CN203216450U - 一种方向盘转角信息采集*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方向盘转角信息采集***，用于计算方向盘的转角大小及转角方向，包括信号发生装置、鉴相单元以及转角信息处理单元。信号发生装置，包括两个脉冲信号发生器，用于检测方向盘的转动以产生两路脉冲信号，并将所述脉冲信号发送给该鉴相单元，所述两路脉冲信号的频率相同但存在一相位差，其中一路脉冲信号的相位领先于另一路脉冲信号。鉴相单元，连接于所述信号发生装置，用于接收所述脉冲信号，根据两路脉冲信号的相位顺序和脉冲频率，获取两路鉴相信号。转角信息处理单元，连接于该鉴相单元，能够接收该鉴相单元输出的两路鉴相信号，根据两路鉴相信号是交变脉冲或直流信号判断转角方向，并根据鉴相信号的脉冲数目计算转角大小。

Description

一种方向盘转角信息采集***

技术领域

本实用新型涉及电子测量技术领域，特别涉及一种方向盘转角信息采集***。

背景技术

随着汽车业的发展，交通安全问题也变得越来越受人们关注。为了研究驾驶人的安全运行问题以及考虑试验时驾驶人自身的安全性，当前使用较普遍的方法是以驾驶模拟器作为研究平台，利用各种传感器来采集驾驶人驾驶行为的各种表征参数。

驾驶人的驾驶操作行为主要是对方向盘、加速踏板、制动踏板以及离合器的操作。为了研究驾驶人对方向盘的操作行为，通常采用方向盘转角大小、转角方向、转角速度等参数来反映驾驶人对方向盘的操作行为。

目前在驾驶模拟器专业测量领域内，有高精度的转角传感器来采集转角信息，其采集的数据能够达到很高的精度，但是价格非常高，增加了开发成本，不利于广泛应用。而价格较为低廉的转角传感器的采集精度较低。因此，使用转角传感器，难以同时满足成本和性能的需要。

发明内容

本实用新型提供一种方向盘转角信息采集***，以达到使用较低的成本得到较高的测量灵敏度的功效。

本实用新型公开了一种方向盘转角信息采集***，该***用于计算方向盘的转角大小及转角方向，该***包括信号发生装置、鉴相单元以及转角信息处理单元。

该信号发生装置，包括两个脉冲信号发生器，用于检测方向盘的转动以产生两路脉冲信号，并将所述脉冲信号发送给鉴相单元，所述两路脉冲信号的频率相同但存在一相位差，其中一路脉冲信号的相位领先于另一路脉冲信号；该鉴相单元，连接于所述信号发生装置，用于接收所述脉冲信号，根据两路脉冲信号的相位顺序和脉冲频率，获取两路鉴相信号；该转角信息处理单元，连接于所述鉴相单元，能够接收所述鉴相单元输出的两路鉴相信号，根据两路鉴相信号是交变脉冲或直流信号判断转角方向，并根据鉴相信号的脉冲数目计算转角大小。

其中，当方向盘转动方向改变时，原本领先于另一路脉冲信号的一路脉冲信号滞后于另一路脉冲信号；所述两路鉴相信号，当其中一路鉴相信号为交变脉冲信号时，另一路鉴相信号为直流信号。

其中，该信号发生装置，进一步包括能够被方向盘带动而转动的圆盘以及间隔地设置在圆盘侧面的多个磁柱；所述信号发生装置的两个脉冲信号发生器分别包括一个能够感测所述磁柱的霍尔传感器，所述霍尔传感器临近圆盘侧面且正对磁柱地固定，两霍尔传感器的排列方向平行于圆盘的切线方向。

其中，所述多个磁柱均为尺寸相等的圆柱形，且相邻两个磁柱之间的间隔相等。

其中，所述霍尔传感器，为开关型霍尔效应传感器，两个输入端分别连接5V电源和地，输出端输出脉冲信号；该信号发生装置，进一步包括一个第一旁路电容，该第一旁路电容一端连接5V电源一端接地；所述脉冲信号发生器，分别进一步包括一个第二旁路电容和一个上拉电阻；所述第二旁路电容，一端连接于霍尔传感器的输出端，另一端接地；所述上拉电阻，一端连接于5V电源，另一端连接于霍尔传感器的输出端。

