CN112539693B - 汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 - Google Patents
汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112539693B CN112539693B CN202011301446.XA CN202011301446A CN112539693B CN 112539693 B CN112539693 B CN 112539693B CN 202011301446 A CN202011301446 A CN 202011301446A CN 112539693 B CN112539693 B CN 112539693B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- sampling
- change rate
- determining
- length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 314
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 249
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 29
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 26
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 19
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 9
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract description 43
- 230000008569 process Effects 0.000 description 25
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 15
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 5
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 5
- 101150117538 Set2 gene Proteins 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 101150055297 SET1 gene Proteins 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
本发明公开了汽车的车身高度检测装置、方法和汽车，该装置包括：采样单元，按设定采样周期，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，得到充放电时间，作为样本数据；控制单元，在设定采样周期内，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，记为n；并在所述数据长度内确定前m个采样数据的平均值；其中，n、m均为正整数，且m小于或等于n；将第m+1个采样数据与所述平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度。该方案，提高电感式高度传感器对汽车的车身高度测量的检测精度。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体涉及汽车的车身高度检测装置、方法和汽车，尤其涉及一种基于趋势预判的传感器数据采集装置、方法和汽车。
背景技术
相关方案中，用于车身高度的测量的高度传感器主要有电感式、霍尔电压式、电流式的高度传感器。由于线束过长会使电压式和电流式高度传感器的信号产生严重的衰减，所以，对于车身较长的商用车，多数采用电感式高度传感器来测量车身高度。
但是，对于电感式高度传感器，量程在几mH到上百mH，其角度(高度)对应的电感量变化量都比较小，采样精度要求达到0.1mH(约1‰～5‰)。高度传感器数据的可靠性，是直接用来控制车身高度与车身姿态的基础，即电感量的快速和准确采集、数据的稳定、可靠性，显得极为重要。
电感式高度传感器的电感量高精度测定，对车身高度的控制与车身姿态设计极为重要，其采样的快速性、准确性与所采集数据的稳定性直接决定了控制的精确度。对于电感式高度传感器的电感量的测量，测量精度稳定性与测量实时性，往往是相悖的。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供汽车的车身高度检测装置、方法和汽车，以解决电感式高度传感器对汽车的车身高度测量的稳定性与实时性无法同步，影响了电感式高度传感器对汽车的车身高度测量的检测精度的问题，达到提高电感式高度传感器对汽车的车身高度测量的检测精度的效果。
本发明提供一种汽车的车身高度检测装置，包括：采样单元和控制单元；其中，所述采样单元，被配置为按设定采样周期，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，得到充放电时间，作为样本数据；所述控制单元，被配置为在设定采样周期内，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，记为n；并在所述数据长度内确定前m个采样数据的平均值；其中，n、m均为正整数，且m小于或等于n；将第m+1个采样数据与所述平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；其中，所述变化率，为第m+1个所述样本数据与所述平均值之间的差值与设定采样周期的比值；根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：供电电源、基准电源、比较模块和采集模块；其中，所述采样单元，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，包括：在所述供电电源发出激励的作用下，所述电感式高度传感器中的电感和电阻进行充放电，所述比较模块对所述电感两端的电压与所述参考电源提供的电压进行比较并输出比较结果的情况下，所述采集模块采集到自所述供电电源发出激励的时间至所述比较模块输出所述比较结果的时间之间的时间差，作为所述汽车的电感式高度传感器中电感的充放电时间。
在一些实施方式中，所述控制单元，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，包括：按以下公式确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度：
其中，n为最大数据长度，v为所述汽车的空气弹簧
高度升降的速度，T为采样周期，i为当前采样次数，Ri为第i次采样数据的所占权重，δ为设定目标允许偏差值。
在一些实施方式中，所述控制单元，确定前m个采样数据的平均值，包括：对前m个采样数据中每个数据分配设定权重，计算前m个采样数据的加权平均值。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，包括：确定所述变化率是否大于或等于第一设定值；若所述变化率大于或等于所述第一设定值，则在所述变化率的上升标志为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，并仍置所述变化率的上升标志为1；在所述变化率的上升标志不为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的上升标志为1；若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率小于或等于第二设定值的情况下，若所述变化率的下降标志为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为为1，并仍置所述变化率的下降为1；若所述变化率的下降标志不为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的下降标志为1；若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率大于第二设定值的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，还包括：在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1的情况下，从所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次和第2次的采样数据，之后继续将第m+2个采样数据与第3次至第m+1次的采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中增加第m+1次的采样数据，之后确定前m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与前m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次的采样数据、增加第m+1次的采样数据，之后确定第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度，包括：确定所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值；根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值，确定所述电感式高度传感器的电感值，并根据所述电感式高度传感器的电感值与所述汽车的电感式高度传感器的连接杆的长度确定所述汽车的车身高度。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种汽车，包括：以上所述的汽车的车身高度检测装置。
