一种高度采集装置和空气弹簧高度调节装置的制作方法

1.本实用新型涉及高度传感器技术领域，具体涉及一种高度采集装置和空气弹簧高度调节装置。


背景技术：

2.在电控空气悬架的减震系统以及电控座椅的减震系统中，一般是采用高度传感器采集车辆底盘或者座椅的高度信息，然后将该高度信息发送至中央控制中心，中央控制中心根据该高度信息通过相应的执行机构控制空气弹簧充气或者放气。无论是在电控空气悬架的减震系统中，还是在电控座椅的减震系统中，布置高度传感器均需要占用一定的空间，造成了减震系统空间利用的局限性，而且高度传感器容易与其他部件发生干涉。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种高度采集装置和空气弹簧高度调节装置
4.依据本实用新型的一个方面，提供了一种高度采集装置。
5.优选地，所述高度采集装置包括发射器、图像采集器和图像处理器，所述图像采集器和所述图像处理器连接；所述发射器、所述图像采集器和所述图像处理器设置于第一端部；
6.所述发射器，用于发射光信号；
7.所述图像采集器，用于采集所述光信号抵达第二端部表面成像后形成的图像信息，并将该图像信息发送至所述图像处理器；
8.所述图像处理器，用于接收所述图像信息，根据所述图像信息计算该图像信息的亮度值，并将该亮度值发送至中心控制单元，以便于所述中心控制单元根据所述亮度值计算所述第一端部与所述第二端部之间的高度信息。
9.优选地，所述图像采集器，具体用于采集所述图像信息后将每一帧图像信息中的若干像素按照预设的排列传送至所述图像处理器；
10.所述图像处理器，具体用于根据一种或者多种预设颜色在调色板查找表中的索引号在每个像素中提取对应预设颜色的亮度值，并累加所述亮度值得到亮度值和，将所述亮度值和发送至中心控制单元，以便于所述中心控制单元根据所述亮度值和计算所述第一端部和所述第二端部之间的高度信息。
11.优选地，所述亮度值与所述第一端部和所述第二端部之间的高度信息的平方成反比，具体如下：
12.计算所述第一端部和所述第二端部之间的高度信息其中，h为所述第一端部和所述第二端部之间的高度信息；l为所述图像信息的亮度值； k为比例系数，k根据所述发射器的参数、所述图像采集器的参数以及所述第一端部和所述第二端部之间的环境因
子确定。
13.优选地，所述高度采集装置还包括通信接口单元，所述发射器和所述图像处理器通过所述通信接口单元与中心控制单元连接。
14.优选地，所述高度采集装置还包括第一电路板，所述发射器、所述图像采集器、所述图像处理器和所述通信接口单元设置在所述第一电路板上。
15.优选地，所述第一电路板上还设置有电压转换电路，所述电压转换电路一端与所述图像处理器连接，另一端通过所述通信接口单元与外部电源连接，所述电压转换电路用于将外部电源电压转换为所述图像处理器能够正常工作的工作电压。
16.优选地，所述高度采集装置还包括第二电路板，所述发射器的一端穿过所述第一电路板从所述第一电路板的下表面延伸出来面向所述第二端部，另一端固定在所述第二电路板上；
17.所述图像采集器面向所述第二端部设置在所述第一电路板的下表面。
18.优选地，所述第二电路板上设置有用于启动所述发射器的控制电路，所述控制电路通过接插件与所述第一电路板连接。
19.优选地，所述第二电路板上设置有至少两个第一安装孔，所述第一电路板对应所述第一安装孔设置有第二安装孔，连接件依次穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔实现所述第一电路板和所述第二电路板的固定连接，所述连接件的长度与所述发射器的长度相适应。
20.优选地，所述发射器和所述图像采集器面向所述第二端部并列设置。
21.优选地，所述发射器相对于所述第一电路板下表面的延伸长度低于所述图像采集器相对于所述第一电路板下表面的高度。
22.优选地，所述图像采集器的前端设置有用于阻挡散射光的橡胶圈。
23.优选地，所述发射器包括激光发射探头，所述激光发射探头用于发射激光信号；
24.所述图像采集器包括摄像头。
