CN112665499A - 一种电感式高度传感器的位置检测装置、方法和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电感式高度传感器的位置检测装置、方法和汽车，该装置包括：控制单元，被配置为控制所述充电单元的接通或关断，以在所述充电单元接通的情况下，利用预设的充电电源向所述电感式高度传感器中的电感充电，以得到所述电感式高度传感器的端电压；比较单元，被配置为对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果；控制单元，还被配置为根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，以根据所述电感式高度传感器的位置确定待测设备的高度。该方案，能够提升电感式高度传感器对车身高度的检测精度。

Description

一种电感式高度传感器的位置检测装置、方法和汽车

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种电感式高度传感器的位置检测装置、方法和汽车，尤其涉及一种电感式高度传感器的位置检测电路、电感式高度传感器的位置检测电路的控制方法、以及具有电感式高度传感器的位置检测电路的汽车。

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。但电感式高度传感器对车身高度的检测精度比较低。

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，提供一种电感式高度传感器的位置检测装置、方法和汽车，以解决电感式高度传感器对车身高度的检测精度比较低的问题，达到提升电感式高度传感器对车身高度的检测精度的效果。

本发明提供一种电感式高度传感器的位置检测装置，包括：充电单元、比较单元和控制单元；其中，所述控制单元，被配置为控制所述充电单元的接通或关断，以在所述充电单元接通的情况下，利用预设的充电电源向所述电感式高度传感器中的电感充电，以得到所述电感式高度传感器的端电压；所述比较单元，被配置为对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果；所述控制单元，还被配置为根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，以根据所述电感式高度传感器的位置确定待测设备的高度。

在一些实施方式中，所述控制单元，控制所述充电单元的接通或关断，包括：根据设定传感器位置与设定电感量参数之间的对应关系，控制所述充电单元的接通或关断，以实现对所述电感式高度传感器的充放电控制；其中，在所述电感式高度传感器的数量为两个以上时，所述控制单元，错位控制所述充电单元的接通或关断。

在一些实施方式中，其中，所述比较单元，对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果，包括：在所述端电压大于所述基准电压的情况下，输出第一设定电平信号；在所述端电压小于所述基准电压的情况下，输出第二设定电平信号，以作为比较结果；且所述第一设定电平信号的脉宽时间与所述第二设定电平信号的脉宽时间不相同；所述控制单元，根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，包括：根据由所述第一设定电平信号和所述第二设定电平形成的脉冲信号，以及该脉冲信号中所述第一设定电平信号的脉宽时间、所述第二设定电平信号的脉宽时间的不同程度，确定所述电感式高度传感器的位置。

在一些实施方式中，所述充电单元，包括：第一开关管、第二开关管、第一电阻模块、第二电阻模块、第三电阻模块、第四电阻模块和辅助电感模块；其中，所述控制单元，经所述第一电阻模块后连接至所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的第一连接端经所述第二电阻模块和所述第三电阻模块后连接至所述比较单元的同相输入端；所述第二电阻模块和所述第三电阻模块的公共端连接至所述第二开关管的控制端，所述第二开关管的第一连接端经所述辅助电感模块后连接至所述电感式高度传感器；所述充电电源经所述第四电阻模块后，连接至所述第二开关管的第二连接端。

在一些实施方式中，所述辅助电感模块，包括：辅助电感、第一二极管、第二二极管和第一电容模块；所述所述第二开关管的第一连接端，连接至所述第二二极管的阳极；所述第二二极管的阴极，与所述第一电容模块连接；所述第二二极管的阴极经所述辅助电感后，连接至所述电感式高度传感器，并连接至所述第一二极管的阴极。

在一些实施方式中，所述比较单元，包括：比较器，第一限流模块和第二限流模块；其中，所述第一限流模块，设置在所述比较器的反相输入端；所述第二限流模块，经供电电源后连接至所述比较器的输出端。

在一些实施方式中，所述比较单元，还包括：第一RC滤波模块和第二RC滤波模块；所述第一RC滤波模块，设置在所述比较器的同相输入端；所述第二RC滤波模块，设置在所述比较器的输出端。

