本實(shí)用新型涉及汽車(chē)模擬駕駛器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)模擬駕駛器的功能電路。

背景技術(shù)：

汽車(chē)模擬駕駛器是一種駕駛訓(xùn)練的教學(xué)設(shè)備?，F(xiàn)有的汽車(chē)模擬駕駛器的功能電路通常采用的是使每一功能模塊均通過(guò)USB2.0協(xié)議經(jīng)主控制板與上位機(jī)進(jìn)行通信，每一塊功能模塊均需要一根USB線與主控制板連接，使得USB線材用量多、且配套耗材也比較多，進(jìn)而導(dǎo)致成本及安裝浪費(fèi)工時(shí)均增多，占用電路空間較大，并且通過(guò)USB線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信使得數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種解決上述問(wèn)題之一的一種新的技術(shù)方案。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種汽車(chē)模擬駕駛器的功能電路，包括上位機(jī)、及與所述上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的主控制板；所述功能電路還包括發(fā)送功能模塊，所述發(fā)送功能模塊通過(guò)CAN總線與所述主控制板連接，所述發(fā)送功能模塊被設(shè)置為將采集到的發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)所述CAN總線傳送至所述主控制板，所述主控制板被設(shè)置為對(duì)所述發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后、發(fā)送至所述上位機(jī)；和/或所述功能電路還包括接收功能模塊，所述接收功能模塊通過(guò)另一CAN總線與所述主控板連接，所述主控制板被設(shè)置為接收所述上位機(jī)發(fā)送的接收數(shù)據(jù)，并對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后、經(jīng)所述另一CAN總線傳送至所述接收功能模塊，所述接收功能模塊被設(shè)置為根據(jù)經(jīng)所述另一CAN總線接收到的接收數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的功能操作。

可選的是，所述功能電路包括發(fā)送功能模塊，所述發(fā)送功能模塊為方向盤(pán)傳感器功能模塊，所述方向盤(pán)傳感器功能模塊被設(shè)置為采集方向盤(pán)的角度變化值，并將所述角度變化值作為所述發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)所述CAN總線傳送至所述主控制板。

可選的是，所述功能電路包括發(fā)送功能模塊，所述發(fā)送功能模塊為手剎檢測(cè)功能模塊，所述手剎檢測(cè)功能模塊被設(shè)置為采集所述手剎狀態(tài)信息，并將所述手剎狀態(tài)信息作為所述發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)所述CAN總線傳送至所述主控制板。

可選的是，所述功能電路還包括檔位檢測(cè)功能模塊，所述手剎模塊上設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述檔位檢測(cè)功能模塊將檢測(cè)到的模擬檔位信息發(fā)送至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元被設(shè)置為將所述模擬檔位信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字檔位信息，并將所述數(shù)字檔位信息作為所述發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)所述CAN總線傳送至所述主控制板。

可選的是，所述功能電路包括發(fā)送功能模塊，所述發(fā)送功能模塊為按鍵組合，所述按鍵組合包括至少一個(gè)按鍵，所述按鍵組合被設(shè)置為檢測(cè)每一按鍵的狀態(tài)信息，并將所述每一按鍵的狀態(tài)信息作為所述發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)所述CAN總線傳送至所述主控制板。

可選的是，所述功能電路還包括顯示燈組，所述上位機(jī)根據(jù)所述每一按鍵的狀態(tài)信息控制所述顯示燈組內(nèi)對(duì)應(yīng)顯示燈的狀態(tài)。

可選的是，所述功能電路還包括接收功能模塊和方向盤(pán)電機(jī)，所述接收功能模塊為電機(jī)控制功能模塊，所述主控制板被設(shè)置為接收所述上位機(jī)發(fā)送的電機(jī)控制數(shù)據(jù)，對(duì)所述電機(jī)控制數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后、經(jīng)所述另一CAN總線傳送至所述電機(jī)控制功能模塊，所述電機(jī)控制功能模塊被設(shè)置為根據(jù)經(jīng)所述另一CAN總線接收到的電機(jī)控制數(shù)據(jù)對(duì)所述方向盤(pán)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。

可選的是，所述功能電路還包括儀表盤(pán)，所述上位機(jī)根據(jù)接收的發(fā)送數(shù)據(jù)控制所述儀表盤(pán)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示。

