CN113628495A - 一种驾驶模拟器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种驾驶模拟器，驾驶模拟器包括支撑主体、座椅、显示屏、方向盘、换向组件、驾驶控制组件、驻车制动组件和驾驶模拟控制装置，支撑主体和座椅沿第一方向间隔设置，第一方向可作为模拟驾驶的前进方向。换向组件、换挡组件、驾驶控制组件和驻车制动组件分别模拟实际驾考车的对应功能结构，并且换向组件、换挡组件、驾驶控制组件和驻车制动组件中分别设置有对应的传感器，能够分别检测方向盘转角、挡位、踏板动作以及手刹动作，各传感器均与驾驶模拟控制装置电连接，当驾驶模拟器的操作者操作上述组件时，传感器能够检测到对应的操作信号，并在显示屏上显示相应的提示信息或者动画场景，模拟真实的驾驶操作。

Description

一种驾驶模拟器

技术领域

本申请属于驾驶模拟装置技术领域，具体涉及一种驾驶模拟器。

背景技术

汽车驾驶模拟器将虚拟现实技术应用于汽车驾驶系统中，通过计算机技术产生汽车行驶过程中的虚拟视景、音响效果和运动仿真，使驾驶员沉浸到虚拟驾驶环境中，产生实车驾驶感觉，从而体验、认识和学习现实世界中的汽车驾驶，既能安全、有效地提高驾驶员技术水平，又能降低各种费用。汽车驾驶模拟器作为交通安全系统的重要组成部分，能够提高驾驶员的安全意识，降低事故发生率。因此汽车驾驶模拟器受到国内外交通安全领域的广泛关注。

目前的汽车驾驶模拟器或功能单一，无法模拟真实的驾驶操作；或结构复杂、体积大、成本高，难以推广应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种驾驶模拟器，结构简单，且能够模拟真实驾驶体验。

实现本申请目的所采用的技术方案为，一种驾驶模拟器，包括：

支撑主体和座椅，所述支撑主体和所述座椅沿第一方向间隔设置；

显示屏，安装于所述支撑主体上，且位于所述座椅的前方；

方向盘和换向组件，所述方向盘与所述换向组件的输入轴连接，所述换向组件安装于所述支撑主体上，所述换向组件中设置有用于检测方向盘转角的第一传感器；

换挡组件，安装于所述支撑主体上，所述换挡组件中设置有用于检测挡位的第二传感器；

驾驶控制组件，安装于所述支撑主体上，所述驾驶控制组件中设置有用于检测踏板动作的第三传感器；

驻车制动组件，安装于所述支撑主体上，所述驻车制动组件中设置有用于检测手刹动作的第四传感器；

驾驶模拟控制装置，安装于所述支撑主体上，所述驾驶模拟控制装置分别与所述显示屏、所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器和所述第四传感器电连接。

可选的，所述驾驶模拟器还包括驾驶模拟运动平台，所述支撑主体和所述座椅分别安装于所述驾驶模拟安装平台上；

所述驾驶模拟运动平台包括上层平台和用于驱动所述安装平台动作的伸缩装置，所述伸缩装置与所述驾驶模拟控制装置电连接；

所述驾驶模拟运动平台包括所述上层平台、下层平台、铰支座和两个所述伸缩装置；所述上层平台通过所述铰支座和两个所述伸缩装置安装于所述下层平台上方；两个所述伸缩装置间隔设置，且两个所述伸缩装置与所述铰支座呈三角形分布；两个所述伸缩装置均包括固定部分和移动部分，所述固定部分和所述移动部分中的其中一个与所述上层平台连接，另一个与所述下层平台连接。

可选的，所述换挡组件包括换挡手柄、安装基体、挡位回位机构、挡位方位板、切换板、手自动切换机构、支座组成和挡位回位机构；其中：所述换挡手柄贯穿所述支座组成，且所述换挡手柄通过所述支座组成铰接安装于所述安装基体上；

所述挡位方位板安装于所述安装基体上，所述挡位方位板上设置有挡位线路槽，所述换挡手柄的底端伸入所述挡位线路槽中；所述挡位线路槽包括主通槽以及设置在所述主通槽两侧且与所述主通槽连通的若干挡位切换槽；

所述切换板安装在所述挡位方位板上，且所述切换板可选择地覆盖任意一所述挡位切换槽；

所述手自动切换机构安装于所述安装基体上，所述手自动切换机构中设置有限位槽，所述换挡手柄卡入或者脱离所述限位槽；

所述挡位回位机构安装于所述换挡手柄的中部、且靠近所述支座组成。

可选的，所述挡位回位机构包括导向件、随动件和至少2个回位弹性件，所述导向件固定安装在所述安装基体上，所述随动件滑动设置在所述导向件上，所述随动件内部设置有供所述换挡手柄换挡操作的换挡空间，所述换挡手柄贯穿所述随动件且位于所述换挡空间内；

所述挡位回位机构还包括固定安装在所述安装基体上的回位支架，所述回位支架的两端均设置有挡板，所述导向件通过螺纹结构与所述两个挡板连接固定，所述随动板设置在所述两个挡板之间。

可选的，所述手自动切换机构包括切换挡板以及用于驱动所述切换挡板移动的驱动机构；所述安装基体上设置有用于对所述切换挡板导向的安装槽；所述切换挡板上开设有限位槽，换挡手柄伸入所述限位槽并且沿所述限位槽的轴向移动；所述驱动机构包括操作部和执行部，所述操作部与所述切换挡板分布在所述安装基体的两侧，所述执行部活动设置在所述安装槽中，且所述执行部与所述切换挡板连接；

所述操作部为齿轮，所述执行部为与所述齿轮啮合的齿条，所述齿轮的驱动轴设置在所述安装基体上，所述齿条设置在所述切换挡板上；

所述驱动机构还包括与所述操作部连接的手自切换杆，所述安装基体上设置有卡口，所述手自切换杆穿设在所述卡口内、且一端伸出于所述安装基体外，所述手自切换杆伸出于所述安装基体外的一端设置有突出部；

所述安装基体上间隔设置有两个限位块，所述突出部设置在所述两个限位块之间；所述安装基体上设置有用于与所述突出部接触的感应机构。

可选的，所述支座组成包括入挡块支架、转销、连接销、入挡块和弹性拨珠，所述换挡手柄贯穿所述入挡块支架，且所述换挡手柄通过所述连接销与所述入挡块支架铰接，所述换挡手柄的底端用于操作挡位方位板；所述入挡块支架与所述转销连接，所述转销与所述连接销呈角度设置；所述入挡块固定安装于所述连接销上，所述入挡块上设置有与所述弹性拨珠相嵌合的2个以上卡槽；

所述连接销贯穿所述入挡块支架且伸出于入挡块支架外，所述入挡块固定安装于所述连接销的伸出于入挡块支架外的端部上；所述入挡块位于所述入挡块支架与所述弹性拨珠之间，所述卡槽位于所述入挡块的靠近所述弹性拨珠的端面上；所述入挡块的靠近所述入挡块支架的端面上设置有导杆，所述入挡块支架上开设有导孔，所述导杆伸入所述导孔中；

所述弹性拨珠包括安装螺栓、弹性件和顶珠，所述安装螺栓的杆部为中空结构，所述弹性件设置于所述杆部内部，所述顶珠位于所述杆部的自由端，且所述顶珠与所述弹性件连接。

可选的，所述换挡手柄包括挡位上杆和挡位下杆，所述挡位上杆的下端设置为呈空心套筒结构的套筒部，所述套筒部和所述挡位下杆套装连接；

所述套筒部和所述杆部的其中一个开设有定位通孔、另一个上沿周向间隔设置有连接孔和滑槽，所述连接孔和所述滑槽均贯通所在的套筒部/杆部，所述滑槽的轴向平行于所述换挡手柄的轴向；

所述定位通孔中安装有固定件，且所述固定件的两端可选择地伸入所述连接孔或所述滑槽内；所述杆部上套装有所述弹性件，且所述弹性件抵紧所述套筒部；

所述换挡手柄上设置有按钮、联动杆和活动件；所述按钮设置在所述换挡手柄的操作端，且所述按钮与所述联动杆联动配合；所述联动杆的下端连接所述活动件，所述活动件与所述换挡手柄滑动配合，且所述活动件上设置有用于与P挡锁定槽对接的P挡限位部；

