CN114964832A - 一种方向盘转向角度检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，公开一种方向盘转向角度检测系统及检测方法。当车辆驶入检测位置时，移动装置将检测装置移动至预设位置，供驾驶员在不下车的情况下取用检测装置；通过电动锁紧组件驱动前锁紧轴与方向盘的前端轮圈内侧卡紧；调节左锁紧轴在第一支腿上的安装位置，调节右锁紧轴在第二支腿上的安装位置，使得左锁紧轴和右锁紧轴分别能够与方向盘的下侧轮辐卡紧；通过角度传感器检测方向盘的转向角度；调整好检测装置的水平及零点位置，按照检测规范将车辆前轮进行摆正调整；检测完成后，将检测装置放置于移动装置上，移动装置将检测装置移动至初始位置。操作方便，检测效率高，检测精度高，适用于多种车型的方向盘检测。

Description

一种方向盘转向角度检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种方向盘转向角度检测系统及检测方法。

背景技术

汽车方向盘的默认零点会影响车辆的直线行驶的偏航角度，而方向盘的左右安装倾角也会影响驾驶员在车辆行驶过程中偏离车道和操作舒适度，合适的方向盘零位也是车辆实现自动驾驶非常重要的因素，两者均涉及到车辆在道路上的安全行驶和视觉操作。

传统的检测装置只能检测转向轮的最大转向角度，并不能同时检测方向盘的默认零点和方向盘的左右安装倾角，同时常规检测传感器老化、机械部件损耗、松动、工艺差、未定期校准等原因均会造成测量误差过大，不能很好地反应两者性能。目前方向盘的角度检测多采用人工目视，精度差，效率低，适用车型少。

发明内容

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种方向盘转向角度检测系统及检测方法，操作方便，检测效率高，检测精度高，适用于多种车型的方向盘检测。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种方向盘转向角度检测系统，包括检测装置以及用于将所述检测装置移动至预设位置的移动装置，所述检测装置包括壳体、角度传感器、电动锁紧组件、前锁紧轴、第一支腿、第二支腿、左锁紧轴和右锁紧轴，所述角度传感器设置于所述壳体内，所述电动锁紧组件、所述第一支腿和所述第二支腿分别可转动设置于所述壳体上，所述左锁紧轴安装位置可调地设置于所述第一支腿上，所述右锁紧轴安装位置可调地设置于所述第二支腿上，所述角度传感器用于检测方向盘的转向角度，所述电动锁紧组件用于驱动所述前锁紧轴与所述方向盘的轮圈抵接，所述左锁紧轴和所述右锁紧轴分别与所述方向盘的轮辐抵接。

作为本发明提供的方向盘转向角度检测系统的可选方案，所述移动装置包括支撑架、滑座和托臂，所述滑座高度可调地设置于所述支撑架上，所述托臂水平位置可调地设置于所述滑座上，所述托臂用于放置所述检测装置。

作为本发明提供的方向盘转向角度检测系统的可选方案，所述移动装置还包括竖向驱动组件，所述支撑架上设置有竖向轨道，所述滑座与所述竖向轨道滑动配合，所述竖向驱动组件用于驱动所述滑座在所述竖向轨道上移动。

作为本发明提供的方向盘转向角度检测系统的可选方案，所述移动装置还包括水平驱动组件，所述滑座上设置有水平轨道，所述托臂与所述水平轨道滑动配合，所述水平驱动组件用于驱动所述托臂在所述水平轨道上移动。

作为本发明提供的方向盘转向角度检测系统的可选方案，所述第一支腿上设置有多个第一安装孔，所述左锁紧轴上设置有第一紧固件，所述第一紧固件择一地连接于多个所述第一安装孔中的任一个；所述第二支腿上设置有多个第二安装孔，所述右锁紧轴上设置有第二紧固件，所述第二紧固件择一地连接于多个所述第二安装孔中的任一个。

作为本发明提供的方向盘转向角度检测系统的可选方案，所述第一支腿上设置有第一滑轨，所述左锁紧轴上设置有与所述第一滑轨滑动配合的第一滑块，所述第一滑块上设置有第一锁定件，所述第一锁定件与所述第一滑块螺纹连接，并能够与所述第一滑轨抵接；所述第二支腿上设置有第二滑轨，所述右锁紧轴上设置有与所述第一滑轨滑动配合的第二滑块，所述第二滑块上设置有第二锁定件，所述第二锁定件与所述第二滑块螺纹连接，并能够与所述第二滑轨抵接。

