大，例如每个屏幕部分可为4.5米×3.375米，以实现更强的真实感)，在自己的汽车12里体验参与真正短程加速赛车的感觉，而同时汽车12保持不动，且由固定机构48固定在底盘14上的适当位置。
在模拟赛车开始的同时，电脑66启动吹风扇80操作，而出口86配合吹风扇80，使空气吹到汽车12前方来冷却其引擎以持续进行模拟赛车。排气吸收管道54内的抽排气风扇82(见图4)，也在吹风扇80启动的同时由电脑66打开。
当1/4英里短程加速赛车结束时，驾驶者/汽车12组合完成比赛所用的时间显示在前屏部分28上，并由阅读器/发射器64传送到“赛车标签”62并保存在其中。因此，“赛车标签”62能够保存本次比赛的编号和时间数据，使得驾驶者在模拟短程加速赛车的开始和结束时，都能够使他/她的一系列模拟赛车的时间历史显示在前屏部分28上。
当在前屏部分28短暂显示驾驶者/汽车12的比赛时间之后，操作员操作控制系统50松开固定机构48，电脑66开始关闭导流板52，升起前屏部分28，并锁定各辊对44，因而，驾驶者能够驾驶汽车12向前离开底盘测力计14通过其出站坡道38。这样，赛车模拟器10准备通过其进站坡道16接收另一车辆。
当设备10包括控制传感装置140时，还可以用于模拟环道赛车，这与上述的模拟短程加速赛车的区别在于，控制传感装置140在环道赛车过程中，还操作将驾驶者的操作行为输入到电脑66中，模拟软件以此驱动电脑的影像发生器并驱动投影机22、24和26，将虚拟景物影像横向转映到视屏装置20上，并与驾驶者的操作行为同步。也就是说，虚拟景物影像实时地行进，且与驾驶者施加到驱动轮46上的功率和与驾驶者的操作行为都保持同步，即如装置140通过驱动轮47之一的运动所测得。这种行进涉及向前的虚拟道路，并显示为在汽车下方朝向汽车移动以模拟汽车向前飞驶，所述虚拟道路或其它影像横向转映以模拟汽车转向。视屏装置20有效提供一种“环绕”的三屏幕围绕显示，为驾驶者呈现超过200度的水平视野，这与多视景和高分辨率的行进影像(由模拟软件和视觉显示系统产生)相结合，为汽车12的驾驶者制造一个他/她个人的虚拟现实环境的幻觉，而通过驾驶者自己向汽车12施加动力和控制的行为而产生的视景变化，使得所述幻觉持续进行。
对于用于环道赛车的设备10，汽车12的转向轮47较佳地不由辊44支撑，可替代地，转向轮47可由辊44之间或其上方的支撑板(如上面所提到的)支撑。可选地，可使用一种类型的测力计14，其中包括的辊44仅用来支撑汽车12驱动轮46，而不支撑其转向轮47。
设备10可以用于驾驶训练而非环道赛车(在用于驾驶训练的情况下，模拟软件不需提供如上所述的用于短程加速赛车或环道赛车的开始过程)。设备10还可在已将汽车12固定到测力计14适当位置的情况下，用于驾驶训练，这样免除了驾驶学习者要拥有他/她自己的车辆的要求，并使得不需使用条形码器件60和/或“赛车标签”62。通常，用于驾驶训练的设备10将被设置为适用于后轮驱动而前轮从动的车辆。
较佳地，设备10还另外包括声光装置(未示出)，用于在模拟驾驶过程中在汽车12上产生声光效果，以增加模拟驾驶过程的真实感。较佳地，这种声光效果与屏幕装置20上的虚拟景物影像相配合，也就是说，例如，对于夜晚行驶，能够提供街道灯光效果，或者，对于体验模拟刹车的汽车12，能够产生尖利的轮胎声。以编程技术人员的能力，很容易实现提供模拟软件来驱动这种声光装置，并与虚拟景物影像的行进同步。
设备10还允许在模拟驾驶过程之前、之中或之后，通过包括包含程序的模拟软件来为赞助者发布广告，所述程序用于将适当的广告标记等显示在视屏装置20上。例如，在模拟赛车期间，广告可以作为驾驶者路经的路旁标记而出现。
除了已经描述的情况，在本发明范围内对设备10进行的各种修改可如上文中所述。例如，模拟赛车可以不是1/4英里短程加速赛车或环道赛车，例如可以是模拟公路赛车。较佳地，模拟软件还可使得通过数据输入设施90输入电脑66的操作员输入，有可能呈现给驾驶者意料之外的驾驶状况，例如，使车辆进行一种驾驶者希望由此恢复的模拟刹车。
所述测力计包括的辊对44可少于4对，例如，可以只包括两对辊，以旋转支撑车辆的驱动轮，驱动轮可以是前轮对或后轮对。在本发明的范围内，还可向诸如摩托车的两轮车辆提供赛车模拟器，在这种情况下，测力计组件可以包括一个支撑平台，该支撑平台包括针对摩托车前轮、或后轮、或前后轮的辊，或包括针对两个轮的可动支撑的转动平台类型。
