用于有效载荷估计和挂接状况检测的方法和设备技术

本公开提供了“用于有效载荷估计和挂接状况检测的方法和设备”。公开了用于使用挂接件集成传感器进行有效载荷估计和故障检测的方法、设备、系统和制品。一种示例性设备包括：销定向确定器，所述销定向确定器确定第一销的第一定向和第二销的第二定向，所述第一销和所述第二销设置在挂接件内，并基于所述第一定向和所述第二定向来计算所述第一销和所述第二销的相对定向。所述示例性设备还包括挂接状况检测器以通过将所述相对定向与所述第一销和所述第二销的安装定向进行比较来确定所述挂接件是否已经发生了物理变化。

【技术实现步骤摘要】
用于有效载荷估计和挂接状况检测的方法和设备
本公开总体上涉及车辆挂接件，并且更具体地涉及用于使用挂接件集成传感器进行有效载荷估计和故障检测的方法和设备。
技术介绍
近年来，消费者车辆越来越多地用于拖曳或拖运货物。消费者车辆通常具有与能够被车辆拖运和拖曳的有效载荷相关联的限制。在这些限制之外操作可能会导致不必要的磨损和/或损坏车辆。能够拉动拖车的消费者车辆已实施附加的数据处理能力。
技术实现思路
本文公开的示例性设备包括：销定向确定器，所述销定向确定器确定第一销的第一定向和第二销的第二定向，所述第一销和所述第二销设置在挂接件内，并基于所述第一定向和所述第二定向来计算所述第一销和所述第二销的相对定向；以及挂接状况检测器，所述挂接状况检测器通过将所述相对定向与所述第一销和所述第二销的安装定向进行比较来确定所述挂接件是否已经发生了物理变化。本文公开的示例性方法包括：确定第一销的第一定向和第二销的第二定向，所述第一销和所述第二销设置在挂接件内；基于所述第一定向和所述第二定向来计算所述第一销和所述第二销的相对定向；以及通过将所述相对定向与所述第一销和所述第二销的安装定向进行比较来确定所述挂接件是否已经发生了物理变化。本文公开的示例性非暂时性机器可读存储介质包括在被执行时使处理器进行至少以下各项的指令：确定第一销的第一定向和第二销的第二定向，所述第一销和所述第二销设置在挂接件内；基于所述第一定向和所述第二定向来计算所述第一销和所述第二销的相对定向；以及通过将所述相对定向与所述第一销和所述第二销的安装定向进行比较来确定所述挂接件是否已经发生了物理变化。本文公开的示例性设备包括：挂接件变化检测器，所述挂接件变化检测器经由挂接件的加速度计检测车辆的俯仰角变化；以及有效载荷确定器，所述有效载荷确定器确定在所述俯仰角变化之后的阈值时间内是否发生了挂接载荷变化，并且响应于确定在所述阈值时间内发生了所述挂接载荷变化，基于所述车辆的属性来计算与所述车辆的货厢内的有效载荷相关联的重量。本文公开的示例性方法包括：经由挂接件的加速度计检测车辆的俯仰角变化；确定在所述俯仰角变化之后的阈值时间内是否发生了挂接载荷变化，并且响应于确定在所述阈值时间内发生了所述挂接载荷变化，基于所述车辆的属性来计算与所述车辆的货厢内的有效载荷相关联的重量。本文公开的示例性非暂时性机器可读存储介质包括在被执行时使处理器进行至少以下各项的指令：经由挂接件的加速度计检测车辆的俯仰角变化；确定在所述俯仰角变化之后的阈值时间内是否发生了挂接载荷变化，并且响应于确定在所述阈值时间内发生了所述挂接载荷变化，基于所述车辆的属性来计算与所述车辆的货厢内的有效载荷相关联的重量。附图说明图1示出了包括拖运有效载荷并拖曳拖车的车辆的示例性系统，在所述系统中可以实施本文公开的示例。图2示出了包括传感器销的示例性挂接件，可以用所述传感器销实施本文公开的示例。图3示出了图2的传感器销的示例性内部视图。图4是详细说明图1的载荷管理器的框图。图5A示出了具有有效载荷或拖车的车辆的示例性装载状况。图5B示出了由设置在车辆的货厢中的有效载荷引起的车辆的示例性装载状况。图6A至图6C示出了图2的传感器销的示例性配置。图7至图9是表示可以被执行以实施图1和/或图3的载荷管理器的机器可读指令的流程图。图10是被结构化为执行图7至图9的指令以实施图1和/或图3的载荷管理器的示例性处理平台的框图。附图未按比例绘制。一般而言，贯穿一个或多个附图和随附书面描述将使用相同的附图标记来指代相同或相似部件。当识别可以被分别引用的多个元件或部件时，在本文中使用描述符“第一”、“第二”、“第三”等。除非基于其使用上下文另外指定或理解，否则此类描述符无意于赋予优先级、物理顺序或列表中的安排或时间安排顺序的任何含义，而仅用作单独引用以便于理解所公开示例的多个元件或部件的标签。在一些示例中，描述符“第一”可以用于指代详细描述中的元件，而在权利要求中可以使用诸如“第二”或“第三”之类的不同描述符来引用同一元件。在此类情况下，应当理解，仅仅为了便于引用多个元件或部件而使用此类描述符。具体实施方式车辆(例如，卡车等)通常包括联接到车辆后部的外部挂接件。在本文中公开的一些示例中，挂接件包括具有磁弹性传感器的一个或多个销以确定经由联接到挂接件的接收器管的拖车施加的力。挂接件的一个或多个销可以用于确定所附接拖车的拖挂重量和拖曳重量。在第16/230，776号美国申请中描述了具有传感器销的挂接系统的示例，所述美国申请的全部内容通过引用全部并入本文。在一些示例中，磁弹性销使用磁通门来测量施加到销上的拖曳重量或载荷(例如，剪切力)。在此类示例中，磁通门被定向成使得它们在施加载荷的方向上测量载荷。因此，挂接件内的一个或多个销的旋转可能会导致一个或多个磁弹性传感器记录错误的拖挂重量和/或拖曳重量。因此，在一些示例中，传感器销包括加速度计以测量销的定向。然而，因为加速度计测量销相对于重力的旋转方向，所以加速度计的测量变化无法区分车辆在一定坡度上操作与销在挂接件内旋转。在一些示例中，当拖车联接到车辆的挂接件或有效载荷设置在车辆的货厢内时，车辆下沉(squat)。如本文中所使用的，术语“下沉”是指由拖曳拖车和/或拖运有效载荷引起的车辆后部偏转(例如，车辆后部向下偏转、车辆前部向上偏转等)。在一些示例中，车辆下沉可能是由与车辆的后车桥相关联的一个或多个悬架元件的压缩和/或偏转引起的。本文所公开的示例使用包括具有结合的加速度计的两个传感器销的挂接件来解决上述问题。在本文公开的一些示例中，第一销包括第一加速度计，而第二传感器销包括第二加速度计。在本文公开的一些示例中，第一加速度计和第二加速度计以一定安装定向安装。在一些示例中，可以通过将来自加速度计的数据进行比较来确定销相对于重力的当前相对定向。在此类示例中，如果当前相对定向与安装定向不同，则可以推断出挂接件和/或车辆已经发生了物理变化。在本文公开的一些示例中，可以将销的当前相对定向与由与车辆相关联的车载加速度计确定的车辆定向进行进一步比较。在本文的一些示例中，来自第一加速度计和/或第二加速度计的加速度值可以用于确定车辆的下沉。在本文公开的一些示例中，可以使用车辆的下沉、悬架属性和/或车辆配置来确定设置在车辆中的有效载荷。图1示出了包括拖运示例性有效载荷104并拖曳示例性拖车106的示例性车辆102的示例性系统100，在所述系统中可以实施本文公开的示例。在图1的所示示例中，拖车106经由示例性挂接件108联接到车辆102。系统100还包括示例性约束控制模块(RCM)110和示例性载荷管理器112。尽管RCM110和载荷管理器112分别被描绘为挂接件108和车辆102的一部分，但是RCM110和载荷管理器112可以由车辆102、拖车106和/或挂接件108的任何合适部件来实施。另外或替代地，RCM110和/或载荷管理器112可以由与车辆102的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，其包括：/n销定向确定器，所述销定向确定器：/n确定第一销的第一定向和第二销的第二定向，所述第一销和所述第二销设置在挂接件内；并且/n基于所述第一定向和所述第二定向来计算所述第一销和所述第二销的相对定向；以及/n挂接状况检测器，所述挂接状况检测器通过将所述相对定向与所述第一销和所述第二销的安装定向进行比较来确定所述挂接件是否已经发生了物理变化。/n

