CN106864187B - 挂车安全链附连监测系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种挂车安全链附连监测系统。一种用于车辆的挂车牵引系统包括牵引总成和控制器。所述牵引总成包括被构造为与挂车的第一链和第二链附连的接收器。第一链和第二链分别具有被配置为传输指示相应链位置的数据的传感器。控制器被配置为，响应于指示所述链的交叉位置的数据，通过界面显示所述链的交叉状态。

Description

挂车安全链附连监测系统
技术领域
本公开涉及一种挂车安全系统。
背景技术
可使用挂车牵引系统(trailer hitch system)将挂车附连到牵引车辆。挂车牵引系统包括附连到挂车的凸舌(tongue)以及附连到车辆车架的接收器和挂接球(ball)。凸舌包括连接到接收器以协助保持凸舌与接收器之间的附连的安全链。在凸舌在挂接球上的滑动事件中，安全链保持挂车与牵引车辆之间的连接。为了更有效，挂车安全链需要在挂车牵引系统的凸舌和挂车牵引装置下方被交叉并附连到接收器。
发明内容
一种用于车辆的挂车牵引系统包括牵引总成(hitch assembly)和控制器。牵引总成包括被构造为与挂车的第一链和第二链附连的接收器。第一链和第二链分别具有被配置为传输指示相应链的位置的数据的传感器。控制器被配置为，响应于指示所述链的交叉位置的数据，通过界面显示所述链的交叉状态。
一种车辆包括车架和控制器。所述车架具有被构造为连接到一对挂车安全链的接收器。所述一对挂车安全链分别包括被配置为传输指示所述链相对于另一链的位置的数据的传感器。控制器被配置为基于所述数据通过界面显示所述链的连接状态。
根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括附连到接收器并连接到传感器的灯，使得传感器之间的接触引起所述灯的点亮。
根据本发明的一个实施例，所述控制器被进一步配置为，使灯以第一频率闪烁，以指示所述链之间的正确连接。
根据本发明的一个实施例，所述控制器被进一步配置为，使灯以第二频率闪烁，以指示所述链之间的不正确连接。
一种用于挂车牵引安全系统的控制方法包括以下步骤：响应于指示交叉的挂车安全链布置的挂车安全链传感器数据，通过界面显示表示正确的链连接的标记，并响应于指示未交叉的挂车安全链布置的挂车安全链传感器数据，通过界面显示表示不正确的链连接的标记。
根据本发明的一个实施例，所述控制方法还包括：响应于指示交叉的挂车安全链布置的挂车安全链传感器数据，将表示正确的链连接的标记传输给通过网络与所述界面配对的装置。
根据本发明的一个实施例，所述控制方法还包括：响应于指示未交叉的挂车安全链布置的挂车安全链传感器数据，将表示不正确的链连接的标记传输给通过网络与所述界面配对的装置。
根据本发明的一个实施例，所述控制方法还包括：响应于指示交叉的挂车安全链布置的挂车安全链传感器数据，使附连到挂车牵引总成的灯以第一频率闪烁。
根据本发明的一个实施例，所述控制方法还包括：响应于指示未交叉的挂车安全链布置的挂车安全链传感器数据，使所述灯以第二频率闪烁。
根据本发明的一个实施例，所述控制方法还包括：响应于指示未连接的挂车安全链布置的挂车安全链传感器数据，使所述灯以第三频率闪烁。
根据本发明的一个实施例，所述控制方法还包括：响应于指示挂车安全链布置的改变的挂车安全链传感器数据，改变所述标记以表示挂车安全链连接的改变。
附图说明
图1是具有挂车安全系统的车辆的示意性俯视图；
图2是用于挂车安全系统的控制逻辑流程图。
具体实施方式
在此描述本公开的实施例。然而，应理解，公开的实施例仅为示例并且其它实施例可采取各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征结合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可被期望用于特定应用或实施方式。