在一些实施方式中，还包括：电压转换单元；所述电压转换单元，能够对所述充电电源进行电压转换，得到所述基准电压。

在一些实施方式中，所述电压转换单元，包括：稳压源芯片或电压转换电路；所述电压转换电路，包括：第三开关管，第三限流模块，第四限流模块，第五限流模块，以及滤波模块；其中，所述第三开关管的控制端，连接至所述第二限流模块，并经所述滤波模块和所述第三限流模块后连接至所述充电电源；所述第三开关管的第一连接端，连接至所述第一限流模块；所述第三开关管的第二连接端连接至所述比较单元的反相输入端。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种汽车，包括：以上所述的位置检测装置。

与上述汽车相匹配，本发明再一方面提供一种汽车的位置检测方法，包括：通过控制单元，控制充电单元的接通或关断，以在所述充电单元接通的情况下，利用预设的充电电源向所述电感式高度传感器中的电感充电，以得到所述电感式高度传感器的端电压；通过比较单元，对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果；通过控制单元，根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，以根据所述电感式高度传感器的位置确定待测设备的高度。

在一些实施方式中，通过控制单元，控制所述充电单元的接通或关断，包括：根据设定传感器位置与设定电感量参数之间的对应关系，控制所述充电单元的接通或关断，以实现对所述电感式高度传感器的充放电控制；其中，在所述电感式高度传感器的数量为两个以上时，通过控制单元，错位控制所述充电单元的接通或关断。

在一些实施方式中，其中，通过比较单元，对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果，包括：在所述端电压大于所述基准电压的情况下，输出第一设定电平信号；在所述端电压小于所述基准电压的情况下，输出第二设定电平信号，以作为比较结果；且所述第一设定电平信号的脉宽时间与所述第二设定电平信号的脉宽时间不相同；通过控制单元，根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，包括：根据由所述第一设定电平信号和所述第二设定电平形成的脉冲信号，以及该脉冲信号中所述第一设定电平信号的脉宽时间、所述第二设定电平信号的脉宽时间的不同程度，确定所述电感式高度传感器的位置。

由此，本发明的方案，通过对电感式高度传感器进行充放电，得到电感式高度传感器两端的端电压变化参数；将该端电压变化参数与基准参数进行比较，得到比较结果；根据比较结果确定电感式高度传感器的位置，进而得到车身高度，提升电感式高度传感器对车身高度的检测精度。

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为本发明的位置检测装置的一实施例的结构示意图；

图2为高度传感器位置检测电路的一实施例的结构示意图；

图3为高度传感器位置检测电路的另一实施例的结构示意图；

图4为高度传感器的充放电压UL电路的一实施例的结构示意图；

图5为高度传感器的两端电压的曲线示意图；

图6为高度传感器的电感量变化与两端电压UL的曲线示意图；

图7为基准电压UA与传感器端电压UL的比较运算电路的一实施例的结构示意图；

图8为基准电压采用一个稳压源转换成基准电压的转换电路的一实施例的结构示意图；

图9为采用MOS管或者其他开关导通三极Q2的控制电路的一实施例的结构示意图；

图10为本发明的位置检测方法的一实施例的流程示意图。

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，提供了一种电感式高度传感器的位置检测装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该位置检测装置可以包括：充电单元(如开关K、开关管Q2等)，比较单元(如比较电路)，以及控制单元(如主控MCU)。

其中，所述控制单元，被配置为控制所述充电单元的接通或关断，以在所述充电单元接通的情况下，利用预设的充电电源向所述电感式高度传感器中的电感充电，以得到所述电感式高度传感器的端电压(如传感器端电压UL)。在所述充电单元关断的情况下，停止利用预设的充电电源向所述电感式高度传感器中的电感充电。预设的充电电源，如电源Vdd。所述端电压，被输入至所述比较单元的同相输入端。

在一些实施方式中，所述控制单元，控制所述充电单元的接通或关断，包括：所述控制单元，具体还被配置为根据设定传感器位置与设定电感量参数之间的对应关系，控制所述充电单元的接通或关断，以实现对所述电感式高度传感器的充放电控制。

