牽引線和阻力線夾角傳感器組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明所做出的公開內(nèi)容大體涉及車輛中的駕駛輔助和主動安全技術(shù)，并且更 具體地涉及可以和掛車倒車輔助系統(tǒng)結(jié)合使用的牽引線和阻力線夾角傳感器組件（hitch angle sensor assembly)〇
【背景技術(shù)】
[0002] 當牽引掛車時倒車對于許多駕駛員來說是非常具有挑戰(zhàn)性的。這對于不熟練于 倒連著掛車的車輛的駕駛員來說更是如此，他們包括那些不經(jīng)常駕駛掛車的人（如租用掛 車、不經(jīng)常使用私人掛車等）。這種困難的一個理由是倒連著掛車的車輛需要與當?shù)箾]有連 著掛車的車輛時的正常轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)向輸入和/或在折疊（jackknife)狀況發(fā)生之前需要 制動以穩(wěn)定車輛-掛車組合。這種困難的另一個理由是當?shù)惯B著掛車的車輛時轉(zhuǎn)向的小錯 誤被放大從而引起掛車偏離期望的路徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種牽引線和阻力線夾角傳感器組件包括適于固定在連 接球頭和車輛上的安裝表面之間的間隔件。元件圍繞由連接球頭限定的軸與間隔件可旋轉(zhuǎn) 地連接。連接件將元件固定到掛車。接近傳感器與間隔件連接并感測用于確定牽引線和阻 力線夾角的元件的移動。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中接近傳感器包括磁場傳感器且元件包括磁性部 分，使得磁場傳感器適于感測元件的旋轉(zhuǎn)位置。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中磁場傳感器包含線性霍爾效應(yīng)傳感器，由此元件 的旋轉(zhuǎn)相對于磁場傳感器移動磁性部分。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中磁性部分包括弓形形狀，弓形形狀的中心點從軸 偏移，使得在第一旋轉(zhuǎn)位置磁性部分與線性霍爾效應(yīng)傳感器在第一位置相交且在第二旋轉(zhuǎn) 位置磁性部分與線性霍爾效應(yīng)傳感器在與第一位置徑向隔開的第二位置相交。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中間隔件包括圍繞軸并處于實質(zhì)上水平面中的彎曲 通道。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中元件可滑動地連接在彎曲通道內(nèi)。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中連接件包括繩索，繩索具有在連接球頭的相對側(cè) 上與元件連接的端部和適于與掛車的牽引桿連接的中心部分。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中間隔件包括用于抵接連接球頭的底表面的上表 面，由此螺紋連接桿從連接球頭的底表面向下延伸通過安裝表面。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中元件可以圍繞螺紋連接桿在上表面和安裝表面之 間的實質(zhì)上水平面中旋轉(zhuǎn)。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種牽引線和阻力線夾角傳感器組件包括固定到連接 球頭的殼體和連接到掛車的元件。元件相對于殼體圍繞連接球頭的垂直軸可旋轉(zhuǎn)并且具有 圍繞垂直軸在徑向距離上變化的形狀的磁性部分?；魻杺鞲衅髋c殼體連接，用于感測磁性 部分以確定牽引線和阻力線夾角。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中霍爾傳感器包含線性霍爾效應(yīng)傳感器，以及其中 元件的旋轉(zhuǎn)相對于霍爾傳感器線性移動磁性部分。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中霍爾傳感器感測對應(yīng)于元件相對于殼體的旋轉(zhuǎn)位 置的磁性部分的磁場強度，由此旋轉(zhuǎn)位置用于確定牽引線和阻力線夾角。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中磁性部分包含條形磁體，條形磁體具有大體遠離 垂直軸定向的第一側(cè)和大體朝向垂直軸定向的具有與第一側(cè)相反的極性的第二側(cè)。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中條形磁體包括弓形形狀，弓形形狀的中心軸偏離 垂直軸，使得元件在第一旋轉(zhuǎn)位置中條形磁體與霍爾傳感器在第一位置相交且在第二旋轉(zhuǎn) 位置中條形磁體與霍爾傳感器在與第一位置徑向間隔的第二位置相交。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中殼體圍繞垂直軸且固定在連接球頭的底表面和車 輛安裝表面之間。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中殼體包括圍繞垂直軸并處于實質(zhì)上水平面中的彎 曲通道，以及其中元件可滑動連接在彎曲通道內(nèi)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該組件進一步包含：