图1示出了具有挂车牵引安全系统(也称为挂车安全系统或挂车牵引系统)12的车辆10的示意性俯视图。挂车安全系统12包括具有挂车牵引装置16、凸舌18和安全链20的挂车14以及与接收器24、拉杆26和挂接球28连接的车辆车架22。挂车安全系统12还包括控制器30、外部灯32(与接收器24附连)和界面34。安全链20包括具有第一传感器38的第一安全链36和具有第二传感器42的第二安全链40。第一安全链36与第二安全链40在挂车牵引装置16和凸舌18的下方交叉并附连到接收器24。
在挂车牵引装置16与接收器24之间的连接故障事件中，安全链20在挂车牵引装置16和凸舌18下方纵横交错。例如，如果凸舌18未充分锁扣到拉杆26和挂接球28上，挂车牵引装置16可从接收器24分离。当挂车牵引装置16从接收器24分离时，挂车14变成与车辆10断开连接。安全链20不仅在挂车14与车辆10之间提供额外的连接，还可提供对凸舌18的支撑，以防止凸舌18接触路面(未示出)。因此，如果安全链20未正确地连接到接收器24，凸舌18与挂接球28之间的连接故障可导致挂车14与车辆10之间的完全分离。
挂车牵引安全系统12使用外部灯32、第一传感器38和第二传感器42以及界面34提供对安全链20的位置的检测和监测。挂车牵引安全系统12提供安全链20的布置是否不正确的早期指示。如将在下文中更详细讨论的，挂车牵引安全系统12与控制器30通信，以警告控制器30安全链20是否未连接、正确地连接或在车辆行驶期间变成断开连接或不正确地连接。这允许控制器30激活各种车辆系统以确保乘员知晓安全链20的位置。增加对安全链20的位置的知晓使得在车辆10牵引挂车14时乘员获得对安全链20的不正确使用的补救机会并提供进一步的安全性。
如上所述，安全链20包括具有第一传感器38的第一安全链36和具有第二传感器42的第二安全链40。第一传感器38和第二传感器42可以是接触传感器。第一传感器38和第二传感器42可被配置为使得第一安全链36与第二安全链40之间的接触允许第一传感器38和第二传感器42监测安全链20的位置。例如，如果第一安全链36和第二安全链40纵横交错，则第一传感器38与第二传感器42之间的接触可将安全链20的正确布置指示给控制器30。类似地，如果第一安全链36和第二安全链40未正确地交叉或未接触，则第一传感器38与第二传感器42可分别指示不正确的接触或未接触。第一传感器38和第二传感器42可使用各种通信方法以将安全链20的位置指示给控制器30。
第一传感器38和第二传感器42可以是被配置为确定第一链36相对于第二链40的位置的任何传感器。在至少一个实施例中，触觉传感器可环绕安全链20，以将对安全链20的位置的指示提供给控制器30。在至少另一个实施例中，第一传感器38和第二传感器42可包括但不限于磁场传感器、霍尔效应传感器、近场通信模块或射频识别芯片。如上所述，第一传感器38和第二传感器42可用于监测第一链36相对于第二链40的位置以及安全链20与接收器24之间的附连。第一传感器38和第二传感器42允许控制器30提供关于安全链20的布置的警报。
第一传感器38与第二传感器42之间的通信可使用外部灯32来识别。控制器30使用基于来自第一传感器38和第二传感器42的输入的频率来点亮外部灯32，以允许针对安全链20的布置的识别(identification)。例如，如果第一链36正确地纵横交错在第二链下方，则第一传感器38和第二传感器42可将所述正确的布置传送给控制器30，控制器30将以第一频率点亮外部灯32。第一频率可代表恒定频率。类似地，如果第一链36相对于第二链40不正确地附连到接收器24，则第一传感器38和第二传感器42可将不正确的布置传送给控制器30，控制器30将以第二频率点亮外部灯32。第二频率可代表间歇频率。如果第一传感器38和第二传感器42指示安全链20未连接到接收器24，则控制器30还可被配置为使用第三频率点亮外部灯32。所述频率可被预先设置并且可使用其它频率来区分安全链20的正确的布置、不正确的布置和未连接。
