一種汽車安全駕駛教育模擬裝置的製作方法
2023-05-18 05:03:51
專利名稱：一種汽車安全駕駛教育模擬裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車駕駛的交通安全宣傳教育領域，具體為一種汽車安全駕駛教育模擬裝置。
背景技術：
汽車駕駛模擬器作為一種駕駛訓練的教學設備已經廣泛應用到駕駛培訓實踐中， 它利用虛擬實境仿真技術營造一個虛擬的駕駛訓練環境，通過計算機技術產生汽車行駛過程中的虛擬視景、聲音效果和車輛運動仿真，使駕駛學員沉浸到虛擬駕駛環境中而產生實車駕駛感覺，從而體驗、認識和學習車輛駕駛技術。相對於傳統的實車教學訓練，駕駛模擬器不僅安全、高效、無汙染、低能耗，而且能夠消除駕駛初學者的恐懼心理，提高教學效率。 用於汽車安全駕駛教育的駕駛模擬裝置可以通過訓練，規範駕駛者的操作，提高駕駛人的交通安全意識，降低交通事故發生率。駕駛模擬器主要由視景系統、聲音系統、操控部件、駕駛座艙、計算機系統等組成。 現有的駕駛模擬器存在以下缺陷1、沒有運動部件，座艙不能提供車身運動的體感，不能真實反映車輛運行姿態的變化，駕駛車輛真實感較差。2、操控部件以仿製為主，部分甚至採用遊戲機裝備，駕駛操控功能不完備，如操控部件較實車減少、方向盤不具有回正功能、手排擋存在缺陷、掛擋不順暢、儀表無法動態顯示等，操控部件的功能、操控手感等與實車差距較大。3、駕駛座艙沒有包圍外殼，呈開放式，駕駛硬體環境與真車存在差距，模擬駕駛的沉浸感較差。上述這些缺陷嚴重影響了駕駛模擬的真實感。
發明內容本實用新型提供一種汽車安全駕駛教育模擬裝置，其使得駕駛模擬的真實感好， 從而使得駕駛者能更好地感受到安全駕駛的重要性。一種汽車安全駕駛教育模擬裝置，其包括駕駛座艙、底座、以及駕駛座艙前方的顯示器，所述駕駛座艙包括座椅部件、儀表臺、轉向裝置、換擋裝置、離合部件、剎車部件、油門部件，其特徵在於所述底座具體為六自由度機電運動平臺，所述駕駛座艙支承於所述六自由度機電運動平臺，所述換擋裝置具體為機械互鎖式汽車換擋機構模擬裝置，所述轉向裝置具體為採用力矩電機驅動的汽車轉向動態模擬裝置。其進一步特徵在於所述底座也可以為三自由度機電運動平臺，所述駕駛座艙支承於所述三自由度機電運動平臺；所述駕駛座艙的一側開裝有進口，所述進口通向所述座椅部件，所述駕駛座艙除去進口的四周均封閉；所述顯示器為三個，三個所述的顯示器形成的水平視場角為120° 140°，垂直視場角25° 35°。採用本實用新型的上述結構後，由於駕駛座艙支承於六自由度機電運動平臺，且換擋裝置具體為機械互鎖式汽車換擋機構模擬裝置，轉向裝置具體為採用力矩電機驅動的汽車轉向動態模擬裝置，駕駛者在操作過程中，換擋感覺真實，轉向感覺真實，且能夠真實體驗到車身運動的體感，真實反映車輛運行姿態的變化，駕駛車輛真實感好，從而使得駕駛者能更好地感受到安全駕駛的重要性。
圖1為本實用新型的主視圖結構示意圖；圖2為本實用新型中六自由度機電運動平臺的結構示意圖；圖3為本實用新型中三自由度機電運動平臺的結構示意圖；圖4為本實用新型中機械互鎖式汽車換擋機構模擬裝置的結構示意圖；圖5為本實用新型中採用力矩電機驅動的汽車轉向動態模擬裝置的結構示意圖；圖6為本實用新型中採用力矩電機驅動的汽車轉向動態模擬裝置的主體結構的內部結構示意圖。
具體實施方式
見圖1，其包括駕駛座艙1、底座2、以及駕駛座艙1前方的顯示器3，駕駛座艙1包括座椅部件4、儀表臺5、轉向裝置6、換擋裝置7、離合部件、剎車部件、油門部件，底座2具體為多自由度機電運動平臺，駕駛座艙1支承於多自由度機電運動平臺，多自由度機電運動平臺具體為六自由度機電運動平臺或三自由度機電運動平臺，轉向裝置6具體為採用力矩電機驅動的汽車轉向動態模擬裝置，換擋裝置7具體為機械互鎖式汽車換擋機構模擬裝置，駕駛座艙1的一側開裝有進口 8，進口 8通向座椅部件4，駕駛座艙1除去進口 8的四周均封閉；顯示器3為三個顯示器，顯示器3形成的水平視場角為120° 140°，垂直視場角為 25° 35°。離合部件、剎車部件、油門部件屬於現有成熟結構，圖中未畫出。