一种用于飞行汽车的操作系统的制作方法

本实用新型涉及飞行汽车领域，具体来说，涉及一种用于飞行汽车的操作系统。

背景技术：

驾驶员驾驶汽车是通过操控方向盘、离合器、刹车、油门来达到控制汽车行驶的目的，而飞行员驾驶飞机是通过操控驾驶盘、脚蹬板来达到控制飞机飞行的目的。由于两者在操作习惯上存在较大的区别，从而给驾驶员驾驶飞行汽车带来了巨大的困难。

目前的飞行汽车的操纵方式存在以下两种方法，具体地：一种是通过结合导航系统的自动驾驶模式来操作飞行汽车，另一种是通过摇杆来操纵飞行汽车。前者虽然省了不少事，但是不能充分发挥驾驶员的操纵意愿，同时在应对突发事故时，不能有效地通过人的意愿来规避，而后者的摇杆操纵方式类似目前成熟的无人机遥控器操纵习惯，但是不能有效地与地面行驶操纵系统结合，如果将两套操纵分开，不仅需要额外的一套操纵机构，使操作空间变得十分狭小，操作空间范围变大，而且驾驶员的操作习惯上难以及时适应下来，空中飞行的驾驶操纵一般达到专业飞行员的水平才能通过。

此外，目前电子节气门类型汽车上的油门踏板上装有相应的传感器，驾驶员通过下踩油门踏板，使该传感器产生电信号，电信号传送至汽车控制器中心ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，ECU再发送指令给电子节气门相连的直流电机，电机带动节气门转动，使节气门开度发生变化，从而完成整个操纵过程。另外，目前转向助力类型汽车上的转向柱上也装有角度传感器，但该传感器同样只发送信号给汽车控制器中心ECU。此外，目前的离合器踏板有机械摩擦式，也有电磁式与液力式，而最主要的是机械摩擦式，这种形式没有传感器。另外，目前的刹车踏板是机械式结构，有气动式与液压式制动器，液压式制动是通过下踩刹车踏板带动真空泵的推杆活塞移动，油液移动到轮缸活塞后，两制动蹄绕支承销发生转动，从而使摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上，而气动式是通过下踩刹车踏板带动制动控制阀运动，使制动气室气压改变，驱动制动蹄移动，从而使摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种用于飞行汽车的操作系统，其解决了现有技术中飞行汽车在陆地行驶与空中飞行时，不同的操纵习惯带来的诸多不便问题，其通过在不改变汽车地面行驶的操纵习惯的前提下，来实现飞行汽车地面行驶与空中飞行的操纵过程，从而使得驾驶员操纵飞行汽车的过程变得简捷、通用、方便与可操作，同时，其也无需增加操纵机构。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于飞行汽车的操作系统。

该用于飞行汽车的操作系统包括：与离合器连接的离合器踏板；第一角度传感器，设置在离合器踏板上，第一角度传感器用于根据感测到的驾驶员的操作动作，产生角度信号；与制动装置连接的刹车踏板；开关传感器，设置在刹车踏板上，开关传感器用于根据感测到的驾驶员的操作动作，产生开关信号；飞行计算机，飞行计算机分别与第一角度传感器和开关传感器电连接，飞行计算机用于根据第一角度传感器和/或开关传感器感测到的信号，调整飞行汽车的飞行姿态；切换开关，切换开关与飞行计算机连接，切换开关用于切换飞行汽车的飞行模式和陆地模式。

根据本实用新型的一个实施例，操作系统还包括：方向盘、油门踏板，方向盘和转向结构连接，方向盘用于控制飞行汽车的转向，以及油门踏板与发动机油门连接，油门踏板用于控制飞行汽车的加速。

根据本实用新型的一个实施例，方向盘包括：盘体和转向轴，转向轴的相对两端分别与转向结构和盘体连接，转向轴上套设有第一壳体和第二角度传感器，第二角度传感器通过连接板与第一壳体连接，第一壳体和飞行汽车的车体连接。

