[发明专利]一种非接触式油箱油量检测装置及方法

说明书

本发明涉及工程车辆油箱参数检测技术领域，具体涉及一种非接触式油箱油量检测装置及方法，包括燃油油箱；包括CCD镜头及圆锥管；所述圆锥管固定于燃油油箱内部底部中央处；圆锥管上下垂直贯穿，且上大下小；其侧壁上开设有尺寸一致的孔洞；所述CCD镜头的顶部通过陀螺仪固定于燃油油箱顶部，且CCD镜头正对圆锥管的上方；所述CCD镜头配置有环形光源。本发明在检测油箱内的剩余燃油量时，避免了传统液位检测时滑片触头产生的接触电阻对燃油油位信号造成的影响，也避免了滑动变阻器的滑片灵敏度不高的影响，只根据圆锥管内燃油面积的数据采集与处理，从而得到燃油油箱剩余油量体积，大大提高了油箱油量数据检测的准确度与精度。

技术领域

本发明涉及工程车辆油箱参数检测技术领域，具体涉及一种非接触式油箱油量检测装置及方法。

背景技术

在工程车辆使用中，车辆驾驶员通过车辆油箱内的油位传感器得知燃油的剩余量，从而判断车辆继续行驶的里程数，目前现有技术在油箱油位检测方面，传统的通常采用可变电阻式液位传感器，其相当于一个滑动变阻器，在此滑动变阻器的滑片上连接有浮子，浮子漂浮在油箱内的燃油液面上，随液面的高低而发生上下移动，从而带动与其相连的滑动变阻器上来回滑动，通过采集滑动变阻器变化的电阻值，得知汽车油箱内的剩余燃油量，并将其显示在组合仪表上，其中油箱内燃油液面的平稳状态对油量监测的准确性具有较大影响，而且传统的油箱液位检测方法存在读数误差较大、精度低、稳定性不高、使用寿命短等问题。由于某些工程车选用较大容量的油箱，所以当油量变化很小时，其表现在液位上的位移便更为微小，更加难以察觉；

因此提高油箱油量数据检测的准确度及精度是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例克服油箱油量读取精度低的现状，提供了一种非接触式油箱油量检测方法和装置，能有效提高油箱油量数据检测的准确度及精度。传统的可变电阻式液位传感器误差约在±3％，而本发明选用CCD镜头作为主要测量依据，对燃油量检测精度可提高至±1％以内，大大提高了检测精度及准确度。

本发明的技术方案在于：

一种非接触式油箱油量检测装置，包括燃油油箱；包括CCD镜头及圆锥管；

所述圆锥管固定于燃油油箱内部底部中央处；圆锥管上下垂直贯穿，且上大下小；其侧壁上开设有尺寸一致的孔洞；

所述CCD镜头的顶部通过陀螺仪固定于燃油油箱顶部，且CCD镜头正对圆锥管的上方；

所述CCD镜头配置有环形光源。

一种非接触式油箱油量检测方法，使用如上所述非接触式油箱油量检测装置，检测过程如下：

燃油油箱长度M，宽度N；

圆锥管上端直径D；下端直径d，半径R；底角β，其中高度L；圆锥管锥度为(D-d)/L；圆锥角2α；

(一)当车辆处于水平停止状态时，燃油油箱的油位保持水平无波动状态时，圆锥管内为圆形；

CCD镜头采集圆锥管内圆形图像信息得到圆形液面的半径为r，进而获得剩余燃油高度h，从而最终获得剩余燃油油箱剩余燃油量；

具体过程为：

剩余燃油高度

燃油油箱剩余燃油量V₀＝N·M·h。

(二)当车辆停止于斜坡或有倾角的地方时，所述燃油油箱的油位处于倾斜无波动状态时，圆锥管2内为椭圆形；

CCD镜头采集圆锥管内椭圆形图像信息，获得该椭圆形的长轴a及短轴b，低水位点B及高水位点C，定义过低水位点B的母线长f，定义高水位点C的母线长e，不规则部分体积V₃的计算过程为：

其中：R₁、R₂分别表示低水位点B和高水位点C到圆锥管中心轴的距离；

因故cotα＝-tanβ，sinα＝-cosβ

上式变换为：