[实用新型]一种汽车前轮转向角度采集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车安全辅助驾驶领域，具体涉及安装在汽车上的传感器，特别是汽车前轮转向角度采集装置。

背景技术

目前，采集汽车转向信息的传感器一般选用角度传感器。然而角度传感器采集的信息确切地说应该是汽车转向机构的转向角度，而不是汽车前轮的实际转角。而且驾驶员操纵方向盘控制汽车转向的过程主要是由驾驶员的技术、经验和主观判断决定的。驾驶员无法直接观察汽车前轮的转向状态，就不能对自己的操作行为做出及时的调整。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种可以采集汽车前轮实际转向角度的汽车前轮转向角度采集装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种汽车前轮转向角度采集装置，它包括汽车前轮转向机构和车载计算机；所述汽车前轮转向机构包括设置在汽车底部的横轴、转向轴、转向臂，汽车前轮的轴设置在转向臂上，转向轴的一端与横轴连接，另一端与转向臂连接；汽车前轮转向角度采集装置还包括拉线传感器和连接杆，连接杆设置在转向轴与转向臂的连接处，拉线传感器固定在横轴上，拉线传感器的拉线与连接杆连接；拉线传感器的输出信号输入车载计算机。

本实用新型的工作原理为：拉线传感器用于测得的汽车前轮横向位移量，由于汽车前轮横向位移量与前轮实际转向角度存在对应关系，经过车载计算机运算处理后即可得到实际转向角度，从而采集到汽车前轮实际转向角度。

附图说明

图1为本实用新型实施例机械部分的结构示意图。

图2为本实用新型实施例电路部分框图。

图3为采集电路原理图。

图4为电源转换电路原理图。

图5为RS-232电平转换电路原理图。

具体实施方式

如图1所示本实用新型实施例，汽车前轮转向角度采集装置包括汽车前轮转向机构、车载计算机、拉线传感器7和连接杆6；所述汽车前轮转向机构包括设置在汽车底部的横轴5、转向轴4、转向臂3，汽车前轮2的轴设置在转向臂3上，转向轴4的一端与横轴5连接，另一端与转向臂3连接。

连接杆6设置在转向轴4与转向臂3的连接处，拉线传感器7固定在横轴5上，拉线传感器7的拉线与连接杆6连接；拉线传感器7的输出信号通过采集电路板输入车载计算机。

本实用新型实施例的电路部分如图2所示，拉线传感器引出线连接到采集电路板的接线端子，采集电路对接收的数据进行分压和滤波，采集电路的电路原理图如图3所示。备用蓄电池与采集电路板中的电源转换电路联接为采集电路板供电，电源转换电路原理图如图4所示；蓄电池还通过逆变器与车载计算机联接提供交流电源；采集电路输出端与微控制器的AD转换接口相连，微控制器MCU对数据进行滤波、处理和分类，通过SCI接口与RS-232电平转换电路联接，经由串口线与车载计算机进行通信，RS-232电平转换电路原理图如图5所示。

所述的备用蓄电池采用12伏直流蓄电池，传感器直接采用12伏供电方式；采集电路板利用电源转换电路将12伏转为5伏供给微控制器MCU；逆变器将备用蓄电池12伏直流转换为220伏交流，供给车载计算机。

汽车前轮在转向过程中，实际转向位移就是汽车转向轴4的横向位移量。只要测得汽车转向轴的横向偏移量，汽车前轮转角就可以通过标定实验得到。在标定实验里，汽车前轮横向位移量由测得的拉线传感器实际位移范围决定。假定汽车的前后轮轴距为d，前轮转角为a，前轮轮距为s，拉线传感器某一时刻的位移是x，则汽车前轮转角计算公式为：

其中，拉线传感器的实际位移x可通过单片机数模转换的方法求出。

当接收到车载计算机发送来的“start”控制指令，每隔50毫秒采集两个拉线传感器的数据，在微控制器MCU内经过相应算法处理之后，将实际转向角度发送给车载计算机。如此循环，完成汽车前轮转向角度的采集过程。车载计算机接收到数据，将汽车前轮转向角度动态显示在液晶屏上。MCU在接收到车载计算机发送来的“stop”控制指令，关闭AD转换接口，结束采集任务。

本实施例可以通过车载计算机与驾驶员进行交互，动态显示驾驶员操作信息，这样就能帮助驾驶员准确控制汽车转向。

本实用新型实施例的有益效果为：1、能够直观显示汽车前轮的转向角度，便于驾驶员及时调整自己的操作行为；2、能够实时存储汽车前轮的转向角度，便于对驾驶员的操作行为进行分析。