專利名稱：一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，特別是涉及一種操作穩(wěn)定、方便、噪音污染小的汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車駕駛模擬器可以虛擬現(xiàn)實中的汽車駕駛，其集經(jīng)濟(jì)性、安全性及逼真性于一體，可以為用戶提供駕駛知識學(xué)習(xí)、休閑娛樂和駕駛技能訓(xùn)練等。傳統(tǒng)的汽車駕駛模擬器，其控制系統(tǒng)主要采用氣動或油缸作為其實現(xiàn)動感模擬的動力來源，然而，采用上述方式首先對氣源有要求，而很多娛樂場所并無配備空壓機(jī)，特別的，采用氣動或油缸來作為動力源，其還會產(chǎn)生較大的噪音污染，對周圍環(huán)境不利。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其使用變頻控制電動，具有穩(wěn)定、方便、噪音污染小等特點。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，包括供電單元、主控制單元、計算機(jī)、至少兩個用于驅(qū)動汽車座椅作擺動動作的電機(jī)、至少兩個變頻器和至少兩個用于感應(yīng)汽車座椅傾斜角度的位移傳感器；供電單元分別為主控制單元、各變頻器提供電源，主控制單元與計算機(jī)實現(xiàn)雙向通訊，主控制單元的信號端輸出接至各變頻器的信號輸入端，各變頻器的電出端分別與一電機(jī)的電輸入端相連接；主控制單元的剎車信號輸出端接至各電機(jī)；各位移傳感器的輸出分別接至主控制單元的信號輸入端。所述主控制單元具有一 RJ45接口，該RJ45接口通過RJ45網(wǎng)線、RS232串口線、485轉(zhuǎn)換器與所述計算機(jī)主機(jī)的RS232接口相連接。所述供電單元包括用于提供220V交流電的第一電源和用于提供12V直流電的第二電源，第一電源的輸出接至所述各變頻器的電輸入端，第二電源的輸出接至所述主控制單元的電輸入端。所述主控制單元包括單片機(jī)C8051F340及其外圍電路。還包括一用于監(jiān)控所述各電機(jī)和/或各變頻器的溫度狀態(tài)的溫度監(jiān)控單元，該溫度監(jiān)控單元的輸出接至所述主控制單元。還包括一按鍵模塊，該按鍵模塊的輸出接至所述主控制單元。所述各電機(jī)分別為三相異步電機(jī)。本實用新型的一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，工作時，其主控制單元先與計算機(jī)實現(xiàn)雙向通訊，即主控制單元讀取計算機(jī)發(fā)出的控制數(shù)據(jù)，同時向計算機(jī)返回當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；該主控制單元根據(jù)接收到的控制數(shù)據(jù)，發(fā)出指令給各變頻器，由各變頻器根據(jù)要求驅(qū)動相應(yīng)的電機(jī)運轉(zhuǎn)；各位移傳感器分別對汽車座椅的擺動角度進(jìn)行實時檢測，并在汽車座椅擺動到極限位置時向主控制單元傳輸報警信號，使主控制單元立即控制汽車座椅停止擺動或反向擺動。其溫度監(jiān)控單元對各變頻器和/或各電機(jī)的工作溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，一旦檢測到各變頻器和/或各電機(jī)的工作溫度超出正常范圍，則該溫度監(jiān)控單元向主控制單元傳輸報警信號，使主控制單元立即停止相應(yīng)的變頻器和/或電機(jī)的工作狀態(tài)。其按鍵模塊用于對整個系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行控制，如控制系統(tǒng)的開啟、停止、暫停等。與傳統(tǒng)的汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)相比，本實用新型的有益效果是，其采用變頻控制電機(jī)運轉(zhuǎn),具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、方便,噪音污染小等特點;其能夠?qū)崿F(xiàn)信號的實時采集、傳輸和控制，具有自動化程度高、模擬逼真等特點；其采用溫度監(jiān)控單元對電機(jī)和/或變頻器的工作溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，能夠進(jìn)一步保證整個系統(tǒng)的安全和有效運行，使整個系統(tǒng)的壽命較長。

圖I是本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
實施例，請參見圖I所示，本實用新型的一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，包括供電單元、主控制單元I、計算機(jī)11、兩個用于驅(qū)動汽車座椅作擺動動作的電機(jī)4、5、兩個變頻器2、3和兩個用于感應(yīng)汽車座椅傾斜角度的位移傳感器6、7 ;供電單元分別為主控制單元I、各變頻器2、3提供電源，主控制單元與計算機(jī)11實現(xiàn)雙向通訊，主控制單元I的信號端輸出接至各變頻器2、3的信號輸入端，變頻器2的電出端與電機(jī)4的電輸入端相連接，變頻器3的電出端與電機(jī)5的電輸入端相連接；主控制單元I的剎車信號輸出端接至各電機(jī)
