CN113450621A - 一种提供加速度体验的仿真驾驶机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车驾驶仿真的技术领域，尤其涉及一种提供加速度体验的仿真驾驶机构。包括驾驶平台、驾驶装置和离心控制机构；驾驶装置设置在驾驶平台上，并与离心控制机构控制连接，驾驶装置通过离心控制机构在驾驶平台上沿一个离心点做圆周运动；驾驶装置包括基座、驾驶舱和倾斜器，倾斜器设置在基座上，驾驶舱安装在倾斜器上，驾驶舱通过倾斜器在基座上沿驾驶舱与离心点形成直线方向倾斜摆动。本发明通过为驾驶装置提供一个离心运动，加上驾驶舱在倾斜器的作用倾斜调节以及加速刹车的操作，产生的离心力及重力的合力，进而创造前后左右四个方向加速度，为驾驶舱内的驾驶人员提供一个真实安全的驾驶环境。
Description
技术领域
本发明涉及汽车驾驶仿真的技术领域，尤其涉及一种提供加速度体验的仿真驾驶机构。
背景技术
模拟驾驶又称汽车驾驶仿真，或汽车虚拟驾驶。模拟驾驶让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，使其感受接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。驾驶模拟效果逼真、节能、安全、经济，不受时间、气候、场地的限制，驾驶训练效率高、培训周期短等优势，在新车型开发和驾驶培训方面应用十分广泛。
当前的驾驶仿真系统中，借助高精度建模及高性能GPU运算，虽然能达到极高的声光模拟水平，甚至能让驾驶环境发生震动，依然让人有不真实的感觉，其中一个重要的因素就是缺乏各方向的加速度感。对加速度感的缺失，让驾驶体验者在驾驶过程中无法做出与真实驾驶中同样的行为反应，大大降低了驾驶仿真的效果。
发明内容
本发明为解决当前仿真驾驶中缺乏各方向加速度感，使驾驶体验者体验感下降的技术问题，提供一种提供加速度体验的仿真驾驶机构。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种提供加速度体验的仿真驾驶机构，包括驾驶平台、驾驶装置和离心控制机构；所述驾驶装置设置在所述驾驶平台上，并与离心控制机构控制连接，所述驾驶装置通过离心控制机构在所述驾驶平台上沿一个离心点做圆周运动；所述驾驶装置包括基座、驾驶舱和倾斜器，所述倾斜器设置在所述基座上，所述驾驶舱安装在倾斜器上，所述驾驶舱通过倾斜器在所述基座上沿驾驶舱与离心点形成直线方向倾斜摆动。
进一步的，所述离心控制机构包括中轴、连接杆和驱动组件；所述中轴设置在离心点上，所述连接杆一端与所述驾驶装置固定连接，另一端与所述中轴连接；所述中轴直接或间接带动连接杆沿离心点圆周转动，带动驾驶装置在驾驶平台上离心运动。
进一步的，所述离心控制机构还包括驱动组件；所述中轴通过驱动组件转动安装在驾驶平台上。
进一步的，所述中轴上装配有动力装置，所述连接杆与所述动力装置连接，在所述动力装置的带动下沿中轴圆周转动。
进一步的，所述动力装置为转动环，所述转动环转动安装在所述中轴上。
进一步的，所述离心控制机构为圆形轨道；所述驾驶装置上设置有驱动轮，所述驾驶装置在驾驶平台上沿圆形轨道定向行进。
进一步的，所述基座上设置有避空槽；所述倾斜器安装在所述基座的避空槽内，所述驾驶舱固定嵌设在所述倾斜器上。
进一步的，所述基座底部均匀设置有两组驱动轮。
进一步的，所述驾驶舱内还包括多媒体设备，所述多媒体设备包括计算机、显示设施、音响设施中的一种或多种。
进一步的，所述驾驶舱包括驾驶硬件设备，所述驾驶硬件设备包括油门踏板、刹车踏板和方向盘。
本发明通过为驾驶装置提供一个离心运动，加上驾驶舱在倾斜器的作用倾斜调节以及加速刹车的操作，产生的离心力及重力的合力，进而创造前后左右四个方向加速度，为驾驶舱内的驾驶人员提供一个真实安全的驾驶环境，在仿真过程中，驾驶人员能够清楚的接收到驾驶过程中的加速度感，让驾驶体验者在驾驶过程中做出与真实驾驶中同样的行为反应，增加了驾驶仿真的效果。
附图说明
图1为本发明实施例仿真驾驶机构中的一个实施方式结构图。
图2为本发明实施例仿真驾驶机构中的另一实施方式结构图。
图3为本发明实施例仿真驾驶机构中的另一实施方式结构图。
图4为本发明实施例仿真驾驶机构中驾驶装置的立体结构图。
图5为本发明实施例仿真驾驶机构中驾驶装置的透视结构图。
图6为本发明实施例仿真驾驶机构中驾驶装置旋转状态下的结构图。
其中：
驾驶平台为10；
