一种磁阻方向盘转角检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种磁阻方向盘转角检测装置。


背景技术：

2.随着社会经济的发展和科技的进步，汽车的种类越来越多，同时其功能也越来越齐全，从而为人们提供了方便、舒适的乘驾旅程；传统判断汽车方向盘旋转角度方法为：驾驶员凭借记忆了解方向盘旋转角度，但在拐弯或倒车时，反复操作方向盘容易混淆方向盘旋转角度；判断回正状态方向盘旋转角度的方法为：驾驶员下车观测前轮与车身的相对角度，或者将方向盘旋转到某一极限位置，然后根据方向盘标记回转到汽车居中位置，但下车观测会耗费驾驶员时间，且未完全停车之前存在一定的安全隐患，旋转到极限然后复位，频繁的操作会对汽车方向盘助力器油泵造成磨损。为解决上述问题，现有汽车方向盘均设有转角传感器，转角传感器有利于驾驶员对方向盘的转角进行判断，现较普遍的方向盘转角传感器的结构有采用光电编码式和干簧管磁钢式两种，但光电编码方式对环境要求较高，不适用汽车驾驶环境；干簧管磁钢式检测精度低，只能对几个转角点进行检测，不能满足实际的使用要求。


技术实现要素：

3.本实用新型意在提供一种磁阻方向盘转角检测装置，以解决现有技术方向盘转角传感器适应环境能力差和检测精度低的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.本实用新型提供的基础技术方案是：一种磁阻方向盘转角检测装置，包括磁屏蔽外壳、永磁体和pcb板，所述磁屏蔽外壳与车体连接，所述pcb板设于所述磁屏蔽外壳的内侧，所述pcb板上设有信号调理电路和片上系统soc，所述pcb板还连接有磁阻芯片，所述磁阻芯片与所述片上系统soc通过所述信号调理电路连接，汽车前轮方向横拉杆穿设于所述磁屏蔽外壳，所述汽车前轮方向横拉杆与所述磁屏蔽外壳之间设有密封环，所述汽车前轮方向横拉杆沿着所述密封环做轴向运动，所述汽车前轮方向横拉杆与所述永磁体固定连接，所述永磁体设于所述磁屏蔽外壳的内侧，所述磁阻芯片用于检测所述永磁体的位移信息，所述信号调理电路用于调理放大所述位移信息，所述片上系统soc用于采集并处理所述位移信息。
6.基础技术方案的原理：整个方向盘检测装置通过磁屏蔽外壳连接在汽车车体上，汽车前轮方向横拉杆套接有密封环穿设于磁屏蔽外壳，密封环有避免汽车前轮方向横拉杆在沿着其轴向运动的过程中与磁屏蔽外壳“硬碰硬”摩擦的作用，驾驶员转动汽车方向盘将带动汽车前轮方向横拉杆沿着其轴向运动，永磁体随汽车前轮方向横拉杆做直线运动，磁阻芯片检测永磁体的位移信息，磁阻芯片与片上系统soc通过信号调理电路连接，片上系统soc对永磁体的位移信息进行采集并处理，并将处理后的信息上传到汽车的ecu，ecu对方向盘的转向信息进行显示。
7.基础技术方案的有益效果是：本装置结构简单，便于安装，pcb板和永磁体安装在同一磁屏蔽外壳内，避免外界电磁场对磁屏蔽外壳内永磁体磁场的干扰，能够适应不同的周边环境；磁阻芯片对永磁体的位置信息进行实时检测，片上系统soc实时对位移信息实时处理并上传，对每个位置都进行检测，检测的精度高，即本磁阻方向盘转角检测装置解决了现有方向盘转角传感器适应环境能力差和检测精度低的问题；
8.优选地，所述永磁体为半圆环形体，所述永磁体采用径向磁化强磁永磁体。
9.通过上述设置，径向磁化强磁永磁体制造简单，产生的磁感线强且均匀，有利于磁阻芯片对永磁体的位移信息进行检测。
10.优选地，所述永磁体的外侧设有耐温橡胶，所述耐温橡胶挤注成形，所述耐温橡胶连接有螺钉，所述耐温橡胶通过所述螺钉与所述汽车前轮方向横拉杆连接。
11.通过上述设置，在永磁体的外侧设置耐温橡胶与汽车前轮方向横拉杆连接，避免了永磁体与汽车前轮方向横拉杆长时间直接接触，避免永磁体在与汽车前轮方向横拉杆之间相互滑动导致永磁体的磁性降低，延长了永磁体的使用寿命。