所述的控制传感装置140可用于不同于上述设备10的模拟驾驶设备中。例如，取代三视屏装置120，而可使用一种视觉显示系统，具有单个前屏和用于该单个前屏的一个单独的投影机。这样的视觉显示系统能够向驾驶者传达足够的虚拟现实，以吸引潜在的用户使用所述模拟驾驶设备。
这里描述的本发明，除了上面具体描述的情况以外，还允许进行改变，修改和/或增加，应该理解，本发明包括在后附权利要求范围内的所有这些改变、修改和/或增加。
权利要求
1.一种用于检测机动车辆驾驶者操作行为的控制传感装置，所述机动车辆具有转向轮，用于机动车辆模拟驾驶设备中，所述控制传感装置包括两个传感器，每个传感器向目标发射信号并接收从所述目标反射的信号，该反射信号用于得出表示所述传感器与所述目标之间距离的输出电信号；和用于安装所述传感器的支座，其中所述传感器以间隔方式安装在所述支座上，所述传感器的取向使得在使用中每个传感器向所述转向轮上的目标位置发射信号，所述目标位置位于所述转向轮的同侧且相对于所述转向轮的中心反向相离，从而所述两个传感器的输出电信号能够被结合，以得出表示所述转向轮相对于穿过该转向轮的基本上竖直的中心轴线的操作移动的幅度的信号，用来检测机动车辆驾驶者的操作行为。
2.根据权利要求1所述的控制传感装置，其中所述传感器设置在所述支座上，使所述目标位置沿着一条基本上水平的直径线并相对于所述转向轮的中心基本上等距地相离。
3.根据权利要求1或2所述的控制传感装置，其中所述传感器为超声波传感器。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的控制传感装置，其中所述传感器被可调地安装在所述支座上，使所述传感器的间距对于不同直径的转向轮可变。
5.根据权利要求4所述的控制传感装置，其中所述传感器也被可调地安装在所述支座上，并在用于所述控制传感装置中时对于不同尺寸的转向轮垂直可调。
6.用于机动车辆模拟驾驶的设备，所述机动车辆具有至少一个驱动轮和至少一个转向轮，所述设备包括支撑物，用于可旋转地支撑所述机动车辆的驱动轮，使得当所述机动车辆的驾驶者控制所述驱动轮的旋转速度时该机动车辆保持静止；包含模拟软件用来为机动车辆驾驶者产生虚拟景物影像的电脑；和具有视屏的视觉显示系统，其中所述支撑物、电脑和视觉显示系统被可操作地相互连接，使得当所述驾驶者控制所述驱动轮的旋转速度时，所述模拟软件在所述视觉显示系统的视屏上产生虚拟景物影像供驾驶者观看，所述虚拟景物影像根据所述驱动轮的旋转速度而行进；并且进一步包括如权利要求1-5中任一权利要求所述的控制传感装置，当所述车辆至少一个转向轮位于所述支撑物上时，所述控制传感装置被可操作地连接到所述转向轮，其中所述电脑被编程，使得所述操作行为信号也影响所述模拟软件，使得在所述视屏上的虚拟景物影像相对于所述驾驶者的操作行为同步转映。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述模拟软件用于驾驶训练，所述设备包括机动车辆，该机动车辆被固定在所述支撑物的适当位置，以确保当所述机动车辆的驱动轮旋转时该机动车辆保持静止。
8.根据权利要求6或7所述的设备，其中所述用于可旋转地支撑所述机动车辆驱动轮的支撑物，是底盘测力计上的辊对。
全文摘要
包括两个超声波传感器(142，144)的装置，这两个传感器相对于车辆的转向轮(47)安装，每个传感器发射超声波信号到转向轮(47)上的目标位置，这些目标位置位于转向轮(47)的同侧，并且沿着一条基本上水平的直径线(154)相对于转向轮(47)的中心(152)等距地相离。每个传感器(142，144)提供表示该传感器与其目标位置之间距离的输出电信号，所述输出电信号被结合以提供表示转向轮(47)的操作运动幅度的信号。所述表示操作运动的信号能够用于模拟驾驶设备中，与驾驶者操作行为同步地转映电脑驱动的虚拟景物影像，以模拟车辆的驾驶。
文档编号G09B9/04GK1926399SQ200580006428
公开日2007年3月7日 申请日期2005年2月2日 优先权日2004年2月3日
发明者内维尔·詹姆斯·邦德 申请人:拽牫特格有限公司