專利名稱：力反饋方向盤模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車駕駛模擬裝置，尤其是一種力反饋方向盤模擬器。
背景技術(shù)：
隨著機(jī)動(dòng)車輛的不斷普及，也就要求更多的人掌握駕駛技術(shù)，通常情況下，需要在機(jī)動(dòng)車輛上進(jìn)行實(shí)際操作來學(xué)習(xí)或者提高駕駛技能，然而大多數(shù)人在未能熟練掌握駕駛技能之前，都不具備可用于實(shí)際操作的條件，這就需要借助于一些模擬裝置來學(xué)習(xí)機(jī)動(dòng)車的駕駛。現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)車模擬駕駛裝置，其方向盤與制動(dòng)部件之間采用純粹的機(jī)械聯(lián)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)，很難令操作者體會(huì)到不同路況下較為真實(shí)的操作過程，從而導(dǎo)致模擬操作過程與實(shí)際情況之間產(chǎn)生較大的差距，達(dá)不到身臨其境的切身體會(huì)；尤其是針對(duì)不同路況下，現(xiàn)有的汽車駕駛模擬裝置不能反映出道路顛簸以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤感受到的反作用力，從而使得駕駛模擬過程嚴(yán)重失真，不利于操作者的練習(xí)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的旨在于提供一種力反饋方向盤模擬器， 其能夠有效的提高模擬駕駛的真實(shí)性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案力反饋方向盤模擬器，包括方向盤轉(zhuǎn)軸、嚙合連接在方向盤轉(zhuǎn)軸上的限位組件，所述方向盤轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)分別安裝有一力反饋組件，該力反饋組件包括一電機(jī)、光柵控制總成， 光柵控制總成包括周緣均勻設(shè)置有多個(gè)透光孔的光柵盤、位于光柵盤一側(cè)的光電發(fā)射單元、位于光柵另一側(cè)的光電接收單元；電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與方向盤轉(zhuǎn)軸嚙合連接，光柵盤同步連接在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上；該方向盤模擬器還包括有一與光電接收單元及兩電機(jī)電性連接的MCU控制器。電機(jī)轉(zhuǎn)軸的下端部固定連接有一電機(jī)輸出齒輪，所述方向盤轉(zhuǎn)軸上固定安裝有一與所述電機(jī)輸出齒輪嚙合的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪。所述光柵控制總成還包括固定架，所述光柵盤固定安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸的上端部，所述光電發(fā)射單元安裝在固定架上部，所述光電接收單元固定在固定架上并位于光電發(fā)射單元的正下方，光柵盤周緣的透光孔位于光電發(fā)射單元與光電接收單元之間。所述限位組件包括限位傳動(dòng)齒輪、以及可與限位傳動(dòng)齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的限位凸塊， 所述方向盤轉(zhuǎn)軸上固定連接有一與限位傳動(dòng)齒輪嚙合連接的轉(zhuǎn)軸輸出齒輪，且在方向盤轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與限位凸塊匹配的限位槽。該方向盤模擬器還包括有一機(jī)殼、以及固定連接在機(jī)殼內(nèi)的機(jī)架，電機(jī)的機(jī)體固定安裝在機(jī)架上。本實(shí)用新型的有益效果在于采用力反饋原理，可實(shí)時(shí)的根據(jù)模擬的路況信息，使操作者感受到較為真實(shí)的駕駛場(chǎng)景，同時(shí)，操作者需要相應(yīng)的操作方向盤，來抵消實(shí)時(shí)路況信息給予的負(fù)面效應(yīng)，從而將操作者置身于實(shí)際的駕駛場(chǎng)景中，有助于操作者快速學(xué)習(xí)駕駛技能。

圖1為本實(shí)用新型一種力反饋方向盤模擬器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中電機(jī)與光柵控制總成的裝配示意圖；圖3為圖1中方向盤轉(zhuǎn)軸與限位組件的裝配示意圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述如圖1、2、3所示，為本實(shí)用新型的一種力反饋方向盤模擬器，其包括機(jī)殼1、以及固定安裝在機(jī)殼1內(nèi)腔中的機(jī)架11，機(jī)殼1上部穿接有一方向盤轉(zhuǎn)軸2，該方向盤轉(zhuǎn)軸2的上部伸出機(jī)殼1外側(cè)端部與方向盤把手連接，其內(nèi)側(cè)端穿接在機(jī)架11上預(yù)設(shè)的軸孔內(nèi)。在方向盤轉(zhuǎn)軸2的兩側(cè)，分別設(shè)置有一電機(jī)3，電機(jī)3機(jī)體部分的下端固定連接在機(jī)架11上， 該電機(jī)3的轉(zhuǎn)軸32分別由其機(jī)體部分的上、下端部穿出，且與方向盤轉(zhuǎn)軸2平行，在其下端部固定安裝有一齒輪31，對(duì)應(yīng)該齒輪31，在方向盤轉(zhuǎn)軸2上固定連接有一齒輪21，齒輪31 與齒輪21嚙合連接。在方向盤轉(zhuǎn)軸2的下端部還固定連接有一齒輪22，齒輪22的一側(cè)設(shè)置有一限位組件，該限位組件包括一齒輪51，以及固定在齒輪51上部的限位凸塊52，齒輪 22與齒輪51嚙合連接，在方向盤轉(zhuǎn)軸2上與限位凸塊52對(duì)應(yīng)的位置，還開設(shè)有一限位槽 23。