[實用新型]一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120124745.0
• 申請日: 2011-04-25
• 公開（公告）號: CN202074985U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張亮;李濟(jì)林;楊波;蔣海波
• 申請（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: G01D5/36
• 分類號: G01D5/36
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44240
• 代理人: 楊大慶

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種汽車傳感器，尤其是涉及一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器。

背景技術(shù)

方向盤角度傳感器一般安裝在轉(zhuǎn)向柱管的轉(zhuǎn)向軸上，在駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤帶動轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時，方向盤角度傳感器感測轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動的方向以及轉(zhuǎn)動的角度。設(shè)置在車輛上的控制單元可根據(jù)方向盤傳感器感測的轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度可控制車輛相關(guān)部件的運行，如根據(jù)轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度對車輛前大燈的照射范圍進(jìn)行控制等。

現(xiàn)有技術(shù)中，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)多采用光電編碼原理。為了實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行感測，通常在編碼盤徑向上設(shè)置有多組碼道，并對應(yīng)碼道設(shè)置有光源和光敏元件，通過光敏元件對光的接受與否輸出相應(yīng)的數(shù)字碼，可獲取轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度。但是，這種結(jié)構(gòu)的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器徑向尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在轉(zhuǎn)向軸上安裝不方便，且該方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的元件較多，其增加了制造成本。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，解決現(xiàn)有方向盤轉(zhuǎn)角傳感器徑向尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝不方便的問題。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，包括編碼盤，所述的編碼盤的外圓周面上設(shè)有幾組碼道，每一組碼道包括交替分布扇區(qū)角度相等的透光扇區(qū)和不透光扇區(qū)，所述的編碼盤的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機(jī)構(gòu)；還包括PCB板，所述的PCB板上對應(yīng)每一組碼道設(shè)置有U型的光耦元件。

進(jìn)一步的，所述的定位機(jī)構(gòu)為編碼盤內(nèi)圓周面上沿徑向開設(shè)的與轉(zhuǎn)向軸上凸棱相適配的凹槽或者為編碼盤內(nèi)圓周面上沿徑向設(shè)置的與轉(zhuǎn)向軸上凹槽相適配的凸棱。

優(yōu)選的，所述的編碼盤上設(shè)置有三組碼道，PCB板設(shè)置有與三組碼道對應(yīng)的三個U型光耦元件。

為了防止灰塵進(jìn)入傳感器內(nèi)部，該傳感器還包括用于護(hù)蓋編碼盤的上底和下底。

本實用新型的有益效果：在編碼盤的外圓周上設(shè)置碼道，并對應(yīng)碼道設(shè)置有光耦元件，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度的感測，其結(jié)構(gòu)簡單，減小了轉(zhuǎn)角傳感器的徑向尺寸，便于在轉(zhuǎn)向軸上的安裝，具有較好的實用性和經(jīng)濟(jì)性。

以下將結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。

附圖說明

圖1為本實用新型方向盤轉(zhuǎn)角傳感器剖視示意圖。

圖2為本實用新型方向盤轉(zhuǎn)角傳感器分解示意圖。

圖3為本實用新型轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動各光耦元件生成的脈沖示意圖。

圖中：1.編碼盤、2.PCB板、3.上底、4.下底、11.第一組碼道、12.第二組碼道、13.第三組碼道、14.凹槽、21.第一光耦元件、22.第二光耦元件、23.第三光耦元件。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，包括編碼盤1、PCB板2和在PCB板上設(shè)置的光耦元件以及用于護(hù)蓋編碼盤防止灰塵進(jìn)入內(nèi)部的上底3和下底4。

在編碼盤的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機(jī)構(gòu)，所述的定位機(jī)構(gòu)為編碼盤內(nèi)圓周面上沿徑向開設(shè)的與轉(zhuǎn)向軸上凸棱相適配的凹槽或者為編碼盤內(nèi)圓周面上沿徑向設(shè)置的與轉(zhuǎn)向軸上凹槽相適配的凸棱。優(yōu)選，在編碼盤內(nèi)圓周面上沿徑向開設(shè)的與轉(zhuǎn)向軸上凸棱相適配的三條凹槽14，并沿編碼盤1的軸向方向平行延伸，三條凹槽等間距分布在編碼盤1的內(nèi)圓周面上，三條凹槽與設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸外圓周面上的三條凸棱接觸，并在安裝的過程中保持凹槽和凸棱之間形成一定的過盈配合，從而確保了編碼盤1相對于轉(zhuǎn)向軸的徑向定位，并保證了編碼盤1和轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動的同軸性。

在編碼盤的外圓周面上設(shè)有三組碼道，分別為第一組碼道11和第二組碼道12以及第三組碼道13，每一組碼道包括交替分布扇區(qū)角度相等的透光扇區(qū)和不透光扇區(qū)。其中第二組碼道12的扇區(qū)角度為第一組碼道11的扇區(qū)角度的兩倍，第三組碼道13的扇區(qū)角度為第二組碼道12的扇區(qū)角度的兩倍，即第三組碼道13的一個不透光扇區(qū)對應(yīng)第二組碼道12的一個透光扇區(qū)和一個不透光扇區(qū)，第二組碼道12的一個不透光扇區(qū)對應(yīng)第一組碼道11的一個透光扇區(qū)和一個不透光扇區(qū)。

在PCB板2上對應(yīng)每一組碼道設(shè)置有U型的光耦元件，PCB板設(shè)置有與三組碼道對應(yīng)的三個光耦元件，分別為第一光耦元件21和第二光耦元件22以及第三光耦元件23。其中U型光耦元件的發(fā)光器和受光器分別設(shè)置在各組碼道的兩側(cè)。

如圖3所示，當(dāng)編碼盤1隨著轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時，設(shè)置在PCB板2上的各光耦元件同時產(chǎn)生脈沖輸出，第一光耦元件21生成脈沖A，第二光耦元件22生成脈沖B，第三光耦元件23生成脈沖C，PCB板2上的處理電路根據(jù)脈沖A、脈沖B和脈沖C感測轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度。

本實用新型的工作原理：編碼盤隨轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動處在不同位置時，設(shè)置在編碼盤上的各組碼道通過相應(yīng)的兩副光耦元件，即各組碼道上的透光扇區(qū)和不透光扇區(qū)交替通過相應(yīng)的光耦元件，光耦元件的受光器根據(jù)是否接受到發(fā)光器的光照轉(zhuǎn)換出相應(yīng)電平信號，之后設(shè)置在PCB板上的電路板元件根據(jù)各光耦元件的電平信號形成脈沖輸出，根據(jù)脈沖輸出獲取轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動的方向和角度。