CN112406887B - 一种牵引挂车质心位置的获取方法及获取系统 - Google Patents

一种牵引挂车质心位置的获取方法及获取系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种牵引挂车质心位置的获取方法及获取系统，所述获取方法根据货物质心、车头质心坐标、挂车质心坐标以及车头与挂车之间的夹角θ实时获取全车质心的坐标。无论牵引挂车处于直行状态还是转弯状态，该获取方法针对全车质心的位置均能够实时获取，这就给车辆操纵和控制提供了准确的参数，从而增强了车辆行驶的稳定性和安全性。

Description

一种牵引挂车质心位置的获取方法及获取系统
技术领域
本发明涉及车辆参数采集技术领域，特别涉及一种牵引挂车质心位置的获取方法及获取系统。
背景技术
车辆的质心位置是车辆的重要的性能参数之一，与车辆的安全性、操控性以及稳定性密切相关，准确测量车辆的质心具有非常重要的意义。
车辆质心的获取方法通常包括静态测量和动态测量，然而，目前的静态测量法和动态测量法所针对的车辆为非拖挂式车辆，对于牵引挂车以及车头与车体非刚性连接的车辆而言，在装载货物之后，牵引挂车整体的质心位置将发生显著的改变，牵引挂车转弯过程中，车辆质心也在时刻发生着变化，虽然车头质心和挂车质心在设计时已经知晓，但由于货物本身质心的不确定性，使得动态测量牵引挂车质心变得非常困难。
因此，提供一种牵引挂车质心位置的获取方法，以保证车辆的操控稳定性和安全性是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种牵引挂车质心位置的获取方法，以便能够保证牵引挂车的操控稳定性和安全性。
本发明的另一目的还在于提供一种牵引挂车质心位置的获取系统。
为达到上述目的，本发明提供的牵引挂车质心位置的获取方法，结合三维直角坐标系应用，其中，所述三维直角坐标系以挂车与车头的挂接点在地面的投影为原点，车头的前进方向为X轴正向，车头的左侧为Y轴正向，竖直向上的方向为Z轴正向，所述获取方法包括：
获取车头与挂车夹角为0°时货物质心的坐标(xc，yc，zc)；
根据车辆设计参数，获取车头与挂车夹角为0°时车头质心坐标(xa，ya，za)以及挂车质心坐标(xb，yb，zb)，当车头与挂车之间的夹角为θ时,全车质心实时坐标为(xm，ym，zm),且：
Figure BDA0002797429450000021
Figure BDA0002797429450000022
Figure BDA0002797429450000023
其中，ma为车头质量，mb为挂车质量，mc为货物质量。
优选的，在所述获取方法中，所述获取车头与挂车夹角为0°时货物质心的坐标具体包括：
获取静止状态下货物前端施加于挂车的压力Ff，货物后端施加于挂车的压力Fb，货物左侧施加于挂车的压力Fl，以及货物右侧施加于挂车的压力Fr；
获取加速度为a时货物前端施加于挂车的压力Ff’，货物后端施加于挂车的压力Fb’；
其中，Ff的获取位置与Fb的获取位置之间的纵向间距为l；原点与Ff的获取位置之间的纵向间距为l0；货物质心与Ff的获取位置的纵向间距为l1；Fl的获取位置与Fr的获取位置之间的横向间距为b；货物质心与Fl的获取位置的横向间距为b1；Ff的获取位置与地面的垂向间距为z0；货物质心与Ff的获取位置的垂向间距为z1；
且，
Figure BDA0002797429450000031
xc＝-(l0+l1)，yc＝b/2-b1；zc＝z0+z1。
优选的，由所述货物的前左端边角获取压力F1，由所述货物的前右端边角获取压力F2，由所述货物的后左端边角获取压力F3，由所述货物的后右端边角获取压力F4，其中，F1+F2＝Ff，F3+F4＝Fb，F1+F3＝Fl，F2+F4＝Fr。
本发明中所公开的牵引挂车质心位置的获取系统，结合三维直角坐标系应用，其中，所述三维直角坐标系以挂车与车头的挂接点在地面的投影为原点，车头的前进方向为X轴正向，车头的左侧为Y轴正向，竖直向上的方向为Z轴正向，所述获取系统包括：
角度传感器，用于检测车头与挂车的夹角；
货物质心获取子系统，用于获取车头与挂车夹角为0°时货物质心的坐标(xc，yc，zc)；
车头质心获取模块，用于根据车辆设计参数，获取车头与挂车夹角为0°时车头质心坐标(xa，ya，za)；
挂车质心获取模块，用于根据车辆设计参数，获取车头与挂车夹角为0°时挂车质心坐标(xb，yb，zb)；
全车质心获取模块，用于车头与挂车之间的夹角为θ时,根据公式：