可選的是，所述儀表盤(pán)至少包括速度表盤(pán)和轉(zhuǎn)速表盤(pán)。

可選的是，所述上位機(jī)和所述主控制板通過(guò)連接的USB數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

本實(shí)用新型的一個(gè)技術(shù)效果在于，本實(shí)用新型將所有功能模塊與主控制板之間形成一個(gè)局域網(wǎng)，各個(gè)功能模塊都通過(guò)CAN總線與主控制板進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和/或接收，各模塊之間只需要一根CAN總線就可以進(jìn)行通信了，大大減少了每個(gè)功能模塊與主控制板之間的通信線，有利于節(jié)省線材、簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、減小電路占用空間、提高組裝與售后維修效率，而且還能夠使得數(shù)據(jù)傳輸更加穩(wěn)定。

通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并且連同說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一種汽車(chē)模擬器的功能電路的一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的方框原理圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一種汽車(chē)模擬器的功能電路的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的方框原理圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

U1-主控制板； U2-發(fā)送功能模塊；

U21-方向盤(pán)傳感器功能模塊； U22-手剎檢測(cè)功能模塊；

U23-按鍵組合； U3-接收功能模塊；

U31-電機(jī)控制功能模塊； U4-檔位檢測(cè)功能模塊；

U5-顯示燈組； U6-儀表盤(pán)；

U7-方向盤(pán)電機(jī)； PC-上位機(jī)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。

以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說(shuō)明書(shū)的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

為了解決現(xiàn)有汽車(chē)模擬駕駛器中每一功能模塊均需要一根USB線與主控制板連接以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，使得USB線材用量多、且配套耗材也比較多，進(jìn)而導(dǎo)致成本及安裝浪費(fèi)工時(shí)均增多，占用電路空間較大，并且通過(guò)USB數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信使得數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定的問(wèn)題，提供了一種汽車(chē)模擬駕駛器的功能電路，如圖1所示，包括上位機(jī)PC和與該上位機(jī)PC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的主控制板U1；該功能電路還包括發(fā)送功能模塊U2，發(fā)送功能模塊U2通過(guò)CAN總線與主控制板U1連接，發(fā)送功能模塊U2被設(shè)置為將采集到的發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)該CAN總線傳送至主控制板U1，主控制板U1被設(shè)置為對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后、發(fā)送至上位機(jī)PC。

和/或該功能電路還包括接收功能模塊U3，接收功能模塊U3通過(guò)另一CAN總線與主控板U1連接，主控制板U1被設(shè)置為接收上位機(jī)PC發(fā)送的接收數(shù)據(jù)，并對(duì)該接收數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后、經(jīng)該另一CAN總線傳送至接收功能模塊U3，接收功能模塊U3被設(shè)置為根據(jù)經(jīng)該另一CAN總線接收到的數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的功能操作。其中，該另一CAN總線與上述CAN總線可以構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)。

CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。CAN屬于總線式串行通信網(wǎng)絡(luò)。由于采用了許多新技術(shù)和獨(dú)特的設(shè)計(jì)思想，與同類(lèi)產(chǎn)品相比，CAN總線在數(shù)據(jù)通信方面具有可靠、實(shí)時(shí)和靈活的優(yōu)點(diǎn)。CAN總線的主要特點(diǎn)包括：CAN為多主工作方式，網(wǎng)絡(luò)上的任意節(jié)點(diǎn)在任意時(shí)刻都可以主動(dòng)地向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，不分主從，方式靈活；CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以安排優(yōu)先級(jí)順序，以滿足和協(xié)調(diào)各自不同的實(shí)時(shí)性要求；采用非破壞性的總線仲裁技術(shù)，多點(diǎn)同時(shí)發(fā)送信息時(shí)，按優(yōu)先級(jí)順序通信，節(jié)省總線沖突仲裁時(shí)間，避免網(wǎng)絡(luò)癱瘓；可以進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和全域廣播方式傳遞信息；通信速率最高可達(dá)1Mbps(40m以內(nèi))，最長(zhǎng)傳遞距離達(dá)10km(速率為5kbps以下)；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)目前可達(dá)110個(gè)，報(bào)文標(biāo)志符2032種(CAN2.0A)，擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)(CAN2.0B)中報(bào)文標(biāo)志符幾乎不受限制；短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，抗干擾能力強(qiáng)，檢錯(cuò)效果好；通信介質(zhì)可以用雙絞線、同軸電纜或光纖；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下可以自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，脫離網(wǎng)絡(luò)；實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