所述换挡手柄上设置有沿所述换挡手柄的轴向延伸的通槽，所述P挡限位部活动设置于所述通槽中；

所述活动件包括内杆和内杆连接体，所述换挡手柄的下端为套筒部，所述内杆滑动安装在所述套筒部内；所述内杆上沿轴向间隔设置有连接销和所述P挡限位部，所述内杆和所述内杆连接体通过所述连接销连接，所述连接销和所述P挡限位部均活动设置于所述通槽中。

可选的，所述换向组件包括所述输入轴和自动复位机构，所述自动复位机构安装于所述支撑主体上；

所述自动复位机构包括对称设置的弹性件，所述弹性件的一端作用于所述输入轴、另一端作用于所述支撑主体；或者，所述自动复位机构包括电机和由所述电机驱动的传动机构，所述传动机构的其中一个扭矩传输端与所述输入轴连接，所述传动机构的另一个扭矩传输端与所述电机的输出轴连接。

可选的，所述驾驶控制组件包括刹车踏板单元、油门踏板单元和离合踏板单元，所述刹车踏板单元、所述油门踏板单元、所述离合踏板单元中的至少一个为踏板限位机构；

所述踏板限位机构包括支架、转动臂、踏板、复位机构、上限位组件和下限位组件，其中：所述支架安装于所述支撑主体上；所述转动臂的上部与所述支架铰接，所述踏板安装于所述转动臂的下端；

复位机构，所述复位机构的一端作用于所述支架、另一端作用于所述转动臂；

所述上限位组件和所述下限位组件均安装于所述支架上，且所述上限位组件和所述下限位组件分别位于所述转动臂的上下两侧，以使所述转动臂可操作地与所述上限位组件或所述下限位组件接触而限位。

可选的，所述驻车制动组件包括底座、手刹架、手刹握柄、弹力调节件；所述手刹握柄通过所述手刹架铰接安装于所述底座上；所述弹力调节件包括限位桩、拉杆和弹簧，所述限位桩设置在所述底座上，所述限位桩的中部设置有贯穿的引导孔，所述引导孔正对所述手刹握柄，所述拉杆的一端为自由端，所述拉杆的另一端长度节段上设置螺纹，所述自由端穿过所述引导孔连接在所述手刹握柄上，所述弹簧套设在限拉杆上且通过螺母限位。

由上述技术方案可知，本申请提供的驾驶模拟器包括支撑主体、座椅、显示屏、方向盘、换向组件、驾驶控制组件、驻车制动组件和驾驶模拟控制装置，支撑主体用于安装显示屏、换向组件、换挡组件、驾驶控制组件、驻车制动组件和驾驶模拟控制装置。支撑主体和座椅沿第一方向间隔设置，第一方向可作为模拟驾驶的前进方向。换向组件、换挡组件、驾驶控制组件和驻车制动组件分别模拟实际驾考车的对应功能结构，并且换向组件、换挡组件、驾驶控制组件和驻车制动组件中分别设置有对应的传感器，能够分别检测方向盘转角、挡位、踏板动作以及手刹动作，各传感器均与驾驶模拟控制装置电连接，当驾驶模拟器的操作者操作换向组件、换挡组件、驾驶控制组件、驻车制动组件时，传感器能够检测到对应的操作信号，并在显示屏上显示相应的提示信息或者动画场景，模拟真实的驾驶操作。

附图说明

图1为本申请实施例1中驾驶模拟器的结构示意图。

图2为图1的驾驶模拟器中换向组件的结构示意图一。

图3为图2的换向组件拆除壳体后的结构示意图。

图4为图1的驾驶模拟器中换向组件的结构示意图二。

图5为图4的换向组件在另一视角下的结构示意图。

图6为图1的驾驶模拟器中驻车制动组件的结构示意图。

图7为图1的驾驶模拟器中驾驶控制组件的结构示意图一。

图8为图7的驾驶控制组件的侧视图。

图9为图1的驾驶模拟器中驾驶控制组件的结构示意图二。

图10为图9的驾驶控制组件的主视图。

图11为图1的驾驶模拟器中换挡组件的整体结构图。

图12为图11的换挡组件拆除部分壳体后的结构示意图。

图13为图11的换挡组件的爆炸图。

图14为图11的换挡组件中换挡手柄的结构示意图一。

图15为图14的换挡手柄的爆炸图。

图16为图11的换挡组件中换挡手柄的结构示意图二。

图17为图16的换挡手柄的爆炸图。

图18为图11的换挡组件中挡位方位板与切换板的爆炸图。

图19为图11的换挡组件中手自动切换机构的结构示意图一。

图20为图11的换挡组件中手自动切换机构的结构示意图二。

图21为图11的换挡组件中支座组成的爆炸图。

图22为图21的支座组成的剖视图(省略弹性拨珠)。

图23为图11的换挡组件中挡位回位机构的结构示意图。

图24为本申请实施例2中驾驶模拟器的结构示意图。

图25为图24的驾驶模拟器中驾驶模拟运动平台的结构示意图。

图26为图25的主视图。

图27为图25的左视图。

图28为图25的俯视图。

附图标记说明：

1000-驾驶模拟器；100-驾驶模拟运动平台；200-支撑主体，210-支撑架，220-外壳；300-座椅；400-显示屏；500-方向盘；600-换向组件；700-换挡组件；800-驾驶控制组件；900-驻车制动组件。

100-驾驶模拟运动平台；110-上层平台；120-下层平台，121-安装板；130-铰支座；140-伸缩装置，141-固定部分，142-移动部分；150-安装框；160-滚轮；170-十字万向节。

600-换向组件；611-大齿轮；612-小齿轮；613-直流电机；614-触板；615-限位柱；616-带轮；617-同步带；618-转向轴；619-中心轴。621-大齿轮；622-小齿轮；623-扭簧；624-触板；625-限位挡板；626-转向轴；627-套筒。

700-换挡组件；710-换挡手柄，7101-加强部，7102-贯通孔，711-按钮，712-联动杆，713-内杆连接体，714-内杆，715-连接销，716-P挡限位部，717-挡位手球，718-挡位上杆，719-挡位下杆，720-定位通孔，721-连接孔，722-滑槽，723-固定件，724-弹性件，725-通槽，726-端块；730-换挡器壳体，731-对接块，732-P挡锁定槽，733-安装槽，734-限位块，735-感应机构，736-卡口；740-挡位方位板，741-挡位线路槽，742-主通槽，743-挡位切换槽；

750-手自动切换机构，751-切换挡板，752-限位槽，753-齿轮，754-驱动轴，755-齿条，756-手自切换杆，757-突出部；760-挡位回位机构，761-导向件，762-随动件，763-左随动板，764-右随动板，765-回位弹性件，766-回位支架，767-挡板；770-切换板；780-支座组成，781-入挡块支架，7811-通孔，7812-限位孔，7813-导孔，782-活动腔，783-转销，784-连接销，785-入挡块，7851-卡槽，7852-导杆，786-弹性拨珠，7861-安装螺栓，7862-顶珠；790-挡位检测电路板，791-被测基准。

800-驾驶控制组件；810-支架，811-安装板，812-第一转动轴；820-转动臂；830-下限位组件，832-第二U形块；840-上限位组件；850-复位组件，852-第二转动轴，853-第三转动轴；860-第二复位组件，861-弹簧，862-复位杆，863-第一U形块；870-位移测量组件，871-被测量基准，872-检测探头；880-踏板。

900-驻车制动组件；901-底座；902-手刹架；903-连接部；904-把持部；905-拉杆；906-限位桩；907-弹簧；908-垫片；909-螺母；910-磁铁；911-霍尔位移传感器。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种驾驶模拟器1000，参见图1，包括座椅300、显示屏400、方向盘500、换向组件600、换挡组件700、驾驶控制组件800、驻车制动组件900以及必要的支撑主体200。支撑主体200包括支撑架210和外壳220，支撑架210作为显示屏400、方向盘500、换向组件600、换挡组件700、驾驶控制组件800、驻车制动组件900的安装基础，外壳220包覆支撑架210上，保护内部的结构。

显示屏400安装在支撑主体200上，且位于座椅300的前方，根据需要可将显示屏400设置为一块或多块，模拟真实车辆的挡风玻璃、后视镜内的画面。方向盘500与换向组件600的输入轴连接，换向组件600安装于支撑主体200或安装平台上，换向组件600中设置有用于检测方向盘500转角的第一传感器。换挡组件700中设置有用于检测挡位的第二传感器，驾驶控制组件800中设置有用于检测踏板动作的第三传感器，第三传感器传递检测到的加速、减速以及刹车的动作指令。驻车制动组件900安装在支撑主体200/安装平台上，驻车制动组件900中设置有用于检测手刹动作的第四传感器。