Figure BDA0002797429450000032
Figure BDA0002797429450000033
和
Figure BDA0002797429450000041
计算得到全车质心实时坐标为(xm，ym，zm)，其中，ma为车头质量，mb为挂车质量，mc为货物质量。
优选的，在所述获取系统中，所述货物质心获取子系统包括：
加速度传感器，用于测量所述牵引挂车的加速度；
前端压力传感器，在牵引挂车静止状态下获取货物前端施加于挂车的压力Ff，在牵引挂车加速度为a时，获取货物前端施加于挂车的压力Ff’；
后端压力传感器，在牵引挂车静止状态下获取货物后端施加于挂车的压力Fb，在牵引挂车加速度为a时，获取货物后端施加于挂车的压力Fb’；
左侧压力传感器，在牵引挂车静止状态下获取货物左侧施加于挂车的压力Fl；
右侧压力传感器，在牵引挂车静止状态下获取货物右侧施加于挂车的压力Fr；
货物质心获取模块，用于根据公式：，
Figure BDA0002797429450000042
Figure BDA0002797429450000043
xc＝-(l0+l1)，yc＝b/2-b1；zc＝z0+z1，计算得到货物质心的坐标(xc，yc，zc)；
其中，所述前端压力传感器与所述后端压力传感器之间的纵向间距为l；原点与所述左侧压力传感器之间的纵向间距为l0；货物质心与所述左侧压力传感器的纵向间距为l1；所述左侧压力传感器与所述右侧压力传感器之间的横向间距为b；货物质心与所述左侧压力传感器的横向间距为b1；所述左侧压力传感器与地面的垂向间距为z0；货物质心与所述左侧压力传感器的垂向间距为z1。
优选的，在所述获取系统中，所述货物的左前端边角与所述挂车之间设置有第一压力传感器，所述货物的右前端边角与所述挂车之间设置有第二压力传感器，所述货物的左后端边角与所述挂车之间设置有第三压力传感器，所述货物的右后端边角与所述挂车之间设置有第四压力传感器；
其中，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器构成所述前端压力传感器；所述第三压力传感器和所述第四压力传感器构成所述后端压力传感器；所述第一压力传感器和所述第三压力传感器构成所述左侧压力传感器；所述第二压力传感器和所述第四压力传感器构成所述右侧压力传感器。
优选的，所述车头质心获取模块、挂车质心获取模块、全车质心获取模块以及货物质心获取模块集成为控制单元。
由以上技术方案可以看出，本发明中所公开的牵引挂车质心位置的获取方法，在三维直角坐标系中，根据车头与挂车夹角为0°时货物质心的坐标、车头质心的坐标以及挂车质心的坐标，能够实时获取车头与挂车之间的夹角为θ时，全车质心的实时坐标，并且无论牵引挂车处于直行状态还是转弯状态，全车质心的位置均能够实时获取，这就给车辆操纵和控制提供了准确的参数，从而增强了车辆行驶的稳定性和安全性。
本发明中所公开的牵引挂车质心位置的获取系统，能够实现上述牵引挂车质心位置的获取方法，因而该获取系统同样具备上述获取方法相应的技术优点，本文中对此不再进行赘述。
附图说明
图1为本发明实施例中所公开的挂车上的传感器和控制单元布局示意图；
图2为牵引挂车的侧面示意图；
图3为牵引挂车转弯时的俯视示意图。
其中，1为第一压力传感器，2为第二压力传感器，3为第三压力传感器，4为第四压力传感器，5为角度传感器，6为加速度传感器，7为控制单元，A为车头质心，B为挂车质心，C为货物质心，O为原点。
具体实施方式
本发明的核心之一是提供一种牵引挂车质心位置的获取方法，以便能够保证牵引挂车的操控稳定性和安全性。
本发明的另一核心还在于提供一种牵引挂车质心位置的获取系统。
本发明中所公开的牵引挂车质心位置的获取方法，结合三维直角坐标系应用，该三维直角坐标系以挂车与车头的挂接点在地面上的投影作为原点，如图3中所示，车头的前进方向为X轴正向，车头的左侧为Y轴正向，竖直向上的方向为Z轴正向，该牵引挂车质心位置的获取方法具体包括：
1)：获取车头与挂车的夹角为0°时货物的质心坐标(xc，yc，zc)；
2)根据车辆设计参数，获取车头与挂车夹角为0°时车头质心坐标(xa，ya，za)以及挂车质心坐标(xb，yb，zb)，当车头与挂车之间的夹角为θ(范围为-15°～15°，包括端点值)时,全车质心实时坐标为(xm，ym，zm)，根据公式：
Figure BDA0002797429450000061
Figure BDA0002797429450000071
