专利名称：汽车驾驶智能模拟培训系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆驾驶员的培训系统，更具体地说，涉及一种包含驾驶模拟座舱在内的智能化培训系统。
目前，车辆驾驶员的培训，一般都在一个很大的场地上使用多辆汽车，每辆车的学员配有一名教官，但是这种培训方式存在诸多不足之处(1)占地面积大，(2)费油、费车，(3)训练科目少，不易进行高难度训练，(4)培训时间长，(5)培训费用高，(6)培训效率低。
目前有关专家认为“把汽车模拟驾驶训练和场地驾驶训练结合起来的教学方式是极为成功的教学方式”。由此可见，模拟座舱与实车相结合的教学方式是公认的一种优选训练方法，但是现行的驾驶员培训机构由于受到经费等方面的限制，在模拟训练方面至今仍然非常薄弱，绝大多数单位处于无设备、无器材阶段。虽然，目前有一部分模拟驾驶出现如游戏机等，但是这种驾驶模拟对人体各部分机能无法得到协调训练，同时，这种模仿驾驶的驾驶内容均由电脑制作而成，没有实际驾驶的感觉。不能达到提高培训效果的目的。
本发明的目的在于提供一种能够使学员在尽可能短的时间内获得最佳训练效果的汽车驾驶智能模拟培训系统。
为了实现本发明中的目的，本发明中汽车驾驶智能模拟培训系统主要包括配置有智能模拟教学软件的计算机控制系统、具有大屏幕的驾驶环境重现系统和具有实际车辆模拟效果的驾驶员工位操纵系统。
其中，在所述驾驶员工位操纵系统内设有能够对学员的练习效果和驾驶适应性进行监测的检测装置，该检测装置与所述计算机控制系统相联结，通过计算机对检测装置检测到的数据进行分析、测评。
所述智能模拟教学软件包括有在驾驶员主观视觉状态下通过实景拍摄而制成的驾驶场景数据库，以及可选择性播放预先编制好的或根据教学需要而随机编制成的教学内容。
所述计算机控制系统由配置有智能模拟教学软件的多媒体计算机和音响功放组成。
所述驾驶环境重现系统由大屏幕彩色电视机或投影机及电动幕组成。
其中，所述驾驶员工位操纵系统为一多功能驾驶模拟座舱，该多功能驾驶模拟座舱由一底座构成主体，在该底座的前端通过连接件固定连接有一前罩，在该前罩上安装有与实车相同的各类监测仪表和辅助操作装置，同时，在该前罩内部利用连接件紧固有一连接支架；在底座的后侧利用连接件紧固有一座椅支撑架，并在座椅支撑架上安装有一座椅，另外，在座椅的右侧配装有一手制动器；所述连接支架由转向机支架、踏板固定架和支撑架组成，在转向机支架的顶端通过紧固件固连有一转向机，该转向机在其转向轴上通过一花键连接有一方向盘，并在该转向机的一侧设有转向灯开关，与该转向灯开关相连、在前罩两侧各设有转向灯；在转向机支架与支撑架的连接、弯曲处固设有一踏板固定架，在该踏板固定架上设有油门踏板、制动踏板和离合踏板，并在制动踏板处连接有一能够与实车制动机构相连的制动拉线，同时离合踏板通过一拉线与设于底座上的变速装置相连接；在所述支撑架的中部设有一喇叭和一闪光器。
所述变速装置包括有变速操纵杆、壳体和依次设于壳体内的变速操纵杆支持簧、档位盘、滑块、导轴、摩擦片及摩擦片支座，变速操纵杆的球型万向节套装在设于壳体上端的变速杆球座内，其中在球型万向节与档位盘之间的变速操纵杆外侧套装有变速操纵杆支持簧，变速操纵杆的下顶端与滑块相连，而滑块套装在导轴上，导轴固定于壳体上；所述滑块的下端面与摩擦片接触，而摩擦片配装于摩擦片支座上，所述摩擦片支座在其与壳体底部之间通过压簧连接，并在摩擦片支座下方的中间处设有一与所述离合踏板相连的拉线。在操作中，如果离合器踏板不踏到底，变速器操纵杆将无法移动，这样就强制学员必须三位一体地协调操作，以达到快速形成动作定势的目的。
所述转向机由一两端开口、中间封闭的壳体构成主体，在壳体内部通过两端的轴承固定有一转向轴，该转向轴部分置于壳体内，而壳体在其两端均设有前、后端盖，在前、后端盖内转向轴的外侧套装有两两相对并且相互固连的内、外套筒，在内、外套筒内装设有压簧，并在壳体内转向轴的中部套设有导块，在该导块内设有循环钢球。使得学员在转动方向盘时具有与转动实车方向盘相同的感受。
