CN109994014A - 一种驾驶模拟器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驾驶模拟器，该驾驶模拟器包括底座及底座上的驾驶舱；其中，所述驾驶舱包括前舱和后舱，所述前舱设置有方向盘、显示器和用于带动显示器升降的升降机构，所述后舱还包括座椅；所述底座或前舱内设有主控器；所述前舱底部设置有刹车踏板和油门踏板；所述方向盘、刹车踏板、油门踏板上分别设有相应的检测传感器，所述检测传感器与主控器相连接。本发明所公开的驾驶模拟器具有结构简单、使用方便、成本较低等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种驾驶模拟器，属于车辆驾驶模拟技术领域。
背景技术
随着汽车工业的发展，人民生活水平的提高，汽车逐步走入平常百姓家庭，方便了生活，提高了工作节奏，改善了人们生活工作质量。学习驾驶技术的人数迅速增长，新学员在培训过程中，因为是初期接触驾驶，对汽车驾驶的认识处在一种陌生状态，会产生心理上的紧张和行动上的拘束，如此一来对车辆的破坏性很大，另外对学员和旁人的人身安全都构成很大威胁，为此，人们就研究了不同类型的驾驶模拟器，使新学员在模拟器上熟悉车内的布局及操作，例如刹车装置、离合器及油门的位置，还可以熟悉方向盘操作情况，这样一来就减少了新学员对教练车的破坏，降低了训练成本，减少了对道路空间的占用，同时也确保了学员和旁人的人身安全。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种驾驶模拟器，以解决新学员初期驾驶教练车会带来安全隐患的问题，以及现有教练车在训练过程中占用大量道路空间及油耗成本高的问题，具有结构简单、使用方便、成本较低等特点。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种驾驶模拟器，包括底座及底座上的驾驶舱；其中，所述驾驶舱包括前舱和后舱，所述前舱设置有方向盘、显示器和用于带动显示器升降的升降机构，所述后舱还包括座椅；所述底座或前舱内设有主控器；所述前舱底部设置有刹车踏板和油门踏板；所述方向盘、刹车踏板、油门踏板上分别设有相应的检测传感器，所述检测传感器与主控器相连接。
优选的，所述前舱内部包括升降机构，所述升降机构与显示器相连接。
优选的，所述升降机构包括电机和滚珠丝杆，电机通过联轴器与滚珠丝杆相接，滚珠丝杆穿过滑台，显示器固定在滑台上。电机优选步进电机。
优选的，所述底座下方安装有多个脚轮。
优选的，所述脚轮优选万向轮。
优选的，所述脚轮带有脚杯。
优选的，所述驾驶模拟器还包括一个计算机主机，所述计算机主机安装在底座内或者前舱内。所述主机与主控器相连接，互传数据信息。所述可升降显示器的数据线与所述主机相连接。所述主机通过有线或者无线设备与外部进行数据传输。
优选的，所述前舱上还设有触摸屏或功能键，用于人机交互。
优选的，所述前舱上还设有身份识别装置，其与主控器连接；所述身份识别装置包括IC卡识别模块、指纹识别模块、图像识别模块等。所述身份识别装置采集驾驶员身份数据信息，并发送给主控器。
优选的，所述功能键包括确认键、取消键及上、下、左、右选择键。
优选的，所述方向盘后方设有钥匙插孔或发动机启停按键，其与信号采集器连接。
优选的，所述驾驶模拟器包括挡杆，挡杆包括自动挡挡杆或者手动挡挡杆。当所述挡杆为手动档时，前舱底部还设有离合器踏板，其与刹车踏板、油门踏板从左往右依次排列，通过相应的传感器与主控器连接。
优选的，主控器采用ARM架构芯片，计算机主机采用X86架构芯片。
优选的，所述显示器为单屏显示器或者多屏显示器。
优选的，所述显示器为曲面屏显示器。
优选的，所述模拟器底座通过自由度平台与驾驶舱连接，所述自由度平台包括三组或者六组顶升组件。
优选的，所述顶升组件的数量为三组，呈三角式分布；每组包括驱动器以及对称设置于驱动器两侧的两个传动杆、两个连接件、两个撑杆，所述驱动器与主控器电气连接，并驱动连接两侧传动杆的一端；所述传动杆的另一端与连接件固定连接，且连接件与撑杆的一端活动连接，撑杆的另一端与顶板活动连接。