Figure BDA0002797429450000072
得出全车(车头、挂车以及车上货物所组成的整体)质心实时坐标(xm，ym，zm)，式中的ma为车头质量，mb为挂车质量，mc为货物质量，在上述实施例中，坐标数值的单位统一为米，质量的单位统一为Kg。
由上述实施例中所公开的技术方案可以看出，本发明中所公开的牵引挂车质心位置的获取方法，在三维直角坐标系中，根据车头与挂车夹角为0°时货物质心的坐标、车头质心的坐标以及挂车质心的坐标，能够实时获取车头与挂车之间的夹角为θ(在其取值范围内变化)时，全车质心的实时坐标，并且无论牵引挂车处于直行状态还是转弯状态，全车质心的位置均能够实时获取，这就给车辆操纵和控制提供了准确的参数，从而增强了车辆行驶的稳定性和安全性。
本领域技术人员能够理解的是，平台支撑反力法、质量反应法、悬挂法、摇摆法以及零位法等均能够实现静态物体质心的确定，这已经是本领域技术人员熟知的技术手段，因而，上述实施例中车头与挂车夹角为0°时货物质心可采用上述方法获取，然后再根据货物的尺寸以及所处的位置确定货物质心在三维直角坐标系中的坐标(xc，yc，zc)即可。
在一种实施例中，车头与挂车夹角为0°时货物质心的获取方式为：
获取静止状态下货物前端施加于挂车的压力Ff，货物后端施加于挂车的压力Fb，货物左侧施加于挂车的压力Fl，以及货物右侧施加于挂车的压力Fr；获取加速度为a时货物前端施加于挂车的压力Ff’，货物后端施加于挂车的压力Fb’；
其中，Ff的获取位置与Fb的获取位置之间的纵向间距为l；原点与Ff的获取位置之间的纵向间距为l0；货物质心与Ff的获取位置的纵向间距为l1；Fl的获取位置与Fr的获取位置之间的横向间距为b；货物质心与Fl的获取位置的横向间距为b1；Ff的获取位置与地面的垂向间距为z0；货物质心与Ff的获取位置的垂向间距为z1；
需要进行说明的是，本发明中的：“纵向间距”具体是指沿X轴方向上的间距，“横向间距”具体是指沿Y轴方向上的间距，“垂向间距”具体是指沿Z轴方向上的间距，本发明中，Ff的获取位置、Fb的获取位置、Fl的获取位置以及Fr的获取位置在Z轴上的坐标相等，Fl的获取位置与Fr的获取位置关于X轴对称。
根据力矩平衡方程可以得到：
Ff l1＝Fb(l-l1) (1)
Fl b1＝Fr(b-b1) (2)
根据力矩方程可以得到：
-mcaz1＝Ff’l1-Fb’(l-l1) (3)
根据方程(1)和(2)得出
Figure BDA0002797429450000081
和
Figure BDA0002797429450000082
根据方程(3)得出
Figure BDA0002797429450000083
并根据公式：xc＝-(l0+l1) (4)
yc＝b/2-b1 (5)
zc＝z0+z1 (6)
得出货物质心的坐标(xc，yc，zc)。
货物前端施加于挂车的压力Ff以及货物后端施加于挂车的压力Fb可以分别通过前端测量点和后端测量点进行获取，并使前端测量点和后端测量点均位于X轴上；货物左侧施加于挂车的压力Fl，以及货物右侧施加于挂车的压力Fr可分别通过左侧测量点和右侧测量点进行获取，左侧测量点和右侧测量点沿Y轴方向布置，并关于X轴对称分布即可。
如图1中所示，在本实施例中，货物的前左端边角、前右端边角、后左端边角以及后右端边角位置分别设置一个压力测量点，由货物的前左端边角获取压力的压力为F1，由货物的前右端边角获取的压力为F2，由货物的后左端边角获取的压力为F3，由货物的后右端边角获取的压力为F4，其中，F1+F2＝Ff，F3+F4＝Fb，F1+F3＝Fl，F2+F4＝Fr，也就是说，货物的前左端边角获取压力的压力F1和货物的前右端边角获取的压力F2的合力为货物前端施加于挂车的压力Ff；货物的后左端边角获取压力的压力F3和货物的后右端边角获取的压力F4的合力为货物前端施加于挂车的压力Fb；货物的前左端边角获取压力的压力F1和货物的后左端边角获取的压力F3的合力为货物左侧施加于挂车的压力Fl；货物的前右端边角获取压力的压力F2和货物的后右端边角获取的压力F4的合力为货物前端施加于挂车的压力Fr；当然，在加速度为a的情况下，货物前端施加于挂车的压力Ff’应当为F’1+F’2，货物后端施加于挂车的压力Fb’应当为F’3+F’4。
根据力矩平衡方程可以得到：
(F1+F2)l1＝(F3+F4)(l-l1) (101)
(F1+F3)b1＝(F2+F4)(b-b1) (201)
根据力矩方程可以得到：
-mcaz1＝(F’1+F’2)l1-(F’3+F’4)(l-l1) (301)
