本實用新型涉及汽車模擬駕駛器技術領域，更具體地，本實用新型涉及一種汽車模擬駕駛器的功能電路。

背景技術：

汽車模擬駕駛器是一種駕駛訓練的教學設備?，F有的汽車模擬駕駛器的功能電路通常采用的是使每一功能模塊均通過USB2.0協議經主控制板與上位機進行通信，每一塊功能模塊均需要一根USB線與主控制板連接，使得USB線材用量多、且配套耗材也比較多，進而導致成本及安裝浪費工時均增多，占用電路空間較大，并且通過USB線進行數據通信使得數據傳輸不穩(wěn)定。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的是提供一種解決上述問題之一的一種新的技術方案。

根據本實用新型的一個方面，提供一種汽車模擬駕駛器的功能電路，包括上位機、及與所述上位機進行數據通信的主控制板；所述功能電路還包括發(fā)送功能模塊，所述發(fā)送功能模塊通過CAN總線與所述主控制板連接，所述發(fā)送功能模塊被設置為將采集到的發(fā)送數據經所述CAN總線傳送至所述主控制板，所述主控制板被設置為對所述發(fā)送數據進行轉換處理后、發(fā)送至所述上位機；和/或所述功能電路還包括接收功能模塊，所述接收功能模塊通過另一CAN總線與所述主控板連接，所述主控制板被設置為接收所述上位機發(fā)送的接收數據，并對所述接收數據進行轉換處理后、經所述另一CAN總線傳送至所述接收功能模塊，所述接收功能模塊被設置為根據經所述另一CAN總線接收到的接收數據執(zhí)行相應的功能操作。

可選的是，所述功能電路包括發(fā)送功能模塊，所述發(fā)送功能模塊為方向盤傳感器功能模塊，所述方向盤傳感器功能模塊被設置為采集方向盤的角度變化值，并將所述角度變化值作為所述發(fā)送數據經所述CAN總線傳送至所述主控制板。

可選的是，所述功能電路包括發(fā)送功能模塊，所述發(fā)送功能模塊為手剎檢測功能模塊，所述手剎檢測功能模塊被設置為采集所述手剎狀態(tài)信息，并將所述手剎狀態(tài)信息作為所述發(fā)送數據經所述CAN總線傳送至所述主控制板。

可選的是，所述功能電路還包括檔位檢測功能模塊，所述手剎模塊上設置有模數轉換單元，所述檔位檢測功能模塊將檢測到的模擬檔位信息發(fā)送至所述模數轉換單元，所述模數轉換單元被設置為將所述模擬檔位信息轉換為數字檔位信息，并將所述數字檔位信息作為所述發(fā)送數據經所述CAN總線傳送至所述主控制板。

可選的是，所述功能電路包括發(fā)送功能模塊，所述發(fā)送功能模塊為按鍵組合，所述按鍵組合包括至少一個按鍵，所述按鍵組合被設置為檢測每一按鍵的狀態(tài)信息，并將所述每一按鍵的狀態(tài)信息作為所述發(fā)送數據經所述CAN總線傳送至所述主控制板。

可選的是，所述功能電路還包括顯示燈組，所述上位機根據所述每一按鍵的狀態(tài)信息控制所述顯示燈組內對應顯示燈的狀態(tài)。

可選的是，所述功能電路還包括接收功能模塊和方向盤電機，所述接收功能模塊為電機控制功能模塊，所述主控制板被設置為接收所述上位機發(fā)送的電機控制數據，對所述電機控制數據進行轉換處理后、經所述另一CAN總線傳送至所述電機控制功能模塊，所述電機控制功能模塊被設置為根據經所述另一CAN總線接收到的電機控制數據對所述方向盤電機進行驅動控制。

可選的是，所述功能電路還包括儀表盤，所述上位機根據接收的發(fā)送數據控制所述儀表盤進行相應的數據顯示。

可選的是，所述儀表盤至少包括速度表盤和轉速表盤。

可選的是，所述上位機和所述主控制板通過連接的USB數據線進行數據通信。

本實用新型的一個技術效果在于，本實用新型將所有功能模塊與主控制板之間形成一個局域網，各個功能模塊都通過CAN總線與主控制板進行數據發(fā)送和/或接收，各模塊之間只需要一根CAN總線就可以進行通信了，大大減少了每個功能模塊與主控制板之間的通信線，有利于節(jié)省線材、簡化電路結構、減小電路占用空間、提高組裝與售后維修效率，而且還能夠使得數據傳輸更加穩(wěn)定。

通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

構成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1是根據本實用新型一種汽車模擬器的功能電路的一種實施結構的方框原理圖；

圖2是根據本實用新型一種汽車模擬器的功能電路的另一種實施結構的方框原理圖。

附圖標記說明：

U1-主控制板； U2-發(fā)送功能模塊；

U21-方向盤傳感器功能模塊； U22-手剎檢測功能模塊；

U23-按鍵組合； U3-接收功能模塊；

U31-電機控制功能模塊； U4-檔位檢測功能模塊；

U5-顯示燈組； U6-儀表盤；

U7-方向盤電機； PC-上位機。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。

對于相關領域普通技術人員已知的技術和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術和設備應當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

