CN209785302U - 一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，包括母模块、薄膜矩阵键盘、至少一个传感器和至少一个子模块，传感器可以与母模块或子模块连接，母模块与所有子模块通信连接，薄膜矩阵键盘可以连接母模块或子模块，母模块将母模块和子模块采集的传感器信号或薄膜矩阵键盘的信号进行整合，母模块可以将整合后的信号与外部设备进行信号交互。本实用新型可以使用薄膜矩阵键盘操作，人机交互更简单便捷，并且结构简单、接线方便、成本低、尤其适合应用于方向盘部件上设置有其它操作部件的驾驶模拟信号处理系统。

Description

一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统

技术领域

本实用新型涉及驾驶模拟技术领域，尤其涉及一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统。

背景技术

驾驶模拟器是一种驾驶训练的教学设备，它利用虚拟现实仿真技术营造虚拟驾驶训练环境，学员通过驾驶模拟器的操作部件与驾驶模拟软件进行交互，从而学习驾驶技能。利用驾驶模拟技术对新学员进行培训，不仅可以安全、高效地训练新学员，且具有成本低、零排放、绿色环保的特点；若充分利用驾驶模拟训练方法，将可以带来显著地经济效益和社会效益。驾驶模拟信号处理系统是驾驶模拟器的电信号系统，驾驶模拟信号处理系统的结构与组成直接影响驾驶模拟器的成本和仿真体验。

现有方案一：

驾驶模拟系统采用如图1所示方案：包括一传感器、一信号处理集成电路板、一键盘或鼠标、一电脑主机、一显示器和一音箱，信号处理集成电路板内设置有一传感器信号处理模块、一微处理器和一通信接口，传感器与传感器信号处理模块连接，传感器信号处理模块与微处理器连接，微处理器与通信接口连接，通信接口与电脑主机连接，电脑主机与键盘或鼠标、显示器和音箱连接，电脑主机内通常安装有驾驶模拟软件，操作员通过键盘或鼠标实现对电脑主机的操作。本方案中不可避免的缺点在于：(1)所有传感器均连接到信号处理集成电路板，传感器种类繁杂、数量多，使信号处理集成电路板复杂，电路板设计难度大、布线困难、成本高。(2)驾驶模拟器的操作部件较为分散，如离合器踏板、制动踏板和加速踏板一般处于驾驶模拟器操作员的正前下方，驻车制动器操纵杆和变速器操纵杆一般处于驾驶模拟器操作员的右下方，转向灯、远近灯和雨刮等操作部件一般处于驾驶模拟器操作员的正前方，这些操作部件的连接线都要连接到信号处理集成电路板上，使连接线较长、接线多且杂乱。(3)现有的方向盘操作部件上有些还设置有较多的操作部件，如配置有喇叭按钮、启动按键、灯光操作按键、定速巡航按键等，这些操作部件的连接线也要连接到信号处理集成电路板上，这些连接线多且杂乱，并且，方向盘要求能在一定角度(如从正中心起顺时针540度、逆时针540度)内旋转，使设置在方向盘上操作部件的连接线也随方向盘而旋转，使连接线的插针易松脱、连接线易拉断。(5)在现有系统中，一般采用键盘或鼠标作为模拟驾驶软件的操作设备，对于不熟悉电脑操作的用户来说，困难较大，用户体验很差；(6)键盘、鼠标需要较大的安装空间，成本也较高；(7)在一些新型多媒体设备如天猫魔盒中，只有一个USB接口，除去连接信号处理集成电路板外，没有多余的USB接口可直接连接键盘或鼠标。

