CN104058004A - 多模块车并车转向控制方法及并车系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多模块车并车转向控制方法，可以根据各轮组的位置坐标、最大目标转向角度及转向模式，计算出各轮组的转向角度，从而实现各模块车并车方式的自由。本发明还提供一种并车系统，可以实现模块车并车方式的自由。

Description

多模块车并车转向控制方法及并车系统

技术领域

本发明涉及模块车的控制领域，其具体涉及一种多模块车并车转向控制方法及并车系统。

背景技术

现行的模块车并车技术停留在固定方式并车阶段。并车方式多为横向并车和纵向并车方式，也有少数为T型方式，Y型方式等。通过选择内部设定的并车方式，设定并车距离，识别车辆位置，实现多车动作协调运行。固定方式并车导致车辆摆放位置受限，不能满足复杂工况或个性货物的运输。现行的模块车单车转向方式可以实现前转驾驶、后转驾驶、普通驾驶、斜行驾驶、原地回转、后轴回转、横向驾驶等模式，但并车后受制于控制方法，只能实现前转驾驶、后转驾驶、普通驾驶和斜行驾驶，不能完成复杂模式转向功能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种多模块车并车转向控制方法，可以根据各轮组的位置坐标、最大目标转向角度及转向模式，计算出各轮组的转向角度，从而实现各模块车并车方式的自由。

为了达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种多模块车并车转向控制方法，包括以下步骤：

a，建立包含横坐标与纵坐标的坐标系，确定各模块车的各轮组的位置坐标；

b，确定各模块车的各轮组的目标转向角度中的最大目标转向角度；

c，根据各模块车的各轮组的位置坐标、最大目标转向角度及并车的转向模式，确定各模块车的各轮组的目标转向角度。

作为上述方案的优选，步骤a中确定各轮组的位置坐标的方法为：

a1，确定各模块车的几何中心的位置坐标；

a2，根据各模块车的几何中心的位置坐标，结合各模块车的车辆信息，确定各模块车的各轮组的位置坐标。

作为上述方案的优选，在步骤a2后还包括步骤a3，根据各轮组的位置坐标分别确定横坐标与纵坐标方向上的最大轮组边距；步骤b中，所述的最大目标转向角度是处于由最大轮组边距组成的矩形的四个顶点中一个顶点处轮组的目标转向角度。

作为上述方案的优选，所述的目标转向角度为车轮的目标方向与纵坐标的夹角。

作为上述方案的优选，所述的模块车的几何中心坐标包括纵坐标、横坐标与车辆倾角，所述的车辆倾角为模块车的纵向中心线与纵坐标的夹角；所述的各轮组的位置坐标包括纵坐标、横坐标与轮组倾角，所述的轮组倾角为车轮的方向与纵坐标的夹角。

作为上述方案的优选，所述的车辆信息包括轮距、轴距和轴线数特性参数。

本发明提供的方法相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种多模块车并车转向控制方法，可以根据各轮组的位置坐标、最大目标转向角度及转向模式，计算出各轮组的转向角度，从而实现各模块车并车方式的自由。

2、根据各模块车几何中心的位置坐标结合车辆信息来确定各轮组的位置坐标，使得各轮组的位置坐标计算更加方便。

3、通过确认各轮组的最大边距来判断最大目标转角的位置，使得得出各轮组的目标转向角度更加方便。

4、目标转向角度采用车轮的目标方向与纵坐标的夹角，方便统一进行计算。

5、位置坐标均包括横坐标、纵坐标及倾角，方便计算。

6、车辆信息包括轮距、轴距和轴线数特性参数，方便根据模块车的几何中心位置坐标算出各轮组的位置坐标。

本发明还提供一种采用上述所述的多模块车并车转向控制方法控制的多模块车并车系统，其特征在于，包括多个模块车，所述的模块车包括整车控制器、转向控制器、位置信息采集装置及动作控制装置，所述的位置信息采集装置、动作控制装置及转向控制器均通过CAN总线一与整车控制器相连进行通讯，各模块车的整车控制器之间通过CAN总线二进行通讯。

