本公開總體上涉及用于車輛的基于編碼的電磁的行駛高度感測系統(tǒng)。更具體地，本公開的行駛高度感測系統(tǒng)包括編碼的電磁源和一個或多個磁力計(例如基于霍爾效應(yīng)的傳感器)，以確定車身的行駛高度的變化。

背景技術(shù)：

駕駛員在駕駛他們的車輛時通常遇到障礙物，例如坑洼、巖石、落下的樹枝和其他碎屑。這種障礙物使得車身相對于車輛的車輪移動，從而產(chǎn)生通常稱為行駛高度的車輛底盤與地面之間的距離的變化。車輛包括行駛高度感測系統(tǒng)，以檢測行駛高度的這種變化，并響應(yīng)于接收的數(shù)據(jù)而調(diào)節(jié)車輛懸架。

行駛高度感測系統(tǒng)測量車輛的底盤、懸架或車身上的指定點(diǎn)與地面之間的距離。當(dāng)車輛裝載和卸載時，行駛高度感測系統(tǒng)檢測車輛的行駛高度的變化，并且向車輛懸架系統(tǒng)提供輸入以改變懸架對變化的道路狀況或負(fù)載作出反應(yīng)的方式。通過利用車輛的懸掛系統(tǒng)，車輛可以在崎嶇的道路上提供更平穩(wěn)的行駛、在較高的速度下提供較低的行駛以獲得更好的空氣動力學(xué)、或者提供增加越野離地間隙的提升行駛。

現(xiàn)有的行駛高度感測系統(tǒng)包括物理聯(lián)動系統(tǒng)，該物理聯(lián)動系統(tǒng)受到撞擊損壞并且需要移動部件和杠桿，從而妨礙準(zhǔn)確的讀取。其它現(xiàn)有的非聯(lián)動行駛高度系統(tǒng)包括利用超聲波激光器的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的一個缺點(diǎn)是它們需要在反射器和發(fā)射器之間的視線，并且傳輸介質(zhì)必須是恒定的以保持精度。這種系統(tǒng)在不受控制的環(huán)境中是不準(zhǔn)確的。

第三種類型的現(xiàn)有行駛高度感測系統(tǒng)是用于行駛高度感測的基于磁的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)是有益的，因為它們免受污物和水的干擾。然而，現(xiàn)有的磁性行駛高度感測系統(tǒng)易受干擾的環(huán)境源影響，并且對于某些應(yīng)用，提供非常慢的響應(yīng)時間。

因此，持續(xù)需要用于行駛高度感測的新的和改進(jìn)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)不易受到撞擊損壞的影響、不受視線干擾和介質(zhì)變化的影響，并且可以提供快速和準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

所附權(quán)利要求限定了本申請。說明書總結(jié)了實施例的方面，并且不應(yīng)當(dāng)用于限制權(quán)利要求。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在檢查以下附圖和詳細(xì)描述的情況下根據(jù)在此描述的技術(shù)預(yù)期其它實施方式將是顯而易見的，并且這些實施方式旨在在本申請的范圍內(nèi)。

示例性實施例提供一種行駛高度感測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用作霍爾效應(yīng)傳感器的輸入單元的編碼的電磁源，并且來自電磁體(e-磁體)的信號被編碼以便將編碼的磁場與環(huán)境磁場區(qū)分開。在本公開的各種實施例中，帶通濾波器(bp)用于編碼的電磁數(shù)據(jù)的信號處理。另外，多個霍爾效應(yīng)傳感器可以與單個電磁源一起使用以提供多軸感測，并且因此在確定行駛高度變化時提供魯棒性，或者在非獨(dú)立懸架(實心軸)的情況下，可以使用單個電磁源以確定車軸上多個位置處的行駛高度。