现有方案二：

根据专利“一种基于薄膜矩阵键盘的汽车驾驶模拟系统”(申请号：201720322425.3)，所述的驾驶模拟系统包括传感器、薄膜矩阵键盘、信号处理集成电路板和多媒体设备，传感器和薄膜矩阵键盘均与信号处理集成电路板连接，信号处理集成电路板还与多媒体设备连接，薄膜矩阵键盘作为多媒体设备的操作设备，本方案中，不可避免的缺点在于：(1)所有传感器均连接到信号处理集成电路板，传感器种类繁杂、数量多，使信号处理集成电路板复杂，电路板设计难度大、布线困难、成本高。(2)驾驶模拟器的操作部件较为分散，如离合器踏板、制动踏板和加速踏板一般处于驾驶模拟器操作员的正前下方，驻车制动器操纵杆和变速器操纵杆一般处于驾驶模拟器操作员的右下方，转向灯、远近灯和雨刮等操作部件一般处于驾驶模拟器操作员的正前方，这些操作部件的连接线都要连接到信号处理集成电路板上，使连接线较长、接线多且杂乱。(3)现有的方向盘操作部件上有些还设置有较多的操作部件，如配置有喇叭按钮、启动按键、灯光操作按键、定速巡航按键等，这些操作部件的连接线也要连接到信号处理集成电路板上，这些连接线多且杂乱，并且，方向盘要求能在一定角度(如从正中心起顺时针540度、逆时针540度)内旋转，使设置在方向盘上操作部件的连接线也随方向盘而旋转，使连接线的插针易松脱、连接线易拉断。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，其特征在于，包括母模块、薄膜矩阵键盘、至少一个传感器和至少一个子模块，其中：

母模块，是一种具有信号处理和通信功能的电路集合；

子模块，是一种具有信号处理和通信功能的电路集合，所有子模块均与母模块连接；

传感器，是驾驶模拟系统所有操作部件对应的传感器，其作用在于将驾驶模拟系统操作部件的物理操作转换为电信号，传感器与子模块和母模块中的至少一个连接；

薄膜矩阵键盘，是一种按矩阵形式排列按键的键盘输入设备，薄膜矩阵键盘与子模块和母模块中的至少一个连接。

所述的驾驶模拟系统操作部件具体包括：方向盘、离合器踏板、制动踏板、加速踏板、驻车制动器、电源、点火、转向灯、远近灯、双闪、雨刮和变速器。

所述的传感器具体包括：方向盘转向传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器、电源传感器、点火传感器、转向灯传感器、远近灯传感器、双闪传感器、雨刮传感器和变速器传感器。

所述的传感器按其连接模块不同分为母模块传感器和至少一个子模块传感器。

母模块是以下四种中的一种：

a.母模块包括母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互；

b.母模块包括母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，母模块微处理器还连接薄膜矩阵键盘；

c.母模块包括母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块传感器信号处理模块与母模块传感器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互；

d.母模块包括母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块传感器信号处理模块与母模块传感器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，母模块微处理器还连接薄膜矩阵键盘。

子模块为以下的至少一种：

a.子模块包括子模块微处理器和子模块通信接口，子模块通信接口均与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块，子模块微处理器还连接薄膜矩阵键盘；

b.子模块包括子模块传感器信号处理模块、子模块微处理器和子模块通信接口，子模块传感器信号处理模块和子模块通信接口均与子模块微处理器连接，子模块传感器信号处理模块与子模块传感器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块；

c.子模块包括子模块传感器信号处理模块、子模块微处理器和子模块通信接口，子模块传感器信号处理模块和子模块通信接口均与子模块微处理器连接，子模块传感器信号处理模块与子模块传感器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块，子模块微处理器还连接加薄膜矩阵键盘。

多媒体设备通信接口和母模块通信接口均独立地选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口和蓝牙接口。

子模块通信接口选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口和蓝牙接口。

传感器、母模块、子模块和薄膜矩阵键盘是分立对接的，或部分一体化集成的，或全部一体化集成的。

薄膜矩阵键盘上共设置有20个按键，20个按键按照5行4列的矩阵布局，薄膜矩阵键盘的按键上分别涂覆有“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、·、←、→、确定、取消”的标识。

