一种模拟驾驶操作系统的制作方法

本发明涉及模拟驾驶技术领域，特别是一种模拟驾驶操作系统。

背景技术：

随着汽车普及率的提高，想学习驾驶技能的人员越来越多，驾培考试也越来越难，大家都想快速地提高自己的驾驶技术，通过驾培考试。因此，对驾驶员腿部、脚部力量训练，以及眼手脚的协调性训练非常有必要。腿部、脚部力量掌握地轻重与否，对汽车的坡道起步(针对手动挡汽车)、起动平稳性(针对自动挡汽车)、刹车平稳性等驾驶技能的提高有着巨大的帮助。但是目前，驾驶学习者实操的机会太少，而传统的模拟驾驶系统价格比较昂贵，体积较大。驾培人员很难人均一台操作，如果要想实际操作模拟系统，则必须到驾校去按时间、按次序地排队才能上机操作，学习效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种经济实惠、方便操作的模拟驾驶操作系统，从而帮助驾培人员提高驾驶水平，降低培训成本。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种模拟驾驶操作系统，包括模拟驾驶器、PLC控制器和显示屏，模拟驾驶器、显示屏分别和PLC控制器连接，其中：

所述模拟驾驶器，包括根据真实车辆结构设置的操作部件，还包括与各个操作部件配套的传感器，模拟驾驶器接收用户的操作动作，并将操作动作通过传感器转换为电信号输入至PLC控制器；

PLC控制器，根据接收到的操作动作信号，转换为对车辆的驾驶状态信号，并输入至显示屏；

显示屏，将用户的操作动作，显示为相应的车辆驾驶状态。

进一步地，所述模拟驾驶器中，操作部件包括方向盘、变速杆、制动杆、离合器踏板、加速踏板、制动踏板，离合器踏板、加速踏板、刹车踏板上分别设置压力变送器和速度传感器。

进一步地，模拟驾驶器将操作动作通过传感器转换为电信号输入至PLC控制器，具体如下：

模拟驾驶器将6个档位限位信号，以及左转限位、右转限位、手刹限位、雨刮器、点火开关信号，均发送至PLC控制器的开关量输入端，6个档位限位信号包括1档限位信号、2档限位信号、3档限位信号、4档限位信号、5档限位信号、倒挡限位信号；

模拟驾驶器将离合踏板、加速踏板、刹车踏板所对应压力变送器、速度传感器的输出信号，均发送至PLC控制器的模拟量输入端。

进一步地，所述PLC控制器根据接收到的操作动作信号，转换为对车辆的驾驶状态信号，所述驾驶状态信号包括PLC控制器开关量输出端输出的左转、右转、倒车、刹车、喇叭，以及步进电机的脉冲输出、方向输出信号，上述信号通过指示灯、扬声器、步进电机进行显示。

进一步地，所述显示屏将用户的操作动作，显示为相应的车辆驾驶状态，具体如下：

显示屏分为操作画面和系统报警画面，操作画面包括档位显示，脚踩加速踏板、离合踏板、刹车踏板的压力显示，转向灯，刹车灯，倒车灯，启动灯，上机次数记录、上机开机时间设定、结束时间设定、转速表速度显示。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)能使驾培人员在培训期间提高手眼脚的协调能力；(2)结合触摸屏上显示的离合踏板、刹车踏板、加速踏板力的数值，能对驾培人员脚部、腿部的力量轻重与否的掌握大有帮助，对今后在路考中坡道起步技能的掌握(针对手动挡汽车)、起动平稳性操作(针对自动挡汽车)、刹车平稳性的操作有很大地帮助，提高驾培考试的通过率；(3)可移植性好：通过对PLC程序的修改，本系统也可以改造成老人康复训练器材，进行眼手脚的协调康复训练。

附图说明

图1是本发明模拟驾驶操作系统的结构框图。

图2是本发明模拟驾驶操作系统的PLC原理图。

图3是本发明模拟驾驶操作系统的显示屏示意图，其中(a)为操作画面图，(b)为系统报警画面图。

具体实施方式

结合图1，本发明模拟驾驶操作系统，包括模拟驾驶器、PLC控制器和显示屏，模拟驾驶器、显示屏分别和PLC控制器连接，其中：

所述模拟驾驶器，包括根据真实车辆结构设置的操作部件，还包括与各个操作部件配套的传感器，模拟驾驶器接收用户的操作动作，并将操作动作通过传感器转换为电信号输入至PLC控制器；

