【摘要】：汽車駕駛模擬器可以模擬汽車的真實(shí)運(yùn)動(dòng),令駕駛員體驗(yàn)真實(shí)的駕駛感覺,主要用于駕考培訓(xùn)、汽車研發(fā)、交通安全等領(lǐng)域。本課題根據(jù)呼和浩特通和駕校的實(shí)際需求以及汽車駕駛模擬器多輸入、多輸出及快速響應(yīng)的要求,研發(fā)一套模擬科目考試的駕考系統(tǒng)。論文主要研究數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng),而數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)是整個(gè)駕駛模擬器的基礎(chǔ),其能否實(shí)時(shí)地獲取外圍設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài),直接影響到了汽車駕駛模擬器的實(shí)時(shí)性、真實(shí)性。該系統(tǒng)利用STM32單片機(jī)對(duì)汽車硬件設(shè)備的操作數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理,然后通過USB通訊協(xié)議傳輸?shù)缴衔粰C(jī),作為三維駕考系統(tǒng)的控制量。駕駛員根據(jù)虛擬場(chǎng)景實(shí)時(shí)路況,做出相應(yīng)的操作,完成駕駛科目訓(xùn)練以及考試。論文主要完成的工作如下:1.數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析是對(duì)汽車駕駛模擬器需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,并確定數(shù)據(jù)采集與處理的方法。2.系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)檔位、車燈、喇叭、車鎖開關(guān)、雨刷、離合、油門、剎車、方向盤數(shù)據(jù)采集電路及外圍電路,其中外圍電路包括CPU、外設(shè)接口、USB通訊、穩(wěn)壓電路、復(fù)位電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等。3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。編寫相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序以及數(shù)據(jù)采集與處理程序,把采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)中。這些數(shù)據(jù)作為三維駕駛系統(tǒng)中汽車模型的控制量,控制汽車模型的運(yùn)行,進(jìn)而完成科目二的考試。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP274.2;U471.3
【圖文】：

圖２．１汽車模擬器硬件設(shè)備逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｃａｒ邋ｓｉｍｕｌａｔｏｒ邋ｈａｒｄｗａｒｅ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ逡逑

逡逑圖２．５檔位霍爾傳感器實(shí)物邐圖２．６三踏板傳感器實(shí)物逡逑Ｆｉｇ．邋２．５邋ｓｔａｌｌ邋Ｈａｌｌ邋ｓｅｎｓｏｒ邋ｉｎ邋ｋｉｎｄ邐Ｆｉｇ．邋２．６邋ｔｈｒｅｅ邋ｐｅｄａｌ邋ｓｅｎｓｏｒ邋ｉｎ邋ｋｉｎｄ逡逑由于需要測(cè)量方向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)角，而方向盤由電機(jī)控制，因此選擇光柵傳感器較為逡逑合適。如圖２．７是方向盤用到的傳感器，主要由發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路三部分組成。其逡逑中當(dāng)接收器前面的光圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)遮擋發(fā)送器發(fā)射的光線，檢測(cè)電路利用遮光片對(duì)光的遮擋輸逡逑出脈沖來測(cè)量轉(zhuǎn)角［３（）＿３１］。當(dāng)方向盤旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)底部光柵傳感器會(huì)輸出一系列逡逑有序脈沖來判斷正反轉(zhuǎn)［３２］。逡逑W逡逑圖２．７光柵傳感器逡逑Ｆｉｇ．邋２．７邋Ｒａｓｔｅｒ邋ｓｅｎｓｏｒ逡逑２．２．２回正電機(jī)選型逡逑汽車駕駛模擬器非常關(guān)鍵的部分就是方向盤的控制以及方向盤轉(zhuǎn)角的采集。在汽車的運(yùn)逡逑行過程中，方向盤的活動(dòng)帶動(dòng)著整個(gè)車身的運(yùn)動(dòng)，其中方向盤的靈活度決定著汽車車身旋轉(zhuǎn)逡逑速度。在汽車駕駛模擬器中要想讓人們達(dá)到真實(shí)駕駛效果，對(duì)方向盤的靈活度要求比較高，逡逑因此控制電機(jī)的選擇非常關(guān)鍵。逡逑本系統(tǒng)采用的２４Ｖ直流永磁電機(jī)是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。２４Ｖ直流電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)逡逑定子是靜止不動(dòng)的。電機(jī)的定子的主要是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承逡逑和電刷裝置等組成［３３＿３４］。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用表明，２４Ｖ直流電機(jī)在使用時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡單、精確、高逡逑效等特點(diǎn)

逑圖２．５檔位霍爾傳感器實(shí)物邐圖２．６三踏板傳感器實(shí)物逡逑Ｆｉｇ．邋２．５邋ｓｔａｌｌ邋Ｈａｌｌ邋ｓｅｎｓｏｒ邋ｉｎ邋ｋｉｎｄ邐Ｆｉｇ．邋２．６邋ｔｈｒｅｅ邋ｐｅｄａｌ邋ｓｅｎｓｏｒ邋ｉｎ邋ｋｉｎｄ逡逑由于需要測(cè)量方向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)角，而方向盤由電機(jī)控制，因此選擇光柵傳感器較為逡逑合適。如圖２．７是方向盤用到的傳感器，主要由發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路三部分組成。其逡逑中當(dāng)接收器前面的光圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)遮擋發(fā)送器發(fā)射的光線，檢測(cè)電路利用遮光片對(duì)光的遮擋輸逡逑出脈沖來測(cè)量轉(zhuǎn)角［３（）＿３１］。當(dāng)方向盤旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)底部光柵傳感器會(huì)輸出一系列逡逑有序脈沖來判斷正反轉(zhuǎn)［３２］。逡逑W逡逑圖２．７光柵傳感器逡逑Ｆｉｇ．邋２．７邋Ｒａｓｔｅｒ邋ｓｅｎｓｏｒ逡逑２．２．２回正電機(jī)選型逡逑汽車駕駛模擬器非常關(guān)鍵的部分就是方向盤的控制以及方向盤轉(zhuǎn)角的采集。在汽車的運(yùn)逡逑行過程中，方向盤的活動(dòng)帶動(dòng)著整個(gè)車身的運(yùn)動(dòng)，其中方向盤的靈活度決定著汽車車身旋轉(zhuǎn)逡逑速度。在汽車駕駛模擬器中要想讓人們達(dá)到真實(shí)駕駛效果，對(duì)方向盤的靈活度要求比較高，逡逑因此控制電機(jī)的選擇非常關(guān)鍵。逡逑本系統(tǒng)采用的２４Ｖ直流永磁電機(jī)是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。２４Ｖ直流電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)逡逑定子是靜止不動(dòng)的。電機(jī)的定子的主要是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承逡逑和電刷裝置等組成［３３＿３４］。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用表明，２４Ｖ直流電機(jī)在使用時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡單、精確、高逡逑效等特點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐向東;黃志永;;汽車駕駛模擬器在駕駛培訓(xùn)中的應(yīng)用分析[J];汽車與駕駛維修(維修版);2017年12期

2 郭敏;莊信武;任海波;王向東;;基于USB2.0的多串口數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)[J];國外電子測(cè)量技術(shù);2017年11期

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本文編號(hào)：2773732