作为上述方案的优选，所述的位置信息采集装置是可编程显示器。

作为上述方案的优选，所述的动作控制装置是遥控器。

由于具有上述结构，本发明提供的多模块车并车系统相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的多模块车并车系统可以实现模块车并车方式的自由。

2、所述的位置信息采集装置为可编程显示器，用于采集各模块车的几何中心的位置坐标。

3、所述的动作控制装置为摇控器，用于向所述的整车控制器提供并车的转向模式及最大目标转向角度，方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为三台模块车组成的多模块车并车系统的结构示意图；

图2为以图1中提供的多模块车并车系统为例，采用本发明提供的一种多模块车并车转向控制方法计算出轮组转向角度的原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例以三台模块车组成的多模块车并车系统为例进行说明，每台模块车均包括整车控制器、转向控制器、摇控器及可编程显示器，所述的摇控器、可编程控制器及转向控制器均通过CAN总线一与整车控制器相连进行通讯，各模块车的整车控制器之间通过CAN总线二进行通讯，该多模块车并车转向控制方法，包括以下步骤：

a1，对三台模块车进行编号，分别为①②③，选定其中①号模块车作为主车，②③号模块车为从车，由主车上的可编程显示器采集各模块车几何中心的位置坐标并发送到主车上的整车控制器中，所述的各模块车几何中心的位置坐标包括横坐标、纵坐标及车辆倾角，所述的车辆倾角为模块车的纵向中心线与纵坐标的夹角；

a2，各模块车的整车控制器将各自的车辆信息发送到主车的整车控制器中，主车的整车控制器根据各模块车几何中心的位置坐标，再结合各模块车的车辆信息得出各轮组的位置坐标，所述的各轮组的位置坐标包括纵坐标、横坐标与轮组倾角，所述的轮组倾角为车轮的方向与纵坐标的夹角，所述的车辆信息包括轮距、轴距和轴线数特性参数；

a3，主车上的整车控制器根据各轮组的位置坐标分别确定并车系统中横坐标与纵坐标方向上的最大轮组边距，并发送给从车上的整车控制器；

b，主车上的摇控器将最大目标转向角度和并车的转向模式发送给主车上的整车控制器，所述的最大目标转向角度为处于由最大轮组边距组成的矩形的四个顶点中一个顶点处轮组的目标转向角度，主车上的整车控制器将该轮组的最大目标转向角度和并车的转向模式发送给各从车上的整车控制器；

c、从车上的整车控制器根据本车所带的各轮组的位置坐标、最大目标转向角度及并车的转向模式，确定本车所带的各轮组的目标转向角度。

各模块车的整车控制器将得到的各轮组的转向角度发送到各自的转向控制器，转向控制器结合目前该模块车各轮组的角度信息从而输出相应的转向电磁阀控制信号控制轮组做相应的转角。

本发明提供的一种多模块车并车转向控制方法，可以根据各轮组的位置坐标、最大目标转向角度及转向模式，计算出各轮组的转向角度，从而实现各模块车并车方式的自由；根据各模块车几何中心的位置坐标结合车辆信息来确定各轮组的位置坐标，使得各轮组的位置坐标计算更加方便；通过确认各轮组的最大边距来判断最大目标转角的位置，使得得出各轮组的目标转向角度更加方便；目标转向角度采用车轮的目标方向与纵坐标的夹角，方便统一进行计算；位置坐标均包括横坐标、纵坐标及倾角，方便计算；车辆信息包括轮距、轴距和轴线数特性参数，方便根据模块车的几何中心位置坐标算出各轮组的位置坐标。