25.依据本实用新型的另一方面，提供了一种空气弹簧高度调节装置。
26.优选地，所述空气弹簧包括第一端部、第二端部和设置在所述第一端部和所述第二端部之间的气囊，所述空气弹簧高度调节装置包括中心控制单元、充气阀、排气阀和所述的高度采集装置；
27.所述高度采集装置、所述充气阀和所述排气阀分别与所述中心控制单元连接；
28.所述高度采集装置，用于发射光信号，并采集所述光信号抵达所述第二端部表面成像后形成的图像信息，根据所述图像信息计算所述图像信息的亮度值，然后将所述亮度值发送至所述中心控制单元；
29.所述中心控制单元，用于接收所述高度采集装置发送的亮度值，根据所述亮度值计算所述第一端部与所述第二端部之间的高度信息，从而根据所述高度信息控制所述充气阀打开使得气囊充气或者所述排气阀打开使得气囊排气，实现空气弹簧的高度调节。
30.优选地，所述中心控制单元，具体用于将所述高度信息与高度阈值进行比较，若是所述高度信息大于所述高度阈值，则控制所述排气阀打开使得气囊排气；若是所述高度信息小于所述高度阈值，则控制所述充气阀打开使得气囊充气。
31.优选地，所述中心控制单元，还用于将所述亮度值与亮度阈值进行比较，若是所述
亮度值小于所述亮度阈值，则控制所述发射器增强发射光信号的亮度。
32.优选地，所述中心控制单元、所述充气阀控制端和所述排气阀控制端集成在第三电路板上。
33.优选地，所述第二端部上设置有用于提高所述光信号反射质量的反射板。
34.优选地，所述反射板位于发射器和图像采集器的正下方。
35.依据本实用新型的另一方面，提供了一种空气弹簧。
36.优选地，所述空气弹簧包括所述的空气弹簧高度调节装置。
37.优选地，所述第一端部为所述空气弹簧的上端盖，所述第二端部为所述空气弹簧的下端盖。
38.本实用新型的有益效果是：该高度采集装置与传统高度传感器相比占用空间更小，可以适应更加狭小的空间，采集到的数据变化更加精准；采用该空气弹簧高度调节装置的空气弹簧，由于设置在空气弹簧内部，使用寿命更长，整体占用空间更小，对空气弹簧充放气的控制更快更精准。
39.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
40.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
41.图1示出了根据本实用新型一个实施例中的一种高度采集装置的功能结构示意图；
42.图2示出了根据本实用新型一个实施例中的一种高度采集装置的一种立体结构示意图；
43.图3示出了根据本实用新型一个实施例中的一种高度采集装置的另一种立体结构示意图；
44.图4示出了根据本实用新型一个实施例中的一种高度采集装置的又一种立体结构示意图；
45.图5示出了根据本实用新型一个实施例中的一种空气弹簧高度调节装置的功能结构示意图；
46.图6示出了根据本实用新型一个实施例中的一种空气弹簧的功能结构示意图；
47.图7示出了根据本实用新型一个实施例中的一种空气弹簧的立体结构示意图(气囊部分剖开)；
48.附图标记：
49.1、高度采集装置；
50.2、发射器；
51.3、图像采集器；
52.4、图像处理器；
53.5、通信接口单元；
54.6、第一电路板；
55.6-1、第二安装孔；
56.7、电压转换电路；
57.8、第二电路板；
58.8-1、第一安装孔；
59.9、控制电路(图中未示出)；
60.10、接插件；
61.11、连接件；
62.12、空气弹簧高度调节装置；
63.13、中心控制单元；
64.14、充气阀；
65.15、排气阀；
66.16、第三电路板；
67.17、空气弹簧；
68.18、第一端部；
69.19、第二端部；
70.20、反射板；
71.21、气囊。
具体实施方式
72.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
73.实施例一：