控制器局域網(wǎng)CAN作為一種多線路網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，以其時(shí)分多主、非破壞性總線仲裁和自動(dòng)檢錯(cuò)重發(fā)等靈活、可靠的通信技術(shù)，及低廉的價(jià)格，被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、汽車(chē)、傳感器、醫(yī)療設(shè)備、智能化大廈、電梯控制、環(huán)境控制等分布式實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

這樣，通過(guò)將所有的功能模塊與主控制板之間形成一個(gè)局域網(wǎng)，各個(gè)功能模塊都通過(guò)CAN總線與主控制板進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和/或接收，各功能模塊與主控制板之間只需要一根CAN總線就可以進(jìn)行通信了，大大減少了每個(gè)功能模塊與主控制板之間的通信線，有利于節(jié)省線材、簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、減小電路占用空間、提高組裝與售后維修效率，而且還能夠使得數(shù)據(jù)傳輸更加穩(wěn)定。

具體的，上位機(jī)PC和主控制板U1之間的數(shù)據(jù)通信例如可以是通過(guò)連接的USB數(shù)據(jù)線傳輸?shù)摹?/p>

在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，該功能電路包括發(fā)送功能模塊U2，該發(fā)送功能模塊例如可以為方向盤(pán)傳感器功能模塊U21，方向盤(pán)傳感器功能模塊U21被設(shè)置為采集該汽車(chē)模擬駕駛器的方向盤(pán)的角度變化值，并將該角度變化值作為發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)CAN總線傳送至主控制板U1。該方向盤(pán)傳感器功能模塊例如可以通過(guò)固定在方向盤(pán)上的陀螺儀和CAN收發(fā)芯片實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，該發(fā)送功能模塊U21還可以為手剎檢測(cè)功能模塊U22，手剎檢測(cè)功能模塊U22被設(shè)置為檢測(cè)手剎狀態(tài)信息，并將手剎狀態(tài)信息作為發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)CAN總線傳送至主控制板U1。其中手剎狀態(tài)信息包括手剎被拉起和手剎被放下，例如在手剎狀態(tài)信息為手剎被拉起時(shí)，上位機(jī)將根據(jù)接收到的手剎狀態(tài)信息對(duì)汽車(chē)行駛速度進(jìn)行相應(yīng)的控制，例如是降低行駛速度。

在此基礎(chǔ)上，功能電路還包括檔位檢測(cè)功能模塊U4，手剎檢測(cè)功能模塊U22上通常設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，檔位檢測(cè)功能模塊U4將采集的模擬檔位信息發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元被設(shè)置為將模擬檔位信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字檔位信息，并將數(shù)字檔位信息經(jīng)CAN總線傳送至主控制板U1。為了便于安裝，由于手剎檢測(cè)功能模塊U22和檔位檢測(cè)功能模塊U4通常不設(shè)置在同一電路板上，且安裝的電路板之間距離較近，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化具有檔位檢測(cè)功能模塊U4的電路板結(jié)構(gòu)，檔位檢測(cè)功能模塊U4通常經(jīng)過(guò)手剎功能模塊將檔位信息傳送出去。檔位檢測(cè)功能模塊U4能夠采集汽車(chē)模擬駕駛器的當(dāng)前檔位信息，例如可以包括1檔、2檔、3檔、4檔、5檔、N檔和P檔，當(dāng)前檔位信息為模擬信息，而CAN總線傳輸?shù)臑閿?shù)字信息，因此，通過(guò)手剎檢測(cè)功能模塊U22上設(shè)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元對(duì)該模擬檔位信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，得到數(shù)字檔位信息后經(jīng)CAN總線傳送至主控制板U1，主控制板U1再對(duì)該數(shù)字檔位信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后發(fā)送至上位機(jī)PC，上位機(jī)PC根據(jù)當(dāng)前的檔位信息來(lái)對(duì)行駛速度進(jìn)行相應(yīng)的控制。

進(jìn)一步地，該發(fā)送功能模塊U2還可以為按鍵組合U23，按鍵組合U23中包括至少一個(gè)按鍵，每一按鍵的狀態(tài)信息將作為發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)CAN總線傳送至主控制板U1，其中，按鍵組合U23例如可以包括霧燈按鍵、示廓燈按鍵等。