与上述汽车相匹配，本发明再一方面提供一种汽车的车身高度检测方法，包括：通过采样单元，按设定采样周期，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，得到充放电时间，作为样本数据；通过控制单元，在设定采样周期内，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，记为n；并在所述数据长度内确定前m个采样数据的平均值；其中，n、m均为正整数，且m小于或等于n；将第m+1个采样数据与所述平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；其中，所述变化率，为第m+1个所述样本数据与所述平均值之间的差值与设定采样周期的比值；根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：供电电源、基准电源、比较模块和采集模块；其中，通过采样单元，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，包括：在所述供电电源发出激励的作用下，所述电感式高度传感器中的电感和电阻进行充放电，所述比较模块对所述电感两端的电压与所述参考电源提供的电压进行比较并输出比较结果的情况下，所述采集模块采集到自所述供电电源发出激励的时间至所述比较模块输出所述比较结果的时间之间的时间差，作为所述汽车的电感式高度传感器中电感的充放电时间。
在一些实施方式中，通过控制单元，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，包括：按以下公式确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度：
其中，n为最大数据长度，v为所述汽车的空气弹簧高度升降的速度，T为采样周期，i为当前采样次数，Ri为第i次采样数据的所占权重，δ为设定目标允许偏差值。
在一些实施方式中，通过控制单元，确定前m个采样数据的平均值，包括：对前m个采样数据中每个数据分配设定权重，计算前m个采样数据的加权平均值。
在一些实施方式中，通过控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，包括：确定所述变化率是否大于或等于第一设定值；若所述变化率大于或等于所述第一设定值，则在所述变化率的上升标志为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，并仍置所述变化率的上升标志为1；在所述变化率的上升标志不为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的上升标志为1；若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率小于或等于第二设定值的情况下，若所述变化率的下降标志为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为为1，并仍置所述变化率的下降为1；若所述变化率的下降标志不为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的下降标志为1；若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率大于第二设定值的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n。
在一些实施方式中，通过控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，还包括：在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1的情况下，从所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次和第2次的采样数据，之后继续将第m+2个采样数据与第3次至第m+1次的采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中增加第m+1次的采样数据，之后确定前m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与前m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次的采样数据、增加第m+1次的采样数据，之后确定第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度。
在一些实施方式中，通过控制单元，根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度，包括：确定所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值；根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值，确定所述电感式高度传感器的电感值，并根据所述电感式高度传感器的电感值与所述汽车的电感式高度传感器的连接杆的长度确定所述汽车的车身高度。
由此，本发明的方案，通过基于测量电压充电常数电路，采集到不同电感量的不同充放电时间，捕捉到电感量微小变化量，作为采集数据；结合电控空气悬架高度的变化情况，采用数据长度自适应的队列式加权平均方法对采集数据进滤波；通过第m+1次采样得到的采集数据与前m次采样得到的采集数据的平均采集数据之间的变化率，对电感式高度传感器对汽车的车身高度测量的测量数据进行实时性和稳定性的自适应控制，提高电感式高度传感器对汽车的车身高度测量的检测精度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的汽车的车身高度检测装置的一实施例的结构示意图；
图2为本发明的汽车的一实施例的电控空气悬架的结构示意图，具体为车辆侧视图；
图3为采样电路的一实施例的结构示意图；
图4为采样电路的一实施例的工作原理示意图；
图5为自适应数据长度算法的流程示意图，具体是以斜率为例的自适应数据长度算法流程示意图；
图6为队列式加权平均数据处理的数据比例示意图；
图7为本发明的汽车的车身高度检测方法的一实施例的流程示意图；
图8为本发明的方法中根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度的一实施例的流程示意图；
图9为本发明的方法中确定所述汽车的车身高度的一实施例的流程示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
1-车架；2-车轮支架；3-车轮；4-空气弹簧；5-减振器；6-高度传感器；7-高度传感器连接杆；8-电磁阀；9-储气罐；10-高度控制单元ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)；11-气路；12-信号线路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。
根据本发明的实施例，提供了一种汽车的车身高度检测装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该汽车的车身高度检测装置可以包括：采样单元和控制单元。
其中，所述采样单元，被配置为按设定采样周期，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，得到充放电时间，作为样本数据。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：供电电源、基准电源、比较模块和采集模块(如主IC芯片)；所述供电电源的正极经所述电感式高度传感器中的电阻R后连接至比较模块的第一输入端，所述供电电源的负极和所述基准电源的负极经所述电感式高度传感器中的电感L后连接至比较模块的第一输入端，所述基准电源的正极连接至所述比较模块的第二输入端，所述比较模块的输出端连接至采集模块。
具体地，由采集模块(如主IC芯片)及其***电路组成信号采集模块；一个由比较器等电路组成的一个比较模块，由电阻和电感组成的RL电路，其中供电电源的电压U1以及用作基准电源的比较电压U2，供电电源的电压U1高于参考电源的电压U2。
其中，所述采样单元，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，包括：在所述供电电源发出激励的作用下，所述电感式高度传感器中的电感和电阻进行充放电，所述比较模块对所述电感两端的电压与所述参考电源提供的电压进行比较并输出比较结果的情况下，所述采集模块采集到自所述供电电源发出激励的时间至所述比较模块输出所述比较结果的时间之间的时间差，作为所述汽车的电感式高度传感器中电感的充放电时间。
具体地，供电电源U1给定阶跃信号，在该激励的作用下，RL回路中，电感两端的响应电压符合
的情况。采用该方式，可快速捕捉到不同电感量的不同充放电时间，从而获得电感量微小变化的差异，但由于电路电压会存在一定的抖动，造成比较模块在进行电压比较的时刻，充电时间存在上下波动的情况，因此需要对采集数据进行软件的消抖滤波处理。