現(xiàn)有的磁行駛高度感測系統(tǒng)包括發(fā)射恒定磁場的高強(qiáng)度永磁體或電磁體，恒定磁場需要磁體和傳感器之間的有限分離。來自這種系統(tǒng)的反饋較慢，并且可能需要幾秒鐘的平均，以便濾除周圍的干擾磁場。為了克服這些問題，本公開的行駛高度感測系統(tǒng)利用能夠進(jìn)行高帶寬切換的電磁場源來替換永磁體或恒定電磁源。高帶寬電磁源利用特定頻率編碼以保持抵抗干擾磁場的環(huán)境魯棒性。更具體地，本公開的行駛高度感測系統(tǒng)的高帶寬電磁源能夠具有高轉(zhuǎn)換速率并且以期望的頻率輸出磁信號。使用頻率帶通濾波器從總磁場的測量結(jié)果中提取編碼的信號。這樣的結(jié)構(gòu)消除了用于行駛高度感測的機(jī)械聯(lián)動裝置，不受視線干擾的影響并且響應(yīng)快速和準(zhǔn)確。

附圖說明

為了更好地理解本發(fā)明，可以參考以下附圖中所示的實施例。附圖中的部件不一定按比例繪制，并且可以省略相關(guān)的元件以強(qiáng)調(diào)和清楚地示出本文所描述的新穎特征。此外，如本領(lǐng)域中已知的，系統(tǒng)部件可以不同地布置。在附圖中，除非另有說明，否則相同的附圖標(biāo)記在不同附圖中可以指示相同的部件。

圖1示出了現(xiàn)有磁行駛高度感測系統(tǒng)的示例；

圖2是包括本公開的行駛高度感測系統(tǒng)的一個實施例的部件的框圖；

圖3示出了根據(jù)一個實施例的操作本公開的行駛高度感測系統(tǒng)的示例過程的流程圖；

圖4示出了包括多軸感測的本公開的行駛高度感測系統(tǒng)的示例實施例；

圖5示出了包括多軸感測的本公開的行駛高度感測系統(tǒng)的圖4的示例性實施例；

圖6是示出了操作中的本公開的行駛高度感測系統(tǒng)的一個實施例的示例過程的曲線圖。

具體實施方式

雖然本公開的編碼的基于電磁的行駛高度感測系統(tǒng)(在本說明書中被稱為行駛高度感測系統(tǒng))可以以各種形式實施，但是附圖示出以及本說明書描述了行駛高度感測系統(tǒng)的一些示例性和非限制性實施例。本公開是行駛高度感測系統(tǒng)的示例，并且不將行駛高度感測系統(tǒng)限制到具體示出和描述的實施例?？赡懿恍枰忻枥L或描述的部件，并且一些實施例可包括附加的、不同的或更少的部件。在不背離本文所闡述的權(quán)利要求的精神或范圍的情況下，部件的布置和類型可以改變。

本公開的各種實施例提供了一種用于車輛的改進(jìn)的行駛高度感測系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服了現(xiàn)有行駛高度感測系統(tǒng)的許多挑戰(zhàn)。行駛高度感測系統(tǒng)測量車輛的底盤、懸架或車身上的指定點(diǎn)與地面之間的距離。更具體地，車輛行駛高度感測系統(tǒng)包括多個傳感器，該傳感器恒定地測量車軸和車身之間的距離，并將測量的數(shù)據(jù)發(fā)送到車輛的電子控制單元。當(dāng)車輛裝載和卸載時，來自行駛高度傳感器的數(shù)據(jù)將改變。這些改變通過控制器或車輛電子控制單元記錄并且向車輛懸架系統(tǒng)提供輸入以改變懸架對變化的道路狀況或負(fù)載作出反應(yīng)的方式。懸架修改可以在崎嶇的道路上提供更平穩(wěn)的行駛、在較高的速度下提供較低的行駛以獲得更好的空氣動力學(xué)、或者提供增加越野離地間隙的提升駕駛。

