《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》是湖北三江航天萬山特種車輛有限公司於2013年10月10日申請的專利，該專利的申請號為2013104696332，公布號為CN104058004A，授權公布日為2014年9月24日，發明人是余佳、嚴東、王力波、楊凱。
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供一種多模組車並車轉向控制方法，可以根據各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及轉向模式，計算出各輪組的轉向角度，從而實現各模組車並車方式的自由。該發明還提供一種並車系統，可以實現模組車並車方式的自由。
2018年12月20日，《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：多模組車並車轉向控制方法及並車系統
- 公布號：CN104058004A
- 授權日：2014年9月24日
- 申請號：2013104696332
- 申請日：2013年10月10日
- 申請人：湖北三江航天萬山特種車輛有限公司
- 地址：湖北省孝感市北京路69號
- 發明人：余佳、嚴東、王力波、楊凱
- Int.Cl.：B62D6/00(2006.01)I、B62D113/00(2006.01)N、B62D137/00(2006.01)N
- 代理機構：北京匯信合智慧財產權代理有限公司
- 代理人：陳聖清
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2013年10月，現行的模組車並車技術停留在固定方式並車階段。並車方式多為橫向並車和縱向並車方式，也有少數為T型方式，Y型方式等。通過選擇內部設定的並車方式，設定並車距離，識別車輛位置，實現多車動作協調運行。固定方式並車導致車輛擺放位置受限，不能滿足複雜工況或個性貨物的運輸。現行的模組車腳踏車轉向方式可以實現前轉駕駛、後轉駕駛、普通駕駛、斜行駕駛、原地迴轉、後軸迴轉、橫向駕駛等模式，但並車後受制於控制方法，只能實現前轉駕駛、後轉駕駛、普通駕駛和斜行駕駛，不能完成複雜模式轉向功能。
發明內容
專利目的
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》的目的在於提供一種多模組車並車轉向控制方法，可以根據各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及轉向模式，計算出各輪組的轉向角度，從而實現各模組車並車方式的自由。
技術方案
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》採用以下技術方案：
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供一種多模組車並車轉向控制方法，包括以下步驟：
a，建立包含橫坐標與縱坐標的坐標系，確定各模組車的各輪組的位置坐標境陵道漿；
b，確定各模組車的各輪組的目標轉向角度中的最大目標轉向角度；
c，根據各模組車的各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及並車的轉向模式，確定各模組車的各輪組提良精的目標轉向角度。
作為上述方案的優選，步驟a中確定各輪組的位置坐標的方法為：
a1，確定各模組車的幾何中心的位置坐標；
a2，根據各模組車的幾何中心的位置坐標，結合各模組車的車輛信息，確定各模組車的各輪組的位置坐標。
作為上述方案的優選，在步驟a2後還包括步驟a3，根據各輪組的位置坐標分別確定橫坐標與縱坐標方向上的最大輪組邊距；步驟b中，所述的最大目標轉向角度是處於由最大輪組邊距組成的矩形的四個頂點中一個頂點處輪組的目標轉向角度。
作為上述方案的優選，所述的目標轉向角度為車輪的目標方向與縱坐標的夾角。
作為上述方案的優選，所述的模組車的幾何中心坐標包括縱坐標、橫坐標與車輛傾角，所述的車輛傾角為模組車的縱向中心線與縱坐標的夾角；所述的各輪組的位置坐標包括縱坐標、橫坐標與輪組傾角，所述的輪組傾角為車輪的方向與邀海牛縱坐標的夾角。
作為上述方案的優選，所述的車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數。
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》還提供一種採用上述所述的多模組車並車轉向控制方法控制的多模組車並車系統，其台她斷特徵在於，包括多個模組車，所述的模組車包括整車控制器、轉向控制器、位置信息採集裝置及動作控制裝置，所述的位置信息採集裝置、動作控制裝置及轉向控制器均通過CAN匯流排一與整車控制器相連進行通訊，各模組車的整車控制器之間通過CAN匯流排二進行通訊。