本实用新型提供的一种子母板结构且外接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟系统，与现有驾驶模拟系统相比，具有如下优点：(1)采用了多个子板加母板的结构，驾驶模拟器操作部件所对应的传感器可分门别类地接在所述子板或所述母板上，使子板和母板的信号采集和处理工作变得简单，子板和母板的电路易设计、易实现，子板和母板的PCB板布线难度小、电路板的尺寸可以设计的更小，电路板的成本更低。(2)驾驶模拟器操作部件所对应的传感器可按就近原则接线，使驾驶模拟器电路简洁、接线短、故障少、易排查。(3)对于方向盘上也配置有多个操作部件的情况，可在方向盘上固定安装一块子板，方向盘上操作部件的连接线都连接到该子板上，子板与母板之间采用两线制的串行通信，通信接口简单，接线少，即使在方向盘旋转时其通信接口也不易松脱、连接线牢固。(4)对于不熟悉电脑操作的用户来说，用薄膜矩阵键盘也能较好地进行操作，人机交互更简单便捷；(5)薄膜矩阵键盘比传统的键盘或鼠标成本更低；(6)薄膜矩阵键盘安装空间比传统的键盘或鼠标要小；(7)薄膜矩阵键盘的按键信号通过综合集成电路板的通信接口传至主机，减少了USB接口使用数量，可以方便的使用在USB接口较少的新型多媒体设备上(如电视盒子、天猫魔盒、智能电视等)，使多媒体设备可选余地大，多媒体应用更丰富，可适用不同场合。

附图说明

图1为现有技术中驾驶模拟信号处理系统的结构示意图；

图2为本实用新型驾驶模拟信号处理系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一结构示意图；

图4为本实用新型薄膜矩阵键盘的面板示意图；

图5为本实用新型实施例二结构示意图；

图6为本实用新型实施例三结构示意图；

图7为本实用新型实施例四结构示意图；

图8为本实用新型实施例五结构示意图；

图9为本实用新型实施例六结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例一：

如图3所示，本实用新型提供的一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，采用了一个子模块和一个母模块的结构，包括母模块、母模块传感器、子模块、子模块传感器和薄膜矩阵键盘，子模块内设置有子模块传感器信号处理模块、子模块微处理器和子模块通信接口，母模块内设置有母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口，子模块传感器与子模块传感器信号处理模块连接，子模块传感器信号处理模块与子模块微处理器连接，子模块微处理器连接子模块通信接口并通过子模块通信接口连接到母模块的母模块通信接口，母模块传感器与母模块传感器信号处理模块连接，母模块传感器信号处理模块、母模块通信接口和多媒体设备通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器可通过多媒体设备通信接口连接外部设备，母模块还与薄膜矩阵键盘连接。

本实施例中，传感器具体包括母模块传感器和子模块传感器。

母模块传感器包括：方向盘传感器(可以选用：编码器、电位器、角度霍尔传感器或线性霍尔传感器)、离合器踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、制动踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、加速踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、驻车制动器传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、变速器传感器(选用开关霍尔传感器，型号可以为Risym A3144E)。

子模块传感器包括：转向灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、远近灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雨刮传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雾灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、车门传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、安全带传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、喇叭传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、角度调整传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、双闪传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、点火传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、模式传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)。

如图4所示，为薄膜矩阵键盘的面板示意图，所述的薄膜矩阵键盘上共设置有20个按键，所述的20个按键按照5行4列的矩阵布局，所述的薄膜矩阵键盘的按键上分别涂覆有“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、·、←、→、确定、取消”的标识。

所述多媒体设备通信接口可以采用以下通信接口的一种或多种：

USB接口；WIFI接口；RJ45接口；IIC接口；RS232接口；RS422接口；RS485接口；蓝牙接口。

优选的，所述多媒体设备通信接口采用USB接口。

所述的子模块通信接口可以采用以下通信接口的一种或多种：

USB接口；WIFI接口；RJ45接口；IIC接口；RS232接口；RS422接口；RS485接口；蓝牙接口。

本实施例中，所述子模块通信接口采用了IIC接口。

所述母模块通信接口可以采用以下通信接口的一种或多种：

USB接口；WIFI接口；RJ45接口；IIC接口；RS232接口；RS422接口；RS485接口；蓝牙接口。

本实施例中，所述母模块通信接口采用IIC接口。

子模块微处理器和母模块微处理器采用4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器和32位微处理器中的一种或多种。

