本發(fā)明涉及一種用于檢測車輛與聯(lián)接到車輛上的掛車設備之間的擺轉角度的擺轉角度檢測設備。本發(fā)明還涉及一種用于獲知這樣的擺轉角度的方法以及用于這樣的擺轉角度檢測設備的發(fā)送器、接收器和評估裝置。

背景技術：

這種設備由DE 101 22 562 C1公知。在此，擺轉角度借助兩個超聲波收發(fā)器來獲知。

由EP 1 238 577 A1公知了一種用于接駁到工作車輛上的器械的設備。該設備具有傳感器裝置，通過傳感器裝置能夠獲知器械側的接駁元件相對車輛側的接駁元件的相對定位。在此，傳感器裝置尤其指的是磁傳感器、超聲波傳感器、激光傳感器、雷達傳感器和/或GPS傳感器。

由DE 10 2006 040 879 A1公知了一種駕駛員輔助系統(tǒng)。在此，可以將RFID元件設置在掛車耦聯(lián)器上，以及將另外的RFID元件設置在掛車上。由此能夠目的明確地使掛車耦聯(lián)器運轉。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務是，能夠實現(xiàn)對車輛與聯(lián)接到車輛上的掛車設備之間的擺轉角度進行更好的檢測。

該任務通過獨立權利要求的特征來解決。它們的優(yōu)選的實施方式能夠從各自的從屬權利要求中得出。因此，提出了一種用于檢測車輛與聯(lián)接到車輛上的掛車設備之間的擺轉角度的擺轉角度檢測設備。該擺轉角度檢測設備至少提供了被實施成用于產生電磁場的發(fā)送器以及被實施成用于識別電磁場的場強的接收器。在此，發(fā)送器和接收器以如下方式相互間布置在車輛和掛車設備上，即，擺轉角度的變化引起由接收器識別的場強的與之有關的變化。此外還設置有評估裝置用來根據由接收器識別的場強獲知擺轉角度。

由此，可以以簡單和有效的方式獲知擺轉角度。尤其地，如下這樣地布置接收器和發(fā)送器，即，在擺轉角度變化時，發(fā)送器的場強在接收器的檢測區(qū)域內例如平方地或線性地變化。這尤其可以通過使發(fā)送器或接收器與擺轉角度有關地被屏蔽來實現(xiàn)，并且/或者可以通過在接收器與發(fā)送器之間的與擺轉角度有關的間距變化來實現(xiàn)。在評估裝置中對擺轉角度的獲知尤其根據三角學的計算、根據所存儲的特征曲線或根據所存儲的試驗系列結果來實現(xiàn)。因此，根據場強來對擺轉角度的獲知可以通過分析實現(xiàn)或憑經驗實現(xiàn)。擺轉角度檢測設備尤其被實施成用于得出車輛的車輛縱向軸線與聯(lián)接到該車輛上的掛車設備的掛車縱向軸線之間的擺轉角度。發(fā)送器和接收器尤其可以分別都布置在這些縱向軸線中的一個縱向軸線上，或者替選地，接收器和發(fā)送器中的一個可以布置在一個縱向軸線上，而接收器和發(fā)送器中的另一個布置在另外的縱向軸線的旁邊。因此，接收器和發(fā)送器中的一個布置在車輛上，而發(fā)送器和接收器中的另一個布置在掛車設備上。

擺轉角度檢測設備尤其可以包括具有擺轉軸線的耦聯(lián)器，以便能夠使掛車設備相對于車輛擺轉某一擺轉角度。因此，耦聯(lián)器例如可以指的是半掛式耦聯(lián)器或全掛式耦聯(lián)器(Rockingerkupplung)或球頭耦聯(lián)器。尤其是當車輛縱向軸線和掛車縱向軸線相互間平行時，擺轉角度為零。尤其是在車輛和掛車設備的直線行駛時可以是這種情況。因此，擺轉角度可以指的是車輛或者說車輛縱向軸線與掛車設備或者說掛車縱向軸線之間的彎道擺轉角度，例如該彎道擺轉角度在彎道行駛時會出現(xiàn)。然而擺轉角度也可以指的是車輛或者說車輛縱向軸線與掛車設備或者說掛車縱向軸線之間的傾斜角度，例如該傾斜角度在越野行駛或上坡或下坡行駛時會出現(xiàn)。

