[發明專利]汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統

有效

• 申請號: 201210115331.0
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102663919A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 于曉輝
• 申請（專利權）人: 北京宣愛智能模擬技術有限公司
• 主分類號: G09B9/04
• 分類號: G09B9/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;趙愛軍

技術領域

本發明涉及汽車駕駛模擬器的控制技術，特別是指一種汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統。

背景技術

汽車駕駛模擬器是一種能正確模擬汽車的駕駛操縱動作，獲得實車駕駛感覺的仿真系統。目前的汽車駕駛模擬器集合了傳感器、計算機三維實時動畫、計算機接口、人工智能、數據通信、網絡、多媒體等多種先進技術，主要用于駕駛員的培訓，也可以對微觀交通進行仿真，對汽車的控制特性進行研究。汽車駕駛模擬器具有安全性高、再現性好的特點。利用駕駛模擬器來進行研究和訓練，可方便地模擬各種道路環境、天氣狀況，分析汽車的技術性能指標，從而可以節省大量的自然資源，具有很高的經濟價值。

在汽車駕駛模擬器中，模擬轉向系統用于對轉向系統進行模擬，其主要包括機械系統以及與之相連的控制系統。控制系統用于獲取駕駛員的操縱數據，并對所述操作數據進行處理，對方向盤及電機進行控制。

機械系統用于提供駕駛員操作平臺，通常包括方向盤、與方向盤連接的螺紋桿以及與螺紋桿連接的電機，其中，螺紋桿通過螺紋副可相對旋轉的設置于套筒內。這種結構的模擬轉向系統不能很好的模擬真實車輛的轉向系統：當駕駛員旋轉方向盤時，方向盤帶動螺紋桿旋轉，螺紋桿在旋轉數圈后，被螺紋副抱緊固定，螺紋副在抱緊后會對螺紋桿產生較大的預緊力，這樣需要駕駛員施加反方向的很大的力才能將擰動，這種情況給人的感覺與真實車輛轉向給人的感覺存在較大差異。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單的，可以更好的模擬真實車輛轉向的汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統。

本發明的汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統，包括機械系統和用于控制所述機械系統的控制系統，所述機械系統包括：

方向盤；

與所述方向盤連接的螺紋桿，所述螺紋桿設置于套筒內，所述螺紋桿可相對軸向移動的與所述套筒螺紋連接；

與所述螺紋桿連接的電機，用于向所述螺紋桿施加轉動阻力；以及

限位裝置，包括固定于所述套筒內的第一限位部件以及固定于所述螺紋桿上的與所述第一限位部件配合的第二限位部件，當所述螺紋桿在所述套筒內旋轉并軸向移動，所述第一限位部件與所述第二限位部件相干涉，以限制所述螺紋桿的旋轉。

本發明的汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統，其中，所述第二限位部件包括第一限位件、第二限位件，所述第一限位件、第二限位件沿所述螺紋桿的軸線排列并固定于所述螺紋桿上，所述第一限位部件位于所述第一限位件、第二限位件之間。

本發明的汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統，其中，所述第一限位部件包括兩個分別向所述第一限位件、第二限位件伸出的突起部，所述第一限位件、第二限位件分別包括向所述第一限位部件伸出的突出部，所述突出部同與其相對的所述突起部相配合，當螺紋桿在所述套筒內旋轉并軸向移動，所述第一限位部件的兩個突起部中的一個同與其相對的所述突出部相干涉，以限制所述螺紋桿的旋轉。

本發明的汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統，其中，所述第一限位部件為固定于所述套筒內壁的螺母，所述第一限位件、第二限位件均為固定于所述螺紋桿上的限位套。

本發明的汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統，其中，所述螺母通過導向鍵固定于所述套筒的內壁上，所述螺母的外壁開有與所述螺母的軸線平行的鍵槽，所述導向鍵的正面嵌入所述鍵槽內，所述導向鍵與所述螺母固定在一起，所述導向鍵的背面嵌入所述套筒的內壁的安裝槽內。

本發明的汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統，其中，所述控制系統用于根據所述方向盤的轉動參數控制所述電機，所述控制系統包括：

力反饋板，通過接口電路與計算機連接，用于獲取方向盤的轉向角度、轉向力矩的模擬信號，并通過所述接口電路傳送給所述計算機，并由所述計算機根據所述模擬信號對所述電機進行控制，所述電機向螺紋桿施加轉動阻力。

本發明的汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統，其中，所述計算機根據所述模擬信號通過所述力反饋板對所述電機進行控制。

本發明的汽車駕駛模擬器的模擬轉向系統，其中，所述力反饋板包括：

編碼器信號采集電路，用于采集方向盤的轉向角度、轉向力矩的模擬信號；

力反饋處理器，與所述編碼器信號采集電路連接，并通過所述接口電路與所述計算機連接，用于獲取所述編碼器信號采集電路采集的方向盤的轉向角度、轉向力矩的模擬信號并通過所述接口電路傳送給所述計算機，并通過所述接口電路從所述計算機獲得電機控制信號；