[发明专利]基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器

权利要求书

1.一种基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，其特征在于，包括传感器主体（01）和反射板（04）；

所述传感器主体（01）与ECAS系统气囊（03）的进气通路连接，所述传感器主体（01）包括激光发射探头（09）、激光接收模块（08）、压力传感器（07）、电路板（06）和信号输送端子（05）；所述激光发射探头（09）、激光接收模块（08）和压力传感器（07）固定在所述电路板（06）的下表面，所述信号输送端子（05）固定在所述电路板（06）的上表面；

所述激光发射探头（09）用于发射激光光束，所述激光接收模块（08）用于采集被反射板（04）反射的激光光束，计算得到探头表面和反射板（04）之间的高度值；所述压力传感器（07）用于采集气囊（03）内的气压值；

所述电路板（06）包括微处理器、信号预处理模块和电源模块；所述信号预处理模块对激光接收模块（08）和压力传感器（07）采集的高度值和气压值进行调理放大和模数转换之后，将其发送给微处理器；所述微处理器根据气囊内部的气压值对高度值进行校正，将校正后的高度值通过信号输送端子（05）传输到ECAS系统悬架ECU；

所述反射板（04）安装于气囊内部底面，位于激光发射探头（09）和激光接收模块（08）的正下方；通过激光雷达测量气囊内部绝对高度，从而得到车架高度。

2.根据权利要求1所述的基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，其特征在于，所述反射板（04）为碗形反射板或者锥形反射板，材质为钼或硅，用于提高激光光束的反射质量。

3.根据权利要求1所述的基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，其特征在于，所述进气通路可以为气囊（03）当前使用的进气口（02），也可以为独立于当前使用的进气口（02）的额外进气通路。

4.根据权利要求1所述的基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，其特征在于，所述传感器主体（01）中的激光发射探头（09）、激光接收模块（08）与气囊（03）顶端的高度足以避开激光测距盲区。

5.根据权利要求1所述的基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，其特征在于，所述电路板（06）为上下双层结构，其下层电路板的下表面固定激光发射探头（09）、激光接收模块（08）和压力传感器（07），上层电路板的上表面固定信号输送端子（05），所述信号预处理模块设置在下层电路板，所述微处理器和电源模块设置在上层电路板。

6.根据权利要求1所述的基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，其特征在于，根据气囊（03）内部的气压值和对高度值进行校正，具体如下：

（1）计算气囊内部气压值条件下的空气折射率，其中为校正系数，为气囊内部气压值；

（2）求得校正后的光速，其中为真空中的光速；

（3）求得校正后的高度值，其中表示微处理器接收的校正前的高度值。

7.根据权利要求1所述的基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，其特征在于，所述微处理器对校正后的高度值进行高斯滤波，用于消除汽车行驶过程中气囊（03）径向抖动所引发的高度测量误差，从而提高高度测量精度和稳定性。

8.根据权利要求1所述的基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，其特征在于，该汽车高度传感器与ECAS系统悬架ECU的通信可通过CAN、PWM、SPI、LIN等协议进行。