上述各组件通过驾驶模拟控制装置集中控制，驾驶模拟控制装置与显示屏400、第一传感器、第二传感器、第三传感器以及第四传感器电连接。通过采集相应的传感器信号，能够在显示屏400上实时显示模拟动画。本实施例中，显示屏400的安装角度和安装高度均可以调节，更贴合整车的情况。上述四个传感器可采用现有技术中实车中对应的传感器，具体类型本申请不做限制。

该驾驶模拟器1000中，座椅300、显示屏400、方向盘500和外壳220的结构均可参考现有技术的相关公开，支撑架210作为总安装基础，其结构根据实际需要而定，本申请不做限制。

下面对换向组件600、换挡组件700、驾驶控制组件800和驻车制动组件900的结构进行详细介绍：

参见图2和图3，示出了换向组件600的一种实施结构。换向组件包括：大齿轮621、小齿轮622、中心轴、一对扭簧623和限位挡板625；小齿轮622与大齿轮621相啮合，小齿轮622的轴心与转向轴626连接，大齿轮621的轴心与中心轴连接，小齿轮622与大齿轮621的转速比小于等于1:3，例如小齿轮622与大齿轮621的转速比1:4、1:5等；一对扭簧623套设在中心轴上，一对扭簧623的一端与中心轴连接，一对扭簧623的另一端向中心轴的转动轨迹延伸形成触板624，一对扭簧623设置预扭量，一对扭簧623用于使中心轴转动回复转动起始位置；限位挡板625设置在中心轴的转动轨迹上，当中心轴顺时针或逆时针转动时，限位挡板625会与触板624发生干涉。对于转向轴626的安装方式而言，其还可以包含如下实施方式，在转向轴626的外部设置套筒627，以对转向轴626进行支撑，方向盘500安装于转向轴626上，转向轴626构成方向盘的输入轴。

参见图4和图5，示出了换向组件600的另一种实施结构。换向组件包括：大齿轮611、小齿轮612、中心轴619、触板614、限位柱615、直流电机613和带轮616；大齿轮611与中心轴619同轴连接，方向盘500安装于转向轴626上，转向轴626构成方向盘的输入轴；小齿轮612与转向轴618同轴心连接，且小齿轮612与大齿轮611相啮合；触板614设置在中心轴619上，并与大齿轮611同步转动；限位柱615设置在触板614的转动路径上，当转动轴顺时针或逆时针转动时带动小齿轮612同步转动，使大齿轮611与小齿轮612发生啮合传动，以使得连接于大齿轮611轴心的中心轴619带动触板614转动，当触板614转动至限位柱615的位置时，触板614与限位柱615发生干涉，以使大齿轮611的转动被限制；转向轴618穿过小齿轮612的端部同轴心设置带轮616；直流电机613的输出端通过一同步带617与带轮616连接，直流电机613用于当小齿轮612发生转动后驱动转动轴使小齿轮612转动至转动起始位置。

对于大齿轮611和小齿轮612的啮合传动而言，大齿轮611和小齿轮612传动比小于等于1:3，例如小齿轮622与大齿轮621的转速比1:4、1:5等，例如传动比为1:3时，当大齿轮611转动一圈时，小齿轮612转3圈。为了进一步地检测转向轴618的转向圈数，本实施例一提供了实施方式，该方式具体包括：将在转向轴618上同轴心设置一编码器(第一传感器)，即可精确检测转向轴618的转动角度。

图6示出了驻车制动组件900的具体结构，本实施例中，驻车制动组件900包括底座901、手刹架902、手刹握柄、弹力调节件；底座901上设置手刹架902；手刹握柄包括把持部904和连接部903，把持部904与连接部903设置为一体的力臂结构，连接部903远离把持部904的底部长度节段与手刹架902铰接连接；把持部904用于人的手动握持；弹力调节件包括限位桩906、拉杆905和弹簧907，限位桩906设置在底座901上，限位桩906的中部设置有贯穿的引导孔，引导孔正对连接部903，拉杆905的一端为自由端，拉杆905的另一端长度节段上设置螺纹，自由端穿过引导孔连接在连接部903上，弹簧907套设在限拉杆905上且位于限位桩906远离连接部903的一侧，拉杆905远离连接部903的一端通过螺母909限位，螺母909与弹簧907之间设置一垫片908，垫片908套设在拉杆905上可相对于拉杆905自由滑动，通过调节螺母909位于拉杆905上的距离以推动垫片908压缩或者释放弹簧907的伸缩长度；其中，当弹簧907处于自然伸长状态时，制动组件处于非制动状态，当向上拉动把持部904使连接部903相对于手刹架902发生铰接时，连接部903拉动拉杆905带动垫片908朝向弹簧907方向施加压力，使弹簧907压缩至预设当量后，制动组件处于制动状态。

通过手刹握柄与弹力调节件的配合实现手刹力度的调整，具体为：手刹握柄的连接部903铰接于手刹架902上，且连接部903与把持部904形成力臂，通过提拉把持部904可相对手刹架902形成杠杆结构，然后在连接部903远离把持部904的一端设置弹力调节件，当提拉把持部904时，通过调节弹力调节件的力度以控制把持部904在提拉时的力度，弹力调节件包括弹簧907、拉杆905以及限位柱，限位柱的中部设置有引导孔，用于穿过拉杆905，且拉杆905的一端连接于连接部903上，拉杆905远离连接部903的节段上设置螺纹，且弹簧907套设在拉杆905上被限位柱将连接部903与手刹握柄隔开，拉杆905远离连接部903的端部依次设置垫片908、螺母909，通过调节螺母909在拉杆905上的距离以控制弹簧907的伸缩长度，以模拟手刹制动时的不同阻力，进而提高学员学车的驾驶学习体验，使学员准确掌握真车方手刹制动的规律，进而达到提高驾考通过率的技术效果。

在调节手刹制动力度的同时，为了检测最佳的弹簧907伸长量对于学员合适的手刹适应习惯，本实施例提出一种解决方案，该方案包括，在与拉杆905同一水平线的端部位置设置一霍尔位移传感器911(第四传感器)，并在拉杆905远离连接部903的端部设置有磁铁910，用于与霍尔位移传感器911配合以检测拉杆905的相对于霍尔位移传感器911的距离。

驾驶模拟器1000的驾驶控制组件800中一般有3个踏板单元：刹车踏板单元、油门踏板单元和离合踏板单元，3个踏板单元的结构可相同也可不同，本实施例提供了踏板单元的两种实施方式，可根据实际需要将踏板单元的结构采用下述任一种踏板限位机构。

参见图7和图8，示出了踏板限位机构的一种实施方式，踏板限位机构包括支架810、转动臂820、下限位组件830、上限位组件840和复位机构，支架810上设置有上限位组件840，支架810上开设有限位孔；转动臂820的上端与支架810铰接，转动臂820的下端设置有踏板880；复位机构的一端作用于支架810、另一端作用于转动臂820；下限位组件830设置于上限位组件840下方，下限位组件830包括限位杆831，限位杆831的一端可转动地连接在转动臂820的中部，限位杆831的另一端活动贯穿支架810的限位孔、且伸出于支架810外；限位杆831的中部设置有限位杆部，限位杆部位于转动臂820与支架810之间，且限位杆部831a与上限位组件840分布于转动臂820的两侧，限位杆部通过转动臂820可操作地与支架810接触或分离。

当踏板880被踩下时，转动臂820围绕着支架810向下转动，转动臂820连接的限位杆831也沿着支架810的限位孔移动，直至限位杆831的限位部与支架810接触，转动臂820停止转动，形成了踏板880的下限位，使得复位机构不会被深度踩踏，从而保持复位机构的回复力，提高了复位机构的使用寿命。当踏板880被松开时，转动臂820在复位机构的作用向上转动，遇到上限位组件840停止转动，形成了踏板的下限位，避免复位机构深度踩踏，从而保持复位机构的回复力，提高了复位机构的使用寿命。