如图2所示，为以图1中提供的多模块车并车系统为例，采用本发明提供的一种多模块车并车转向控制方法计算出轮组转向角度的原理图：以主车①的几何中心1为坐标原点建立坐标系，此时从车②与主车①平行、且从车②的几何中心2位于X轴上，从车③的纵向中心线与纵坐标形成A角度的夹角，从车③的几何中心为3，模块车的几何中心指模块车的横向中心线和纵向中心线的交点。由主车①上的可编程显示器采集各模块车的几何中心的位置坐标并通过CAN总线一发送到主车①的整车控制器中，各模块车的整车控制器将自身的车辆信息，即将自身的轮距、轴距和轴线数特性参数通过CAN总线二发送到主车①的整车控制器，由主车①的整车控制器根据各轮组的位置坐标分别确定并车系统中横坐标与纵坐标方向上的最大轮组边距，主车①的摇控器向主车的整车控制器发送最大目标转向角度D和普通驾驶模式，根据并车系统的转向及最大轮组边距组成的矩形，确定主车①上的11轮组的目标转向角度为最大目标转向角度D，主车①的整车控制器将确定的主车①上的11轮组的最大目标转向角度D和变通驾驶模式发送给从车②和从车③的整车控制器，下面以计算从车②的目标转向角度α为例：

本并车系统以普通驾驶模式为例，主车①的整车控制器根据各轮组的位置坐标算出该并车系统中横纵坐标轴上的最大轮组边距，横向最大轮组边距为B，即轮组11到轮组22的边距为B，纵向最大轮组边距为H，即轮组11到轮组31的边距为H，与最大目标转向角度D的目标侧边相垂直的法线与纵向最大轮组边距的中垂线交于点4，点4即为普通驾驶模式的转向中心，从车②的目标转向角度α的目标侧边相垂直的法线通过上述转向中心4。已知最大轮组边距H、最大目标转向角度D，可以得出边距X，根据轮组11与轮组21的位置坐标算出他们之间的边距C，根据边距C、边距X、最大轮组边距H可以算出从车②的目标转向角度α。

从车③的目标转向角度的计算原理与从车②的目标转向角度的计算原理相同，此处不再赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多模块车并车转向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

a，建立包含横坐标与纵坐标的坐标系，确定各模块车的各轮组的位置坐标；

b，确定各模块车的各轮组的目标转向角度中的最大目标转向角度；

c，根据各模块车的各轮组的位置坐标、最大目标转向角度及并车的转向模式，确定各模块车的各轮组的目标转向角度。

2.根据权利要求1所述的多模块车并车转向控制方法，其特征在于，步骤a中确定各轮组的位置坐标的方法为：

a1，确定各模块车的几何中心的位置坐标；

a2，根据各模块车的几何中心的位置坐标，结合各模块车的车辆信息，确定各模块车的各轮组的位置坐标。

3.根据权利要求2所述的多模块车并车转向控制方法，其特征在于，在步骤a2后还包括步骤a3，根据各轮组的位置坐标分别确定横坐标与纵坐标方向上的最大轮组边距；步骤b中，所述的最大目标转向角度是处于由最大轮组边距组成的矩形的四个顶点中一个顶点处轮组的目标转向角度。

4.根据权利要求3所述的多模块车并车转向控制方法，其特征在于，所述的目标转向角度为车轮的目标方向与纵坐标的夹角。

5.根据权利要求4所述的多模块车并车转向控制方法，其特征在于，所述的模块车的几何中心坐标包括纵坐标、横坐标与车辆倾角，所述的车辆倾角为模块车的纵向中心线与纵坐标的夹角；所述的各轮组的位置坐标包括纵坐标、横坐标与轮组倾角，所述的轮组倾角为车轮的方向与纵坐标的夹角。

6.根据权利要求5所述的多模块车并车转向控制方法，其特征在于，所述的车辆信息包括轮距、轴距和轴线数特性参数。

7.一种采用权利要求1-6中任一项所述的多模块车并车转向控制方法控制的多模块车并车系统，其特征在于，包括多个模块车，所述的模块车包括整车控制器、转向控制器、位置信息采集装置及动作控制装置，所述的位置信息采集装置、动作控制装置及转向控制器均通过CAN总线一与整车控制器相连进行通讯，各模块车的整车控制器之间通过CAN总线二进行通讯。

8.根据权利要求7所述的多模块车并车系统，其特征在于，所述的位置信息采集装置是可编程显示器。

9.根据权利要求7或8所述的多模块车并车系统，其特征在于，所述的动作控制装置是遥控器。