CN105564505B - 用于车辆队列的转向控制 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于车辆队列的转向控制系统，所述车辆队列包括牵引车辆、具有至少一个地面接合构件的第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆。转向组件可以被构造为控制至少一个地面接合构件的转向。一个或多个感测装置被配置为在车辆队列的操作期间确定牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆中的一个或多个的定向信息。基于所确定的定向信息确定用于第二被牵引车辆的转向矫正。可通过控制转向组件使第一被牵引车辆转向以向第二被牵引车辆施加转向矫正。

Description

用于车辆队列的转向控制

技术领域

本公开涉及一种用于车辆队列的转向控制、用于在牵引车辆后面牵引被牵引车辆的装置，更具体地，涉及一种用于在作业车辆之后牵引被牵引器具的装置。

背景技术

当使用农业设备时，通常在牵引车辆后面牵引被牵引车辆。例如，在收割操作期间，通常在拖拉机后面牵引谷物运送车或者重力式谷物箱。当联合收割机中的谷物仓被装满时，谷物运送车或重力式谷物箱被牵引在联合收割机的旁边，螺旋卸载机被摆动到联合收割机的一侧，并且谷物被卸载到运送车或重力式谷物箱中。装满的运送车或重力式谷物箱然后可以被运输到诸如农场上的分批式干燥机或仓式干燥机等的干燥地点，或者本地的活动谷仓(elevator)。

作为另一示例，通常也在拖拉机后面牵引肥料撒施机以用于向农田施肥、撒石灰等。

作为又一示例，在牵引车辆后面牵引成列的一系列车辆也是有用的。例如，土地调节器具可以被牵引在拖拉机之后与用于运输肥料、杀虫剂或者其他材料的货物车串联。类似地，播种器具(seed-planting implement)可以被牵引在拖拉机之后与用于运输种子的货物车串联。

当诸如农业运送车、运货车、撒施机等被牵引车辆被牵引在拖拉机之后时，被牵引车辆装满产品时的重量是相当大的。为此，通常使用较大的牵引机来牵引此种被牵引车辆。当大量被牵引车辆以成列的布置方式被连接在一起时，例如大量已装满的重力式谷物箱被成列地连接在一起并且使用单个拖拉机拉到较干燥的地点的情况下，被牵引车辆对牵引车辆的重力作用进一步加重。

本领域所需要的是一种能够在不会不利地影响牵引车辆的操作、被牵引车辆的操作、或者一列中的其他车辆的操作的情况下牵引较重的被牵引车辆或者一列被牵引车辆的方式。

发明内容

公开了一种用于车辆队列的转向控制的系统和方法，所述车辆队列包括牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆。

根据本公开的一个方面，转向组件可以被构造为控制第一被牵引车辆的至少一个地面接合构件的转向。一个或多个感测装置可以被配置为在车辆队列的操作期间确定牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆中的一个或多个的定向信息。基于所确定的定向信息确定用于第二被牵引车辆的转向矫正。可通过控制转向组件使第一被牵引车辆转向以向第二被牵引车辆施加转向矫正。

在某些实施例中，牵引车辆通过将该牵引车辆连接到第一被牵引车辆的第一牵引连接件牵引第一被牵引车辆，并且第一被牵引车辆通过将该第一被牵引车辆连接到第二被牵引车辆的第二牵引连接件牵引第二被牵引车辆。

在某些实施例中，牵引车辆通过将该牵引车辆连接到第二被牵引车辆的第一牵引连接件牵引第二被牵引车辆，并且第二被牵引车辆通过将第二被牵引车辆连接到第一被牵引车辆的第二牵引连接件牵引第一被牵引车辆。

在某些实施例中，基于所识别的定向信息，可以确定第一或第二牵引连接件与牵引车辆、第一被牵引车辆和第二被牵引车辆的每一个之间的角度。基于所确定的角度可以确定转向矫正。

在某些实施例中，可以识别牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆在斜坡地面上的行驶。转向矫正可以被确定以矫正由斜坡地面引起的第一或第二被牵引车辆的下坡运动。

在某些实施例中，转向组件可以包括至少一个致动器，所述致动器用于调整至少一个地面接合构件的行驶方向；以及施加转向矫正可以包括控制所述致动器以调节至少一个地面接合构件的行驶方向。

在某些实施例中，转向组件可以包括用于向第一被牵引车辆的第一地面接合构件的运动提供动力以使所述第一被牵引车辆移动的第一马达；和向第一被牵引车辆的第二地面接合构件的运动提供动力以使所述第一被牵引车辆移动的第二马达。施加转向矫正包括控制所述第一马达和所述第二马达中的至少一个以使第一地面接合构件和第二地面接合构件各自的地面接合速度之间出现速度差，从而使得第一被牵引车辆转向。

在某些实施例中，第一地面接合构件可能被确定为相对于斜坡地面位于第二地面接合构件的下坡侧。施加转向矫正可以包括控制第一或第二马达，使得第一地面接合构件以比第二地面接合构件更高的地面接合速度操作。

在某些实施例中，一个或多个感测装置可以包括GPS装置或角度测量装置。第一被牵引车辆可以包括运货车，第二被牵引车辆可以包括播种器具。

在某些实施例中，在车辆队列的逆向行驶或转弯行驶期间可以施加转向矫正。

在附图中和以下的描述中将提及本公开的一个或多个实施例的细节。从以下的说明、附图和权利要求中，其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是本公开的肥料撒施机形式的被牵引车辆的实施例的透视图图；

图2是如图1所示的肥料撒施机的示意图；

图3是当遇到障碍时的被牵引车辆的示意俯视图，其示出了反作用力；

图4是当遇到障碍时的被牵引车辆的示意俯视图，但是电动马达被致动；

图5是当转弯时被牵引车辆的示意俯视图，其示出了反作用力并且电动马达被致动；

图6是示出本公开的用于牵引被牵引车辆的方法的实施例的流程图；

图7A和7B是包括车辆队列转向控制系统的示例性车辆队列的立体图；

图8A和8B是车辆队列转向控制系统的操作期间图7A的车辆队列的示意俯视图；以及

图9是用于图7A和7B的车辆队列的车辆队列转向控制方法的各个方面的图解代表。

类似的附图标记在各个附图中表示类似的部件、部分或操作。

具体实施方式

下文将描述公开的系统和方法的一个或多个示例性实施例，如在以上简述的附图中示出的那样。

现在参考附图，更具体地，参考图1，示出了本公开的车辆装置的实施例，该车辆装置包括被牵引车辆12牵引的该牵引车辆10。被牵引车辆10在图1中以肥料撒施机的形式示出，但是也可以是其他类型的其他被牵引车辆。例如，被牵引车辆10也能够是谷物运送车、重力式谷物箱和空气运送车等形式。

被牵引车辆10(图1和2)通常包括框架14、由框架14携带的至少两个车轮16、至少一个马达18、负载感测挂钩(load sensing hitch)20以及电式处理电路22(electricalprocessing circuit)。在示出的实施例中，被牵引车辆10包括四个车轮16、但是根据应用也可以包括不同数量的车轮。

被牵引车辆10示出为包括四个马达18，这四个马达18分别与相应的车轮16联接。然而，被牵引车辆10并不必须包括与各个相应的车轮16相关的马达18。例如，被牵引车辆10可以被设置有一对马达18，其中在每一侧上具有一个马达。在示出的实施例中，马达18被假定为电动马达，但是根据应用也可以被不同地构造，诸如是液压马达。

当被构造为电动马达时，理想的是向被牵引车辆10提供车载式电源，诸如单个电池24或者电池组。也可以从车载内燃机获得电力(即，此种发动机的交流发电机输出/发电机输出)。可选地，也可能从牵引车辆12上的类似车载电源获得电力。

负载感测挂钩20沿着基本上垂直于被牵引车辆10和/或牵引车辆12的纵向或行驶方向的轴线感测负载。负载感测挂钩20也可以被构造为沿着定义3D坐标系的3个独立轴线感测负载，但是为了本公开的目的，侧向方向是重要的。在示出的示例中，负载感测挂钩20可以设有负载传感器以沿着正或负X、Y方向和/或Z方向感测负载(Z方向垂直于图2的附图表面延伸)。在横向或侧向(Y)上感测到的负载可以用于例如感测掉到洞中的转向操纵器或车轮，并且继而施加加速扭矩或制动扭矩以实现被牵引车辆10的扭矩引导。