掛車設備尤其指的是剛性牽引桿掛車、轉向牽引桿掛車或半掛車。然而，用于聯(lián)接掛車設備的耦聯(lián)器也可以作為尤其是用于農業(yè)或林業(yè)器械(例如耕具軌或三點懸掛)的器械接口。因此，掛車設備也可以指的是工作器械，尤其是農業(yè)或林業(yè)工作器械。因此，掛車設備例如可以是犁或切割器或石頭收集器或推鏟等。車輛尤其指的是牽引機，例如乘用車、載重車輛、拖拉機等等。然而，車輛本身也可以被實施成被拖掛到牽引機上。因此，車輛也可以例如指的是板式拖車(Dolly)。

優(yōu)選地，擺轉角度檢測設備具有至少兩個發(fā)送器。在此，第一發(fā)送器布置在車輛的或掛車設備的第一側的豎棱邊的區(qū)域中，例如布置在駕駛員側上。并且第二發(fā)送器于是布置在車輛的或掛車設備的與第一側相對置的第二側的豎棱邊的區(qū)域中，例如布置在副駕駛員側上。由此改進了對擺轉角度的檢測。在此可以設置的是，接收器于是布置在車輛縱向軸線或掛車縱向軸線上，尤其布置在未設置有發(fā)送器的那個車輛或掛車設備上。在此也可以進一步改進對擺轉角度的檢測。

同樣可以設置有至少兩個接收器，其中，第一接收器布置在車輛的或掛車設備的第一側的豎棱邊的區(qū)域中，例如布置在駕駛員側上。并且其中，第二接收器布置在車輛的或掛車設備的與第一側相對置的側的豎棱邊的區(qū)域中，例如布置在副駕駛員側上。于是優(yōu)選地可以設置的是，發(fā)送器布置在車輛縱向軸線或掛車縱向軸線上，尤其布置在未設置有接收器的那個車輛或掛車設備上。基于這些措施也能夠改進對擺轉角度的檢測。

替選地可以設置的是，發(fā)送器布置在車輛縱向軸線和掛車縱向軸線中的一個上，而接收器布置在車輛縱向軸線和掛車縱向軸線中的另一個上。由此也可以促成對擺轉角度的特別好的檢測。

優(yōu)選地，一個或多個上述的發(fā)送器指的是藍牙發(fā)送器、RFID發(fā)送器、WLAN發(fā)送器或NFC發(fā)送器，也就是指的是在IT行業(yè)中所銷售的常見的發(fā)送器。在這方面，RFID意思是射頻識別(Radio-Frequency Identification)，WLAN意思是無線局域網絡(Wireless Local Area Network)，并且NFC意思是近場通信(Near Field Communication)。優(yōu)選地，發(fā)送器指的是BLE發(fā)送器(BLE＝Bluetooth Low Energy，低功耗藍牙)，如BLE-Tag(BLE標簽)。當然替選地也可以使用其他合適的、能發(fā)射電磁場的發(fā)送器。接收器尤其被實施成能夠檢測分別由一個發(fā)送器或多個發(fā)送器以特定方式發(fā)射的電磁場，或者被實施成能夠檢測電磁場的場強。上述的發(fā)送器類型已被證明是特別適用于本申請。

顯而易見地，本發(fā)明還涉及一種發(fā)送器、一種接收器以及一種評估裝置，它們特別針對在此所闡述的擺轉角度檢測設備實施或者說被實施成在其中來使用。

用于獲知車輛與聯(lián)接到車輛上的掛車設備之間的擺轉角度的方法規(guī)定，通過發(fā)送器產生電磁場，電磁場的場強通過接收器識別，其中，發(fā)送器和接收器如下這樣地相互間布置在車輛和掛車設備上，即，擺轉角度的變化導致被接收器識別的場強的與之相關的變化。因此，從所識別的場強獲知了擺轉角度。