其中，在所述电感式高度传感器的数量为两个以上时，所述控制单元，错位控制所述充电单元的接通或关断。当同时检测多路高度传感器时，为防止由于多路传感器同时充电，导致电源Vdd纹波过大时，软件可以采取逻辑上的错位控制，即采取每路传感器分别充电，依次错开，解决因传感器充电导致电源纹波过大问题。

由此，通过根据传感器位置与电感量特性曲线，控制对传感器充放电，根据传感器充放电的端电压曲线与设置的基准电压通过比较运算器进行比较，将比较结果电平的脉冲宽度来判定传感器的位置。

所述比较单元，被配置为对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果。

在一些实施方式中，其中，所述比较单元，对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果，包括：所述比较单元，具体还被配置为在所述端电压大于所述基准电压的情况下，输出第一设定电平信号(如低电平)。在所述端电压小于所述基准电压的情况下，输出第二设定电平信号(如高电平)，以作为比较结果。且所述第一设定电平信号的脉宽时间与所述第二设定电平信号的脉宽时间不相同。所述比较结果，包括：根据由所述第一设定电平信号和所述第二设定电平形成的脉冲信号，以及该脉冲信号中所述第一设定电平信号的脉宽时间、所述第二设定电平信号的脉宽时间。

所述控制单元，还被配置为根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，以根据所述电感式高度传感器的位置确定待测设备的高度，如根据所述电感式高度传感器的位置确定汽车的车身高度。

具体地，主控MCU控制电源Vdd给传感器组充电，传感器组的端电压体现为传感器端电压UL，传感器端电压UL输送到比较器的同相端，电源Vdd经过电压变换得到基准电压UA，基准电压UA输送到比较器的反相输入端，通过比较器进行比较，将比较结果返回至主控MCU。这样，通过对车身高度传感器中的电感器充放电，车身高度传感器两端电压变压特性，与基准电压进行比较，根据比较结果电平反转及电平脉宽来确定判断高度传感器位置。检测精度高，电路可靠性高及成本低。

在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，包括：所述比较单元，具体还被配置为根据由所述第一设定电平信号和所述第二设定电平形成的脉冲信号，以及该脉冲信号中所述第一设定电平信号的脉宽时间、所述第二设定电平信号的脉宽时间的不同程度，确定所述电感式高度传感器的位置。例如：将高度传感器端电压UL与基准电压比较后,得到的高电平的脉宽时间不一样来确定定高度传感器的位置。

具体地，在同样时间t内给传感器充电，传感器位置不同，传感器端电压UL下降变化到基准电压UA时间也不同，当UL＞UA时，输出低电平，输出低电平的宽度时间t不一样。当UL＜UA时，输出高电平，输出高电平的脉宽时间t也不一样。将高度传感器端电压UL与基准电压比较后，得到不一样的高低脉宽信号反馈至主控MCU，主控通过判定反馈信号脉宽时间及电平确定高度传感器的位置，从而通过反馈信号脉宽时间不一样判定高度传感器的位置。

在一些实施方式中，所述充电单元，包括：第一开关管(如三极管Q1)、第二开关管(如三极管Q2)、第一电阻模块(如电阻R1)、第二电阻模块(如电阻R2)、第三电阻模块(如电阻R3)、第四电阻模块(如电阻R4)和辅助电感模块(如电感L1、二极管D1和电容C2)。

其中，所述控制单元，经所述第一电阻模块后连接至所述第一开关管的控制端(如三极管Q1的基极)，所述第一开关管的第一连接端(如三极管Q1的集电极)经所述第二电阻模块和所述第三电阻模块后连接至所述比较单元的同相输入端，所述第一开关管的第二连接端(如三极管Q1的发射极)接地。所述第二电阻模块和所述第三电阻模块的公共端连接至所述第二开关管的控制端(如三极管Q2的基极、MOS管Q4的栅极)，所述第二开关管的第一连接端(如三极管Q2的集电极、MOS管Q4的源极)经所述辅助电感模块后连接至所述电感式高度传感器。所述充电电源经所述第四电阻模块后，连接至所述第二开关管的第二连接端(如三极管Q2的发射极、MOS管Q4的漏极)。

