在我國，隨著經濟的迅速發展,行車高速化、駕駛員非職業化是必然趨勢。但是，由于我國人口眾多，交通設施狀況也還不盡人意，因而行車困難程度比較高，發生交通事故的概率也很大，尤其是新駕駛員發生事故的比例占50%以上。這說明，在我國駕駛員的培訓還沒有達到很好的效果，駕駛員的素質有待進一步提高。另一方面，實車培訓駕駛員需耗費昂貴的油料，還要加上大量的車輛維修費等，而且新駕駛員因操縱不當而給生態環境帶來噪音、廢氣等污染也比熟練駕駛員高得多。這些問題都是非常現實的，迫切需要解決。為解決以上各種矛盾，針對性地開發出FBS-07 型汽車駕駛模擬器。 DB-QS622 型汽車駕駛模擬器（Vehicle Simulator）是一種能正確模擬汽車駕駛動作，獲得實車駕駛感覺的仿真設備，故又稱為汽車模擬駕駛仿真系統。是一種既能提高駕駛員水平,又降低各種費用的最為有效的訓練工具。由于它集成了傳感器技術、計算機技術、三維實時動畫技術、計算機接口技術、人工智能技術、數據通信技術、網絡技術、多媒體技術、等先進技術。以計算機仿真和計算機三維成像等高技術為核心，能夠模擬汽車駕駛的運行環境和操作效果,受訓人員可以有駕駛汽車的真實感覺。顯然，汽車駕駛模擬器具有節能、安全、經濟和培訓不受時間、氣候、場地的限制,訓練效率高、培訓周期短等優點。將它廣泛用于車輛駕駛培訓,非常適合中國市場需求。 在國外，汽車駕駛模擬器的研究開始較早，汽車駕駛模擬器作為培訓工具在發達國家早已普遍運用，日本政府在1970 年就以正式法律規定，汽車駕駛學校必須裝備汽車駕駛模擬器。美國在上一世紀70 年中期就有500 多所汽車駕駛學校裝備了汽車駕駛模擬訓練器，大多數歐洲國家也相繼制定了使用汽車駕駛訓練模擬器的法規。然而，在國內，在駕駛模擬器方面的研究起步較晚，經歷了一個從引進國外產品到自行研制的較漫長的發展過程。一些公司開發了汽車駕駛訓練模擬器，但與國際先進水平相比，有較大的差距。還存在著開發技術含量低，汽車視景與操縱動作脫節、滯后，“沉浸感”，“交互性”，與“實時性” 不強，價格偏高等不足。 FBS-08 型汽車駕駛模擬器是基于分布式虛擬現實技術的特點，虛擬現實技 6 術是用高科技手段如高速圖形計算機、頭盔顯示器或其他三維視覺通道、 維位置跟蹤器和立體聲音響等構造出一種人工環境，它具有模仿人的視覺、聽覺、觸覺等感知功能的能力，具有使人可以親身體驗沉浸在這種虛擬環境中并與之相互作用的能力。虛擬現實技術具有以下四個重要特征： 多感知性。所謂多感知性就是指除了一般計算機所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知等，理想的虛擬現實就是應該具有人所具有的感知功能。 存在感。又稱臨場感。它是指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度。理想的虛擬環境應該達到使用戶難以分辨真假的程度。 交互性。交互性是指用戶對虛擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度（包括實時性）。例如，用戶可以用手去直接抓取環境中的物體，這時手有握住東西的感覺，并可以感覺物體的重量，視場中的物體也隨手的移動而移動。 自主性。它是指虛擬環境中物體依據物理定律動作的程度。例如，用戶使用駕駛模擬器駕駛虛擬汽車時，用腳踩剎車時就有汽車停住并有一定慣性的感覺，視場中的物體也隨汽車的行駛而向后移動。 分布式虛擬現實技術（DVR）是基于網絡的虛擬環境，在這個環境中，位于不同物理環境位置的多個用戶或多個虛擬環境通過網絡相聯結，每個用戶在一個虛擬現實環境中，通過計算機與其他用戶進行交互，并共享信息。 設計和實現DVR 系統時，必須考慮以下網絡信息因素： 網絡帶寬，它是虛擬世界大小和復雜度的一個決定因素。當參加者增加時，帶寬需要也隨著增加。 分布機制，它直接影響系統的可擴充性。其中多播機制能為駕駛模擬器系統提供一對多和多對多的消息發布服務。 延遲響應，虛擬環境交互和動態特性的因素是延遲。如果要使分布式環境仿真真實世界，則必須實時操作，從而增加真實感。對于 DVR 系統中的網絡延遲可以通過使用專用聯結、對路由器和交換技術進行改進、快速交換接口和計算機等來縮減。 可靠性，在增加通信帶寬和減少通信延遲這兩方面進行折中時，這要考慮通信的可靠性問題。可靠性由具體的應用要求來決定。有些協議有較高的可靠 7 性，則傳輸速度慢，反之亦然。 8 第二章 汽車駕駛模擬器操縱系統的總布置 2.1 離合器操縱系統的功用和要求 1．