12.优选地，所述耐温橡胶为硅橡胶。
13.通过上述设置，硅橡胶耐高、低温，还耐油，适应周边环境能力好，且经济性好。
14.优选地，所述磁阻芯片为磁阻线性位移传感器集成芯片。
15.通过上述设置，磁阻集成芯片经济性好；采集信息的方式为非接触式，无磨损，便于使用。
16.优选地，所述磁阻芯片有多片，多片所述磁阻芯片并列排列，多片所述磁阻芯片的中心等距，所述中心距和所述永磁体与所述磁阻芯片的垂直距离相等。
17.通过上述设置，多个磁阻芯片并列排列，增加了传感器的有效线性区，对永磁体的位移信息检测更加精确。
18.优选地，多片所述磁阻芯片同时检测所述永磁体的位移信息，所述信号调理电路对所述位移信息分时进行调理放大，所述片上系统soc对所述位移信息进行处理。
19.通过上述设置，进一步提高对方向盘转角的检测精度。
20.优选地，所述的磁屏蔽外壳采用铁磁材料制作。
21.通过上述设置，屏蔽外界电磁场对磁屏蔽外壳内永磁体磁场的干扰，提高了装置适应周边环境的能力，同时保证了装置的检测精度。
附图说明
22.图1为本实用新型一种磁阻方向盘转角检测装置的结构示意图；
23.图2为本实用新型一种磁阻方向盘转角检测装置密封圈外壳的局部剖视图；
24.图3为本实用新型一种磁阻方向盘转角检测装置永磁体部分的局部视图；
25.图4为本实用新型一种磁阻方向盘转角检测装置磁阻集成芯片内部示意图；
26.图5为本实用新型一种磁阻方向盘转角检测装置信号传递处理路径示意图；
27.附图中的对应标记的名称为：
28.磁屏蔽外壳10、密封环11、耐温橡胶12、螺钉13、pcb板20、片上系统soc21、信号调理电路22、永磁体23、磁阻芯片24、汽车前轮方向横拉杆30。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
30.如图1至5所示，一种磁阻方向盘转角检测装置，包括磁屏蔽外壳10、永磁体23和pcb板20，磁屏蔽外壳10由铁磁材料制作，磁屏蔽外壳10与车体连接，pcb板20设于磁屏蔽外壳10的内侧，pcb板20上设有信号调理电路22和片上系统soc21，pcb板20还插接有四片磁阻芯片24，四片磁阻芯片24并列排列成一个长方形，本实施例磁阻芯片24采用honewell公司的hmc1501型线性位移传感器，磁阻芯片24与片上系统soc21通过信号调理电路22连接，汽车前轮方向横拉杆30穿设于磁屏蔽外壳10，汽车前轮方向横拉杆30与磁屏蔽外壳10之间设有密封环11，汽车前轮方向横拉杆30沿着横向水平往返运动，永磁体23设于磁屏蔽外壳10的内侧，永磁体23的外侧包裹有耐温橡胶12，本实施例的永磁铁采用径向磁化强磁永磁体23，本实施例耐温橡胶12为硅橡胶，耐温橡胶12挤注成形，耐温橡胶12连接有螺钉13，耐温橡胶12通过螺钉13夹持在汽车前轮方向横拉杆30上，四片磁阻芯片24的中心距和永磁体23与磁阻芯片24的垂直距离相等，四片磁阻芯片24同时检测永磁体23的位移信息，信号调理电路22对所述位移信息分时进行调理放大，片上系统soc21对位移信息进行处理。
31.具体实施过程如下：
32.整个方向盘检测装置通过磁屏蔽外壳10连接在汽车车体上，汽车前轮方向横拉杆30套接有密封环11穿设于磁屏蔽外壳10，密封环11有避免汽车前轮方向横拉杆30在沿着其轴向运动的过程中与磁屏蔽外壳10“硬碰硬”摩擦的作用，驾驶员转动汽车方向盘将带动汽车前轮方向横拉杆30沿着其轴向运动，永磁体23随汽车前轮方向横拉杆30做直线运动，四片磁阻芯片24同时检测永磁体23的位移信息，磁阻芯片24与片上系统soc21通过信号调理电路22连接，片上系统soc21对永磁体23的位移信息进行处理，并将处理后的信息上传到汽车的ecu，ecu对方向盘的转向信息进行显示。
33.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。