其中，所述脉冲信号发生器，分别进一步包括一个发光二极管；所述发光二极管分别与一个分压电阻串联，且发光二极管与分压电阻形成的串联支路，一端连接于霍尔传感器的输出端，另一端连接于5V电源。

其中，所述脉冲信号发生器，进一步分别包括一个反向器；所述反向器，分别串联于霍尔传感器的输出端，用于将所述霍尔传感器输出的信号反向后发送给鉴相单元。

其中，所述鉴相单元，包括D触发器、异或门电路和第一与门电路和第二与门电路；该D触发器，具有时钟输入端、数据输入端、第一输出端和第二输出端，时钟输入端和数据输入端分别接入一路脉冲信号，第一输出端连接于第一与门电路的一个输入端，第二输出端连接于第二与门电路的一个输入端；该异或门电路，具有两个输入端和一个输出端，两个输入端分别接入一路脉冲信号，输出端连接于第一与门电路的一个输入端和第二与门电路的一个输入端；该第一与门电路，输入端分别连接该异或门电路的输出端和该D触发器的第一输出端，输出信号为一路鉴相信号；该第二与门电路，输入端分别连接该异或门电路的输出端和该D触发器的第二输出端，输出信号为一路鉴相信号。

其中，该转角信息处理单元包括运算装置和脉冲计数装置；该脉冲计数装置，接收两路鉴相信号，记录所述鉴相信号脉冲的上升沿的跳变次数；所述运算装置，根据鉴相单元中输出的鉴相信号相位差计算转角方向，根据该脉冲计数装置统计的次数计算转角大小。

其中，该***进一步包括转角信息存储单元，该转角信息存储单元连接于该转角信息处理单元，接收并保存该转角信息处理单元计算得到的转角大小及转角方向。

本实用新型实施例的有益效果是：通过两个脉冲信号发生器产生两路脉冲；通过鉴相单元分析两路脉冲的相位顺序和脉冲频率，产生两路鉴相信号；由转角信息处理单元根据鉴相信号计算转角大小和判断转角方向。使用信号频率计算转角的大小，使用鉴相信号是交变脉冲或直流信号判断转角方向，可以保证测量精度，同时不需要高精度的单个角度传感器，降低了制造成本。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***的框图；

图2为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***的信号发生装置的示意图；

图3为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***的信号发生装置的电路图；

图4为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***的鉴相单元和转角信息处理单元的电路图；

图5（a）为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***当方向盘左转时霍尔传感器的输出信号示意图；

图5（b）为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***当方向盘右转时霍尔传感器的输出信号示意图；

图6（a）为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***当方向盘左转时鉴相单元的信号流示意图；

图6（b）为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***当方向盘左转时鉴相单元的信号流示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步的详细描述。

图1为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***的框图。该***用于计算方向盘的转角大小及转角方向，该***包括信号发生装置100、鉴相单元200以及转角信息处理单元300。

该信号发生装置100，包括两个脉冲信号发生器110、120，用于当方向盘转动时产生两路脉冲信号，并将所述脉冲信号发送给鉴相单元200，所述两路脉冲信号的频率相同且存在一相位差，其中一路脉冲信号的相位领先于另一路脉冲信号。该鉴相单元200，连接于信号发生装置100，用于接收脉冲信号，根据两路脉冲信号的相位顺序和脉冲频率，获取两路鉴相信号。该转角信息处理单元300，连接于该鉴相单元200，能够接收该鉴相单元200输出的两路鉴相信号，根据两路鉴相信号是交变脉冲或直流信号判断转角方向，并根据鉴相信号的脉冲数目计算转角大小。

