一种特种车上的传感器在线标定方法与流程

本发明涉及特种车的信息化控制系统设计技术领域，更为具体来说，本发明为一种特种车上的传感器在线标定方法。

背景技术：

目前，随着特种车技术的不断发展，大型特种车上的传感器数量逐渐增多，因此，用户对于特种车上的传感器维护保障便利性提出了越来越高的要求。

常规的特种车上的传感器维护保障方法为：定期的拆装维护；即，在规定的维护期内，将传感器拆下后送到专门的标定部门进行标定，标定后再将传感器送回并安装。但是，上述常规的维护保障方法的维护周期较长、标定效率较低，影响特种车的正常使用。

因此，如何缩短特种车上的传感器维护周期、提高特种车上的传感器标定效率、增强特种车上的传感器维护保障的便利性，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

技术实现要素：

为解决常规的特种车上的传感器维护保障方法存在的维护周期较长、标定效率较低、维护保障的便利性较差等问题，本发明创新地提出了一种特种车上的传感器在线标定方法，该标定方法能够实现在线标定特种车上的传感器，实现了在不拆卸传感器的情况下进行传感器的定期标定检测，从而降低了传感器维护时长、提高了传感器的标定效率、提升了传感器的维护便利性。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种特种车上的传感器在线标定方法，该在线标定方法包括如下步骤，

设备连接步骤：将标定计算机与车载控制器连接，在预留的接入口或安装位置上安装基准传感器；

信号获取步骤：利用待标定传感器采集第一目标信号，利用基准传感器采集第二目标信号；

器件标定步骤：令所述第二目标信号作为基准信号，将所述第一目标信号与所述基准信号进行对照，根据对照结果完成对传感器的在线标定。

本发明能够实现在不拆卸特种车上的传感器情况下实现对传感器的定期标定检测，从而提高了特种车上的传感器的维护保障便利性。

进一步地，该在线标定方法还包括如下步骤，

接口预留步骤：进行特种车整车系统设计时，预留基准传感器接入口或安装位置，在can总线上预留can总线测试口；其中，所述基准传感器接入口或安装位置用于所述基准传感器的安装，所述can总线测试口用于标定计算机与车载控制器的连接。

基于上述改进的技术方案，本发明简化了整车传感器定期维护的步骤和过程，能有效减少传感器在线标定的准备时间，从而进一步减少了标定过程占用的时间、提高了标定效率。

进一步地，当所述待标定传感器为待标定倾角传感器时，则所述在线标定方法包括如下步骤，

步骤11，利用待标定倾角传感器采集第一倾角目标信号，然后将所述第一倾角目标信号发送至所述车载控制器，以得到待标定倾角值；

步骤12，利用基准倾角传感器采集第二倾角目标信号，以测得当前的实际倾角值；

步骤13，在标定计算机的人机交互界面上输入所述实际倾角值，所述标定计算机将实际倾角值传输至所述车载控制器；

步骤14，基于所述待标定倾角值和所述实际倾角值，通过车载控制器处理后得到用于校正待标定倾角传感器的标定值；

步骤15，将所述标定值存储于与车载控制器连接的铁电存储器中，供倾角测量时调用。

进一步地，所述第一倾角目标信号和所述第二倾角目标信号均为前后倾角信号，或所述第一倾角目标信号和所述第二倾角目标信号均为左右倾角信号。

进一步地，当所述待标定传感器为待标定压力传感器时，则所述在线标定方法包括如下步骤，

步骤21，利用基准压力传感器采集第二压力目标信号，并将所述第二压力目标信号发送至标定计算机，以得到当前的实际压力值；

步骤22，基于所述实际压力值，通过所述标定计算机计算出有效压力范围的上限和下限，以得到有效压力范围；

步骤23，利用待标定压力传感器采集第一压力目标信号，然后将第一压力目标信号发送至所述车载控制器，从而得到待标定压力传感器测得的第一压力值；

步骤24，所述车载控制器将第一压力值发送至标定计算机；

步骤25，在特种车工况压力由零逐渐增加到极限压力的情况下反复执行步骤21至步骤24，判断所述第一压力值是否始终在其对应的有效压力范围内，如果是，则待标定压力传感器正常；如果否，则更换待标定压力传感器。