例如，第一類型的行駛高度感測系統(tǒng)包括物理連接或鏈接的系統(tǒng)。更具體地，這種類型的現(xiàn)有行駛高度感測系統(tǒng)包括基于電位計的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在簧下質(zhì)量和簧上質(zhì)量之間的物理連接，以及可變電阻器以提供對兩個質(zhì)量之間的距離的直接測量。這些系統(tǒng)包括許多移動部件和杠桿，并且還涉及用于非獨(dú)立懸架(例如實心軸)的復(fù)雜聯(lián)動裝置。由于具有這么多移動部件，并且特別地，由于兩個質(zhì)量之間的物理連接，這些系統(tǒng)易受撞擊損壞，這將妨礙準(zhǔn)確的讀取。

另一種現(xiàn)有的非接觸式行駛高度測量系統(tǒng)利用超聲波或光學(xué)距離測量結(jié)果。這些系統(tǒng)的一個缺點(diǎn)是它們需要在反射器和發(fā)射器之間具有清晰的視線，并且傳輸介質(zhì)必須是恒定的以保持精度。使用這些距離感測技術(shù)的系統(tǒng)也可能由于大的懸架關(guān)節(jié)(suspensionarticulation)或諸如泥漿的碎片而失去視線而不起作用。這些系統(tǒng)通常用于受控環(huán)境中，例如用于賽車。在這種情況下，車輛行駛高度系統(tǒng)不可能遇到可能阻礙視線的外部碎片或介質(zhì)(即泥或水)的變化。然而，這種系統(tǒng)在不受控制的環(huán)境中是不準(zhǔn)確的。

第三類型的現(xiàn)有行駛高度感測系統(tǒng)是用于行駛高度感測的基于磁的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)包括輸出恒定磁信號的高強(qiáng)度永磁體或電磁體磁體，以及基于霍爾效應(yīng)的傳感器，該傳感器檢測磁場的變化以確定車輛的行駛高度的變化。這些系統(tǒng)是有益的，因為它們不受污物和水的干擾。然而，現(xiàn)有的磁行駛高度感測系統(tǒng)需要磁源和霍爾效應(yīng)傳感器緊密地安裝在一起以合理地消除環(huán)境磁干擾。

圖1示出了基于現(xiàn)有技術(shù)永磁體的行駛高度感測系統(tǒng)的示例實施例。如圖1所示，現(xiàn)有的基于磁的行駛高度感測系統(tǒng)包括基于霍爾效應(yīng)的傳感器20a、20b和磁源18(例如永磁體)，磁源18發(fā)射由箭頭18a表示的恒定磁信號。在該實施例中，磁源18在兩個后輪16之間安裝到車軸14。圖1示出了距離后車軸14第一距離處的車身12a，以及距離后車軸14第二較大距離處的車身12b?；诨魻栃?yīng)的傳感器20a、20b安裝到車身12a、12b。

在這種系統(tǒng)中，傳感器和磁體之間的間隔必須最小。這是因為磁場的強(qiáng)度與距離的立方成反比地變化?；氐綀D1，車身12a表示距離車軸14第一距離處的車身，以及車身12b表示距離車軸14第二較大距離處的車身。箭頭22a的長度表示當(dāng)車輛車身12a處于距離車軸14第一距離時從基于霍爾效應(yīng)的傳感器20a感測到的磁場的強(qiáng)度。箭頭22b的長度表示當(dāng)車輛車身12b處于距離車軸14第二距離時從基于霍爾效應(yīng)的傳感器20b感測到的磁場的強(qiáng)度。如圖1所示，箭頭22a比箭頭22b長，這表示即使由永磁體18發(fā)射的磁場18a的強(qiáng)度相同，當(dāng)車身12a更接近車軸14時，霍爾效應(yīng)傳感器檢測到比當(dāng)車身12b具有更大距離時更大的磁場強(qiáng)度。換句話說，在較短的距離處，霍爾效應(yīng)傳感器20a檢測到比在較遠(yuǎn)的距離處更強(qiáng)的磁場22a。因此，永久磁鐵離傳感器越遠(yuǎn)，用于檢測任何磁場的傳感器的功率越大。對于這樣的系統(tǒng)，傳感器和磁場源之間的間隔大約為一英寸，并且任何更大的間隔將需要更強(qiáng)大的磁力。