根据应用的不同，负载感测挂钩20的具体构造可以改变。例如，负载感测挂钩20可以包括一个或多个用于感测侧向负载的负载传感器。此外，负载感测挂钩20被示出为与被牵引车辆10的舌部或挂钩的一部分联接并且被该部分承载，但是也可以被从牵引车辆12向后延伸的挂钩承载，或者甚至可能由被牵引车辆10和牵引车辆12中的每一个部分地承载。其他构造也是可能的。

电式处理电路22接收来自负载感测挂钩20的输出信号并且根据输出信号致动一个或多个马达18。电式处理电路22被示出为经由单个线路26与负载感测挂钩20连接，但是也能够以诸如数据总线、无线连接等的不同的方式联接。

更具体地，电式处理电路22将来自负载感测挂钩20的代表侧向负载的输出信号的值与可接受的负载范围进行比较。如果输出信号的值落在该可接受的范围之内，那么所有马达18都不被致动。另一方面，如果输出信号的值落在该可接受的范围之外，那么一个或多个马达18被致动以将期望的推动动作或制动动作施加到相应的车轮。以此方式，被牵引车辆10被独立地加速或减速，与由牵引车辆12所施加的任何牵引力无关。电式处理电路22致动一个或多个马达18，使得施加到相应马达18的推动或制动的量与侧向挂钩负载的大小成比例。

也可以限制施加到马达18的扭矩，从而不会对底盘、传动系等造成损坏。例如，电式处理电路22可以被构造为施加指令信号，以使得输出至指定马达18和车轮16的最大扭矩小于最大阈值量。此外，可以简单地限制给定马达18的最大输出扭矩，从而该最大输出扭矩小于阈值。

现在参考图3，其示出了一种假设情形的示意俯视图，在该假设情形中，以被牵引器具为形式的被牵引车辆的车轮跌入到农田中的洞。更具体地，随着牵引车辆12(拖拉机)向前移动，被牵引器具10的右侧车轮遭遇到农田中的洞形式的障碍物。该障碍物阻止被牵引器具10的向前移动，这将导致被牵引器具10减速，但是由于被牵引器具10的右手侧上的不均匀的负载，也产生一个力矩。由于被牵引器具10的减速，沿着行驶方向的挂钩负载存在瞬时的增大。拖拉机12受到来自被牵引器具10的与行驶方向直接相反的反作用力。被牵引器具10中的由障碍物引起的感应力矩在挂钩的器具侧上产生一个向左的力矢量。挂钩的拖拉机侧反作用于器具侧的作用力，但是该反作用力朝向右侧。拖拉机驱动轮胎也反作用于来自挂钩的作用力，但是这一次该力是向左的。前面的拖拉机轮胎也必然如图所示反作用于挂钩负载。由障碍物的阻力产生的反作用力导致挂钩张力和挂钩中的侧向负载增大。如果侧向负载足够大，那么拖拉机的后部将在不经意间滑向左侧。司机可能必须使得拖拉机转向才能补偿该效应。

现在参考图4，示出了与图3假设的情形类似的另一种假设情形的俯视示意图，但是在此情形下，被牵引器具10中的电动马达被致动以对抗障碍物。更具体地，随着牵引车辆12向前移动，被牵引器具10的右侧车轮遇到洞的形式的障碍物。该障碍物阻止被牵引器具10的向前移动，这将导致被牵引器具10减速，但是由于被牵引器具10的右手侧上的不均匀的负载，也产生一个力矩。由于被牵引器具10的减速，沿着行驶方向的挂钩负载存在瞬时的增大。负载感测挂钩20上的沿着行驶方向并且如图3所示朝向一侧的负载存在增大，并且负载感测挂钩20中的负载传感器探测到这些垂直的作用力。电式处理电路22接收感测到的侧向负载(side loads)和牵引力中的变化，并且计算来自障碍物的阻力矢量的大小。电式处理电路22指示被牵引器具10中的电动马达18作出反应，以减小或消除该阻力矢量。右侧车轮马达提供正驱动扭矩，并且如果需要的话，左侧马达提供制动扭矩。以此方式，由障碍物产生的拖车力矩(trailer moment)被抵消。在仅需要最小的转向矫正或者在不需要转向矫正的情况下，拖拉机12能够更加容易地维持直线轨迹。由于能量能够从左侧马达(发电机)电传递到右侧马达(马达)，因此，在不需要对系统添加能量的情况下，拖车力矩的大部分能够被抵消。如果蓄电电池被添加到该系统，那么两个马达能够都用作马达以减小施加到拖拉机的拖拉负载，从而越过严重的障碍物。

现在参考图5，示出了一种假设情形的俯视示意图，在该情形中，牵引车辆或者拖拉机12转向，并且被牵引器具10使用电动马达来抵消力矩。更具体地，在车辆向前移动的过程中，拖拉机向左转向。根据速度和方向，在拖车中产生力矩。位于各个车轮16处的电动驱动马达18作出反应以抵消所引起的力矩。拖车挂钩的负载传感器备有角度传感器，以在转向的同时确定拖拉机12和器具10之间的挂钩角度。如果挂钩的拖拉负载和侧向负载不与期望的转向操作相适应，那么电式处理电路22命令各个车轮16处的驱动马达18提供驱动扭矩或制动扭矩，从而减小挂钩侧向负载。拖拉机12能够更精确地完成转向操作，而不会使得拖拉机12侧向滑动或者必须调整过度转向或转向不足。离心力也可以被认为是外部作用力，并且可以根据行驶速度和挂钩角度由电式处理电路22计算得出。

现在参考图6，示出了用于牵引本公开的被牵引车辆的方法的简化示意图。在方框30处，感测到负载感测挂钩上的侧向负载。如果感测到的侧向负载的输出信号落入给定的可接受范围内，那么牵引车辆12在不需要马达18辅助的情况下(方框32和线段34)就可以简单地继续牵引被牵引车辆10。另一方面，如果用于感测到的侧向负载的输出信号没有落入给定的可接受范围内，那么，根据需要并且适当地电式处理电路22致动一个或多个电动马达18，(方框36)，以向相应的车轮16施加推动动作或制动动作。

本公开具有如下的优势：不再需要使用大型的牵引车辆12去牵拉或牵引大型的被牵引车辆10。这允许减小牵引车辆12的尺寸，继而减少了所需车辆的成本以及诸如燃料等的相关操作成本。被牵引车辆10甚至能够以队列或火车的布置方式连接在一起，同时也允许使用相对较小的牵引车辆12。

在多个被牵引车辆被设置在车辆队列(即，牵引车辆之后的串联的两个或以上的被牵引车辆)的情况下，控制队列中的一个或多个车辆以集中地引导车辆队列整体的专项或包含在队列中的某些车辆的转向是有用的。例如，在某些车辆队列中，有动力的被牵引车辆(即，具有被驱动的车轮或其他地面接合元件的被牵引车辆)可以经由无动力的被牵引车辆(即，不具有被驱动的车轮或其他地面接合元件的被牵引车辆)连接到牵引车辆。在此种构造中，通过对有动力的被牵引车辆的转向的控制来控制无动力的被牵引车辆的转向(以及车辆队列整体的转向)将是有用的。类似地，在无动力的被牵引车辆经由有动力的被牵引车辆连接到牵引车辆的情况下，通过对有动力的被牵引车辆的转向的控制来控制无动力的被牵引车辆的转向(以及车辆队列整体的转向)将是有用的。在这些情况和其他情况下，如下将被详细说明的用于车辆队列转向控制的系统和方法将是有用的。

本文所公开的车辆队列转向控制系统(和方法)可用于各种车辆队列，其中这些车辆队列通常包括牵引车辆和至少两个被牵引车辆，其中被牵引车辆中的至少一个被构造为有动力的被牵引车辆，有动力的被牵引车辆具有单独驱动的车轮(或者其他地面接合元件)。以下的各种示例可以体现用于种植操作的车辆队列，其中，车辆队列可以包括作为牵引车辆的拖拉机、作为第一被牵引车辆的播种器具、以及作为第二被牵引车辆的运货车。然而，应当理解，本文所公开的控制系统(和方法)也可以用于其他车辆队列，包括用于除种植之外的其他操作的车辆队列。