4、5 ;各位移傳感器6、7的輸出分別接至主控制單元I的信號輸入端。其中，主控制單元具有一個RJ45接口，該RJ45接口通過一條RJ45網(wǎng)線、一條RS232串口線、一個485轉(zhuǎn)換器12與計算機(jī)主機(jī)的RS232接口相連接。供電單元包括用于提供220V交流電的第一電源8和用于提供12V直流電的第二電源9，第一電源8的輸出接至各變頻器2、3的電輸入端，第二電源9的輸出接至主控制單元I的電輸入端。這里，第二電源9可以由第一電源經(jīng)濾波、整流、穩(wěn)壓獲得，也可以采用單獨的12V直流電源。主控制單元I包括單片機(jī)C8051F340及其外圍電路。作為一種優(yōu)選，本實用新型還包括一個用于監(jiān)控各電機(jī)和各變頻器的溫度狀態(tài)的 溫度監(jiān)控單元10，該溫度監(jiān)控單元10的輸出接至主控制單元I。作為一種優(yōu)選，本實用新型還包括一個按鍵模塊13，該按鍵模塊13的輸出接至主控制單元I。這里，按鍵模塊13可以包括開啟按鍵、急停開關(guān)、暫停按鍵等。以上各電機(jī)4、5分別為三相異步電機(jī)。本實用新型的一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其采用萬向節(jié)來實現(xiàn)汽車座椅的擺動動作，并用兩個電機(jī)4、5分別控制汽車座椅的前后擺動和左右擺動；其將汽車座椅的前后擺動和左右擺動的傾斜角度分別控制在20°以內(nèi)，并采用位移傳感器6來檢測汽車座椅前后擺動的傾斜角度，采用位移傳感器7來檢測汽車座椅左右擺動的傾斜角度。工作時，其主控制單元I先與計算機(jī)11實現(xiàn)雙向通訊，即主控制單元I讀取計算機(jī)11發(fā)出的控制數(shù)據(jù)，同時向計算機(jī)11返回當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；該主控制單元I根據(jù)接收到的控制數(shù)據(jù)，發(fā)出指令給各變頻器2、3，由各變頻器根據(jù)要求驅(qū)動相應(yīng)的電機(jī)運轉(zhuǎn)；各位移傳感器6、7分別對汽車座椅的擺動角度(即汽車座椅的傾斜角度)進(jìn)行實時檢測，并在汽車座椅擺動到極限位置時向主控制單元I傳輸報警信號，使主控制單元I立即控制汽車座椅停止擺動或反向擺動。其溫度監(jiān)控單元10對各變頻器2、3、各電機(jī)4、5的工作溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，一旦檢測到各變頻器和/或各電機(jī)的工作溫度超出正常范圍，則該溫度監(jiān)控單元10向主控制單元I傳輸報警信號，使主控制單元I立即停止相應(yīng)的變頻器和/或電機(jī)的工作狀態(tài)。其按鍵模塊13用于對整個系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行控制，可控制系統(tǒng)的開啟、停止、暫停等。主控制單元可根據(jù)按鍵模塊13傳輸?shù)臅和；蛲Ｖ剐盘?，以及位移傳感?、7傳輸?shù)膱缶盘枌呻姍C(jī)輸出剎車指令，使各電機(jī)停止運轉(zhuǎn)。本實用新型的一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其電機(jī)、變頻器、位移傳感器的數(shù)量不局限于兩個，即，也可以根據(jù)實際需要采用三個或三個以上的電機(jī)、變頻器和位移傳感器，以此實現(xiàn)汽車座椅三維或三維以上的擺動。 上述實施例僅用來進(jìn)一步說明本實用新型的一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，但本實用新型并不局限于實施例，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其特征在于包括供電單元、主控制單元、計算機(jī)、至少兩個用于驅(qū)動汽車座椅作擺動動作的電機(jī)、至少兩個變頻器和至少兩個用于感應(yīng)汽車座椅傾斜角度的位移傳感器；供電單元分別為主控制單元、各變頻器提供電源，主控制單元與計算機(jī)實現(xiàn)雙向通訊，主控制單元的信號端輸出接至各變頻器的信號輸入端，各變頻器的電出端分別與一電機(jī)的電輸入端相連接；主控制單元的剎車信號輸出端接至各電機(jī)；各位移傳感器的輸出分別接至主控制單元的信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制單元具有一 RJ45接口，該RJ45接口通過RJ45網(wǎng)線、RS232串口線、485轉(zhuǎn)換器與所述計算機(jī)主機(jī)的RS232接口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其特征在于所述供電單元包括用于提供220V交流電的第一電源和用于提供12V直流電的第二電源，第一電源的輸出接至所述各變頻器的電輸入端，第二電源的輸出接至所述主控制單元的電輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制單元 包括單片機(jī)C8051F340及其外圍電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括一用于監(jiān)控所述各電機(jī)和/或各變頻器的溫度狀態(tài)的溫度監(jiān)控單元，該溫度監(jiān)控單元的輸出接至所述主控制單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括一按鍵模塊，該按鍵模塊的輸出接至所述主控制單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其特征在于所述各電機(jī)分別為二相異步電機(jī)。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，包括供電單元、主控制單元、計算機(jī)、至少兩個用于驅(qū)動汽車座椅作擺動動作的電機(jī)、至少兩個變頻器和至少兩個用于感應(yīng)汽車座椅傾斜角度的位移傳感器；供電單元分別為主控制單元、各變頻器提供電源，主控制單元與計算機(jī)實現(xiàn)雙向通訊，主控制單元的信號端輸出接至各變頻器的信號輸入端，各變頻器的電出端分別與一電機(jī)的電輸入端相連接；主控制單元的剎車信號輸出端接至各電機(jī)；各位移傳感器的輸出分別接至主控制單元的信號輸入端。本實用新型采用變頻控制電動，具有穩(wěn)定、方便、噪音污染小等特點。
文檔編號G05B19/418GK202486607SQ201220116509
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者陳明德 申請人:漳州惠智信息技術(shù)有限公司