此外，在這些系統(tǒng)中，行駛高度的變化由霍爾效應(yīng)傳感器感測的磁場的變化確定。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，存在干擾來自永久磁源的磁場信號的其它環(huán)境磁場。例如，從地球發(fā)射的磁場或其他局部干擾可以由基于霍爾效應(yīng)的傳感器檢測。因此，除了由永久磁源發(fā)射的磁場信號之外，基于霍爾效應(yīng)的傳感器檢測周圍環(huán)境磁場。因此，在這種系統(tǒng)中使用的永磁體必須是高強(qiáng)度磁體，以便成為主導(dǎo)的局部磁場，此外，可能需要幾秒鐘的信號平均來濾除干擾磁場。這對于諸如卡車車廂高度調(diào)平的應(yīng)用尤其如此，其中行駛高度水平控制被來自基于磁場的感測的慢反饋包圍。對于本文中描述的系統(tǒng)，具體地，通過選擇磁源的編碼頻率來配置反饋控制的速度。通過選擇更高的頻率實現(xiàn)更快的控制。編碼頻率越高，帶通濾波器將越快解碼來自總磁場測量結(jié)果的編碼信號。以這種方式，可以使控制速率任意快或慢。

本公開的各種實施例提供一種行駛高度感測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過使用以指定頻率輸出磁場信號的頻率編碼的電磁源替換永久磁源來克服這些問題。本公開的行駛高度感測系統(tǒng)還包括多個基于霍爾效應(yīng)的傳感器，該傳感器檢測磁場強(qiáng)度的變化以確定車輛的行駛高度的變化。更具體地，基于信號頻率對電磁源進(jìn)行編碼，以保持抵抗干擾的周圍磁場的環(huán)境魯棒性并且能夠抑制干擾環(huán)境磁場。對從基于霍爾效應(yīng)的傳感器接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波以從總測量的磁場信號中提取編碼的信號，以提供對應(yīng)于行駛高度變化的編碼的磁場中的任何變化的精確測量結(jié)果。

因此，如下面將更詳細(xì)地描述的，本公開的行駛高度感測系統(tǒng)不需要機(jī)械聯(lián)動裝置。更具體地，本公開的行駛高度感測系統(tǒng)抵抗撞擊損壞并且不受視線干擾和介質(zhì)變化(即，水)的影響。因此，行駛高度感測系統(tǒng)能夠在水下和用泥漿覆蓋時提供精確的測量結(jié)果。另外，本公開的行駛高度感測系統(tǒng)提供快速測量響應(yīng)。也就是說，行駛高度感測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)諸如在前輪處的異常檢測之后的后阻尼調(diào)整的特征。此外，為了緩解確定實心后車軸的行駛高度的困難，行駛高度感測系統(tǒng)對于極端關(guān)節(jié)也是精確的。也就是說，后車軸在多個方向上移動，并且本公開的行駛高度感測系統(tǒng)應(yīng)對多個方向上的移動，以確定行駛高度的準(zhǔn)確讀數(shù)。因此，本公開的行駛高度感測系統(tǒng)容易支持非獨(dú)立懸架(實心軸)應(yīng)用。

圖2示出了本公開的行駛高度感測系統(tǒng)100的一個示例實施例。行駛高度感測系統(tǒng)的其他實施例可以包括與下面描述和圖2所示的部件不同的、更少的或附加的部件。