同样参考图7A，在用于播种操作的示例性车辆队列40中，拖拉机42用作牵引车辆，用于牵引播种器具44和装有种子的运货车46。牵引连接件48(例如，被构造成牵引杆、连杆、三点连接悬挂装置或其他连接装置)将器具44连接到拖拉机42，从而牵引力可经由连接件48从拖拉机42传递到器具44。类似地，牵引连接件50(例如，被构造为牵引杆、连杆、三点连接悬挂装置或其他连接装置)将运货车46连接到器具44，从而牵引力可经由连接件50从器具44(和拖拉机42)传递到运货车46。因此，随着车辆队列40在农田中移动(例如，被来自拖拉机42的马达动力驱动)，这三个车辆(即、拖拉机42、器具44、和运货车46)串联地行驶。

各种液压导管、气动导管、电气导管和其他导管可以沿着连接件48和50(或者其他装置)在拖拉机42、器具44和运货车46之间延伸。此种导管可以是有用的，例如用于传达控制信号、传递液压或气动压力、将种子(或其他物品)从运货车46转移到器具44(或其他装置)，或者用于各种其他目的。应当理解，在某些实施例中，可以使用无线通信以替代(或作为补充)各种电气(或其他)导管。

如上所述，器具44的各个横向侧被多组轴固定的车轮52支撑，其中中心(central)组52a被布置成较靠近器具44的中心线、外部组52c被设置为较靠近器具44的横向外端，并且中间(middle)组52b被设置在中心组52a和外部组52c之间。应当理解，其他构造也是可行的。此外，在某些实施例中，多组轴固定的车轮52中的一个或多个可以被诸如可转向车轮、脚轮(caster)或履带等的其他地面接合元件替代。在某些实施例中，所述多组车轮52中的每个都可以被地面接合工具替换(或补充)，这些地面接合工具自身可以支撑器具44的一部分重量。

在所描述的实施例中，车轮52是不被驱动的车轮(即，车轮52通过与地面接触而转动，而非被马达、传动装置或其他传动系元件转动)。在某些实施例中，车轮52(或其他地面接合元件)可以是被驱动的车轮。例如，器具44(或者其他被牵引车辆)可以配有马达或其他装置从而主动地转动车轮52(或者以其他方式驱动不同的地面接合元件)。在此方面，由于车轮52a与车轮52b或52c相比可能倾向于支撑器具44的大部分重量，因此有时被驱动的车轮52a而不是车轮52b或52c将是有用的。然而，在其他实施例中，车轮52b或52c(或者车轮52的多种任意组合)也可以是被驱动的车轮。

运货车46也可以被各种车轮支撑。如上所述，例如，多组被驱动的车轮54(具有右侧车轮54a和左侧车轮54b)以及一组不被驱动的支撑车轮56支撑运货车46。在某些实施例中，车轮54可以被其他地面接合元件替代(或补充)。例如，运货车46(或类似的被牵引车辆)可以装备有履带而不是车轮。一般地，随着车辆在地面上移动，可以观察到被牵引车辆的地面接合元件(例如，车轮或履带)被以特定的地面接合速度(例如，车轮或履带的转动速度)操作。

用于运货车46的被驱动的车轮54(或其他被驱动的地面接合元件)可以以各种方式被驱动。如上所述，例如，马达58被设置为驱动运货车46的右侧车轮54a，并且分开的马达60(也参考图8A)被设置为驱动运货车46的左侧车轮54b。马达58和60可以被构造为电动马达、液压马达或其他马达。在某些实施例中，马达58和60可以经由沿着牵引连接件48和50的各种导管接收来自拖拉机42的动力。例如，拖拉机42可以包括发发电机(未示出)以将来自发动机(未示出)的机械动力转换为电动力，该电动力然后通过在拖拉机42和运货车46之间延伸的电力线路而被传递到马达58和60。各种电力电子装置(未示出)或其他控制结构(例如，液压阀组件)可以被包含在运货车46中或者其他位置(例如，在器具44上或者拖拉机42上)，以用于调节拖拉机58和60的操作。

在其他实施例中，可为车辆队列40提供除被驱动的车轮54和马达58、60之外的转向组件。在某些实施例中，例如，脚轮或其他地面接合元件(在图7A中未示出)可设有液压(或其他类型)致动器(在图7A中未示出)，该致动器被构造为调节脚轮的行驶方向(即，当脚轮被转动时其所倾向的移动方向)。此种脚轮可以在运货车46的前方、运货车46的后方或者其他位置被导向。在其他实施例中，可以使用其他转向组件，包括具有多个相关致动器的多个脚轮设置、具有多个被驱动的脚轮的实施例、或其他设置。

为了控制马达58和60(或者其他转向组件的致动器)的操作以及车辆队列40的操作的各个其他方面，可以提供控制器62。控制器62可以被构造为具有相关处理装置和存储结构的计算装置，例如，硬连线计算电路(或多个电路)、可编程电路、液压、电动或电动液压控制器、或者其他控制器。如此，控制器62可以被构造为执行针对于拖拉机42、器具44、运货车46、或车辆队列40的其他部分的各种计算和控制功能。在图7A中描述了用于控制器62的示例位置。然而，应当理解，其他位置也是可能的，这些其他位置包括拖拉机42、器具44或运货车46上的其他位置，或者例如远程控制站(未示出)等各种远程位置。控制器62可以与车辆队列40的各种其他系统或装置以及远程系统或装置进行电子的、液压的或其他方式的通信。例如，控制器62可以与拖拉机42、器具44和运货车46中的(或外部的)包括马达58和60在内等的各种致动器、传感器和其他装置进行电子的或液压的通信。控制器62可以以各种已知方式与其他系统或装置(包括其他控制器)进行通信，包括经由CAN总线(未示出)，经由无线通信装置或其他装置。

车辆队列40还可以包括各种感测装置，包括各种传感器、接收器等。例如，车辆队列40的感测装置包括传感器64、66和GPS装置68，它们中的每一个都可以与控制器62进行通信。传感器64、66和GPS装置68可以被设置在车辆队列40的各种位置上(或者其他地方)。例如，传感器64可以被布置在牵引连接件48上的靠近拖拉机42的连接点处，传感器66可以被布置在牵引连接件50上的靠近器具44的连接点处，并且GSP装置68可以被布置在拖拉机42上。在其他实施例中，传感器64和66(或者其他类似的感测装置)可以被布置在牵引连接件48和50上的其他位置，或者拖拉机42、器具44、或者运货车46等中的任何一个上。类似地，GPS装置68(或其他类似的感测装置，诸如其他GPS装置)可以被布置在器具44、运货车46上或其他地方。

传感器64和66(或者其他类似的感测装置)可以被配置成用于探测各种参数，包括各种定向信息。与某些车辆(例如，运货车46)有关的定向信息可以包括车辆的绝对位置或相对位置的指示信息、车辆相对于坐标系(例如，车辆的正常的平行于地面的定向)的倾斜(例如，俯仰、偏航或侧翻)的指示信息、或者车辆在空间中的定向的其他方面。在某些实施例中，例如，传感器64和66可以被构造为分别探测牵引连接件48和50相对于拖拉机42、器具44或运货车46的相对角度的指示信息。类似地，传感器64和66可以被构造为分别探测车辆队列40的拖拉机42、器具44或运货车46中的任一个的相对于彼此的相对角度的指示信息。在此方面，例如，传感器64和66可以被配置为转动传感器(例如，在各个连接点测量牵引连接件48和50的角运动)，或者可以被被构造为负载传感器(例如，测量沿牵引连接件48和50所施加的力的大小和方向)，或者被构造为扭矩传感器(例如，在牵引连接件48和50上测量扭矩)，或者以各种其他方式配置。

GPS装置68也可以配置为探测各种参数，包括定向信息。例如，GPS装置68可以配置为探测车辆42、44或46或者车辆队列40的各种其他部件的各种绝对(或相对)位置。在某些实施例中，GPS装置68(或其他感测装置)可以配置为探测拖拉机42(或者车辆队列40的其他车辆或部件的)相对于基准定向(例如，拖拉机42的正常定向)的倾斜(例如，俯仰、偏航或侧翻)。