其中，当方向盘转动方向改变时，原本相位领先于另一路脉冲信号的一路脉冲信号相位会滞后于另一路脉冲信号，因此，方向盘转动方向改变时，两路脉冲信号的相位顺序也发生改变。两路鉴相信号，当其中一路鉴相信号为交变脉冲信号时，另一路鉴相信号为直流信号，当转角方向改变时，由于两路脉冲信号的相位顺序发生改变，因此各鉴相信号的形态发生改变，即由交变脉冲信号改变为直流信号，由直流信号改变为交变脉冲信号。通过判断鉴相信号的形态可以判断转角的方向，通过脉冲数目可以计算转角大小。可以通过预设单个脉冲对应的角度以及统计得到的脉冲的数目，获得转角的大小。

本实施例之中，转角信息处理单元300包括运算装置320和脉冲计数装置310。脉冲计数装置310，接收两路鉴相信号，记录所述鉴相信号的脉冲的上升沿的跳变次数，换言之，脉冲计数装置310可以统计鉴相信号的脉冲数目。运算装置320，根据两路鉴相信号是交变脉冲或直流信号，判断转角方向；根据脉冲计数装置记录的次数，计算转角大小。

本实施例之中的方向盘转角信息采集***进一步包括转角信息存储单元400，转角信息存储单元400连接于该转角信息处理单元300，接收并保存该转角信息处理单元300计算得到的转角大小及转角方向。本实施例之中的转角信息处理单元300可以是单片机，转角信息存储单元400可以是上位机，如计算机等。

图2为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***的信号发生装置的示意图。其中，该信号发生装置100，进一步包括能够被方向盘带动而转动的圆盘以及间隔地设置在圆盘侧面的多个磁柱；所述两个脉冲信号发生器110、120临近该圆盘侧面，正对磁柱设置，且分别包括一个能够感测所述磁柱的霍尔传感器，所述霍尔传感器临近圆盘侧面且正对磁柱地固定，两霍尔传感器的排列方向平行于圆盘的切线方向。霍尔传感器通过感测磁柱的靠近、远离等运动，可以生成脉冲信号。

较佳地，所述多个磁柱均为尺寸相等的圆柱形，且相邻两个磁柱之间的间隔相等。

较佳地，需要令两个霍尔传感器产生的脉冲信号之间的相位差小于各脉冲信号在一个脉冲周期之中高电平所占的相位和低电平所占的相位，因此当转角方向改变时，本实施例之中的霍尔传感器A产生的脉冲信号的上升沿所对应的霍尔传感器B产生的脉冲信号的相位不同，进一步能够保证鉴相单元输出的两路鉴相信号分别为直流信号和交变脉冲信号而不会有误测。

其中，所述霍尔传感器，为开关型霍尔效应传感器，两个输入端分别连接5V电源和地，输出端输出为脉冲信号。使用开关型霍尔效应传感器，可以便于进行数字处理。

图3为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***的信号发生装置的电路图。该信号发生装置，进一步包括一个第一旁路电容，该第一旁路电容一端连接5V电源一端接地，能够用于抑制外部噪声。所述脉冲信号发生器除了包括霍尔传感器之外，分别进一步包括一个第二旁路电容和一个上拉电阻，能够用于抑制元器件内部的时钟噪声，所述第二旁路电容，一端连接于霍尔传感器的输出端，另一端接地；所述上拉电阻，一端连接于5V电源，另一端连接于霍尔传感器的输出端。

脉冲信号发生器，分别进一步包括一个发光二极管；所述发光二极管分别与一个分压电阻串联，且发光二极管与分压电阻形成的串联支路，一端连接于霍尔传感器的输出端，另一端连接于5V电源。发光二极管通过分压电阻，正极接高电平负极接霍尔传感器的输出端。通过设置发光二极管，能够实时显示信号发生装置的工作状态，具体地，当方向盘转动时，正常工作状态下的霍尔传感器会输出脉冲信号导致发光二极管闪烁，如果发光二极管不闪烁，则信号发生装置存在故障，需要排除故障。