进一步地，结合图1图2，为了提供踏板880的回复力，在本实施例中，复位机构可以包括第一复位组件和/或第二复位组件860；其中，第一复位组件为扭簧(图中未示出)，扭簧的两端分别固定连接在支架810和转动臂820上；第二复位组件860包括复位杆862和弹簧861，复位杆862的一端可转动地连接在转动臂820上，支架810上设置有复位孔，复位杆862的另一端活动穿过支架810的复位孔、且伸出于支架810外；弹簧861套设于复位杆862上，弹簧861的一端作用于复位杆862或转动臂820，弹簧861的另一端作用于支架810。当踏板880踩下时，转动臂820围绕支架810转动，随着转动臂820的转动，复位杆862沿着支架810的复位孔882向远离转动臂820的方向移动，从而使套设在复位杆862外周的弹簧861被压缩，当松开踏板880时，压缩的弹簧861自动恢复伸长，从而推动转动臂820转回初始位置，踏板880回至初始位置。具体地，结合图5，复位杆862可以为阶梯轴，阶梯轴上设置有限位面，弹簧861两端分别作用在限位面和支架810上，以上仅为弹簧861与复位杆862作用的其中一种实现结构，在此不作限定。

具体的，限位杆831的一端可以设置有第二U形块832，第二U形块832卡设于限位杆831上，且第二U形块832通过转轴与转动臂820铰接，当然第二U形块832也可以通过焊接或者螺纹连接在限位杆831上，在此不作限定。转动臂820插设在第一U形块863内，转动臂820与第一U形块863均设置有同轴的连接孔，第一U形块863和转动臂820的连接孔内设置有转轴，转轴的两端固定设置在第一U形块863的连接孔内，转轴的中部活动设置在转动臂820的连接孔中，以实现复位杆862通过转轴与转动臂820铰接。

进一步地，在本实施例中，限位机构850还可以包括角度测量组件870(第三传感器)，角度测量组件可以包括被测量基准871和检测探头872，被测量基准871固定设置在第一转动轴812的轴端，被测量基准871与检测探头872具有间隔。当角度测量组件870还可以是磁铁-磁编码器时，被测量基准871为磁铁，检测探头872为磁编码器，被测量基准871和检测探头872同轴设置，角度测量组件870是一种现有技术，凡是可以检测第一转动轴812的旋转角度的传感器，均可用于本申请，在此不作限定。

图9和图10示出了踏板限位机构的另一种实施方式，包括支架810、转动臂820、上限位组件840、下限位组件830和复位机构850。

其中，转动臂820的中部通过第一转动轴812与支架810铰接，转动臂820的下端连接有踏板860；上限位组件840和下限位组件830均安装在支架810上、且靠近转动臂820，沿竖直方向，上限位组件840和下限位组件830分别位于第一转动轴812的上方和下方，以使转动臂820可操作地与上限位组件840或下限位组件830接触而限位；复位机构850的一端作用于转动臂820，复位机构850的另一端作用于支架810。

踩下踏板860时，与踏板860连接的转动臂820绕支架810向下转动，与下限位组件830接触而停止转动；松开踏板860，与踏板860连接的转动臂820受到回复机构850的回复作用围绕着支架820向上转动，与上限位组件840接触停止转动。由于上限位组件840安装在支架818和转动臂820之间，相对于现有技术中将限位组件安装在转动臂远离支架810的一侧，本申请使得踏板限位机构的结构更紧凑，节省了安装空间，提高了安装效率。由于设置了下限位组件830，避免了对踏板860深度踩踏导致的回复机构850回复力变弱的问题，可以真实的模拟驾驶状态，提高了用户的驾驶体验感。

具体地，在本实施例中，上限位组件840可以为与支架810螺纹连接的上限位螺栓841，下限位组件830可以为与支架810螺纹连接的下限位螺栓831；当然上限位

840也可以是与支架810焊接的上限位块，下限位组件930也可以是与支架810焊接的下限位块，在此不作限定。

进一步地，在本实施例中，上限位螺栓841和下限位螺栓831均可以设置有卡槽，当转动臂820与上限位组件840或下限位组件830接触时，转动臂820嵌入卡槽中，以防止转动臂820晃动，提高了转动臂820的稳定性。

结合图9以及图10，本实施例中，复位机构850可以为伸缩件851，伸缩件851的伸缩端通过第二转动轴852与转动臂820铰接，伸缩件851的固定端通过第三转动轴853与支架810铰接。伸缩件851可以选用气压缸，更具体地，可以选用气弹簧，除此之外，伸缩件851还可以选用弹簧等弹性件，在此不作限定。

进一步地，在本实施例中，限位机构850还可以包括角度测量组件870(第三传感器)，角度测量组件可以包括被测量基准871和检测探头872，被测量基准871固定设置在第一转动轴812的轴端，被测量基准871与检测探头872具有间隔。当角度测量组件870还可以是磁铁-磁编码器时，被测量基准871为磁铁，检测探头872为磁编码器，被测量基准871和检测探头872同轴设置，角度测量组件870是一种现有技术，凡是可以检测第一转动轴812的旋转角度的传感器，均可用于本申请，在此不作限定。

具体地，结合图9以及图10，在本实施例中，支架810可以包括两个安装板811，两个安装板811相对设置，转动臂820通过第一转动轴812与两个安装板811铰接。

更具体地，第一转动轴812的外侧面上设置有止转面，转动臂820上设置有与止转面相配合的止转孔，第一转动轴812的止转面所在轴段安装于转动臂820的止转孔中，来实现转动臂820与第一转动轴812的固定连接。除此之外，转动臂820与第一转动轴812还可以通过键槽来实现固定连接，在此不作具体限定。

参见图11至图13，本申请实施例中换挡组件700包括换挡手柄710、安装基体、挡位回位机构760、挡位方位板740、手自动切换机构750和支座组成780。换挡手柄710贯穿支座组成780，且换挡手柄710通过支座组成780铰接安装于安装基体上，支座组成780构成换挡手柄710的转动支点。挡位回位机构760安装于换挡手柄710上，本实施例中，挡位回位机构760安装于换挡手柄710的中部、且靠近支座组成780，挡位回位机构760用于在松开换挡手柄710时手柄自动移动至N挡。挡位方位板740安装于安装基体上，挡位方位板740上设置有挡位线路槽741，换挡手柄710的底端伸入挡位线路槽741中。手自动切换机构750安装于安装基体上，手自动切换机构750中设置有限位槽，换挡手柄710卡入或者脱离限位槽，当需要切换为自动挡模式时，只需操作手自动切换机构750使得换挡手柄710卡入限位槽，限位槽限制换挡手柄710仅能沿限位槽的轴向移动，当换挡手柄710脱离限位槽时，则切换为手动挡模式。

本实施例中，换挡组件700上还设置有换挡器壳体730，换挡器壳体730充当上述的安装基体，下述的换挡器壳体730均指代安装基体。在其他实施例中，也可在换挡组件700内部设置一支撑架，用于安装上述各个部分。

下面对上述换挡组件700各部分的结构进行详细介绍。

参见图14和图15，本实施例中，换挡手柄710上设置有按钮711、联动杆712和活动件；按钮711通过联动杆712设置在换挡手柄710的操作端，且联动杆712连接活动件，活动件与换挡手柄710滑动连接，按压按钮711，联动杆712上提，同时带动活动件上提，且活动件上设置有用于与P挡锁定槽732对接的P挡限位部716，活动件上的P挡限位部716随活动件沿换挡手柄710的轴向滑动，联动杆712上提时P挡限位部716相对换挡手柄710上移，此时前推换挡手柄710，使P挡限位部716与P挡锁定槽732预对位，松开按钮711，联动杆712回位，P挡限位部716相对换挡手柄710向下滑动，落入P挡锁定槽732内，完成挂P挡操作的模拟。

为了便于握持操作，本实施例中，换挡手柄710上还设置有挡位手球717，按钮711设置在挡位手球717上，联动杆712部分伸入挡位手球717中、且设置在挡位手球717和换挡手柄710之间，本实施例中，按下按钮711，联动杆712即上提，该联动结构可参照现有技术的相关公开，此处不做展开说明。

本申请对活动件和换挡手柄710的组装方式不做限定，为了进一步保证相对运动时的精确度，避免偏差，本实施例中，活动件与换挡手柄710套装连接或导向滑动。本申请对活动件的具体组成和结构不做限定，只要能满足上述功能即可。本实施例中，换挡手柄710上设置有沿换挡手柄710的轴向延伸的通槽725，P挡限位部716活动设置于通槽725中。

