CN207637330U - 汽车智能模拟方向盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车模拟技术领域，具体涉及一种汽车智能模拟方向盘，包括方向盘手把、方向盘转轴以及壳体，壳体内设有传动机构，所述传动机构动力输入端与方向盘转轴动力连接，还包括：电磁铁，所述电磁铁共有两个，所述电磁铁对立设置，两个电磁铁相邻的端面磁极相反；铁芯，所述铁芯一端与传动机构动力输出端动力连接，所述铁芯设置在两个电磁铁之间，所述铁芯上缠绕有闭合的导电线圈，所述导电线圈能够在方向盘转轴带动下绕铁芯旋转，所述导电线圈在旋转时，导电线圈上的磁通量发生变化；本实用新型所提供的汽车智能模拟方向盘，能够解决现有汽车方向盘无法调整转动阻力的大小而影响学习效果和游戏效果的问题。

Description

汽车智能模拟方向盘

技术领域

本实用新型涉及汽车模拟技术领域，具体而言，涉及一种汽车智能模拟方向盘。

背景技术

由于汽车驾驶练习受到场地、天气等多方面因素的限制，从而影响了人们针对汽车驾驶技能的学习；为避免上述因素的影响，使得学习汽车驾驶技能的过程能够在室内进行而不受上述因素的影响，渐渐出现了汽车驾驶模拟装置。

汽车驾驶模拟装置是一种驾驶训练的教学设备和展示模型，现在随着电子游戏行业的发展和VR技术的成熟，汽车驾驶模拟装置大多作为一种游戏设备。

汽车驾驶模拟装置的核心是模拟方向盘，由于成本等因素，模拟方向盘不可能具有与真实汽车方向盘完全相同的结构，现有的模拟方向盘通常包括方向盘手把、方向盘转轴、齿轮组以及壳体，齿轮组用于固定方向盘转轴，同时齿轮组也用于给方向盘转轴提供一定的阻力负载，使方向盘转动起来手感更加真实。

但是由于实际车辆之间存在差异，不同的车的方向盘转动的力的大小不同，所带来的驾驶手感也不同，现在的模拟方向盘大多采用机械结构，其转动所需的力通常是固定的，并不能提供不同的驾驶手感，这就有可能影响驾驶的学习效果；对于赛车游戏来讲，玩家所操控的车辆通常可以更换，现在的模拟方向盘并不能体现出车辆之间的差别，这就降低了玩家的游戏体验。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种汽车智能模拟方向盘，能够解决现有汽车方向盘无法调整转动阻力的大小而影响学习效果和游戏效果的问题。

为了解决上述技术问题，本专利提供如下基础技术方案：

汽车智能模拟方向盘，包括方向盘手把、方向盘转轴以及壳体，壳体内设有传动机构，所述传动机构动力输入端与方向盘转轴动力连接，还包括：

电磁铁，所述电磁铁共有两个，所述电磁铁对立设置，两个电磁铁相邻的端面磁极相反；

铁芯，所述铁芯一端与传动机构动力输出端动力连接，所述铁芯设置在两个电磁铁之间，所述铁芯上缠绕有闭合的导电线圈，所述铁芯和导电线圈能够在方向盘转轴得带动下旋转，所述导电线圈在旋转时，导电线圈上的磁通量发生变化；

输入模块，所述输入模块用于向控制器输入目标阻力值；

控制器，所述控制器用于根据目标阻力值控制电磁铁的导通电流，进而控制电磁铁的磁场强弱。

本实用新型的工作原理和有益效果为：

本实用新型技术方案中，铁芯和导电线圈在用户旋转方向盘手把时旋转，由于其两侧设置有磁极相反的电磁铁，导电线圈旋转的同时其磁通量发生也改变，进而导电线圈上会产生安培力，形成电磁阻尼，阻碍用户旋转方向盘手把，通过输入模块可以向控制器输入不同的目标阻力值，控制器根据目标阻力值控制电磁铁的电流强度，进而改变电磁阻尼的大小，实现对模拟方向盘的阻力值大小的调节。

与现有采用固定大小的阻力的模拟方向盘相比，本实用新型的模拟方向盘能够提供不同的驾驶手感，保证学习效果；对于赛车游戏来讲，玩家所操控的车辆更换时，可以通过调节方向盘的阻力体现出车辆之间的差别，提升玩家的游戏体验。

