[发明专利]一种基于绝对传感器的车辆转向角测量系统

权利要求书

1.一种基于绝对传感器的车辆转向角测量系统，其特征在于，包括：

主齿轮，所述主齿轮安装于方向盘的转轴上；

第一转轴、第二转轴、第三转轴、第一角度测量齿轮、第二角度测量齿轮和计圈齿轮，所述第一转轴、第二转轴和第三转轴与所述方向盘的转轴平行设置，所述第一角度测量齿轮、第二角度测量齿轮和计圈齿轮分别对应安装于所述第一转轴、第二转轴和第三转轴上且与所述主齿轮啮合；

安装于电路板上的第一角度传感器、第二角度传感器、第三角度传感器和主控单元，所述第一角度传感器设于所述第一角度测量齿轮的上方用于测量所述第一角度测量齿轮的转动角度，所述第二角度传感器设于所述第二角度测量齿轮的上方用于测量所述第二角度测量齿轮的转动角度，所述第三角度传感器设于所述计圈齿轮的上方用于测量所述计圈齿轮的转动圈数，所述转动圈数为整数，所述主控单元和所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器之间通信，并根据所述第一角度测量齿轮的转动角度、所述第二角度测量齿轮的转动角度、所述计圈齿轮的转动圈数计算出所述方向盘的转动角度；

所述第一转轴的上端、第二转轴的上端和第三转轴的上端分别对应设有第一磁钢、第二磁钢和第三磁钢，所述第一角度传感器位于所述第一磁钢的上方，所述第二角度传感器位于所述第二磁钢的上方，所述第三角度传感器位于所述第三磁钢的上方，以使所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器通过巨磁效应测量出所述第一角度测量齿轮和第二角度测量齿轮的转动角度以及第三角度测量齿轮的转动圈数；

所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器为TLE5012B角度传感器，所述第一角度传感器和第二角度传感器的寄存器配置为角度值寄存器，所述第三角度传感器的寄存器配置为IIF计数器值，所述第一角度传感器输出所述第一角度测量齿轮在当前圈的转动角度，所述第二角度传感器输出所述第二角度测量齿轮在当前圈的转动角度，所述第三角度传感器输出所述计圈齿轮的转动圈数；

所述主齿轮的齿数为90，所述第一角度测量齿轮的齿数为30，所述第二角度测量齿轮的齿数为27，所述计圈齿轮的齿数为30，根据所述第一角度测量齿轮的转动角度、所述第二角度测量齿轮的转动角度、所述计圈齿轮的转动圈数计算出所述方向盘的转动角度具体包括：方向盘在一个方向的转角等于计圈齿轮的转动圈数乘120度再加上第一角度测量齿轮角度值减去第二角度测量齿轮角度值的差值。

2.根据权利要求1所述的基于绝对传感器的车辆转向角测量系统，其特征在于：所述第一磁钢、第二磁钢和第三磁钢为柱形磁钢。

3.根据权利要求1所述的基于绝对传感器的车辆转向角测量系统，其特征在于：所述主控单元为STM8AF5268单片机，所述主控单元和所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器之间通信具体包括：所述STM8AF5268单片机通过控制器局域网络CAN和所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器之间连接，通过串行外设接口SPI实时读取各传感器的测量数值。

4.根据权利要求1所述的基于绝对传感器的车辆转向角测量系统，其特征在于：根据所述第一角度测量齿轮的转动角度、所述第二角度测量齿轮的转动角度、所述计圈齿轮的转动圈数计算出所述方向盘的转动角度具体包括：主控单元读取所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器的寄存器的值得到所述第一角度测量齿轮的转动角度、所述第二角度测量齿轮的转动角度和计圈齿轮的转动圈数，主控单元根据预设算法计算出所述方向盘的转角。

5.根据权利要求4所述的基于绝对传感器的车辆转向角测量系统，其特征在于：当检测到第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器中的至少一个故障时，主控单元重新读取所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器的寄存器的值。

6.根据权利要求5所述的基于绝对传感器的车辆转向角测量系统，其特征在于：当所述第一角度测量齿轮角度值减去第二角度测量齿轮角度值的差值发生跃变时，则检测第一角度测量齿轮和第二角度测量齿轮是否故障，若是，则第一角度传感器和第二角度传感器为正常工作状态，若否，则检测第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器是否故障。

7.根据权利要求1所述的基于绝对传感器的车辆转向角测量系统，其特征在于：所述第一角度测量齿轮位于所述主齿轮的左侧，所述第二角度测量齿轮位于所述主齿轮的右侧，所述计圈齿轮位于所述主齿轮的左后侧。