74.依据本实用新型的一个方面，设计了一种高度采集装置1，图1示出了根据本实用新型一个实施例中的一种高度采集装置1的功能结构示意图，如图1所示，所述高度采集装置1包括发射器2、图像采集器3和图像处理器4，所述图像采集器3和所述图像处理器4连接；所述发射器2、所述图像采集器3和所述图像处理器4设置于第一端部18；
75.具体地，所述发射器2，用于发射光信号；
76.具体地，所述图像采集器3，用于采集所述光信号抵达第二端部19表面成像后形成的图像信息，并将该图像信息发送至所述图像处理器4；
77.具体地，所述图像处理器4，用于接收所述图像信息，根据所述图像信息计算该图像信息的亮度值，并将该亮度值发送至中心控制单元13，以便于所述中心控制单元13根据所述亮度值计算所述第一端部18与所述第二端部 19之间的高度信息。
78.可见，该高度采集装置1是通过图像的亮度值，计算第一端部18与第二端部19之间的距离，与传统测量方法相比，属于一种新型的测量方法
79.在本实用新型的一些实施例中，仍如图1所示，所述图像采集器3，具体用于采集所
述图像信息后将每一帧图像信息中的若干像素按照预设的排列传送至所述图像处理器4；
80.具体地，所述图像处理器4，具体用于根据一种或者多种预设颜色在调色板查找表中的索引号在每个像素中提取对应预设颜色的亮度值，并累加所述亮度值得到亮度值和，将所述亮度值和发送至中心控制单元13，以便于所述中心控制单元13根据所述亮度值和计算所述第一端部18和所述第二端部 19之间的高度信息。
81.进一步地，所述亮度值与所述第一端部18和所述第二端部19之间的高度信息的平方成反比，具体如下：
82.计算所述第一端部18和所述第二端部19之间的高度信息其中， h为所述第一端部18和所述第二端部19之间的高度信息；l为所述图像信息的亮度值；k为比例系数，k根据所述发射器的参数、所述图像采集器3的参数以及所述第一端部18和所述第二端部19之间的环境因子确定。
83.可见，每一个高度采集装置1，都有自己独立的k值，配合图像的亮度值，就可以计算出第一端部18与第二端部19之间的距离。
84.在本实用新型的一些实施例中，仍如图1所示，所述高度采集装置1还包括通信接口单元5，所述发射器2和所述图像处理器4通过所述通信接口单元5与中心控制单元13连接。
85.在本实用新型的一些实施例中，如图2、图3、图4示出了根据本实用新型一个实施例中的一种高度采集装置1的不同视角的立体结构示意图，所述高度采集装置1还包括第一电路板6，所述发射器2、所述图像采集器3、所述图像处理器4和所述通信接口单元5设置在所述第一电路板6上。
86.可见，这种设置方式，可以极大地缩小高度采集装置1的占用空间。
87.在本实用新型的一些实施例中，仍如图1所示，所述第一电路板6上还设置有电压转换电路7，所述电压转换电路7一端与所述图像处理器4连接，另一端通过所述通信接口单元5与外部电源连接，所述电压转换电路7用于将外部电源电压转换为所述图像处理器4能够正常工作的工作电压。
88.在本实用新型的一些实施例中，仍如图4所示，所述高度采集装置1还包括第二电路板8，所述发射器2的一端穿过所述第一电路板6从所述第一电路板6的下表面延伸出来面向所述第二端部8，另一端固定在所述第二电路板8上；
89.具体地，所述图像采集器3面向所述第二端19部设置在所述第一电路板 6的下表面。
90.在本实用新型的一些实施例中，仍如图2所示，所述第二电路板8上设置有用于启动所述发射器2的控制电路，所述控制电路通过接插件10与所述第一电路板6连接。
91.可见，第一电路板6与第二电路板8在内部借用接插件10实现连接，既可以为第二电路板8提供工作电压，又可实现信息传输，还因接插件10设置在两电路板内部，进一步减少高度采集装置1占用空间。
92.在本实用新型的一些实施例中，仍如图3所示，所述第二电路板8上设置有至少两个第一安装孔8-1，所述第一电路板6对应所述第一安装孔8-1 设置有第二安装孔6-1，连接件11依次穿过所述第一安装孔8-1和所述第二安装孔6-1实现所述第一电路板6和所述第二
电路板8的固定连接，所述连接件11的长度与所述发射器2的长度相适应。