行駛高度感測系統(tǒng)100包括編碼的電磁源118和與控制器110通信的一個或多個傳感器120。如上所述，行駛高度感測系統(tǒng)收集關(guān)于車身的行駛高度的數(shù)據(jù)，并且將測量的數(shù)據(jù)發(fā)送到車輛的電子控制單元。當(dāng)車輛負(fù)載變化并且車輛的行駛高度變化時，來自行駛高度傳感器的數(shù)據(jù)將改變。這些變化由控制器110記錄并且向車輛懸架系統(tǒng)(例如圖2中所示的主動懸架系統(tǒng)130)提供輸入。每個主動懸架與車輛的不同車輪相關(guān)聯(lián)。在某些實施例中，每個車輪與主動懸架相關(guān)聯(lián)；而在其它實施例中，少于所有車輪的車輪中的每一個都與主動懸架相關(guān)聯(lián)。主動懸架130與控制器110通信，并且控制器利用由行駛高度傳感器收集的數(shù)據(jù)來改變懸架對變化的道路狀況或負(fù)載作出反應(yīng)的方式。

具體地，本公開的編碼的電磁源118能夠具有高轉(zhuǎn)換速率；可以以指定的頻率創(chuàng)建和瓦解磁場。然后對從基于霍爾效應(yīng)的傳感器120接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波以確定在電磁源的指定頻率下的磁場的幅度，并且磁場的幅度的任何變化是由于行駛高度的變化。因此，該源118能夠抑制環(huán)境磁場，并且對于給定的磁場強(qiáng)度允許更大范圍的感測距離。

行駛高度感測系統(tǒng)100包括多個傳感器120。如上所述，這些傳感器120包括基于霍爾效應(yīng)的傳感器，用于感測磁場的變化以確定行駛高度的變化?；诨魻栃?yīng)的傳感器是響應(yīng)于磁場而改變其輸出電壓的傳感器(transducer)。利用已知的磁場，可以確定距霍爾板的距離。除了基于霍爾效應(yīng)的傳感器之外，在某些實施例中，行駛高度感測系統(tǒng)還包括其他類型的傳感器，以獲得關(guān)于車輛周圍的環(huán)境以及關(guān)于車輛本身的部件的數(shù)據(jù)。傳感器120將數(shù)據(jù)傳送到控制器110以用于進(jìn)一步處理。這樣的傳感器120可以包括但不限于：紅外傳感器、攝像機(jī)或其他視覺傳感器、超聲傳感器、雷達(dá)、激光雷達(dá)、激光掃描傳感器、慣性傳感器(例如，合適的慣性測量單元)、輪速傳感器、道路狀況傳感器(以直接測量某些道路狀況)、雨水傳感器、懸架高度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向扭矩傳感器、制動壓力傳感器、輪胎壓力傳感器和/或全球定位系統(tǒng)或其它車輛位置或?qū)Ш絺鞲衅鳌?/p>

行駛高度感測系統(tǒng)100包括控制器110，控制器110包括與存儲指令集116的主存儲器114通信的至少一個處理器112。處理器112配置為與主存儲器114通信、訪問指令集116并且執(zhí)行指令集116以使行駛高度感測系統(tǒng)100執(zhí)行在此所述的任何方法、過程和特征。

處理器112可以是任何合適的處理設(shè)備或處理設(shè)備集，例如但不限于：微處理器、基于微控制器的平臺、適當(dāng)?shù)募呻娐坊蛘咭粋€或多個專用集成電路(asic)。主存儲器114可以是任何合適的存儲器設(shè)備，例如但不限于：易失性存儲器(例如，隨機(jī)存儲器(ram)，其可以包括非易失性ram、磁性ram、鐵電ram和任何其他合適的形式)；非易失性存儲器(例如，磁盤存儲器、閃存(flash)存儲器、eprom(可擦除可編程只讀存儲器)、eeprom(電可擦除可編程只讀存儲器)、基于憶阻器的非易失性固態(tài)存儲器等)；不可變存儲器(例如，eprom)；或只讀存儲器。