根据本实用新型的一个实施例，第二角度传感器与飞行计算机电连接，在飞行模式的情况下，飞行计算机根据第二角度传感器的感测信号，控制飞行汽车实现偏航动作。

根据本实用新型的一个实施例，第二角度传感器包括第二壳体和空心轴，空心轴设置在第二壳体内，并且空心轴套设在转向轴的外侧，第一角度传感器通过空心轴感测转向轴转动的角度。

根据本实用新型的一个实施例，飞行汽车包括第三壳体，第三壳体内设有第一安装孔，刹车踏板包括第一枢转部，第一枢转部设于第一安装孔中，以及第一安装孔的内壁上设有开关传感器。

根据本实用新型的一个实施例，第一枢转部的两端分别延伸出一第一平板部和一第一按压部，刹车踏板还包括第一弹簧，第一弹簧的两端分别抵接于第一平板部与第一安装孔内壁，第一弹簧用于使踩踏第一按压部之后使第一平板部恢复原位。

根据本实用新型的一个实施例，开关传感器与飞行计算机电连接，在驾驶员按压刹车踏板时，第一平板部向上与开关传感器抵接，开关传感器感测到开关信号，飞行计算机将开关信号和其他感测信号组合，控制飞行汽车实现不同的飞行姿态。

根据本实用新型的一个实施例，飞行汽车包括第四壳体，第四壳体内设有第二安装孔，离合器踏板包括第二枢转部，第二枢转部设于第二安装孔中，第二枢接部在转动中心处装设有第一角度传感器，在驾驶员按压离合器踏板时，第一角度传感器感测到角度信号，飞行计算机将开关信号和角度信号组合，控制飞行汽车实现俯仰动作

根据本实用新型的一个实施例，第二枢转部的两端分别延伸出一第二平板部和一第二按压部，离合器踏板还包括第二弹簧，第二弹簧的两端分别抵接于第二平板部与第二安装孔内壁，第二弹簧用于在驾驶员踩踏第二按压部之后使第二平板部恢复原位。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型通过在离合器踏板上设置角度传感器，还在刹车踏板上设置开关传感器，以及通过飞行计算机根据上述角度传感器和/或开关传感器感测到的信号，调整飞行汽车的飞行姿态，从而在不改变驾驶员驾驶汽车的操纵习惯的基础上，通过设置在操纵装置上传感器产生的感测信号，来调整飞行汽车的飞行姿态，进而可快速地学习并掌握飞行汽车的空中模式时的操纵动作，从而解决了现有技术中飞行汽车在陆地行驶与空中飞行时，不同的操纵习惯带来的诸多不便问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的用于飞行汽车的操作系统的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的方向盘和第二角度传感器的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的刹车和开关传感器的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的离合器和第一角度传感器、或油门和第三角度传感器的示意图；

图5是根据本实用新型实施例的飞行汽车的升力单元的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种用于飞行汽车的操作系统。

如图1所示，根据本实用新型实施例的用于飞行汽车的操作系统包括：与离合器连接的离合器踏板；第一角度传感器3，设置在离合器踏板上，第一角度传感器3用于根据感测到的驾驶员的操作动作，产生角度信号；与制动装置连接的刹车踏板；开关传感器5，设置在刹车踏板上，开关传感器5用于根据感测到的驾驶员的操作动作，产生开关信号；飞行计算机1，飞行计算机1分别与第一角度传感器3和开关传感器5电连接，飞行计算机1用于根据第一角度传感器3和/或开关传感器5感测到的信号，调整飞行汽车的飞行姿态；切换开关2，切换开关2与飞行计算机1连接，切换开关2用于切换飞行汽车的飞行模式和陆地模式。