PLC控制器，根据接收到的操作动作信号，转换为对车辆的驾驶状态信号，并输入至显示屏；

显示屏，将用户的操作动作，显示为相应的车辆驾驶状态。

进一步地，所述模拟驾驶器中，操作部件包括方向盘、变速杆、制动杆、离合器踏板、加速踏板、制动踏板，离合器踏板、加速踏板、刹车踏板上分别设置压力变送器和速度传感器。

进一步地，模拟驾驶器将操作动作通过传感器转换为电信号输入至PLC控制器，结合图2，具体如下：

模拟驾驶器将6个档位限位信号，以及左转限位、右转限位、手刹限位、雨刮器、点火开关信号，均发送至PLC控制器的开关量输入端，6个档位限位信号包括1档限位信号、2档限位信号、3档限位信号、4档限位信号、5档限位信号、倒挡限位信号；

模拟驾驶器将离合踏板、加速踏板、刹车踏板所对应压力变送器、速度传感器的输出信号，均发送至PLC控制器的模拟量输入端。

进一步地，所述PLC控制器根据接收到的操作动作信号，转换为对车辆的驾驶状态信号，所述驾驶状态信号包括PLC控制器开关量输出端输出的左转、右转、倒车、刹车、喇叭，以及步进电机的脉冲输出、方向输出信号，上述信号通过指示灯、扬声器、步进电机进行显示。

进一步地，所述显示屏将用户的操作动作，显示为相应的车辆驾驶状态，具体如下：

如图3(a)～(b)，显示屏分为操作画面和系统报警画面，操作画面包括档位显示，脚踩加速踏板、离合踏板、刹车踏板的压力显示，转向灯，刹车灯，倒车灯，启动灯，上机次数记录、上机开机时间设定、结束时间设定、转速表速度显示。

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

本实施例中模拟驾驶操作系统，用于驾培人员在培训期间的训练。

该系统由方向盘、变速杆、制动杆、离合器踏板、加速踏板、制动踏板、交流步进电机、步进电机控制器、触摸屏仪表盘、转向灯、点火开关、喇叭等构成。

结合图1～3，将6个档位(1档、2档、3档、4档、5档、倒挡)限位信号、以及左转限位、右转限位、手刹限位、点火开关等分别接入PLC控制器的开关量输入端，再将离合踏板、加速踏板、刹车踏板的压力变送器、速度传感器分别接入PLC控制器模拟量输入端，PLC控制器开关量输出端分别接左转、右转、倒车、刹车、喇叭、步进电机的脉冲输出、方向输出等输出信号。

根据汽车实际操作的工作原理，对PLC进行编程，在触摸屏上进行画面组态。触摸屏画面分为操作画面和系统报警画面。内容有档位显示，脚踩加速踏板、离合踏板、刹车踏板的压力显示(用Kg表示)、转向灯、刹车灯、启动灯、上机次数记录、上机开机时间设定、结束时间设定、转速表速度显示等。

通过对本模拟驾驶操作系统的多次操作训练，能使驾培人员在培训期间提高手眼脚的协调能力；结合触摸屏上显示的离合踏板、刹车踏板、加速踏板力的数值，能对驾培人员脚部、腿部的力量轻重与否的掌握大有帮助，对今后在路考中坡道起步技能的掌握(针对手动挡汽车)、起动平稳性操作(针对自动挡汽车)、刹车平稳性的操作有很大地帮助，提高驾培考试的通过率。

实施例2

本实施例中模拟驾驶操作系统，用于老人康复训练器材。

该系统由方向盘、变速杆、制动杆、离合器踏板、加速踏板、制动踏板、交流步进电机、步进电机控制器、触摸屏仪表盘、转向灯、点火开关、喇叭等构成。

结合图1～3，将6个档位(1档、2档、3档、4档、5档、倒挡)限位信号、以及左转限位、右转限位、手刹限位、点火开关等分别接入PLC控制器的开关量输入端，再将离合踏板、加速踏板、刹车踏板的压力变送器、速度传感器分别接入PLC控制器模拟量输入端，PLC控制器开关量输出端分别接左转、右转、倒车、刹车、喇叭、步进电机的脉冲输出、方向输出等输出信号。

本模拟驾驶操作系统可用于老人康复训练器材，如脑梗患者经过医学治疗后期，进行康复训练时，需要进行眼手脚的协调训练。

本模拟驾驶器体积小、制作成本低，可以根据需要随时修改程序。不同于市场上的一些模拟驾驶器，体积大、价格昂贵、不能根据客户的需要随时更改程序。