本申请对活动件的结构不做具体限定，可以为一体结构或分体结构，为了避免活动件滑动过程中与换挡组件700或驾驶模拟器1000的其他结构发生碰撞，为了减少占用的体积，本实施例中，活动件包括内杆714和内杆连接体713，换挡手柄710的下端为套筒部，内杆714滑动安装在套筒部内；内杆714上沿轴向间隔设置有连接销715和P挡限位部716，内杆714和内杆连接体713通过连接销715连接，连接销715和P挡限位部716均活动设置于通槽725中。

通槽725中设置有锁紧件；活动件包括内杆连接体713，内杆连接体713与换挡手柄710滑动配合，内杆连接体713上开设有固定孔，锁紧件插入固定孔中，锁紧件构成P挡限位部716。

本申请对联动杆712与内杆连接体713块之间的连接方式不做具体限定，可以固定连接，也可以通过螺纹件等进行可拆卸连接。为了联动杆712包括本体以及用于与内杆连接体713连接的挂钩部。本申请对内杆连接体713以及内杆714的结构不做限定，可以在内杆连接体713的外壁上开设用于容纳挂钩部的开口，也可以将内杆连接体713设置为呈槽状的弯折板，内杆连接体713通过折弯形成的凹陷区与换挡手柄710滑动套接，联动杆712的挂钩部直接与内杆连接体713的底面钩挂对接。换挡手柄710的套筒部为圆柱套筒，内杆714为圆柱杆或圆柱销。为了在联动杆712和换挡手柄710之间预留出用于安装内杆连接体713的空间，本实施例中，本体和挂钩部之间设置有折弯部。

换挡器壳体730上设置有P挡锁定槽732。本申请对P挡锁定槽732的设置结构以及自身形状不做具体限定，为了便于对位，本实施例中，在换挡器壳体730上固定设置有对接块731，P挡锁定槽732设置在对接块731上，以在对接块731上形成向上的开口，由于需要保证对接块731不会影响到其他的挂挡操作，所以本实施例中，挂P挡的操作需要在按下按钮711后操作换挡手柄710至设定位置，以将P挡限位部716送入P挡锁定槽732中，优选地，在换挡手柄710位于该设定位置时，P挡锁定槽732的轴向平行于换挡手柄710的轴向，且P挡限位部716在回位的过程中准确落入P挡锁定槽732中。

通过将手柄设置为该结构，使得本申请的换挡组件700能够模拟现有自动挡驾考车辆所具有的按下换挡手柄上的P挡按钮，即可实现锁定和解锁的功能，可以模拟出自动挡驾考车的挂P挡操作。

参见图16和图17，换挡手柄710为分体式结构，具体包括挡位上杆718和挡位下杆719，挡位手球717设置在挡位上杆718的上端，挡位上杆718的下端设置为呈空心套筒结构的套筒部，套筒部和挡位下杆719套装连接，以使换挡手柄710在轴向方向具有可选择地伸缩的功能。

套筒部和挡位下杆719的其中一个开设有定位通孔720、另一个上沿周向间隔设置有连接孔721和滑槽722，连接孔721和滑槽722均贯通所在的套筒部/挡位下杆，滑槽722的轴向平行于换挡手柄710的轴向；固定件723安装在定位通孔720中，且固定件723的两端可选择地伸入连接孔721或滑槽722内，使能该换挡手柄710具有两种连接方式。弹性件724套装在挡位下杆719上，且弹性件724抵紧套筒部，当固定件723设置在定位通孔720和连接孔721内时，套筒部和挡位下杆固定连接，模拟挂倒挡不需要下压手柄的车辆；当固定件723设置在定位通孔720和滑槽722内时，换挡手柄710的套筒部和挡位下杆在初始状态下通过弹性件724定位，需要挂倒挡时，下压换挡手柄710，固定件723在滑槽722内滑动，实现套筒部和挡位下杆的相对运动，模拟下压换挡手柄710挂倒挡的车辆，下压挂挡完成后，换挡手柄710在弹性件724的作用下复位，保持原有的设定高度不变。

本申请对定位通孔720的数量不做限定，当定位通孔720的数量为1个时，由于挡位下杆719不可转动，需要转动挡位上杆718，会导致挡位手球717的相应转动，使得挡位手球717不便于握持。为了便于安装，同时不改变挡位手球717以及挡位上杆718的状态、不影响操作者的手感，本实施例中，定位通孔720的数量为2个，2个定位通孔720呈角度设置，且2个定位通孔720位于所在的套筒部或挡位下杆的同一横截面上。

为了保证挡位上杆718和挡位下杆719之间的导向以及周向固定，本实施例中，2个定位通孔720之间的夹角与滑槽722和连接孔721的间距所对应的周向角度相同，以使固定连接和滑动连接两种状态下，挡位上杆718和挡位下杆719不需要转动，避免其他组件位置发生改变。具体的夹角可根据实际需求设置，为了同时兼顾滑槽722和连接孔721的连接强度，滑槽722和连接孔721的间距所对应的周向角度优选为90°。

为了便于观察各组件的安装情况以及实现滑槽722的可视化，本实施例中，挡位上杆718套设在挡位下杆719上，连接孔721和滑槽722沿挡位上杆718的周向间隔设置，定位通孔720设置在挡位下杆719上，以便观察固定件723在滑槽722内的位置。本申请对连接孔721和滑槽722的相对高度和设置位置不做具体限定，可通过弹性件724保证两种模式下换挡手柄710的高度相同。为了简化结构，本实施例中，连接孔721与滑槽722的底端齐平。

为了安装固定弹性件724，本申请中，挡位上杆718上设置有端块726，弹性件724套设于挡位下杆719上，且弹性件724作用于端块726。本实施例中，端块726设置在上述挡位上杆718靠近上述挡位下杆719的一端。本申请对弹性件724不做具体限定，可以为弹簧、碟簧等，本实施例中优选为弹簧。

参见图18，挡位方位板740是换挡组件的重要结构，挡位方位板740提供换挡路线，使得换挡手柄710在前后左右方向上进行挂挡切换操作。具体的，挡位方位板740上设置有挡位线路槽741，挡位线路槽741包括主通槽742以及设置在主通槽742两侧且与主通槽742连通的若干挡位切换槽743，主通槽742的轴向为驾驶的前进方向(即X轴方向)，挡位线路槽741的轴向为驾驶员的左右方向(即Y轴方向)。

由于目前常用的驾考车辆的挡位设计不一，为了能够模拟多种车型的挡位路径，本实施例中换挡组件700还包括切换板770，参见图8，切换板770安装在挡位方位板740上，且切换板770可选择地覆盖任意一挡位切换槽741。可根据实际需要模拟的驾考车车型选择对应的挡位线路槽741，不需要的挡位线路槽741通过切换板770封闭，换挡手柄710无法挂挡，从而匹配不同的换挡需求。

参见图19和图20，手自动切换机构750包括切换挡板751以及用于驱动切换挡板751移动的驱动机构；其中：换挡器壳体730上设置有用于对切换挡板导向的安装槽；切换挡板751上开设有用于限制换挡手柄710操作方向的限位槽752，换挡手柄710伸入限位槽752并且沿限位槽752的轴向移动。驱动机构包括操作部和执行部，操作部与切换挡板751分布在换挡器壳体730的两侧。执行部活动设置在安装槽733中，且执行部与切换挡板751连接，执行部在操作部作用下带动切换挡板751相应运动，以使切换挡板751可朝靠近换挡手柄710和远离换挡手柄710的两个方向活动。当需要切换为自动挡模式时，操作驱动机构控制切换挡板751向靠近换挡手柄710的方向运动，以使换挡手柄710位于切换挡板751的限位槽752内，通过限位槽752限制换挡手柄710的左右移动，使得换挡手柄710只能限位槽752的轴向方向移动进行换挡操作。当需要切换为手动挡模式时，只需操作驱动机构将切换挡板751朝远离换挡手柄710的方向移动，使切换挡板751不阻碍换挡手柄710的左右移动即可。本申请提供的手自动切换机构750结构简单，切换方便，且可在一个换挡器壳体730上同时模拟两种驾驶模式，通用性高，模拟成本低。

本申请对驱动机构的结构不做限定，只要能把满足带动切换挡板751在换挡手柄710的前后方向运动即可。作为一种可选方案，操作部为涡轮，执行部为蜗杆，蜗杆设置在切换挡板751上。

