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汽車駕駛模擬器工作原理
閱讀：2863發布時間：2017-9-27
汽車駕駛模擬器是一種能正確模擬汽車的駕駛操縱動作，獲得實車駕駛感覺的仿真系統。目前的汽車駕駛模擬器集合了傳感器、計算機三維實時動畫、計算機接口、人工智能、數據通信、網絡、多媒體等多種先進技術，主要用于駕駛員的培訓，也可以對微觀交通進行仿真，對汽車的控制特性進行研究[1]。汽車駕駛模擬器具有安全性高、再現性好的特點。利用駕駛模擬器來進行研究和訓練，可方便地模擬各種道路環境、天氣狀況，分析汽車的技術性能指標，從而可以節省大量的自然資源，具有很高的經濟價值[2]。
在汽車駕駛模擬器中，傳感控制系統的性能直接影響到整個汽車駕駛模擬系統的交互性和實時性，是衡量汽車駕駛模擬器實用性能的重要指標。傳感控制系統主要由各種傳感器、數據采集和處理系統、以及接口電路等組成。其中，數據采集和處理系統是整個傳感控制系統的核心。目前，很多汽車駕駛模擬器采用數據采集卡實現操縱數據的采集，這種基于數據采集卡的數據采集和處理系統成本相對較高，采集模擬量時不是很穩定，必須在仿真程序中采用專門的算法對模擬量進行處理，同時接口的數量也很有限，這為后續的開發帶來了一些困難。而基于單片機的數據采集系統雖然開發周期較長，但成本相對較低，接口的可擴展性好，同時，模擬量和開關量的預處理工作也可以由單片機來完成，*可以滿足模擬器系統的交互性和實時性要求。下面介紹汽車駕駛模擬器單片機系統的設計思路。
系統的工作原理
在模擬汽車運動時，傳感器采集駕駛員的操縱數據，通過接口電路對這些信號進行放大和濾波，并對其中的模擬信號進行a/d轉換，zui后單片機系統將控制信號通過rs-232接口傳送給主控計算機。在仿真程序中，計算機根據控制信號、汽車的運動狀態、駕駛操作規則等來控制視景系統、音響系統、儀表系統、評價系統。利用單片機系統驅動程序中相應的功能函數，可以將單片機系統采集的信號轉換為控制汽車運動狀態和位置的參數。當駕駛員進行模擬駕駛時，單片機系統采集的數據會根據駕駛員的駕駛操作實時地發生變化，從而實現對駕駛模擬器視景系統中汽車運動狀態和位置的控制，控制系統的精度由仿真程序內部的算法保證。
基于單片機的數據采集系統成本相對較低，接口的可擴展性好，同時，模擬量和開關量的預處理工作也可以由單片機來完成。系統*可以滿足汽車駕駛模擬器的交互性和實時性要求，已在所開發的汽車駕駛模擬器中得到了應用，取得了較好的效果。
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