[发明专利]拖车铰接角估计

说明书

技术领域

本发明通常涉及车辆稳定性。更特别地，本发明涉及包括机动车辆和附接到该车辆的负载的组合的行驶稳定性。 

背景技术

许多机动车辆被设计成拖引或拖曳各种负载，所述负载包括但不限于：货仓、空车厢、船并且有时为其他机动车辆。已知在拖引时增强车辆稳定性的很宽范围的系统和设备。这些设备可以包括诸如翼面(airfoil)的简单附件和诸如地面效应(ground effect)之类的其他车辆配件(trim piece)，这些通过车辆的设计控制赋予车辆额外的空气动力稳定性。另外，已经开发了用于牵引控制的系统以及自动调整的悬挂系统，该悬挂系统与负载重量成比例地改变车辆车身的高度。 

经常发生的是，工程师在拖车设计过程中作出拖车设计改变但没有考虑他们的设计改变对每个可能的车辆/拖车组合的稳定性带来的整体影响，其中拖车是该车辆/拖车组合的一部分。因此很自然的是有些车辆/拖车组合可能固有地在高速时比其他组合更稳定，并且在实际道路测试之前，当面对各种诸如侧风等的复杂路面情况时，通常没有办法来合理地预测所有这种可能组合的行为。 

为了主动安全特征，已知的是将传感器安装在车辆的后面和侧面来检测车辆之后的目标，诸如用于后视和侧面盲区目标检测的视觉传感器，和用于侧面盲区检测、后方目标检测和后方路口交通(crosstraffic)检测的雷达传感器。超声波传感器通常出现在车辆上用于协助倒车操纵(rear parking maneuver)。 

促成车辆和拖车稳定性控制系统的开发的主要因素之一是可独立于所连接的拖车的牵引线和阻力线夹角(hitch angle)传感器的可用性。远程牵引线和阻力线夹角感测系统是对于低成本车辆-拖车稳定性控制的关键促成因素。有几种已知的接触类型的牵引线和阻力线夹角传感器已经被用于这种应用。然而，由于拖车经常被连接和断开，这些接触类型传感器十分麻烦，并且在每个这样的连接循环之后需要新的校准和 调整。 

一般意义上，希望提供比先前已经可用的用于辅助车辆/拖车组合的具有增加的可靠性和完整性的系统。对拖车控制系统而言，拖车控制系统的一个不足是拖车牵引铰接角(hitch articulation angle)的感测。在本领域中仍需要以改进的协同方式利用先前提到的传感器的输出以在行驶时提供更大的稳定性并且在车辆/拖车倒车和停车时提供方向控制的手段。本发明的系统和方法通过使用仅布置在用于拖拽的机动车辆上的感测装置提供一种计算牵引铰接角的新的有益的手段，，而提供了用于协助稳定车辆/拖车组合的增强的手段。 

发明内容

本发明提供了一种可用于确定被拖带在机动车辆后面的拖车的拖车牵引铰接角的系统。根据本发明的系统利用仅布置在机动车辆上的感测装置。所述感测装置包括选自以下的一个或多个感测装置：超声波换能器、短距离雷达换能器和照相机。所述感测装置包括选自以下的一个或多个感测装置：超声波换能器、短距离雷达换能器、视觉系统换能器、照相机和光成像检测及测距换能器和系统(LIDAR)。 

本发明还提供了一种用于计算在包括具有拖车的机动车辆的组合中的拖车牵引铰接角的过程，该拖车包括枢转地连接到其上的轮轴。该机动车辆包括感测装置，所述感测装置包括以下的一个或多个：超声波换能器、短距离雷达换能器和照相机。根据本发明的过程包括以下步骤：a)通过所使用的感测装置来获取关于拖车的位置和距离信息；b)将所述位置和距离信息传递到微处理器；c)计算拖车的拖车舌杆(tongue)长度；d)计算拖车的轮距宽度(track width)；以及e)计算拖车的拖车牵引铰接角。 

附图说明

本发明在某些部件和部件的排列中可以采取物理形式，所述部件的实施例被详细描述并且在附图中示出，这些附图形成了本发明的一部分，其中： 

图1示出了具有附接在其上的拖车的机动车辆的俯视图； 

图2示出了存在于如图1所示的车辆/拖车组合中的相关参数和角度 的俯视示意图； 

图3示出了机动车辆的侧视图，其中拖车以常规的方式枢转地附接在该机动车辆上； 

图4示出了如图1和2所示的车辆/拖车组合的俯视示意图，其中所述拖车被置于其中心线相对于机动车辆的中心线形成一角度的位置处； 

图5示出了在根据本发明的方法的实践中有用的算法；以及 

图6示出了根据本发明的处理方案的示意图。 

具体实施方式