根据方程(101)和(201)得出
Figure BDA0002797429450000091
和
Figure BDA0002797429450000092
根据方程(301)得出
Figure BDA0002797429450000093
并根据公式：(4)、(5)、(6)得出货物质心的坐标(xc，yc，zc)。
当车头与挂车之间的夹角为0°时，车头质心坐标记为(xa，ya，za)，挂车质心坐标记为(xb，yb，zb)，货物质心坐标记为(xc，yc，zc)，当挂车和车头之间的夹角为θ时，车头的质心位置不变，挂车质心的坐标为(x’b，y’b，z’b),货物质心的坐标为(x’c，y’c，z’c),在三维直角坐标系中根据几何关系可以得到：
Figure BDA0002797429450000101
Figure BDA0002797429450000102
z'b＝zb (9)
Figure BDA0002797429450000103
Figure BDA0002797429450000104
z'c＝zc (12)
结合(7)、(8)、(9)、(10)、(11)和(12)得出全车质心为：
Figure BDA0002797429450000105
Figure BDA0002797429450000106
Figure BDA0002797429450000107
将x’b、y’b、x’c、y’c以及z’c代入上述公式后得到：
Figure BDA0002797429450000108
Figure BDA0002797429450000111
Figure BDA0002797429450000112
除此之外，本发明还公开了一种牵引挂车质心位置获取系统，该获取系统结合三维直角坐标系应用，其中，所述三维直角坐标系以挂车与车头的挂接点在地面的投影为原点，车头的前进方向为X轴正向，车头的左侧为Y轴正向，竖直向上的方向为Z轴正向，该获取系统包括角度传感器5、货物质心获取子系统、车头质心获取模块、挂车质心获取模块、全车质心获取模块，其中，角度传感器5用于检测车头与挂车的夹角，货物质心获取子系统用于获取车头与挂车夹角为0°时货物质心的坐标(xc，yc，zc)，车头质心获取模块用于根据车辆设计参数，获取车头与挂车夹角为0°时车头质心坐标(xa，ya，za)，挂车质心获取模块用于根据车辆设计参数，获取车头与挂车夹角为0°时挂车质心坐标(xb，yb，zb)，全车质心获取模块用于车头与挂车之间的夹角为θ时,根据公式：
Figure BDA0002797429450000113
Figure BDA0002797429450000114
和
Figure BDA0002797429450000115
计算得到全车质心实时坐标为(xm，ym，zm)，其中，ma为车头质量，mb为挂车质量，mc为货物质量。
进一步的，货物质心获取子系统具体包括加速度传感器6、前端压力传感器、后端压力传感器、左端压力传感器、右端压力传感器以及获取质心获取模块，其中，加速度传感器6用于测量所述牵引挂车的加速度，前端压力传感器用于在牵引挂车静止状态下获取货物前端施加于挂车的压力Ff，在牵引挂车加速度为a时，获取货物前端施加于挂车的压力Ff’，后端压力传感器用于在牵引挂车静止状态下获取货物后端施加于挂车的压力Fb，在牵引挂车加速度为a时，获取货物后端施加于挂车的压力Fb’，左侧压力传感器用于在牵引挂车静止状态下获取货物左侧施加于挂车的压力Fl，右侧压力传感器用于在牵引挂车静止状态下获取货物右侧施加于挂车的压力Fr，货物质心获取模块用于根据公式：，
Figure BDA0002797429450000121
xc＝-(l0+l1)，yc＝b/2-b1；zc＝z0+z1，计算得到货物质心的坐标(xc，yc，zc)；
其中，前端压力传感器与所述后端压力传感器之间的纵向间距为l；原点与所述左侧压力传感器之间的纵向间距为l0；货物质心与所述左侧压力传感器的纵向间距为l1；所述左侧压力传感器与所述右侧压力传感器之间的横向间距为b；货物质心与所述左侧压力传感器的横向间距为b1；所述左侧压力传感器与地面的垂向间距为z0；货物质心与所述左侧压力传感器的垂向间距为z1。
请参考图1至图3，货物的左前端边角与挂车之间设置有第一压力传感器1，货物的右前端边角与挂车之间设置有第二压力传感器2，货物的左后端边角与挂车之间设置有第三压力传感器3，货物的右后端边角与挂车之间设置有第四压力传感器4；
