CN112389437A - 自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置及方法，涉及自动驾驶技术领域。自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，包括：均为拉线式的第一位移传感器和第二位移传感器、控制器；第一位移传感器和第二位移传感器分别连接在挂车底部，位于靠近挂车前端的位置，且分别位于挂车宽度方向的中线两侧；第一位移传感器的拉线端部与第二位移传感器的拉线端部同时连接在牵引车头的牵引鞍座的安装点；其中，控制器能够获得第一位移传感器和第二位移传感器之间的第一距离数据，获得安装点与牵引销之间的第二距离数据，以及能够获得第一位移传感器和第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，并使用预设函数计算获得当前牵引车头和挂车的夹角。

Description

自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置及方法

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，特别是涉及一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置及方法。

背景技术

近年来随着自动驾驶技术的发展，已经有相当一部分自动驾驶卡车在港口、高速等场景落地运营。

但是，不同于具有紧凑车体的民用轿车，卡车分为牵引车头和挂车两个部分，两者通过车头的牵引销连接，在拐弯或倒车时车身两个部分会发生相对运动，导致两者运动方向不一致，产生一定的夹角。为了保证带挂自动驾驶卡车能够稳定地倒车循迹，以及满足未来其他模块可能的一些功能需求，需要实时获取挂车相对于车头的方向，并确保其精确性。受限于带挂卡车铰接处的空间与环境，常规的角度传感器难以安装。若用激光雷达等其他传感器间接测量，则成本较高且精度难以保障。所以目前自动驾驶卡车的挂车和牵引车头之间的夹角并无较优的测量方案。

所以上述技术问题还需要进一步解决。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置及方法，使其能够解决当前难以测量牵引车头和挂车之间夹角的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

一方面本申请提供一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，包括：

均为拉线式的第一位移传感器和第二位移传感器、控制器，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器均与所述控制器连接；

所述第一位移传感器和所述第二位移传感器分别连接在挂车底部，位于靠近所述挂车前端的位置，且所述第一位移传感器和所述第二位移传感器分别位于所述挂车宽度方向的中线两侧；所述第一位移传感器的拉线端部与所述第二位移传感器的拉线端部同时连接在牵引车头的牵引鞍座的安装点；

其中，所述控制器能够获得所述第一位移传感器和所述第二位移传感器之间的第一距离数据，以及获得所述安装点与牵引销之间的第二距离数据；在所述牵引车头与所述挂车相对运动产生夹角时，所述控制器能够获得所述第一位移传感器和所述第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，所述控制器能够基于所述当前拉线绝对长度数据、第一距离数据、第二距离数据使用预设函数计算获得当前所述牵引车头和所述挂车的夹角。

本发明的目的及其解决的技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其中所述第一位移传感器和所述第二位移传感器所在直线与所述挂车宽度方向的中线垂直。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其中所述第一位移传感器和所述第二位移传感器对称的设置在所述挂车的宽度方向的中线两侧。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其中所述安装点设置在所述牵引鞍座的上座，且所述安装点位于所述牵引车头的宽度方向的中线上；

其中，所述牵引车头的宽度方向的中线与所述挂车的宽度方向的中线同线。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其还包括：

凵字形支架，所述凵字形支架包括两个侧连接臂和连接在两个侧连接臂之间的横梁，两个所述侧连接臂分别与挂车的两侧连接，所述横梁设置在所述挂车底部的下方；

其中，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器间隔的设置在所述横梁上。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其中所述侧连接臂靠近端部的位置设置有长条形固定孔，所述长条形固定孔沿所述侧连接臂长度方向设置，用于连接所述挂车并调整所述横梁距离所述挂车底部的距离，使所述第一位移传感器和所述第二位移传感器与所述安装点处于同一水平面。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其还包括：

滑轮结构，所述滑轮结构的数量为两个，分别相邻所述第一位移传感器和所述第二位移传感器设置在所述凵字形支架的横梁上；

其中，所述第一位移传感器的拉线环过相邻设置的所述滑轮结构的滑轮后与所述安装点连接，所述第二位移传感器的拉线环过相邻设置的所述滑轮结构的滑轮后与所述安装点连接。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其中所述滑轮结构还包括滑轮支架，所述滑轮支架与所述横梁连接，所述滑轮支架上设置有转轴，所述转轴与所述挂车的底面垂直，所述滑轮与所述转轴转动连接。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其中所述第一位移传感器相邻的所述滑轮结构相对所述第一位移传感器靠近所述挂车的侧边；

