[实用新型]一种方向盘转角传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车传感器，尤其是涉及一种方向盘转角传感器。

背景技术

方向盘角度传感器一般安装在转向柱管的转向轴上，在驾驶员转动方向盘带动转向轴转动时，方向盘角度传感器感测转向轴转动的方向以及转动的角度。设置在车辆上的控制单元可根据方向盘传感器感测的转向轴转动方向和转动角度可控制车辆相关部件的运行，如根据转向轴的转动方向和转动角度对车辆前大灯的照射范围进行控制等。

现有技术中，方向盘转角传感器的结构多采用光电编码原理。为了实现对转向轴的转动方向和转动角度进行感测，通常在编码盘径向上设置有多组码道，并对应码道设置有光源和光敏元件，通过光敏元件对光的接受与否输出相应的数字码，可获取转向轴的转动方向和转动角度。但是，这种结构的方向盘转角传感器径向尺寸较大，结构复杂，在转向轴上安装不方便，且该方向盘转角传感器的元件较多，其增加了制造成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种方向盘转角传感器，解决现有方向盘转角传感器径向尺寸较大，结构复杂，安装不方便的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种方向盘转角传感器，包括编码盘，所述的编码盘的外圆周面上设有几组码道，每一组码道包括交替分布扇区角度相等的透光扇区和不透光扇区，所述的编码盘的内圆周面上设有与转向轴相配合的定位机构；还包括PCB板，所述的PCB板上对应每一组码道设置有U型的光耦元件。

进一步的，所述的定位机构为编码盘内圆周面上沿径向开设的与转向轴上凸棱相适配的凹槽或者为编码盘内圆周面上沿径向设置的与转向轴上凹槽相适配的凸棱。

优选的，所述的编码盘上设置有三组码道，PCB板设置有与三组码道对应的三个U型光耦元件。

为了防止灰尘进入传感器内部，该传感器还包括用于护盖编码盘的上底和下底。

本实用新型的有益效果：在编码盘的外圆周上设置码道，并对应码道设置有光耦元件，实现了对转向轴转动方向和转动角度的感测，其结构简单，减小了转角传感器的径向尺寸，便于在转向轴上的安装，具有较好的实用性和经济性。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型方向盘转角传感器剖视示意图。

图2为本实用新型方向盘转角传感器分解示意图。

图3为本实用新型转向轴转动各光耦元件生成的脉冲示意图。

图中：1.编码盘、2.PCB板、3.上底、4.下底、11.第一组码道、12.第二组码道、13.第三组码道、14.凹槽、21.第一光耦元件、22.第二光耦元件、23.第三光耦元件。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种方向盘转角传感器，包括编码盘1、PCB板2和在PCB板上设置的光耦元件以及用于护盖编码盘防止灰尘进入内部的上底3和下底4。

在编码盘的内圆周面上设有与转向轴相配合的定位机构，所述的定位机构为编码盘内圆周面上沿径向开设的与转向轴上凸棱相适配的凹槽或者为编码盘内圆周面上沿径向设置的与转向轴上凹槽相适配的凸棱。优选，在编码盘内圆周面上沿径向开设的与转向轴上凸棱相适配的三条凹槽14，并沿编码盘1的轴向方向平行延伸，三条凹槽等间距分布在编码盘1的内圆周面上，三条凹槽与设置在转向轴外圆周面上的三条凸棱接触，并在安装的过程中保持凹槽和凸棱之间形成一定的过盈配合，从而确保了编码盘1相对于转向轴的径向定位，并保证了编码盘1和转向轴转动的同轴性。

在编码盘的外圆周面上设有三组码道，分别为第一组码道11和第二组码道12以及第三组码道13，每一组码道包括交替分布扇区角度相等的透光扇区和不透光扇区。其中第二组码道12的扇区角度为第一组码道11的扇区角度的两倍，第三组码道13的扇区角度为第二组码道12的扇区角度的两倍，即第三组码道13的一个不透光扇区对应第二组码道12的一个透光扇区和一个不透光扇区，第二组码道12的一个不透光扇区对应第一组码道11的一个透光扇区和一个不透光扇区。

在PCB板2上对应每一组码道设置有U型的光耦元件，PCB板设置有与三组码道对应的三个光耦元件，分别为第一光耦元件21和第二光耦元件22以及第三光耦元件23。其中U型光耦元件的发光器和受光器分别设置在各组码道的两侧。

如图3所示，当编码盘1随着转向轴转动时，设置在PCB板2上的各光耦元件同时产生脉冲输出，第一光耦元件21生成脉冲A，第二光耦元件22生成脉冲B，第三光耦元件23生成脉冲C，PCB板2上的处理电路根据脉冲A、脉冲B和脉冲C感测转向轴转动方向和转动角度。

本实用新型的工作原理：编码盘随转向轴转动处在不同位置时，设置在编码盘上的各组码道通过相应的两副光耦元件，即各组码道上的透光扇区和不透光扇区交替通过相应的光耦元件，光耦元件的受光器根据是否接受到发光器的光照转换出相应电平信号，之后设置在PCB板上的电路板元件根据各光耦元件的电平信号形成脉冲输出，根据脉冲输出获取转向轴转动的方向和角度。