專利名稱：一種汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型屬于汽車安全輔助駕駛領(lǐng)域，具體涉及安裝在汽車上的傳感器，特 別是汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置。
背景技術(shù)：
[0002]目前，采集汽車轉(zhuǎn)向信息的傳感器一般選用角度傳感器。然而角度傳感器采集 的信息確切地說應(yīng)該是汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向角度，而不是汽車前輪的實際轉(zhuǎn)角。而且駕 駛員操縱方向盤控制汽車轉(zhuǎn)向的過程主要是由駕駛員的技術(shù)、經(jīng)驗和主觀判斷決定的。 駕駛員無法直接觀察汽車前輪的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，就不能對自己的操作行為做出及時的調(diào)整。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可以采集汽車前輪實際轉(zhuǎn)向角度的 汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置。[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為一種汽車前輪轉(zhuǎn)向角度 采集裝置，它包括汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)和車載計算機；所述汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括設(shè)置在 汽車底部的橫軸、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向臂，汽車前輪的軸設(shè)置在轉(zhuǎn)向臂上，轉(zhuǎn)向軸的一端與橫 軸連接，另一端與轉(zhuǎn)向臂連接；汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置還包括拉線傳感器和連接 桿，連接桿設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向臂的連接處，拉線傳感器固定在橫軸上，拉線傳感器的 拉線與連接桿連接；拉線傳感器的輸出信號輸入車載計算機。[0005]本實用新型的工作原理為拉線傳感器用于測得的汽車前輪橫向位移量，由于 汽車前輪橫向位移量與前輪實際轉(zhuǎn)向角度存在對應(yīng)關(guān)系，經(jīng)過車載計算機運算處理后即 可得到實際轉(zhuǎn)向角度，從而采集到汽車前輪實際轉(zhuǎn)向角度。


[0006]圖1為本實用新型實施例機械部分的結(jié)構(gòu)示意圖。[0007]圖2為本實用新型實施例電路部分框圖。[0008]圖3為采集電路原理圖。[0009]圖4為電源轉(zhuǎn)換電路原理圖。[0010]圖5為RS-232電平轉(zhuǎn)換電路原理圖。
具體實施方式
[0011]如圖1所示本實用新型實施例，汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置包括汽車前輪轉(zhuǎn)向 機構(gòu)、車載計算機、拉線傳感器7和連接桿6;所述汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括設(shè)置在汽車底 部的橫軸5、轉(zhuǎn)向軸4、轉(zhuǎn)向臂3，汽車前輪2的軸設(shè)置在轉(zhuǎn)向臂3上，轉(zhuǎn)向軸4的一端與 橫軸5連接，另一端與轉(zhuǎn)向臂3連接。[0012]連接桿6設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸4與轉(zhuǎn)向臂3的連接處，拉線傳感器7固定在橫軸5上，拉線傳感器7的拉線與連接桿6連接；拉線傳感器7的輸出信號通過采集電路板輸入車載 計算機。[0013]本實用新型實施例的電路部分如圖2所示，拉線傳感器引出線連接到采集電路 板的接線端子，采集電路對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分壓和濾波，采集電路的電路原理圖如圖3 所示。備用蓄電池與采集電路板中的電源轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接為采集電路板供電，電源轉(zhuǎn)換電 路原理圖如圖4所示；蓄電池還通過逆變器與車載計算機聯(lián)接提供交流電源；采集電路 輸出端與微控制器的AD轉(zhuǎn)換接口相連，微控制器MCU對數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、處理和分類， 通過SCI接口與RS-232電平轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接，經(jīng)由串口線與車載計算機進(jìn)行通信，RS-232 電平轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖5所示。[0014]所述的備用蓄電池采用12伏直流蓄電池，傳感器直接采用12伏供電方式；采集 電路板利用電源轉(zhuǎn)換電路將12伏轉(zhuǎn)為5伏供給微控制器MCU ；逆變器將備用蓄電池12 伏直流轉(zhuǎn)換為220伏交流，供給車載計算機。[0015]汽車前輪在轉(zhuǎn)向過程中，實際轉(zhuǎn)向位移就是汽車轉(zhuǎn)向軸4的橫向位移量。只要 測得汽車轉(zhuǎn)向軸的橫向偏移量，汽車前輪轉(zhuǎn)角就可以通過標(biāo)定實驗得到。在標(biāo)定實驗 里，汽車前輪橫向位移量由測得的拉線傳感器實際位移范圍決定。假定汽車的前后輪軸 距為丄前輪轉(zhuǎn)角為&前輪輪距為〃，拉線傳感器某一時刻的位移是X，則汽車前輪轉(zhuǎn)角 計算公式為[0016][0017]其中，拉線傳感器的實際位移χ可通過單片機數(shù)模轉(zhuǎn)換的方法求出。[0018]當(dāng)接收到車載計算機發(fā)送來的“start”控制指令，每隔50毫秒采集兩個拉線傳 感器的數(shù)據(jù)，在微控制器MCU內(nèi)經(jīng)過相應(yīng)算法處理之后，將實際轉(zhuǎn)向角度發(fā)送給車載計 算機。如此循環(huán)，完成汽車前輪轉(zhuǎn)向角度的采集過程。車載計算機接收到數(shù)據(jù)，將汽車 前輪轉(zhuǎn)向角度動態(tài)顯示在液晶屏上。MCU在接收到車載計算機發(fā)送來的“stop”控制指 令，關(guān)閉AD轉(zhuǎn)換接口，結(jié)束采集任務(wù)。[0019]本實施例可以通過車載計算機與駕駛員進(jìn)行交互，動態(tài)顯示駕駛員操作信息， 這樣就能幫助駕駛員準(zhǔn)確控制汽車轉(zhuǎn)向。[0020]本實用新型實施例的有益效果為1、能夠直觀顯示汽車前輪的轉(zhuǎn)向角度，便于 駕駛員及時調(diào)整自己的操作行為；2、能夠?qū)崟r存儲汽車前輪的轉(zhuǎn)向角度，便于對駕駛員 的操作行為進(jìn)行分析。
權(quán)利要求1. 一種汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置，它包括汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)和車載計算機；所述 汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括設(shè)置在汽車底部的橫軸(5)、轉(zhuǎn)向軸(4)、轉(zhuǎn)向臂(3)，汽 車前輪(2)的軸設(shè)置在轉(zhuǎn)向臂(3)上，轉(zhuǎn)向軸(4)的一端與橫軸(5)連接，另一端 與轉(zhuǎn)向臂(3)連接；其特征在于汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置還包括拉線傳感器(7) 和連接桿(6)，連接桿(6)設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸(4)與轉(zhuǎn)向臂(3)的連接處，拉線傳感器 (7)固定在橫軸(5)上，拉線傳感器(7)的拉線與連接桿(6)連接；拉線傳感器 (7)的輸出信號輸入車載計算機。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置，它包括汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)和車載計算機；所述汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括設(shè)置在汽車底部的橫軸、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向臂；汽車前輪轉(zhuǎn)向角度采集裝置還包括拉線傳感器和連接桿，連接桿設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向臂的連接處，拉線傳感器固定在橫軸上，拉線傳感器的拉線與連接桿連接；拉線傳感器的輸出信號輸入車載計算機。本實用新型的拉線傳感器用于測得的汽車前輪橫向位移量，經(jīng)過車載計算機運算處理后即可得到實際轉(zhuǎn)向角度，從而采集到汽車前輪實際轉(zhuǎn)向角度。
文檔編號G01B5/24GK201803685SQ20102051218
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者嚴(yán)新平, 張蕊, 毛喆, 馬育林 申請人:武漢理工大學(xué)