轉(zhuǎn)到圖3，示出了本公開的示例實施例。更具體地，圖4示出了在兩個車輪16和車身12之間的車軸14。編碼的電磁源30固定到車軸14，并且基于霍爾效應(yīng)的傳感器31固定到車身12。箭頭32表示來自編碼的電磁源30的磁信號。應(yīng)當(dāng)理解的是，箭頭32被描繪為虛線箭頭。這是因為從編碼的電磁源發(fā)射的磁場信號是以指定頻率繼續(xù)接通和斷開的振蕩信號。如圖4所示，除了來自編碼的電磁源的磁信號之外，還存在來自局部干擾40、42、44的環(huán)境磁信號。與現(xiàn)有技術(shù)類似，在本公開的系統(tǒng)和方法中，如果源30不靠近傳感器31，周圍磁場40、42、44將引起測量誤差。這是因為由車身12上的霍爾效應(yīng)傳感器31感測的磁場是局部干擾40、42、44和編碼的磁場信號32的和。

然而，由于本公開的行駛高度感測系統(tǒng)包括頻率編碼的電磁源，因此從霍爾效應(yīng)傳感器接收的數(shù)據(jù)可以被濾波以從電磁源30獲得磁場信號。更具體地，隨著源磁場32以特定已知頻率編碼，從基于霍爾效應(yīng)的傳感器31接收的數(shù)據(jù)可以被帶通濾波，以僅提取編碼的電磁源30的頻率下的數(shù)據(jù)，從而消除由周圍部件或環(huán)境產(chǎn)生的偽磁性內(nèi)容。

應(yīng)用帶通濾波器是使特定范圍內(nèi)的頻率通過并且拒絕(衰減)該范圍之外的頻率以便減少來自由基于霍爾效應(yīng)的傳感器收集的數(shù)據(jù)的環(huán)境噪聲的過程。如圖4所示，感測的磁場是局部干擾和編碼的磁信號的和。由此編碼期望的信號；它可以從總感測的磁場中濾出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，如圖3所示，車身成一定角度，使得車身的一側(cè)高于車身的另一側(cè)。因此，行駛高度已經(jīng)在多個方向上改變。與可以包括多個傳感器以確定在不同方向上的行駛高度的變化的現(xiàn)有系統(tǒng)不同，本公開的行駛高度系統(tǒng)是多軸系統(tǒng)。多軸感測產(chǎn)生可以分解為距離以及在非獨(dú)立懸架(實心軸)的情況下的絕對距離和旋轉(zhuǎn)的磁性部件。多軸感測的含義是需要用于實心軸應(yīng)用的單個傳感器組。

應(yīng)當(dāng)理解的是，如圖4和圖5所示，車身12是成角度的，并且霍爾效應(yīng)傳感器31感測由編碼信號32發(fā)射的磁場和在所有方向上的局部干擾40、42、44。更具體地，如圖3所示，如由箭頭34a、34b所指示的感測的磁場是局部干擾和編碼的磁信號32的和。期望的信號被編碼并且可以從總感測的磁場中濾出，如圖4中的箭頭32a和32b所示。本公開的行駛高度感測系統(tǒng)是多軸系統(tǒng)，并且還可以對由霍爾效應(yīng)傳感器接收的磁場數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，以沿著相關(guān)軸提取磁場的強(qiáng)度。多軸感測可以從距離變化明顯地解析旋轉(zhuǎn)。這通過允許用于實心軸應(yīng)用的單個傳感器組來降低復(fù)雜性。

此外，多軸感測可用于測量水平方向(其中行駛高度將被視為垂直方向)的距離變化，水平距離變化將是不期望的車輛行為(例如車輪跳動或?qū)壹懿考膿p壞)的指示。因此，可以使用多軸行駛高度系統(tǒng)來診斷這些狀況。

圖3示出了操作本公開的行駛高度感測系統(tǒng)的示例過程或方法200的流程圖。在各種實施例中，過程200通過存儲在一個或多個存儲器中并由一個或多個處理器(諸如上面結(jié)合圖2所述的那些)執(zhí)行的一組指令表示。雖然參考圖3所示的流程圖描述了過程200，但是可以采用執(zhí)行與過程200相關(guān)聯(lián)的動作的許多其他過程。例如，可以改變所示框中的某些框的順序，所示框中的某些可以是可選的，或者可以不使用所示框中的某些框。

在該實施例的操作中，行駛高度感測系統(tǒng)確定電磁源的頻率加密，如框202所示。更具體地，為了應(yīng)對來自車輛周圍環(huán)境的干擾磁場的環(huán)境噪聲，加密本公開的編碼的電磁源以基于期望頻率輸出磁信號，該磁信號為基于霍爾效應(yīng)的傳感器提供基線磁信號以進(jìn)行讀取?？梢詫碜曰诨魻栃?yīng)的傳感器的感測的磁場數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波以提取編碼的磁場信號，并在期望的磁信號和來自周圍環(huán)境的環(huán)境噪聲之間進(jìn)行區(qū)分。應(yīng)當(dāng)理解的是，所確定的加密頻率可以根據(jù)期望的測量速度而變化。此外，以特定頻率加密磁源允許在單個車輛上使用多個電磁源，其中每個電磁源用唯一的頻率加密，以消除系統(tǒng)之間的交叉干擾的可能性。最后，單個磁源可以用多個頻率編碼，增加的復(fù)雜性使得惡意/外部感測系統(tǒng)(例如，配備有該系統(tǒng)的兩輛車輛行駛或緊靠停放在一起)難以在沒有明確知道加密頻率的情況下解析行駛高度。

利用所選擇的加密頻率，行駛高度感測系統(tǒng)配置電磁源以輸出以期望的加密頻率振蕩的磁場信號，如框204所示。如上所述，本公開的行駛高度感測系統(tǒng)包括一個或多個基于霍爾效應(yīng)的傳感器以測量傳感器周圍的任何磁場。在本說明書中描述的實施例中，電磁源固定到車軸，并且一個或多個基于霍爾效應(yīng)的傳感器固定到車身的下側(cè)。應(yīng)當(dāng)理解的是，在某些替代實施例中，霍爾效應(yīng)傳感器可以固定到車軸，并且電磁源可以固定到車身。

在以指定頻率輸出磁場之后，過程200包括從基于霍爾效應(yīng)的傳感器接收關(guān)于磁場強(qiáng)度讀數(shù)的數(shù)據(jù)，如框206所示。如上所述，來自基于霍爾效應(yīng)的傳感器包括總的感測的磁場，該磁場是編碼的磁信號和任何環(huán)境磁場(例如來自其它局部干擾)的總和。為了獲得精確的行駛高度測量結(jié)果，來自基于霍爾效應(yīng)的傳感器的數(shù)據(jù)必須被濾波以僅從編碼的電磁源中提取編碼的磁信號。

本公開的行駛高度感測系統(tǒng)利用帶通濾波來提取編碼的磁信號的幅度，如208所示。也就是說，本公開的系統(tǒng)對傳感器數(shù)據(jù)使用帶通濾波器，以允許從總的感測的磁場中實時提取由電磁體產(chǎn)生的磁場的幅度，該總的感測的磁場可以包括由于其他車輛部件或環(huán)境信號產(chǎn)生的其它磁場引起的干擾。帶通濾波器通常在帶通頻率內(nèi)輸出一個或多個信號，因此必須完成附加的處理步驟以確定帶通頻率處的信號的幅度。在一個實施例中，可以使帶通濾波器直接輸出帶通頻率處的信號的振幅，而不需要額外的信號處理步驟。在某些實施例中，在從各個距離點(diǎn)獲得編碼的磁信號之后，本公開的系統(tǒng)確定用于期望行駛高度測量結(jié)果的物理距離單位，如框210所示。更具體地，本公開的系統(tǒng)利用場源與傳感器之間的若干已知距離點(diǎn)以使場強(qiáng)和物理距離相關(guān)。然后可以使用所得到的模型來直接地從經(jīng)濾波的基于霍爾效應(yīng)的傳感器獲得距離測量結(jié)果。

利用這些物理距離單位，本公開的系統(tǒng)可以配置為直接從基于霍爾效應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)獲得期望的行駛高度距離測量結(jié)果，如框212所示。

