[实用新型]方向盘反馈装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及车辆模拟驾驶操作装置，具体讲就是车辆方向盘模拟操作装置。

背景技术

随着社会发展，汽车已经走进寻常百姓家，驾校培养出一批又一批的马路新秀，有些却是潜在的“马路杀手”，导致交通事故每年都在大幅增长，究其原因还是因为驾驶员在驾校学习、实战的时间不够，对驾驶操作掌握不熟练。因此需要一套先进的技术对驾驶员进行专业化培训。

计算机技术的高速发展，虚拟图像技术的广泛应用，使得用计算机模拟系统进行驾驶训练成为现实，驾驶模拟器就是基于虚拟现实技术的能正确模拟车辆驾驶动作，获得实车驾驶感觉的仿真设备。驾驶人员在驾驶模拟器上进行模拟驾驶时，通过方向盘模拟机构，油门刹车模拟踏板和档位模拟设备配合来控制驾驶模拟器的运动。驾驶模拟器的操作系统主要包括：方向盘操纵模拟系统、油门及刹车踏板模拟系统。其中方向盘操纵系统最为关键，其模拟的逼真程度直接影响驾驶人员的转向操纵感觉。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种方向盘训练操作装置，模拟车辆日常驾驶过程中的车辆转向系统的受力情况，使受训者在实际驾驶车辆前有得到充分而有效的训练。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种方向盘反馈装置，包括机架，机架布置有按实车姿态布置的方向盘和转向管柱，所述的转向管柱与力矩电机之间连接转轴，转轴的两端分别与转向管柱、力矩电机的输出轴同步转动连接，装置还包括采集方向盘转动角度的转角传感器，转角传感器采集到的转角信号输送至控制器，控制器输出控制信号至电机控制器，电机控制器输出驱动信号驱动力矩电机输出转动力矩。

上述技术方案中，转角传感器采集到方向盘、转向管柱及转轴同步转动的角度和转速信号并输出到控制器，控制器接受到转角传感器采集到的转角信号后输出控制信号电机控制器，电机控制器输出驱动信号驱动力矩电机输出转动力矩，力矩电机输出的转动力矩方向与方向盘的转动方向互为反向，这样转动方向盘的受训者便可以真实感受到来自系统提供的模拟真实路况的阻尼力矩，可以获得仿真体会，这样通过训练设备的操作即可获得初步的驾驶体验，为后续的路试驾驶提供操作经验。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构图；

图2是图1中的A部分放大图；

图3是本实用新型的原理框图；

图4是本实用新型的另一角度的立体结构图。

具体实施方式

结合图1-4，方向盘反馈装置包括机架10，机架10布置有按实车姿态布置的方向盘20和转向管柱21，所述的转向管柱21与力矩电机30之间连接转轴40，转轴40的两端分别与转向管柱21、力矩电机30的输出轴同步转动连接，装置还包括采集方向盘20转动角度的转角传感器50，转角传感器50采集到的转角信号输送至控制器60，控制器60输出控制信号至电机控制器31，电机控制器31输出驱动信号驱动力矩电机30输出转动力矩。

方向盘20模拟布置成成品车的格局，也可以采用产品车的转向总成中的方向盘20及转向管柱21，转向管柱21以下部件的连接按本实用新型提供的方案构成。实际操作中，方向盘10向左或右转向时，转角传感器50及时采集到其转动角度和转动速度信号并传输给控制器60，电机控制器31接收控制器60发出的控制信号并输出驱动信号驱动力矩电机30提供转动力矩，及时响应方向盘20的转向动作，力矩电机30提供的反向力矩让受训者体验到驾驶车辆时来自路面的回馈力，这样为受训者提供了转动方向盘20时应当采用的转向力度和转向速度，确保安全驾驶车辆。

一般铺装路况下，转向操作的地面回馈力大小是适度的，采用力矩电机30完全可以提供仿真的转向回馈力。在路面或路况特别的情况下，回馈力则区别很大。如泥泞路面、碎石路面、弹坑路面，甚至是需要骑压马路牙，各种情况的转向回馈则显著不同，单纯采用力矩电机30提供回馈力往往无法实现，所以本实用新型采用了加设制动的方式加以优化解决，具体就是转轴40还与磁粉制动器70相连，磁粉制动器70固定在机架10上的立板11上且其中的磁粉制动器70的壳体和定子摩擦盘71空套在转轴40上，与定子摩擦盘71配合的转子摩擦盘72与转轴40同步转动连接。