驾驶装置为20，基座为21，驾驶舱为22，倾斜器为23，驱动轮为24；
离心控制机构为30，中轴为31，连接杆为32，动力装置为33。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
图1示出了本实施例中仿真驾驶机构的结构示意图。
如图1所示，本实施例提供一种提供加速度体验的仿真驾驶机构，该机构通过离心运动产生的离心力及重力的合力创造左右方向加速度，通过前进加减速创造前后方向的加速度，进而提供四个方向的加速度感，解决当前缺乏个方向加速度感的技术问题。
具体的，请参阅图1-6，该仿真驾驶机构包括驾驶平台10、驾驶装置20和离心控制机构30，其中，驾驶平台10用于为仿真驾驶机构提供用于仿真驾驶的动作区域，该区域优选为圆形，在节约场地的同时，能够保证驾驶装置20的功能完整性。另外的，驾驶装置20为用于仿真驾驶用的驾驶舱22和相关仿真组件，能够为驾驶人员提供一个相对安全的仿真操作环境，而离心控制机构30则用于实现驾驶装置20在驾驶平台10上的离心运动，使驾驶装置20能够在可靠的离心运动中获取各个方向的加速度。
在具体的连接结构方面，该驾驶装置20设置在驾驶平台10上，并与离心控制机构30控制连接，驾驶装置20通过离心控制机构30在驾驶平台10上沿一个离心点做圆周运动，其中，驾驶装置20可以通过多种方式来实现在平台上的圆周运动。
请参阅图1-3，以下提供本实施例圆周运动的一些具体实施方式。
作为实施方式中的一种，请参阅图1-2，离心控制机构30包括中轴31、连接杆32和驱动组件，该中轴31设置在驾驶装置20的离心点上，而连接杆32一端与驾驶装置20固定连接，另一端与中轴31连接，即驾驶装置20通过连接杆32与中轴31连接，而中轴31通过外部驱动力，直接或间接带动连接杆32沿离心点圆周转动，带动驾驶装置20在驾驶平台10上离心运动。
在具体的驱动方式在，优选的，上述离心控制机构30还包括驱动组件，而中轴31通过驱动组件转动安装在驾驶平台10上，驾驶人员可以通过在驾驶舱22内控制驱动组件，来实现中轴31的旋转，进而实现驾驶装置20的圆周运动。
作为上述实施方式的另一种优选，请参阅图2，在该优选方式中，中轴31上装配有动力装置33，而连接杆32与动力装置33连接，连接杆32在在动力装置33的带动下沿中轴31圆周转动，即在该方案中，中轴31本身不转动，而是通过动力装置33的动作来带动连接杆32移动，进而完成驾驶装置20的圆周运动。进一步优选的，动力装置33为转动环，转动环转动安装在中轴31上，驾驶人员通过在驾驶舱22内，调动转动环的在中轴31上的旋转，来实现驾驶装置20的离心运动。
作为实施方式的另外一种，请参阅图3，离心控制机构30为圆形轨道，而驾驶装置20上设置有驱动轮24，驾驶装置20在驾驶平台10上沿圆形轨道定向行进。具体的，驾驶装置20与圆形轨道之间的配合，可以采用驱动轮24在轨道上行走的方式，也可以通过轨道与驾驶装置20的底部进行连带，最终使驾驶装置20无法脱离的方式进行。
在驾驶装置20方面，请参阅图1-6，驾驶装置20包括基座21、驾驶舱22和倾斜器23，其中，倾斜器23设置在基座21上，驾驶舱22转动安装在倾斜器23上，驾驶舱22通过倾斜器23在基座21上沿驾驶舱22与离心点形成直线方向倾斜摆动。
具体的，在驾驶舱22内加速度的控制方面，在驾驶装置20匀速进行圆周运动时，产生离心加速度，与重力加速度的合力使在驾驶舱22内的人产生在两者作用方向夹角间的重力感，为使体验者感觉上获得重心稳定感，倾斜器23通过调整驾驶舱22在基座21上的角度，使舱内垂线角度与合力一致。当需要创造左右方向的加速度时，只需通过倾斜器23旋转驾驶舱22，并继续向左倾斜或向右倾斜即可。关于驾驶舱22向前或向后的加速度上，驾驶员可以通过控制动力装置33或驱动组件来加速或减速实现。
在驾驶舱22的具体安装方面，优选的，基座21上设置有避空槽；倾斜器23转动安装在基座21的避空槽内，驾驶舱22固定嵌设在倾斜器23上，通过上述结构，驾驶人员可以通过控制倾斜器23的倾斜角度，来实现驾驶舱22左右方向的加速度调节，提供一个真实的驾驶环境。同样优选的，基座21底部均匀设置有两组驱动轮24，在一些实施方式中，驾驶人员能够通过在驾驶舱22内调节驱动轮24，来控制驾驶装置20的加速或刹车。
在驾驶舱22内的配置方面，优选的，驾驶舱22内还包括多媒体设备，多媒体设备包括计算机、显示设施、音响设施中的一种或多种。同时，驾驶舱22包括驾驶硬件设备，驾驶硬件设备包括油门踏板、刹车踏板和方向盘。通过上述配置，能够使驾驶人员感受到类似于道路行驶的仿真驾驶感觉。