方向盤轉(zhuǎn)軸2帶動(dòng)齒輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪51與齒輪22嚙合，從而使限位凸塊52轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)1080°時(shí)，限位凸塊52被限位槽23的邊緣抵觸，迫使方向盤轉(zhuǎn)軸 2停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在上述電機(jī)3機(jī)體上部還安裝有一光柵控制總成4，其包括固定安裝在電機(jī)3機(jī)體上端部的固定架41、固定連接在轉(zhuǎn)軸32上端部的光柵盤42、以及安裝在固定架41上的光電發(fā)射器43和光電接收器44，光柵盤42的外周緣均勻且連續(xù)的開設(shè)有多個(gè)透光孔，光電發(fā)射器43位于光柵盤42的邊緣正上方，而光電接收器44則位于光柵盤42邊緣下部，并且位于光電發(fā)生器43的正下方；此外，機(jī)殼1內(nèi)還安裝有一 MCU控制器，上述光電接收器43與該MCU控制器電性連接，同時(shí)，兩個(gè)電機(jī)3也與MCU控制器電性連接。上述力反饋方向盤模擬器在使用過程中，當(dāng)虛擬場(chǎng)景中路面不平或者發(fā)生碰撞時(shí)，MCU控制器根據(jù)具體的場(chǎng)景傳送指令給電機(jī)3，電機(jī)3根據(jù)MCU控制器的指令轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪31轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪31與齒輪21嚙合連接，此時(shí)操作者就需要采用相應(yīng)的力度控制方向盤，用于抵消齒輪31給予齒輪31的轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)。此外，操作者操作方向盤時(shí)，帶動(dòng)安裝在電機(jī)3上端部的光柵盤42轉(zhuǎn)動(dòng)，光柵盤42 的轉(zhuǎn)動(dòng)使得光電接收器44將處于通斷波形的開關(guān)狀態(tài)，光電接收器44將這些波形傳送給 MCU控制器進(jìn)行處理，MCU控制器根據(jù)傳送過來的數(shù)據(jù)來確認(rèn)顯示畫面中方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)位置以及轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.力反饋方向盤模擬器，包括方向盤轉(zhuǎn)軸、嚙合連接在方向盤轉(zhuǎn)軸上的限位組件，其特征在于，所述方向盤轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)分別安裝有一力反饋組件，該力反饋組件包括一電機(jī)、光柵控制總成，光柵控制總成包括周緣均勻設(shè)置有多個(gè)透光孔的光柵盤、位于光柵盤一側(cè)的光電發(fā)射單元、位于光柵另一側(cè)的光電接收單元；電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與方向盤轉(zhuǎn)軸嚙合連接，光柵盤同步連接在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上；該方向盤模擬器還包括有一與光電接收單元及兩電機(jī)電性連接的MCU控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的力反饋方向盤模擬器，其特征在于，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的下端部固定連接有一電機(jī)輸出齒輪，所述方向盤轉(zhuǎn)軸上固定安裝有一與所述電機(jī)輸出齒輪嚙合的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪。
3.如權(quán)利要求2所述的力反饋方向盤模擬器，其特征在于，所述光柵控制總成還包括固定架，所述光柵盤固定安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸的上端部，所述光電發(fā)射單元安裝在固定架上部， 所述光電接收單元固定在固定架上并位于光電發(fā)射單元的正下方，光柵盤周緣的透光孔位于光電發(fā)射單元與光電接收單元之間。
4.如權(quán)利要求1所述的力反饋方向盤模擬器，其特征在于，所述限位組件包括限位傳動(dòng)齒輪、以及可與限位傳動(dòng)齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的限位凸塊，所述方向盤轉(zhuǎn)軸上固定連接有一與限位傳動(dòng)齒輪嚙合連接的轉(zhuǎn)軸輸出齒輪，且在方向盤轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與限位凸塊匹配的限位槽。
5.如權(quán)利要求1所述的力反饋方向盤模擬器，其特征在于，該方向盤模擬器還包括有一機(jī)殼、以及固定連接在機(jī)殼內(nèi)的機(jī)架，電機(jī)的機(jī)體固定安裝在機(jī)架上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種力反饋方向盤模擬器，包括方向盤轉(zhuǎn)軸、嚙合連接在方向盤轉(zhuǎn)軸上的限位組件，所述方向盤轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)分別安裝有一力反饋組件，該力反饋組件包括一電機(jī)、光柵控制總成，光柵控制總成包括周緣均勻設(shè)置有多個(gè)透光孔的光柵盤、位于光柵盤一側(cè)的光電發(fā)射單元、位于光柵另一側(cè)的光電接收單元；電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與方向盤轉(zhuǎn)軸嚙合連接，光柵盤同步連接在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上；該方向盤模擬器還包括有一與光電接收單元及兩電機(jī)電性連接的MCU控制器。采用力反饋原理，可實(shí)時(shí)的根據(jù)模擬的路況信息，使操作者感受到較為真實(shí)的駕駛場(chǎng)景，同時(shí)，操作者需要相應(yīng)的操作方向盤，來抵消實(shí)時(shí)路況信息給予的負(fù)面效應(yīng)，有助于操作者快速學(xué)習(xí)駕駛技能。
文檔編號(hào)G09B9/04GK202134125SQ201120234759
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
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