作为另一种可选方案，本实施例中，操作部为齿轮753，执行部为与齿轮753啮合的齿条755，齿轮753的驱动轴754设置在换挡器壳体730上，齿条755设置在切换挡板751上。具体的，齿轮753通过驱动轴754转动设置在换挡器壳体730上，驱动轴754原位转动，齿轮753将力传递给切换挡板751，切换挡板751沿安装槽733的导向方向运动。

本申请对驱动机构的驱动方式不做限定，可以通过按钮控制电机，电机再控制驱动轴754的转动状态。为了节约成本，本实施例中，驱动机构采用手动驱动，驱动机构还包括与操作部连接的手自切换杆756，换挡器壳体730上设置有卡口736，手自切换杆756穿设在卡口736内、且一端伸出于换挡器壳体730外。

为了控制驱动轴754的转动角度，本实施例中，手自切换杆756伸出于换挡器壳体730外的一端设置有突出部757，换挡器壳体730上间隔设置有两个限位块734，突出部757设置在两个限位块734之间，以使手自切换杆756在分别转动一定角度时，突出部757分别与两个限位块734接触。

本实施例中，两个限位块734呈角度设置，本申请对两个限位块734之间的夹角不做具体限定，可根据实际设计需求决定，本实施例中，优选地，两个限位块734以设定夹角90°间隔设置，当手自切换杆756转动0°和90°时，突出部757分别与两个限位块734接触。

为了确定手动挡和自动挡的切换信号，本实施例中，换挡器壳体730上设置有用于与突出部757接触的至少一个感应机构735，感应机构735构成限位块734。本申请对感应机构735的结构不做具体限定，优选地，感应机构735的工作原理类似于限位开关。

参见图21和图22，支座组成780包括入挡块支架781、转销783、连接销784、入挡块785和弹性拨珠786，入挡块支架781位于换挡器壳体730的内腔中，入挡块支架781通过转销783与换挡器壳体730铰接，实现换挡手柄710在第一方向的转动。

入挡块支架781内部具有活动腔782，换挡手柄710贯穿入挡块支架781，换挡手柄710通过连接销784与入挡块支架781铰接，实现换挡手柄710在第二方向的转动，入挡块支架781上开设有通孔7811，供连接销784穿过。换挡手柄710可在活动腔782中转动一定角度，入挡块支架781上开设有限位孔7812，能够限制换挡手柄710在第二方向的换挡操作角度。

转销783与连接销784呈角度设置，转销783与连接销784共同构成换挡手柄710的转动支点。本实施例中，转销783与连接销784呈十字设置，具体是转销783沿X轴向设置，连接销784沿Y轴向设置。入挡块支架781通过转销783与换挡器壳体730铰接，通过转销783实现换挡手柄710在YOZ平面内的转动。换挡手柄710通过连接销784与入挡块支架781铰接。参见图12，连接销784贯穿入挡块支架781、且与入挡块支架781转动配合，从而实现换挡手柄710在XOZ平面内的转动。

本实施例中连接销784贯穿换挡手柄710，换挡手柄710的中部设置有加强部7101，加强部7101中设置有贯通孔7102，连接销784安装于贯通孔7102中，强化该铰接处的结构强度。

参见图21和图22，本实施例中换挡操作机构还包括入挡块785和弹性拨珠786，连接销784的其中一端伸出于入挡块支架781外，入挡块785固定安装于连接销784上、且位于入挡块支架781外侧，入挡块785上设置有与弹性拨珠786相嵌合的2个以上卡槽7851，弹性拨珠786具有一定弹性，通过设置挡块785和弹性拨珠786方便驾驶员在换挡时能够直接判断换挡是否到位。

当换挡手柄710在XOZ平面上的进行换挡操作时，入挡块785会随之上下摆动，使得弹性拨珠786脱离卡槽7851或者嵌入任一个卡槽7851中。各卡槽7851的位置设置为与挡位方位板740的挡位切换槽相对应，即换挡手柄710移动至某一个挡位切换槽时，弹性拨珠786恰好滑入对应的卡槽7851中，能够给驾驶员提供一个触觉反馈信号，提醒驾驶员换挡到位。

为了方便安装入挡块785，本实施例中，入挡块785的靠近入挡块支架781的端面上设置有导杆7852，入挡块支架781上开设有导孔7813，导杆7852伸入导孔7813中，对入挡块785起到导向作用，安装入挡块785时，只需要确保导杆7852伸入导孔7813中，即可保证入挡块785和弹性拨珠786能够接触良好。

为方便布置，本实施例中，入挡块785位于入挡块支架781与弹性拨珠786之间，卡槽7851位于入挡块785的靠近弹性拨珠786的端面上，即入挡块785、入挡块支架781与弹性拨珠786均位于XOZ平面上。在其他实施例中，弹性拨珠786也可设置于入挡块785的侧面，及弹性拨珠786位于YOZ平面上。

卡槽7851与弹性拨珠786采用球面配合，减小滑动摩擦力。卡槽7851的具体结构可采用球窝或者齿槽，卡槽7851在XOZ平面上的截面形状为弧形，便于弹性拨珠786滑入和滑出。弹性拨珠786可参考现有技术中的相关结构，例如雨伞手柄上的弹性卡球等。

本实施例中，弹性拨珠786包括安装螺栓7861、弹性件和顶珠7862，安装螺栓7861安装于换挡器壳体730的侧壁中，安装螺栓7861的杆部为中空结构，弹性件设置于杆部内部，顶珠7862位于杆部的自由端，且顶珠7862与弹性件连接。弹性件可采用弹簧、橡胶等容易发生弹性形变的结构。

参见图23，挡位回位机构760包括导向件761、随动件762和至少2个回位弹性件765；导向件761固定安装在安装基体上，随动件762滑动设置在导向件761上，随动件762内部设置有供换挡手柄710换挡操作的换挡空间，换挡手柄710贯穿随动件762且位于换挡空间内，且换挡手柄710的端部伸入挡位方位板740的挡位线路槽741中，随动件762在换挡手柄710进行挡位选择的同时随换挡手柄710一起运动。至少2个回位弹性件765分别设置在随动件762的两侧，且回位弹性件765的两端分别作用于安装基体和随动件762，当换挡手柄710在导向件761方向上不受外力时，在两侧的回位弹性件765的作用下，随动件762回到初始位置，从而使换挡手柄710回位。

本申请对导向件761的结构和实施方式不做具体限定，只要能在不阻碍换挡手柄710挂挡的同时，对换挡手柄710的左右方向进行导向并用于安装回位弹性件765即可。作为一种可选方案，导向件761上开设有与随动件762匹配的滑槽，回位弹性件765设置在滑槽内，沿回位弹性件765的压缩方向，回位弹性件765的一端连接随动件762、另一端连接滑槽的槽壁。

为了简化结构，便于导向件761的安装，作为优选的方案，本实施例中，导向件761为至少1个导杆，随动件762套设在导杆上。回位弹性件765优选为弹簧，弹簧套设在导杆上。

由于随动件762在导向件761的作用下无法沿挡位切换槽743的轴向运动，但换挡手柄710需要沿挡位切换槽743的轴向运动，所以为了不影响换挡手柄710前后移动，尽量控制挡位回位机构760的体积，本实施例中，导杆的数量为2个，导杆的数量为2个，2个导杆沿挡位切换槽743的轴向间隔设置，已预留换挡手柄710前后方向运动的空间，同时2个导杆对随动件762定位固定，不需要在安装基体上特意设置用于对随动件762导向的结构。

本申请对随动件762的结构不做具体限定，随动件762可以具有中心孔的一体板，也可以是运动相互独立的两块板。为了减重，本实施例中，随动件762包括左随动板763和右随动板764，换挡手柄710设置在左随动件762片和右随动板764之间，至少2个回位弹性件765分别设置在左随动板763和右随动板764远离换挡手柄710的一侧。

本申请对左随动板763和右随动板764之间的设置关系不做限定，可以是固定连接，也可以分别直接相对套设在导向杆上。

为了减小回位弹性件765的作用力，保证换挡手柄710挂挡不费力，本实施例中，左随动板763和右随动板764固定连接，且左随动板763和右随动板764沿导向件761方向的间距与换挡手柄710匹配。

为了安装挡位回位机构760，本实施例中，挡位回位机构760还包括固定安装在换挡器壳体730上的回位支架766，回位支架766在回位方向上的两端均设置有挡板767，导向件761通过螺纹连结构与挡板767连接，随动板设置在两个挡板767之间，回位弹性件765一端作用于挡板767，另一端作用于左随动件762/右随动件762。

