一種非接觸式汽車駕駛模擬器腳踏板裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車駕駛模擬器技術領域，具體涉及一種非接觸式汽車駕駛模擬器腳踏板裝置。
【背景技術】
[0002]汽車駕駛模擬器通常包括互動型和非互動型兩種。非互動型汽車駕駛模擬器一般只要求模擬器上安裝有方向盤、離合器踏板、制動踏板、加速踏板、駐車制動器操縱桿、轉向燈、雨刮、變速器操縱桿等操作部件；而互動型汽車駕駛模擬器不但要求模擬器上安裝有方向盤、離合器踏板、制動踏板、加速踏板、駐車制動器操縱桿、轉向燈、雨刮、變速器操縱桿等操作部件，而且要求在這些操作部件安裝傳感器并進行信號檢測。
[0003]這里將離合器踏板、制動踏板和加速踏板統稱為腳踏板裝置，互動型汽車駕駛模擬器的腳踏板裝置一般包括腳踏板的機械部分和傳感器部分。通常來說，互動型汽車駕駛模擬器的腳踏板裝置需要的功能有:腳踏板自動回位、腳踏板行程限位和腳踏板信號測量。
[0004]腳踏板自動回位:駕駛員在用腳踩踏汽車的離合器踏板后，離合器踏板隨駕駛員踩踏而發生位移。如果駕駛員把腳松開，離合器踏板應能自動回到初始位置。同理，駕駛員在踩踏制動踏板或加速踏板后，制動踏板或加速踏板也應隨駕駛員踩踏而發生位移，如果駕駛員把腳松開，制動踏板或加速踏板也應能自動回到初始位置。
[0005]腳踏板行程限位:從離合器踏板的初始位置到離合器踏板能夠到達的最大位置之間的距離稱為離合器踏板的行程，離合器踏板行程一般在50mm~120mm范圍內。從制動踏板的初始位置到制動踏板能夠到達的最大位置之間的距離稱為制動踏板的行程，制動踏板行程一般在50mm~135mm。從加速踏板的初始位置到加速踏板能夠到達的最大位置之間的距離稱為加速踏板的行程，加速踏板行程一般在50mm~100mm范圍內。
[0006]腳踏板信號測量:為了使得模擬駕駛程序與腳踏板狀態聯動，需要隨時知道腳踏板的狀態，因此就需要在腳踏板裝置上安裝傳感器，用于對腳踏板狀態進行實時檢測。
[0007]以下描述現有常見的汽車駕駛模擬器腳踏板裝置:
[0008]現有方案中，有的采用高精度的拉桿式位移傳感器，其優點是信號精度高，缺點是傳感器的成本較高，另外拉桿式位移傳感器屬于接觸式傳感器，在使用的過程中存在機械磨損，傳感器壽命相對較短。由于腳踏板是進行旋轉運動，而拉桿式位移傳感器進行直線運動，通過連桿機構將旋轉運動轉化為直線運動的時候，存在一定程度的擠壓，這將導致機械磨損，縮短壽命。
[0009]現有方案中，有的采用低精度的拉桿式位移傳感器，與上述采用高精度的拉桿式位移傳感器方案相比，雖然成本大大降低，但信號精度也降低了，同樣存在傳感器壽命短和安裝傳感器的連桿機構機械磨損的問題。
[0010]現有方案中，有的采用壓縮彈簧獲得彈力來實現腳踏板行程限位和自動回位，這種方案的優點是彈簧被限制在兩塊擋板之間，安全性較高。但這種方案需要將壓簧套在一根直桿上，使結構復雜，加工成本較高，并且彈簧壓縮時存在相互擠壓的噪音，腳感也很差。
[0011]比較現有方案可以發現，采用高精度拉桿式位移傳感器的方案，成本較高，存在磨損，使用壽命降低。采用低精度拉桿式位移傳感器的方案，成本較低，但信號精度也變低了，也存在機械磨損。采用壓縮彈簧獲得彈力的方案，結構復雜，加工成本較高，存在噪音及腳感較差。因此，如果能夠獲得和現有方案中拉桿式高精度位移傳感器一樣的信號精度，同時使結構簡化，降低成本并延長使用壽命，則可以提供一種非常好的腳踏板裝置。