其中，第一压力传感器1和第二压力传感器2构成前端压力传感器；第三压力传感器3和第四压力传感器4构成后端压力传感器；第一压力传感器1和第三压力传感器3构成左侧压力传感器；第二压力传感器2和第四压力传感器4构成右侧压力传感器。
进一步的，车头质心获取模块、挂车质心获取模块、全车质心获取模块以及货物质心获取模块集成为控制单元7，如图1中所示。
以上对本发明所提供的牵引挂车质心位置的获取方法及获取系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种牵引挂车质心位置的获取方法，结合三维直角坐标系应用，其中，所述三维直角坐标系以挂车与车头的挂接点在地面的投影为原点，车头的前进方向为X轴正向，车头的左侧为Y轴正向，竖直向上的方向为Z轴正向，其特征在于，所述获取方法包括：
获取车头与挂车夹角为0°时货物质心的坐标(xc，yc，zc)；
根据车辆设计参数，获取车头与挂车夹角为0°时车头质心坐标(xa，ya，za)以及挂车质心坐标(xb，yb，zb)，当车头与挂车之间的夹角为θ时,全车质心实时坐标为(xm，ym，zm),且：
Figure FDA0003487807580000011
Figure FDA0003487807580000012
Figure FDA0003487807580000013
其中，ma为车头质量，mb为挂车质量，mc为货物质量；
所述获取车头与挂车夹角为0°时货物质心的坐标具体包括：
获取静止状态下货物前端施加于挂车的压力Ff，货物后端施加于挂车的压力Fb，货物左侧施加于挂车的压力Fl，以及货物右侧施加于挂车的压力Fr；
获取加速度为a时货物前端施加于挂车的压力Ff’，货物后端施加于挂车的压力Fb’；
其中，Ff的获取位置与Fb的获取位置之间的纵向间距为l；原点与Ff的获取位置之间的纵向间距为l0；货物质心与Ff的获取位置的纵向间距为l1；Fl的获取位置与Fr的获取位置之间的横向间距为b；货物质心与Fl的获取位置的横向间距为b1；Ff的获取位置与地面的垂向间距为z0；货物质心与Ff的获取位置的垂向间距为z1；
且，
Figure FDA0003487807580000021
xc＝-(l0+l1)，yc＝b/2-b1；zc＝z0+z1。
2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，由所述货物的前左端边角获取压力F1，由所述货物的前右端边角获取压力F2，由所述货物的后左端边角获取压力F3，由所述货物的后右端边角获取压力F4，其中，F1+F2＝Ff，F3+F4＝Fb，F1+F3＝Fl，F2+F4＝Fr。
3.一种牵引挂车质心位置的获取系统，结合三维直角坐标系应用，其中，所述三维直角坐标系以挂车与车头的挂接点在地面的投影为原点，车头的前进方向为X轴正向，车头的左侧为Y轴正向，竖直向上的方向为Z轴正向，其特征在于，所述获取系统包括：
角度传感器(5)，用于检测车头与挂车的夹角；
货物质心获取子系统，用于获取车头与挂车夹角为0°时货物质心的坐标(xc，yc，zc)；
车头质心获取模块，用于根据车辆设计参数，获取车头与挂车夹角为0°时车头质心坐标(xa，ya，za)；
挂车质心获取模块，用于根据车辆设计参数，获取车头与挂车夹角为0°时挂车质心坐标(xb，yb，zb)；
全车质心获取模块，用于车头与挂车之间的夹角为θ时,根据公式：
Figure FDA0003487807580000022
Figure FDA0003487807580000023
和
Figure FDA0003487807580000024
计算得到全车质心实时坐标为(xm，ym，zm)，其中，ma为车头质量，mb为挂车质量，mc为货物质量；
所述货物质心获取子系统包括：
加速度传感器(6)，用于测量所述牵引挂车的加速度；
前端压力传感器组，在牵引挂车静止状态下获取货物前端施加于挂车的压力Ff，在牵引挂车加速度为a时，获取货物前端施加于挂车的压力Ff’；
后端压力传感器组，在牵引挂车静止状态下获取货物后端施加于挂车的压力Fb，在牵引挂车加速度为a时，获取货物后端施加于挂车的压力Fb’；
左侧压力传感器组，在牵引挂车静止状态下获取货物左侧施加于挂车的压力Fl；
右侧压力传感器组，在牵引挂车静止状态下获取货物右侧施加于挂车的压力Fr；
货物质心获取模块，用于根据公式：，
Figure FDA0003487807580000031
xc＝-(l0+l1)，yc＝b/2-b1；zc＝z0+z1，计算得到货物质心的坐标(xc，yc，zc)；