应当理解传感器64和66、GPS装置68以及各种其他感测装置(例如其他GPS装置(未示出))可以以各种方式与控制器62(或其他装置)互连和交互操作。例如，在某些实施例中，各种感测装置可以基于各种探测到的参数向控制器62提供相对未处理的信号(例如，原始电压)。

在某些实施例中，各种感测装置可以配置为包括各种计算系统或处理能力(反之亦然)，从而感测装置可以向控制器62提供经处理的数据(或者反之亦然)。例如，GPS装置68可以探测各种信号和参数，将探测到的数据处理成位置坐标、倾斜角(例如，侧翻的角度)等，然后将处理过的数据提供到控制器62。作为另一示例，传感器64和66可以向控制器62提供在牵引连接件48、50与拖拉机42、器具44或者运货车46之间测得的实际角度测量值，而不是角度测量值的原始电压或电流。

在某些实施例中，控制器62可以与各种感测装置中的一个或多个集成起来(反之亦然)，从而一个或多个感测装置和控制器62可以被视为单个感测和处理装置。例如，除如图1所示的位置之外，控制器62可以与GPS装置68或者传感器64和66中的一个形成为整体的单元。

在某些实施例中，控制器62可以配置为基于由感测装置所确定的定向信息而推导各种参数(包括定向信息)。例如，在传感器66被配置为测量牵引连接件50和器具44之间的角度的情况下，控制器62可以配置为利用车辆队列40的几何尺寸、机械特征、动力学特征或其他特征以确定牵引连接件50和运货车46之间的角度、运货车46相对于器具44的相对定向等。作为另一示例，控制器62可以配置为利用来自传感器64和66的角度信息(例如，直接角度测量值、牵引力方向的测量值等)，并结合来自拖拉机42的GPS装置68的位置信息，以确定车辆队列40中的各个车辆42、44和46在农田中的绝对位置。

在如图7A所示的实施例中，无动力的被牵引车辆(即，运货车46)相对于牵引车辆(即，拖拉机42)被布置在另一被牵引车辆(即，播种器具44)之后。其他配置也是可行的，包括将有动力的被牵引车辆布置在牵引车辆和另一被牵引车辆之间。同样参考图7B，在另一示例性的车辆队列80中，拖拉机82被配置为经由牵引连接件86牵引运货车84，并且运货车84被配置为经由牵引连接件90牵引播种器具88。如图示的那样，运货车包括左侧车轮92a和右侧侧轮92b，这两个车轮可以分别由马达94和96驱动。在其他实施例中，具有相关联的转向致动器的其他转向组件也是可以使用的(例如，具有用于调节脚轮的行驶方向的液压致动器的脚轮)。器具88包括各种不被驱动的车轮98，这些车轮98可以以各种方式分布在器具88的框架上。如上文结合车辆队列40所作的说明，其他配置也是可行的，包括如下配置：用另一牵引车辆替代拖拉机82、用另一无动力的被牵引车辆替代运货车84、用另一被牵引车辆替代播种器具88、不同配置的其他牵引连接件等。

车辆队列80可以包括各种控制装置，这些控制装置可以以各种方式配置成与参照车辆队列40所描述的装置类似。如图所示，例如，拖拉机82包括GPS装置104和控制器106，控制器106可以与车辆队列80中的各种其他装置进行通信。传感器100(例如，角度传感器、力传感器或其他传感器)被布置在牵引连接件86，并且传感器102(例如，角度传感器、力传感器或其他传感器)被布置在牵引连接件90上，从而传感器100和102可以确定与车辆队列80的各个方面相关的定向信息。

车辆队列的各种其他配置也是可行的。在某些实施例中，播种器具44和88(或者用于替代器具44和88的其他车辆)可以包括各种被驱动的地面接合构件(例如，各种被驱动的车轮)。在某些实施例中，额外的被牵引车辆(或者牵引)车辆可以被使用。例如，一系列器具或其他车辆(未示出)可以被牵引在运货车84(或者替代运货车84的另一有动力的被牵引车辆)之后或者被牵引在运货车46(或者替代运货车46的另一有动力的被牵引车辆)之前。类似地，用于与车辆队列40和80类似的车辆队列的有动力的被牵引车辆可以被构造为除诸如运货车46或84的运货车之外的其他车辆。因此，也如上所述，应当理解的是，本文描述的控制系统(和方法)可以被用于除示例性的车辆队列40和80之外的其他车辆队列。

在各种实施方式中，各种控制器、马达、感测装置等可以被用于：通过对具有被驱动的地面接合元件(例如，被驱动的车轮)的不同被牵引车辆的控制，实现一个被牵引车辆(以及整个相关车辆队列)的转向矫正。在以下的讨论中，将参照图7A的车辆队列40来说明此种转向矫正的示例。然而，应当理解，其他实施方式也是可行的，包括参照其他车辆队列(例如，车辆队列80或其他)进行的转向矫正。

在各种实施方式中，使用控制器62、马达58和60、以及一个或多个传感器64、传感器66和GPS装置68去确定并且应用车辆队列40的一个或多个车辆的转向矫正是有用的。例如，器具44在播种操作期间从目标行驶路径的偏离将导致难以预料或者不理想的播种路径。因此，为了确保恰当的播种，可以确定(例如，基于各种定向信息的确定)转向矫正并且针对器具44施加该转向矫正。在各种实施例中，可以通过对运货车46而非器具44的直接控制、或者在对器具44的直接控制之外额外增加对运货车46的控制来实现用于器具44的转向矫正。

同样参考图8A，在平地上直线行驶的过程中(并且在其他操作过程中)，来自拖拉机42的拉力可以使车辆队列40在较直的直线上行驶。因此，如果使拖拉机42遵循特定的(直线)行驶路径，那么器具44(以及运货车46)可以也趋于遵循该路径。例如，如果使拖拉机42与播种器具44一起沿用于播种操作的期望的(直线)路径行驶，这将是有用的。从图8A中可以看出，整个车辆队列42的直线行驶由牵引连接件48和50与各个车辆42、44和46之间的各种角度118、120、122和124的大致90°的测量值来表征。因此，各种角度118、120、122和124的其他测量值可表示偏离了直线行驶路径(或其他目标路径)。如上所述，在某些实施例中，角度118、120、122和124的值(或者它们的各种指示信息，诸如被施加在牵引连接件48和50上的各种力矢量)可以由传感器64和66(或者其他装置)来确定。

在进行相对直线行驶的过程中，器具44通常可以跟随拖拉机42的行驶路径，使得器具44仅需要通过跟随拖拉机42的行驶路径就可以被沿着目标行驶路径以相当大的精确度牵引。然而，在各种情况下，车辆队列40也可能不沿相对较直的路线行驶。在转弯的过程中，例如，器具44和运货车46可能跟随在拖拉机42之后(并且可以相对于彼此布置)，使得器具44和运货车46可能不能精确地跟随拖拉机42的行驶路径。同样参考图8B，在车辆队列40在斜坡的地面(例如，图8B中箭头114指示下坡方向)上行驶期间，器具44和运货车46的行驶路径可能会出现相对于拖拉机42的行驶路径的类似的未对准。所公开的转向控制系统(以及方法)可以在这些和其他情景下自动地确定和施加转向矫正，以辅助操作人员维持器具44的(以及车辆队列40整体)适当的行驶路径。

在某些实施例中，如上所述，在车辆队列40(或者该队列40的一部分)在斜坡地面上行驶过程中，可以确定用于器具44的转向矫正。例如，随着车辆队列沿在下坡路面上沿至少部分地横向跨越车辆队列40延伸的的方向(即，在箭头114的方向)行驶时，运货车46的重力可能导致运货车46沿斜坡向下滑动(即，在下坡方向)。继而，运货车46的这种滑动可能使器具44沿坡向下拉并远离器具44的目标行驶路径。(应当理解，器具44的向下滑动自身也导致偏离目标路径)。因此，为了使得器具44返回到目标行驶路径，可能需要转向矫正。

