[发明专利]力反馈方向盘的处理系统

权利要求书

1、一种力反馈方向盘的处理系统，采用单片机结合力反馈控制系统来控制主板，进而控制驱动电路板发出力反馈命令来驱动方向盘进行力反馈操作，其特征在于：力反馈控制主板基于ARM平台，力反馈控制系统采用模块化设计，包括数据采集模块、根据不同车型及排量的数据库建立的力反馈等级数学模型，并采用如下处理方法：

(1)确定方向盘零点位置：数据采集模块通过采集方向盘上的电位器实时判断当前方向盘的位置，在系统上电时，系统通过搜寻方向盘上电位器的最大和最小值判断方向盘的旋转范围，再通过求平均值找出方向盘的零点，这样每次上电系统都会自动搜索零点，误差范围+/-1度；

(2)设阻尼区：在零点两侧40度范围的区域设置成阻尼区，当进入方向盘阻尼区时力反馈控制系统根据数据采集模块实时采集的方向盘当前的位置、转动方向，及由刹车和油门控制的速度、加速度，并预判方向盘的加速度，采用加速度前瞻阻尼算法，使得方向盘迅速稳定的回到零点，并最多在零点附近震荡一次；

(3)多路PWM波形的叠加输出：结合数据采集模块，根据游戏车型，从力反馈等级数学模型中取出相应车型方向盘的回中力及受外部环境影响产生的自然反应力采用ARM平台自带的多路PWM脉宽调制模块实现多路PWM波形的叠加输出，并采用S型曲线加减力算法，使得各种力的叠加和衰减自然平衡，最终形成方向盘的反馈力。

2、如权利要求1所述的一种力反馈方向盘的处理系统，其特征在于：所述的外部环境影响产生的自然反应力包括游戏车辆打滑、急转弯、遇陡坡产生的抖动力、持续力。

3、如权利要求1所述的一种力反馈方向盘的处理系统，其特征在于：所述的数据采集模块采用了软件滤波算法保证了采样数据的精度，每9ms采集一组数据，数据包括3路AD值，20路按键，其中投币事件当作特殊的按键，数据采集模块的时序由ARM平台的定时器中断管理，表示刹车、油门、方向盘位置的每个坐标轴的AD采样是轮换式的，每隔1ms的定时器中断里，要进行一次AD采样，以及一次检测按键输入口的按键采样。

4、如权利要求3所述的一种力反馈方向盘的处理系统，其特征在于：每次AD采样的时间为13us，一次按键采样的时间为1-2us。

5、如权利要求3所述的一种力反馈方向盘的处理系统，其特征在于：AD采样采用RC滤波电路。

6、如权利要求3所述的一种力反馈方向盘的处理系统，其特征在于：按键采样采用高速光耦隔离电路。