本发明中的培训系统通过计算机调用在驾驶员主观视觉状态下实景拍摄而制成的驾驶场景数据库，并选择性播放预先编制成的或根据教学需要而随机编制成的教学内容，使教学软件中的教学内容通过投影机和电动幕播放出来，使得学员可以根据电动幕中所播放的教学内容对汽车模拟座舱进行操作，同时，通过设于汽车模拟座舱内的检测装置检测出学员的练习效果和驾驶适应性的有关数据，并传至计算机内进行分析与测评。通过该培训系统不仅使得学员在进行心理模拟训练的同时还进行了操作技能的模拟训练，而且还使模拟训练由原来仅限于基础动作的初始练习，延伸扩展到训练中、后期的道路驾驶练习，同时，也解决了单位时间内只能一车一人实施训练，而其它人员必须等候的问题，从而提高了单位训练时间内的组训效率，使得学员可在短时间内获得最佳的训练效果。
下面将结合附图对发明的具体实施例作进一步详细说明。
图1是本发明中模拟培训系统的分布示意图；图2是本发明中汽车驾驶模拟座舱的结构示意图；图3是本发明中转向装置的结构示意图；图4是本发明中变速装置的结构示意图。
如图1所示，本发明中汽车驾驶智能模拟培训系统主要由配置有智能模拟教学软件5的计算机1、数码投影机3、电动幕4、多功能汽车驾驶模拟座舱7和音响功放6组成。首先将在驾驶员主观视觉下实景拍摄的驾驶场景预先编制成可选择性播放的或根据教学需要而随机编制成的模块式教学软件5，并将该教学软件5装入到计算机1内，接着利用计算机1来选择性播放模拟教学软件5，并将模拟教学软件5内的教学内容通过数码投影机3和电动幕4显现出来。此时，坐于驾驶模拟机7内的学员可以根据电动幕4中所播放的教学内容进行模拟训练，而学员的练习效果和驾驶适应性通过设于汽车驾驶模拟座舱7中的检测装置检测出来，并传送至计算机1内进行分析、评测，使得学员在练习过程中能够完全置身于驾驶情境当中。同时，在计算机1上连接有一音响功放6，使得学员在练习过程中能够获得声音效果，从而进一步加强训练效果。
如图2所示，驾驶模拟机7由一底座71构成主体，在该底座71的前端通过连接件固定连接有一前罩72，在该前罩72上安装有与实车相同的各类监测仪表和辅助操作装置，同时，在其内部利用连接件紧固有一连接支架73。在底座71的后侧同样利用连接件紧固有一座椅支撑架74，通过该座椅支撑架74安装有一座椅741，并在该座椅741的右侧配装有一手制动器75，以获得模拟实车的制动效果。
所述连接支架73由转向机支架731、踏板固定架732和支撑架733组成，在转向机支架731的顶端通过紧固件固连有一转向装置9，该转向装置9在其转向轴上通过一花键连接有一方向盘10，并在该转向装置9的一侧设有转向灯开关8，与转向灯开关8相连并在前罩72的两侧各设有转向灯。
在转向机支架731与支撑架733的连接、弯曲处固设有一踏板固定架732，在该踏板固定架732上设有一油门踏板541、制动踏板542和离合踏板543，并在制动踏板542上连接有一能够与实车制动机构相连的制动拉线544，通过该制动拉线544来实现驾驶模拟机与实车相连接的可能，从而实现教练员在车厢上根据学员的驾驶情况，来控制车速，进而更加可靠地保证了单、双放驾驶训练的安全。同时，离合踏板543通过一设于底座71下方的拉线与设于底座71上的变速装置11相连接。
在所述支撑架733的中部设有一喇叭12和闪光器。
将上述汽车驾驶模拟机7与计算机1、数码投影机3、电动幕4、多功能汽车驾驶模拟座舱7和音响功放2联合使用，使得学员在训练时对人体各部分机能得到协调训练，同时，配合实景拍摄的交通信息，给学员有实车驾驶的感觉，从而提高培训效果，在模拟培训的同时，结合实车训练，进一步增强训练效果。
如图3所示，本发明中变速装置11的变速杆球座111通过变速杆止动销与变速装置壳体112的上端口连接在一起，而变速杆12的球型万向节113套装于球座111内，变速杆12的下部穿过档位盘114，并在其端部与滑块115连接成一体，而滑块115可在导轴122上滑移。在档位盘114与球座111间的变速杆的外侧套装有支持簧116，该支持簧116能够有效地保证变速杆自动地回到空档位上。档位盘114安装在壳体112上，并开设有相应的档位槽，档位槽可引导及限制变速杆在各档位位置间变换。滑块115的下端面与一摩擦片117摩擦接触，摩擦片117由一支座118来支撑，该支座118在其中部向下延伸出一能够伸出壳体112底部的拉杆119，该拉杆119通过一拉线120与离合踏板543相连接。同时，在支座118与壳体112底部之间设有两个压簧121，当学员的脚没有踩离合踏板543时，由于压簧121的作用使滑块115与摩擦片117相接触，变速杆无法操纵，只有当学员踩踏离合踏板543时，摩擦片117与摩擦支座118下压，滑块115才可以在导轴122上移动，从而完成变速操纵，实现变档换位的目的。