在某些实施例中，通过使用来自传感器64、传感器66、GPS装置68中的一个或多个的定向信息，控制器62可以确定用于在斜坡路面上行驶的转向矫正，该转向矫正将倾向于将器具44返回到目标行驶路径(例如，跨越山坡的直线)。例如，在某些实施例中，控制器62可以接收来自GPS装置68的倾斜信息，或者来自传感器64和66中的任一个的角度信息(例如，指示角度118、120、122和124中的一个或多个的值的信息)。控制器62然后可以使用该定向信息(或者从其中得出的其他参数)来确定器具44可以跟随的路径以返回(或者至少更加靠近)目标行驶路径。例如，在识别到关于角度120或124的过大的角度测量值的情况下，控制器62可以确定器具44和运货车46正相对于目标行驶路径沿斜坡向下滑动。因此，控制器62可以确定需要沿斜坡向上的转向矫正。此种转向矫正的幅度和时机(以及其他方面)可以基于各种因素确定，这些因素包括车辆队列40和各个车辆42、44和46的几何尺寸、各个车辆42、44和46的动力学特征、偏离目标路径的程度、与矫正偏离所使用的速度相关的控制器或用户设定等。

一旦已经确定了适当的转向矫正(例如，如上所述)，控制器62可以控制马达58和60以使得在运货车46的右侧被驱动车轮54a和左侧被驱动车轮54b之间存在转速差(或者在运货车46的其他左侧地面接合构件和右侧地面接合构件的其他地面接合速度中存在差值)。以此方式，车轮54a和54b的被驱动的转动可以使运货车46转向，从而将器具44推回(或者至少朝向)目标行驶路径。例如，在车轮54b在车轮54a的下坡位置时(即，如图8B所示)并且确定上坡的转向矫正，控制器62可以使马达60以比马达58转动车轮54a的速度高的速度转动车轮54b。因此，运货车46可以在上坡方向上转向，并且因此可以经由牵引连接件50将器具44沿上坡方向推送，从而矫正器具44与目标行驶路径的偏离。

在某些实施例中，基于通过车辆队列40的各种感测装置对定向信息的连续探测，运货车46的转向可以被调节。例如，在角度118、120、122或124的测量值指示与直线目标路径之间存在大的偏离的情况下，控制器62可使马达58和60启动以实现车轮54a和54b的地面接合速度之间的相对较大的差值。随着角度测量值指示这种偏差的适当减小，控制器62可使车轮54a和54b的地面接合速度之间的差值相应地减小，从而器具44被平稳地移回到目标路径。

在某些实施例中，控制器62在器具44(或者车辆队列的其他车辆)偏离目标行驶路径之前可以确定转向矫正。例如，控制器62可以被构造为使用预定的农田地图以及来自GPS装置68的定向信息、拖拉机42的地面速度信息等，以识别车辆队列40将在斜坡地面上行驶。如上所述，可以预期：运货车46的重量(以及其他因素)可能倾向于导致器具44在特定的斜坡地面上行驶期间偏离目标行驶路径。因此，一旦确定车辆队列40将在斜坡地面上行驶，控制器62可以确定器具44的预先(pre-emptive)转向矫正，该预先转向矫正可通过马达58和60之间的速度差施加，以避免(或至少减少)预料中的偏差。在某些实施方式中，可基于各种因素调整该速度差，这些因素例如包括：接下来的斜坡地面的预期倾斜程度。

在某些实施例中，此种预先(或预定)转向矫正可以基于车辆队列40的一部分的定向信息实现。例如，随着拖拉机42开始在斜坡地面上行驶，拖拉机42可能经历各种程度的倾斜，而器具44和运货车46依旧处于较平坦的地面上。在探测到拖拉机42的此种倾斜的情况下(例如，通过GPS装置68，陀螺仪装置等)，可以识别器具44接下来将与目标路径的预期偏离，并且用于器具44的相应的转向矫正可以被预先地确定。例如，基于拖拉机42的速度和位置以及牵引连接件48和器具44的几何尺寸，可以确定器具44的地面接合构件将在特定的时间到达所述斜坡地面。如果基于器具44在斜坡地面上行驶可以预想其与目标路径(直线路径)的偏离，那么可通过运货车46在特定的时间(或者在特定时间之前)施加用于器具44的转向矫正。

在某些实施例中，控制器62可以配置为确定用于车辆队列40的转弯行驶路径的转向矫正。例如，随着车辆队列40执行转弯，器具44和运货车46可能倾向于以基本上比拖拉机42的行驶路径的曲率半径小的曲率半径来跟随行驶路径。为了矫正拖拉机42和器具44的行驶路径之间的差异，控制运货车46的马达58和60可以是有用的。例如，在产生与如图8B所示的车辆队列40的定向类似的定向的转弯中，控制器62可以通过使马达60转动车轮54b的速度比马达58转动车轮54a的速度高，施加用于器具44的转向矫正。以此方式，运货车46可以将器具44从其较小半径的转弯向外推，朝向拖拉机42所沿的弯曲行驶路径(或者其他目标路径)。控制器62可以以各种方式识别车辆队列40的转弯操作，包括经由传感器64和66(例如，通过角度118、120、122和124的测量值)、经由GPS装置68、经由拖拉机42的可转向的车轮或操作者控制器上的传感器(未示出)、或者以各种其他方式。

在某些实施例中，对于较平坦的地面上的直线行驶，可以确定和施加转向矫正。在平坦的地面上，被牵引的车辆可能趋于基本上跟随牵引车辆的直线路径，而仅具有很少的偏差，但是依然可能出现与目标路径的一些偏离。例如，诸如器具44或运货车46上的冲击等事件可能使器具44或运货车46不与拖拉机42的行驶路径对准。一般地，拖拉机42的向前移动可以趋于矫正此种偏差。然而，在某些实施方案中，在各种情况下补偿这种自发的趋势可能是有用的(例如，以更块的速度使器具44或运货车46返回到直线路径)。例如，在确定偏离直线路径的基础上(例如，根据传感器64和66所探测到的角度测量值来确定)，控制器62可以控制马达58和60，以便快速地矫正该偏离。

作为另一示例，在车辆队列40的逆向行驶期间(例如，随着拖拉机倒退，以在相反的方向上推动器具44和运货车46)，操作人员手动地维持整个车辆队列40的直线的(或者适当弯曲的)行驶路径可能是相对困难的。例如，在力、地形或者其他因素发生轻微偏差时，器具44或运货车46可能倾向于转向从而偏离目标行驶路径，甚至形成中间呈V形的定向。因此在逆向行驶期间，控制器62向器具44(以及运货车46)施加适当的转向矫正将是有用的。

控制器62可以通过各种方式识别车辆队列40的逆向行驶操作，并且识别在此操作期间对于转向矫正的需求。例如，控制器62可以经由传感器64和66(例如，通过角度118、120、122和124的测量值)、经由GPS装置68、经由拖拉机42的车轮上的传感器(未示出)、或者以各种其他方式来识别逆向行驶操作和对转向矫正的需求。然后经由对马达58和60的控制可以控制运货车46的转向，从而将适当的转向矫正施加到器具44和运货车46。

在如上所述的各种转向矫正和其他的转向矫正中，控制器62可以以各种方式获得车轮54a和54b(或其他被牵引车辆的其他地面接合元件)的地面接合速度之间的差异。在某些实施方式中，控制器62可以控制马达58和60，以向车轮54a和54b中的每一个提供用于向前转动的动力，但是各个车轮54a和54b的速度不同。以此方式，向前的驱动力可以提供到运货车46的各个车轮54a和54b，但是车轮54a和54b之间的速度差可导致运货车46的转向(以及，因此器具44的转向)。在某些实施方式中，控制器62可以控制马达58和60，从而只向车轮54a和54b中的一组提供向前转动的动力。在某些实施方式中，控制器62可以控制马达58和60以向车轮54a和54b中的一组或多组提供制动力(或者用于向后转动的动力)。