作為上述方案的優選，所述的位置信息採集裝置是可程式顯示器。
作為上述方案的優選，所述的動作控制裝置是遙控器。
改善效果
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的方法具有以下優點：
1、《多模組車並車轉向控多和習諒制方法及並車系統》提供的一種多模組車並車轉向控制方法，可以根據各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及轉向模式，計算出各輪組的轉向角度，從而實現各模組車並車方式的自由。
2、根據各模組車幾何中心的位置坐標結合車輛信息來確定各輪組的位置坐標，使得各輪組的位置坐標計算更加方便。
3、通過確認各輪組的最大邊距來判斷最大目標轉角的位置，使得得出各輪組的目標轉向角度更加方便。
4、目標轉向角度採用車輪的目標方向與縱坐標的夾角，方便統一進行計算。
5、位置坐標均包括橫坐標、縱坐標及傾角，方便計算。
6、車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數，方便根據模組車的幾何中心位置坐標算出各輪組的位置坐標。
由於具有上述結構懂您，《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的多模組車並車系統相比2013年10月之前技術具有以下優點：
1、《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的多模組車並車系統可以實現模組車並車方式的自由。
2、所述的位置信息採集裝置為可程式顯示器，用於採集各模組車的幾何中心的位置坐標。
3、所述的動作控制裝置為搖控器，用於向所述的整車控制器提供並車獄戶狼的轉向模式及最大目標轉向角度，方便快捷。
附圖說明
圖1為三台模組車組成的多模組車並車系統的結構示意圖；
圖2為以圖1中提供的多模組車並車系統為例，採用《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的一種多模組車並車轉向控制方法計算出輪組轉向角度的原理圖。
技術領域
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》涉及模組車的控制領域，其具體涉及一種多模組車並車轉向控制方法及並車系統。
權利要求
1.一種多模組車並車轉向控制方法，其特徵在於，包括以下步驟：a，建立包含橫坐標與縱坐標的坐標系，確定各模組車的幾何中心的位置坐標，幾何中心的位置坐標包括縱坐標、橫坐標與車輛傾角，所述車輛傾角為模組車的縱向中心線與縱坐標的夾角；根據各模組車的幾何中心的位置坐標，結合各模組車的車輛信息，確定各模組車的各輪組的位置坐標；b，根據各輪組的位置坐標分別確定橫坐標與縱坐標方向上的最大輪組邊距，確定各模組車的各輪組的目標轉向角度中的最大目標轉向角度，所述的最大目標轉向角度是處於由最大輪組邊距組成的矩形的四個頂點中一個頂點處輪組的目標轉向角度；c，根據各模組車的各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及並車的轉向模式，確定各模組車的各輪組的目標轉向角度。
2.根據權利要求1所述的多模組車並車轉向控制方法，其特徵在於，所述的目標轉向角度為車輪的目標方向與縱坐標的夾角。
3.根據權利要求2所述的多模組車並車轉向控制方法，其特徵在於，所述的各輪組的位置坐標包括縱坐標、橫坐標與輪組傾角，所述的輪組傾角為車輪的方向與縱坐標的夾角。
4.根據權利要求3所述的多模組車並車轉向控制方法，其特徵在於，所述的車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數。
5.一種採用權利要求1-4中任一項所述的多模組車並車轉向控制方法控制的多模組車並車系統，其特徵在於，包括多個模組車，所述的模組車包括整車控制器、轉向控制器、位置信息採集裝置及動作控制裝置，所述的位置信息採集裝置、動作控制裝置及轉向控制器均通過CAN匯流排一與整車控制器相連進行通訊，各模組車的整車控制器之間通過CAN匯流排二進行通訊。
6.根據權利要求5所述的多模組車並車系統，其特徵在於，所述的位置信息採集裝置是可程式顯示器。7.根據權利要求5所述的多模組車並車系統，其特徵在於，所述的動作控制裝置是遙控器。
實施方式
如圖1所示，該實施例以三台模組車組成的多模組車並車系統為例進行說明，每台模組車均包括整車控制器、轉向控制器、搖控器及可程式顯示器，所述的搖控器、可程式控制器及轉向控制器均通過CAN匯流排一與整車控制器相連進行通訊，各模組車的整車控制器之間通過CAN匯流排二進行通訊，該多模組車並車轉向控制方法，包括以下步驟：
a1，對三台模組車進行編號，分別為①②③，選定其中①號模組車作為主車，②③號模組車為從車，由主車上的可程式顯示器採集各模組車幾何中心的位置坐標並傳送到主車上的整車控制器中，所述的各模組車幾何中心的位置坐標包括橫坐標、縱坐標及車輛傾角，所述的車輛傾角為模組車的縱向中心線與縱坐標的夾角；