在一些实施方式中，所述辅助电感模块，包括：辅助电感(如电感L1)、第一二极管(如二极管D1)、第二二极管(如二极管D2)和第一电容模块(如电池C2)。所述所述第二开关管的第一连接端(如三极管Q2的集电极、MOS管Q4的源极)，连接至所述第二二极管的阳极。所述第二二极管的阴极，与所述第一电容模块连接。所述第二二极管的阴极经所述辅助电感后，连接至所述电感式高度传感器，并连接至所述第一二极管的阴极。

具体地，充电单元，可以是由主控MCU，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，三极管Q2、三极管Q1，二极管D2，电感L1及高度传感器组成的高度传感器充电端电压UL电路。

高度传感器器充放电压UL电路中，主控芯片控制三极管Q2导通，假设控制时间为t，即在三极管Q2导通时间内，电源Vdd通过电阻R4、三级管Q2，二极管D2给高度传感器充电，高度传感器电感两端端电压变化体现为UL，电感两端的响应电压UL应符合

在一些实施方式中，所述比较单元，包括：比较器(如运放比较器U1)，第一限流模块(如电阻R9)和第二限流模块(如电阻R10)。

其中，所述第一限流模块，设置在所述比较器的反相输入端。所述第二限流模块，经供电电源(如VCC1)后连接至所述比较器的输出端。

在一些实施方式中，所述比较单元，还包括：第一RC滤波模块和第二RC滤波模块。所述第一RC滤波模块，设置在所述比较器的同相输入端。所述第二RC滤波模块，设置在所述比较器的输出端。

具体地，由电阻R5、电阻R10、电阻R11、电阻R9、电容C1、电容C3及运放比较器U1组成的比较电路。电阻R5和电容C1形成第一RC滤波模块，设置在所述比较器的同相输入端。电阻R11和电容C3形成第二RC滤波模块，设置在比较器的输出端。

在一些实施方式中，还包括：电压转换单元(如电压转换器)。

所述电压转换单元，能够对所述充电电源进行电压转换，得到所述基准电压。具体地，充电电源如电源Vdd，基准电源如基准电源UA。基准电源UA提供的基准电压UA，可以通过电压转换器，采用一个稳压源(如电源Vdd)转换成基准电压UA。

在一些实施方式中，所述电压转换单元，包括：稳压源芯片(如电压转换器)或电压转换电路。所述电压转换电路，包括：第三开关管(如三极管Q3)，第三限流模块(如电阻R6)，第四限流模块(如电阻R7)，第五限流模块(如电阻R8)，以及滤波模块(如电容C4)。

其中，所述第三开关管的控制端(如三极管Q3的基极)，连接至所述第二限流模块，并经所述滤波模块和所述第三限流模块后连接至所述充电电源。所述第三开关管的第一连接端(如三极管Q3的集电极)，连接至所述第一限流模块。所述第三开关管的第二连接端(如三极管Q3的发射极)连接至所述比较单元的反相输入端。

具体地，由电阻R8、电阻R6、电阻R7，电容C2及三极管Q3组成的基准电压UA产生电路。电源Vdd通过图7所示电路中电阻R8、电阻R6及三极管Q3组成基准电压源，基准电压UA的值为

由上述描述可知，传感器位置不同，主控MCU控制电源Vdd在给定时间t内给传感器充电，得到传感器端电压UL的变化曲线，再与基准电压UA进行比较。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过对电感式高度传感器进行充放电，得到电感式高度传感器两端的端电压变化参数。将该端电压变化参数与基准参数进行比较，得到比较结果。根据比较结果确定电感式高度传感器的位置，进而得到车身高度，提升电感式高度传感器对车身高度的检测精度。

根据本发明的实施例，还提供了对应于位置检测装置的一种汽车。该汽车可以包括：以上所述的位置检测装置，能够检测汽车的车身高度。

在一些实施方式中，本发明的方案，提供一种高度传感器位置检测电路及其控制方法，采用分立元器件，且通过软件及硬件电路，实现对高度传感器位置的精确检测，检测精度高、成本低。