如上所述，在某些实施例中，可以使用与所描述的马达58和60以及车轮54a和54b不同的转向组件。仍参考图8A和8B，例如，可以提供脚轮126(或其他地面接合元件)，同时还提供用于改变脚轮126的行驶方向的液压(或其他)致动器128。如所描绘的那样，例如，脚轮126可以被安装到运货车46，使得脚轮126可以在致动器128的作用下围绕枢转轴线130枢转。以此方式，通过致动器128使脚轮126围绕轴线130枢转，可以将脚轮126可控制地定向成各种行驶方向(例如，如所描绘的那样，相对于运货车26直线向前)。运货车46的转向以及因此器具44的转向矫正可通过用致动器128式脚轮126围绕轴线130枢转来控制。可作为利用马达58和60或者利用各种其他转向组件实现对运货车46的转向控制的补充或替换。在某些实施方案中，脚轮126(或其他地面接合装置或转向组件)可以设置在运货车46的其他位置。例如，脚轮126和致动器128或一对类似的脚轮和致动器可以被设置为朝向运货车46的后方，或者位于各种其他位置中。

以上公开了各种示例性的车辆队列和示例性的转向控制系统。在各种实施例中，这些和其他系统基本上可用于执行车辆队列转向控制(Vehicle-Train SteeringControl，简称VTSC)方法，从而控制各种车辆队列的转向的多个方面。VTSC方法可以以各种方式实现，包括经由车辆队列40的控制器62所执行的自动操作、经由手动操作(例如，手动控制的转向操作)、或者经由自动操作和手动操作的组合。

继续参考图9，示例性的VTSC方法200可包括确定步骤202：确定相关车辆队列的定向信息。所确定的与具体车辆相关的定向信息(例如，运货车46)可包括车辆的绝对位置或相对位置的指示信息、车辆的相对于坐标系(例如，车辆的正常的、平行于地面的定向)的倾斜(例如，俯仰、偏航或侧翻)的指示信息、或者车辆在空间中的定向的其他方面(例如，车辆相对于基准点的绝对位置或相对位置)。对于车辆队列中的各个车辆，包括牵引车辆204、第一被牵引车辆206、或第二被牵引车辆208，可以确定定向信息(步骤202)。在某些实施例中，第一被牵引车辆206可以是具有被驱动的并且可单独控制的多个车轮的被牵引车辆(例如，与运货车46类似的车辆)，第二被牵引车辆208可以是不具有被驱动的车轮的被牵引车辆(例如与器具44类似的车辆)。

可以通过各种方式确定定向信息(步骤202)。在某些实施例中，通过感测装置，诸如GPS装置68、传感器64和66中的一者或两者、或者其他感测装置，可以确定相关的定向信息(步骤202)。例如，通过确定车辆42、44和46与连接结构48和50之间的角度118、120、122和124中的一个或多个的测量值(或其他指示信息)(步骤210)，感测装置(例如，传感器64和66中的一个)可以确定与车辆42、44或46中的一个相关的定向信息(步骤202)。类似地，GPS装置(或多个GPS装置)被构造为分别独立地识别各个车辆42、44和46的位置，并且因此可以确定角度118、120、122和124中的一个或多个的测量值(或其他指示信息)(步骤210)。

在某些实施例中，感测装置(例如，GPS装置68)可以在识别212车辆队列中的一个或多个车辆在斜坡地面上行驶(步骤212)的基础上确定定向信息(步骤202)。例如，陀螺仪或其他装置(例如，包含在GPS装置68中)可被用于确定拖拉机42、器具44或运货车46的倾斜程度，该倾斜程度可以表示车辆42、44和46中的一个或多个在斜坡地面上行驶。在某些实施例中，根据农田的地形图像，可以分析来自特定感测装置的值，以识别车辆在斜坡地面上的行驶(步骤212)。例如，拖拉机42的当前位置(例如，由GPS装置68确定)可以与预先存在的农田地形图作比较，以识别拖拉机42是否在斜坡地面上行驶(步骤212)。类似地，由传感器64和66测得的角度118、120、122和124的测量值可与拖拉机42的轨迹信息(例如来自GPS装置68)组合，从而识别器具44或运货车46是否在斜坡地面上行驶(步骤212)。

基于所确定的定向信息(步骤202)，可以随后确定用于第二被牵引车辆208的转向矫正(步骤220)。例如，控制器可以接收来自各种感测装置的定向信息(例如，倾斜信息、位置信息等)，并且可以分析这些定向信息，以识别这些车辆中的一个206或208与目标路径的偏离。基于识别到的偏离(并且，在某些实施例中，基于在步骤202中确定的定向信息)，控制器可随后确定车辆中的一个206或208可以跟随以返回到目标路径的矫正行驶路径(步骤220)。在某些实施例中，更具体地确定用于第二被牵引车辆208(例如，未被驱动的)的转向矫正(步骤220)。

在某些实施例中，在步骤202中确定的定向信息可以直接被用于确定转向矫正(步骤220)。例如，GPS装置68确定包括各个车辆42、44和46在农田中的绝对位置(或者各个车辆42、44和46相对于彼此的相对位置)的定向信息(步骤202)，直接基于这些定向信息可以确定适当的转向矫正(步骤220)。作为另一示例，在GPS装置68识别当前正(或即将)在特定的斜坡地面(例如，具有已知的或可探测的等高线的地面)上行驶以及车辆队列40在该斜坡上的行驶的行为(或者可通过利用车辆42、44和46的已知特性而由控制器62所确定)的情况下(步骤212)，可直接利用在步骤212中识别到的行驶确定转向矫正(步骤220)。

例如，在传感器64和66确定多个车辆和连接结构之间的特定角度或一组角度(步骤202)的实施例中，也可以被直接确定转向矫正(步骤220)。例如对于在特定地面(例如，斜坡地面或平坦地面)上的特定行驶过程(例如，直线行驶、转弯、逆向行驶等)而言，在步骤202中确定的特定阈值之上(或之下)的任何角度都可以自动触发特定的转向矫正。

在某些实施例中，基于由在步骤202中所确定的定向信息推导得出的定向信息(或其他信息)可以确定用于第二(例如，无动力的)被牵引车辆208的转向矫正(步骤220)。例如，可通过感测装置确定第一类型的定向信息(步骤202)，并且基于步骤202所确定的第一类型定向信息可以推导出第二类型的定向信息。然后，可基于推导出的定向信息确定转向矫正(步骤220)。

针对车辆队列40，例如，在基于角度118、120、122和124的测量值(或者各种车辆和连接结构之间的其他角度)确定转向矫正(步骤220)的情况下，传感器64和66可以直接确定角度118、120、122和124，或者可以间接确定角度118、120、122和124中的一个或多个(步骤210)。例如，基于牵引连接件48和50上的牵引力(例如，由传感器64和66所测量的)的方向(或其他特征)、基于GPS的测量值(例如，来自于GPS装置68)、基于在步骤212中识别到的特定斜坡上的行驶(例如，由GPS装置68在步骤212中识别)期间的各个车辆42、44和46的已知或预期的行为等，控制器62可以确定各个角度118、120、122和124(步骤210)。

在步骤212已经识别出在斜坡地面上行驶(例如，通过GPS装置或其他感测装置直接识别，或者经由步骤210所确定的各种角度而间接地识别)的实施例中，可以确定转向矫正(步骤220)，以对被牵引车辆206、208中的一个的下坡运动(例如，沿下坡方向的滑动)进行矫正(步骤222)。例如，当在步骤212中已经识别到车辆在斜坡地面上行驶的情况下，运货车46被确定为在斜坡地面上沿下坡方向滑动(例如，参考图8B所述的)。进一步地，运货车46可以被确定为在其滑动过程中将器具44朝下坡方向拉动(例如，基于在步骤202中所确定的定向信息，诸如器具44或运货车46的位置信息或角度信息)。如上所述，器具44沿目标路径的相对精确的行驶对于保证种植操作而言是重要的。因此，在步骤220中确定用于器具44(以及运货车46)的转向矫正是有用的，该转向矫正将使器具44快速和有效地返回到目标路径。

