【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车配件开发制造领域，具体涉及到一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置及方法。
技术介绍
1、在汽车列车自动泊车等工况中，挂车的行驶轨迹对汽车列车的运动控制具有重要影响。主车转向程度及轨迹可以用方向盘转角进行衡量和估测，然而，一直以来挂车的转向情况却没有较为经济、准确的测量方式。在已知主车转角的情况下，可以用主车与挂车的夹角预测挂车的行驶轨迹，该信息的输入有助于准确掌握挂车的运行状态，对无人驾驶情形，该参数具有重要意义。
2、现有的不改动挂车或者对挂车改动较小的情况下测量主挂夹角的方法多需使用激光雷达、毫米波雷达或摄像头等传感器，当前该类传感器成本较高，处理算法较为复杂，还要高算力控制器的支持，导致整套测量系统成本较高且开发技术难度大。而在挂车上牵引销轴处安装各类角度传感器/旋转传感器等需要对挂车进行改装，其主挂夹角测量系统成本较低，但由于市场上的重卡生产企业仅生产牵引车主车，挂车由挂车生产企业制造，行业分工现状导致该类型的主挂夹角测量装置无法批量生产。
3、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置及方法。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其满足安全以及操作方便的特点，消除了加工人在调运管状横梁时的安全隐患，可快速实现操作，提升车架装配效率。
2、为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，包括：
3、发光单
4、追光单元总成，其设置在主车上；
5、其中，所述发光单元总成发出光线，所述追光单元总成接收所述光线；所述发光单元总成与所述追光单元总成的相对位置随着所述主车和所述挂车的相对运动而变化。
6、优选的是，所述发光单元总成包括上壳体、下壳体、发光线束和发光灯珠，所述上壳体和所述下壳体为相互对应的弧型体，所述发光线束的一端与电源连接，所述发光线束的另一端与所述发光灯珠连接。
7、优选的是，所述追光单元总成包括壳体、角度传感器、感光组件、减速电机或舵机，以及追光线束，所述角度传感器、所述感光组件、所述减速电机或舵机均位于所述壳体的内部，所述角度传感器与所述感光组件分别与所述减速电机或舵机连接，所述追光线束与车辆电源连接。
8、优选的是，所述感光组件包括光敏二极管元件、遮光筒和芯片电路板，所述遮光筒套设在所述光敏二极管元件上，同轴且过渡配合，所述芯片电路板与所述光敏二级管元件、所述角度传感器连接。
9、优选的是，所述遮光筒的一端为圆形，其直径与所述光敏二级管元件的直径相同，所述遮光筒的另一端为扁平的喇叭口型，所述遮光筒为圆形的一端套设在所述光敏二级管元件上。
10、优选的是，所述喇叭口的截面为矩形或者椭圆形，所述矩形的长边，或者所述椭圆的长轴均于所述壳体的中心轴平行。
11、优选的是，所述壳体上设置有定位凸台，所述定位凸台与设置在主车车架的横梁上的定位孔相配合，使其安装在所述主车左右对称中心面；
12、其中，所述壳体的材料为透光疏水材质。
13、本专利技术还提供了一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的方法，操作上述测量角度的装置，包括以下步骤：
14、将遮光筒的中轴线和角度传感器的零位，均指向车辆前进方向逆时针的90度处，定义该位置为追光单元总成零位；
15、驱动感光部件和角度传感器旋转，当感光部件接收到发光单元总成发出的红外光线时，记录角度传感器所测量的相对于其零位的角度值；
16、根据角度传感器所测量的角度值、发光单元总成中心点、追光单元总成旋转中心分别到牵引销轴心的距离的关系，得到挂车相对于追光单元总成零位的角度值。
17、优选的是，当感光部件接收到发光单元总成发出的红外光线时，记录角度传感器所测量的相对于其零位的角度值具体包括以下步骤；
18、当遮光筒的轴线旋转至发光单元总成所在位置时，接收到发光单元总成发出的红外光线；
19、光敏二级管元件此刻的输出电压为供电电压的电平信号，芯片电路板接收到所述电平信号后，记录角度传感器所测量的相对于其零位的角度值。
20、优选的是，得到挂车相对于追光单元总成零位的角度值的关系式如下：
21、
22、其中，l1为发光单元总成中心点到牵引销轴心的距离；
23、l2为追光单元总成旋转中心到牵引销轴心的距离；
24、α为角度传感器所测量的相对于其零位的角度值；
25、β为挂车相对于追光单元总成零位的角度值；
26、l1、l2、α为已知值。
27、本专利技术的有益效果：
28、1、本专利技术提供了一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其无需改装挂车，可在卡车生产企业直接转配生产。