其中，所述脉冲信号发生器，进一步分别包括一个反向器。反向器分别连接于霍尔传感器的输出端，用于将所述霍尔传感器输出的信号反向后发送给鉴相单元。实际电路中，可以根据鉴相单元的设计确定是否需要设置反向器。本实施例之中，霍尔传感器检测到磁柱时输出0V低电平，因此如果鉴相单元使用了上升沿D触发器，则通过设置反向器，可以改变D触发器接收到的信号的跳转方向，当转角较小时，提高测量精度。

图4为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***的鉴相单元和转角信息处理单元的电路图。本实施例之中，该鉴相单元200，包括D触发器、异或门电路和第一与门电路和第二与门电路，能够接收信号发生装置100输出的两路脉冲信号，输出两路鉴相信号。转角信息处理单元300以单片机的形式实现，通过接口PT0和PT1，接收两路鉴相信号。

其中，D触发器，具有时钟输入端CLK、数据输入端D、第一输出端Q和第二输出端

接收信号发生装置100输出的两路脉冲信号，时钟输入端和数据输入端分别接入一路脉冲信号，第一输出端连接于第一与门电路的一个输入端，第二输出端连接于第二与门电路的一个输入端。该异或门电路，具有两个输入端和一个输出端，接收信号发生装置100输出的两路脉冲信号，两个输入端分别接入一路脉冲信号，输出端连接于第一与门电路的一个输入端和第二与门电路的一个输入端。本实施例之中的D触发器为边沿D触发器，更具体地，为上升沿D触发器。通过时钟输入端CLK的脉冲边沿，对应数据输入端D的电平，第一输出端Q和第二输出端

一路输出高电平，一路输出低电平。异或门电路输出信号为脉冲，信号的交变频率为输入脉冲信号的交变频率的两倍。

第一与门电路，输入端分别连接该异或门电路的输出端和该D触发器的第一输出端，输出信号为一路鉴相信号。该第二与门电路，输入端分别连接该异或门电路的输出端和该D触发器的第二输出端，输出信号为一路鉴相信号。因为第一输出端Q和第二输出端

的输出电平，一路为高电平，一路为低电平，因此两路鉴相信号的其中一路鉴相信号为脉冲信号，频率与该异或门电路的输出信号的频率相同，另一路鉴相信号为直流信号。

容易了解的是，当方向盘转动方向改变时，时钟输入端CLK和数据输入端D接收的信号的相位顺序改变，第一输出端Q和第二输出端的输出电平也发生改变，两路鉴相信号的形态改变。因此，两路鉴相信号的形态反映了转角的方向。

异或门电路输出信号的频率为输入的脉冲信号频率的两倍，因此鉴相信号的脉冲数目对应于异或门电路输出信号的脉冲数目，进一步反映了信号发生装置100产生的脉冲信号的脉冲数目以及转角大小。若令设置在圆盘侧面的磁柱的数目为N，则检测到鉴相信号的每一个脉冲，对应的转角大小为360/（2*N）。

由上所述可知，通过本实用新型的信号发生装置100和鉴相单元200的配合，得到的鉴相信号，反映了方向盘转角的方向和转角大小。

图5（a）为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***当方向盘左转时霍尔传感器的输出信号示意图；图5（b）为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***当方向盘右转时霍尔传感器的输出信号示意图。图6（a）为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***当方向盘左转时鉴相单元的信号流示意图；图6（b）为本实用新型较佳实施例提供的一种方向盘转角信息采集***当方向盘左转时鉴相单元的信号流示意图。本实施例之中，两个霍尔传感器产生的脉冲信号之中：一个脉冲周期之中高电平所占的相位和低电平所占的相位相等，或者说占空比为1/2。