所述第二位移传感器相邻的所述滑轮结构相对所述第二位移传感器靠近所述挂车的另一侧边。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其还包括：

安装件，所述安装件包括安装座、安装销，所述安装座固定在所述牵引鞍座的安装点，所述安装销的一端设置有连接环，所述安装销与所述安装座连接，所述连接环同时与所述第一位移传感器的拉线端部和所述第二位移传感器的拉线端部连接。

另一方面，本申请提供一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算方法，用于上述自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，包括：

获取第一位移传感器和第二位移传感器之间的第一距离数据，同时获得所述第一位移传感器和第二位移传感器与牵引鞍座连接的安装点与牵引销之间的第二距离数据；

于所述牵引车头与所述挂车相对运动产生夹角时，获得所述第一位移传感器和所述第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，基于所述当前拉线绝对长度数据、所述第一距离数据、所述第二距离数据使用预设函数计算获得当前所述牵引车头和所述挂车的夹角。

本发明的目的及其解决的技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选地，前述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算方法，其中所述预设函数为

；

其中，所述

为所述牵引车头和所述挂车的夹角，所述a为所述第一位移传感器的当前拉线绝对长度数据，所述b为所述第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，所述c为所述第一距离数据，所述L为所述第二距离数据。

借由上述技术方案，本发明自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置及方法至少具有下列优点：

本发明实施例提供的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其主要由拉线式的第一位移传感器和第二位移传感器、控制器组成，通过将第一位移传感器和第二位移传感器安装在挂车上，并且将两个位移传感器的拉线端部固定在牵引车头的牵引鞍座上，进而使两个位移传感器与拉线端部安装点之间形成三角形，当牵引车头和挂车相对运动产生夹角时，三角形的形态便随之发生变化，控制器便可以根据两个位移传感器传输的当前拉线绝对长度数据，以及第一位移传感器和第二位移传感器之间的第一距离数据、安装点与牵引销之间的第二距离数据，再使用预设函数便可以计算出牵引车头和挂车的夹角。可见本发明提供的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其不仅能够实时的检测牵引车头与挂车的夹角，还具有结构简单、安装方便的特点，无需在车辆上预设安装结构，也无须使用昂贵的测量仪器，节省成本，适合进行大范围的推广。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示意性地示出了一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置的结构示意图；

图2为图1的P位置放大图；

图3示意性地示出了一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置的安装件与拉线连接的放大示意图；

图4示意性地示出了一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置的安装在自动驾驶卡车上的第一视角结构示意图；

图5示意性地示出了一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置的安装在自动驾驶卡车上的第二视角结构示意图；

图6示意性地示出了一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算方法的预设函数推理原理示意图。

图1-图6中各标号为：

牵引车头1、牵引鞍座11、挂车2、第一位移传感器21、第二位移传感器22、安装点23、滑轮结构3、滑轮支架31、滑轮32、安装件4、安装座41、安装销42、连接环421、凵字形支架5、侧连接臂51、长条形固定孔511、横梁52。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例一

如图1、图4和图5所示，本发明的实施例一提出的一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，包括：

均为拉线式的第一位移传感器21和第二位移传感器22、控制器，所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22均与所述控制器连接；

所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22分别连接在挂车2底部，位于靠近所述挂车2前端的位置，且所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22分别位于所述挂车2宽度方向的中线两侧；所述第一位移传感器21的拉线端部与所述第二位移传感器22的拉线端部同时连接在牵引车头1的牵引鞍座11的安装点23；

其中，所述控制器能够获得所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22之间的第一距离数据，以及获得所述安装点23与牵引销之间的第二距离数据；在所述牵引车头1与所述挂车2相对运动产生夹角时，所述控制器能够获得所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22的当前拉线绝对长度数据，所述控制器能够基于所述当前拉线绝对长度数据、所述第一距离数据、所述第二距离数据使用预设函数计算获得当前所述牵引车头1和所述挂车2的夹角。