作为本发明提供的方向盘转向角度检测系统的可选方案，所述检测装置还包括主控制器和无线通信模块，所述主控制器通过所述无线通信模块与所述角度传感器通信。

作为本发明提供的方向盘转向角度检测系统的可选方案，所述检测装置还包括电源模块和充电模块，所述电源模块用于对所述角度传感器、所述主控制器和所述无线通信模块进行供电，所述充电模块用于对所述电源模块进行充电。

作为本发明提供的方向盘转向角度检测系统的可选方案，所述检测装置还包括液晶屏，所述液晶屏与所述主控制器电连接。

第二方面，本发明还提供了一种方向盘转向角度检测方法，采用上述的方向盘转向角度检测系统，包括以下步骤：

当车辆驶入检测位置时，移动装置将检测装置移动至预设位置，供驾驶员在不下车的情况下取用检测装置；

通过电动锁紧组件驱动前锁紧轴与方向盘的前端轮圈内侧卡紧；

调节左锁紧轴在第一支腿上的安装位置，调节右锁紧轴在第二支腿上的安装位置，使得左锁紧轴和右锁紧轴分别能够与方向盘的下侧轮辐卡紧；

通过角度传感器检测方向盘的转向角度；

调整好检测装置的水平及零点位置，按照检测规范将车辆前轮进行摆正调整；

检测完成后，将检测装置放置于移动装置上，移动装置将检测装置移动至初始位置。

本发明的有益效果为：

本发明提供的方向盘转向角度检测系统及检测方法，首先，当车辆驶入检测位置时，移动装置将检测装置移动至预设位置，供驾驶员在不下车的情况下取用检测装置；其次，通过电动锁紧组件驱动前锁紧轴与方向盘的前端轮圈内侧卡紧；然后，调节左锁紧轴在第一支腿上的安装位置，调节右锁紧轴在第二支腿上的安装位置，使得左锁紧轴和右锁紧轴分别能够与方向盘的下侧轮辐卡紧；然后，通过角度传感器检测方向盘的转向角度；然后，调整好检测装置的水平及零点位置，按照检测规范将车辆前轮进行摆正调整；最后，检测完成后，将检测装置放置于移动装置上，移动装置将检测装置移动至初始位置。本发明提供的方向盘转向角度检测系统及检测方法，操作方便，检测效率高，检测精度高，适用于多种车型的方向盘检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的方向盘转向角度检测系统的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的方向盘转向角度检测系统中检测装置在一视角下的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的方向盘转向角度检测系统中检测装置在另一视角下的结构示意图。

图中：

1-检测装置；2-移动装置；

11-壳体；12-前锁紧轴；13-第一支腿；131-第一安装孔；14-第二支腿；141-第二安装孔；15-左锁紧轴；16-右锁紧轴；17-液晶屏；18-支架；

21-支撑架；22-滑座；23-托臂；24-竖向驱动组件；25-竖向轨道；26-水平驱动组件；27-水平轨道。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本实施例提供一种方向盘转向角度检测系统，操作方便，检测效率高，检测精度高，适用于多种车型的方向盘检测。该方向盘转向角度检测系统包括检测装置1以及用于将检测装置1移动至预设位置的移动装置2，检测装置1包括壳体11、角度传感器、电动锁紧组件、前锁紧轴12、第一支腿13、第二支腿14、左锁紧轴15和右锁紧轴16，角度传感器设置于壳体11内，电动锁紧组件、第一支腿13和第二支腿14分别可转动设置于壳体11上。左锁紧轴15安装位置可调地设置于第一支腿13上，右锁紧轴16安装位置可调地设置于第二支腿14上，角度传感器用于检测方向盘的转向角度，电动锁紧组件用于驱动前锁紧轴12与方向盘的轮圈抵接，左锁紧轴15和右锁紧轴16分别与方向盘的轮辐抵接。