进一步地，步骤22中，在标定计算机的人机交互界面上，以图形化的方式显示有效压力范围；

步骤25中，在所述人机交互界面上令多个压力值形成压力曲线，再判断该压力曲线是否始终在有效压力范围内，如果是，则压力传感器正常；如果否，则更换压力传感器。

进一步地，当所述待标定传感器为待标定温度传感器时，则在线标定方法包括如下步骤，

步骤31，利用基准温度传感器采集第二温度目标信号，并将所述第二温度目标信号发送至标定计算机，以得到当前的实际温度值，

步骤32，基于所述实际温度值，通过所述标定计算机计算出有效温度范围的上限和下限，以得到有效温度范围；

步骤33，利用待标定温度传感器采集第一温度目标信号，然后将第一温度目标信号发送至所述车载控制器，从而得到待标定温度传感器测得的第一温度值；

步骤34，所述车载控制器将第一温度值发送至标定计算机；

步骤35，在特种车工况温度的一段变化区间内反复执行步骤31至步骤34，判断第一温度值是否始终在其对应的有效温度范围内，如果是，则待标定温度传感器正常；如果否，则更换待标定温度传感器。

进一步地，步骤32中，在标定计算机的人机交互界面上，以图形化的方式显示有效温度范围；

步骤35中，在所述人机交互界面上令多个第一温度值形成温度曲线，判断该温度曲线是否始终在有效温度范围内，如果是，则温度传感器正常；如果否，则更换温度传感器。

进一步地，当所述待标定传感器为待标定湿度传感器时，则在线标定方法包括如下步骤，

步骤41，利用基准湿度传感器采集第二湿度目标信号，并将所述第二湿度目标信号发送至标定计算机，以得到当前的实际湿度值，

步骤42，基于所述实际湿度值，通过所述标定计算机计算出有效湿度范围的上限和下限，以得到有效湿度范围；

步骤43，利用待标定湿度传感器采集第一湿度目标信号，然后将第一湿度目标信号发送至所述车载控制器，从而得到待标定湿度传感器测得的第一湿度值；

步骤44，所述车载控制器将第一湿度值发送至标定计算机；

步骤45，在特种车工况湿度的一段变化区间内反复执行步骤41至步骤44，判断第一湿度值是否始终在其对应的有效湿度范围内，如果是，则待标定湿度传感器正常；如果否，则更换待标定湿度传感器。

进一步地，步骤42中，在标定计算机的人机交互界面上，以图形化的方式显示有效湿度范围；

步骤45中，在所述人机交互界面上令多个第一湿度值形成湿度曲线，判断该湿度曲线是否始终在有效湿度范围内，如果是，则湿度传感器正常；如果否，则更换湿度传感器。

本发明的有益效果为：本发明能实现在不拆卸特种车上的传感器情况下实现对传感器的定期标定检测，从而简化了整车传感器定期维护的步骤和过程，缩短了传感器定期维护的周期，提高了特种车上的传感器的维护保障便利性。因此，本发明具有操作简单、快捷、标定方式灵活等优点。

附图说明

图1为特种车上的传感器在线标定方法的实施状态图。

图2为倾角传感器的在线标定流程示意图。

图3为压力传感器的在线标定流程示意图。

图4为温湿度传感器的在线标定流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明一种特种车上的传感器在线标定方法进行详细的解释和说明。

如图1至4所示，本发明具体公开了一种特种车上的传感器在线标定方法，将在线标定系统接入特种车信息化控制系统，且在线标定系统包括标定计算机、基准倾角传感器、基准压力传感器、基准温湿度传感器以及用于设备连接的电缆，上述的各基准传感器均为具有测试资质的检测部门进行标校后的合格传感器，该在线标定方法包括如下步骤。

接口预留步骤：进行特种车整车系统设计时，预留基准传感器接入口或安装位置，具体地，在待标定倾角传感器安装面附近预留标定面，而且标定面与安装面平行；在各待标定压力传感器安装位置附近的液压管路上预留标定接口，而且该标定接口与待标定压力传感器安装口理论上为等压点；在温湿度传感器安装位置附近预留标定接口，且该标定接口与待标定温湿度传感器安装口在同一密闭空间内、位置尽可能接近。在can总线上预留can总线测试口；其中，基准传感器接入口或安装位置用于基准传感器的安装，can总线测试口用于标定计算机与车载控制器的连接，该车载控制器作为特种车信息化控制系统控制器。