控制器30还可被配置为使用多种颜色点亮外部灯32，以区分安全链20的正确连接、不正确连接或未连接。例如，如果第一传感器38和第二传感器42指示安全链20的正确布置，则控制器30可点亮外部灯32以呈现大体绿色的颜色。如果第一传感器38和第二传感器42指示安全链20的不正确布置，则控制器30可点亮外部灯32以呈现大体黄色的颜色。最后，如果第一传感器38和第二传感器42指示安全链20未连接到接收器24，则控制器30可点亮外部灯以呈现大体红色的颜色。描述的颜色仅为示例并且可使用其它颜色来指示和区分安全链20的正确布置、不正确布置或未连接。
使用外部灯32指示安全链20的位置允许安全链布置的即时的和初始的反馈。乘员能够通过外部灯32确定安全链20是否正确地附连到接收器24。这允许乘员能够更正可能不正确的布置，或提醒乘员将安全链20附连到接收器24。虽然描述为使用外部灯32的视觉指示，但是还可以考虑音频指示。例如，可使用扬声器(未示出)替代外部灯32，以使用各种音调或语音来指示安全链20是否被正确地连接到接收器24、不正确地连接到接收器24或未连接到接收器24。这允许挂车安全系统12在车辆在道路上运行之前提供安全链20被安全连接的高级指示。
如上所述，在车辆10行驶在道路上时，控制器30可持续地监测安全链20的位置。在车辆10的运行期间，控制器30可被配置为从第一传感器38和第二传感器42持续接收信号，以监测安全链20的位置。例如，第一链36可改变相对于第二链40的位置并使安全链20断开连接。控制器30可被配置为基于从第一传感器38和第二传感器40到界面34的输入而显示安全链20的连接状态。界面34提供在车辆行驶期间安全链20是否已保持正确的或交叉的连接、不正确的或未交叉的连接或者未连接。控制器30可被配置为通过点亮灯、显示符号或发出可听到的音调或语音而在界面34上显示指示。在至少一个实施例中，所述指示可包括与交叉状态、未交叉状态或未连接状态有关的不同的灯、符号或音调。这允许挂车安全系统12提供对安全链20位置的实时监测和指示。控制器30还可被配置为将安全链20的连接状态显示给通过使用车载网络、WiFi或蓝牙连接与界面34配对的装置35。
图2示出了由控制器30使用的用于挂车安全系统12的控制逻辑。挂车安全系统12使用控制逻辑来进行如上所述的操作。然而，挂车安全系统12还可以对所述控制逻辑分段。例如，挂车安全系统12还可被配置为如上所述仅点亮外部灯或者如上所述仅显示安全链的实时位置。类似地，用于挂车安全系统12的控制逻辑被描述为有顺序的，然而可同时运转。挂车安全系统12的运转可使用下文所述的步骤以允许挂车安全系统12如讨论地运转的任何方式或形式来实现。
在44处，挂车安全系统12可确定挂车是否附连到车辆。在44处确定挂车是否附连到车辆可使用预先存在的挂车监测系统来完成。如果在44处挂车安全系统12确定挂车没有附连到车辆，则所述控制逻辑结束。如果在44处挂车安全系统12确定挂车附连到车辆，则在46处挂车安全系统12确定安全链是否接触。在46处挂车安全系统12使用如上所述的传感器来确定安全链是否接触。如果在46处挂车安全系统12基于来自传感器的输入而确定安全链未接触，则在48处挂车安全系统12指令控制器以第三频率点亮外部灯。在48处以第三频率点亮外部灯可提供安全链未被附连的即时指示。
如果在46处挂车安全系统12确定安全链彼此接触，则在50处挂车安全系统12可随后确定安全链的连接状态。在50处，挂车安全系统12基于来自传感器的输入而确定安全链是否正确地连接。如果在50处，挂车安全系统12确定安全链正确地连接，则在52处挂车安全系统12指令控制器以第一频率点亮外部灯以指示安全链的正确连接。在52处以第一频率点亮外部灯提供安全链被正确地连接并准备好用于道路使用的即时指示。如果在50处，挂车安全系统12确定安全链未正确地连接，则在54处挂车安全系统12指令控制器以第二频率点亮外部灯。在54处以第二频率点亮外部灯提供安全链未正确地连接的即时指示。
