[发明专利]一种基于绝对传感器的车辆转向角测量系统

说明书

本发明公开一种基于绝对传感器的车辆转向角测量系统，包括主齿轮，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，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，主齿轮安装于方向盘的转轴上；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第一转轴、第二转轴和第三转轴上且与主齿轮啮合，根据第一角度测量齿轮的转动角度、第二角度测量齿轮的转动角度、计圈齿轮的转动圈数计算出方向盘的转动角度。通过四齿轮结构、角度传感器和主控单元实现对方向盘转轴旋转位置高精度、大量程的非接触式检测，输出更快、更准确的转动角度。

技术领域

本发明属于智能汽车技术领域，尤其涉及一种基于绝对传感器的车辆转向角测量系统。

背景技术

智能网联汽车技术已经得到飞速发展，以及人们对汽车驾驶方面的舒适、稳定、安全等要求的提高。智能网联汽车代表着未来科技发展趋势，然而智能网联汽车的一个关键的技术难点便是汽车的转向问题，汽车在行驶过程中完全依靠方向盘来控制方向，这样使得方向盘在自动驾驶的汽车中的重要性更加突出。

现有技术方案一：一种基于陀螺仪和单片机的非接触式方向盘转角传感器，能够以CAN协议格式输出方向盘转动的角速度和角度。当方向盘转动角度大于一周时，也可准确得到方向盘转动角度，传感器实现非接触式测量。

现有技术方案二：一种方向盘转角测量方法及装置、系统，获取包括方向盘的图像和设置在方向盘上的标记物的图像的图像帧，提取图像帧中的标记物的特征，依据标记物的特征，由第一图像帧中方向盘的转角，计算第二图像帧中的方向盘的转角。

上述现有技术方案一和二存在方向盘转动角度有一定的延时不能被实时测量，计算出来的角度精度达不到要求的技术问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的至少一个问题。本发明提供了一种基于绝对传感器的车辆转向角测量系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于绝对传感器的车辆转向角测量系统，包括：主齿轮，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，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，所述主齿轮安装于方向盘的转轴上；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，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。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，所述第一磁钢、第二磁钢和第三磁钢为柱形磁钢。

在一个实施例中，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。