用于车辆的拖车检测系统技术方案

一种用于车辆的拖车检测系统，所述检测系统包括第一传感器和处理器，所述第一传感器被配置为检测车身相对于所述车辆的至少一个车轮组件的垂直位移和横向位移中的至少一个，所述处理器被配置为处理所述检测到的位移并确定拖车是否连接到所述车辆。

Trailer Detection System for Vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的拖车检测系统
本公开涉及一种拖车检测系统，并且特别地但不唯一地涉及使用多个传感器来感测前轮组件相对于车身和后轮组件相对于车身的位移，并且使用每个车轮组件处的瞬时位移值来推断拖车是否连接到车身。
技术介绍
诸如制动、转向或悬架系统的车辆系统通常被配置成对于正常使用中的车辆上的力是最佳的，例如来自车辆的车轮的摩擦和由车辆的形状和尺寸产生的空气阻力。然而，当车辆牵引拖车时，还会对拖车施加额外的力，并通过诸如牵引杆之类的装置传递给车辆。这些额外的力会影响车辆的操纵，并且还会影响制动、转向和悬架的有效性，使得车辆的驾驶安全性降低。诸如制动系统的车辆系统可以通过改变前后制动平衡和车辆稳定性算法来调节，以补偿由拖车在车辆上引起的附加力，从而实现对车辆更安全的操作。因此有利的是，车辆能够可靠地检测拖车何时被拖曳，因此可以相应地调整车辆系统。已经使用各种方法来指示拖车是否连接到车辆的牵引杆，例如识别拖车上的灯的额外能量消耗并且推断拖车必须因此连接到车辆的方法。然而，这些方法通常不能可靠地确定拖车是否连接到车辆，并且可能通过使用其他附件(例如与后置自行车架一起使用的灯板)错误地触发。这可能导致车辆系统的不准确补偿，这可能使车辆不太安全。因此，期望车辆能够以非常高的精度检测拖车的存在。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的拖车检测系统，检测系统包括：第一传感器，其被配置为检测车身相对于车辆的至少一个车轮组件的垂直和横向位移中的至少一个；和处理器，其被配置为处理检测到的位移并确定拖车是否连接到车辆。可以通过处理器将检测到的位移与阈值进行比较。阈值可以是指示拖车连接到车辆的预定值。当传感器测量车辆前轴处的垂直位移时，阈值位移可以大于车身相对于没有连接拖车的车辆的至少一个车轮组件的正常操作位移范围。当传感器测量车辆后轴处的垂直位移时，阈值位移可以小于车身相对于没有连接拖车的车辆的至少一个车轮组件的正常操作位移范围。处理器可以执行快速傅里叶变换分析，以便确定拖车是否连接到车辆。快速傅里叶变换分析可用于计算车辆的振荡频率。处理器可以被配置为确定所计算的振荡频率是否指示拖车连接到车辆。第一传感器可包括至少一个横向传感器，该横向传感器配置成检测至少一个车轮组件相对于车身的横向位移。可以提供第二传感器。第二传感器可以被配置为检测车身相对于另一车轮组件的垂直和横向位移中的至少一个，与另一车轮组件相关联的轴不同于第一传感器所检测的轴。处理器可以使用由第一传感器测量的位移和由第二传感器测量的位移来确定拖车是否连接到车辆。第一传感器和第二传感器中的至少一个可包括非接触式接近传感器和接触式传感器中的至少一个。接触式传感器可以连接到车身和车轮组件。接触式传感器可包括传感器主体和能够相对于传感器主体移动的探针。传感器主体可以附接到车身和车轮组件中的至少一个，并且探针可以附接到车身和车轮组件中的另一个。探针可以可旋转地连接到传感器主体并且可旋转地连接到车身和车轮组件中的至少一个。传感器可以配置成检测探针相对于传感器主体的旋转。探针可以通过铰链或球形接头中的至少一个可旋转地连接。传感器还可包括电位计或旋转编码器，其检测探针相对于传感器主体的旋转。探针可以可滑动地容纳在传感器主体内，并且传感器可以配置成检测探针相对于传感器主体的平移。第一传感器和第二传感器中的至少一个可以配置成检测车身相对于车辆的至少一个车轮组件的垂直和横向位移。第一传感器可以配置成检测车身相对于车辆的至少一个车轮组件的垂直和横向位移之一。可以提供至少一个附加的第一传感器以检测车身相对于车辆的至少一个车轮组件的垂直和横向位移中的另一个。第二传感器可以配置成检测车身相对于车辆的另一个车轮组件的垂直和横向位移之一。可以提供至少一个附加的第二传感器以检测车身相对于车辆的另一个车轮组件的垂直和横向位移中的另一个。车轮组件可包括延伸越过车辆中心线的轴。根据本公开的另一方面，提供了一种对车辆执行拖车检测的方法。该方法包括：使用传感器检测车身相对于车辆的至少一个车轮组件的垂直和横向位移中的至少一个；处理检测到的位移；和基于处理的位移确定拖车是否连接到车辆。可以将检测到的位移与阈值进行比较。阈值可以是指示拖车连接到车辆的预定值。该方法还可以包括进行快速傅立叶变换分析，以便确定拖车是否连接到车辆。快速傅里叶变换分析可用于计算车辆的振荡频率。处理器可以被配置为确定所计算的振荡频率是否指示拖车连接到车辆。该方法还可以包括检测车身相对于与车辆的不同轴相关联的另一车轮组件的垂直和横向位移中的至少一个，并且可以使用车轮组件和另一车轮组件的位移来确定拖车是否连接到车辆。为了避免在说明书中不必要的重复劳动和文本的重复，仅关于本专利技术的一个或多个方面或实施例描述了某些特征。然而，应该理解，在技术上可行的情况下，关于本专利技术的任何方面或实施例描述的特征也可以与本专利技术的任何其他方面或实施例一起使用。附图说明为了更好地理解本专利技术，并且为了更清楚地示出如何实现本专利技术，现在将通过示例的方式参考附图，其中：图1是表示作用在车辆和拖车上的力的图；图2a是表示空载车辆的重心的图；图2b是表示承载负载的车辆的重心的图；图2c是表示牵引拖车的车辆的重心的图；图3是表示车辆转弯时作用在拖车和车辆上的力的图；图4是表示用于测量车身相对于车轮组件的位移的传感器的一个示例的图；和图5是表示用于测量车身相对于车轮组件的位移的传感器的一个示例的图。具体实施方式图1示出了当车辆1牵引拖车3时存在的力。在正常使用中，车辆1本身将具有抵抗其运动方向的若干力。例如，取决于车辆1的尺寸和形状的车辆空气阻力5将抵抗车辆1的运动。由车轮8、10与道路12的相互作用引起的车辆摩擦力6也将抵抗车轮8、10的运动，以及因此抵抗车辆1的运动。除了车轮8、10与道路12之间的摩擦系数之外，来自车辆摩擦力6的阻力将取决于车辆1的重量，包括车辆承载的任何载荷。如图1所示，当牵引拖车3时，类似的力也施加到拖车上。空气阻力将在拖车3上产生合力。拖车空气阻力16将至少部分地取决于拖车的形状和尺寸。如该图所示，由道路12对拖车20的车轮的运动的阻力引起的拖车摩擦力18也将导致合力抵抗拖车的运动。拖车上的摩擦力取决于拖车的重量和拖车车轮与道路之间的摩擦系数。由拖车的存在引起的力将经由牵引杆14传递到车辆1。因此，牵引拖车3的车辆1的前进运动将至少通过由拖车3上的拖车空气阻力16和拖车车轮20与道路12的相互作用引起的拖车摩擦力18引起的额外的力进一步相反。传统的道路车辆1设置有悬架，其允许车身22相对于车辆的车轮组件8、10移动。车轮组件可包括一个或多个轮子，轮子装配有围绕轮毂旋转的充气轮胎，轮毂通过悬架组件悬挂在车身上。悬架组件可包括前臂或后臂和弹性元件，例如叶片或螺旋弹簧或空气悬架单元。车轮组件可以通过轴连接到第二轮组件，该轴延伸越过车辆的中心线。当拖曳拖车1时经由牵引杆14施加到车身22的附加力将使车轮组件8、10相对于车身22略微向前移动。车身的向前运动将受到车身上的空气阻力的抵抗，但也受到阻止拖车向前运动的力的抵抗。因此，当车辆向前移动时，将拖车拖到其后面，车轮组件相对于车身的相对运动将使车轮组件在朝向车身22的前部的方向上稍微移动，即，在车轮组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的拖车检测系统，所述检测系统包括：第一传感器，所述第一传感器被配置为检测车身相对于所述车辆的至少一个车轮组件的垂直位移和横向位移中的至少一个；和处理器，所述处理器被配置为处理所述检测到的位移并确定拖车是否连接到所述车辆。