借助于本实用新型的上述技术方案，通过在离合器踏板上设置角度传感器，还在刹车踏板上设置开关传感器，以及通过飞行计算机根据角度传感器和/或开关传感器感测到的信号，调整飞行汽车的飞行姿态，从而在不改变驾驶员驾驶汽车的操纵习惯的基础上，通过设置在操纵装置上传感器产生的感测信号，来调整飞行汽车的飞行姿态，进而可快速地学习并掌握飞行汽车的空中模式时的操纵动作，从而解决了现有技术中飞行汽车在陆地行驶与空中飞行时，不同的操纵习惯带来的诸多不便问题。

为了更好的描述本实用新型的技术方案，下面通过具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细的描述。

本实用新型的技术方案对飞行汽车在陆地行驶时的的驾驶模式与现有技术中驾驶员驾驶汽车的驾驶习惯一致，本实用新型通过对飞行汽车的飞行模式的驾驶方式进行设置，通过设置在操纵装置上传感器产生的感测信号，来调整飞行汽车的飞行姿态，从而驾驶员在飞行模式下驾驶飞行汽车无需改变驾驶员的操纵习惯，同时，该技术方案还使得驾驶员操纵飞行汽车的过程变得简捷、通用、方便与可操作，同时，其也无需增加操纵机构。

如图1所示，本实用新型中的用于飞行汽车的操作系统包括：第一角度传感器3、第二角度传感器4、开关传感器5、第三角度传感器6，其中，第一角度传感器3设置在离合器踏板上，该离合器踏板和飞行汽车的离合器连接，第二角度传感器4设置在方向盘的转向轴上，该方向盘和飞行汽车的转向结构连接，开关传感器5设置在刹车踏板上，该刹车踏板和飞行汽车的制动装置连接，第三角度传感器6设置在油门踏板上，该油门踏板和飞行汽车的发动机油门连接，上述多个传感器根据驾驶员对其对应的操作装置的操作动作，产生感测信号，并将感测信号发送至飞行计算机1，该飞行计算机1分别与第一角度传感器3、第二角度传感器4、开关传感器5和第三角度传感器6连接，该飞行计算机1通过接受感测信号，并根据接受到的感测信号，确定该感测信号对应的飞行汽车的操作指令，例如，根据本实用新型的一个实施例，该第二角度传感器4感测到驾驶员左打方向盘，从而该的角度传感器4产生角度信号，并将该角度信号发送到飞行计算机1上，该飞行计算机1根据接收到的角度信号，同时确定刹车踏板是否被踩踏，在该刹车的踏板未被踩踏的情况下，该飞行计算机1确定该第一角度信号对应的飞行汽车的飞行姿态为左转，随后产生一个指令去控制对应的伺服电机，使得该飞行汽车在飞行模式下能够实现左转动作。此外，图1还示出了伺服电机7、伺服电机8、伺服电机9、伺服电机10均与飞行计算机1连接，同时，上述多个伺服电机均受该飞行计算机1的控制。同时，该操作系统还包括：切换开关2，该切换开关2与飞行计算机1连接，该切换开关2能够切换飞行汽车的陆地模式和空中模式，同时，上述多个传感器和飞行计算机1均在飞行汽车的空中模式时起作用，而在飞行汽车处于陆地模式时，上述多个传感器和飞行计算机1均不会影响驾驶员对飞行汽车的正常驾驶。

此外，当然可以理解，虽然图1中示出了四个传感器和四个伺服电机，但是，本领域的人员能够理解，本领域的技术人员可根据实际需求对传感器和伺服电机进行设置，例如，根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，飞行汽车的刹车踏板具有两个相对设置的第三壳体18，在两个第三壳体18上均设有开关传感器5，本实用新型对此不做限定。