具体地，需要注意的是本发明实施例中第一位移传感器21和第二位移传感器22均需要为拉线式位移传感器，具体的型号可以根据需要进行选择，且可以直接通过采购获得。另外，还需要注意的是第一位移传感器21和第二位移传感器22的设置位置，不仅需要在靠近挂车2前端的位置，还需要位于挂车2宽度方向的中线两侧；第一位移传感器21和第二位移传感器22可以是转动的设置在挂车2的底部，也可以是固定的设置在挂车2底部，只要保证第一位移传感器21和第二位移传感器22的拉线能够顺畅的随着挂车2相对牵引车头1的夹角变化而拉动或收回即可。第一位移传感器21和第二位移传感器22与牵引车头1的牵引鞍座11的连接可以是固定连接，例如可以通过焊接、铆接等手段固定在牵引鞍座11上，也可以为了便于维修可以通过螺栓或者安装件4可拆卸的连接在牵引鞍座11上；其中，将第一位移传感器21和第二位移传感器22的拉线端部与牵引鞍座11连接，可以消除卡车过坑时纵向跳动引起的传感器拉线伸缩带来的误差，提高测量精度。这样第一位移传感器21、第二位移传感器22与安装点23之间形成三角形，且第一位移传感器21和第二位移传感器22之间的距离是固定值，安装点23与牵引销（挂车2上用于转动连接牵引车头1的部件）之间的距离也是固定值，这些固定的距离数据可以输入给控制器，而随着牵引车头1与挂车2相对运动产生夹角，第一位移传感器21和第二位移传感器22的拉线长度发生变化，两个位移传感器的绝对拉线长度数据也可以传输给控制器。

控制器可以是单独用于辅助自动驾驶卡车主控器工作的辅助控制器，也可以是用于自动驾驶卡车的主控器，只要能够实现数据的处理以及输出即可。第一位移传感器21和第二位移传感器22可以从控制器获得供电，也可以单独连接电源获得供电。第一位移传感器21和第二位移传感器22与控制器之间可以是通过CAN（Controller Area Network，简称CAN）总线接口传输数据，或者可以采用其他的能够传输第一位移传感器21和第二位移传感器22数据的数据线连接。

本发明实施例提供的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其主要由拉线式的第一位移传感器21和第二位移传感器22、控制器组成，通过将第一位移传感器21和第二位移传感器22安装在挂车2上，并且将两个位移传感器的拉线端部固定在牵引车头1的牵引鞍座11上，进而使两个位移传感器与拉线端部安装点23之间形成三角形，当牵引车头1和挂车2相对运动产生夹角时，三角形的形态便随之发生变化，控制器便可以根据两个位移传感器传输的当前拉线绝对长度数据，以及第一位移传感器21和第二位移传感器22之间的第一距离数据、安装点23与牵引销之间的第二距离数据，再使用预设函数便可以计算出牵引车头1和挂车2的夹角。可见本发明提供的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其不仅能够实时的检测牵引车头1与挂车2的夹角，还具有结构简单、安装方便的特点，无需在车辆上预设安装结构，也无须使用昂贵的测量仪器，节省成本，适合进行大范围的推广。

如图5所示，在具体实施中，其中为了更加精准的获得第一位移传感器21和所述第二位移传感器22的当前拉线绝对长度数据，同时考虑到自动驾驶卡车是在宽度方向对称的，即牵引车头1以及挂车2均可以看成在宽度方向对称的。可以优选的将所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22所在直线与所述挂车2宽度方向的中线垂直；将所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22对称的设置在所述挂车2的宽度方向的中线两侧；将所述安装点23设置在所述牵引鞍座11的上座，且所述安装点23位于所述牵引车头1的宽度方向的中线上；其中，所述牵引车头1的宽度方向的中线与所述挂车2的宽度方向的中线同线。

如图1和2所示，在具体实施中，其中本发明实施例提供的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，还包括：

凵字形支架5，所述凵字形支架5包括两个侧连接臂51和连接在两个侧连接臂51之间的横梁52，两个所述侧连接臂51分别与挂车的两侧连接，所述横梁52设置在所述挂车底部的下方；其中，所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22间隔的设置在所述横梁52上。