优选的，母模块微处理器采用32位ARM微处理器(型号可以为GD32F103RBT6)。

优选的，子模块微处理器采用32位ARM微处理器(型号可以为GD32F103RBT6)。

母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，外部设备可以选用电脑主机、电视盒子、智能电视、平板电脑、智能手机或头戴式虚拟现实一体机等，外部设备内通常还安装有驾驶模拟软件。

所述的驾驶模拟信号处理系统也可以应用于飞行器的驾驶模拟信号处理系统。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例采用了一个子模块和一个母模块的结构，并且子模块连接薄膜矩阵键盘，如图5所示，包括母模块、母模块传感器、子模块、子模块传感器和薄膜矩阵键盘，子模块内设置有子模块传感器信号处理模块、子模块微处理器和子模块通信接口，母模块内设置有母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和母模块通信接口，子模块传感器与子模块传感器信号处理模块连接，子模块传感器信号处理模块、子模块通信接口和薄膜矩阵键盘均与子模块微处理器连接，子模块微处理器通过子模块通信接口连接到母模块的母模块通信接口，母模块传感器与母模块传感器信号处理模块连接，母模块传感器信号处理模块、母模块通信接口和多媒体设备通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器可通过多媒体设备通信接口连接外部设备。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例采用了两个子模块和一个母模块的结构，并且母模块连接薄膜矩阵键盘，如图6所示，包括母模块、母模块传感器、子模块1、子模块1传感器、子模块2、子模块2传感器和薄膜矩阵键盘，子模块1内设置有子模块1传感器信号处理模块、子模块1微处理器和子模块1通信接口，子模块2内设置有子模块2传感器信号处理模块、子模块2微处理器和子模块2通信接口，母模块内设置有母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1和母模块通信接口2，子模块1传感器与子模块1传感器信号处理模块连接，子模块1传感器信号处理模块与子模块1微处理器连接，子模块1微处理器连接子模块1通信接口并通过子模块1通信接口连接到所述母模块的母模块通信接口1，子模块2传感器与子模块2传感器信号处理模块连接，子模块2传感器信号处理模块与子模块2微处理器连接，子模块2微处理器连接子模块2通信接口并通过子模块2通信接口连接到母模块的母模块通信接口2，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和薄膜矩阵键盘均与母模块微处理器连接，母模块传感器与母模块传感器信号处理模块连接，母模块微处理器还通过多媒体设备通信接口连接到外部设备。

本实施例中，传感器具体包括母模块传感器、子模块1传感器和子模块2传感器。

母模块传感器包括：方向盘传感器(可以选用：编码器、电位器、角度霍尔传感器或线性霍尔传感器)、离合器踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、制动踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、加速踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)。

子模块1传感器包括：驻车制动器传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、变速器传感器(选用开关霍尔传感器，型号可以为Risym A3144E)。

子模块2传感器包括：转向灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、远近灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雨刮传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雾灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、车门传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、安全带传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、喇叭传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、角度调整传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、双闪传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、点火传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、模式传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)。

实施例四：

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例采用了两个子模块和一个母模块的结构，并且其中一个子模块连接有薄膜矩阵键盘，如图7所示，包括母模块、母模块传感器、子模块1、子模块1传感器、子模块2、子模块2传感器和薄膜矩阵键盘，子模块1内设置有子模块1传感器信号处理模块、子模块1微处理器和子模块1通信接口，子模块2内设置有子模块2传感器信号处理模块、子模块2微处理器和子模块2通信接口，母模块内设置有母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1和母模块通信接口2，子模块1传感器与子模块1传感器信号处理模块连接，子模块1传感器信号处理模块、薄膜矩阵键盘和子模块1通信接口均与子模块1微处理器连接，子模块1微处理器还通过子模块1通信接口连接到所述母模块的母模块通信接口1，子模块2传感器与子模块2传感器信号处理模块连接，子模块2传感器信号处理模块与子模块2微处理器连接，子模块2微处理器连接子模块2通信接口并通过子模块2通信接口连接到母模块的母模块通信接口2，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1和母模块通信接口2均与所述母模块微处理器连接，母模块传感器与母模块传感器信号处理模块连接，母模块微处理器还通过多媒体设备通信接口连接到外部设备。