29、2、本专利技术提供了一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其无需使用激光雷达和摄像头等昂贵负载传感器，成本较低。
30、3、本专利技术提供了一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其节约了抓取时间，提高了工作效率。
31、4、本专利技术提供了一种测量牵引车主车与挂车之间角度的方法，其相对于使用超声波雷达的主挂角测量方法，本方法精度更高。
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1.一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述发光单元总成包括上壳体、下壳体、发光线束和发光灯珠，所述上壳体和所述下壳体为相互对应的弧型体，所述发光线束的一端与电源连接，所述发光线束的另一端与所述发光灯珠连接。
3.如权利要求1所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述追光单元总成包括壳体、角度传感器、感光组件、减速电机或舵机，以及追光线束，所述角度传感器、所述感光组件、所述减速电机或舵机均位于所述壳体的内部，所述角度传感器与所述感光组件分别与所述减速电机或舵机连接，所述追光线束与车辆电源连接。
4.如权利要求3所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述感光组件包括光敏二极管元件、遮光筒和芯片电路板，所述遮光筒套设在所述光敏二极管元件上，同轴且过渡配合，所述芯片电路板与所述光敏二级管元件、所述角度传感器连接。
5.如权利要求4所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述遮光筒的一端为圆形
6.如权利要求5所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述喇叭口的截面为矩形或者椭圆形，所述矩形的长边，或者所述椭圆的长轴均于所述壳体的中心轴平行。
7.如权利要求3所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述壳体上设置有定位凸台，所述定位凸台与设置在主车车架的横梁上的定位孔相配合，使其安装在所述主车左右对称中心面；
8.一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的方法，其特征在于，操作如权利要求1至7中任意一项所述的测量角度的装置，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的测量牵引车主车与挂车之间角度的方法，其特征在于，当感光部件接收到发光单元总成发出的红外光线时，记录角度传感器所测量的相对于其零位的角度值具体包括以下步骤；
10.如权利要求8所述的测量牵引车主车与挂车之间角度的方法，其特征在于，得到挂车相对于追光单元总成零位的角度值的关系式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述发光单元总成包括上壳体、下壳体、发光线束和发光灯珠，所述上壳体和所述下壳体为相互对应的弧型体，所述发光线束的一端与电源连接，所述发光线束的另一端与所述发光灯珠连接。
3.如权利要求1所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述追光单元总成包括壳体、角度传感器、感光组件、减速电机或舵机，以及追光线束，所述角度传感器、所述感光组件、所述减速电机或舵机均位于所述壳体的内部，所述角度传感器与所述感光组件分别与所述减速电机或舵机连接，所述追光线束与车辆电源连接。
4.如权利要求3所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述感光组件包括光敏二极管元件、遮光筒和芯片电路板，所述遮光筒套设在所述光敏二极管元件上，同轴且过渡配合，所述芯片电路板与所述光敏二级管元件、所述角度传感器连接。
5.如权利要求4所述的测量牵引汽车主车与挂车之间角度的装置，其特征在于，所述遮光筒...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文博，安永杰，杨涛，杨柳，
申请(专利权)人：陕西重型汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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