本实施例中，换挡组件700中设置有用于检测挡位的第二传感器，第二传感器传递相应的换挡信息指令，具体的，换挡组件700中设置有挡位检测电路板790，挡位检测电路板790可以检测出换挡手柄710当前的挡位，例如，挡位检测电路板790可以检测出换挡手柄710当前的挡位，并发送至驾驶模拟控制装置，驾驶模拟控制装置在显示屏400上显示对应的挡位信息。本实施例中，换挡手柄710中部设置有被测基准791，被测基准791位于挡位检测电路板790上方，且具有一定间隔，可以实现非接触时测量，例如采用磁铁-霍尔传感器，磁铁作为被测基准791，挡位检测电路板790上安装霍尔传感器(第二传感器)，可以测量换挡手柄710的位移大小和方向，进而实现挡位测量。

实施例2：

基于同样的发明构思，本实施例提供一种驾驶模拟器1000，参见图24，包括主体部分以及驾驶模拟运动平台100，主体部分安装于驾驶模拟运动平台100上，运动平台100包括安装平台和用于驱动安装平台动作的驱动装置，主体部分安装于安装平台上，安装平台在驱动装置的作用下带动支撑主体200和座椅300进行相应的动作，以模拟出车辆运行中的震动等情况。本实施例的驾驶模拟器1000相比于实施例1的驾驶模拟器1000，增加了驾驶模拟运动平台100，其余结构均参考实施例1，此处不再赘述。

参阅图25至28，驾驶模拟运动平台100整体包括上层平台110、下层平台120、铰支座130和两个伸缩装置140。其中上层平台110通过铰支座130和两个伸缩装置140安装于下层平台120上方，上层平台110用于安装驾驶模拟器1000的其他组件，例如座椅300、制动机构等，下层平台120为驾驶模拟运动平台100的支撑基础。两个伸缩装置140间隔设置，且两个伸缩装置140与铰支座130呈三角形分布，从而稳定的支撑上层平台110。两个伸缩装置140均包括固定部分141和移动部分142，固定部分141和移动部分142中的其中一个与上层平台110连接，另一个与下层平台120连接。两个伸缩装置140用于驱动上层平台110运动，在初始状态下，上层平台110与下层平台120平行，在伸缩装置140的驱动下，上层平台110的姿态可改变，从而使得上层平台110产生振动、倾斜等动作，模拟实车驾驶时底盘的运动情况。

由于驾驶模拟运动平台100在工作时，下层平台120保持静止而上层平台110运动，因此上层平台110与下层平台120可能发生干涉。为了避免干涉，一般是将上层平台110与下层平台120的间距加大，但是会导致驾驶模拟运动平台100乃至整个驾驶模拟器1000的体积增加。具体参见图1，本实施例中，上层平台110与下层平台120的面积和/或形状不同，使得上层平台110的竖直投影与下层平台120的竖直投影具有非重叠区，非重叠区的存在可以减少上层平台110与下层平台120发生干涉的情况。

进一步参阅图1，本实施例中，上层平台110与下层平台120均为长方形平台，且上层平台110与下层平台120的中心位于同一竖直线上，上层平台110的面积大于下层平台120，以使上层平台110的竖直投影完全覆盖下层平台120的竖直投影。由于下层平台120的面积小上层平台110，因此上层平台110的边缘下方无任何障碍物，由此保证上层平台110在运动时不会受到干涉。上层平台110、下层平台120均可采用框架结构，降低驾驶模拟运动平台100的整体重量，在其他实施例中，上层平台110、下层平台120还可采用实心板件，上层平台110、下层平台120的具体结构本申请不做限制。

本实施例中，该驾驶模拟运动平台100还包括外壳(图中未示出)，外壳可以保护上层平台110、铰支座130和两个伸缩装置140，上层平台110封装于外壳内部。根据实际情况也可将下层平台120包覆在外壳内，本申请不做限制。为了方便驾驶模拟运动平台100整体移动，可在下层平台120的下表面上设置至少3个滚轮160，滚轮160优选福马脚轮，承载能力强，且具有良好的减震效果。

为了避免干涉，两个伸缩装置140与铰支座130的位置以及高度均需要对应设置。具体的，本实施例中，两个伸缩装置140沿第一方向间隔设置，且沿垂直于第一方向的第二方向，两个伸缩装置140位于铰支座130的同侧。当将驾驶模拟运动平台100安装在驾驶模拟器1000上时，可将驾驶员的模拟驾驶方向作为第二方向，即前后方向为第二方向，则左右方向为第一方向。为保证上层平台110的稳定性，优选将两个伸缩装置140与铰支座130呈等腰三角形布置，铰支座130位于等腰三角形的顶点位置，且铰支座130同时还位于驾驶模拟运动平台100乃至整个驾驶模拟器1000的重心，由此可以尽量减小伸缩装置140的受力。

两个伸缩装置140的具体位置，以及两个伸缩装置140的间距均会影响上层平台110边缘的位移。具体是伸缩装置140越靠近驾驶模拟运动平台100的第二方向对称轴，则上层平台110边缘的位移越大，越容易发生干涉。因此两个伸缩装置140的间距应当满足以下条件：当两个伸缩装置140的伸缩量的差值达到伸缩装置140的最大伸缩量D时，上层平台110与下层平台120之间、以及外壳与下层平台120之间具有间隙，不会发生干涉。

本实施例中驾驶模拟运动平台100为两自由度运动平台，铰支座130同样也仅具有两个转动自由度，铰支座130具体采用两自由度万向节，在上层平台110和下层平台120上均固定有若干安装板121，两自由度万向节的两端通过螺钉分别安装在上层平台110和下层平台120上。两个伸缩装置140与上层平台110和下层平台120均铰接固定，保证上层平台110能够顺畅摆动。

具体参见图25，伸缩装置140的固定部分141上套设有安装框150，固定部分141通过销轴与安装框150铰接，安装框150通过销轴铰接安装于上层平台110/下层平台120上，且安装框150的两个用于铰接的销轴呈十字设置。移动部分142通过十字万向节160与下层平台120/上层平台110铰接。

为了方便操作，初始状态下，伸缩装置140应当具有一定的预伸长量，使得伸缩装置140能够自由地调节。对应点，铰支座130的高度应当与该预伸长量相匹配，本实施例中预伸长量为伸缩装置140最大伸缩量D的一半，即铰支座130的高度等于伸缩装置140的伸缩量为0.5D时上层平台110与下层平台120之间的间距。

伸缩装置140具体可以采用气缸、液压缸、电缸、滚珠丝杠等结构，本申请不做限制。参见图1至图4，本实施例中伸缩装置140为电缸，则电缸的缸体构成固定部分141，电缸的活塞构成移动部分142。电缸倒装，其缸体与上层平台110铰接、活塞与下层平台120铰接。该驾驶模拟运动平台100还包括控制器(图中未示出)，控制器与两个电缸均电连接，控制两个电缸活塞的伸缩量。

当两个伸缩装置140的伸缩量相同、且与铰支座130的支撑高度不同时，则驾驶模拟器1000主体部分呈现出前倾或后仰的姿态，可以模拟上坡、下坡时实车的姿态，当两个伸缩装置140的伸缩量不同时，则驾驶模拟器1000主体部分呈现出左、右横摆时实车的姿态，当两个伸缩装置140的伸缩量快速变化时，则可在驾驶模拟器1000上模拟启动时、车辆行驶时的震动感，使得模拟驾驶更接近于真实驾驶体验。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种驾驶模拟器，其特征在于，包括：

支撑主体和座椅，所述支撑主体和所述座椅沿第一方向间隔设置；

显示屏，安装于所述支撑主体上，且位于所述座椅的前方；

方向盘和换向组件，所述方向盘与所述换向组件的输入轴连接，所述换向组件安装于所述支撑主体上，所述换向组件中设置有用于检测方向盘转角的第一传感器；

换挡组件，安装于所述支撑主体上，所述换挡组件中设置有用于检测挡位的第二传感器；

驾驶控制组件，安装于所述支撑主体上，所述驾驶控制组件中设置有用于检测踏板动作的第三传感器；

驻车制动组件，安装于所述支撑主体上，所述驻车制动组件中设置有用于检测手刹动作的第四传感器；

驾驶模拟控制装置，安装于所述支撑主体上，所述驾驶模拟控制装置分别与所述显示屏、所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器和所述第四传感器电连接。