本实施例中，传感器具体包括母模块传感器、子模块1传感器和子模块2传感器。

母模块传感器包括：方向盘传感器(可以选用：编码器、电位器、角度霍尔传感器或线性霍尔传感器)、离合器踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、制动踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、加速踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)。

子模块1传感器包括：驻车制动器传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、变速器传感器(选用开关霍尔传感器，型号可以为Risym A3144E)。

子模块2传感器包括：转向灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、远近灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雨刮传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雾灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、车门传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、安全带传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、喇叭传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、角度调整传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、双闪传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、点火传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、模式传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)。

实施例五：

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例采用了两个子模块和一个母模块的结构，并且传感器只与子模块连接，如图8所示，包括母模块、子模块1、子模块1传感器、子模块2、子模块2传感器和薄膜矩阵键盘，子模块1内设置有子模块1传感器信号处理模块、子模块1微处理器和子模块1通信接口，子模块2内设置有子模块2传感器信号处理模块、子模块2微处理器和子模块2通信接口，母模块内设置有母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1和母模块通信接口2，子模块1传感器与子模块1传感器信号处理模块连接，子模块1传感器信号处理模块与子模块1微处理器连接，子模块1微处理器连接子模块1通信接口并通过子模块1通信接口连接到所述母模块的母模块通信接口1，子模块2传感器与子模块2传感器信号处理模块连接，子模块2传感器信号处理模块与子模块2微处理器连接，子模块2微处理器连接子模块2通信接口并通过子模块2通信接口连接到母模块的母模块通信接口2，多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和薄膜矩阵键盘均与母模块微处理器连接，母模块微处理器还通过多媒体设备通信接口连接到外部设备。

本实施例中，传感器具体包括子模块1传感器和子模块2传感器。

子模块1传感器包括：方向盘传感器(可以选用：编码器、电位器、角度霍尔传感器或线性霍尔传感器)、离合器踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、制动踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、加速踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A),驻车制动器传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、变速器传感器(选用开关霍尔传感器，型号可以为Risym A3144E)。

子模块2传感器包括：转向灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、远近灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雨刮传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雾灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、车门传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、安全带传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、喇叭传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、角度调整传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、双闪传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、点火传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、模式传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)。

实施例六：

本实施例与实施例五的区别在于：子模块连接薄膜矩阵键盘，如图9所示，包括母模块、子模块1、子模块1传感器、子模块2、子模块2传感器和薄膜矩阵键盘，子模块1内设置有子模块1传感器信号处理模块、子模块1微处理器和子模块1通信接口，子模块2内设置有子模块2传感器信号处理模块、子模块2微处理器和子模块2通信接口，母模块内设置有母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1和母模块通信接口2，子模块1传感器与子模块1传感器信号处理模块连接，子模块1传感器信号处理模块与子模块1微处理器连接，子模块1微处理器连接子模块1通信接口并通过子模块1通信接口连接到所述母模块的母模块通信接口1，子模块1还连接有薄膜矩阵键盘，子模块2传感器与子模块2传感器信号处理模块连接，子模块2传感器信号处理模块与子模块2微处理器连接，子模块2微处理器连接子模块2通信接口并通过子模块2通信接口连接到母模块的母模块通信接口2，多媒体设备通信接口、母模块通信接口1和母模块通信接口2均与母模块微处理器连接，母模块微处理器还通过多媒体设备通信接口连接到外部设备。