具体地，凵字形支架5可以通过金属板材冲压弯折的方式成型，例如使用钢板冲压弯折制造。通过凵字形支架5的设置使本发明实施例提供的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置成为一个整体的部件，便于自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置的安装，同时便于第一位移传感器21和第二位移传感器22的定位。

进一步地，凵字形支架5的侧连接臂51可以根据实际使用需要选择合适的长度，以保证悬在挂车底部的横梁52处于合适的位置，即横梁52的位置能够使第一位移传感器21和第二位移传感器22与牵引鞍座的安装点23处于同一平面。更进一步地，还可以在侧连接臂51靠近端部的位置设置长条形固定孔，511长条形固定孔511沿所述侧连接臂51长度方向设置，用于连接所述挂车并调整所述横梁52距离所述挂车底部的距离，使所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22与所述安装点23处于同一水平面。

如图1和图2所示，在具体实施中，其中本发明实施例提供的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，还包括：

滑轮结构3，所述滑轮结构3的数量为两个，分别相邻所述第一位移传感器21和所述第二位移传感器22设置在所述凵字形支架5的横梁52上；

其中，所述第一位移传感器21的拉线环过相邻设置的所述滑轮结构3的滑轮32后与所述安装点23连接，所述第二位移传感器22的拉线环过相邻设置的所述滑轮结构3的滑轮32后与所述安装点23连接。

具体地，通过滑轮结构3的设置，使第一位移传感器21的拉线以及第二位移传感器22的拉线经过滑轮32之后在与牵引鞍座11的安装点23连接。这样通过增设的两个滑轮结构3，一方面可以保证第一位移传感器21和第二位移传感器22的出线口高度与拉线固定点保持一致，同时在车辆转弯时也可以始终保证出线口与拉线垂直，防止两者摩擦降低传感器寿命。

进一步地，所述第一位移传感器21相邻的所述滑轮结构3相对所述第一位移传感器21靠近所述挂车2的侧边，即靠近一侧的侧连接臂51；所述第二位移传感器22相邻的所述滑轮结构3相对所述第二位移传感器22靠近所述挂车2的另一侧边，即靠近另一侧的侧连接臂51。

具体地，可以理解的两个滑轮结构3设置在第一位移传感器21和第二位移传感器22连线的两侧，且优选的滑轮结构3与第一位移传感器21的距离等于另一滑轮结构3与第二位移传感器22的距离。需要注意的是，通过两个滑轮结构3的设置，使第一位移传感器21和第二位移传感器22与安装点23形成的三角形发生了一点偏差，该偏差会在挂车和牵引车头夹角变大时变大，形成角度测量的误差，该误差在较大的挂车和牵引车头夹角时会达到±1度到2度。所以为了校准，在使用预设函数计算后，若算出的挂车和牵引车头的角度较大，可在获得的数值的基础上±1度到2度，或采用其他的算法进行补偿。

如图1和图2所示，在具体实施中，滑轮结构3还包括滑轮支架31，所述滑轮支架31与所述横梁52连接，所述滑轮支架31上设置有转轴，所述转轴与所述挂车2的底面垂直，所述滑轮与所述转轴转动连接。

具体地，滑轮结构3的滑轮支架31的结构可以不做具体限定，只要能够固定在挂车2底部并设置转轴和滑轮即可，例如可以如图2所示，滑轮支架31可以设置为拱形，并设置两个连接爪通过螺栓固定在横梁52上，然后将转轴通过连接部件转动连接在滑轮支架31的拱形中部，之后在转轴上连接滑轮。

如图1和图3所示，在具体实施中，其中本发明实施例提供的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，还包括：安装件4，所述安装件4包括安装座41、安装销42，所述安装座41固定在所述牵引鞍座11的安装点23，所述安装销42的一端设置有连接环421，所述安装销42与所述安装座41连接，所述连接环421同时与所述第一位移传感器21的拉线端部和所述第二位移传感器22的拉线端部连接。