93.可见，该设置方式可以将第一电路板6、第二电路板8、发射器2集合在一个狭小的空间，极大地缩小高度调节装置1整体占用空间，可以在更加狭小的空间进行工作。
94.在本实用新型的一些实施例中，仍如图2所示，所述发射器2和所述图像采集器3面向所述第二端部19并列设置。
95.可见，采用这种设置方式，可以尽量保证采集到数据的准确性。
96.在本实用新型的一些实施例中，仍如图4所示，所述发射器2相对于所述第一电路板6下表面的延伸长度低于所述图像采集器3相对于所述第一电路板6下表面的高度。
97.进一步地，所述图像采集器3的前端设置有用于阻挡散射光的橡胶圈。
98.可见，这种设置方式，减少散射光对于图像采集器3采集数据的影响。
99.进一步地，所述发射器2包括激光发射探头，所述激光发射探头用于发射激光信号；
100.具体地，所述图像采集器3包括摄像头。
101.实施例二：
102.依据本实用新型的另一方面，提供了一种空气弹簧高度调节装置12。
103.图5示出了根据本实用新型一个实施例中的一种空气弹簧高度调节装置 12的功能结构示意图，图7示出了根据本实用新型一个实施例中的一种空气弹簧17的立体结构示意图(气囊部分剖开)，如图5和图7所示，所述空气弹簧17包括第一端部18、第二端部19和设置在所述第一端部18和所述第二端部19之间的气囊21，所述空气弹簧高度调节装置12包括中心控制单元 13、充气阀14、排气阀15和所述的高度采集装置1；
104.具体地，所述高度采集装置1、所述充气阀14和所述排气阀15分别与所述中心控制单元13连接；
105.进一步地，所述高度采集装置1，用于发射光信号，并采集所述光信号抵达所述第二端部19表面成像后形成的图像信息，根据所述图像信息计算所述图像信息的亮度值，然后将所述亮度值发送至所述中心控制单元13。
106.具体地，所述中心控制单元13，用于接收所述高度采集装置1发送的亮度值，根据所述亮度值计算所述第一端部18与所述第二端部19之间的高度信息，从而根据所述高度信息控制所述充气阀14打开使得气囊21充气或者所述排气阀15打开使得气囊21排气，实现空气弹簧17的高度调节。进一步地，所述中心控制单元13，具体用于将所述高度信息与高度阈值进行比较，若是所述高度信息大于所述高度阈值，则控制所述排气阀15打开使得气囊 21排气；若是所述高度信息小于所述高度阈值，则控制所述充气阀14打开使得气囊21充气。
107.进一步地，所述中心控制单元13，还用于将所述亮度值与亮度阈值进行比较，若是所述亮度值小于所述亮度阈值，则控制所述发射器2增强发射光信号的亮度。
108.具体地，所述中心控制单元13、所述充气阀控制端和所述排气阀控制端集成在第三电路板上16。
109.在本实用新型的一些实施例中，仍如图7所示，所述第二端部19上设置有用于提高所述光信号反射质量的反射板20。
110.具体地，所述反射板20位于发射器2和图像采集器3的正下方。
111.可见，该空气弹簧调节装置，可以借助高度采集装置1采集到的高度和亮度值，与
实际阈值进行比较，从而实现对空气弹簧17充放气的控制。
112.实施例三：
113.依据本实用新型的另一方面，提供了一种空气弹簧17。
114.图6示出了根据本实用新型一个实施例中的一种空气弹簧17的功能结构示意图；如图6所示，所述空气弹簧17包括所述的空气弹簧高度调节装置 12。
115.在本实用新型的一些实施例中，仍如图7所示，所述第一端部18为所述空气弹簧17的上端盖，所述第二端部19为所述空气弹簧17的下端盖。
116.可见，该空气弹簧17借助空气弹簧高度调节装置12，可实现对空气弹簧17充放气的控制。
117.综上所述，该高度采集装置1与传统高度传感器相比占用空间更小，可以适应更加狭小的空间，采集到的数据变化更加精准；采用空气弹簧高度调节装置12的空气弹簧17，由于设置在空气弹簧17内部，使用寿命更长，整体占用空间更小，对空气弹簧17充放气的控制更快更精准
118.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。