為了解決現有汽車模擬駕駛器中每一功能模塊均需要一根USB線與主控制板連接以進行數據交互，使得USB線材用量多、且配套耗材也比較多，進而導致成本及安裝浪費工時均增多，占用電路空間較大，并且通過USB數據線進行數據通信使得數據傳輸不穩(wěn)定的問題，提供了一種汽車模擬駕駛器的功能電路，如圖1所示，包括上位機PC和與該上位機PC進行數據通信的主控制板U1；該功能電路還包括發(fā)送功能模塊U2，發(fā)送功能模塊U2通過CAN總線與主控制板U1連接，發(fā)送功能模塊U2被設置為將采集到的發(fā)送數據經該CAN總線傳送至主控制板U1，主控制板U1被設置為對發(fā)送數據進行轉換處理后、發(fā)送至上位機PC。

和/或該功能電路還包括接收功能模塊U3，接收功能模塊U3通過另一CAN總線與主控板U1連接，主控制板U1被設置為接收上位機PC發(fā)送的接收數據，并對該接收數據進行轉換處理后、經該另一CAN總線傳送至接收功能模塊U3，接收功能模塊U3被設置為根據經該另一CAN總線接收到的數據執(zhí)行相應的功能操作。其中，該另一CAN總線與上述CAN總線可以構成一個局域網絡。

CAN是控制器局域網絡(Controller Area Network)的簡稱，是國際上應用最廣泛的現場總線之一。CAN屬于總線式串行通信網絡。由于采用了許多新技術和獨特的設計思想，與同類產品相比，CAN總線在數據通信方面具有可靠、實時和靈活的優(yōu)點。CAN總線的主要特點包括：CAN為多主工作方式，網絡上的任意節(jié)點在任意時刻都可以主動地向其他節(jié)點發(fā)送信息，不分主從，方式靈活；CAN網絡節(jié)點可以安排優(yōu)先級順序，以滿足和協調各自不同的實時性要求；采用非破壞性的總線仲裁技術，多點同時發(fā)送信息時，按優(yōu)先級順序通信，節(jié)省總線沖突仲裁時間，避免網絡癱瘓；可以進行點對點、一點對多點和全域廣播方式傳遞信息；通信速率最高可達1Mbps(40m以內)，最長傳遞距離達10km(速率為5kbps以下)；網絡節(jié)點目前可達110個，報文標志符2032種(CAN2.0A)，擴展標準(CAN2.0B)中報文標志符幾乎不受限制；短幀數據結構，傳輸時間短，抗干擾能力強，檢錯效果好；通信介質可以用雙絞線、同軸電纜或光纖；網絡節(jié)點在錯誤嚴重的情況下可以自動關閉輸出功能，脫離網絡；實現了標準化、規(guī)范化。

控制器局域網CAN作為一種多線路網絡通信系統(tǒng)，以其時分多主、非破壞性總線仲裁和自動檢錯重發(fā)等靈活、可靠的通信技術，及低廉的價格，被廣泛地應用于工業(yè)自動化生產線、汽車、傳感器、醫(yī)療設備、智能化大廈、電梯控制、環(huán)境控制等分布式實時系統(tǒng)。

這樣，通過將所有的功能模塊與主控制板之間形成一個局域網，各個功能模塊都通過CAN總線與主控制板進行數據發(fā)送和/或接收，各功能模塊與主控制板之間只需要一根CAN總線就可以進行通信了，大大減少了每個功能模塊與主控制板之間的通信線，有利于節(jié)省線材、簡化電路結構、減小電路占用空間、提高組裝與售后維修效率，而且還能夠使得數據傳輸更加穩(wěn)定。

具體的，上位機PC和主控制板U1之間的數據通信例如可以是通過連接的USB數據線傳輸的。

在本實用新型的一個具體實施例中，該功能電路包括發(fā)送功能模塊U2，該發(fā)送功能模塊例如可以為方向盤傳感器功能模塊U21，方向盤傳感器功能模塊U21被設置為采集該汽車模擬駕駛器的方向盤的角度變化值，并將該角度變化值作為發(fā)送數據經CAN總線傳送至主控制板U1。該方向盤傳感器功能模塊例如可以通過固定在方向盤上的陀螺儀和CAN收發(fā)芯片實現。

進一步地，該發(fā)送功能模塊U21還可以為手剎檢測功能模塊U22，手剎檢測功能模塊U22被設置為檢測手剎狀態(tài)信息，并將手剎狀態(tài)信息作為發(fā)送數據經CAN總線傳送至主控制板U1。其中手剎狀態(tài)信息包括手剎被拉起和手剎被放下，例如在手剎狀態(tài)信息為手剎被拉起時，上位機將根據接收到的手剎狀態(tài)信息對汽車行駛速度進行相應的控制，例如是降低行駛速度。