具体地，本发明的方案提供的高度传感器位置检测电路，电路结构简单，通过控制简单的硬件电路对车身高度传感器中的电感器充放电，车身高度传感器两端电压变压特性，与基准电压进行比较，根据比较结果电平反转及电平脉宽来确定判断高度传感器位置；检测精度高，电路可靠性高及成本低。

本发明的方案提供的高度传感器位置检测电路的控制方法，软件采用分时控制，能够解决几路车身高度传感器同时控制过程中纹波偏大的问题。

这样，通过分立元器件实现硬件电路控制，通过软件调节补偿达到对高度传感器位置精准检测，可靠性高、成本低等特点。

下面结合图2至图9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为高度传感器位置检测电路的一实施例的结构示意图。如图2所示，高度传感器位置检测电路，包括：基准电源UA、电源Vdd、开关K、主控MCU、比较电路、传感器组。传感器组中，设置有n个高度传感器(即电感式高度传感器)，如第一高度传感器1至第n高度传感器n，n为自然数。电源Vdd，一方面连接至基准电源UA的输入端，另一方面连接至开关K的控制端。基准电源UA的输出端，连接至比较电路的第一输入端即基准电压UA输入端。开关K的固定端，一方面连接至比较电路的第二输入端即传感器端电压UL输入端，另一方面连接至传感器组。比较电路的输出端连接至主控MCU的输入端，主控MCU的输出端能够控制开关K的开通或关断。

在图2所示的例子中，主控MCU控制电源Vdd给传感器组充电，传感器组的端电压体现为传感器端电压UL，传感器端电压UL输送到比较器的同相端，电源Vdd经过电压变换得到基准电压UA，基准电压UA输送到比较器的反相输入端，通过比较器进行比较，将比较结果返回至主控MCU。

图3为高度传感器位置检测电路的另一实施例的结构示意图。如图3所示，高度传感器位置检测电路，包括：由主控MCU，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，三极管Q2、三极管Q1，二极管D2，电感L1及高度传感器组成的高度传感器充电端电压UL电路。由电阻R8、电阻R6、电阻R7，电容C2及三极管Q3组成的基准电压UA产生电路；由电阻R5、电阻R10、电阻R11、电阻R9、电容C1、电容C3及运放比较器U1组成的比较电路。

其中，对于高度传感器不同位置与电感量相对特性曲线，可根据具体使用的高度传感器规格要求而定。

图4为高度传感器的充放电压UL电路的一实施例的结构示意图。如图4所示，高度传感器器充放电压UL电路中，主控芯片控制三极管Q2导通，假设控制时间为t，即在三极管Q2导通时间内，电源Vdd通过电阻R4、三级管Q2，二极管D2给高度传感器充电，高度传感器电感两端端电压变化体现为UL，电感两端的响应电压UL应符合

即图5所示传感器两端电压UL的曲线示意图，因此在高度传感器某一时刻在一位置如a位置时，此时主控MCU控制电源Vdd给高度传感器进行充电，在充电时间t内即可得到传感器端电压UL变化的曲线示意图；当高度传感器某一时刻在另一位置如b位置时，同理主控MCU控制电源Vdd给高度传感器进行充电，充电时间t内即可得到传感器端电压UL变化曲线示意图，其中高度传感器的位置变化与电感量关系特性可根据具体高度传感器的规格要求得到；因此依据电感两端的响应电压UL应符合

可知高度传感器的不同位置，在主控MCU控制电源Vdd给高度传感器进行充电，在同样的充电时间t内，由图6所示的高度传感器的电感量与端电压UL变化的曲线示意图可知，高度传感器的位置不一样，高度传感器轭体现电感不一样；高度传感器的体现电感不一样，主控MCU控制电源Vdd在同样时间t内，给传感器充电，传感器端电压UL变化斜率曲线不一样。

