專利名稱：一種汽車(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)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(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車(chē)駕駛模擬器可以虛擬現(xiàn)實(shí)中的汽車(chē)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(shí)學(xué)習(xí)、休閑娛樂(lè)和駕駛技能訓(xùn)練等。傳統(tǒng)的汽車(chē)駕駛模擬器，其控制系統(tǒng)主要采用氣動(dòng)或油缸作為其實(shí)現(xiàn)動(dòng)感模擬的動(dòng)力來(lái)源，然而，采用上述方式首先對(duì)氣源有要求，而很多娛樂(lè)場(chǎng)所并無(wú)配備空壓機(jī)，特別的，采用氣動(dòng)或油缸來(lái)作為動(dòng)力源，其還會(huì)產(chǎn)生較大的噪音污染，對(duì)周?chē)h(huán)境不利。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)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(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其使用變頻控制電動(dòng)，具有穩(wěn)定、方便、噪音污染小等特點(diǎn)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種汽車(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，包括供電單元、主控制單元、計(jì)算機(jī)、至少兩個(gè)用于驅(qū)動(dòng)汽車(chē)座椅作擺動(dòng)動(dòng)作的電機(jī)、至少兩個(gè)變頻器和至少兩個(gè)用于感應(yīng)汽車(chē)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(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向通訊，主控制單元的信號(hào)端輸出接至各變頻器的信號(hào)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(chē)信號(hào)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(hào)輸入端。所述主控制單元具有一 RJ45接口，該RJ45接口通過(guò)RJ45網(wǎng)線、RS232串口線、485轉(zhuǎn)換器與所述計(jì)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(shí)用新型的一種汽車(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，工作時(shí)，其主控制單元先與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向通訊，即主控制單元讀取計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制數(shù)據(jù)，同時(shí)向計(jì)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(dòng)相應(yīng)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；各位移傳感器分別對(duì)汽車(chē)座椅的擺動(dòng)角度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并在汽車(chē)座椅擺動(dòng)到極限位置時(shí)向主控制單元傳輸報(bào)警信號(hào)，使主控制單元立即控制汽車(chē)座椅停止擺動(dòng)或反向擺動(dòng)。其溫度監(jiān)控單元對(duì)各變頻器和/或各電機(jī)的工作溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦檢測(cè)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(bào)警信號(hào)，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(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行控制，如控制系統(tǒng)的開(kāi)啟、停止、暫停等。與傳統(tǒng)的汽車(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的有益效果是，其采用變頻控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、方便,噪音污染小等特點(diǎn);其能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、傳輸和控制，具有自動(dòng)化程度高、模擬逼真等特點(diǎn)；其采用溫度監(jiān)控單元對(duì)電機(jī)和/或變頻器的工作溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠進(jìn)一步保證整個(gè)系統(tǒng)的安全和有效運(yùn)行，使整個(gè)系統(tǒng)的壽命較長(zhǎng)。

圖I是本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，請(qǐng)參見(jiàn)圖I所示，本實(shí)用新型的一種汽車(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，包括供電單元、主控制單元I、計(jì)算機(jī)11、兩個(gè)用于驅(qū)動(dòng)汽車(chē)座椅作擺動(dòng)動(dòng)作的電機(jī)4、5、兩個(gè)變頻器2、3和兩個(gè)用于感應(yīng)汽車(chē)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(jì)算機(jī)11實(shí)現(xiàn)雙向通訊，主控制單元I的信號(hào)端輸出接至各變頻器2、3的信號(hào)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(chē)信號(hào)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(hào)輸入端。其中，主控制單元具有一個(gè)RJ45接口，該RJ45接口通過(guò)一條RJ45網(wǎng)線、一條RS232串口線、一個(gè)485轉(zhuǎn)換器12與計(jì)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(dú)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(shí)用新型還包括一個(gè)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(shí)用新型還包括一個(gè)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(kāi)啟按鍵、急停開(kāi)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(shí)用新型的一種汽車(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，其采用萬(wàn)向節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)座椅的擺動(dòng)動(dòng)作，并用兩個(gè)電機(jī)4、5分別控制汽車(chē)座椅的前后擺動(dòng)和左右擺動(dòng)；其將汽車(chē)座椅的前后擺動(dòng)和左右擺動(dòng)的傾斜角度分別控制在20°以內(nèi)，并采用位移傳感器6來(lái)檢測(cè)汽車(chē)座椅前后擺動(dòng)的傾斜角度，采用位移傳感器7來(lái)檢測(cè)汽車(chē)座椅左右擺動(dòng)的傾斜角度。工作時(shí)，其主控制單元I先與計(jì)算機(jī)11實(shí)現(xiàn)雙向通訊，即主控制單元I讀取計(jì)算機(jī)11發(fā)出的控制數(shù)據(jù)，同時(shí)向計(jì)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(dòng)相應(yīng)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；各位移傳感器6、7分別對(duì)汽車(chē)座椅的擺動(dòng)角度(即汽車(chē)座椅的傾斜角度)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并在汽車(chē)座椅擺動(dòng)到極限位置時(shí)向主控制單元I傳輸報(bào)警信號(hào)，使主控制單元I立即控制汽車(chē)座椅停止擺動(dòng)或反向擺動(dòng)。其溫度監(jiān)控單元10對(duì)各變頻器2、3、各電機(jī)4、5的工作溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦檢測(cè)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(bào)警信號(hào)，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(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行控制，可控制系統(tǒng)的開(kāi)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?hào)，以及位移傳感器6、7傳輸?shù)膱?bào)警信號(hào)對(duì)兩電機(jī)輸出剎車(chē)指令，使各電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的一種汽車(chē)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(gè)，即，也可以根據(jù)實(shí)際需要采用三個(gè)或三個(gè)以上的電機(jī)、變頻器和位移傳感器，以此實(shí)現(xiàn)汽車(chē)座椅三維或三維以上的擺動(dòng)。 上述實(shí)施例僅用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的一種汽車(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，但本實(shí)用新型并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均落入本實(shí)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(chē)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(jì)算機(jī)、至少兩個(gè)用于驅(qū)動(dòng)汽車(chē)座椅作擺動(dòng)動(dòng)作的電機(jī)、至少兩個(gè)變頻器和至少兩個(gè)用于感應(yīng)汽車(chē)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(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向通訊，主控制單元的信號(hào)端輸出接至各變頻器的信號(hào)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(chē)信號(hào)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(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車(chē)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(guò)RJ45網(wǎng)線、RS232串口線、485轉(zhuǎn)換器與所述計(jì)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車(chē)駕駛模擬器的控制系統(tǒng)，包括供電單元、主控制單元、計(jì)算機(jī)、至少兩個(gè)用于驅(qū)動(dòng)汽車(chē)座椅作擺動(dòng)動(dòng)作的電機(jī)、至少兩個(gè)變頻器和至少兩個(gè)用于感應(yīng)汽車(chē)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(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向通訊，主控制單元的信號(hào)端輸出接至各變頻器的信號(hào)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(chē)信號(hào)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(hào)輸入端。本實(shí)用新型采用變頻控制電動(dòng)，具有穩(wěn)定、方便、噪音污染小等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202486607SQ201220116509
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:漳州惠智信息技術(shù)有限公司