优选的，每组顶升组件还包括两组对称设置的导轨及两个与导轨相适配的滑块，连接件固定于滑块上，导轨固定于底板上。
优选的，所述导轨远离驱动器的一端设有限位块，防止滑块脱轨。
优选的，所述底板上设置有三组位置传感器，均与信号采集器连接，一组位置传感器对应一组顶升组件。
本发明提供的一种驾驶模拟器，相对于现有技术，具有以下优点：
(1)显示屏采用可升降设计，便于运输和保护显示器；在模拟器教学课堂上，通过调整显示器的高度，可以让驾驶人清楚地看到课堂前部的黑板或者投影屏幕，便于培训教学。
(2)有别于传统的驾驶模拟器采用单一中央处理器的结构，本发明采用两个中央处理器，主控器主要接收和处理多个采集装置的信号，不需要处理图像信号，采用低功耗ARM架构芯片即可，不需要采用价格昂贵的X86架构芯片。
(3)采用脚轮和脚杯设计，便于驾驶模拟器的运输和安置。
(4)本发明所公开的驾驶模拟器让驾驶者全方位的感受汽车驾驶，不仅能让驾驶者体会到汽车在道路上的各种行驶感受还能全方位的体验到操作刹车、档位、油门及方向盘时的各种视觉和声觉上的感受，同时驾驶者在操作各种动作时，涉及到有仪表显示操作的在仪表盘内的仪表或显示器上还发生相应的数据变化。
附图说明
图1为实施例1的驾驶模拟器结构图；
图2为实施例1的驾驶模拟器的剖视图；
图3为实施例1的中的升降机构结构图；
图4为实施例2的驾驶模拟器立体图；
图5为实施例3的驾驶模拟器结构图；
图6为实施例3的驾驶模拟器的自由度平台结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种驾驶模拟器，包括底座1及底座上的驾驶舱，所述驾驶舱包括前舱2和后舱3；其中所述前舱2上设置有方向盘4，前舱2顶部设置有可升降的显示器5，所述后舱3内部包括座椅6，所述底座或前舱内设有主控器14。所述主控器与电源模块相连。所述前舱2内部设置有刹车踏板和油门踏板；所述方向盘、刹车踏板、油门踏板上分别设有相应的检测传感器，所述检测传感器与主控器14相连接。
如图2所示，所述前舱内部包括升降机构7，所述升降机构7与显示器5相连接。
如图3所示，所述升降机构7包括电机8和滚珠丝杆9，电机8通过联轴器10与滚珠丝杆9相接，滚珠丝杆9用于带动滑台11上下滑动，显示器5固定在滑台11上。电机8优选步进电机。
如图1所示，所述底座1下方安装有4个脚轮12。
如图2所示，所述脚轮12优选万向轮。
如图2所示，所述脚轮12带有脚杯13。
如图2所示，主控器14布置在前舱2内。所述模拟器还包括一个计算机主机15，所述计算机主机15安装在底座1内，所述主机15与主控器14通过线缆相连接，所述可升降显示器5通过线缆与所述主机15相连接，用于虚拟仿真3D显示。所述主机15通过有线或者无线设备与外部进行数据传输。其中，主控器主要用于接收和处理多个采集装置的信号，不需要处理图像信号，优选低功耗ARM架构芯片。计算机主机15可采用X86架构芯片。
所述前舱2上还设有触摸屏或功能键，用于人机交互，可设置在座椅6的右下方，便于操作。其中，所述功能键包括确认键、取消键及上、下、左、右选择键。
所述前舱2上还设有身份识别装置，其与主控器14连接；所述身份识别装置包括IC卡识别模块、指纹识别模块、图像识别模块等。所述身份识别装置采集驾驶员身份数据信息，并发送给主控器14。
所述方向盘4后方设有钥匙插孔或发动机启停按键，其与主控器14和计算机主机15连接。
所述驾驶模拟器还配置有挡杆16，挡杆16包括自动挡挡杆或者手动挡挡杆。
当所述挡杆为手动档时，如图4所示，前舱2的底部还设有离合器踏板17，其与刹车踏板18、油门踏板19从左往右依次排列，通过相应的传感器与主控器14连接。
如图2所示，所述驾驶模拟器还包括耳机24，耳机24与计算机主机15相连接，通过耳机24的使用能使模拟现场变得更贴近真实。