具体地，安装座41可以设置为任何能够固定在牵引鞍座11上座的结构，例如如图3所示，安装座41可以是弯折形状，中部凸起两侧与挂车2的底部通过螺栓连接，然后凸起的部位设置通孔，安装销42的侧壁设置螺纹并穿入通孔中，将安装销42的连接环421一端限制在凸起部位的凸出侧，穿入过通孔另一侧的部分安装销42通过螺母固定在安装座41上，之后再通过两个圆环连接在第一位移传感器21拉线的端部和所述第二位移传感器22拉线的端部，两个圆环在与连接环421连接，这样通过在安装座41上拆卸下来安装销42，可以实现第一位移传感器21和第二位移传感器22与牵引鞍座11安装点23的可拆卸连接。

实施例二

本发明的实施例二提出的一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算方法，该方法用于自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，包括：

201、获取第一位移传感器和第二位移传感器之间的第一距离数据，同时获得所述第一位移传感器和第二位移传感器与牵引鞍座连接的安装点与牵引销之间的第二距离数据。

具体地，自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置如上述实施例一所述，此处不再赘述。在自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置于自动驾驶卡车上安装完毕后，可以通过测量的方式获得第一距离数据和第二距离数据，也可以直接使用预设的安装位置的距离数据。其中，第一距离数据和第二距离数据是固定不变的数据，可以直接输入控制器中，即预先存储在控制器中。

202、于所述牵引车头与所述挂车相对运动产生夹角时，获得所述第一位移传感器和所述第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，基于所述当前拉线绝对长度数据、所述第一距离数据、所述第二距离数据使用预设函数计算获得当前所述牵引车头和所述挂车的夹角。

具体地，所述预设函数为

；其中，所述

为所述牵引车头和所述挂车的夹角，所述a为所述第一位移传感器的当前拉线绝对长度数据，所述b为所述第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，所述c为所述第一距离数据，所述L为所述第二距离数据。

其中，当第一位移传感器和第二位移传感器所在直线与挂车宽度方向的中线垂直；第一位移传感器和第二位移传感器对称的设置在挂车的宽度方向的中线两侧；安装点位于牵引车头的宽度方向的中线上；即第一位移传感器和第二位移传感器处于最佳的安装位置时。预设函数通过如下推理获得：

如图6所示，A点为第二位移传感器在挂车上的安装位置，B点为第一位移传感器在挂车上的安装位置，C点为第一位移传感器的拉线和第二位移传感器的拉线与牵引鞍座的连接点，即C点为安装点，A、B、C三个点形成△ABC，此处忽略上述的滑轮结构带来的误差（该误差可以通过改进算法消减，例如可以在计算获得夹角后±1度到2度的方式来减小误差），O点是牵引销的点位，OC的长度就是安装点到牵引销的距离，即第二距离数据，A、B、O三点形成△ABO。A`点为第二位移传感器随着挂车运动后挂车与牵引车头形成夹角时的位置，B`点为第一位移传感器随着挂车运动后挂车与牵引车头形成夹角时的位置；进而挂车与牵引车头发生相对运动产生夹角时，形成△A` B`C和△A` B`O。

在获得上述的三角形之后，做垂线CD和垂线OE，以及垂线CF。此时，边EF/OE与当前挂车的方向平行，边OC则与当前车头的方向平行，故当前挂车和牵引车头的夹角为∠COF；如图6可知，边CD与边EF平行，且边CF垂直于边EF，故存在以下关系：

其中，a为所述第一位移传感器的当前拉线绝对长度数据，即a为BC的长度也是B`C的长度， b为所述第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，即b为AC的长度也是A`C的长度，所述c为第一距离数据，即c为AB的长度也是A` B`的长度， L为所述第二距离数据，即OC的长度。

（1）；

（2）；

（3）；

（4）；

根据公式(1)、(2)、(3)、(4)，可得到：

（5）；

再由图可知：

（6）；

（7）；

则根据公式(5)、(6)、(7)，可得到：

；

进而得到了牵引车头和所述挂车的夹角计算公式。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其特征在于，包括：

均为拉线式的第一位移传感器和第二位移传感器、控制器，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器均与所述控制器连接；