首先，当车辆驶入检测位置时，移动装置2将检测装置1移动至预设位置，供驾驶员在不下车的情况下取用检测装置1；其次，通过电动锁紧组件驱动前锁紧轴12与方向盘的前端轮圈内侧卡紧；然后，调节左锁紧轴15在第一支腿13上的安装位置，调节右锁紧轴16在第二支腿14上的安装位置，使得左锁紧轴15和右锁紧轴16分别能够与方向盘的下侧轮辐卡紧；然后，通过角度传感器检测方向盘的转向角度；然后，调整好检测装置1的水平及零点位置，按照检测规范将车辆前轮进行摆正调整；最后，检测完成后，将检测装置1放置于移动装置2上，移动装置2将检测装置1移动至初始位置。

可选地，移动装置2包括支撑架21、滑座22和托臂23，滑座22高度可调地设置于支撑架21上，托臂23水平位置可调地设置于滑座22上，托臂23用于放置检测装置1。壳体11上还设置有支架18，支架18用于与托臂23可拆卸连接。通过调节滑座22在支撑架21上的高度，将托臂23和检测装置1调整至适宜驾驶员取放的高度，通过调节托臂23在滑座22上的水平位置，进而将检测装置1调整至适宜驾驶员取放的水平位置，使得驾驶员无需下车，即可在车上取放检测装置1，操作方便，效率高。

可选地，移动装置2还包括竖向驱动组件24，支撑架21上设置有竖向轨道25，滑座22与竖向轨道25滑动配合，竖向驱动组件24用于驱动滑座22在竖向轨道25上移动。竖向驱动组件24可以是电机驱动的滚珠丝杠副，承载能力强。

可选地，移动装置2还包括水平驱动组件26，滑座22上设置有水平轨道27，托臂23与水平轨道27滑动配合，水平驱动组件26用于驱动托臂23在水平轨道27上移动。水平驱动组件26可以是直线电机，直线电机的动子和定子无机械连接(无刷)，直线电机系统可以是磁轨动或推力线圈动。用推力线圈运动的电机，推力线圈的重量和负载比很小。用磁轨运动的电机，不仅要承受负载，还要承受磁轨质量，但无需线缆管理系统。相同的电磁力在旋转电机上产生力矩在直线电机产生直线推力作用。直线电机的形状可以是平板式U型槽式和管式，哪种构造最适合要看实际应用的规格要求和工作环境。

为适应多种车型的方向盘，可选地，第一支腿13上设置有多个第一安装孔131，左锁紧轴15上设置有第一紧固件，第一紧固件择一地连接于多个第一安装孔131中的任一个；第二支腿14上设置有多个第二安装孔141，右锁紧轴16上设置有第二紧固件，第二紧固件择一地连接于多个第二安装孔141中的任一个。第一安装孔131和第二安装孔141可以分别是螺纹孔，第一紧固件和第二紧固件可以分别是螺栓。

可选地，第一支腿13上设置有第一滑轨，左锁紧轴15上设置有与第一滑轨滑动配合的第一滑块，第一滑块上设置有第一锁定件，第一锁定件与第一滑块螺纹连接，并能够与第一滑轨抵接；第二支腿14上设置有第二滑轨，右锁紧轴16上设置有与第一滑轨滑动配合的第二滑块，第二滑块上设置有第二锁定件，第二锁定件与第二滑块螺纹连接，并能够与第二滑轨抵接。第一锁定件和第二锁定件可以分别是螺栓，取材方便，旋拧即可完成锁紧和松开动作，操作方便。

可选地，检测装置1还包括主控制器和无线通信模块，主控制器通过无线通信模块与角度传感器通信。主控制器用于接收角度传感器获得的角度信息，并处理形成控制信息和提示信息等，无线通信模块与主控制器连接，用于输出主控信息至终端设备，或传递终端设备的指令信息至主控制器；无线通信模块与终端设备连接，用于在终端设备上显示接收的角度信息及控制信息。

为提高检测装置1的便携性，可选地，检测装置1还包括电源模块和充电模块，电源模块用于对角度传感器、主控制器和无线通信模块进行供电，充电模块用于对电源模块进行充电。电源模块可以设置在壳体11内，充电模块可以设置在移动装置2上，检测装置1处于未使用状态时，检测装置1放置在移动装置2上，通过充电模块对电源模块进行充电。充电模块可以采用无线充电技术，也可以采用有线充电技术，在此不作限定。充电模块具备充满自动断电功能，提高安全性，延长使用寿命。