所述控制单元，被配置为在设定采样周期内，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，记为n；并在所述数据长度内确定前m个采样数据的平均值；其中，n、m均为正整数，且m小于或等于n。
在一些实施方式中，所述控制单元，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，包括：所述控制单元，具体还被配置为按以下公式确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度：
其中，n为最大数据长度，v为所述汽车的空气弹簧高度升降的速度，T为采样周期，i为当前采样次数，Ri为第i次采样数据的所占权重，δ为设定目标允许偏差值。
具体地，由于采用加权平均值的数据处理方法，如果参与计算的数组过长，即n过大，会对数据造成失真，无法及时反应高度传感器数据，从而造成控制滞后；因此，需考虑n的最大取值范围。按照图2所示的例子，当控制单元ECU以开通、关断电磁阀的方式对空气弹簧进行充放气时，车身高度(即空气弹簧高度)升降的速度v与电磁阀通断时间(即占空比)相关，当主IC芯片以T的周期进行数据采样，数组数据长度为n时，其计算数据延迟了
因此，需在满足设定目标允许偏差值为δ的前提下，数据长度n的最大值
是根据悬架、空气弹簧等***特性和目标允许偏差得到的。其中，v为车身高度(即空气弹簧高度)升降的速度，T为采样周期，i为当前采样次数，n为数据长度，Ri为第i次采样数据的所占权重，δ为设定目标允许偏差值。
由此，通过结合车身高度所需精度要求及空气弹簧控制速度，自动调整参与计算的采样数组长度，达到车身高度调节的精度、速度可控。
在一些实施方式中，所述控制单元，确定前m个采样数据的平均值，包括：所述控制单元，具体还被配置为对前m个采样数据中每个数据分配设定权重，计算前m个采样数据的加权平均值。
具体地，数据长度自适应的队列式加权平均的数据处理方式，采样模块定期或者不定期地采集数据，IC芯片按照采样时间先后将数据进行队列式顺序排列，使用最新采样到的样本数n个(n为自然数，且n≥1)，再将每个数据分配一定权重，进行计算加权值。
比如：采集使用数据D1～Dn，Dn为最新采集数据，将这n个数据所占权重分配为R1～Rn，其中R1+R2+..Rn+..+Rn＝1且R1≤R2≤..Rn≤..≤Rn，最终得到滤波数据：
在该算法中，数组n的值是可变化的，其根据高度传感器的数值，自适应地增加或者减小。
所述控制单元，还被配置为确定第m+1个采样数据与所述平均值之间的变化率，即将第m+1个采样数据与所述平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；其中，所述变化率，为第m+1个所述样本数据与所述平均值之间的差值与设定采样周期的比值。
具体地，***开始工作后，主IC芯片使用最新数据m个值(D1～Dm，m≤n)，求出该数组的平均值
当主IC芯片采集到高度传感器新的数据后，计算数据变化率(如斜率km+1)，并根据变化率判断高度是否有上升或者下降趋势。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，包括：
所述控制单元，具体还被配置为确定所述变化率是否大于或等于第一设定值。
所述控制单元，具体还被配置为若所述变化率大于或等于所述第一设定值(如Kset1)，则在所述变化率的上升标志为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1(即m+1-2)，并仍置所述变化率的上升标志为1；在所述变化率的上升标志不为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的上升标志为1。
具体地，当新数据正变化率较大(斜率km+1≥Kset1)时，置上升标志UP＝1；当连续两次判断到新数据正变化率大，即判断高度有上升趋势，缩短计算数组长度，以便快速响应高度上升的变化。如在第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1大于或等于设定值Kset1的情况下，若所述变化率的上升标志为1，则使数据长度由L＝m缩短为L＝m+1-2，之后仍使所述变化率的上升标志为1；若所述变化率的上升标志不为1，则使数据长度L＝m+1，直至L＝n，之后仍使所述变化率的上升标志为1。
所述控制单元，具体还被配置为若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率小于或等于第二设定值(如Kset2)的情况下，若所述变化率的下降标志为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为为1，并仍置所述变化率的下降为1；若所述变化率的下降标志不为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的下降标志为1。
具体地，当新数据负变化率较大(斜率km+1≤Kset2)时，置下降标志DOWN＝1；当连续两次判断到新数据负变化率大，即判断高度有下降趋势，缩短计算数组长度，以便快速响应高度下降的变化。如在第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1小于设定值Kset1的情况下，若第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1小于或等于设定值Kset2，则在所述变化率的下降标志为1的情况下，使数据长度由L＝m缩短为L＝m+1-2，直至L＝1，之后仍使所述变化率的下降标志为1；在所述变化率的下降标志不为1的情况下，使数据长度L＝m+1，直至L＝n，之后仍使所述变化率的下降标志为1。
所述控制单元，具体还被配置为若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率大于第二设定值的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n。
具体地，当新数据变化率较小(斜率Kset2≤km+1≤Kset1)时，即判断高度无上升或者下降趋势时，则正常计入数组D1～Dm+1，直至n个数据样本(如果m+1>n，则按照队列的方式，D1～Dn的数据更新为D2～Dm+1；)，UP＝0，DOWN＝0，以便消除电路带来的抖动。如在第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1小于设定值Kset1的情况下，若第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1大于设定值Kset2，则使数据长度L＝m+1，直至L＝n。
由此，通过能够对采集数据进行消抖，实现数据采集的精度和平稳性的自适应切换控制，可以在不影响采集数据及时性的同时，有效提高稳定性。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，还包括以下任一种循环控制过程：
第一种循环控制过程：所述控制单元，具体还被配置为在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1的情况下，从所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次和第2次的采样数据，之后继续将第m+2个采样数据与第3次至第m+1次的采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；其中，所述变化率，为第m+1个所述样本数据与所述平均值之间的差值与设定采样周期的比值。
第二种循环控制过程：所述控制单元，具体还被配置为在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中增加第m+1次的采样数据，之后确定前m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与前m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度。
第三种循环控制过程：所述控制单元，具体还被配置为在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次的采样数据、增加第m+1次的采样数据，之后确定第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度。
具体地，当主IC芯片采集到高度传感器新的数据后，计算数据变化率，并根据变化率判断高度是否有上升或者下降趋势，循环执行。在高度传感器处于静态或者小范围内波动时，n的取值相对较大，保障数据稳定；在高度传感器处于动态变化，判断高度出现上升和下降时，n的取值相应减小，达到快速响应高度变化。
所述控制单元，还被配置为根据所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度。
具体地，通过针对电感量测量的改进，采用硬件电路进行采样并结合数据滤波的方式，提高了电路电感量的检测精度，在采集处理保障数据实时性和提高数据稳定性中实现自适应控制。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度，包括：
所述控制单元，具体还被配置为确定所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值。
所述控制单元，具体还被配置为根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值，确定所述电感式高度传感器的电感值，并根据所述电感式高度传感器的电感值与所述汽车的电感式高度传感器的连接杆的长度确定所述汽车的车身高度。