更具体地，以下的说明，将本实用新型的***应用于方向盘转角方向和大小的测量，更详细地解释说明实现方案。

圆盘同轴套接在方向盘的转向柱上，其可以随着方向盘的转动而同步转动。脉冲信号发生器设置在一个采集板上，采集板临近该圆盘的侧面固定，与圆盘之间有较小的间距，例如与圆盘侧面之间的间距为5mm。脉冲信号发生器可以实时感应圆盘的转动状况，从而对当前的方向盘的转动信息进行采集并以数字电压脉冲信号的形式输出。本实施例中，所述圆盘为一内圆直径为20mm，外圆直径为76mm，厚度为12mm的塑料圆盘，圆盘外圆圆周的中心线上依次固定着60个小磁柱，每个磁柱的直径为2mm，两两小磁柱圆心之间的间距为4mm。圆盘同轴套接在方向盘的转向立柱上，随着方向盘的转动而同步转动。采集板将霍尔传感器固定在圆盘侧边，不能与圆盘发生相对运动。

本实施例之中的霍尔传感器为A3144霍尔传感器；固定在离采集板左边沿大约40mm，临近圆盘侧面且正对磁柱地固定，两霍尔传感器的排列方向平行于圆盘的切线方向、垂直于圆盘的转轴方向。当圆盘上的磁柱转动而靠近两个霍尔传感器时，霍尔传感器输出0V低电平；否则霍尔传感器输出5V高电平。所以随着圆盘的转动，两个霍尔传感器就会输出电平高低变化的数字电压信号

和

较佳地，A3144霍尔传感器是Allegro MicroSystems公司生产的宽温、开关型霍尔效应传感器，其工作温度范围可达-40℃-150℃，具有尺寸小、稳定性好、灵敏度高等特点。

由图3可知，A3144霍尔传感器的工作电压为5V，A、B两个传感器的输出端分别接入反向器74HC04的输入端，传感器根据所感应的磁柱输出的脉冲信号经过反向器后输出脉冲信号PA和PB。为了抑制外部噪声和元器件内部的时钟噪声，在5V电源与地之间接入一个容量为100nf的第一旁路电容，在每个传感器的输出端与地之间接入一个容量为10nf的第二旁路电容。由于A3144霍尔传感器的输出端是OC门，因此需要在每个传感器的输出端和电源端之间连接一个10k的上拉电阻。为了实时显示电路的工作状态，在每个传感器的输出端接入一个发光二极管。

由图5（a）和图5（b）可知，由于圆盘上的小磁柱是间隔分布的，因此当驾驶人转动方向盘时，霍尔传感器可以间断性和周期性地感应到圆盘上的磁柱。当感应到磁柱时，霍尔传感器就输出低电平；感应不到磁柱时，则霍尔传感器就输出高电平。当方向盘向左转动时，传感器A先感应到小磁柱，所以A先输出低电平，然后B再输出低电平，的相位超前

的相位。同理，当方向盘向右转动时，传感器B先感应到磁柱，所以B先输出低电平，然后A再输出低电平，

的相位落后

的相位。

由图4、图6（a）和图6（b）可知，脉冲PA、PB分别接入鉴相电路中的D触发器74HC74和异或门电路74HC86，然后将74HC74和74HC86的输出端分别与2个与门电路74HC08的输入端相连。2个74HC08的输出端分别接入单片机的PT0，PT1端口。

将脉冲PA、PB接入鉴相电路后，如果PA的相位超前于PB的相位，则D触发器74HC74的输出端Q持续输出高电平，

持续输出低电平。反之，如果PA的相位落后于PB的相位，则D触发器74HC74的输出端Q持续输出低电平，

持续输出高电平。而74HC86为异或门电路，当输入端的脉冲为不同电平时其才输出高电平。74HC08为与门电路，只有当输入端的脉冲都为高电平时才输出高电平。因此，当方向盘向左转动时，只有74HC08的6脚有0V和5V交变的数字电压脉冲信号PA'输出，且脉冲信号PA'的交变频率为脉冲信号PA的交变频率的两倍，而74HC08的8脚输出的数字电压脉冲信号PB'则持续为0V低电平。同理，当方向盘向右转动时，只有74HC08的8脚有0V和5V交变的数字电压脉冲信号PB'输出，且脉冲信号PB'的交变频率为脉冲信号PB的交变频率的两倍，而74HC08的6脚输出的数字电压脉冲信号PA'则持续为0V低电平。