进一步，所述铁芯上还设有配重块。

增大铁芯的转动惯量。

进一步，所述配重块上设置有辅助配重块，所述辅助配重块与铁芯的转动轴轴心的距离可调。

调节配重块与转动轴心的距离可以实现对转动惯量的调节。

进一步，所述配重块为圆柱形，其质量均匀分布，其中心与铁芯固定连接。

设置配重块为圆柱形，且质量均匀分布有利于保证旋转的平稳性。

进一步，所述辅助配重块沿铁芯的转动轴轴心对称分布。

对称分布有利于保证旋转的平稳性。

附图说明

图1为本实用新型汽车智能模拟方向盘实施例的结构示意图；

图2为图1中配重块的具体结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

附图标记说明：方向盘手把1、方向盘转轴2、壳体3、传动机构4、电磁铁5、铁芯6、导线线圈7、配重块8、辅助配重块9、固定轴承10。

如图1所示，本实施例汽车智能模拟方向盘包括方向盘手把1、方向盘转轴2以及壳体3，壳体3内设有传动机构4，所述传动机构4动力输入端与方向盘转轴2动力连接，还包括：

电磁铁5，所述电磁铁5共有两个，所述电磁铁5对立设置，两个电磁铁5相邻的端面磁极相反；

铁芯6，所述铁芯6一端与传动机构4动力输出端动力连接，所述铁芯6设置在两个电磁铁5之间，所述铁芯6上缠绕有闭合的导电线圈，所述导电线圈能够在方向盘转轴2带动下绕铁芯6旋转，所述导电线圈在旋转时，导电线圈上的磁通量发生变化；

输入模块，所述输入模块用于向控制器输入目标阻力值；

控制器，所述控制器用于根据目标阻力值控制电磁铁5的导通电流，进而控制电磁铁5的磁场强弱。

具体的，本实施例中，传动机构4采用相互啮合的齿轮组，包括一个主动轮和从动轮，主动轮半径大于从动轮，控制器包括控制芯片和电流控制电路，控制芯片采用单片机，其输入引脚与输入模块连接，其用来将输入模块的输入信号转化为对电流控制电路的控制信号，进而实现对电磁铁5的磁场强度的控制，输入模块可以是按键控制的输入方式，例如设置一个按键矩阵，每个按键对应不同等级的阻力，控制器通过判断按键的输入，控制电磁铁5电流大小，输入模块也可以设置为与电脑相匹配的输入方式，如USB或串口连接，通过电脑上位机对阻力大小等级进行调节。

如图2所示，铁芯6上套装有固定轴承10，所述铁芯6上还设有配重块8，所述配重块8为圆柱形，其质量均匀分布，其轴心处与铁芯6固定连接，所述配重块8上设置有辅助配重块9，所述辅助配重块9与转动轴心的距离可调，辅助配重块9沿铁芯6的转动轴心对称分布，本实施例中，共设置有两个辅助配重块9，在配重块8上设有用于固定辅助配重块9的槽，辅助配重块9通过螺栓固定在配重块8的槽上，通过调节螺栓可以移动辅助配重块9的位置，实现对转动惯量的调节。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.汽车智能模拟方向盘，包括方向盘手把、方向盘转轴以及壳体，壳体内设有传动机构，所述传动机构动力输入端与方向盘转轴动力连接，其特征在于：还包括：

电磁铁，所述电磁铁共有两个，所述电磁铁对立设置，两个电磁铁相邻的端面磁极相反；

铁芯，所述铁芯一端与传动机构动力输出端动力连接，所述铁芯设置在两个电磁铁之间，所述铁芯上缠绕有闭合的导电线圈，所述铁芯和导电线圈能够在方向盘转轴得带动下旋转，所述导电线圈在旋转时，导电线圈上的磁通量发生变化；

输入模块，所述输入模块用于向控制器输入目标阻力值；

控制器，所述控制器用于根据目标阻力值控制电磁铁的导通电流，进而控制电磁铁的磁场强弱。

2.如权利要求1所述的汽车智能模拟方向盘，其特征在于：所述铁芯上还设有配重块。

3.如权利要求2所述的汽车智能模拟方向盘，其特征在于：所述配重块上设置有辅助配重块，所述辅助配重块与铁芯的转动轴轴心的距离可调。

4.如权利要求3所述的汽车智能模拟方向盘，其特征在于：所述配重块为圆柱形，其质量均匀分布，其中心与铁芯固定连接。

5.如权利要求4所述的汽车智能模拟方向盘，其特征在于：所述辅助配重块沿铁芯的转动轴轴心对称分布。