一旦在步骤220中已经确定了转向矫正，可以在步骤230中施加转向矫正，从而矫正第二被牵引车辆208(或者车辆队列中的其他车辆)的行驶路径。在各种实施例中，用于第二被牵引车辆208的转向矫正可以经由对第一被牵引车辆206上的马达的控制(步骤232)而施加(步骤230)，使得第一被牵引车辆206被转向，以矫正第二被牵引车辆208的转向。例如，针对车辆队列40，马达58和60将被分开地控制232，以使得在相对的车轮54a和54b的地面接合速度之间产生速度差(步骤234)。该速度差将倾向于在特定方向上使得运货车46转向，使得运货车46在器具44上施加在步骤220中确定的转向矫正。应当理解，其他配置也是可能的，在某些配置中，其他马达被控制(步骤232)以使其他被牵引车辆的不同地面接合构件的地面接合速度之间存在差值。

在某些实施例中，可以确定转向矫正(步骤220)以在步骤212识别出的在倾斜地面上行驶期间(例如，参考图8B如上所述)矫正第二被牵引车辆208的转向。在此情况下，通过对第一被牵引车辆206上的马达的控制(步骤238)施加转向矫正的步骤230可以基于：首先确定第一被牵引车辆206在斜坡地面上的定向(步骤236)，然后控制第一被牵引车辆上的马达以使得在斜坡上处于下方位置(下坡位)的地面接合构件以比在斜坡处于上方位置(上坡位)的地面接合构件的速度更高的地面接合速度操作(步骤238)。例如，参考如图8B所示的配置，来自GPS装置68或传感器64和66的信息可以被用于识别车辆队列40在斜坡地面上的行驶(步骤212)，并且确定运货车46相对于斜坡的定向(步骤236)。然后可以控制马达58和60(步骤238)，使得马达60(即，下坡位的马达，如描述的那样)向车轮54b提供更快的转速，该转速比马达58(例如，下坡位的马达，如描述的那样)提供给车轮54a的转速更快。

在某些实施例中，向第二被牵引车辆施加转向矫正的步骤230可包括对各种转向组件的其他类型的控制。在某些实施例中，向第二被牵引车辆施加转向矫正的步骤230可包括调整第一被牵引车辆的地面接合构件的行驶方向(步骤240)。例如，参考如图8B所示的配置，在已经确定器具44的转向矫正(步骤220)之后，可以控制致动器128以使脚轮126绕枢转轴线130枢转，并且由此改变脚轮126的行驶方向。这继而可以使运货车46转向，从而在步骤220中确定的转向矫正可以被施加到器具44。在其他实施例中，转向组件的其他配置可以被类似地控制。例如，可利用齿条-副齿轮或其他组件调整枢转的行驶方向，而非运货车46上的非脚轮车轮(或多个车轮)。

在某些实施例中，在相关的车辆队列的逆向行驶或转弯行驶242期间，可以确定(步骤220)和施加(步骤230)用于第二被牵引车辆208的转向矫正。例如，针对于如图8B所示的车辆队列40，如果车辆队列40基本上从左行驶到右(从图8B的视角)，可以识别到车辆队列40正在逆向行驶242。基于由GPS装置68、传感器64或传感器66在步骤202中确定的定向信息(或基于来自这些装置的信息)，可以确定适当的转向矫正(步骤220)，并且然后在逆向行驶242期间施加该转向矫正。类似地，针对图8B所示的车辆队列40，可以识别到车辆队列40正转弯行驶242(无论是正在沿进入由箭头114指示的斜坡，还是驶离斜坡)。基于由GPS装置68、传感器64或传感器66(或基于来自这些装置的信息)在步骤202中确定的定向信息，可以确定适当的转向矫正(步骤220)，并且随后在逆向行驶242期间可以施加该转向矫正(步骤230)。

如上所述，如上所述的各种场景仅仅以示例的形式表现。车辆队列的其他构造和VTSC方法的其他实施例也是可能的。例如，如上所述的VTSC方法200的各种操作可选地可以被施加到车辆队列80，在车辆队列中，第一被牵引车辆206(即，运货车84)位于牵引车辆204(即，拖拉机82)和第二被牵引车辆28(即，器具88)之间。

如本领域的技术人员将理解的那样，本公开的主题的各个方面可以被描述为计算机执行的方法、系统或计算机程序产品。因此，某些实施例可以整体地被实施为硬件，软件(包括固件、常驻软件、微型代码等)，或者实施为软件和硬件方面的组合。此外，某些实施例可以采用计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机可用存储介质具有嵌入在介质中的计算机可用程序代码。

可以使用任何适当的计算机可用或计算机可读介质。计算机可用介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可用或计算机可读存储介质(包括与计算装置或客户端电子设备相关的存储装置)可以是例如，但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置，或者前述系统、设备或装置的任意适当组合。计算机可读介质的更具体示例(非排他性列表)可以包括：具有一个或多个金属线的电气连接件、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问内存(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM或闪存)，光线、便携式只读光盘存储器(CD-ROM)、光存储装置。在该文件的内容中，计算机可用或计算机可读存储介质可以是任何有形介质，该介质能够包括或存储由指令执行系统、设备或装置所使用的或与指令执行系统、设备或装置相关的程序。

计算机可读信号介质可以包括具有嵌入在其中的计算机可读程序代码的传播数据信号，该程序代码例如在基带中或者作为载波的一部分。此种传播信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁、光学或它们的任何适当组合。计算机可读信号介质可以是非易失型的，并且可以是任何计算机可读介质，该计算机可读介质不是计算机可读存储介质并且能够传递、传播或运输由指令执行系统、设备或装置所使用的或与指令执行系统、设备或装置相关的程序。

本文结合所公开的实施例的流程图和/或方法方块图、设备(系统)和计算机程序产品描述了某些实施例的多个方面。应当理解，通过计算机程序指令可以执行任何流程图和/或方块图的各个方块、以及流程图和/或方块图的多个方块的组合。这些计算机程序指令可以被提供到通用目的计算机的处理器、专用目的计算机的处理器，或者其他可编程数据处理设备的处理器，以获得一种机器，使得经由计算机或其他的可编程数据处理设备的处理执行的指令创建用于执行流程图和/或方块图的方块或多个方块中规定的功能/行为的装置。这些计算机程序指令也可以被存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指导计算机或其他的可编程数据处理设备以特定的方式起作用，从而存储在计算机可读存储器中的指令生成制造章程，该章程包括执行在流程图和/或方块图的方块或多个方块中特指的功能/行为。计算机程序指令也可以被加载到计算机或其他的可编程数据处理设备从而在计算机或其他可编程设备上形成一系列待执行的操作步骤，以生成计算机执行处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于执行在流程图和/或方块图的方块或多个方块中特指的功能/行为的步骤。

附图中的流程图和方块图示出了根据本公开的各种实施例的算法、功能、系统、方法和计算机程序产品的可能实施例的操作。在此方面，流程图或方块图中的各个方块可以表示一个代码的一个模块、一个区段或一部分，该代码包括用于执行特定逻辑功能的一个或多个可执行指令。此外，在一些可选实施例中，多个方块中所提及的功能可以以附图中所提及的顺序之外的顺序发生。例如，连续示出的两个方块事实上可以基本上被同时执行，或者根据所涉及的功能多个方块有时可以以相反的顺序执行。也应当注意方块图和/或流程图的各个方块、方块图和/或流程图中的多个方块的组合，能够被专用目的基于硬件的系统所执行，该基于硬件的系统执行特定功能或行为，或者执行特定目的硬件和计算机指令的组合。

用在本文中的术语只是为了描述某些实施例，并不试图限定本公开。如在本文中所使用的，单数形式“一个”和“这个”也试图包括复数形式，除非上下文明确规定。此外还应当理解：说明书中使用术语“包括”表示出现所列出的特征部、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除出现或添加其他特征部、整体、步骤、操作、元件、部件中的一个或多个，和/或它们的组合。

本公开的说明书已经为了说明和描述的目的被示出，但是不试图是排他性的或者将本公开限制在公开的内容中。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，很多修改和改变是显而易见的。本文明确参考的实施例被选择和说明，是为了最好地解释本公开的原理和它们的实际应用，并且使得本领域的其他普通技术人员能够理解本公开，并且认识到所描述的示例的各种替代实施例、修改和改变。因此，除了那么已经明确说明的实施例和实施方式之外的各种实施例和实施方式位于以下的权利要求的范围之内。

Claims (20)