通過在此所介紹的機構以無線方式獲知車輛與掛車設備之間的擺轉角度。因此在發(fā)送器與接收器之間不需要額外的布線。

附圖說明

下面結合本發(fā)明的有利的實施例的附圖詳細闡述本發(fā)明，從中能夠得出本發(fā)明的另外的有利的特征。其中分別以示意圖地：

圖1示出半掛式牽引器的俯視圖；

圖2示出具有聯(lián)接的鉸鏈式牽引桿掛車的牽引機的俯視圖；

圖3示出具有其上聯(lián)接有工作器械的拖拉機。

在附圖中，相同或至少功能上相同的構件設有相同的附圖標記。

具體實施方式

圖1示出了用于檢測車輛1與聯(lián)接到車輛1上的掛車設備2之間的擺轉角度α的擺轉角度檢測設備。詳細地，車輛1指的是載重車輛，并且掛車設備2指的是半掛式掛車。擺轉角度α處于在車輛1的車輛縱向軸線L1與掛車設備2的掛車縱向軸線L2之間。為了將掛車設備2聯(lián)接到車輛1上而設置有耦聯(lián)器3，在所示的示例中是半掛式耦聯(lián)器。耦聯(lián)器3具有垂直于附圖平面的擺轉軸線，以便使車輛1和掛車設備2相對彼此樞轉擺轉角度α。擺轉角度α在車輛1和掛車設備2直線行駛時為零。在彎道行駛時，擺轉角度α依賴于所行駛的彎道半徑地提高。

擺轉角度檢測設備至少具有接收器4，其方位固定地布置在車輛1上，以及具有第一和第二發(fā)送器5、5‘，它們方位固定地布置在掛車設備2上。其中每個發(fā)送器5、5‘都被實施成用于射出電磁場F。接收器4被實施成用于尤其是在接收器4的天線處識別在其檢測區(qū)域內部的各個電磁場F的場強。

發(fā)送器5和接收器4以如下方式相互間布置在車輛1和掛車設備2上，即，擺轉角度α的變化引起電磁場F的能由接收器4識別出的與之相關的場強的變化。詳細地，電場F的場強隨著與各個發(fā)送器5的間距的增加而減少。接收器4與各個發(fā)送器5越遠，在接收器4的區(qū)域內場強就越小。因此在所示的示例中，發(fā)送器5如下這樣地布置在掛車設備2上，即，發(fā)送器的位置相對于車輛1上的接收器4的位置依賴于擺轉角度α地發(fā)生變化。由此，在車輛1和掛車設備2發(fā)生在圖1中所示的樞轉時(向左轉彎)，接收器4至發(fā)送器5‘的間距A1減少。相反，接收器4與發(fā)送器5之間的距離A2增大。在車輛1和掛車設備2直線行駛時，間距A1和A2相同。因此，被接收器4接收的場F的場強也是相同的。而在圖1中所示的位置中，發(fā)送器5‘發(fā)出的、被接收器4識別的場F的場強要比發(fā)送器5發(fā)出的場F的場強要強。在擺轉角度α增大時，電磁場的被接收器4接收的場強與之相應地發(fā)生變化。

被接收器4識別的場強傳送給評估裝置6。該評估裝置從中獲知擺轉角度α。這例如可以通過三角學公式、通過特征曲線或試驗系列結果來實現(xiàn)。因此，對擺轉角度α的獲知優(yōu)選通過分析實現(xiàn)或憑經驗實現(xiàn)。