可选地，检测装置1还包括液晶屏17，液晶屏17与主控制器电连接。液晶屏17用于显示传感器模块所采集的角度信息、电池电量及标定警告提示等，方便驾驶员直观地查看测量数据。

本实施例提供的方向盘转向角度检测系统，配备有液晶屏17，具备实时显示方向盘偏角数据、电池电量及标定警告提示；配备有充电模块，满足即放即充电需求；便于安装并适用于多种车型的方向盘，并且利用无线通信的方式减少布线，移动装置2根据车辆型号自动检测驾驶员位置并保证检测时驾驶员无需下车拿取检测装置1；通过检测装置1的按键及无线通讯功能实现与其他设备的操作或干预工作，操作方便，效率高。

本实施例还提供一种方向盘转向角度检测方法，采用上述的方向盘转向角度检测系统，包括以下步骤：

当车辆驶入检测位置时，移动装置2将检测装置1移动至预设位置，供驾驶员在不下车的情况下取用检测装置1；

通过电动锁紧组件驱动前锁紧轴12与方向盘的前端轮圈内侧卡紧；

调节左锁紧轴15在第一支腿13上的安装位置，调节右锁紧轴16在第二支腿14上的安装位置，使得左锁紧轴15和右锁紧轴16分别能够与方向盘的下侧轮辐卡紧；

通过角度传感器检测方向盘的转向角度；

调整好检测装置1的水平及零点位置，按照检测规范将车辆前轮进行摆正调整；

检测完成后，将检测装置1放置于移动装置2上，移动装置2将检测装置1移动至初始位置。

具体地，检测开始时，检测装置1放置在移动装置2的托臂23上，当车辆驶入检测位置后，移动装置2会根据不同的车型数据通过竖向驱动组件24和水平驱动组件26对检测装置1的位置进行调整，以使检测装置1能达到驾驶员不下车就能正好拿到的预设位置。

驾驶员拿取检测装置1后，驾驶员按照操作规范通过检测装置1的控制电动锁紧组件驱动前锁紧轴12与方向盘的轮圈抵接，左锁紧轴15和右锁紧轴16分别与方向盘的轮辐抵接，利用三角稳定原理实现三点定位，确保检测装置1固定稳固不晃动。

调整好检测装置1的水平及零点位置，然后按照检测规范将车辆前轮(转向轮)进行摆正调整。车轮摆正的过程需要转动方向盘，角度传感器通过在检测过程中实时变化并将变化值传给主控制器并用液晶屏17显示出来，主控制器再通过无线通讯上传各项角度值给终端设备，然后终端设备根据上传的各项角度数据进行算法分析，通过液晶屏17显示出方向盘是否需要进行调整。

当车辆前轮完成摆正时，若此时方向盘转角偏差过大而超出标准范围，则需要调整，司机进行方向盘的重新安装操作即可。如果车辆配备液辅助转向系统(EPS)，检测装置1可将测得的方向盘零位发送到相关的终端设备。

方向盘转角检测时可通过检测装置1上的按键进行复位、暂停、继续、检测项目选择等操作。若无需调整则测试完毕或通过检测装置1上的按键进行后续检测。

待测试完成后驾驶员松开前锁紧轴12、左锁紧轴15和右锁紧轴16，并按正确姿势把检测装置1放置于移动装置2上，实现放置充电，同时在放置设定时间后液晶屏17会变暗达到节电目的，在充电完成后充电模块断开输入，不再给电源模块充电。

本实施例提供的方向盘转向角度检测方法，操作方便，检测效率高，检测精度高，适用于多种车型的方向盘检测。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种方向盘转向角度检测系统，其特征在于，包括检测装置(1)以及用于将所述检测装置(1)移动至预设位置的移动装置(2)，所述检测装置(1)包括壳体(11)、角度传感器、电动锁紧组件、前锁紧轴(12)、第一支腿(13)、第二支腿(14)、左锁紧轴(15)和右锁紧轴(16)，所述角度传感器设置于所述壳体(11)内，所述电动锁紧组件、所述第一支腿(13)和所述第二支腿(14)分别可转动设置于所述壳体(11)上，所述左锁紧轴(15)安装位置可调地设置于所述第一支腿(13)上，所述右锁紧轴(16)安装位置可调地设置于所述第二支腿(14)上，所述角度传感器用于检测方向盘的转向角度，所述电动锁紧组件用于驱动所述前锁紧轴(12)与所述方向盘的轮圈抵接，所述左锁紧轴(15)和所述右锁紧轴(16)分别与所述方向盘的轮辐抵接。