在此基礎上，功能電路還包括檔位檢測功能模塊U4，手剎檢測功能模塊U22上通常設置有模數轉換單元，檔位檢測功能模塊U4將采集的模擬檔位信息發(fā)送至模數轉換單元，模數轉換單元被設置為將模擬檔位信息轉換為數字檔位信息，并將數字檔位信息經CAN總線傳送至主控制板U1。為了便于安裝，由于手剎檢測功能模塊U22和檔位檢測功能模塊U4通常不設置在同一電路板上，且安裝的電路板之間距離較近，為了進一步簡化具有檔位檢測功能模塊U4的電路板結構，檔位檢測功能模塊U4通常經過手剎功能模塊將檔位信息傳送出去。檔位檢測功能模塊U4能夠采集汽車模擬駕駛器的當前檔位信息，例如可以包括1檔、2檔、3檔、4檔、5檔、N檔和P檔，當前檔位信息為模擬信息，而CAN總線傳輸的為數字信息，因此，通過手剎檢測功能模塊U22上設置的模數轉換單元對該模擬檔位信息進行模數轉換處理，得到數字檔位信息后經CAN總線傳送至主控制板U1，主控制板U1再對該數字檔位信息進行轉換處理后發(fā)送至上位機PC，上位機PC根據當前的檔位信息來對行駛速度進行相應的控制。

進一步地，該發(fā)送功能模塊U2還可以為按鍵組合U23，按鍵組合U23中包括至少一個按鍵，每一按鍵的狀態(tài)信息將作為發(fā)送數據經CAN總線傳送至主控制板U1，其中，按鍵組合U23例如可以包括霧燈按鍵、示廓燈按鍵等。

在此基礎上，該功能電路還包括顯示燈組U5，上位機PC根據按鍵狀態(tài)信息控制顯示燈組U5內每一顯示燈的狀態(tài)。顯示燈組U5至少包括與上述按鍵數量相同的顯示燈，且每一按鍵均具有對應的顯示燈，這樣，當上位機PC接收到每一按鍵的狀態(tài)信息后，可以控制對應的指示燈LED發(fā)光，以提示用戶按下按鍵對應的功能。

具體的，該功能電路還包括儀表盤U6，上位機PC根據接收的發(fā)送數據控制儀表盤U6進行相應的數據顯示。其中，儀表盤U6至少包括速度表盤和轉速表盤。這樣，上位機PC就能夠控制速度表盤顯示當前的行駛速度，控制轉速表盤顯示當前的轉速。

在本實用新型的另一個具體實施例中，該功能電路還包括接收功能模塊U3和方向盤電機U7，該接收功能模塊U3為電機控制功能模塊U31，主控制板U1被設置為接收上位機PC發(fā)送的電機控制數據，并對所述接收數據進行轉換處理后、經另一CAN總線傳送至電機控制功能模塊U31，電機控制功能模塊U31被設置為根據電機控制數據對方向盤電機U7進行驅動控制。

通過對方向盤電機U7進行驅動控制，能夠改變扭轉方向盤時的阻力，以使用戶體驗到更加真實的感受，例如在汽車的行駛速度越快，用戶在扭轉方向盤時體驗到的阻力就越小，汽車的行駛速度越慢，用戶在扭轉方向盤時體驗到的阻力就越大，該阻力可以通過驅動方向盤電機來實現，且該阻力大小與電機控制功能模塊U31接收到的電機控制數據相對應，因此，可以是通過查找反映行駛速度和電機控制數據的對照表，找到與當前行駛速度相對應的當前電機控制數據，電機控制功能模塊U31接收到的該當前電機控制數據來驅動方向盤電機U7，使得其實現與當前行駛速度對應的阻力，提升用戶體驗。

具體的，為了便于安裝，上述主控制板U1、方向盤傳感器功能模塊U21、手剎檢測功能模塊U22、按鍵組合U23、電機控制模塊U31、檔位檢測模塊U4均設置在不同的電路板上。

進一步地，主控制板U1、方向盤傳感器功能模塊U21、手剎檢測功能模塊U22、按鍵組合U23、電機控制模塊U31上可以包括單片機和例如型號為VP230的CAN總線收發(fā)芯片，主控制板U1、方向盤傳感器功能模塊U21、手剎檢測功能模塊U22、按鍵組合U23、電機控制模塊U31上的單片機通過自身的bxCAN寄存器功能與CAN總線收發(fā)芯片進行電平轉換，向總線請求發(fā)送和接收，數據幀通過輪詢方式，根據相關的優(yōu)先級別依次向總線發(fā)送數據和接收數據。

上述各實施例主要重點描述與其他實施例的不同之處，但本領域技術人員應當清楚的是，上述各實施例可以根據需要單獨使用或者相互結合使用。

雖然已經通過示例對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權利要求來限定。