具体地，当主IC芯片采集到高度传感器新的数据后，计算数据变化率，并根据变化率判断高度是否有上升或者下降趋势，计算样本长度。计算完成样本数长度后，可得到数据长度自适应的数组。
由于供电电源的电压U1高于参考电源的电压U2，在电感电压u(t)下降的过程中，电压值可穿越过比较电压U2。当u(t)＝U2时，通过比较模块即可输出一个反相的电平，采集模块捕获该信号后，计算从激励开始到比较模块输出反相电平的时间t＝t1，即有
其中R是电路的电阻、t1是主IC采集的时间，U1、U2是设计电压，可得到电感L。
在一些例子中，本发明的方案提供的汽车的车身高度检测方案，也可以按设定采样周期，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，得到充放电时间，作为样本数据；根据所述汽车的车身高度的设定检测精度(如设定目标允许偏差值δ)、所述汽车的空气弹簧的控制速度(如汽车的空气弹簧高度升降的速度v)、以及第m+1次采样得到的所述样本数据与前m次采样得到的所述样本数据的平均值之间的变化率，确定有效样本数据；以及，根据所述有效样本数据，确定所述汽车的车身高度；其中，m为正整数。
可选地，确定有效样本数据，可以包括：根据所述汽车的车身高度的设定检测精度、以及所述汽车的空气弹簧的控制速度，初步确定对所述汽车的高度传感器中电感的充电时间进行采样的采样次数，作为初始样本数据长度(如所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度n)；根据每次采样得到的所述样本数据，对所述初始样本数据长度进行调整，得到有效样本数据长度(即有效数据长度)；确定所述有效样本数据长度内各样本数据的平均值，作为有效样本数据。
其中，根据每次采样得到的所述样本数据，对所述初始样本数据长度进行调整，包括：在当前采样次数为m的情况下，求取m个所述样本数据的加权平均值，得到平均值；m为正整数，且m小于或等于所述初始样本数据长度；采集第m+1个所述样本数据，确定第m+1个所述样本数据与所述平均样本数据之间的变化率，并根据所述变化率与设定值对所述初始样本数据长度进行调整；其中，所述变化率，为第m+1个所述样本数据与所述平均样本数据之间的差值与设定采样周期的比值。
可选地，确定汽车的车身高度，可以包括：根据所述有效样本数据，确定所述高度传感器中电感的电感量；根据所述电感量、以及所述汽车的高度传感器连接杆的长度，确定所述汽车的车身高度。
其中，电感值对应了电感式高度传感器的角度，角度结合连接杆(即摆杆)的长度可确定车身高度。
具体地，当主IC芯片采集到高度传感器新的数据后，计算数据变化率，并根据变化率判断高度是否有上升或者下降趋势，计算样本长度。计算完成样本数长度后，可得到数据长度自适应的数组。
由于供电电源的电压U1高于参考电源的电压U2，在电感电压u(t)下降的过程中，电压值可穿越过比较电压U2。当u(t)＝U2时，通过比较模块即可输出一个反相的电平，采集模块捕获该信号后，计算从激励开始到比较模块输出反相电平的时间t＝t1，即有
其中R是电路的电阻、t1是主IC采集的时间，U1、U2是设计电压，可得到电感L。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过基于测量电压充电常数电路，采集到不同电感量的不同充放电时间，捕捉到电感量微小变化量，作为采集数据；结合电控空气悬架高度的变化情况，采用数据长度自适应的队列式加权平均方法对采集数据进滤波；通过第m+1次采样得到的采集数据与前m次采样得到的采集数据的平均采集数据之间的变化率，对电感式高度传感器对汽车的车身高度测量的测量数据进行实时性和稳定性的自适应控制，提高电感式高度传感器对汽车的车身高度测量的检测精度。
根据本发明的实施例，还提供了对应于汽车的车身高度检测装置的一种汽车。该汽车可以包括：以上所述的汽车的车身高度检测装置。
在一些实施方式中，本发明的方案，提供一种感应式高度传感器的自适应采集方案，可以针对电感量测量的改进，通过一种硬件电路结合数据滤波的方法，提高了电路电感量的检测精度，在采集处理保障数据实时性和提高数据稳定性中实现自适应控制。
本发明的方案中，采样电路的硬件电路采用电感充放电的原理，结合软件数据滤波算法的计算，能够根据电路对电感充放电原理，采用对电压充电常数的测定，达到快速并精确测定电感量；能够对采集数据进行消抖，实现数据采集的精度和平稳性的自适应切换控制，可以在不影响采集数据及时性的同时，有效提高稳定性；还能够结合车身高度所需精度要求及空气弹簧控制速度，自动调整参与计算的采样数组长度，达到车身高度调节的精度、速度可控。
对于电感式高度传感器的数据测定，本发明的方案提出一种基于测量电压充电常数电路，可快速采集到不同电感量的不同充放电时间，捕捉到电感量微小变化量的方法；结合电控空气悬架高度的变化情况，采用数据长度自适应的队列式加权平均方法对采集数据进滤波，既达到采集电感量数据快速性，又能达到有效提高数据稳定性的效果。
下面结合图2至图6所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
图2为本发明的汽车的一实施例的电控空气悬架的结构示意图，具体为车辆侧视图。如图2所示，汽车的电控空气悬架，包括：车架1，车轮支架2，车轮3，空气弹簧4，减振器5，高度传感器6，高度传感器连接杆7，电磁阀8，储气罐9，10-高度控制单元ECU 10，气路11和信号线路12。
图3为采样电路的一实施例的结构示意图。
如图3所示，主要由三部分组成，第一部分主要是由采集模块(如主IC芯片)及其***电路组成信号采集模块；第二部分是一个由比较器等电路组成的一个比较模块，第三部分是由电阻和电感组成的RL电路，其中供电电源的电压U1以及用作基准电源的比较电压U2，供电电源的电压U1高于参考电源的电压U2。
图2中的高度传感器6、高度传感器连接杆7和高度控制单元ECU 10是检测车身高度的装置，其中高度控制单元ECU 10涵盖图3中的采集模块、比较模块以及电源U1、U2的控制部分，高度传感器6是图3中的电感L部分。本发明提出的一种有效数据长度自适应的队列式加权平均滤波算法，对电感式高度传感器的采样数据进行及时性与稳定性自适应滤波，进而保障空气悬架***的可靠运行与控制。
供电电源U1给定阶跃信号，在该激励的作用下，RL回路中，电感两端的响应电压符合
的情况。
图4为采样电路的一实施例的工作原理示意图。
如图4所示，由于供电电源的电压U1高于参考电源的电压U2，在电感电压u(t)下降的过程中，电压值可穿越过比较电压U2。当u(t)＝U2时，通过比较模块即可输出一个反相的电平，采集模块捕获该信号后，计算从激励开始到比较模块输出反相电平的时间t＝t1，即有
其中R是电路的电阻、t1是主IC采集的时间，U1、U2是设计电压，可得到电感L。
其中，电感电压下降，是在充放电过程中，在阶跃信号的充电下，电感两端电压是先跳变到高电压，再沿RL电路的指数变化下降。
采用该方式，可快速捕捉到不同电感量的不同充放电时间，从而获得电感量微小变化的差异，但由于电路电压会存在一定的抖动，造成比较模块在进行电压比较的时刻，充电时间存在上下波动的情况，因此需要对采集数据进行软件的消抖滤波处理。其中，放电时间也可能会存在抖动，但IC不处理电感放电时间段的情况。
图6为队列式加权平均数据处理的数据比例示意图。
本发明的方案提出一种数据长度自适应的队列式加权平均的数据处理方式，如图6所示，采样模块定期或者不定期地采集数据，IC芯片按照采样时间先后将数据进行队列式顺序排列，使用最新采样到的样本数n个(n为自然数，且n≥1)，再将每个数据分配一定权重，进行计算加权值。
比如：采集使用数据D1～Dn，Dn为最新采集数据，将这n个数据所占权重分配为R1～Rn，其中R1+R2+..Rn+..+Rn＝1且R1≤R2≤..Rn≤..≤Rn，最终得到滤波数据：
在该算法中，数组n的值是可变化的，其根据高度传感器的数值，自适应地增加或者减小。
在高度传感器处于静态或者小范围内波动时，n的取值相对较大，保障数据稳定；在高度传感器处于动态变化，判断高度出现上升和下降时，n的取值相应减小，达到快速响应高度变化。
由于采用加权平均值的数据处理方法，如果参与计算的数组过长，即n过大，会对数据造成失真，无法及时反应高度传感器数据，从而造成控制滞后；因此，需考虑n的最大取值范围。按照图2所示的例子，当控制单元ECU以开通、关断电磁阀的方式对空气弹簧进行充放气时，车身高度(即空气弹簧高度)升降的速度v与电磁阀通断时间(即占空比)相关，当主IC芯片以T的周期进行数据采样，数组数据长度为n时，其计算数据延迟了
因此，需在满足设定目标允许偏差值为δ的前提下，数据长度n的最大值
是根据悬架、空气弹簧等***特性和目标允许偏差得到的。
其中，v为车身高度(即空气弹簧高度)升降的速度，T为采样周期，i为当前采样次数，n为数据长度，Ri为第i次采样数据的所占权重，δ为设定目标允许偏差值。
图5为自适应数据长度算法的流程示意图，具体是以斜率为例的自适应数据长度算法流程示意图。如图5所示，自适应数据长度算法的流程，可以包括：
步骤1、***开始工作后，主IC芯片使用最新数据m个值(D1～Dm，m≤n)，求出该数组的平均值
步骤2、当主IC芯片采集到高度传感器新的数据后，计算数据变化率(该变化率包括但不限于斜率、微分、微商等，以下以斜率作为变化程度进行判断为例进行示例性说明)，并根据变化率判断高度是否有上升或者下降趋势：
可选地，当新数据正变化率较大(斜率km+1≥Kset1)时，置上升标志UP＝1；当连续两次判断到新数据正变化率大，即判断高度有上升趋势，缩短计算数组长度，以便快速响应高度上升的变化。
具体地，在第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1大于或等于设定值Kset1的情况下，若所述变化率的上升标志为1，则使数据长度由L＝m缩短为L＝m+1-2，之后仍使所述变化率的上升标志为1；若所述变化率的上升标志不为1，则使数据长度L＝m+1，直至L＝n，之后仍使所述变化率的上升标志为1。