2.根据权利要求1所述的方向盘转向角度检测系统，其特征在于，所述移动装置(2)包括支撑架(21)、滑座(22)和托臂(23)，所述滑座(22)高度可调地设置于所述支撑架(21)上，所述托臂(23)水平位置可调地设置于所述滑座(22)上，所述托臂(23)用于放置所述检测装置(1)。

3.根据权利要求2所述的方向盘转向角度检测系统，其特征在于，所述移动装置(2)还包括竖向驱动组件(24)，所述支撑架(21)上设置有竖向轨道(25)，所述滑座(22)与所述竖向轨道(25)滑动配合，所述竖向驱动组件(24)用于驱动所述滑座(22)在所述竖向轨道(25)上移动。

4.根据权利要求2所述的方向盘转向角度检测系统，其特征在于，所述移动装置(2)还包括水平驱动组件(26)，所述滑座(22)上设置有水平轨道(27)，所述托臂(23)与所述水平轨道(27)滑动配合，所述水平驱动组件(26)用于驱动所述托臂(23)在所述水平轨道(27)上移动。

5.根据权利要求1所述的方向盘转向角度检测系统，其特征在于，所述第一支腿(13)上设置有多个第一安装孔(131)，所述左锁紧轴(15)上设置有第一紧固件，所述第一紧固件择一地连接于多个所述第一安装孔(131)中的任一个；所述第二支腿(14)上设置有多个第二安装孔(141)，所述右锁紧轴(16)上设置有第二紧固件，所述第二紧固件择一地连接于多个所述第二安装孔(141)中的任一个。

6.根据权利要求1所述的方向盘转向角度检测系统，其特征在于，所述第一支腿(13)上设置有第一滑轨，所述左锁紧轴(15)上设置有与所述第一滑轨滑动配合的第一滑块，所述第一滑块上设置有第一锁定件，所述第一锁定件与所述第一滑块螺纹连接，并能够与所述第一滑轨抵接；所述第二支腿(14)上设置有第二滑轨，所述右锁紧轴(16)上设置有与所述第一滑轨滑动配合的第二滑块，所述第二滑块上设置有第二锁定件，所述第二锁定件与所述第二滑块螺纹连接，并能够与所述第二滑轨抵接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方向盘转向角度检测系统，其特征在于，所述检测装置(1)还包括主控制器和无线通信模块，所述主控制器通过所述无线通信模块与所述角度传感器通信。

8.根据权利要求7所述的方向盘转向角度检测系统，其特征在于，所述检测装置(1)还包括电源模块和充电模块，所述电源模块用于对所述角度传感器、所述主控制器和所述无线通信模块进行供电，所述充电模块用于对所述电源模块进行充电。

9.根据权利要求7所述的方向盘转向角度检测系统，其特征在于，所述检测装置(1)还包括液晶屏(17)，所述液晶屏(17)与所述主控制器电连接。

10.一种方向盘转向角度检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的方向盘转向角度检测系统，包括以下步骤：

当车辆驶入检测位置时，移动装置(2)将检测装置(1)移动至预设位置，供驾驶员在不下车的情况下取用检测装置(1)；

通过电动锁紧组件驱动前锁紧轴(12)与方向盘的前端轮圈内侧卡紧；

调节左锁紧轴(15)在第一支腿(13)上的安装位置，调节右锁紧轴(16)在第二支腿(14)上的安装位置，使得左锁紧轴(15)和右锁紧轴(16)分别能够与方向盘的下侧轮辐卡紧；

通过角度传感器检测方向盘的转向角度；

调整好检测装置(1)的水平及零点位置，按照检测规范将车辆前轮进行摆正调整；

检测完成后，将检测装置(1)放置于移动装置(2)上，移动装置(2)将检测装置(1)移动至初始位置。

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