脉冲信号PA'和PB'输出端分别与单片机的PT0接口和PT1接口相连接，单片机开始对脉冲的上升沿跳变次数进行计数，因此PT0接口只对方向盘向左转动时的脉冲跳变次数进行计数，跳变值记为N_T0，PT1接口只对方向盘向右转动时的脉冲跳变次数进行计数，跳变值记为N_T1，则方向盘的转角大小θ为：

θ＝θ_per*(N_T0-N_T1)＝3*(N_T0-N_T1)

当θ值为正值时，说明方向盘向左运动，当θ值为负值时，则说明方向盘为向右运动。本实施例之中，转角信息处理单元300以freescale单片机MC9S12XS128的形式实现，通过串口通讯协议RS232与转角信息存储单元400相连接，从而实时地计算得出方向盘的转动角度及转动方向，并将处理结果通过串口通讯协议RS232发送给转角信息存储单元

转角信息存储单元400为一上位机，实时接收和存储转角信息处理单元300所传送的转角信息，以用于后期对驾驶人的操作行为数据的分析处理。

使用本实施例的方向盘转角信息采集***而实现方向盘转角信息采集的步骤，包括：***启动后，两脉冲信号发生器检测方向盘的转动，输出两路脉冲信号并将所述脉冲信号发送给鉴相单元，所述两路脉冲信号的频率相同但存在一相位差，其中一路脉冲信号的相位领先于另一路脉冲信号；鉴相单元接收两路脉冲信号，根据两路脉冲信号的相位顺序和脉冲频率向转角信息处理单元发送两路鉴相信号，一路鉴相信号为交变脉冲且该交变脉冲的高低电平交变频率为所述脉冲信号的交变频率的两倍，另一路鉴相信号为直流信号；转角信息处理单元接收两路鉴相信号，根据两路鉴相信号是交变脉冲或直流信号判断转角方向，并根据鉴相信号的脉冲数目计算转角大小。

更具体地，当***启动时，霍尔传感器进入工作状态，当驾驶人操纵驾驶模拟器上的方向盘时，同轴套接在转向柱上的圆盘也随之同步转动，霍尔传感器实时感应随着方向盘的转动而同步转动的圆盘上的磁柱，并相应的输出两路0V低电平和5V高电平交变的数字电压脉冲信号

和

两路脉冲信号经过反向器反向后输出与脉冲信号

相反的脉冲信号PA和PB；将脉冲信号PA和PB传送给鉴相单元，根据驾驶人转动方向盘的方向和角度，输出高低电平交变频率两倍于PA或PB的脉冲信号PA'或PB'；将鉴相单元输出的PA'和PB'脉冲信号分别输入MC9S12XS128单片机的PT0和PT1接口进行分析处理，单片机接收脉冲信号后，采用定时中断的方式分别记录PT0和PT1接口接收的脉冲信号上升沿的跳变次数。根据跳变的次数结合相应的算法进行计算后，得到方向盘的转动角度大小和转动方向±θ；同时单片机将计算得到的方向盘转角信息通过串口通讯协议RS232传送至上位机进行存储，用于进一步的数据处理；定时检测***是否断电，如果***断电，则流程结束；否则传感器继续采集方向盘转角信息，如此往复循环，从而达到实时采集驾驶人操作时的方向盘的转角方向和转角大小的目的。