可选地，当新数据负变化率较大(斜率km+1≤Kset2)时，置下降标志DOWN＝1；当连续两次判断到新数据负变化率大，即判断高度有下降趋势，缩短计算数组长度，以便快速响应高度下降的变化。
具体地，在第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1小于设定值Kset1的情况下，若第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1小于或等于设定值Kset2，则在所述变化率的下降标志为1的情况下，使数据长度由L＝m缩短为L＝m+1-2，直至L＝1，之后仍使所述变化率的下降标志为1；在所述变化率的下降标志不为1的情况下，使数据长度L＝m+1，直至L＝n，之后仍使所述变化率的下降标志为1。
可选地，当新数据变化率较小(斜率Kset2≤km+1≤Kset1)时，即判断高度无上升或者下降趋势时，则正常计入数组D1～Dm+1，直至n个数据样本(如果m+1>n，则按照队列的方式，D1～Dn的数据更新为D2～Dm+1；)，UP＝0，DOWN＝0，以便消除电路带来的抖动。
具体地，在第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1小于设定值Kset1的情况下，若第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1大于设定值Kset2，则使数据长度L＝m+1，直至L＝n。
计算完成样本数长度后，可得到数据长度自适应的数组。
步骤3、循环执行步骤1和步骤2。
其中，判断上升或者下降趋势，所使用的次数，可以是2次、3次及多次的计算斜率结果，需要结合***具体参数做出调整。
由于本实施例的汽车所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过基于测量电压充电常数电路，可快速采集到不同电感量的不同充放电时间，捕捉到电感量微小变化量的方法；结合电控空气悬架高度的变化情况，采用数据长度自适应的队列式加权平均方法对采集数据进滤波，既达到采集电感量数据快速性，又能达到有效提高数据稳定性的效果。
根据本发明的实施例，还提供了对应于汽车的一种汽车的车身高度检测方法，如图7所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该汽车的车身高度检测方法可以包括：步骤S110至步骤S140。
在步骤S110处，通过采样单元，按设定采样周期，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，得到充放电时间，作为样本数据。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：供电电源、基准电源、比较模块和采集模块(如主IC芯片)；所述供电电源的正极经所述电感式高度传感器中的电阻R后连接至比较模块的第一输入端，所述供电电源的负极和所述基准电源的负极经所述电感式高度传感器中的电感L后连接至比较模块的第一输入端，所述基准电源的正极连接至所述比较模块的第二输入端，所述比较模块的输出端连接至采集模块。
具体地，由采集模块(如主IC芯片)及其***电路组成信号采集模块；一个由比较器等电路组成的一个比较模块，由电阻和电感组成的RL电路，其中供电电源的电压U1以及用作基准电源的比较电压U2，供电电源的电压U1高于参考电源的电压U2。
其中，步骤S110中通过采样单元，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样的具体过程，包括：在所述供电电源发出激励的作用下，所述电感式高度传感器中的电感和电阻进行充放电，所述比较模块对所述电感两端的电压与所述参考电源提供的电压进行比较并输出比较结果的情况下，所述采集模块采集到自所述供电电源发出激励的时间至所述比较模块输出所述比较结果的时间之间的时间差，作为所述汽车的电感式高度传感器中电感的充放电时间。
具体地，供电电源U1给定阶跃信号，在该激励的作用下，RL回路中，电感两端的响应电压符合
的情况。采用该方式，可快速捕捉到不同电感量的不同充放电时间，从而获得电感量微小变化的差异，但由于电路电压会存在一定的抖动，造成比较模块在进行电压比较的时刻，充电时间存在上下波动的情况，因此需要对采集数据进行软件的消抖滤波处理。
在步骤S120处，通过控制单元，在设定采样周期内，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，记为n；并在所述数据长度内确定前m个采样数据的平均值；其中，n、m均为正整数，且m小于或等于n。
在一些实施方式中，步骤S120中通过控制单元，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度的具体过程，包括：所述控制单元，具体还被配置为按以下公式确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度：
其中，n为最大数据长度，v为所述汽车的空气弹簧高度升降的速度，T为采样周期，i为当前采样次数，Ri为第i次采样数据的所占权重，δ为设定目标允许偏差值。
具体地，由于采用加权平均值的数据处理方法，如果参与计算的数组过长，即n过大，会对数据造成失真，无法及时反应高度传感器数据，从而造成控制滞后；因此，需考虑n的最大取值范围。按照图2所示的例子，当控制单元ECU以开通、关断电磁阀的方式对空气弹簧进行充放气时，车身高度(即空气弹簧高度)升降的速度v与电磁阀通断时间(即占空比)相关，当主IC芯片以T的周期进行数据采样，数组数据长度为n时，其计算数据延迟了
因此，需在满足设定目标允许偏差值为δ的前提下，数据长度n的最大值
是根据悬架、空气弹簧等***特性和目标允许偏差得到的。其中，v为车身高度(即空气弹簧高度)升降的速度，T为采样周期，i为当前采样次数，n为数据长度，Ri为第i次采样数据的所占权重，δ为设定目标允许偏差值。
由此，通过结合车身高度所需精度要求及空气弹簧控制速度，自动调整参与计算的采样数组长度，达到车身高度调节的精度、速度可控。
在一些实施方式中，步骤S120中通过控制单元，确定前m个采样数据的平均值的具体过程，包括：所述控制单元，具体还被配置为对前m个采样数据中每个数据分配设定权重，计算前m个采样数据的加权平均值。
具体地，数据长度自适应的队列式加权平均的数据处理方式，采样模块定期或者不定期地采集数据，IC芯片按照采样时间先后将数据进行队列式顺序排列，使用最新采样到的样本数n个(n为自然数，且n≥1)，再将每个数据分配一定权重，进行计算加权值。
比如：采集使用数据D1～Dn，Dn为最新采集数据，将这n个数据所占权重分配为R1～Rn，其中R1+R2+..Rn+..+Rn＝1且R1≤R2≤..Rn≤..≤Rn，最终得到滤波数据：
在该算法中，数组n的值是可变化的，其根据高度传感器的数值，自适应地增加或者减小。
在步骤S130处，通过控制单元，还确定第m+1个采样数据与所述平均值之间的变化率，即将第m+1个采样数据与所述平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；其中，所述变化率，为第m+1个所述样本数据与所述平均值之间的差值与设定采样周期的比值。
具体地，***开始工作后，主IC芯片使用最新数据m个值(D1～Dm，m≤n)，求出该数组的平均值
当主IC芯片采集到高度传感器新的数据后，计算数据变化率(如斜率km+1)，并根据变化率判断高度是否有上升或者下降趋势。
在一些实施方式中，步骤S130中通过控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度的具体过程，可以参见以下示例性说明。
下面结合图8所示本发明的方法中根据所述偏离量确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S130中根据所述偏离量确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度的具体过程，可以包括：步骤S210至步骤S240。
步骤S210，通过控制单元，确定所述变化率是否大于或等于第一设定值。
步骤S220，通过控制单元，若所述变化率大于或等于所述第一设定值(如Kset1)，则在所述变化率的上升标志为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，并仍置所述变化率的上升标志为1；在所述变化率的上升标志不为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的上升标志为1。
具体地，当新数据正变化率较大(斜率km+1≥Kset1)时，置上升标志UP＝1；当连续两次判断到新数据正变化率大，即判断高度有上升趋势，缩短计算数组长度，以便快速响应高度上升的变化。如在第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1大于或等于设定值Kset1的情况下，若所述变化率的上升标志为1，则使数据长度由L＝m缩短为L＝m+1-2，之后仍使所述变化率的上升标志为1；若所述变化率的上升标志不为1，则使数据长度L＝m+1，直至L＝n，之后仍使所述变化率的上升标志为1。
步骤S230，通过控制单元，若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率小于或等于第二设定值(如Kset2)的情况下，若所述变化率的下降标志为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为为1，并仍置所述变化率的下降为1；若所述变化率的下降标志不为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的下降标志为1。
