一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法及装置，涉及空气弹簧监测技术领域。方法包括通过无线测距传感器获得实际发射脉冲后反馈的初始参数数据；将空气弹簧内部自身的理论参数数据与步骤1获得的初始参数数据进行比对，判断当前空气弹簧所处的状态；根据当前状态，测中心距离以及周围的边缘距离进行加权计算获得当前实际参数数据；基于获得的实际参数数据，与理论参数数据进行对照分析，对当前的空气弹簧内部状态进行监测。本发明专利技术通过使用无线测距的方式把测距传感器集成在空气弹簧内部，可以通过监测脉冲数据和直方图数据及可行度等原始数据实现对空气弹簧内部的监控，解决测量数据失效等问题。解决测量数据失效等问题。解决测量数据失效等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及空气弹簧监测
，具体涉及一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法及装置。

技术介绍

[0002]为完成空气弹簧的升降调节，通常需要采集空气弹簧的高度信息，现有技术中，一般是通过在外部加装一个接触式的高度传感器，如摆杆高度传感器，该类型的传感器裸露在外部，直接接触外部的恶劣环境，如在寒冷条件下会出现传感器被冻住从而导致高度传感器失效的情况，或易被外部力量撞击导致测量数据失效等情况。
[0003]公告号为CN212046769U的中国专利公开了一种空气弹簧装置及汽车，涉及空气悬架
，该空气弹簧装置包括：上盖板、下柱体、气囊以及测距传感器。下柱体与上盖板上下间隔设置；气囊的上端与上盖板连接、下端与下柱体连接以形成密闭腔体，密闭腔体通过充放气以调节上盖板与下柱体之间的间距；测距传感器设于上盖板靠近密闭腔体一侧，测距传感器用于测量上盖板与所述下柱体之间的间距。虽然该专利也记载了通过内置测距传感器进行无线测距，但并未具体公开记载采用什么过程进行监测的，且也无法实现对脉冲数据等多个参数进行实时监测效果。
[0004]因此，需要设计一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法及装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术存在的问题，提供了一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法及装置。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：通过无线测距传感器获得实际发射脉冲后反馈的初始参数数据；
[0009]步骤2：将空气弹簧内部自身的理论参数数据与步骤1获得的初始参数数据进行比对，判断当前空气弹簧所处的状态；
[0010]步骤3：根据当前状态，测中心距离以及周围的边缘距离进行加权计算获得当前实际参数数据；
[0011]步骤4：基于获得的实际参数数据，与理论参数数据进行对照分析，对当前的空气弹簧内部状态进行监测。
[0012]基于上述技术方案，更进一步地，步骤1中，使用无线测距传感器测量的过程包括以下步骤：
[0013]步骤11：无线测距传感器测量被测物体，并获得初始参数数据；
[0014]步骤12：将测得的数据输送至控制器；
[0015]步骤13：控制器输出距离及监测到的数据。
[0016]基于上述技术方案，更进一步地，获得的初始参数数据和理论参数数据都至少包
括脉冲数据、直方图数据、高度距离数据以及可行度数据。
[0017]基于上述技术方案，更进一步地，步骤2中，测量初始的空气弹簧底部到测距传感器之间的距离设为高度距离数据，在每一个高度距离数据下，将无线测距传感器对应设定的理论参数数据进行比对，在监测过程中，当实际测量获取的数据与理论的参数数据出现不一致时，判断空气弹簧内部出现褶皱、变形和破损中的至少一种情况。
[0018]基于上述技术方案，更进一步地，步骤4中，空气弹簧的内部状态包括囊皮变形；当囊皮变形后，实际测量的高度距离数据与理论参数数据不一致。
[0019]基于上述技术方案，更进一步地，当实际测得的高度距离数据与理论参数数据不一致时，出现：实际高度距离值不在预设的误差范围内；和/或，实际测得的高度距离数据对应的波形数量与理论参数数据对应的波形数据不一致。
[0020]基于上述技术方案，更进一步地，所述预设的误差范围为：理论参数数据的5％
‑
10％。
[0021]基于上述技术方案，更进一步地，步骤3中，中心点测的中心距离数据表示为空气弹簧上部到气囊底部的距离，通过中心距离与周围若干个边缘距离进行加权计算取得当前的实际参数数据。
[0022]基于上述技术方案，更进一步地，步骤4中，空气弹簧的内部状态包括囊皮破损，囊皮破损的条件为接收由无线测距传感器反射回来的光子脉冲显著减小和/或干扰数据显著增多。