所述第一位移传感器和所述第二位移传感器分别连接在挂车底部，位于靠近所述挂车前端的位置，且所述第一位移传感器和所述第二位移传感器分别位于所述挂车宽度方向的中线两侧；所述第一位移传感器的拉线端部与所述第二位移传感器的拉线端部同时连接在牵引车头的牵引鞍座的安装点；

其中，所述控制器能够获得所述第一位移传感器和所述第二位移传感器之间的第一距离数据，以及获得所述安装点与牵引销之间的第二距离数据；在所述牵引车头与所述挂车相对运动产生夹角时，所述控制器能够获得所述第一位移传感器和所述第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，所述控制器能够基于所述当前拉线绝对长度数据、所述第一距离数据、所述第二距离数据使用预设函数计算获得当前所述牵引车头和所述挂车的夹角。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其特征在于，

所述第一位移传感器和所述第二位移传感器所在直线与所述挂车宽度方向的中线垂直；

所述第一位移传感器和所述第二位移传感器对称的设置在所述挂车的宽度方向的中线两侧；

所述安装点设置在所述牵引鞍座的上座，且所述安装点位于所述牵引车头的宽度方向的中线上；

其中，所述牵引车头的宽度方向的中线与所述挂车的宽度方向的中线同线。

3.根据权利要求1或2所述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其特征在于，还包括：

凵字形支架，所述凵字形支架包括两个侧连接臂和连接在两个侧连接臂之间的横梁，两个所述侧连接臂分别与挂车的两侧连接，所述横梁设置在所述挂车底部的下方；

其中，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器间隔的设置在所述横梁上。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其特征在于，

所述侧连接臂靠近端部的位置设置有长条形固定孔，所述长条形固定孔沿所述侧连接臂长度方向设置，用于连接所述挂车并调整所述横梁距离所述挂车底部的距离，使所述第一位移传感器和所述第二位移传感器与所述安装点处于同一水平面。

5.根据权利要求3所述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其特征在于，还包括：

滑轮结构，所述滑轮结构的数量为两个，分别相邻所述第一位移传感器和所述第二位移传感器设置在所述凵字形支架的横梁上；

其中，所述第一位移传感器的拉线环过相邻设置的所述滑轮结构的滑轮后与所述安装点连接，所述第二位移传感器的拉线环过相邻设置的所述滑轮结构的滑轮后与所述安装点连接。

6.根据权利要求5所述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其特征在于，

所述滑轮结构还包括滑轮支架，所述滑轮支架与所述横梁连接，所述滑轮支架上设置有转轴，所述转轴与所述挂车的底面垂直，所述滑轮与所述转轴转动连接。

7.根据权利要求6所述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其特征在于，

所述第一位移传感器相邻的所述滑轮结构相对所述第一位移传感器靠近所述挂车的侧边；

所述第二位移传感器相邻的所述滑轮结构相对所述第二位移传感器靠近所述挂车的另一侧边。

8.根据权利要求1所述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其特征在于，还包括：

安装件，所述安装件包括安装座、安装销，所述安装座固定在所述牵引鞍座的安装点，所述安装销的一端设置有连接环，所述安装销与所述安装座连接，所述连接环同时与所述第一位移传感器的拉线端部和所述第二位移传感器的拉线端部连接。

9.一种自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算方法，用于权利要求1-8中任一所述自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算装置，其特征在于，包括：

获取第一位移传感器和第二位移传感器之间的第一距离数据，同时获得所述第一位移传感器和第二位移传感器与牵引鞍座连接的安装点与牵引销之间的第二距离数据；

于所述牵引车头与所述挂车相对运动产生夹角时，获得所述第一位移传感器和所述第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，基于所述当前拉线绝对长度数据、所述第一距离数据、所述第二距离数据使用预设函数计算获得当前所述牵引车头和所述挂车的夹角。

10.根据权利要求9所述的自动驾驶卡车车头与挂车夹角测量计算方法，其特征在于，

所述预设函数为

；

其中，所述

为所述牵引车头和所述挂车的夹角，所述a为所述第一位移传感器的当前拉线绝对长度数据，所述b为所述第二位移传感器的当前拉线绝对长度数据，所述c为所述第一距离数据，所述L为所述第二距离数据。

Images