在此基礎(chǔ)上，該功能電路還包括顯示燈組U5，上位機(jī)PC根據(jù)按鍵狀態(tài)信息控制顯示燈組U5內(nèi)每一顯示燈的狀態(tài)。顯示燈組U5至少包括與上述按鍵數(shù)量相同的顯示燈，且每一按鍵均具有對(duì)應(yīng)的顯示燈，這樣，當(dāng)上位機(jī)PC接收到每一按鍵的狀態(tài)信息后，可以控制對(duì)應(yīng)的指示燈LED發(fā)光，以提示用戶按下按鍵對(duì)應(yīng)的功能。

具體的，該功能電路還包括儀表盤(pán)U6，上位機(jī)PC根據(jù)接收的發(fā)送數(shù)據(jù)控制儀表盤(pán)U6進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示。其中，儀表盤(pán)U6至少包括速度表盤(pán)和轉(zhuǎn)速表盤(pán)。這樣，上位機(jī)PC就能夠控制速度表盤(pán)顯示當(dāng)前的行駛速度，控制轉(zhuǎn)速表盤(pán)顯示當(dāng)前的轉(zhuǎn)速。

在本實(shí)用新型的另一個(gè)具體實(shí)施例中，該功能電路還包括接收功能模塊U3和方向盤(pán)電機(jī)U7，該接收功能模塊U3為電機(jī)控制功能模塊U31，主控制板U1被設(shè)置為接收上位機(jī)PC發(fā)送的電機(jī)控制數(shù)據(jù)，并對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后、經(jīng)另一CAN總線傳送至電機(jī)控制功能模塊U31，電機(jī)控制功能模塊U31被設(shè)置為根據(jù)電機(jī)控制數(shù)據(jù)對(duì)方向盤(pán)電機(jī)U7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。

通過(guò)對(duì)方向盤(pán)電機(jī)U7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，能夠改變扭轉(zhuǎn)方向盤(pán)時(shí)的阻力，以使用戶體驗(yàn)到更加真實(shí)的感受，例如在汽車(chē)的行駛速度越快，用戶在扭轉(zhuǎn)方向盤(pán)時(shí)體驗(yàn)到的阻力就越小，汽車(chē)的行駛速度越慢，用戶在扭轉(zhuǎn)方向盤(pán)時(shí)體驗(yàn)到的阻力就越大，該阻力可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)方向盤(pán)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，且該阻力大小與電機(jī)控制功能模塊U31接收到的電機(jī)控制數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，因此，可以是通過(guò)查找反映行駛速度和電機(jī)控制數(shù)據(jù)的對(duì)照表，找到與當(dāng)前行駛速度相對(duì)應(yīng)的當(dāng)前電機(jī)控制數(shù)據(jù)，電機(jī)控制功能模塊U31接收到的該當(dāng)前電機(jī)控制數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)方向盤(pán)電機(jī)U7，使得其實(shí)現(xiàn)與當(dāng)前行駛速度對(duì)應(yīng)的阻力，提升用戶體驗(yàn)。

具體的，為了便于安裝，上述主控制板U1、方向盤(pán)傳感器功能模塊U21、手剎檢測(cè)功能模塊U22、按鍵組合U23、電機(jī)控制模塊U31、檔位檢測(cè)模塊U4均設(shè)置在不同的電路板上。

進(jìn)一步地，主控制板U1、方向盤(pán)傳感器功能模塊U21、手剎檢測(cè)功能模塊U22、按鍵組合U23、電機(jī)控制模塊U31上可以包括單片機(jī)和例如型號(hào)為VP230的CAN總線收發(fā)芯片，主控制板U1、方向盤(pán)傳感器功能模塊U21、手剎檢測(cè)功能模塊U22、按鍵組合U23、電機(jī)控制模塊U31上的單片機(jī)通過(guò)自身的bxCAN寄存器功能與CAN總線收發(fā)芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，向總線請(qǐng)求發(fā)送和接收，數(shù)據(jù)幀通過(guò)輪詢方式，根據(jù)相關(guān)的優(yōu)先級(jí)別依次向總線發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。

上述各實(shí)施例主要重點(diǎn)描述與其他實(shí)施例的不同之處，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，上述各實(shí)施例可以根據(jù)需要單獨(dú)使用或者相互結(jié)合使用。

雖然已經(jīng)通過(guò)示例對(duì)本實(shí)用新型的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。