其中，U₁为示意图中给位置传感器充电的电源电压Vdd，L为位置传感器不同位置时刻对应的电感量，t为给位置传感器充电的时间。

当同时检测多路高度传感器时，为防止由于多路传感器同时充电，导致电源Vdd纹波过大时，软件可以采取逻辑上的错位控制，即采取每路传感器分别充电，依次错开，解决因传感器充电导致电源纹波过大问题。

图7为基准电压UA与传感器端电压UL的比较运算电路的一实施例的结构示意图。电源Vdd通过图7所示电路中电阻R8、电阻R6及三极管Q3组成基准电压源，基准电压UA的值为

由上述描述可知，传感器位置不同，主控MCU控制电源Vdd在给定时间t内给传感器充电，得到传感器端电压UL的变化曲线，再与基准电压UA进行比较。由图6所示的传感器电感量变化与端电压变化曲线可知，在同样时间t内给传感器充电，传感器位置不同，传感器端电压UL下降变化到基准电压UA时间也不同，当UL＞UA时，输出低电平，输出低电平的宽度时间t不一样；当UL≤UA时，输出高电平，输出高电平的脉宽时间t也不一样。将高度传感器端电压UL与基准电压比较后，得到不一样的高低脉宽信号反馈至主控MCU，主控通过判定反馈信号脉宽时间及电平确定高度传感器的位置，从而通过反馈信号脉宽时间不一样判定高度传感器的位置。具体地，通过判定反馈信号高电平的脉宽时间来判断高度传感器的位置。

在一些实施方式中，基准电压采用一个稳压源转换成基准电压，可以参见图8所示的例子。

在一些实施方式中，导通三极管Q2可以采用MOS管Q4或者其他开关速度快，损耗低的关开器件管子替换，可以参见图9所示的例子。

本发明的方案，根据传感器位置与电感量特性曲线，控制对传感器充放电，根据传感器充放电的端电压曲线与设置的基准电压通过比较运算器进行比较，将比较结果电平的脉冲宽度来判定传感器的位置。

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，通过对车身高度传感器中的电感器充放电，车身高度传感器两端电压变压特性，与基准电压进行比较，根据比较结果电平反转及电平脉宽来确定判断高度传感器位置，检测精度高、可靠性高及成本低。

根据本发明的实施例，还提供了对应于汽车的一种汽车的位置检测方法，如图10所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该汽车的位置检测方法可以包括：步骤S110至步骤S130。

在步骤S110处，通过控制单元，控制充电单元的接通或关断，以在所述充电单元接通的情况下，利用预设的充电电源向所述电感式高度传感器中的电感充电，以得到所述电感式高度传感器的端电压(如传感器端电压UL)。在所述充电单元关断的情况下，停止利用预设的充电电源向所述电感式高度传感器中的电感充电。预设的充电电源，如电源Vdd。所述端电压，被输入至所述比较单元的同相输入端。

在一些实施方式中，步骤S110中通过控制单元，控制所述充电单元的接通或关断，包括：根据设定传感器位置与设定电感量参数之间的对应关系，控制所述充电单元的接通或关断，以实现对所述电感式高度传感器的充放电控制。

其中，在所述电感式高度传感器的数量为两个以上时，通过控制单元，错位控制所述充电单元的接通或关断。当同时检测多路高度传感器时，为防止由于多路传感器同时充电，导致电源Vdd纹波过大时，软件可以采取逻辑上的错位控制，即采取每路传感器分别充电，依次错开，解决因传感器充电导致电源纹波过大问题。

由此，通过根据传感器位置与电感量特性曲线，控制对传感器充放电，根据传感器充放电的端电压曲线与设置的基准电压通过比较运算器进行比较，将比较结果电平的脉冲宽度来判定传感器的位置。

在步骤S120处，通过比较单元，对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果。

在一些实施方式中，步骤S120中通过比较单元，对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果，包括：在所述端电压大于所述基准电压的情况下，输出第一设定电平信号(如低电平)。在所述端电压小于所述基准电压的情况下，输出第二设定电平信号(如高电平)，以作为比较结果。且所述第一设定电平信号的脉宽时间与所述第二设定电平信号的脉宽时间不相同。所述比较结果，包括：根据由所述第一设定电平信号和所述第二设定电平形成的脉冲信号，以及该脉冲信号中所述第一设定电平信号的脉宽时间、所述第二设定电平信号的脉宽时间。

