[发明专利]基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器

说明书

本发明公开了一种基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，包括传感器主体和反射板；传感器主体与ECAS系统气囊的进气通路连接，传感器主体包括激光发射探头和激光接收模块；反射板安装于气囊内部底面，位于激光发射探头和激光接收模块的正下方；本发明采用激光雷达测距原理有效地测量气囊绝对高度信息，以表征汽车车架高度，其测量过程发生于封闭气囊内部空间，具有测量精度高、使用寿命长和可靠性好等特点；同时，该高度传感器结构简单，装配过程无需标定环节，具有更高的装配效率和易维护性。

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器。

背景技术

近年来，随着汽车电子行业的迅速发展，汽车电子控制系统已成为汽车中不可或缺的重要一环。汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源头，对外界物理量如温度、压力、位置、高度、加速度等进行实时准确地测量，其性能已成为衡量汽车电子控制系统水平的关键因素。相比于现代小型乘用车，商用车载荷更大，运行强度更高，但其汽车电子控制系统的发展水平却相对落后。尤其地，商用车悬架系统的发展状况与现有需求不匹配程度较高。目前，电子控制悬架系统(ECAS)已逐渐成为商用车电子控制系统研发的热点。作为ECAS系统的关键部件之一，高性能的高度传感器目前仍然存在工艺结构复杂，生产成本高昂，且对进口的依赖程度较高的问题，自主研发高性能新型汽车高度传感器具有重要意义。

目前，现有的高度传感器大多通过测量车身和下悬臂或减震器下支架的上下方向距离的相对位移量得到车身高度信息。显然，根据其测量相对位移的原理，在安装传感器时需要对每个传感器进行准确的标定调试，此举不仅引入了较高的人工成本，也降低了整车装配的效率。而且，从技术原理来看，现有的高度传感器大多采用霍尔效应、磁阻效应、电磁感应效应等原理，并且直接安装于车底悬架上。由于汽车运行时车底环境较为恶劣，且电磁环境较为复杂，由上述原理制成的高度传感器的使用寿命、稳定性和可靠性等性能面临一定的挑战。目前，上述现有高度传感器为保证足够的相关性能，其制作工艺较为复杂，成本较高。此外，其附属的复杂联动机械机构在机械传动过程中存在损失比，引入了额外的测量误差，制约了高度传感器的测量精度。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提出一种基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，通过测量气囊内部空间的绝对高度表征汽车车架高度。相比于现有的高度传感器，本发明所设计的高度传感器具有原理简单、寿命长、集成度高、稳定性好、精度高的特点，且其免标定的安装过程提升了装配效率，降低装配的人工成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于气囊内激光雷达测距的汽车高度传感器，包括传感器主体和反射板；所述传感器主体与ECAS系统气囊的进气通路连接，所述传感器主体包括激光发射探头和激光接收模块；所述反射板安装于气囊内部底面，位于激光发射探头和激光接收模块的正下方；通过激光雷达测量气囊内部绝对高度，从而得到车架高度。

进一步地，所述反射板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。

进一步地，所述进气通路可以为气囊当前使用的进气口，也可以为独立于当前使用的进气口的额外进气通路。

进一步地，所述传感器主体中的激光发射探头、激光接收模块与气囊顶端的高度足以避开激光测距盲区。

进一步地，所述传感器主体还包括压力传感器、电路板和信号输送端子；

所述激光发射探头、激光接收模块和压力传感器固定在所述电路板的下表面，所述信号输送端子固定在所述电路板的上表面；

所述激光发射探头用于发射激光光束，所述激光接收模块用于采集被反射板反射的激光光束，计算得到探头表面和反射板之间的高度值；所述压力传感器用于采集气囊内的气压值；