[0023]基于上述技术方案，更进一步地，步骤4中，空气弹簧的内部状态包括缓冲块磨损，缓冲块磨损的判断条件为测距传感器照射到不同材质反射会的光子脉冲数据是否有差异。
[0024]一种基于无线测距的空气弹簧状态监测装置，采用一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法，包括囊皮和集成模块，集成模块置于囊皮内部，且集成模块至少包括无线测距传感器。
[0025]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0026](1)本专利技术通过使用无线测距的方式把测距传感器集成在空气弹簧内部从而能够很好的解决测量数据失效等问题；除此之外，空气弹簧内部光线环境较为稳定，可以通过监测脉冲数据和直方图数据及可行度等原始数据实现对空气弹簧内部的监控，如检测空气弹簧的囊皮变形、破损以及缓冲块失效等问题。空气弹簧在实际应用中，缓冲块会被撞击磨损，直到缓冲块失效；而通过将本方法可提前对缓冲块失效进行预警，协助空气弹簧的维修和更换。
[0027](2)本专利技术使用到的无线测距方式为，直接测量飞行时间，通过VCSEL发射脉冲波，SPAD接收从目标物体反射回来的脉冲波，TDC记录每次接收到的光信号的飞行时间，然后基于这些飞行时间做直方图统计，形成一组与飞行时间(距离)相关的原始数据。该测距方式在使用过程中，若出现多器件在同一场景下使用会出现互相干扰的情形，而在空气弹簧中的场景相对单一，可完全规避该测距方式的该缺陷。
[0028](3)本专利技术将接触测距传感器改为非接触测距传感器，连接关系可简化；将传感器从外置改为内置，测距关系发生改变，不再直接接触外界环境，测距环境变得相对稳定；通过分析传感器获取的原始数据并经过算法推导，不仅可获得高度数据，还可以获得其他数据，可实时监测空气弹簧运行状态。
附图说明
[0029]图1为本专利技术监测方法的流程框图；
[0030]图2为本专利技术监测方法的过程图；
[0031]图3为本专利技术监测方法中理论数据直方图展示；
[0032]图4为本专利技术实施例1中实际参数数据直方图对比情况图；
[0033]图5为本专利技术实施例1中3x3点示意图；
[0034]图6为本专利技术监测装置的结构示意图。
[0035]附图标记：1.囊皮；2.集成模块；3.缓冲块；4.上端盖；5.下端盖。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。本专利技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
[0037]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术各个实施例中的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过无线测距传感器获得实际发射脉冲后反馈的初始参数数据；步骤2：将空气弹簧内部自身的理论参数数据与步骤1获得的初始参数数据进行比对，判断当前空气弹簧所处的状态；步骤3：根据当前状态，测中心距离以及周围的边缘距离进行加权计算获得当前实际参数数据；步骤4：基于获得的实际参数数据，与理论参数数据进行对照分析，对当前的空气弹簧内部状态进行监测。2.根据权利要求1所述的一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法，其特征在于，步骤1中，使用无线测距传感器测量的过程包括以下步骤：步骤11：无线测距传感器测量被测物体，并获得初始参数数据；步骤12：将测得的数据输送至控制器；步骤13：控制器输出距离及监测到的数据。3.根据权利要求1所述的一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法，其特征在于，获得的初始参数数据、理论参数数据和实际参数数据都至少包括脉冲数据、直方图数据、高度距离数据以及可行度数据。4.根据权利要求3所述的一种基于无线测距的空气弹簧状态监测方法，其特征在于，步骤2中，测量初始的空气弹簧底部到测距传感器之间的距离设为高度距离数据，在每一个高度距离数据下，将无线测距传感器对应设定的理论参数数据进行比对，在监测过程中，当实际测量获取的数据与理论的参数数据出现不一致时，判断空气弹簧内部出现变形、破损和磨损中的至少一种情况。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄佳，张晓锋，张令超，崔志强，
申请(专利权)人：安路普北京汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：