【技术特征摘要】
2018.03.09 GB 1803799.41.一种用于车辆的拖车检测系统，所述检测系统包括：第一传感器，所述第一传感器被配置为检测车身相对于所述车辆的至少一个车轮组件的垂直位移和横向位移中的至少一个；和处理器，所述处理器被配置为处理所述检测到的位移并确定拖车是否连接到所述车辆。2.根据权利要求1所述的拖车检测系统，其中，所述处理器执行快速傅里叶变换分析，以便确定拖车是否连接到所述车辆。3.根据权利要求2所述的拖车检测系统，其中，所述快速傅里叶变换分析用于计算所述车辆的振荡频率，并且所述处理器配置成确定计算的所述振荡频率是否指示拖车连接到所述车辆。4.根据权利要求1所述的用于车辆的拖车检测系统，其中，所述第一传感器包括至少一个横向传感器，所述横向传感器配置成检测所述至少一个车轮组件相对于所述车身的所述横向位移。5.根据前述任一项权利要求所述的用于车辆的拖车检测系统，其中，提供第二传感器，所述第二传感器配置成检测所述车身相对于另一车轮组件的垂直位移和横向位移中的至少一个，与所述另一车轮组件相关联的轴不同于所述第一传感器所检测的轴。6.根据权利要求5所述的用于车辆的拖车检测系统，其中，所述第一传感器和所述第二传感器中的至少一个包括非接触式接近传感器和连接到所述车身和所述车轮组件的接触式传感器中的至少一个。7.根据权利要求6所述的用于车辆的拖车检测系统，其中，所述接触式传感器包括传感器主体和能够相对于所述传感器主体移动的探针，所述传感器主体附接到所述车身和所述车轮组件中的至少一个，并且所述探针附接到所述车身和所述车轮组件中的另一个。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：多纳徒·安德里亚斯·约瑟芬·凯斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US