如图5-6所示，底座包含自由度平台20，自由度平台20包括顶板21、底板23及连接于顶板21与底板23之间的三组顶升组件22，顶板21固定于模拟器驾驶舱10的底部，底板23固定于底座1中，三组顶升组件22呈三角式分布，且分别与模拟器驾驶舱中的主控器14连接。
如图6所示，所述每组顶升组件包括驱动器221以及对称布置于驱动器221两侧的两个传动杆222、两个连接件223、两个滑块224、两个撑杆225、两个导轨226；驱动器221电气连接模拟器驾驶舱中的主控器14，并驱动连接两侧传动杆222，驱动与之连接的两个传动杆222同时运动，该驱动器221采用电机驱动，可通过皮带或齿轮组的连接方式连接传动杆222；传动杆222的另一端固定连接连接件223，连接件223与撑杆225的一端通过球形轴承连接(于其他实施例中也可采用其他的活动连接方式)，撑杆225的另一端与顶板21通过球形轴承连接(于其他实施例中也可采用其他的活动连接方式)；连接件223固定于滑块224上，二者可采用一体设计，滑块224滑动设于导轨226上，导轨226固定于底板23上，导轨226远离驱动器的一端设有限位块227，防止滑块224脱轨。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种驾驶模拟器，其特征在于，包括底座及底座上的驾驶舱；其中，所述驾驶舱包括前舱和后舱，所述前舱设置有方向盘、显示器和用于带动显示器升降的升降机构，所述后舱还包括座椅；所述底座或前舱内设有主控器；所述前舱底部设置有刹车踏板和油门踏板；所述方向盘、刹车踏板、油门踏板上分别设有相应的检测传感器，所述检测传感器与主控器相连接。
2.根据权利要求1所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述升降机构包括电机、滑台和滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的一端通过联轴器与电机相连接，所述滚珠丝杆穿过滑台，所述显示器固定在所述滑台上。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述模拟器的底座下方安装有多个脚轮和/或脚杯。
4.根据权利要求3所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述脚轮为万向轮。
5.根据权利要求1-2中任意一项所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述驾驶模拟器还包括一个计算机主机，所述计算机主机安装在底座内或者前舱内，所述主机与主控器相连接。
6.根据权利要求5所述的驾驶模拟器，其特征在于，主控器采用ARM架构芯片，计算机主机采用X86架构芯片。
7.根据权利要求1-2中任意一项所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述前舱上还设有身份识别装置，其与主控器连接；所述身份识别装置包括IC卡识别模块、指纹识别模块、图像识别模块之一或其组合。
8.根据权利要求1-2中任意一项所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述显示器为曲面屏显示器。
9.根据权利要求1-2中任意一项所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述模拟器底座通过自由度平台与驾驶舱连接，所述自由度平台包括三组或者六组顶升组件。
10.根据权利要求9所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述顶升组件的数量为三组，呈三角式分布；每组包括驱动器以及对称设置于驱动器两侧的两个传动杆、两个连接件、两个撑杆，所述驱动器与主控器电气连接，并驱动连接两侧传动杆的一端；所述传动杆的另一端与连接件固定连接，且连接件与撑杆的一端活动连接，撑杆的另一端与顶板活动连接。
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