在圖1中所示的示例中，接收器4布置在車輛縱向軸線L1的區(qū)域內。而發(fā)送器5、5‘布置在掛車縱向軸線L2之外，詳細地分別布置在掛車設備的一側的豎棱邊的區(qū)域中。接收器4尤其被布置在駕駛室壁的背側上，而發(fā)送器5、5‘布置在掛車設備2的前側上的相應的豎棱邊的區(qū)域中?？梢栽O置的是，取消其中一個發(fā)送器5、5‘。也可以設置的是，將接收器4布置在掛車設備2上，例如布置在當前在其上存在有發(fā)送器5、5‘的豎棱邊中的一個豎棱邊的區(qū)域中或布置在掛車縱向軸線L2的區(qū)域中。并且可以設置的是，將發(fā)送器5、5‘布置在車輛1上，尤其是布置在車輛縱向軸線L1的區(qū)域中或布置在車輛1的駕駛室的豎棱邊的區(qū)域中，也可行的是，設置有兩個接收器4，它們代替圖1中的發(fā)送器5、5‘地布置，其中，于是可以設置有代替在圖1中的發(fā)送器4地布置的發(fā)送器。在圖1中，示例性地通過方框描繪出針對接收器和/或發(fā)送器的另外的位置。然而，其它位置也是可行的。此外也可行的是，通過如下方式引起場F的場強的與擺轉角度有關的變化，即，使接收器4與擺轉角度有關地相對于電磁場F被遮蔽。由此同樣與擺轉角度有關地改變被該接收器識別的場強。

圖2示出了車輛1的俯視圖，在車輛上聯(lián)接有鉸鏈式牽引桿掛車作為掛車設備2。在此，擺轉角度檢測設備被設置成用于獲知擺轉角度α1、α2、α3。α1指的是車輛1的車輛縱向軸線L1與掛車設備2的轉盤的縱向軸線LD之間的擺轉角度。擺轉角度α2指的是轉盤縱向軸線LD與掛車設備2的掛車縱向軸線L2之間的擺轉角度。并且擺轉角度α3指的是車輛縱向軸線L1與掛車縱向軸線L2之間的擺轉角度。為此，車輛1和/或轉盤7和/或掛車設備2類似于圖1的實施方案地配備有至少一個接收器4以及至少一個發(fā)送器5、5‘。根據圖1，分別被一個或多個接收器4識別的場強被轉送給評估裝置6，其根據各個場強獲知擺轉角度α1、α2、α3。

圖3示出了本發(fā)明的配置方案，在其中，獲知車輛的車輛縱向軸線L1與實施為工作器械的掛車設備2、2‘的工作器械縱向軸線L3、L4之間的擺轉角度α4、α5。車輛1可以尤其指的是農業(yè)或林業(yè)車輛，例如拖拉機或集木機。車輛1具有兩個耦聯(lián)器3、3‘，分別被用以將掛車設備2、2‘聯(lián)接到車輛1上。根據圖3的耦聯(lián)器3、3‘例如分別指的是耕具軌或三點懸掛。顯而易見地可以設置的是，其它類型的掛車設備也能夠借助耦聯(lián)器3、3‘聯(lián)接到車輛1上，例如剛性牽引桿掛車、鉸鏈式牽引桿掛車。借助前耦聯(lián)器3‘聯(lián)接的掛車設備2‘在圖3中示例性地實施為推鏟。借助后耦聯(lián)器3聯(lián)接的掛車設備2在圖3中示例性地實施為犁。很明顯，其它類型的掛車設備2、2‘也可以這樣地聯(lián)接到車輛1上。

推鏟2‘和犁2分別具有工作器械縱向軸線L3、L4。掛車設備2、2‘的主要部分以能相對于車輛1擺轉的方式實施，以便使它們匹配各自的工作條件。因此，各個擺轉角度α4、α5依賴于各個掛車設備2、2‘的擺轉位置地發(fā)生變化。

為了獲知擺轉角度α4、α5，根據圖3設置有擺轉角度檢測設備。該擺轉角度檢測設備可以類似于圖1或圖2地實施。示例性地，在推鏟2‘上，在推鏟2‘的側向端部的區(qū)域內分別設置有發(fā)送器5、5‘，它們都射出電磁場F。在前耦聯(lián)器3‘的區(qū)域內的各個場F的場強能夠借助在那里布置在車輛縱向軸線L1上的接收器4識別。因此，視擺轉角度α4而定地，被接收器4接收的場強發(fā)生改變。所識別的場強被轉送給評估裝置6，由此在其內部獲知擺轉角度α4。