其中，所述前端压力传感器组与所述后端压力传感器组之间的纵向间距为l；原点与所述左侧压力传感器组之间的纵向间距为l0；货物质心与所述左侧压力传感器组的纵向间距为l1；所述左侧压力传感器组与所述右侧压力传感器组之间的横向间距为b；货物质心与所述左侧压力传感器组的横向间距为b1；所述左侧压力传感器组与地面的垂向间距为z0；货物质心与所述左侧压力传感器组的垂向间距为z1。
4.根据权利要求3所述的获取系统，其特征在于，所述货物的左前端边角与所述挂车之间设置有第一压力传感器(1)，所述货物的右前端边角与所述挂车之间设置有第二压力传感器(2)，所述货物的左后端边角与所述挂车之间设置有第三压力传感器(3)，所述货物的右后端边角与所述挂车之间设置有第四压力传感器(4)；
其中，所述第一压力传感器(1)和所述第二压力传感器(2)构成所述前端压力传感器组；所述第三压力传感器(3)和所述第四压力传感器(4)构成所述后端压力传感器组；所述第一压力传感器(1)和所述第三压力传感器(3)构成所述左侧压力传感器组；所述第二压力传感器(2)和所述第四压力传感器(4)构成所述右侧压力传感器组。
5.根据权利要求4所述的获取系统，其特征在于，所述车头质心获取模块、挂车质心获取模块、全车质心获取模块以及货物质心获取模块集成为控制单元(7)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10130407A1 (de) * 2001-06-23 2003-01-02 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Vermeidung von Überrollvorgängen an Sattel-Anhängern
SE525248C2 (sv) * 2003-02-18 2005-01-11 Scania Cv Ab Arrangemang och förfarande för att uppskatta tyngdpunktshöjden hos ett fordon
UA63957U (ru) * 2011-03-29 2011-10-25 Винницкий Национальный Технический Университет Способ определения положения точки центра масс полуприцепа грузового автомобиля
CN102582626B (zh) * 2012-02-16 2015-06-10 吉林大学 重型半挂车状态估计方法
DE102013103312A1 (de) * 2013-04-03 2014-10-09 Schmitz Cargobull Gotha GmbH Wiegesystem und Verfahren zum Wiegen einer Ladung eines Kippsattelzugs
DE102015115851A1 (de) * 2015-09-21 2017-03-23 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zum Betreiben eines Gespanns
CN108139289B (zh) * 2015-10-16 2021-05-04 沃尔沃卡车集团 确定车辆的重心高度的方法
CN105416294B (zh) * 2015-12-26 2018-03-09 吉林大学 一种重型汽车列车参数估计方法
JP6866744B2 (ja) * 2017-04-17 2021-04-28 いすゞ自動車株式会社 重心高推定装置
US10752075B1 (en) * 2017-04-28 2020-08-25 Oshkosh Defense, Llc Systems and methods for determining vehicle characteristics
KR102118418B1 (ko) * 2018-02-08 2020-06-03 인하대학교 산학협력단 타이어 압력 산출방법 및 이를 이용한 타이어 압력 모니터링 시스템
CN110595688B (zh) * 2019-10-18 2021-06-25 江麓机电集团有限公司 车辆三维质心检测方法

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