[0020] 連接件，其具有在連接球頭的相對側(cè)上與元件連接的端部和適于與掛車的牽引桿 連接的中心部分。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的進一步方面，一種用于連接到車輛的掛車的牽引線和阻力線夾角傳 感器組件包括固定在連接球頭和車輛上的安裝表面之間的間隔件。元件圍繞由連接球頭限 定的垂直軸與間隔件可旋轉(zhuǎn)地連接。連接件將元件固定到掛車。磁體與元件連接且具有弓 形形狀，弓形形狀與垂直軸的間隔在它的相對端之間增加?；魻杺鞲衅髋c間隔件連接并感 測磁體以確定元件的旋轉(zhuǎn)位置。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中霍爾傳感器感測對應(yīng)于元件相對于殼體的旋轉(zhuǎn)位 置的磁體的磁場強度，由此旋轉(zhuǎn)位置用于確定掛車和車輛之間的牽引線和阻力線夾角。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中磁體包含條形磁體，條形磁體具有含大體遠離垂 直軸定向的南極的第一側(cè)和含大體朝向垂直軸定向的北極的第二側(cè)。
[0024] 本領(lǐng)域技術(shù)人員通過研宄以下的說明書、權(quán)利要求書和附圖將理解和領(lǐng)會本發(fā)明 的這些和其它方面、目的以及特征。
【附圖說明】
[0025] 在附圖中：
[0026] 圖1示出了車輛-掛車組合，車輛配置用于執(zhí)行依照實施例的掛車倒車輔助功 能；
[0027] 圖2是顯示配置用于提供在提供依照一個實施例的掛車倒車輔助功能中使用的 信息的動態(tài)模型的示意圖；
[0028] 圖3是具有根據(jù)一個實施例的牽引線和阻力線夾角傳感器組件的車輛和掛車的 后部透視圖；
[0029] 圖4是從圖3的IV部分截取的放大透視圖，示出了連接在車輛和掛車之間的牽引 線和阻力線夾角傳感器組件的一個實施例；
[0030] 圖4A是圖4所示的牽引線和阻力線夾角傳感器組件的底部透視圖；
[0031] 圖5是圖4的牽引線和阻力線夾角傳感器組件的頂部透視圖；
[0032] 圖6是圖4的牽引線和阻力線夾角傳感器組件的分解頂部透視圖；
[0033] 圖7是牽引線和阻力線夾角傳感器組件的頂部平面圖，示出了根據(jù)一個實施例處 于直線結(jié)構(gòu)的車輛和掛車；
[0034] 圖8是牽引線和阻力線夾角傳感器組件的頂部平面圖，示出了根據(jù)一個實施例鉸 接到第一牽引線和阻力線夾角的掛車；以及
[0035] 圖9是牽引線和阻力線夾角傳感器組件的頂部平面圖，示出了根據(jù)一個實施例鉸 接到第二牽引線和阻力線夾角的掛車。
【具體實施方式】
[0036] 雖然本發(fā)明主旨的各個方面參考特定的說明性實施例進行了描述，但是本發(fā)明主 旨不限于這些實施例，并且在不脫離本發(fā)明主旨的前提下可以實施額外的修改、應(yīng)用和實 施例。在附圖中，相同的附圖標記將被用于說明同一部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認識到在 此所闡述的各個部件在不脫離本發(fā)明主旨的范圍的情況下可以改變。
[0037] 本發(fā)明主旨是針對以相對低的成本并且提供直觀的用戶界面的方式提供掛車倒 車輔助功能。特別是，這樣的掛車倒車輔助功能提供用于通過允許車輛的駕駛員通過輸入 期望的掛車路徑曲率作為車輛和掛車前進的倒車機動來指定掛車的期望路徑來控制連接 到車輛的掛車的行駛路徑的曲率（即，掛車路徑曲率控制）。雖然控制旋鈕、一組虛擬按鈕、 或觸摸屏可以各自實現(xiàn)，用于啟用掛車路徑曲率控制，但是本發(fā)明主旨不限于輸入期望的 掛車路徑曲率的界面的任何特定配置。此外，在方向盤可以與車輛的轉(zhuǎn)向輪機械分離的情 況下，方向盤也可以用作輸入期望的掛車路徑曲率的界面。如將在此更詳細地討論的，由車 輛和掛車限定的系統(tǒng)的運動學(xué)信息用于計算掛車的曲率和車輛的轉(zhuǎn)向角之間的關(guān)系（即， 運動學(xué)），用于確定實現(xiàn)指定的掛車路徑的車輛的轉(zhuǎn)向角變化。對應(yīng)于轉(zhuǎn)向角變化的轉(zhuǎn)向命 令用于控制執(zhí)行車輛的轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角變化的牽引車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（例如，電動助力轉(zhuǎn)向 (EPAS)系統(tǒng)）以實現(xiàn)（例如，近似）指定的掛車的行駛路徑。當駕駛員使用車輛變速器、加 速器和制動來倒車輛-掛車組合時，掛車倒車輔助系統(tǒng)