1.一种用于车辆队列的转向控制系统，所述车辆队列包括牵引车辆、具有至少一个地面接合构件的第一被牵引车辆、以及第二被牵引车辆，所述转向控制系统包括：

转向组件，所述转向组件用于控制第一被牵引车辆的所述至少一个地面接合构件的转向；

一个或多个感测装置，所述一个或多个感测装置被配置为在所述车辆队列的操作期间确定牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆中的一个或多个的定向信息；和

控制器，所述控制器被配置为：

基于所确定的定向信息确定用于第二被牵引车辆的转向矫正；以及

通过至少部分地控制所述转向组件以使第一被牵引车辆转向而向第二被牵引车辆施加所述转向矫正。

2.根据权利要求1所述的转向控制系统，其中，所述牵引车辆通过将该牵引车辆连接到所述第一被牵引车辆的第一牵引连接件牵引所述第一被牵引车辆，并且所述第一被牵引车辆通过将该第一被牵引车辆连接到所述第二被牵引车辆的第二牵引连接件牵引所述第二被牵引车辆。

3.根据权利要求2所述的转向控制系统，其中，所述一个或多个感测装置和所述控制器中的至少一个还被配置为基于所确定的定向信息而确定牵引车辆与第一牵引连接件之间的角度、第一牵引连接件与第一被牵引车辆之间的角度、第一被牵引车辆与第二牵引连接件之间的角度、以及第二牵引连接件与第二被牵引车辆之间的角度中的一个或多个角度；并且

其中，所述控制器还被配置为基于所确定的一个或多个角度而确定所述转向矫正。

4.根据权利要求1所述的转向控制系统，其中，所述牵引车辆通过将该牵引车辆连接到所述第二被牵引车辆的第一牵引连接件牵引所述第二被牵引车辆，并且所述第二被牵引车辆通过将所述第二被牵引车辆连接到所述第一被牵引车辆的第二牵引连接件牵引所述第一被牵引车辆。

5.根据权利要求4所述的转向控制系统，其中，所述一个或多个感测装置和所述控制器中的至少一个还被配置为基于所确定的定向信息而确定牵引车辆与第一牵引连接件之间的角度、第一牵引连接件与第二被牵引车辆之间的角度、第二被牵引车辆与第二牵引连接件之间的角度、以及第二牵引连接件与第一被牵引车辆之间的角度中的一个或多个角度；并且

其中，所述控制器还被配置为基于所确定的一个或多个角度而确定所述转向矫正。

6.根据权利要求1所述的转向控制系统，其中，所述一个或多个感测装置包括GPS装置和角度测量装置中的一个或多个。

7.根据权利要求1所述的转向控制系统，其中，所述控制器还被配置为基于所述定向信息识别牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆中的一个或多个在斜坡地面上行驶；并且

其中，用于第二被牵引车辆的转向矫正被确定为矫正由斜坡地面引起的第一被牵引车辆和第二被牵引车辆中的一个或多个的下坡运动。

8.根据权利要求1所述的转向控制系统，其中，所述转向组件包括至少一个致动器，所述致动器用于调整所述至少一个地面接合构件的行驶方向；并且

其中，施加转向矫正包括控制所述至少一个致动器以调节所述至少一个地面接合构件的行驶方向。

9.根据权利要求1所述的转向控制系统，其中，所述至少一个地面接合构件包括第一地面接合构件和第二地面接合构件，所述转向组件包括：用于向第一被牵引车辆的第一地面接合构件的运动提供动力以使所述第一被牵引车辆移动的第一马达；和用于向第一被牵引车辆的第二地面接合构件的运动提供动力以使所述第一被牵引车辆移动的第二马达；并且

其中，施加转向矫正包括控制所述第一马达和所述第二马达中的至少一个以使第一地面接合构件和第二地面接合构件各自的地面接合速度之间出现速度差，从而使得第一被牵引车辆转向。

10.根据权利要求1所述的转向控制系统，其中，所述控制器还被配置为在车辆队列的逆向行驶和转弯行驶中的一种或多种行驶期间施加所述转向矫正。

11.一种用于车辆队列的转向控制方法，所述车辆队列包括牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆，第一被牵引车辆具有至少一个地面接合构件和用于控制至少一个地面接合构件的转向的转向组件，所述转向控制方法包括：

通过一个或多个感测装置在车辆队列的操作期间确定所述牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆中的一个或多个的定向信息；

基于所确定的定向信息确定用于第二被牵引车辆的转向矫正；以及

通过至少部分地控制所述转向组件以使第一被牵引车辆转向而向第二被牵引车辆施加转向矫正。

12.根据权利要求11所述的转向控制方法，其中，所述牵引车辆通过将该牵引车辆连接到所述第一被牵引车辆的第一牵引连接件牵引所述第一被牵引车辆，并且所述第一被牵引车辆通过将该第一被牵引车辆连接到所述第二被牵引车辆的第二牵引连接件牵引所述第二被牵引车辆。

13.根据权利要求12所述的转向控制方法，还包括：

基于所确定的定向信息而确定牵引车辆与第一牵引连接件之间的角度、第一牵引连接件与第一被牵引车辆之间的角度、第一被牵引车辆与第二牵引连接件之间的角度、以及第二牵引连接件与第二被牵引车辆之间的角度中的一个或多个角度；和

基于所确定的一个或多个角度而确定所述转向矫正。

14.根据权利要求11所述的转向控制方法，其中，所述牵引车辆通过将该牵引车辆连接到所述第二被牵引车辆的第一牵引连接件牵引所述第二被牵引车辆，并且所述第二被牵引车辆通过将所述第二被牵引车辆连接到所述第一被牵引车辆的第二牵引连接件牵引所述第一被牵引车辆。

15.根据权利要求14所述的转向控制方法，还包括：

基于所确定的定向信息而确定牵引车辆与第一牵引连接件之间的角度、第一牵引连接件与第二被牵引车辆之间的角度、第二被牵引车辆与第二牵引连接件之间的角度、以及第二牵引连接件与第一被牵引车辆之间的角度中的一个或多个角度；和

基于所确定的一个或多个角度而确定所述转向矫正。

16.根据权利要求11所述的转向控制方法，其中，所述转向组件包括至少一个致动器，所述致动器用于调整所述至少一个地面接合构件的行驶方向；并且

其中，施加转向矫正包括控制所述至少一个致动器以调节所述至少一个地面接合构件的行驶方向。

17.根据权利要求11所述的转向控制方法，还包括：

基于所述定向信息识别牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆中的一个或多个在斜坡地面上行驶；并且

其中，用于第二被牵引车辆的转向矫正被确定为矫正由斜坡地面引起的第一被牵引车辆和第二被牵引车辆中的一个或多个的下坡运动。

18.根据权利要求17所述的转向控制方法，所述至少一个地面接合构件包括第一地面接合构件和第二地面接合构件，所述转向控制方法还包括：

基于所述定向信息确定第一被牵引车辆的第一地面接合构件相对于所述斜坡地面位于第一被牵引车辆的第二地面接合构件的下坡侧；

其中，转向组件包括用于为第一被牵引车辆的第一地面接合构件的运动提供动力以使第一被牵引车辆移动的第一马达，和用于为第一被牵引车辆的第二地面接合构件的运动提供动力以使第一被牵引车辆移动的第二马达；以及

其中，施加转向矫正包括控制所述第一马达和所述第二马达中的至少一个，使得第一地面接合构件以比第二地面接合构件更高的地面接合速度操作。

19.根据权利要求11所述的转向控制方法，其中，所述至少一个地面接合构件包括第一地面接合构件和第二地面接合构件，所述转向组件包括：用于向第一被牵引车辆的第一地面接合构件的运动提供动力以使所述第一被牵引车辆移动的第一马达；和向第一被牵引车辆的第二地面接合构件的运动提供动力以使所述第一被牵引车辆移动的第二马达；并且

其中，施加转向矫正包括控制所述第一马达和所述第二马达中的至少一个以使第一地面接合构件和第二地面接合构件各自的地面接合速度之间出现速度差，从而使得第一被牵引车辆转向。

20.根据权利要求11所述的转向控制方法，还包括：

识别车辆队列的逆向行驶和转弯行驶中的一种或多种行驶；

其中，在车辆队列的逆向行驶和转弯行驶中的一种或多种行驶期间，施加所述转向矫正。