【技术特征摘要】
20190607 US 16/435,1081.一种设备，其包括：
销定向确定器，所述销定向确定器：
确定第一销的第一定向和第二销的第二定向，所述第一销和所述第二销设置在挂接件内；并且
基于所述第一定向和所述第二定向来计算所述第一销和所述第二销的相对定向；以及
挂接状况检测器，所述挂接状况检测器通过将所述相对定向与所述第一销和所述第二销的安装定向进行比较来确定所述挂接件是否已经发生了物理变化。


2.如权利要求1所述的设备，其中所述挂接状况检测器进一步通过将所述相对定向与车辆定向进行比较来确定所述挂接件是否已经发生了物理变化。


3.如权利要求2所述的设备，其中基于由联接到所述挂接件的车辆的加速度计产生的加速度值来计算所述车辆定向。


4.如权利要求1所述的设备，其还包括：
传感器接口，所述传感器接口分别从与所述第一销相关联的第一加速度计和与所述第二销相关联的第二加速度计接收第一加速度值和第二加速度值；并且
所述销定向确定器进一步：
基于所述第一加速度值和重力矢量来计算所述第一定向；并且
基于所述第二加速度值和所述重力矢量来计算所述第二定向。


5.如权利要求1所述的设备，其中所述挂接件包括横杆，并且所述第一销和所述第二销相对于所述横杆处于基本上相同的竖直位置。


6.如权利要求1所述的设备，其还包括：
变化检测器，所述变化检测器经由所述第一销和所述第二销来检测与联接到所述挂接件的拖车相关联的挂接载荷；以及
挂接状况检测器，所述挂接状况检测器响应于确定尚未发生所述物理变化而接受所述挂接载荷。


7.如权利要求1所述的设备，其中所述销定向确定器通过将所述相对定向与所述第一销和所述第二销的安装定向进行比较、按照在所述相对定向与所述安装定向之间的差值满足阈值时确定所述挂接件已经发生了所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·斯坦顿·盖耶，安德鲁·尼德特，埃利奥特·皮尔逊，安东·罗格尼斯，
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