功用 （1）保證汽車平穩起步 汽車起步之前，駕駛員先踩下離合器踏板，將離合器分離，使發動機與傳動系斷開，再將變速器掛上檔，然后緩速松開離合器踏板，使離合器逐漸接合。在離合器逐漸接合過程中，發動機所受阻力矩也逐漸增加，故應同時逐漸踩下加速踏板，增加發動機的輸出功率，使發動機的轉速始終保持在最低穩定轉速以上而不熄火。由于離合器的接合緊密程度逐漸增大，驅動輪的轉矩便逐漸地增加，到牽引力足以克服起步阻力時，汽車即開始平穩起步并逐步加速。 保證變速器換檔時工作平順 在汽車行駛過程中，為了適應不斷變化的行駛條件，變速器需要經常換用不同檔位工作。普通齒輪式變速器的換檔一般是通過撥動換檔機構來實現的，使原用檔位的齒輪副退出嚙合，另一檔位的齒輪副進入工作。在換檔前必須踩下離合器踏板，中斷動力傳遞，然后再進行換檔操作，便于使原用檔位的嚙合齒輪副脫開，同時有可能使新檔位嚙合齒輪副的嚙合部位的速度逐漸趨于相等（同步），這樣，進入嚙合時的沖擊可以大為減輕。 2．要求 （1）能實現漸進接合。 （2）分離迅速徹底,接合柔和平順。 （3）工作可靠，操縱輕便。 2.2 制動器操縱系統的功用和要求 1．功用 （1）保證汽車減速或停車 汽車以一定的車速行駛時具有一定的動能。隨著汽車行駛速度的不斷提高，要使行駛中的汽車減速或停車，就必須強制地對汽車施加一個與汽車行駛方向 9 相反的制動力，駕駛員根據道路和交通等情況對制動力進行控制，以實現一定程度的強制制動，使汽車減速或停車。 （2）保證汽車下坡時維持穩定的車速 汽車在下長坡時，在重力的作用下，有不斷加速到危險程度的趨勢，此時應控制制動力將車速限制在一定的安全值以內，并保持穩定。 （3）保證汽車原地可靠停車 當汽車停下來后，需要可靠的停車（包括在坡道上停車），使汽車可靠地駐留原地不動。 2．要求 （1）具備使行駛中的汽車減速或停車的行車制動器（腳制動）。 （2）具備使已停駛的汽車駐留原地不動的駐車制動器（手制動）。 （3）行車制動器制動力的大小應在一定范圍內逐漸變化，駐車制動器則無此必要。 (4)工作可靠，操縱輕便。 2.3 加速操縱系統的功用和要求 1．功用 汽車在一定的使用條件下需要加速前進或超車時，需要增加發動機的輸出功率，對于汽油發動機是加大節氣門的開度，對于柴油發動機是增加噴油泵的供油量。駕駛員根據需要，踩下加速踏板，增加發動機的輸出功率。 2．要求 （1）發動機的輸出功率的大小應在一定范圍內逐漸變化， （2）工作可靠，操縱輕便。 2.4 變速器操縱系統的功用和要求 1．功用 （1）改變傳動比，改變汽車的行駛速度和牽引力。 汽車的使用情況非常復雜，它要求汽車的牽引力和車速能在相當大的范圍變化，而發動機輸出的轉矩和轉速變化范圍小，為適應經常變化的行駛條件， 10 同時使發動機在有利的工況下（功率較高、油耗較低）工作，傳動系中須設置變速器，并具備上述功用。 （2）使汽車能倒退行駛 發動機不能反轉，在發動機的旋轉方向不變的情況下，汽車能倒退行駛。 （3）利用空檔，切斷動力傳遞 在汽車滑行、停車時，不必關閉發動機，便能切斷發動機與傳動系統的動力傳遞，或在汽車啟動、怠速、換檔時，也能切斷發動機與傳動系統的動力傳遞。 2．要求 （1）應具有適當的檔位數和變速比，使汽車具有良好的動力性和經濟性，并能與發動機的工作匹配。 （2）應設置有倒檔位和空檔位，使汽車能倒退行駛及切斷動力傳遞。 （3）工作可靠，操縱輕便。 2.5 轉向操縱系統的功用和要求 1．功用 （1）改變汽車的行駛方向 汽車在道路行駛時，駕駛員根據道路情況和交通狀況轉動方向盤，轉向力矩通過轉向系統變向及放大后使轉向輪偏轉，改變汽車的行駛方向。 （2）恢復汽車原來的行駛方向 在汽車直線行駛時，轉向盤往往會受到路面側向干擾力的作用，自動偏轉而改變行駛方向，此時駕駛員也可以通過轉向系統使轉向輪向相向方向偏轉，使汽車恢復原來的行駛方向。 （3）使轉向盤自動回正 在汽車直線行駛時，轉向輪會受到偶然出現的路面側向反力而發生意外偏轉，使汽車意外地轉向，為了使汽車能穩定地保持直線行駛方向，要求轉向輪偶然發生偏轉后能自動回復到相應于直線行駛的中立位置，這也相當于轉向盤自動回正。另一方面，汽車在完成轉向后需要恢復直線行駛時，自動回正功能也能使汽車能輕便、穩定地恢復直線行駛方向。 11 2．要求 （1）有適當的變速比，將轉向盤較大的轉動角度減小為轉向輪較小的轉動角度。 （2）有專門的機構使轉向盤自動回正，轉向盤回正時不打手。 （3）轉向盤的轉動總圈數與實車基本相同。 （4）工作可靠，操縱輕便。