另外，从图2可以看出，该方向盘包括盘体11和转向轴12，该盘体11固定设置在转向轴12上，而该转向轴12的另一端与飞行汽车的转向系统连接，从而驾驶员能够通过转动盘体11将转矩传递给转向轴12，同时，该转向轴12上套设有第一壳体13和第二角度传感器4，该第一壳体设置在靠近盘体11的一侧，该第一壳体13为转向轴12的壳体，该转向轴12可在第一壳体13内转动，在第一壳体13一端连接盘体11，在第一壳体13的另一端上还设有第二角度传感器4，该第二角度传感器4集成了空心轴14与第二壳体15，其中，空心轴14为空心柱体结构，并且空心轴14绕第二壳体15转动，该空心轴14套设在转向轴12上，通过这种结构，能够使得第二角度传感器4能够随转向轴12一起转动，进而能够检测方向盘的转动角度和转动方向等信息。此外，第二壳体15上设有接口17，该接口17能够将第二角度传感器4感测的角度信号发送至飞行计算机1，即该接口17用于第二角度传感器4和飞行计算机1的通信。另外，该第一壳体13和飞行汽车的车体连接，第二壳体15通过固定板16连接在第一壳体13上，从而能够准确感测方向盘的转动信息。

此外，从图3可以看出，该刹车踏板包括第三壳体18，同时该第三壳体18内设有第一安装孔24，该刹车踏板还包括第一枢转部23，第一枢转部23设于第一安装孔24中，以及第一安装孔24的内壁上设有开关传感器5，此外，该第一枢转部23的两端分别延伸出一第一平板部22和一第一按压部19，刹车踏板还包括第一弹簧21，第一弹簧21的两端分别抵接于第一平板部22与第一安装孔24的内壁，该第一弹簧21能够使踩踏第一按压部19之后使第一平板部恢复原位，此外，该开关传感器5用于感测第一枢转部23是否转动到开关传感器5的有效的感测范围内，具体地：在刹车踏板未被踩踏时，第一枢转部23不处于开关传感器5有效的感测范围，输出为“关”信号；在刹车踏板被踩踏时，第一枢转部23进入开关传感器5的有效的感测范围内，输出为“开”信号，当然“开”与“关”信号可能是低电平也可能是高电平，这可根据传感器连接电路来设定，随后该开关传感器5将感测带的开关信号发送至飞行计算机1。

另外，从图4可以看出，该离合器踏板包括第四壳体25，第四壳体25内设有第二安装孔29，离合器踏板包括第二枢转部27，第二枢转部27设于第二安装孔29中，第二枢接部27在转动中心处装设有第一角度传感器3，同时，第二枢转部27的两端分别延伸出一第二平板部30和一第二按压部26，离合器踏板还包括第二弹簧28，第二弹簧28的两端分别抵接于第二平板部30与第二安装孔30的内壁，第二弹簧28使得驾驶员踩踏第二按压部26之后使第二平板部30恢复原位。此外，该第一角度传感器3和上述第二枢转部27同心设置并相对转动，其中，该第一角度传感器3为霍尔式角度传感器，即通过将第一角度传感器3与第二枢转部27同心设置，两者在相对转动的情况下，发生磁场强弱变化，从而实现信号的强弱变化，另外，第一角度传感器3包括传感器的壳体与轴体，壳体与轴体之间可以相对转动，壳体与活动端的枢转连接，轴体与第二枢转部27连接，由于角度传感器本身有相对转动才会有角度信号产生，所以其壳体与轴体在感测时一定是一个固定、另一个相对转动。此外，本领域的技术人员还可根据实际需求对第一角度传感器3进行设置，例如，根据本实用新型的一个实施例，该第一角度传感器3为电位器式传感器，同时该第一角度传感器3可设置在第二安装孔29的内壁上，从而通过第二枢转部27的转动来改变电路中电阻大小，来实现信号的强弱变化，还可将该第一角度传感器3看作弧形的滑动变阻器，本实用新型对此不做限定。

此外，当然可以理解，由于离合器和油门的结构类似，该飞行汽车包括第五壳体，第五壳体内设有第三安装孔，油门踏板包括第三枢转部，第三枢转部设于第三安装孔中，第三枢接部在转动中心处装设有第三角度传感器6，此外，第三枢转部的两端分别延伸出一第三平板部和一第三按压部，油门踏板还包括第三弹簧，第三弹簧的两端分别抵接于第三平板部与第三安装孔内壁，第三弹簧使得驾驶员踩踏第三按压部之后使第三平板部恢复原位，其类似的结构可参考图4。

