[实用新型]用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于计量角度或锥度的检测装置，尤其涉及一种用于汽车动感驾驶模拟器中的计量脚踏板机构或手刹机构角度或档位机构锥度的检测装置。

背景技术

车辆驾驶状态信号的采集、处理及传输，直接影响到整个汽车驾驶模拟系统的交互性和实时性，它是衡量汽车驾驶模拟器实用性能的重要指标。

在传统的汽车驾驶模拟器中，对于车辆油门踏板、脚刹踏板、离合踏板的倾角变化信号，主要是采用角度或位移传感器检测机件姿态倾角的变化；对于档位、手刹信号的提取，多采用霍尔开关或行程开关提取相应信号。由于这些传感器体积较大、成本较高、安装时需要改动车体操作机构的结构，给生产制造、安装、维修和保养等带来不便。

微电子机械系统(MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。基于MEMS技术的三轴加速度传感器可在X、Y、Z三个轴向上，以极高的灵敏度采集重力在坠落、倾斜、移动、放置、振动和摇摆的变化信号。

现有技术中的汽车驾驶模拟器中，采用上述MEMS三轴传感器替代原有的采集方式采集车辆脚踏板机构、档位、手刹的姿态变化信号，可采用表面粘贴方式安装，具有安装方便灵活，避免了传统传感器安装需要改动车体结构的困难；检测装置可采用统一规格，给使用、维修和调试带来方便；同时采用MEMS三轴传感器的检测装置具有体积小，信号采集和传输可靠，性能价格比高等优点。但在汽车动感驾驶模拟器中，被测物体(脚踏板、手刹杆、档位杆)的载体(动感驾驶舱)相对大地参照系是一个运动载体，此时被测物体三轴传感器检测到的信号，不仅包括被测物体相对载体的姿态变化信号，还包括载体相对大地参照系的姿态变化及本身的振动等惯性加速度信号，因此，该MEMS传感器检测到的信号不能正确反映被测物体相对载体的姿态变化，从而限制了其应用场合。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，当动感驾驶舱(被测物体的载体)相对大地参照系是一个运动载体时，将两个加速度传感器探头分别安装在车辆脚踏板、手刹杆或档位杆(被测物体)和与之相邻的载体上，两个传感器探头以相同姿态分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上，其安装位置应尽量靠近，使两传感器近似处于一个刚体中。同时提取被测物体和载体上的三维输出信号，两组信号通过嵌入式微处理器的运算处理，除去其共有的惯性和姿态变化共模信号，保留被测物体相对载体姿态变化的差模信号，检测数据通过微处理器串行口向上位机传输并进行相应处理，最终获得检测结果。

针对上述技术问题，本实用新型用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置予以实现的技术方案是：包括电源电路、两个加速度传感器探头、信号调理电路、微处理器、通讯电路及上位机，所述两个加速度传感器探头同时采用模拟量输出的加速度传感器，或同时采用数字脉冲量量输出的加速度传感器；所述两个加速度传感器探头分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上，所述两个加速度传感器探头均与所述信号调理电路连接；所述微处理器包括用于接收所述两个加速度传感器探头模拟量的A/D接口和用于转换和处理上述输出模拟量的数据处理模块；所述微处理器包括接收所述两个加速度传感器探头数字脉冲量的SPI接口和用于转换和处理上述数字脉冲量的数据处理模块；所述微处理器与上位机之间通过所述通讯电路实现数据传输。

本实用新型用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，其中，所述被测物体是油门脚踏板机构、离合脚踏板机构、刹车脚踏板机构、手刹机构和档位机构，所述运动载体是汽车动感模拟驾驶舱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：