本实用新型提供的一种子母板结构且外接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟系统，与现有驾驶模拟系统相比，具有如下优点：(1)采用了多个子板加母板的结构，驾驶模拟器操作部件所对应的传感器可分门别类地接在所述子板或所述母板上，使子板和母板的信号采集和处理工作变得简单，子板和母板的电路易设计、易实现，子板和母板的PCB板布线难度小、电路板的尺寸可以设计的更小，电路板的成本更低。(2)驾驶模拟器操作部件所对应的传感器可按就近原则接线，使驾驶模拟器电路简洁、接线短、故障少、易排查。(3)对于方向盘上也配置有多个操作部件的情况，可在方向盘上固定安装一块子板，方向盘上操作部件的连接线都连接到该子板上，子板与母板之间采用两线制的串行通信，通信接口简单，接线少，即使在方向盘旋转时其通信接口也不易松脱、连接线牢固。(4)对于不熟悉电脑操作的用户来说，用薄膜矩阵键盘也能较好地进行操作，人机交互更简单便捷；(5)薄膜矩阵键盘比传统的键盘或鼠标成本更低；(6)薄膜矩阵键盘安装空间比传统的键盘或鼠标要小；(7)薄膜矩阵键盘的按键信号通过综合集成电路板的通信接口传至主机，减少了USB接口使用数量，可以方便的使用在USB接口较少的新型多媒体设备上(如电视盒子、天猫魔盒、智能电视等)，使多媒体设备可选余地大，多媒体应用更丰富，可适用不同场合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，其特征在于，包括母模块、薄膜矩阵键盘、至少一个传感器和至少一个子模块，其中：

母模块，是一种具有信号处理和通信功能的电路集合；

子模块，是一种具有信号处理和通信功能的电路集合，所有子模块均与母模块连接；

传感器，是驾驶模拟系统所有操作部件对应的传感器，其作用在于将驾驶模拟系统操作部件的物理操作转换为电信号，传感器与子模块和母模块中的至少一个连接；

薄膜矩阵键盘，是一种按矩阵形式排列按键的键盘输入设备，薄膜矩阵键盘与子模块和母模块中的至少一个连接。

2.根据权利要求1所述的一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，其特征在于，

所述的驾驶模拟系统操作部件具体包括：方向盘、离合器踏板、制动踏板、加速踏板、驻车制动器、电源、点火、转向灯、远近灯、双闪、雨刮和变速器；

所述的传感器具体包括：方向盘转向传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器、电源传感器、点火传感器、转向灯传感器、远近灯传感器、双闪传感器、雨刮传感器和变速器传感器；

所述的传感器按其连接模块不同分为母模块传感器和至少一个子模块传感器。

3.根据权利要求2所述的一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，其特征在于，母模块是以下四种中的一种：

a.母模块包括母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互；

b.母模块包括母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，母模块微处理器还连接薄膜矩阵键盘；

c.母模块包括母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块传感器信号处理模块与母模块传感器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互；

d.母模块包括母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块传感器信号处理模块与母模块传感器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，母模块微处理器还连接薄膜矩阵键盘。

4.根据权利要求2所述的一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，其特征在于，子模块为以下的至少一种：

a.子模块包括子模块微处理器和子模块通信接口，子模块通信接口与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块，子模块微处理器还连接薄膜矩阵键盘；

b.子模块包括子模块传感器信号处理模块、子模块微处理器和子模块通信接口，子模块传感器信号处理模块和子模块通信接口均与子模块微处理器连接，子模块传感器信号处理模块与子模块传感器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块；

c.子模块包括子模块传感器信号处理模块、子模块微处理器和子模块通信接口，子模块传感器信号处理模块和子模块通信接口均与子模块微处理器连接，子模块传感器信号处理模块与子模块传感器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块，子模块微处理器还连接加薄膜矩阵键盘。

5.根据权利要求3所述的一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，其特征在于，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均独立地选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口和蓝牙接口。

6.根据权利要求4所述的一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，其特征在于，子模块通信接口选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口和蓝牙接口。

7.根据权利要求1所述的一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，其特征在于，传感器、母模块、子模块和薄膜矩阵键盘是分立对接的，或部分一体化集成的，或全部一体化集成的。

8.根据权利要求1所述的一种子母结构且连接薄膜矩阵键盘的驾驶模拟信号系统，其特征在于，薄膜矩阵键盘上共设置有20个按键，20个按键按照5行4列的矩阵布局，薄膜矩阵键盘的按键上分别涂覆有“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E 、•、←、→、确定、取消”的标识。