a2，各模組車的整車控制器將各自的車輛信息傳送到主車的整車控制器中，主車的整車控制器根據各模組車幾何中心的位置坐標，再結合各模組車的車輛信息得出各輪組的位置坐標，所述的各輪組的位置坐標包括縱坐標、橫坐標與輪組傾角，所述的輪組傾角為車輪的方向與縱坐標的夾角，所述的車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數；
a3，主車上的整車控制器根據各輪組的位置坐標分別確定並車系統中橫坐標與縱坐標方向上的最大輪組邊距，並傳送給從車上的整車控制器；
b，主車上的搖控器將最大目標轉向角度和並車的轉向模式傳送給主車上的整車控制器，所述的最大目標轉向角度為處於由最大輪組邊距組成的矩形的四個頂點中一個頂點處輪組的目標轉向角度，主車上的整車控制器將該輪組的最大目標轉向角度和並車的轉向模式傳送給各從車上的整車控制器；
c、從車上的整車控制器根據該車所帶的各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及並車的轉向模式，確定該車所帶的各輪組的目標轉向角度。
各模組車的整車控制器將得到的各輪組的轉向角度傳送到各自的轉向控制器，轉向控制器結合2013年10月之前該模組車各輪組的角度信息從而輸出相應的轉向電磁閥控制信號控制輪組做相應的轉角。
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的一種多模組車並車轉向控制方法，可以根據各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及轉向模式，計算出各輪組的轉向角度，從而實現各模組車並車方式的自由；根據各模組車幾何中心的位置坐標結合車輛信息來確定各輪組的位置坐標，使得各輪組的位置坐標計算更加方便；通過確認各輪組的最大邊距來判斷最大目標轉角的位置，使得得出各輪組的目標轉向角度更加方便；目標轉向角度採用車輪的目標方向與縱坐標的夾角，方便統一進行計算；位置坐標均包括橫坐標、縱坐標及傾角，方便計算；車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數，方便根據模組車的幾何中心位置坐標算出各輪組的位置坐標。
如圖2所示，為以圖1中提供的多模組車並車系統為例，採用《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的一種多模組車並車轉向控制方法計算出輪組轉向角度的原理圖：以主車①的幾何中心1為坐標原點建立坐標系，此時從車②與主車①平行、且從車②的幾何中心2位於X軸上，從車③的縱向中心線與縱坐標形成A角度的夾角，從車③的幾何中心為3，模組車的幾何中心指模組車的橫向中心線和縱向中心線的交點。由主車①上的可程式顯示器採集各模組車的幾何中心的位置坐標並通過CAN匯流排一傳送到主車①的整車控制器中，各模組車的整車控制器將自身的車輛信息，即將自身的輪距、軸距和軸線數特性參數通過CAN匯流排二傳送到主車①的整車控制器，由主車①的整車控制器根據各輪組的位置坐標分別確定並車系統中橫坐標與縱坐標方向上的最大輪組邊距，主車①的搖控器向主車的整車控制器傳送最大目標轉向角度D和普通駕駛模式，根據並車系統的轉向及最大輪組邊距組成的矩形，確定主車①上的11輪組的目標轉向角度為最大目標轉向角度D，主車①的整車控制器將確定的主車①上的11輪組的最大目標轉向角度D和變通駕駛模式傳送給從車②和從車③的整車控制器，下面以計算從車②的目標轉向角度α為例：
該車系統以普通駕駛模式為例，主車①的整車控制器根據各輪組的位置坐標算出該並車系統中橫縱坐標軸上的最大輪組邊距，橫向最大輪組邊距為B，即輪組11到輪組22的邊距為B，縱向最大輪組邊距為H，即輪組11到輪組31的邊距為H，與最大目標轉向角度D的目標側邊相垂直的法線與縱向最大輪組邊距的中垂線交於點4，點4即為普通駕駛模式的轉向中心，從車②的目標轉向角度α的目標側邊相垂直的法線通過上述轉向中心4。已知最大輪組邊距H、最大目標轉向角度D，可以得出邊距X，根據輪組11與輪組21的位置坐標算出他們之間的邊距C，根據邊距C、邊距X、最大輪組邊距H可以算出從車②的目標轉向角度α。
從車③的目標轉向角度的計算原理與從車②的目標轉向角度的計算原理相同，此處不再贅述。
榮譽表彰
2018年12月20日，《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
作為上述方案的優選，所述的車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數。