為了獲知擺轉角度α5，示例性地僅設置有一個發(fā)送器5。該發(fā)送器也發(fā)射電磁場F。發(fā)送器5布置在犁2的工作器械縱向軸線L4上。在耦聯(lián)器3的區(qū)域中，相對車輛縱向軸線L1有間隔地設置有兩個接收器4、4‘。視擺轉角度α5而定地，分別被接收器4、4‘獲知的由發(fā)送器5射出的電磁場F的場強發(fā)生改變。接收器4、4‘將分別識別的場強發(fā)送給評估裝置6，由此最終在那里獲知擺轉角度α5。在圖3中也可以彼此間相應地交換接收器4、4‘和發(fā)送器5、5‘的位置。尤其地，在掛車設備2、2‘上也可以替代發(fā)送器5而設置接收器4，其中，于是在車輛1上，尤其是在耦聯(lián)器3、3‘的區(qū)域中代替接收器4、4‘地分別設置有發(fā)送器5、5‘。同樣也可以采用其他適合于發(fā)送器5、5‘和接收器4、4‘的位置。

如圖1至圖3中示出地，發(fā)送器和接收器中的一個方位固定地布置在車輛上，其中，發(fā)送器和接收器中的另一個于是方位固定地布置在掛車設備上。為了提高擺轉角度獲知的準確性可以在車輛1或掛車設備2、2‘的合適的部位上設置任意多的另外的發(fā)送器5、5‘或接收器4、4‘。發(fā)送器5、5‘尤其指的是藍牙發(fā)送器、RFID發(fā)送器、WLAN發(fā)送器或NFC發(fā)送器。優(yōu)選地，發(fā)送器5、5‘指的是BLE發(fā)送器(BLE＝Bluetooth Low Energy，低功耗藍牙)，尤其是BLE-Tag。

優(yōu)選地，發(fā)送器5、5‘以各自的電磁場F發(fā)射獨特的標識。因此，能夠根據每個電磁場F辨認射出各自的場的發(fā)送器5、5‘。于是除了場強外，接收器4、4‘還識別所屬的獨特的標識。因此能夠獲知的是，其中每個發(fā)送器5、5‘的電磁場F在接收器4的方位位置處具有怎樣的場強。于是，基于對獨特的場強的認知例如可以通過本身已公知的三角學計算等獲知擺轉角度α。

尤其是為了供能，將發(fā)送器5、5‘和/或接收器4、4‘接駁到車輛1或掛車設備2的各自的車載電網上。替選地，它們可以分別能用電池來運行或者可以具有發(fā)電機用來自己產生運行所需的電能(Energy Harvesting，能量收集)。

應注意，借助所介紹的擺轉角度檢測設備不僅能夠獲知相應的車輛1與掛車設備2、2‘之間的擺轉角度，而且必要時也能夠獲知車輛1與掛車設備2、2‘之間的空間上的位置。這尤其可以被利用成用于將車輛1巧妙操縱靠近各自的掛車設備2、2‘，以便能夠將該掛車設備聯(lián)接到車輛1上。擺轉角度也可以是車輛1與掛車設備2、2‘之間或者各自的縱向軸線L1、L2、L3、L4、Ld之間的傾斜角度。由此在圖3中例如能夠獲知的是，犁2或推鏟2‘處于上升的靜止位置中還是處于下降的工作位置中。

附圖標記列表

1 車輛

2、2‘ 掛車設備、工作器械

3、3‘ 耦聯(lián)器

4、4‘ 接收器

5、5‘ 發(fā)送器

6 評估裝置

7 轉盤

A1、A2 間距

F 電磁場

L1 車輛縱向軸線

L2 掛車縱向軸線

L3、L4 工作器械縱向軸線

Ld 轉盤縱向軸線

α、α1、α2、α3、α4、α5 擺轉角度