具体地，当新数据负变化率较大(斜率km+1≤Kset2)时，置下降标志DOWN＝1；当连续两次判断到新数据负变化率大，即判断高度有下降趋势，缩短计算数组长度，以便快速响应高度下降的变化。如在第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1小于设定值Kset1的情况下，若第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1小于或等于设定值Kset2，则在所述变化率的下降标志为1的情况下，使数据长度由L＝m缩短为L＝m+1-2，直至L＝1，之后仍使所述变化率的下降标志为1；在所述变化率的下降标志不为1的情况下，使数据长度L＝m+1，直至L＝n，之后仍使所述变化率的下降标志为1。
步骤S240，通过控制单元，若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率大于第二设定值的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n。
具体地，当新数据变化率较小(斜率Kset2≤km+1≤Kset1)时，即判断高度无上升或者下降趋势时，则正常计入数组D1～Dm+1，直至n个数据样本(如果m+1>n，则按照队列的方式，D1～Dn的数据更新为D2～Dm+1；)，UP＝0，DOWN＝0，以便消除电路带来的抖动。如在第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1小于设定值Kset1的情况下，若第m+1个数据与前m个数据的加权平均值之间的变化率km+1大于设定值Kset2，则使数据长度L＝m+1，直至L＝n。
由此，通过能够对采集数据进行消抖，实现数据采集的精度和平稳性的自适应切换控制，可以在不影响采集数据及时性的同时，有效提高稳定性。
在一些实施方式中，步骤S130中通过控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度的具体过程，还包括以下任一种循环控制过程：
第一种循环控制过程：所述控制单元，具体还被配置为在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1的情况下，从所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次和第2次的采样数据，之后继续将第m+2个采样数据与第3次至第m+1次的采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度。
第二种循环控制过程：所述控制单元，具体还被配置为在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中增加第m+1次的采样数据，之后确定前m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与前m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度。
第三种循环控制过程：所述控制单元，具体还被配置为在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次的采样数据、增加第m+1次的采样数据，之后确定第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度。
具体地，当主IC芯片采集到高度传感器新的数据后，计算数据变化率，并根据变化率判断高度是否有上升或者下降趋势，循环执行。在高度传感器处于静态或者小范围内波动时，n的取值相对较大，保障数据稳定；在高度传感器处于动态变化，判断高度出现上升和下降时，n的取值相应减小，达到快速响应高度变化。
在步骤S140处，通过控制单元，还根据所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度。
具体地，通过针对电感量测量的改进，采用硬件电路进行采样并结合数据滤波的方式，提高了电路电感量的检测精度，在采集处理保障数据实时性和提高数据稳定性中实现自适应控制。
在一些实施方式中，步骤S140中通过控制单元，根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度的具体过程，可以参见以下示例性说明。
下面结合图9所示本发明的方法中确定所述汽车的车身高度的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S140中确定所述汽车的车身高度的具体过程，可以包括：步骤S310和步骤S320。
步骤S310，确定所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值。
步骤S320，根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值，确定所述电感式高度传感器的电感值，并根据所述电感式高度传感器的电感值与所述汽车的电感式高度传感器的连接杆的长度确定所述汽车的车身高度。
其中，电感值对应了电感式高度传感器的角度，角度结合连接杆(即摆杆)的长度可确定车身高度。
具体地，当主IC芯片采集到高度传感器新的数据后，计算数据变化率，并根据变化率判断高度是否有上升或者下降趋势，计算样本长度。计算完成样本数长度后，可得到数据长度自适应的数组。
由于供电电源的电压U1高于参考电源的电压U2，在电感电压u(t)下降的过程中，电压值可穿越过比较电压U2。当u(t)＝U2时，通过比较模块即可输出一个反相的电平，采集模块捕获该信号后，计算从激励开始到比较模块输出反相电平的时间t＝t1，即有
其中R是电路的电阻、t1是主IC采集的时间，U1、U2是设计电压，可得到电感L。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述汽车的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过采用电感充放电的原理，结合软件数据滤波算法的计算，能够根据电路对电感充放电原理，采用对电压充电常数的测定，达到快速并精确测定电感量，可以提高电感式高度传感器对汽车的车身高度测量的检测精度。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (13)
1.一种汽车的车身高度检测装置，其特征在于，包括：采样单元和控制单元；其中，
所述采样单元，被配置为按设定采样周期，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，得到充放电时间，作为采样数据；
所述控制单元，被配置为在设定采样周期内，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，记为n；并在所述最大数据长度内确定前m个采样数据的平均值；其中，n、m均为正整数，且m小于或等于n；
所述控制单元，将第m+1个采样数据与所述平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，包括：确定所述变化率是否大于或等于第一设定值；若所述变化率大于或等于所述第一设定值，则在所述变化率的上升标志为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，并仍置所述变化率的上升标志为1；在所述变化率的上升标志不为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的上升标志为1；若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率小于或等于第二设定值的情况下，若所述变化率的下降标志为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为1，并仍置所述变化率的下降为1；若所述变化率的下降标志不为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的下降标志为1；若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率大于第二设定值的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n；
根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度。
2.根据权利要求1所述的汽车的车身高度检测装置，其特征在于，所述采样单元，包括：供电电源、参考电源、比较模块和采集模块；
其中，所述采样单元，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，包括：
在所述供电电源发出激励的作用下，所述高度传感器中的电感和电阻进行充放电，所述比较模块对所述电感两端的电压与所述参考电源提供的电压进行比较并输出比较结果的情况下，所述采集模块采集到自所述供电电源发出激励的时间至所述比较模块输出所述比较结果的时间之间的时间差，作为所述汽车的高度传感器中电感的充放电时间。
3.根据权利要求1或2所述的汽车的车身高度检测装置，其特征在于，所述控制单元，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，包括：
按以下公式确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度：
其中，n为最大数据长度，v为所述汽车的空气弹簧高度升降的速度，T为采样周期，i为当前采样次数，Ri为第i次采样数据的所占权重，δ为设定目标允许偏差值。