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》還提供一種採用上述所述的多模組車並車轉向控制方法控制的多模組車並車系統，其特徵在於，包括多個模組車，所述的模組車包括整車控制器、轉向控制器、位置信息採集裝置及動作控制裝置，所述的位置信息採集裝置、動作控制裝置及轉向控制器均通過CAN匯流排一與整車控制器相連進行通訊，各模組車的整車控制器之間通過CAN匯流排二進行通訊。
作為上述方案的優選，所述的位置信息採集裝置是可程式顯示器。
作為上述方案的優選，所述的動作控制裝置是遙控器。
改善效果
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的方法具有以下優點：
1、《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的一種多模組車並車轉向控制方法，可以根據各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及轉向模式，計算出各輪組的轉向角度，從而實現各模組車並車方式的自由。
2、根據各模組車幾何中心的位置坐標結合車輛信息來確定各輪組的位置坐標，使得各輪組的位置坐標計算更加方便。
3、通過確認各輪組的最大邊距來判斷最大目標轉角的位置，使得得出各輪組的目標轉向角度更加方便。
4、目標轉向角度採用車輪的目標方向與縱坐標的夾角，方便統一進行計算。
5、位置坐標均包括橫坐標、縱坐標及傾角，方便計算。
6、車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數，方便根據模組車的幾何中心位置坐標算出各輪組的位置坐標。
由於具有上述結構，《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的多模組車並車系統相比2013年10月之前技術具有以下優點：
1、《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的多模組車並車系統可以實現模組車並車方式的自由。
2、所述的位置信息採集裝置為可程式顯示器，用於採集各模組車的幾何中心的位置坐標。
3、所述的動作控制裝置為搖控器，用於向所述的整車控制器提供並車的轉向模式及最大目標轉向角度，方便快捷。
附圖說明
圖1為三台模組車組成的多模組車並車系統的結構示意圖；
圖2為以圖1中提供的多模組車並車系統為例，採用《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的一種多模組車並車轉向控制方法計算出輪組轉向角度的原理圖。
技術領域
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》涉及模組車的控制領域，其具體涉及一種多模組車並車轉向控制方法及並車系統。
權利要求
1.一種多模組車並車轉向控制方法，其特徵在於，包括以下步驟：a，建立包含橫坐標與縱坐標的坐標系，確定各模組車的幾何中心的位置坐標，幾何中心的位置坐標包括縱坐標、橫坐標與車輛傾角，所述車輛傾角為模組車的縱向中心線與縱坐標的夾角；根據各模組車的幾何中心的位置坐標，結合各模組車的車輛信息，確定各模組車的各輪組的位置坐標；b，根據各輪組的位置坐標分別確定橫坐標與縱坐標方向上的最大輪組邊距，確定各模組車的各輪組的目標轉向角度中的最大目標轉向角度，所述的最大目標轉向角度是處於由最大輪組邊距組成的矩形的四個頂點中一個頂點處輪組的目標轉向角度；c，根據各模組車的各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及並車的轉向模式，確定各模組車的各輪組的目標轉向角度。
2.根據權利要求1所述的多模組車並車轉向控制方法，其特徵在於，所述的目標轉向角度為車輪的目標方向與縱坐標的夾角。
3.根據權利要求2所述的多模組車並車轉向控制方法，其特徵在於，所述的各輪組的位置坐標包括縱坐標、橫坐標與輪組傾角，所述的輪組傾角為車輪的方向與縱坐標的夾角。
4.根據權利要求3所述的多模組車並車轉向控制方法，其特徵在於，所述的車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數。
5.一種採用權利要求1-4中任一項所述的多模組車並車轉向控制方法控制的多模組車並車系統，其特徵在於，包括多個模組車，所述的模組車包括整車控制器、轉向控制器、位置信息採集裝置及動作控制裝置，所述的位置信息採集裝置、動作控制裝置及轉向控制器均通過CAN匯流排一與整車控制器相連進行通訊，各模組車的整車控制器之間通過CAN匯流排二進行通訊。
6.根據權利要求5所述的多模組車並車系統，其特徵在於，所述的位置信息採集裝置是可程式顯示器。7.根據權利要求5所述的多模組車並車系統，其特徵在於，所述的動作控制裝置是遙控器。
實施方式