另外，伺服电机控制对应发动机节气门开度大小，发动机带动安装在飞行汽车固定位置的升力单元运转，飞行汽车的姿态随各个升力单元运转转速的变化而变化。

此外，从图5可以看出，在飞行汽车的车身上设置的多个升力单元的数量为四个，上述四个升力单元具体包括升力单元n1、升力单元n2、升力单元n3、升力单元n4。此外，虽然图5示出了四个升力单元，但本领域的技术人员跟根据实际需求对升力单元的数量和设置位置进行设置，例如，根据本实用新型的一个实施例，在飞行汽车的车身上设置八个升单元，并且上述八个升力单元两两的设置在图5中的四个升力单元的位置，本实用新型对此不作限定。

下面通过表1对本实用新型的技术方案进行详细说明。

表1

在上述表1可以看出，四个升力单元的转速变化能够实现飞行汽车的不同的飞行姿态，具体地：

驾驶员对油门的踏板的操作能够实现飞行汽车的升降的飞行姿态，例如，在驾驶员在向下踩踏油门的踏板的情况下，第三角度传感器6产生角度信号1，飞行计算机1接收产生上述角度信号1，并根据该角度信号1，确定飞行汽车的飞行姿态为上升，并将上述四个升力单元的转速控制为相同，而在驾驶员在向上抬油门的踏板的情况下，第三角度传感器6产生一个角度信号2，飞行计算机1接收产生的角度信号2，并根据该角度信号2，确定飞行汽车的飞行姿态为下降，并将上述四个升力单元的转速控制为相同；

驾驶员对离合器的踏板和刹车踏板的操作能够实现飞行汽车的俯仰的飞行姿态，例如，在驾驶员在不踩刹车的踏板，同时向下踩踏离合器的踏板的情况下，第一角度传感器3产生一个角度信号3，飞行计算机1接收产生的角度信号3，并根据该角度信号3，确定飞行汽车的飞行姿态为前俯，并将上述四个升力单元的转速设置为n1＝n2<n3＝n4，同时升力单元n3、升力单元n4大于升力单元n1、升力单元n2的幅度由角度大小来确定，下面的情况类似，之后在驾驶员在向上抬离合器的踏板的情况下，该第一角度传感器3产生一个角度信号4，飞行计算机1接收产生的角度信号4，并根据该角度信号4，确定飞行汽车的飞行姿态为后仰，并将上述四个升力单元的转速设置为n1＝n2>n3＝n4。此外，另一种情形是：驾驶员想先实现后仰动作，那么必须结合刹车的踏板来实现，例如，在驾驶员在向下踩踏刹车的踏板、再向下踩踏离合器的踏板的情况下，该第一角度传感器3产生一个角度信号3，刹车踏板产生一个开关信号，飞行计算机1接收产生的角度信号3与开关信号1，并根据该角度信号3与开关信号1，确定飞行汽车的飞行姿态为后仰，并将上述四个升力单元的转速设置为n1＝n2>n3＝n4，之后在驾驶员在下踩踏刹车的踏板、再向上抬离合器的踏板的情况下，该第一角度传感器3产生一个角度信号4与开关信号2，飞行计算机1接收产生的角度信号4与开关信号2，并根据该角度信号4与开关信号2，确定飞行汽车的飞行姿态为前俯，并将上述四个升力单元的转速设置为n1＝n2<n3＝n4；