4.根据权利要求1或2所述的汽车的车身高度检测装置，其特征在于，所述控制单元，确定前m个采样数据的平均值，包括：
对前m个采样数据中每个数据分配设定权重，计算前m个采样数据的加权平均值。
5.根据权利要求1所述的汽车的车身高度检测装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，还包括：
在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1的情况下，从所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次和第2次的采样数据，之后继续将第m+2个采样数据与第3次至第m+1次的采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；
在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中增加第m+1次的采样数据，之后确定前m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与前m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；
在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次的采样数据、增加第m+1次的采样数据，之后确定第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度。
6.根据权利要求1或2所述的汽车的车身高度检测装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度，包括：
确定所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值；
根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值，确定所述高度传感器的电感值，并根据所述高度传感器的电感值与所述汽车的高度传感器的连接杆的长度确定所述汽车的车身高度。
7.一种汽车，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一项所述的汽车的车身高度检测装置。
8.一种汽车的车身高度检测方法，其特征在于，包括：
通过采样单元，按设定采样周期，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，得到充放电时间，作为采样数据；
通过控制单元，在设定采样周期内，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，记为n；并在所述最大数据长度内确定前m个采样数据的平均值；其中，n、m均为正整数，且m小于或等于n；通过控制单元，将第m+1个采样数据与所述平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，包括：确定所述变化率是否大于或等于第一设定值；若所述变化率大于或等于所述第一设定值，则在所述变化率的上升标志为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，并仍置所述变化率的上升标志为1；在所述变化率的上升标志不为1的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的上升标志为1；若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率小于或等于第二设定值的情况下，若所述变化率的下降标志为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为1，并仍置所述变化率的下降为1；若所述变化率的下降标志不为1，则确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n，并仍置所述变化率的下降标志为1；若所述变化率小于所述第一设定值，则在所述变化率大于第二设定值的情况下，确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1，直至所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n；
根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度。
9.根据权利要求8所述的汽车的车身高度检测方法，其特征在于，所述采样单元，包括：供电电源、参考电源、比较模块和采集模块；
其中，通过采样单元，对所述汽车的高度传感器中电感每次充放电的时间进行采样，包括：
在所述供电电源发出激励的作用下，所述高度传感器中的电感和电阻进行充放电，所述比较模块对所述电感两端的电压与所述参考电源提供的电压进行比较并输出比较结果的情况下，所述采集模块采集到自所述供电电源发出激励的时间至所述比较模块输出所述比较结果的时间之间的时间差，作为所述汽车的高度传感器中电感的充放电时间。
10.根据权利要求8或9所述的汽车的车身高度检测方法，其特征在于，通过控制单元，确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度，包括：
按以下公式确定所述采样数据所构成的数据组的最大数据长度：
其中，n为最大数据长度，v为所述汽车的空气弹簧高度升降的速度，T为采样周期，i为当前采样次数，Ri为第i次采样数据的所占权重，δ为设定目标允许偏差值。
11.根据权利要求8或9所述的汽车的车身高度检测方法，其特征在于，通过控制单元，确定前m个采样数据的平均值，包括：
对前m个采样数据中每个数据分配设定权重，计算前m个采样数据的加权平均值。
12.根据权利要求8所述的汽车的车身高度检测方法，其特征在于，通过控制单元，根据所述变化率确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度，还包括：
在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m-1的情况下，从所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次和第2次的采样数据，之后继续将第m+2个采样数据与第3次至第m+1次的采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；
在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为m+1的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中增加第m+1次的采样数据，之后确定前m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与前m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度；
在所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度为n的情况下，在所述采样数据所构成的数据组中剔除第1次的采样数据、增加第m+1次的采样数据，之后确定第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值，继续将第m+2个采样数据与第2个采样数据至第m+1个采样数据的平均值之间的差值作为变化率，并根据所述变化率继续确定所述采样数据所构成的数据组的有效数据长度。
13.根据权利要求8或9所述的汽车的车身高度检测方法，其特征在于，通过控制单元，根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组，确定所述汽车的车身高度，包括：
确定所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值；
根据所述有效数据长度所对应的所述采样数据的数据组的平均值，确定所述高度传感器的电感值，并根据所述高度传感器的电感值与所述汽车的高度传感器的连接杆的长度确定所述汽车的车身高度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011301446.XA CN112539693B (zh) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | 汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011301446.XA CN112539693B (zh) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | 汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112539693A CN112539693A (zh) | 2021-03-23 |
| CN112539693B true CN112539693B (zh) | 2021-11-16 |
Family
ID=75014403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011301446.XA Active CN112539693B (zh) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | 汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112539693B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62127612A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レ−ザ光による表面変位計測法 |