在步骤S130处，通过控制单元，根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，以根据所述电感式高度传感器的位置确定待测设备的高度，如根据所述电感式高度传感器的位置确定汽车的车身高度。

具体地，主控MCU控制电源Vdd给传感器组充电，传感器组的端电压体现为传感器端电压UL，传感器端电压UL输送到比较器的同相端，电源Vdd经过电压变换得到基准电压UA，基准电压UA输送到比较器的反相输入端，通过比较器进行比较，将比较结果返回至主控MCU。这样，通过对车身高度传感器中的电感器充放电，车身高度传感器两端电压变压特性，与基准电压进行比较，根据比较结果电平反转及电平脉宽来确定判断高度传感器位置。检测精度高，电路可靠性高及成本低。

在一些实施方式中，步骤S130中通过控制单元，根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，包括：根据由所述第一设定电平信号和所述第二设定电平形成的脉冲信号，以及该脉冲信号中所述第一设定电平信号的脉宽时间、所述第二设定电平信号的脉宽时间的不同程度，确定所述电感式高度传感器的位置。例如：将高度传感器端电压UL与基准电压比较后,得到的高电平的脉宽时间不一样来确定定高度传感器的位置。

具体地，在同样时间t内给传感器充电，传感器位置不同，传感器端电压UL下降变化到基准电压UA时间也不同，当UL＞UA时，输出低电平，输出低电平的宽度时间t不一样。当UL＜UA时，输出高电平，输出高电平的脉宽时间t也不一样。将高度传感器端电压UL与基准电压比较后，得到不一样的高低脉宽信号反馈至主控MCU，主控通过判定反馈信号脉宽时间及电平确定高度传感器的位置，从而通过反馈信号脉宽时间不一样判定高度传感器的位置。

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，通过对车身高度传感器中的电感器充放电，车身高度传感器两端电压变压特性，与基准电压进行比较，根据比较结果电平反转及电平脉宽来确定判断高度传感器位置，可靠性高、成本低。

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)

1.一种电感式高度传感器的位置检测装置，其特征在于，包括：充电单元、比较单元和控制单元；其中，

所述控制单元，被配置为控制所述充电单元的接通或关断，以在所述充电单元接通的情况下，利用预设的充电电源向所述电感式高度传感器中的电感充电，以得到所述电感式高度传感器的端电压；

所述比较单元，被配置为对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果；

所述控制单元，还被配置为根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，以根据所述电感式高度传感器的位置确定待测设备的高度。

2.根据权利要求1所述的电感式高度传感器的位置检测装置，其特征在于，所述控制单元，控制所述充电单元的接通或关断，包括：

根据设定传感器位置与设定电感量参数之间的对应关系，控制所述充电单元的接通或关断，以实现对所述电感式高度传感器的充放电控制；

其中，在所述电感式高度传感器的数量为两个以上时，所述控制单元，错位控制所述充电单元的接通或关断。

3.根据权利要求1或2所述的电感式高度传感器的位置检测装置，其特征在于，其中，

所述比较单元，对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果，包括：

在所述端电压大于所述基准电压的情况下，输出第一设定电平信号；在所述端电压小于所述基准电压的情况下，输出第二设定电平信号，以作为比较结果；且所述第一设定电平信号的脉宽时间与所述第二设定电平信号的脉宽时间不相同；

所述控制单元，根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，包括：

根据由所述第一设定电平信号和所述第二设定电平形成的脉冲信号，以及该脉冲信号中所述第一设定电平信号的脉宽时间、所述第二设定电平信号的脉宽时间的不同程度，确定所述电感式高度传感器的位置。

4.根据权利要求1或2所述的电感式高度传感器的位置检测装置，其特征在于，所述充电单元，包括：第一开关管、第二开关管、第一电阻模块、第二电阻模块、第三电阻模块、第四电阻模块和辅助电感模块；其中，