如图4所示，本发明中的转向装置9由一前后两端开口、中间封闭的壳体91构成主体，在壳体91内部通过轴承92固定有一转向轴93，并且该转向轴93的一部分置于壳体91内，而壳体91在其两端均设有前、后端盖94、95，并在该前、后端盖94、95内转向轴93的外侧套装有两两相对并且利用连接件96相互固连的内、外套筒97、98，在该内、外套筒97、98内装设有压簧99。并在壳体内转向轴的中部套设有导块13，在该导块内设有循环钢球14。通过在壳体91内加设内外套筒97、98，并在装配该内、外套筒97、98时预压压簧99，从而使得学员在转动方向盘10时具有实车驾驶的感受，再加上电动幕4中所播放的实景内容以及音响功放6，使学员得到进一步训练，大大缩短了学员学车所需的时间。
权利要求
1．一种汽车驾驶智能模拟培训系统，其特征在于所述培训系统主要包括配置有智能模拟教学软件的计算机控制系统、具有大屏幕的驾驶环境重现系统和具有实际车辆模拟效果的驾驶员工位操纵系统。
2．根据权利要求1中所述的培训系统，其特征在于所述驾驶员工位操纵系统内设有能够对学员的练习效果和驾驶适应性进行监测的检测装置，该检测装置与所述计算机控制系统相联结，并将该检测装置检测到的数据在计算机控制系统中进行分析、测评。
3．根据权利要求1中所述的培训系统，其特征在于所述智能模拟教学软件包括有在驾驶员主观视觉状态下通过实景拍摄而制成的驾驶场景数据库，以及可选择性播放预先编制好的或根据教学需要而随机编制成的教学内容。
4．根据权利要求1中所述的培训系统，其特征在于所述计算机控制系统由配置有智能模拟教学软件的多媒体计算机和音响功放组成。
5．根据权利要求1中所述的培训系统，其特征在于所述驾驶环境重现系统由大屏幕彩色电视机或投影机及电动幕组成。
6．根据权利要求1中所述的培训系统，其特征在于所述驾驶员工位操纵系统为一多功能驾驶模拟座舱，该多功能驾驶模拟座舱由一底座构成主体，在该底座的前端固定连接有一前罩，在该前罩上安装有与实车相同的各类监测仪表和辅助操作装置，同时，在该前罩内部紧固有一连接支架；在底座的后侧紧固有一座椅支撑架，并在座椅支撑架上安装有一座椅，另外，在座椅的右侧配装有一手制动器；所述连接支架由转向机支架、踏板固定架和支撑架组成，在转向机支架的顶端固连有一转向机，该转向机在其转向轴上通过一花键连接有一方向盘，并在该转向机的一侧设有转向灯开关，与该转向灯开关相连、在前罩两侧各设有转向灯；在转向机支架与支撑架的连接、弯曲处固设有一踏板固定架，在该踏板固定架上设有油门踏板、制动踏板和离合踏板，并在制动踏板处连接有一能够与实车制动机构相连的制动拉线，同时离合踏板通过一拉线与设于底座上的变速装置相连接；在所述支撑架的中部设有一喇叭和闪光器。
7．根据权利要求6中所述的培训系统，其特征在于所述变速装置包括有变速操纵杆、壳体和依次设于壳体内的变速操纵杆支持簧、档位盘、滑块、导轴、摩擦片及摩擦片支座，变速操纵杆的球型万向节套装在设于壳体上端的变速杆球座内，其中在球型万向节与档位盘之间的变速操纵杆外侧套装有变速操纵杆支持簧，变速操纵杆的下顶端与滑块相连，而该滑块套装在导轴上，该导轴固定于壳体上；所述滑块的下端面与摩擦片接触，而摩擦片配装于摩擦片支座上，所述摩擦片支座在其与壳体底部之间通过压簧连接，并在摩擦片支座下方的中间处设有一与所述离合踏板相连的拉线。
8．根据权利要求6中所述的培训系统，其特征在于所述转向机由一两端开口、中间封闭的壳体构成主体，在壳体内部通过两端的轴承固定有一转向轴，该转向轴部分置于壳体内，而壳体在其两端均设有前、后端盖，在前、后端盖内转向轴的外侧套装有两两相对并相互固连的内、外套筒，在该内、外套筒内装设有压簧，在壳体内转向轴的中部套设有导块，在该导块内设有循环钢球。
全文摘要
本发明公开了一种汽车驾驶智能模拟培训系统,该培训系统主要由配置有智能模拟教学软件的计算机、投影机、电动幕、多功能汽车驾驶模拟座舱组合而成,其中计算机带有音响功放。通过计算机来播放预先编制好的模拟教学软件,使教学软件内的教学内容通过投影机和电动幕显现出来,使得坐于驾驶模拟座舱内的学员能够根据电动幕中所播放的教学内容以及音响功放进行模拟训练,从而使得学员在尽可能短的时间内获得最佳的训练效果。
文档编号G09B9/04GK1318794SQ011182
公开日2001年10月24日 申请日期2001年5月25日 优先权日2001年5月25日
发明者于晓辉 申请人:于晓辉