| JPH0620200A (ja) * | 1992-05-07 | 1994-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | 三角測量式距離計と車間距離制御装置 |
| CN101782762A (zh) * | 2009-01-19 | 2010-07-21 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 统计控制方法 |
| CN106898031A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-27 | 江苏骏龙光电科技股份有限公司 | 一种用于高精度光纤测量的抽丝方法 |
| CN110568210A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-13 | 深圳臻宇新能源动力科技有限公司 | 一种转速预测方法、***及车辆 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7765251B2 (en) * | 2005-12-16 | 2010-07-27 | Cypress Semiconductor Corporation | Signal averaging circuit and method for sample averaging |
| WO2015039691A1 (en) * | 2013-09-19 | 2015-03-26 | Binauric SE | Adaptive jitter buffer |
| EP3366499B1 (en) * | 2017-02-24 | 2020-01-15 | Melexis Technologies SA | Wheel sensor |
| US20200004619A1 (en) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | Honeywell International Inc. | System and method for detecting a shift in real data trend using the configurable adaptive threshold |
| US20190138848A1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-05-09 | Intel Corporation | Realistic sensor simulation and probabilistic measurement correction |
| CA3128957A1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-03-03 | Bhaskar Bhattacharyya | Near real-time detection and classification of machine anomalies using machine learning and artificial intelligence |
| CN110138304B (zh) * | 2019-04-24 | 2021-03-09 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种电驱***防抖控制方法、装置和车辆 |
-
2020
- 2020-11-19 CN CN202011301446.XA patent/CN112539693B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62127612A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レ−ザ光による表面変位計測法 |
| JPH0620200A (ja) * | 1992-05-07 | 1994-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | 三角測量式距離計と車間距離制御装置 |
| CN101782762A (zh) * | 2009-01-19 | 2010-07-21 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 统计控制方法 |
| CN106898031A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-27 | 江苏骏龙光电科技股份有限公司 | 一种用于高精度光纤测量的抽丝方法 |
| CN110568210A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-13 | 深圳臻宇新能源动力科技有限公司 | 一种转速预测方法、***及车辆 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 客车电控空气悬架控制***的研究;王炳;《中国优秀硕士学位论文全文数据库(电子期刊)》;20090930;第23-29、33-40页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112539693A (zh) | 2021-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070282498A1 (en) | System and method for determining appropriate conditions for leveling a vehicle having an air suspension system | |
| US6933867B2 (en) | A/D conversion processing apparatus providing improved elimination of effects of noise through digital processing, method of utilizing the A/D conversion processing apparatus, and electronic control apparatus incorporating the A/D conversion processing apparatus | |
| JP6025187B2 (ja) | 生体電気信号計測用回路 | |
| CN1677115A (zh) | 电容变化检测装置 | |
| CN112539693B (zh) | 汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 | |
| CN103032141A (zh) | 废气处理装置 | |
| CN108351235A (zh) | 空气流量测定装置 | |
| CN112539694B (zh) | 一种汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 | |
| CN110422153B (zh) | 一种车辆坡道传感器的坡度信号优化方法、***及汽车 | |
| CN105527492B (zh) | 用于确定能量存储设备的电阻变化的方法和装置及汽车 | |
| CN110197931A (zh) | 电池的充电/放电控制方法及电池*** | |
| EP0722562A1 (de) | Verfahren zur klopferkennung | |
| US20030213622A1 (en) | Occupant weight detecting apparatus | |
| JP6969934B2 (ja) | バッテリ状態診断装置、及びバッテリ状態診断方法 | |
| CN111344478A (zh) | 用于内燃机的爆震调节的方法和设备 | |
| CN111775739A (zh) | 一种无线充电***异物检测方法、装置、***及电子设备 | |
| CN110208882B (zh) | 雨量数据处理方法、装置、车辆及设备 | |
| JP2003519803A (ja) | エネルギー蓄積器の電流検出の際の測定誤差を補償する方法 | |
| JP2605805B2 (ja) | 内燃機関用ノック制御装置 | |
| CN113815635B (zh) | 数据处理装置和数据处理*** | |
| CN209687938U (zh) | 一种位移校正装置及磁悬浮轴承*** | |
| CN110672911A (zh) | 晾衣机负载估算电路及方法 | |
| JP3236217B2 (ja) | ノックセンサの信号処理装置 | |
| CN108291943B (zh) | 用于确定电池的复内阻的实部的方法 | |
| US7136763B2 (en) | Increasing current and voltage sensor accuracy and resolution in electric and hybrid electric vehicles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |