CN2087798U - 汽车驾驶员模拟训练器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车驾驶员模拟训练器。 由驾驶员操作室、对各操作机构的状态进行检测的传 感器、速度传感器、与前述各传感器输出端相接的信 号处理装置、与信号处理装置相连的计算机以及一个 由该计算机控制的路面图形显示装置组成。另外还 设有一个可与变速箱主动盘接触的阻力装置，操作机 构的动作由传感器变换成电信号，经初级处理后送入 计算机，控制路面图形的状态，并进行操作是否正确 的判断。上坡时阻力器将迫使发动机减速。

Description

目前我国汽车驾驶员的培训都是利用真实车辆在现有的交通干线上进行。这不但存在一定的不安全因素，而且对车辆的损坏较大，占用的人力、物力较多。国外采用的模拟训练器是全电子控制式，其结构复杂、造价很高，而且也不完全符合我国的要求，如我国训练驾驶员要求换挡必须经两次离合操作。

本实用新型的目的是提供一种完全利用真车驾驶室进行机械操作的汽车驾驶员模拟训练器。

实现本实用新型目的的解决方案是：所提供的模拟训练器具有一个驾驶员操作室，由该操作室中各操纵机构带动的各传感器、由红外线发射器，接收器及介于红外线发射器，接收器之间并与驱动轴相连的旋转光栅所组成的速度传感器，与前述各传感器输出端相接的信号处理装置，与信号处理装置相连的计算机以及一个由计算机控制的路面图形显示装置。在变速箱主动盘对面设有一个由前述计算机控制的且可与该主动盘接触的阻力装置。发动机采用小功率内燃机或电动机。当学员用手或脚操作各操纵机构时，除了带动各自的执行机构外，还将带动所对应的传感器“动作”，来自传感器的检测信号经处理装置进行初级处理，变换成所需要的电信号，再送入计算机控制路面图形的运动状态，并进行故障判断。当遇到上坡路面时由计算机发出指令，再通过信号处理装置控制阻力装置对变速箱主动盘施加阻力，使发动机减速，从而使学员感到驱动力不足而有意识地进入换挡练习。

以下结合附图对本实用新型的内容加以描述。

图1是本实用新型的原理框图。

图2是速度传感器的结构示意图。

图3是油门开度传感器的结构示意图。

图4是方向盘传感器的结构示意图。

图5是挡位传感器的结构示意图。

图6是离合器传感器的结构示意图。

图7是刹车传感器的结构示意图。图8是阻力装置结构示意图。

图9是模拟训练器整体结构图。

如图1所示：学员在操作室1所作的某个动作，将带动传感器2动作，来自传感器2的检测信号由信号处理装置3处理后，一方面送入仪表7进行显示，如油门开度、行车速度、挡位等；另一方面送入计算机4控制路面显示装置5，使路面图形相对于操作室1（即模拟车）变化，如左右偏摆、转弯、加速、减速、停止等。同时计算机4也将根据所输入的信号对学员的操作进行故障判断，如车辆是否开出路面、撞车、离合器操作不当等，并在屏幕上以文字的形式显示出来，同时给予声音报警。计算机4内存有平道、弯道、蛇形道、上坡等多种路况软件。当显示装置5的图形出现上坡道时，计算机4将发出指令，通过处理装置3启动阻力装置6对变速箱8的主动盘施加阻力，发动机转速下降，使学员感到汽车驱动力不足而换接低速挡。

速度传感器的结构如图2所示。它由红外线发射器11、接收器12、介于红外线发射器与接收器之间并与驱动轴13相连的旋转光栅14组成。红外线是通过光栅栅孔15投射到接收器12上的，光栅14随驱动轴13旋转时接收器12将所接收的间断光束转变成脉冲信号，经信号处理装置的整形电路整形后送入分频计数器16进行译码，产生一组八位二进制数码信号输入显示仪表和计算机。由于单位时间内所计的脉冲数是与光栅转速相对应的，因而就间接地测量出驱动轴的转速，即模拟车的行进速度。

油门开度传感器的结构如图3所示。该传感器由电感线圈21和插入该线圈内并与油门脚踏板22的传动杆23相连的滑动铁芯25组成。踩动踏板22，传动杆23在带动油门开启机构24的同时，也带动滑动铁芯25移动，线圈21的电感量发生变化，来自音频信号发生器26的信号在线圈21上的电压随之变化，经放大、检波整流后送入A／D转换器27进行显示。当模拟车采用电动机作动力源时，前述的油门开启机构24应改换成调速器，用以调节电动机的转速，油门开度为模拟开度。

方向盘传感器的结构如图4所示。该传感器由红外线发射器31、圆弧形红外线接收码盘32和位于接收码盘32滑槽内的挡光板33组成，挡光板33的连杆与转向机构的从动齿轮轴34固联。接收码盘32是由若干个红外线接收元件35密排于圆弧槽内构成的。挡光板33只能遮挡一个接收元件35，而每个接收元件35的位置又与方向盘的某一位置相对应。因此当方向盘36转动时，通过蜗轮蜗杆机构37带动挡光板33在码盘32的滑槽内运动，将射向所对应的接收元件35上的红外线阻断。因此来自接收码盘32的信号经处理电路38处理后转换成一组与方向盘位置所对应的编码信号而输入计算机，控制路面图形的左右偏摆位置。

挡位传感器的结构如图5所示，是由设在与变速箱操纵机构各撞块41极限位置对应的微动开关42组成。每个撞块与两个微动开关相对应，它们的关断反映了挡位所在位置。当搬动操作杆换档时，撞块41随导向杆43移动，使对应位置的微动开关42关或断，所产生的信号经滤波后送入显示器44，同时也送入信号处理装置45作为换挡时是否经过两次离合操作的判断信号。

离合器传感器的结构如图6所示，它由与离合器脚踏板连杆51，相铰接的两个弹簧开关52组成。由于离合器操作的位移量较大，所以采用弹簧开关可以方便地进行动作位移量的调节。踩动踏板55，连杆51在带动离合分离机构53的同时，也使弹簧开关52动作，该离或合的信号经处理电路54转换为数字信号送入计算机。

脚刹车传感器如图7所示。它是一个与刹车脚踏板连杆61相连的弹簧开关62。图中编号63——刹车机构；64——信号处理电路。工作原理与离合器传感器相同。

阻力装置的结构如图8所示。该阻力装置由惯性轮71、摩擦盘72、牵引电磁铁73和复位弹簧74组成。摩擦盘72和惯性轮71同轴安装且与变速箱主动盘75的轴线重合。当显示装置出现上坡路面或刹车时，计算机将发出指令，通过信号处理装置使电磁铁73通电，惯性轮71被电磁铁73推移，摩擦盘72与主动盘75接触，将惯性负荷加在主动盘75上，迫使发动机减速或停止。

模拟训练器的整体结构如图9所示。前述各传感器均装在模拟车8内，模拟车8采用真车结构，使学员有真实感。模拟车前方有路面图形显示装置5，它由显示器91，放大镜92和支架93组成。模拟车驾驶室内装有挡位数字显示器81和一排选择按钮82，供学员或教员选择弯道、蛇形道、直道、会车道等多种路面图形进行训练。

本实用新型采用了真车驾驶室，并通过传感系统将操作信号输入计算机，由计算机控制路面图形，因而学员真实感强。路面图形多种多样，可任意选择与组合，因而训练效果显著。本实用新型采用小功率的内燃机或电动机作动力，所以降低了训练时的能源消耗。另外本实用新型还具有造价低，可减少培训教员，缩短培训时间的优点。

Claims (3)

1、一种汽车驾驶员模拟训练器，其特征是具有一个驾驶员操作室1，由该操作室中各操纵机构带动的各传感器2、由红外线发射器11、接收器12及介于红外线发射器11、接收器12之间并与驱动轴相连的旋转光栅14所组成的速度传感器、与前述各传感器输出端相接的信号处理装置3、与信号处理装置相连的计算机4、以及一个由计算机控制的路面图形显示装置5、在变速箱主动盘75对面设有一个由前述计算机控制的且可与该主动盘75接触的阻力装置。

2、如权利要求1所述的模拟训练器，其特征是所说的传感器中油门开度传感器由电感线圈21和插入该线圈内并与油门脚踏板传动杆23相连的滑动铁芯25组成。

3、如权利要求1或2所述的模拟训练器，其特征是所说的传感器中方向盘传感器由红外线发射器31、圆弧形红外线接收码盘32和位于接收码盘32滑槽内的挡光板33组成，挡光板33与转向机构的从动齿轮轴34固联。

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