设备连接步骤：将标定计算机与车载控制器连接，在预留的接入口或安装位置上安装基准传感器。具体来说，将标定计算机接入特种车信息化控制系统can总线，将基准倾角传感器、基准压力传感器、基准温湿度传感器分别安装到特种车上预留的标定接口或安装位置，以为相应目标的传感器进行在线标定。

实施例一：

如图1、2所示，本实施例中，待标定传感器具体为待标定倾角传感器、安装于车体后梁上，基准倾角传感器采用wylerclinotronicplus型倾角传感器。

信号获取步骤：利用待标定传感器采集第一目标信号，利用基准传感器采集第二目标信号。本实施例中，第一目标信号为第一倾角目标信号，第二目标信号为第二倾角目标信号，步骤11，利用待标定倾角传感器采集第一倾角目标信号，然后将第一倾角目标信号发送至车载控制器，以得到待标定倾角值anx(t0)；步骤12，利用基准倾角传感器采集第二倾角目标信号，以测得当前的实际倾角值α0；步骤13，在标定计算机的人机交互界面上输入实际倾角值α0，标定计算机将实际倾角值α0传输至车载控制器。

器件标定步骤：令第二目标信号作为基准信号，将第一目标信号与基准信号进行对照，根据对照结果完成对传感器的在线标定。具体在本实施例中，包括如下步骤：步骤14，基于待标定倾角值和实际倾角值，通过车载控制器处理后得到用于校正待标定倾角传感器的标定值θ＝anx(t0)-α0；步骤15，将标定值θ存储于与车载控制器连接的铁电存储器中，供特种车信息化控制系统进行倾角测量时调用，则标定后的测量值α＝anx(t0)-θ。

另外，需要说明的是，本实施例涉及的倾角传感器用于测量左右倾角和前后倾角，因此，倾角传感器第一倾角目标信号和第二倾角目标信号均为前后倾角信号，或第一倾角目标信号和第二倾角目标信号均为左右倾角信号。比如，anx(t0)为待标定前后倾角值，α0表示实际前后倾角值，则θ表示前后标定值，any(t1)为待标定左右倾角值，左右标定值η＝any(t1)-β0，β0表示实际左右倾角值。

实施例二：

本实施例中，待标定传感器为待标定压力传感器，待标定压力传感器安装于主泵出油口、与各油缸有杆腔连接的液压管路上、与各油缸无杆腔连接的液压管路上；基准压力传感器采用huba520.954s043401型压力传感器。本发明可仅用一个基准压力传感器对所有待标定压力传感器进行标定，具体来说，第一目标信号为第一压力目标信号，第二目标信号为第二压力目标信号，如图1、3所示，该在线标定方法包括如下步骤。

步骤21，利用基准压力传感器采集第二压力目标信号i0(t0)(为电流信号)，并将第二压力目标信号发送至标定计算机，以得到当前的实际压力值bp0(t0)，且bp0(t0)＝0.003125i(t0)-10。

步骤22，基于实际压力值，通过标定计算机计算出有效压力范围的上限和下限，以得到有效压力范围；具体实施时，上限、下限均为0.5mpa，即压力范围上限为p0max＝bp0(t0)+0.5，压力范围下限为p0min＝bp0(t0)-0.5。本实施例中，在标定计算机的人机交互界面上，以图形化的方式显示有效压力范围p0max、p0min。

步骤23，利用待标定压力传感器采集第一压力目标信号i(t0)，然后将第一压力目标信号发送至车载控制器，从而得到待标定压力传感器测得的第一压力值bp(t0)＝0.003125i(t0)-10。

步骤24，车载控制器将第一压力值bp(t0)发送至标定计算机。

步骤25，将特种车工况压力由零逐渐增加到极限压力(本实施例为20mpa)的情况下反复执行步骤21至步骤24，判断第一压力值是否始终在其对应的有效压力范围内，如果是，则待标定压力传感器正常；如果否，则更换待标定压力传感器。本实施例中，在人机交互界面上令多个压力值形成压力曲线，与步骤22中的多个对应的p0max、p0min在同一图形中显示，再判断该压力曲线是否始终在有效压力范围内、是否满足bp(t0)∈[p0min,p0max]，如果是，则压力传感器正常；如果否，则更换压力传感器。另外，本实施例中的步骤21至步骤24反复可执行5至8次，对应的得到5至8个上限p0max和下限p0min。