所述控制单元，经所述第一电阻模块后连接至所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的第一连接端经所述第二电阻模块和所述第三电阻模块后连接至所述比较单元的同相输入端；所述第二电阻模块和所述第三电阻模块的公共端连接至所述第二开关管的控制端，所述第二开关管的第一连接端经所述辅助电感模块后连接至所述电感式高度传感器；

所述充电电源经所述第四电阻模块后，连接至所述第二开关管的第二连接端。

5.根据权利要求4所述的电感式高度传感器的位置检测装置，其特征在于，所述辅助电感模块，包括：辅助电感、第一二极管、第二二极管和第一电容模块；

所述所述第二开关管的第一连接端，连接至所述第二二极管的阳极；所述第二二极管的阴极，与所述第一电容模块连接；所述第二二极管的阴极经所述辅助电感后，连接至所述电感式高度传感器，并连接至所述第一二极管的阴极。

6.根据权利要求1或2所述的电感式高度传感器的位置检测装置，其特征在于，所述比较单元，包括：比较器，第一限流模块和第二限流模块；其中，

所述第一限流模块，设置在所述比较器的反相输入端；所述第二限流模块，经供电电源后连接至所述比较器的输出端。

7.根据权利要求6所述的电感式高度传感器的位置检测装置，其特征在于，所述比较单元，还包括：第一RC滤波模块和第二RC滤波模块；所述第一RC滤波模块，设置在所述比较器的同相输入端；所述第二RC滤波模块，设置在所述比较器的输出端。

8.根据权利要求1或2所述的电感式高度传感器的位置检测装置，其特征在于，还包括：电压转换单元；

所述电压转换单元，能够对所述充电电源进行电压转换，得到所述基准电压。

9.根据权利要求8所述的电感式高度传感器的位置检测装置，其特征在于，所述电压转换单元，包括：稳压源芯片或电压转换电路；所述电压转换电路，包括：第三开关管，第三限流模块，第四限流模块，第五限流模块，以及滤波模块；其中，

所述第三开关管的控制端，连接至所述第二限流模块，并经所述滤波模块和所述第三限流模块后连接至所述充电电源；所述第三开关管的第一连接端，连接至所述第一限流模块；所述第三开关管的第二连接端连接至所述比较单元的反相输入端。

10.一种汽车，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的电感式高度传感器的位置检测装置。

11.一种如权利要求10所述的汽车的电感式高度传感器的位置检测方法，其特征在于，包括：

通过控制单元，控制充电单元的接通或关断，以在所述充电单元接通的情况下，利用预设的充电电源向所述电感式高度传感器中的电感充电，以得到所述电感式高度传感器的端电压；

通过比较单元，对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果；

通过控制单元，根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，以根据所述电感式高度传感器的位置确定待测设备的高度。

12.根据权利要求11所述的汽车的电感式高度传感器的位置检测方法，其特征在于，通过控制单元，控制所述充电单元的接通或关断，包括：

根据设定传感器位置与设定电感量参数之间的对应关系，控制所述充电单元的接通或关断，以实现对所述电感式高度传感器的充放电控制；

其中，在所述电感式高度传感器的数量为两个以上时，通过控制单元，错位控制所述充电单元的接通或关断。

13.根据权利要求11或12所述的汽车的电感式高度传感器的位置检测方法，其特征在于，其中，

通过比较单元，对所述端电压和预设的基准电压进行比较，输出比较结果，包括：

在所述端电压大于所述基准电压的情况下，输出第一设定电平信号；在所述端电压小于所述基准电压的情况下，输出第二设定电平信号，以作为比较结果；且所述第一设定电平信号的脉宽时间与所述第二设定电平信号的脉宽时间不相同；

通过控制单元，根据所述比较结果确定所述电感式高度传感器的位置，包括：

根据由所述第一设定电平信号和所述第二设定电平形成的脉冲信号，以及该脉冲信号中所述第一设定电平信号的脉宽时间、所述第二设定电平信号的脉宽时间的不同程度，确定所述电感式高度传感器的位置。

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