六自由度機電運動平臺，見圖2，其包括平臺上底板9、平臺下底板10、連接於平臺上底板和下底板之間的六支電動缸組件11，電動缸組件11的一端與上鉸支座組件12連接後，通過上鉸支座13連接座連接平臺上底板9，電動缸組件11的另一端與下鉸支座組件14 連接後，通過下鉸支座15連接座連接平臺下底板10，六支電動缸組件11用於通過接收控制指令實現沿X、Y、Z三軸直線運動、沿X、Y、Z三軸轉動或直線運動與轉動的複合運動。三自由度機電運動平臺，見圖3，其包括平臺上底板16、平臺下底板17、連接於平臺上底板16和下底板17之間的三個電動缸組件18、三個防扭臂19，電動缸組件18的一端與上鉸支座組件20連接後，通過上鉸支座21連接座連接平臺上底板16，電動缸組件18的另一端與下鉸支座組件22連接後，通過下鉸支座23連接座連接平臺下底板17，防扭臂19 通過上支座對、下支座25分別連接平臺上底板16、平臺下底板17，三個電動缸組件18用於通過接收控制指令，分別實現繞X軸轉動、繞Y軸轉動、沿Z軸平動以及複合運動，三個防扭臂19用於穩定平臺，防止傾倒。機械互鎖式汽車換擋機構模擬裝置，見圖4，其包括變速操縱器沈、擋位插孔27、 連杆觀、軸套四、擋位拉杆30、機械互鎖裝置31、位置傳感器及其對應的安裝支架32，變速操縱器沈上設置有擋位插孔27，變速操縱器沈下部通過連杆觀、軸套四與安裝在機械互鎖裝置31中的擋位拉杆30相連，機械互鎖裝置31內部的離合銷與離合踏板相連，位置傳感器通過對應的支架32安裝在機械互鎖裝置31上(圖中未畫出，屬於現有成熟技術)。 採用力矩電機驅動的汽車轉向動態模擬裝置，見圖5、圖6，其包括轉向軸33、主體結構34、驅動電機35、控制器36、轉向盤38、A/D轉換器42，轉向軸33、驅動電機35連接到主體結構34上，主體結構34見圖6，其通過花鍵套軸37與轉向軸33相連，轉向軸33的另一端安裝有轉向盤38，花鍵套軸37的另一端與減速齒輪副中的主動齒輪39軸相連，主動齒輪39與從動齒輪40嚙合。主動齒輪39軸的另一端安裝有驅動電機35，從動齒輪40軸上安裝有角度傳感器41。上位機通過控制器36控制驅動電機35，A/D轉換器42接收角度傳感器41的信息後傳遞至上位機。
權利要求1.一種汽車安全駕駛教育模擬裝置，其包括駕駛座艙、底座、以及駕駛座艙前方的顯示器，所述駕駛座艙包括座椅部件、儀表臺、轉向裝置、換擋裝置、離合部件、剎車部件、油門部件，其特徵在於所述底座具體為六自由度機電運動平臺，所述駕駛座艙支承於所述六自由度機電運動平臺，所述換擋裝置具體為機械互鎖式汽車換擋機構模擬裝置，所述轉向裝置具體為採用力矩電機驅動的汽車轉向動態模擬裝置。
2.根據權利要求1所述的一種汽車安全駕駛教育模擬裝置，其特徵在於所述底座也可以為三自由度機電運動平臺，所述駕駛座艙支承於所述三自由度機電運動平臺。
3.根據權利要求1或2所述的一種汽車安全駕駛教育模擬裝置，其特徵在於所述駕駛座艙的一側開裝有進口，所述進口通向所述座椅部件，所述駕駛座艙除去進口的四周均封閉。
4.根據權利要求1或2所述的一種汽車安全駕駛教育模擬裝置，其特徵在於所述顯示器為三個，三個所述的顯示器形成的水平視場角為120° 140°，垂直視場角 25° ；35°。
專利摘要本實用新型提供一種汽車安全駕駛教育模擬裝置，其使得駕駛模擬的真實感好，從而使得駕駛者能更好地感受到安全駕駛的重要性。其包括駕駛座艙、底座、以及駕駛座艙前方的顯示器，所述駕駛座艙包括座椅部件、儀表臺、轉向裝置、換擋裝置、離合部件、剎車部件、油門部件，其特徵在於所述底座具體為六自由度機電運動平臺，所述駕駛座艙支承於所述六自由度機電運動平臺，所述換擋裝置具體為機械互鎖式汽車換擋機構模擬裝置，所述轉向裝置具體為採用力矩電機驅動的汽車轉向動態模擬裝置。
文檔編號G09B9/04GK202110684SQ20112020300
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月16日 優先權日2011年6月16日
發明者劉東波, 尤志棟, 王長君, 高巖 申請人:公安部交通管理科學研究所