实施例三：

特种车上的温度传感器和湿度传感器一体为温湿度传感器，本实施例中，待标定的传感器为温湿度传感器，待标定温湿度传感器安装于驾驶室、设备舱内的空调回风口附近，基准温湿度传感器采用rsht-1-2-c-100-2-150-0-0-1-c-0-0型温湿度传感器。为方便解释本发明，下述内容分别对温度传感器和湿度传感器进行标定，只有两种情况(温、湿度情况)均正常时，该温湿度传感器才判断为正常，具体说明如下。

如图1、4所示，当待标定传感器为待标定温度传感器时，第一目标信号为第一温度目标信号，第二目标信号为第二温度目标信号，则在线标定方法包括如下步骤。

步骤31，利用基准温度传感器采集第二温度目标信号ite0(t0)，并将第二温度目标信号发送至标定计算机，以得到当前的实际温度值te0(t0)，其中：

te0(t0)＝ite0(t0)×1250/13107-712.5。

步骤32，基于实际温度值，通过标定计算机计算出有效温度范围的上限和下限，以得到有效温度范围；具体实施时，上限、下限均为1℃，即温度范围上限te0max＝te0(t0)+1，温度范围下限te0min＝te0(t0)-1；本实施例中，在标定计算机的人机交互界面上，以图形化的方式显示有效温度范围te0max、te0min。

步骤33，利用待标定温度传感器采集第一温度目标信号ite(t0)，然后将第一温度目标信号发送至车载控制器，从而得到待标定温度传感器测得的第一温度值te(t0)，其中：

te(t0)＝ite(t0)×1250/13107-712.5。

步骤34，车载控制器将第一温度值te(t0)发送至标定计算机；

步骤35，在特种车工况温度的一段变化区间(本实施例在冬天进行标定，温度变化区间为-8℃～18℃)内反复执行步骤31至步骤34，判断第一温度值是否均在其对应的有效温度范围内，如果是，则待标定温度传感器正常；如果否，则更换待标定温度传感器。本实施例中，在人机交互界面上令多个第一温度值形成温度曲线，与步骤32中的多个上下限te0max、te0min在同一图形中显示，判断该温度曲线是否始终在有效温度范围内，是否满足te(t0)∈[te0min,te0max]，如果是，则温度传感器部分正常；如果否，则更换温度传感器部分。另外，本实施例中的步骤31至步骤34反复可执行5至8次。

如图1、4所示，当待标定传感器为待标定湿度传感器时，第一目标信号为第一湿度目标信号，第二目标信号为第二湿度目标信号，则在线标定方法包括如下步骤。

步骤41，利用基准湿度传感器采集第二湿度目标信号ihu0(t0)，并将第二湿度目标信号发送至标定计算机，以得到当前的实际湿度值hu0(t0)，其中：

hu0(t0)＝ihu0(t0)×1000/13107-250。

步骤42，基于实际湿度值，通过标定计算机计算出有效湿度范围的上限和下限，以得到有效湿度范围；具体实施时，上限、下限均为1％rh，即湿度范围上限hu0max＝hu0(t0)+1，湿度范围下限hu0min＝hu0(t0)-1；本实施例中，在标定计算机的人机交互界面上，以图形化的方式显示有效湿度范围hu0max、hu0min。

步骤43，利用待标定湿度传感器采集第一湿度目标信号ihu(t0)，然后将第一湿度目标信号发送至车载控制器，从而得到待标定湿度传感器测得的第一湿度值hu(t0)；其中：

hu(t0)＝ihu(t0)×1000/13107-250。

步骤44，车载控制器将第一湿度值hu(t0)发送至标定计算机；

步骤45，在特种车工况湿度的一段变化区间内(本实施例具体采用35％rh～80％rh湿度区间)反复执行步骤41至步骤44，判断第一湿度值是否始终在有效湿度范围内，如果是，则待标定湿度传感器正常；如果否，则更换待标定湿度传感器。本实施例中，在人机交互界面上令多个第一湿度值形成湿度曲线，与步骤42中的hu0max、hu0min在同一图形中显示，判断该湿度曲线是否始终在有效湿度范围内，是否满足hu(t0)∈[hu0min,hu0max]，如果是，则湿度传感器部分正常；如果否，则更换湿度传感器部分。另外，本实施例中的步骤41至步骤44反复可执行5至8次。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。