驾驶员对刹车的踏板和方向盘的操作能够实现飞行汽车的横滚姿态，例如，在驾驶员向下踩踏刹车的踏板以及方向盘向左打的情况下，该开关传感器5产生一个开关信号1，第二角度传感器4产生一个角度信号5，飞行计算机1接收产生的开关信号1和角度信号5，产生一个组合信号，并根据该组合信号，确定飞行汽车的飞行姿态为左翻，并将上述四个升力单元的转速设置为n1＝n3<n2＝n4，而在驾驶员向下踩踏刹车的踏板以及方向盘向右打的情况下，该开关传感器5产生一个开关信号2，第二角度传感器4产生一个角度信号6，飞行计算机1接收产生的开关信号2与角度信号6，并根据该开关信号2与角度信号6，产生一个组合信号，从而根据该组合信号，确定飞行汽车的飞行姿态为右翻，并将上述四个升力单元的转速设置为n1＝n3>n2＝n4，此外，在飞行汽车处于飞行模式的情况下，并且在方向盘、离合器、油门均处于初始的状态下，驾驶员脚踩刹车从而控制飞行汽车实现悬停动作，以及在悬停信号发生时，如果其他信号发生改变，姿态信号响应地改变；

驾驶员对方向盘的操作能够实现飞行汽车的偏航姿态，例如，在驾驶员在向不踩踏刹车的踏板以及方向盘向左打的情况下，该第二角度传感器4产生一个角度信号5，飞行计算机1接收产生的角度信号5，并根据该角度信号5，确定飞行汽车的飞行姿态为左转，并将上述四个升力单元的转速设置为n1＝n4<n2＝n3，而在驾驶员不踩踏刹车的踏板以及方向盘向右打的情况下，该第二角度传感器4产生一个角度信号6，飞行计算机1接收产生的角度信号6，并根据该角度信号6，确定飞行汽车的飞行姿态为右转，并将上述四个升力单元的转速设置为n1＝n4>n2＝n3。

此外，上述飞行姿态可相互独立，同时也可为两组或多组动作的组合，例如，在脚踏离合器的同时，转动方向盘，同时加油门，则产生的动作是横滚、俯仰与升降组合后的动作。

另外，下面再次通过表2对本实用新型的技术方案进行详细说明。

表2

上述表2为传感器信号与姿态变化之间的一一对应关系，其中“——”代表不参与组合的信号，“+”代表增强信号，“-”代表减弱信号，“00”代表初始位置信号，“1”代表开信号，“0”代表关信号。

此外，从表2中可以看出，除了悬停，其它姿态均可以相互之间产生组合动作。(注：悬停是一种升降姿态中一种特殊的状态，它在飞行器的安全性设计中占有十分重要的地位，只要是能上升离地，那么在特定的油门角度时它就可以在空中悬停，也就是说悬停状态下所控制的升力单元的速度是一定的，如果驾驶员想在某一高度时得到悬停姿态，那么驾驶员首先得将油门加到一定程度，然后减小油门，再维持该油门角度，那么就会得到悬停状态；另一方面，设定存在开关传感器5的开信号时，油门的初始状态所控制的升力单元速度是悬停状态下的速度，那么，通过刹车给一个开关信号，同时上抬油门直到回复到初始状态，此时这两个信号组合后就是悬停信号，如表2所示。由此可见，两种悬停状态可以相互切换，例如：没带刹车时，控制油门可以实现悬停，但该悬停状态不是很稳定。在此状态下，下踩刹车，同时逐渐减小油门直到完全松开，此时又转为悬停状态，并且该悬停状态稳定，因为开关传感的“开”或“关”信号在一定的角度范围内是不变化的。在此状态下，松开刹车，飞行汽车开始下降，因此驾驶员应该逐渐加大油门，此时飞行汽车下降速度减小，当减小至0时，又转化为悬停状态。)

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过在离合器踏板上设置角度传感器，还在刹车踏板上设置开关传感器，以及通过飞行计算机根据上述角度传感器和/或开关传感器感测到的信号，调整飞行汽车的飞行姿态，从而在不改变驾驶员驾驶汽车的操纵习惯的基础上，通过设置在操纵装置上传感器产生的感测信号，来调整飞行汽车的飞行姿态，进而可快速地学习并掌握飞行汽车的空中模式时的操纵动作，从而解决了现有技术中飞行汽车在陆地行驶与空中飞行时，不同的操纵习惯带来的诸多不便问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。