圖6描繪了示例實施例的來自基于霍爾效應(yīng)的傳感器的感測的原始磁力計數(shù)據(jù)隨時間的曲線圖和來自基于霍爾效應(yīng)的傳感器的帶通濾波的數(shù)據(jù)隨時間的曲線圖。在該示例實施例中，電磁源產(chǎn)生以3.5hz的頻率振蕩開和關(guān)的磁場。在該示例實施例中，電磁源遠(yuǎn)離基于霍爾效應(yīng)的傳感器移動若干距離點(diǎn)，如圖的頂部所示。

首先，在電磁體關(guān)閉的地方測量基線。如圖6所示，當(dāng)電磁鐵關(guān)閉時，原始磁力計讀數(shù)為515ut。濾波后的信號表示在3.5hz處的信號的幅度為0ut。這表示當(dāng)電磁體關(guān)閉時，濾波后的讀數(shù)也為0。

第二，將源移動遠(yuǎn)離傳感器25cm的第二距離。當(dāng)電磁體與基于霍爾效應(yīng)的傳感器相距25cm的距離時，原始磁力計讀數(shù)在515ut和約517ut之間振蕩。濾波后的信號表示在3.5hz下振蕩的磁場的振幅為2ut。如上所述，振幅讀數(shù)可以轉(zhuǎn)換為物理距離單位以確定行駛高度。

第三，將源移動遠(yuǎn)離傳感器5cm的第三距離。當(dāng)電磁體距離基于霍爾效應(yīng)的傳感器5cm的距離時，原始磁力計讀數(shù)在大約515ut和560ut之間振蕩。濾波的信號表明在3.53hz下的磁場的幅度約為60ut。如上所述，在指定頻率(在這種情況下為3.5hz)下的濾波后的信號幅度可以轉(zhuǎn)換為物理距離單位以確定行駛高度。應(yīng)當(dāng)理解的是，如上所述，在5cm的距離處的磁場的強(qiáng)度大于在15cm的距離處的磁場的強(qiáng)度。

在曲線圖的結(jié)束處的最后的矩形框中，電磁源和基于霍爾效應(yīng)的傳感器之間的距離保持恒定，并且引入各種干擾。這些干擾表示來自本地源的環(huán)境噪聲。當(dāng)霍爾效應(yīng)傳感器和電磁源彼此相距10cm時，引入干擾。如圖6所示，原始磁力計數(shù)據(jù)包括尖峰和偽振幅變化，該偽振幅變化指示基于霍爾效應(yīng)的傳感器感測在該時間段期間增加的磁場強(qiáng)度。然而，濾波的數(shù)據(jù)不包括對應(yīng)的尖峰。濾波的數(shù)據(jù)在3.5hz時保持不變，這表明電磁源是靜止的。因此，只要干擾不以編碼頻率振蕩，濾波后的信號就不應(yīng)該記錄場強(qiáng)的變化。如果電磁源未被編碼，則原始霍爾效應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)中的偽跳躍將被錯誤地感知為行駛高度的變化。

任何過程描述或附圖中的框應(yīng)當(dāng)被理解為表示包括用于實現(xiàn)過程中的特定邏輯功能或步驟的一個或多個可執(zhí)行指令的代碼的模塊、段或部分，并且替代實施方式被包括在本文所描述的實施例的范圍內(nèi)，其中功能可以不按照所示或所討論的順序(包括基本上同時地或以相反的順序)執(zhí)行，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，這取決于所涉及的功能。

上述實施例，特別是任何“優(yōu)選”實施例是實施方式的可能示例，并且僅僅是為了清楚理解本發(fā)明的原理而提出的。在實質(zhì)上不背離本文所描述的技術(shù)的精神和原理的情況下，可以對上述實施例進(jìn)行許多變化和修改。所有修改旨在包括在本公開的范圍內(nèi)并由所附權(quán)利要求保護(hù)。