本实用新型的实施例具有以下的优点：

（一）通过两个脉冲信号发生器所产生的脉冲信号的相位顺序关系反映转角方向，保证了测量精度；

（二）通过两个脉冲信号发生器所产生的脉冲信号的交变频率反映转角大小，而不使用昂贵的高精度角度传感器，降低了成本；

（三）采用数字电路设计，整体***的稳定性和抗干扰性好；

（四）通过设置发光二极管，能够实时显示信号发生装置的工作状态，及时检测、排除故障。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种方向盘转角信息采集***，其特征在于：该***用于计算方向盘的转角大小及转角方向，该***包括信号发生装置、鉴相单元以及转角信息处理单元；

该信号发生装置，包括两个脉冲信号发生器，用于检测方向盘的转动以产生两路脉冲信号，并将所述脉冲信号发送给鉴相单元，所述两路脉冲信号的频率相同但存在一相位差，其中一路脉冲信号的相位领先于另一路脉冲信号；

该鉴相单元，连接于所述信号发生装置，用于接收所述脉冲信号，根据两路脉冲信号的相位顺序和脉冲频率，获取两路鉴相信号；

该转角信息处理单元，连接于所述鉴相单元，能够接收鉴相单元输出的两路鉴相信号，根据两路鉴相信号是交变脉冲或直流信号判断转角方向，并根据鉴相信号的脉冲数目计算转角大小。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，

该信号发生装置，进一步包括能够被方向盘带动而转动的圆盘以及间隔地设置在圆盘侧面的多个磁柱；

所述信号发生装置的两个脉冲信号发生器分别包括一个能够感测所述磁柱的霍尔传感器，所述霍尔传感器临近圆盘的侧面且正对磁柱地固定，两霍尔传感器的排列方向平行于圆盘的切线方向。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，

所述多个磁柱均为尺寸相等的圆柱形，且相邻两个磁柱之间的间隔相等。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，

所述霍尔传感器，为开关型霍尔效应传感器，两个输入端分别连接5V电压和地，输出端输出为脉冲信号；

该信号发生装置，进一步包括一个第一旁路电容，该第一旁路电容一端连接高电平一端接地；

所述脉冲信号发生器，分别进一步包括一个第二旁路电容和一个上拉电阻；

所述第二旁路电容，一端连接于霍尔传感器的输出端，另一端接地；所述上拉电阻，一端连接于5V电源，另一端连接于霍尔传感器的输出端。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，

所述脉冲信号发生器，分别进一步包括一个发光二极管；

所述发光二极管分别与一个分压电阻串联，且发光二极管与分压电阻形成的串联支路，一端连接于霍尔传感器的输出端，另一端连接于5V电源。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，

所述脉冲信号发生器，进一步分别包括一个反向器；

所述反向器，分别串联于霍尔传感器的输出端，用于将所述霍尔传感器输出的信号反向后发送给鉴相单元。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的***，其特征在于，

该鉴相单元，包括D触发器、异或门电路和第一与门电路和第二与门电路；

该D触发器，具有时钟输入端、数据输入端、第一输出端和第二输出端，时钟输入端和数据输入端分别接入一路脉冲信号，第一输出端连接于第一与门电路的一个输入端，第二输出端连接于第二与门电路的一个输入端；

该异或门电路，具有两个输入端和一个输出端，两个输入端分别接入一路脉冲信号，输出端连接于第一与门电路的一个输入端和第二与门电路的一个输入端；

该第一与门电路，输入端分别连接该异或门电路的输出端和该D触发器的第一输出端，输出信号为一路鉴相信号；

该第二与门电路，输入端分别连接该异或门电路的输出端和该D触发器的第二输出端，输出信号为一路鉴相信号。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，

该转角信息处理单元包括运算装置和脉冲计数装置；

该脉冲计数装置，接收两路鉴相信号，记录所述鉴相信号脉冲的上升沿跳变次数；

所述运算装置，根据两路鉴相信号是交变脉冲或直流信号，判断转角方向；根据脉冲计数装置记录的次数，计算转角大小。

9.根据权利要求1至6任一权利要求所述的***，其特征在于，

该***进一步包括转角信息存储单元，该转角信息存储单元连接于该转角信息处理单元，接收并保存该转角信息处理单元计算得到的转角大小及转角方向。

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