本实施例的好处在于，该仿真驾驶机构为驾驶仿真增加了前后左右四个方向的加速度感，可让体验者产生驾驶推背感，刹车前冲感，过弯抛离感，甚至碰撞及车身翻滚等加速度体验。在实际应用中，除了用于游戏系统外，还可用于自动驾驶系统的安全事故模拟，以作为自动驾驶行为策略、安全策略、安全配件研发的设计验证手段。
具体的，本实施例的仿真驾驶机构通过为驾驶装置20提供一个离心运动，加上驾驶舱22在倾斜器23的作用倾斜调节以及加速刹车的操作，产生的离心力及重力的合力，进而创造前后左右四个方向加速度，为驾驶舱22内的驾驶人员提供一个真实安全的驾驶环境，在仿真过程中，驾驶人员能够清楚的接收到驾驶过程中的加速度感，让驾驶体验者在驾驶过程中做出与真实驾驶中同样的行为反应，增加了驾驶仿真的效果。
显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，包括驾驶平台(10)、驾驶装置(20)和离心控制机构(30)；所述驾驶装置(20)设置在所述驾驶平台(10)上，并与离心控制机构(30)控制连接，所述驾驶装置(20)通过离心控制机构(30)在所述驾驶平台(10)上沿一个离心点做圆周运动；所述驾驶装置(20)包括基座(21)、驾驶舱(22)和倾斜器(23)，所述倾斜器(23)设置在所述基座(21)上，所述驾驶舱(22)安装在倾斜器(23)上，所述驾驶舱(22)通过倾斜器(23)在所述基座(21)上沿驾驶舱(22)与离心点形成直线方向倾斜摆动。
2.根据权利要求1所述的提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，所述离心控制机构(30)包括中轴(31)、连接杆(32)和驱动组件；所述中轴(31)设置在离心点上，所述连接杆(32)一端与所述驾驶装置(20)固定连接，另一端与所述中轴(31)连接；所述中轴(31)直接或间接带动连接杆(32)沿离心点圆周转动，带动驾驶装置(20)在驾驶平台(10)上离心运动。
3.根据权利要求2所述的提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，所述离心控制机构(30)还包括驱动组件；所述中轴(31)通过驱动组件转动安装在驾驶平台(10)上。
4.根据权利要求2所述的提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，所述中轴(31)上装配有动力装置(33)，所述连接杆(32)与所述动力装置(33)连接，在所述动力装置(33)的带动下沿中轴(31)圆周转动。
5.根据权利要求4所述的提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，所述动力装置(33)为转动环，所述转动环转动安装在所述中轴(31)上。
6.根据权利要求1所述的提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，所述离心控制机构(30)为圆形轨道；所述驾驶装置(20)上设置有驱动轮(24)，所述驾驶装置(20)在驾驶平台(10)上沿圆形轨道定向行进。
7.根据权利要求1-6任一项所述的提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，所述基座(21)上设置有避空槽；所述倾斜器(23)安装在所述基座(21)的避空槽内，所述驾驶舱(22)固定嵌设在所述倾斜器(23)上。
8.根据权利要求1所述的提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，所述基座(21)底部均匀设置有两组驱动轮(24)。
9.根据权利要求1所述的提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，所述驾驶舱(22)内还包括多媒体设备，所述多媒体设备包括计算机、显示设施、音响设施中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的提供加速度体验的仿真驾驶机构，其特征在于，所述驾驶舱(22)包括驾驶硬件设备，所述驾驶硬件设备包括油门踏板、刹车踏板和方向盘。
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