2.如权利要求1所述的驾驶模拟器，其特征在于：所述驾驶模拟器还包括驾驶模拟运动平台，所述支撑主体和所述座椅分别安装于所述驾驶模拟安装平台上；

所述驾驶模拟运动平台包括上层平台和用于驱动所述安装平台动作的伸缩装置，所述伸缩装置与所述驾驶模拟控制装置电连接；

所述驾驶模拟运动平台包括所述上层平台、下层平台、铰支座和两个所述伸缩装置；所述上层平台通过所述铰支座和两个所述伸缩装置安装于所述下层平台上方；两个所述伸缩装置间隔设置，且两个所述伸缩装置与所述铰支座呈三角形分布；两个所述伸缩装置均包括固定部分和移动部分，所述固定部分和所述移动部分中的其中一个与所述上层平台连接，另一个与所述下层平台连接。

3.如权利要求1或2所述的驾驶模拟器，其特征在于：所述换挡组件包括换挡手柄、安装基体、挡位回位机构、挡位方位板、切换板、手自动切换机构、支座组成和挡位回位机构；其中：所述换挡手柄贯穿所述支座组成，且所述换挡手柄通过所述支座组成铰接安装于所述安装基体上；

所述挡位方位板安装于所述安装基体上，所述挡位方位板上设置有挡位线路槽，所述换挡手柄的底端伸入所述挡位线路槽中；所述挡位线路槽包括主通槽以及设置在所述主通槽两侧且与所述主通槽连通的若干挡位切换槽；

所述切换板安装在所述挡位方位板上，且所述切换板可选择地覆盖任意一所述挡位切换槽；

所述手自动切换机构安装于所述安装基体上，所述手自动切换机构中设置有限位槽，所述换挡手柄卡入或者脱离所述限位槽；

所述挡位回位机构安装于所述换挡手柄的中部、且靠近所述支座组成。

4.如权利要求3所述的驾驶模拟器，其特征在于：所述挡位回位机构包括导向件、随动件和至少2个回位弹性件，所述导向件固定安装在所述安装基体上，所述随动件滑动设置在所述导向件上，所述随动件内部设置有供所述换挡手柄换挡操作的换挡空间，所述换挡手柄贯穿所述随动件且位于所述换挡空间内；

所述挡位回位机构还包括固定安装在所述安装基体上的回位支架，所述回位支架的两端均设置有挡板，所述导向件通过螺纹结构与所述两个挡板连接固定，所述随动板设置在所述两个挡板之间。

5.如权利要求3所述的驾驶模拟器，其特征在于：所述手自动切换机构包括切换挡板以及用于驱动所述切换挡板移动的驱动机构；所述安装基体上设置有用于对所述切换挡板导向的安装槽；所述切换挡板上开设有限位槽，换挡手柄伸入所述限位槽并且沿所述限位槽的轴向移动；所述驱动机构包括操作部和执行部，所述操作部与所述切换挡板分布在所述安装基体的两侧，所述执行部活动设置在所述安装槽中，且所述执行部与所述切换挡板连接；

所述操作部为齿轮，所述执行部为与所述齿轮啮合的齿条，所述齿轮的驱动轴设置在所述安装基体上，所述齿条设置在所述切换挡板上；

所述驱动机构还包括与所述操作部连接的手自切换杆，所述安装基体上设置有卡口，所述手自切换杆穿设在所述卡口内、且一端伸出于所述安装基体外，所述手自切换杆伸出于所述安装基体外的一端设置有突出部；

所述安装基体上间隔设置有两个限位块，所述突出部设置在所述两个限位块之间；所述安装基体上设置有用于与所述突出部接触的感应机构。

6.如权利要求3所述的驾驶模拟器，其特征在于：所述支座组成包括入挡块支架、转销、连接销、入挡块和弹性拨珠，所述换挡手柄贯穿所述入挡块支架，且所述换挡手柄通过所述连接销与所述入挡块支架铰接，所述换挡手柄的底端用于操作挡位方位板；所述入挡块支架与所述转销连接，所述转销与所述连接销呈角度设置；所述入挡块固定安装于所述连接销上，所述入挡块上设置有与所述弹性拨珠相嵌合的2个以上卡槽；

所述连接销贯穿所述入挡块支架且伸出于入挡块支架外，所述入挡块固定安装于所述连接销的伸出于入挡块支架外的端部上；所述入挡块位于所述入挡块支架与所述弹性拨珠之间，所述卡槽位于所述入挡块的靠近所述弹性拨珠的端面上；所述入挡块的靠近所述入挡块支架的端面上设置有导杆，所述入挡块支架上开设有导孔，所述导杆伸入所述导孔中；

所述弹性拨珠包括安装螺栓、弹性件和顶珠，所述安装螺栓的杆部为中空结构，所述弹性件设置于所述杆部内部，所述顶珠位于所述杆部的自由端，且所述顶珠与所述弹性件连接。

7.如权利要求3所述的驾驶模拟器，其特征在于：所述换挡手柄包括挡位上杆和挡位下杆，所述挡位上杆的下端设置为呈空心套筒结构的套筒部，所述套筒部和所述挡位下杆套装连接；

所述套筒部和所述杆部的其中一个开设有定位通孔、另一个上沿周向间隔设置有连接孔和滑槽，所述连接孔和所述滑槽均贯通所在的套筒部/杆部，所述滑槽的轴向平行于所述换挡手柄的轴向；

所述定位通孔中安装有固定件，且所述固定件的两端可选择地伸入所述连接孔或所述滑槽内；所述杆部上套装有所述弹性件，且所述弹性件抵紧所述套筒部；

所述换挡手柄上设置有按钮、联动杆和活动件；所述按钮设置在所述换挡手柄的操作端，且所述按钮与所述联动杆联动配合；所述联动杆的下端连接所述活动件，所述活动件与所述换挡手柄滑动配合，且所述活动件上设置有用于与P挡锁定槽对接的P挡限位部；

所述换挡手柄上设置有沿所述换挡手柄的轴向延伸的通槽，所述P挡限位部活动设置于所述通槽中；

所述活动件包括内杆和内杆连接体，所述换挡手柄的下端为套筒部，所述内杆滑动安装在所述套筒部内；所述内杆上沿轴向间隔设置有连接销和所述P挡限位部，所述内杆和所述内杆连接体通过所述连接销连接，所述连接销和所述P挡限位部均活动设置于所述通槽中。

8.如权利要求1-2、4-7中任一项所述的驾驶模拟器，其特征在于：所述换向组件包括所述输入轴和自动复位机构，所述自动复位机构安装于所述支撑主体上；

所述自动复位机构包括对称设置的弹性件，所述弹性件的一端作用于所述输入轴、另一端作用于所述支撑主体；或者，所述自动复位机构包括电机和由所述电机驱动的传动机构，所述传动机构的其中一个扭矩传输端与所述输入轴连接，所述传动机构的另一个扭矩传输端与所述电机的输出轴连接。

9.如权利要求1-2、4-7中任一项所述的驾驶模拟器，其特征在于：所述驾驶控制组件包括刹车踏板单元、油门踏板单元和离合踏板单元，所述刹车踏板单元、所述油门踏板单元、所述离合踏板单元中的至少一个为踏板限位机构；

所述踏板限位机构包括支架、转动臂、踏板、复位机构、上限位组件和下限位组件，其中：所述支架安装于所述支撑主体上；所述转动臂的上部与所述支架铰接，所述踏板安装于所述转动臂的下端；

复位机构，所述复位机构的一端作用于所述支架、另一端作用于所述转动臂；

所述上限位组件和所述下限位组件均安装于所述支架上，且所述上限位组件和所述下限位组件分别位于所述转动臂的上下两侧，以使所述转动臂可操作地与所述上限位组件或所述下限位组件接触而限位。

10.如权利要求1-2、4-7中任一项所述的驾驶模拟器，其特征在于：所述驻车制动组件包括底座、手刹架、手刹握柄、弹力调节件；所述手刹握柄通过所述手刹架铰接安装于所述底座上；所述弹力调节件包括限位桩、拉杆和弹簧，所述限位桩设置在所述底座上，所述限位桩的中部设置有贯穿的引导孔，所述引导孔正对所述手刹握柄，所述拉杆的一端为自由端，所述拉杆的另一端长度节段上设置螺纹，所述自由端穿过所述引导孔连接在所述手刹握柄上，所述弹簧套设在限拉杆上且通过螺母限位。

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