互动型汽车驾驶模拟器的电子控制系统及方法

摘要

本发明提供一种互动型汽车驾驶模拟器的电子控制系统及方法，其中系统包括：主控板，用于获取驾驶员的操纵数据，并对操作数据进行处理，生成控制信号，并通过第一接口电路将控制信号传送给主控计算机，并由主控计算机根据控制信号，对模拟器视景系统中汽车的动态状态和位置进行控制；力反馈板，通过第二接口电路与主控板连接，用于获取方向盘的转向角度、转向力矩的模拟信号及电机控制信号，并通过第二接口电路传送给主控板，并由主控板再传送给主控计算机，由主控计算机根据模拟信号和电机控制信号对方向盘及电机进行控制。本发明的方案可以使模拟器的模拟功能更强大。

主权项

一种互动型汽车驾驶模拟器的电子控制系统，其特征在于，包括：主控板，用于获取驾驶员的操纵数据，并对所述操纵数据进行处理，生成控制信号，并通过第一接口电路将所述控制信号传送给主控计算机，并由所述主控计算机根据所述控制信号，对所述模拟器视景系统中汽车的动态状态和位置进行控制；力反馈板，通过第二接口电路与所述主控板连接，用于获取方向盘的转向角度、转向力矩的模拟信号及电机控制信号，并通过所述第二接口电路传送给所述主控板，并由所述主控板再传送给所述主控计算机，由所述主控计算机根据所述模拟信号和电机控制信号对方向盘及电机进行控制；其中，所述主控板包括：三踏板电路，用于采集驾驶员的刹车踏板、油门踏板和离合踏板操纵数据；可编程控制器CPLD，用于采集驾驶员的点火、组合开关、变速器、安全带及手制动的操纵数据，并进行仪表显示控制；主控处理器，与所述三踏板电路和CPLD连接，用于获取所述操纵数据，并对所述操纵数据进行处理，生成控制信号，并通过所述主控处理器上的所述第一接口电路将所述控制信号传送给主控计算机；所述主控板还包括：电源管理电路，分别与所述CPLD和所述主控处理器连接，用于提供电压和电流；档位变速器电路，与所述CPLD连接，用于实时采集换档位置数据，并将所述换档位置数据传送至所述CPLD，由所述CPLD再传送至所述主控处理器；组合开关电路，与所述CPLD连接，用于采集实车组合开关以及点火开关的操纵数据，并传送至所述CPLD，由所述CPLD再传送至所述主控处理器；仪表驱动电路，与所述CPLD连接，用于对LED背光灯和仪表进行控制；所述力反馈板包括：编码器信号采集电路，用于采集方向盘的转向角度、转向力矩的模拟信号；电机驱动‑H桥电路，用于输出电机控制信号；力反馈处理器，分别与所述编码器信号采集电路和所述电机驱动‑H桥电路连接，并通过所述第二接口电路与所述主控板连接，用于获取所述编码器信号采集电路采集的方向盘的转向角度、转向力矩的模拟信号和所述电机驱动‑H桥电路采集的电机控制信号，并通过所述第二接口电路传送给所述主控板；所述力反馈板还包括：电源模块，与所述力反馈处理器连接，用于提供电压和电流；电流检测电路，与所述力反馈处理器连接，用于对所述力反馈处理器进行电流检测，将电压信号转换为频率信号；所述三踏板电路包括：连接器，连接到传感器；所述连接器具有第一引脚、第二引脚和第三引脚，其中，第一引脚与第一电容器连接，所述第一电容器的另一端接地并与一集成运算放大器的端连接；所述连接器的第二引脚与第一电阻连接；所述连接器的第三引脚接地；第二电容器的一端接电源，另一端接地；所述第一电容器对传感器电源进行滤波，所述第二电容器对所述连接器传输过来的信号进行滤波；二极管的一端接地，另一端接电源；所述第一电阻的另一端与运算放大器的正极连接，该运算放大器的负极与该运算放大器的输出端连接，该运算放大器的输出端与第二电阻连接；所述第一电阻、所述二极管限制电压输入范围；第三电容器与运算放大器连接，为所述运算放大器的电源进行滤波；第二电阻还与第三电阻连接、第三电阻的另一端接地；所述第二电阻和所述第三电阻组成分压电路，对输入到ADC器件的电压降幅；所述第二电阻还与所述ADC器件连接；第四电容器与所述ADC器件连接，对ADC输入信号进行滤波。