【發明內容】
[0012]針對上述問題，本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構設計合理、加工成本低且使用壽命長的非接觸式汽車駕駛模擬器腳踏板裝置。
[0013]本實用新型是一種非接觸式汽車駕駛模擬器腳踏板裝置，它包含踏板杠桿、第一角鐵、彈簧、第二角鐵、“L”形鐵片、磁鐵安裝鐵片、條形磁鐵、電路板、線性霍爾傳感器、圓形鋼條、圓形鋼管、腳踏鐵板，第一角鐵、第二角鐵和圓形鋼條均固定在汽車駕駛模擬器的鐵架上，踏板杠桿一端折彎，腳踏鐵板焊接在踏板杠桿的折彎端上，踏板杠桿中部焊接圓形鋼管，圓形鋼管套在圓形鋼條上，踏板杠桿的未折彎端套接彈簧的一端，彈簧的另一端固定在汽車駕駛模擬器鐵架上，在第二角鐵上焊接“L”形鐵片，“L”形鐵片安裝有電路板，電路板上焊接有線性霍爾傳感器，踏板杠桿中上部焊接磁鐵安裝鐵片，磁鐵安裝鐵片上設置有條形磁鐵，并使條形磁鐵處于線性霍爾傳感器的側面，條形磁鐵和線性霍爾傳感器不接觸。
[0014]本實用新型的原理為:腳踏鐵板為駕駛員腳踏的受力點，在駕駛員用腳踩腳踏鐵板時，踏板杠桿以圓形鋼條為支點進行旋轉運動。此時產生了三個連帶作用:(1)彈簧被拉長，彈簧給腳踏板提供反力使腳踏時有力感，駕駛員松開腳時彈簧能將踏板杠桿拉回初始位置，實現了腳踏板自動回位；(2)第一角鐵和第二角鐵使踏板杠桿的旋轉范圍受到限制，實現了腳踏板行程限位的功能；(3)焊接在踏板杠桿上的磁鐵安裝鐵片隨踏板杠桿做旋轉運動，粘在磁鐵安裝鐵片上的條形磁鐵也以鋼條為中心做旋轉運動，使線性霍爾傳感器處的磁場發生變化(線性霍爾傳感器感應磁場的變化，其輸出的電壓伏值也發生變化，變化程度與腳踏板踩踏程度有關)，通過檢測線性霍爾傳感器輸出的電壓信號，即可得到腳踏板踩踏的程度。
[0015]本實用新型具有以下有益效果:
[0016]1、它可以完全實現腳踏板自動回位、行程限位和信號測量功能。
[0017]2、第一角鐵和第二角鐵既作為汽車駕駛模擬器的鐵架支撐部件，又作為腳踏板行程限位功能，不需要額外進行行程限位；鋼條既作為汽車駕駛模擬器的鐵架支撐部件，又作為踏板杠桿的旋轉支點，使結構簡單，加工成本降低。
[0018]3、它采用非接觸式的線性霍爾傳感器測量腳踏板信號，信號精度高。
[0019]4、它采用非接觸式的線性霍爾傳感器測量腳踏板信號，傳感器與被測實體非硬性連接，加工精度要求大大降低，加工成本較小，傳感器與機械裝置之間不存在機械磨損，傳感器和機械裝置壽命較長。
[0020]5、它采用拉伸彈簧提供彈力，從而使得腳踏板腳感較好，沒有彈簧擠壓噪音
[0021]【附圖說明】:
[0022]為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖進行詳細描述。
[0023]圖1為本實用新型的側視圖，
[0024]圖2為圖1的傳感器部分局部俯視圖；
[0025]附圖標記:1-踏板杠桿，2-第一角鐵，3-彈簧，4-第二角鐵，5_“L”形鐵片，6-磁鐵安裝鐵片，7-條形磁鐵，8-電路板，9-線性霍爾傳感器，10-圓形鋼條，11-圓形鋼管，12-腳踏鐵板。
[0026]【具體實施方式】:
[0027]如圖1至圖2所示，本【具體實施方式】采用以下技術方案:它包含踏板杠桿1、第一角鐵2、彈簧3、第二角鐵4、“L”形鐵片5、磁鐵安裝鐵片6、條形磁鐵7、電路板8、線性霍爾傳感器9、圓形鋼條10、圓形鋼管11、腳踏鐵板12，第一角鐵2、第二角鐵4和圓形鋼條10均固定在汽車駕駛模擬器的鐵架上，踏板杠桿I 一端折彎，腳踏鐵板12焊接在踏板杠桿I的折彎端上，踏板杠桿I中部焊接圓形鋼管11，圓形鋼管11套在圓形鋼條10上，踏板杠桿I的未折彎端套接彈簧3的一端，彈簧3的另一端固定在汽車駕駛模擬器鐵架上，在第二角鐵4上焊接“L”形鐵片5，“L”形鐵片5上安裝有電路板8，電路板8上焊接有線性霍爾傳感器9，踏板杠桿I中上部焊接磁鐵安裝鐵片6，磁鐵安裝鐵片6上設置有條形磁鐵7，并使條形磁鐵7處于線性霍爾傳感器9的側面。
[0028]本【具體實施方式】能夠實現腳踏板自動回位、腳踏板行程限位和腳踏板信號測量功能。采用非接觸式的線性霍爾傳感器測量腳踏板信號，信號精度高，傳感器與被測實體非硬性連接，使加工精度要求大大降低，加工成本較小，不存在機械磨損，傳感器和機械裝置壽命較長。采用拉伸彈簧提供彈力，腳踏板腳感較好，也沒有擠壓彈簧時的噪音。
[0029]在具體實施方案中，可以在第一角鐵和第二角鐵處設置橡膠片，用于減小踏板杠桿與角鐵碰觸的噪音。另外，也可以在踏板杠桿與圓形鋼管焊接點的下方焊接磁鐵安裝鐵片，磁鐵安裝鐵片上設置有條形磁鐵，并使條形磁鐵處于線性霍爾傳感器的側面。
[0030]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征以及本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種非接觸式汽車駕駛模擬器腳踏板裝置，其特征在于它包含踏板杠桿、第一角鐵、彈簧、第二角鐵、“L”形鐵片、磁鐵安裝鐵片、條形磁鐵、電路板、線性霍爾傳感器、圓形鋼條、圓形鋼管、腳踏鐵板；第一角鐵、第二角鐵和圓形鋼條均固定在汽車駕駛模擬器的鐵架上，踏板杠桿一端折彎，腳踏鐵板焊接在踏板杠桿的折彎端上，踏板杠桿中部焊接圓形鋼管，圓形鋼管套在圓形鋼條上，踏板杠桿的未折彎端套接彈簧的一端，彈簧的另一端固定在汽車駕駛模擬器鐵架上，在第二角鐵上焊接“L”形鐵片，“L”形鐵片安裝有電路板，電路板上焊接有線性霍爾傳感器，踏板杠桿中上部焊接磁鐵安裝鐵片，磁鐵安裝鐵片上設置有條形磁鐵，并使條形磁鐵處于線性霍爾傳感器的側面，條形磁鐵和線性霍爾傳感器不接觸。
【專利摘要】本實用新型公開了一種非接觸式汽車駕駛模擬器腳踏板裝置，屬于汽車駕駛模擬器技術領域，第一角鐵、第二角鐵和圓形鋼條均固定在汽車駕駛模擬器的鐵架上，踏板杠桿一端折彎，腳踏鐵板焊接在踏板杠桿的折彎端上，踏板杠桿中部焊接圓形鋼管，圓形鋼管套在圓形鋼條上，踏板杠桿的未折彎端套接彈簧的一端，在第二角鐵上焊接“L”形鐵片，踏板杠桿中上部焊接磁鐵安裝鐵片，磁鐵安裝鐵片上設置有條形磁鐵，并使條形磁鐵處于線性霍爾傳感器的側面，條形磁鐵和線性霍爾傳感器不接觸；它能夠實現腳踏板自動回位、腳踏板行程限位和腳踏板信號測量功能；信號精度高，傳感器與被測實體非硬性連接，使加工精度要求大大降低，加工成本較小,且使用壽命較長。
【IPC分類】G09B25/02
【公開號】CN204759900
【申請號】CN201520460162
【發明人】曾紀國, 蔡十華
【申請人】南昌墨泥軟件有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月1日