挂车安全系统12还可被配置为在56处接收车辆被激活的输入。在56处激活车辆允许挂车安全系统12确定车辆是否正在移动。在56处激活车辆之后，挂车安全系统12在58处可随后指令控制器使用所述界面显示安全链连接状态的指示。在58处在所述界面上显示安全链连接状态允许挂车安全系统12在车辆驾驶室内提供对安全链的位置实时监测和评估。挂车安全系统12在60处确定安全链之间的连接状态是否已改变。如果在60处，挂车安全系统12确定安全链之间的连接状态未改变，则挂车安全系统12在58处将继续监测来自传感器的输入，以评估安全链的位置并使用所述界面显示安全链位置的状态。如果在60处，挂车安全系统12确定安全链的连接状态已改变，则挂车安全系统12在62处指令控制器使用所述界面指示所述状态的改变。在62处，如上所述，挂车安全系统可指令控制器使用所述界面显示安全链位置的状态的改变。
用于挂车安全系统12的控制逻辑可在单个控制器上实施，或使用多个控制器以监测车辆系统，以提供如上所述的指示，并调节车辆的各种组件以负责安全链的位置。上文描述的控制逻辑进一步协助车辆提供额外的安全测量并使对安全链位置的潜在改变的响应时间和指示得以改善。
虽然上文描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所述，可将各个实施例的特征进行组合以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。虽然关于一个或更多个期望特性，各种实施例可能已被描述为提供优点或优于其它实施例或现有技术的实施方式，但是本领域普通技术人员应该认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可被折衷以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易组装性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术的实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且可期望用于特定应用。

Claims (10)

1.一种用于车辆的挂车牵引系统，包括：
牵引总成，包括被构造为与挂车的第一链和第二链附连的接收器，第一链具有被配置为传输指示第一链的位置的数据的传感器，第二链具有被配置为传输指示第二链的位置的数据的传感器；和
控制器，被配置为：响应于指示第一链和第二链的交叉位置的数据，通过界面显示第一链和第二链的交叉状态。
2.如权利要求1所述的用于车辆的挂车牵引系统，其中，所述控制器被进一步配置为：响应于指示第一链和第二链的未交叉位置的数据，通过所述界面显示第一链和第二链的未交叉状态。
3.如权利要求1所述的用于车辆的挂车牵引系统，其中，所述控制器被进一步配置为：响应于指示第一链和第二链的未交叉位置的数据，点亮附连到接收器的灯以识别第一链和第二链的未交叉状态。
4.如权利要求1所述的用于车辆的挂车牵引系统，其中，所述控制器被进一步配置为：响应于指示第一链和第二链的未连接位置的数据，点亮附连到接收器的灯以识别第一链和第二链的未连接状态。
5.如权利要求1所述的用于车辆的挂车牵引系统，其中，所述控制器被进一步配置为：响应于指示第一链和第二链的交叉位置的数据，点亮附连到接收器的灯以识别第一链和第二链的交叉状态。
6.如权利要求1所述的用于车辆的挂车牵引系统，其中，所述控制器被进一步配置为：在车辆运行期间持续监测所述数据。
7.一种车辆，包括：
车架，具有被构造为连接到一对挂车安全链的接收器，每个挂车安全链均包括被配置为传输指示所述安全链相对于另一安全链的交叉位置的数据的传感器；和
控制器，被配置为基于所述数据而通过界面显示所述安全链的连接状态。
8.如权利要求7所述的车辆，其中，所述控制器被进一步配置为：响应于指示所述安全链的相对位置的改变的数据，改变所述界面以指示所述连接状态的相应改变。
9.如权利要求7所述的车辆，其中，所述传感器之间的接触指示所述安全链的连接状态。
10.一种用于挂车牵引安全系统的控制方法，包括：
响应于指示交叉的挂车安全链布置的挂车安全链传感器数据，通过界面显示表示正确的链连接的标记；和
响应于指示未交叉的挂车安全链布置的挂车安全链传感器数据，通过界面显示表示不正确的链连接的标记。
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