如圖1所示，該實施例以三台模組車組成的多模組車並車系統為例進行說明，每台模組車均包括整車控制器、轉向控制器、搖控器及可程式顯示器，所述的搖控器、可程式控制器及轉向控制器均通過CAN匯流排一與整車控制器相連進行通訊，各模組車的整車控制器之間通過CAN匯流排二進行通訊，該多模組車並車轉向控制方法，包括以下步驟：
a1，對三台模組車進行編號，分別為①②③，選定其中①號模組車作為主車，②③號模組車為從車，由主車上的可程式顯示器採集各模組車幾何中心的位置坐標並傳送到主車上的整車控制器中，所述的各模組車幾何中心的位置坐標包括橫坐標、縱坐標及車輛傾角，所述的車輛傾角為模組車的縱向中心線與縱坐標的夾角；
a2，各模組車的整車控制器將各自的車輛信息傳送到主車的整車控制器中，主車的整車控制器根據各模組車幾何中心的位置坐標，再結合各模組車的車輛信息得出各輪組的位置坐標，所述的各輪組的位置坐標包括縱坐標、橫坐標與輪組傾角，所述的輪組傾角為車輪的方向與縱坐標的夾角，所述的車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數；
a3，主車上的整車控制器根據各輪組的位置坐標分別確定並車系統中橫坐標與縱坐標方向上的最大輪組邊距，並傳送給從車上的整車控制器；
b，主車上的搖控器將最大目標轉向角度和並車的轉向模式傳送給主車上的整車控制器，所述的最大目標轉向角度為處於由最大輪組邊距組成的矩形的四個頂點中一個頂點處輪組的目標轉向角度，主車上的整車控制器將該輪組的最大目標轉向角度和並車的轉向模式傳送給各從車上的整車控制器；
c、從車上的整車控制器根據該車所帶的各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及並車的轉向模式，確定該車所帶的各輪組的目標轉向角度。
各模組車的整車控制器將得到的各輪組的轉向角度傳送到各自的轉向控制器，轉向控制器結合2013年10月之前該模組車各輪組的角度信息從而輸出相應的轉向電磁閥控制信號控制輪組做相應的轉角。
《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的一種多模組車並車轉向控制方法，可以根據各輪組的位置坐標、最大目標轉向角度及轉向模式，計算出各輪組的轉向角度，從而實現各模組車並車方式的自由；根據各模組車幾何中心的位置坐標結合車輛信息來確定各輪組的位置坐標，使得各輪組的位置坐標計算更加方便；通過確認各輪組的最大邊距來判斷最大目標轉角的位置，使得得出各輪組的目標轉向角度更加方便；目標轉向角度採用車輪的目標方向與縱坐標的夾角，方便統一進行計算；位置坐標均包括橫坐標、縱坐標及傾角，方便計算；車輛信息包括輪距、軸距和軸線數特性參數，方便根據模組車的幾何中心位置坐標算出各輪組的位置坐標。
如圖2所示，為以圖1中提供的多模組車並車系統為例，採用《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》提供的一種多模組車並車轉向控制方法計算出輪組轉向角度的原理圖：以主車①的幾何中心1為坐標原點建立坐標系，此時從車②與主車①平行、且從車②的幾何中心2位於X軸上，從車③的縱向中心線與縱坐標形成A角度的夾角，從車③的幾何中心為3，模組車的幾何中心指模組車的橫向中心線和縱向中心線的交點。由主車①上的可程式顯示器採集各模組車的幾何中心的位置坐標並通過CAN匯流排一傳送到主車①的整車控制器中，各模組車的整車控制器將自身的車輛信息，即將自身的輪距、軸距和軸線數特性參數通過CAN匯流排二傳送到主車①的整車控制器，由主車①的整車控制器根據各輪組的位置坐標分別確定並車系統中橫坐標與縱坐標方向上的最大輪組邊距，主車①的搖控器向主車的整車控制器傳送最大目標轉向角度D和普通駕駛模式，根據並車系統的轉向及最大輪組邊距組成的矩形，確定主車①上的11輪組的目標轉向角度為最大目標轉向角度D，主車①的整車控制器將確定的主車①上的11輪組的最大目標轉向角度D和變通駕駛模式傳送給從車②和從車③的整車控制器，下面以計算從車②的目標轉向角度α為例：
該車系統以普通駕駛模式為例，主車①的整車控制器根據各輪組的位置坐標算出該並車系統中橫縱坐標軸上的最大輪組邊距，橫向最大輪組邊距為B，即輪組11到輪組22的邊距為B，縱向最大輪組邊距為H，即輪組11到輪組31的邊距為H，與最大目標轉向角度D的目標側邊相垂直的法線與縱向最大輪組邊距的中垂線交於點4，點4即為普通駕駛模式的轉向中心，從車②的目標轉向角度α的目標側邊相垂直的法線通過上述轉向中心4。已知最大輪組邊距H、最大目標轉向角度D，可以得出邊距X，根據輪組11與輪組21的位置坐標算出他們之間的邊距C，根據邊距C、邊距X、最大輪組邊距H可以算出從車②的目標轉向角度α。
從車③的目標轉向角度的計算原理與從車②的目標轉向角度的計算原理相同，此處不再贅述。
榮譽表彰
2018年12月20日，《多模組車並車轉向控制方法及並車系統》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
