Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом



Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом
B62D1/24 - Самоходные транспортные средства; прицепы (управление или направление вдоль желаемой колеи сельскохозяйственных машин и орудий A01B 69/00; колеса, ролики, оси, способы и средства для увеличения силы сцепления колес с поверхностью дороги B60B; шины, накачивание, смена или ремонт шин B60C; сцепные устройства B60D; транспортные средства, приспособленные для передвижения по рельсам и дорогам, амфибии, преобразуемые транспортные средства B60F; подвески B60G; отопительные, холодильные, вентиляционные и прочие устройства для обработки воздуха в транспортных средствах B60H; двери, окна, ветровые стекла, раздвижные крыши и подобные устройства, защитные покрытия для временно неиспользуемых транспортных средств B60J; силовые установки, вспомогательные приводы, трансмиссии,

Владельцы патента RU 2694645:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) (RU)

Группа изобретений относится к способу управления автомобилем с прицепом задним ходом. Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом включает датчик угла сцепки, датчик угла поворота рулевого колеса водителя, модуль ввода данных, контроллер и человекомашинный интерфейс. Датчик угла сцепки определяет угол между продольными осями автомобиля и прицепа. Контроллер содержит в своем составе регулятор угла сцепки, который формирует закон управления автомобилем с возможностью предотвращения ситуаций, когда желаемое значение угла сцепки превысит угол складывания. Датчик угла поворота рулевого колеса водителя и датчик угла сцепки являются автономными, легкосъемными и имеют беспроводной канал связи для передачи измеренных данных. Достигается облегчение управления автомобилем с прицепом при движении назад. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности к системе и способу управления автомобилем с прицепом задним ходом. Изобретение позволяет облегчить управление автомобилем с прицепом при движении назад, изначально не оборудованным штатной системой помощи маневрированию с прицепом задним ходом. Предлагаемая система не требует вмешательство в штатные системы автомобиля и предполагает минимальные затраты на ее реализацию.

Предлагаемая система включает: датчики угла отклонения рулевого колеса (руля) водителя и угла сцепки прицепа с автомобилем (отклонения продольной оси прицепа от продольной оси автомобиля) с беспроводным каналом передачи данных и мобильное устройство типа смартфона или планшета, используемого для ввода параметров системы управления, заданного значения угла сцепки, ограничения сигналов, расчета угла поворота рулевого колеса водителя и выдачи команд водителю (голосовые и/или в виде динамического изображения) для их реализации.

Способ эксплуатации системы, который отличается малыми затратами из-за простоты установки системы на автомобиль. Способ включает последовательные шаги, в которых с помощью мобильного устройства инициализируют систему управления путем ввода параметров системы, задают требуемый угол сцепки при маневрировании задним ходом; производят ограничения сигналов для обеспечения работоспособности системы; формируют команды водителю, подлежащие к исполнению, для достижения заданного значения угла сцепки.

Область техники, к которой относится изобретение

Предполагаемое изобретение относится к системе и способу помощи водителю автомобиля, изначально не оборудованного системой помощи маневрирования задним ходом с прицепом, обладающей простотой ее установки на автомобиль и низкой стоимостью реализации.

Уровень техники

Парковка задним ходом с прицепом может вызвать сложности, как у начинающих водителей, так и у опытных. Опрос водителей, которые имеют прицеп, показал, что более 70% из них не могут парковаться задним ходом с прицепом. Особенностью такого движения является то, что двигаясь назад необходимо компенсировать небольшие отклонения прицепа от прямолинейного движения поворотами руля в обратную сторону. Неточное управление водителем может привести к складыванию системы (большое значение угла сцепки), вывести из этого положения можно только проехав вперед.

Для того чтобы помочь водителю при управлении транспортным средством с прицепом задним ходом, система помощи водителю должна учитывать намерения водителя, анализировать текущее значение угла сцепки, угла рулевого колеса водителя и генерировать подсказки водителю по управлению автомобилем, чтобы прицеп двигался устойчиво в заданном направлении с устранением возможности складывания сцепки «автомобиль-прицеп».

Известны близкие к изобретению по общим признакам и достигаемому техническому результату аналоги:

1. Система и способ помощи водителю транспортного средства с прицепом, патент RU 2574042, 31.10.2014, МПК B60R 1/00, B62D 13/06, B62D 15/02, G01C 21/20. Предлагается система помощи в размещении метки на прицепе, предназначенной для считывания через видеосистему автомобиля ее положения и реализации задачи управления автомобилем с прицепом при движении назад. При этом, как вариант, предлагается использовать мобильное устройство (смартфон, планшет и т.п.) для реализации помощи в установке метки и настройке видеосистемы.

Недостатком в ключе предполагаемого изобретения является то, что мобильное устройство не используется для текущего управления автомобилем с прицепом при маневрировании назад.

2. Система и способ помощи при движении транспортного средства задним ходом с прицепом, патент RU 2627219 С2, 17.07.2015, МПК B60W 30/00. Система помощи при движении задним ходом с прицепом для транспортного средства содержит прицеп, имеющий тормозную систему, устройство ввода рулевых команд и контроллер. Устройство ввода рулевых команд используется для задания желаемой кривизны траектории движения прицепа. Контроллер генерирует команду на автоматическое отклонение рулевых колес автомобиля и команду активации тормозной системы прицепа для достижения желаемой кривизны траектории прицепа.

Прототип предполагаемого изобретения: Система помощи при движении задним ходом с прицепом, патент RU 2608786 С2, 17.04.2015, МПК B62D 1/24, B62D 13/06, B60W 30/00. Здесь предлагается структура системы помощи водителю, включающая следующие составные части: датчики угла сцепки, угла отклонения рулевых колес автомобиля и скорости движения; модуль ввода требуемого значения кривизны пути прицепа; контроллер, содержащий регулятор кривизны и регулятор угла сцепки; устройство автоматического привода рулевых колес автомобиля; человеко-машинный интерфейс. Водитель перед маневрированием назад должен ввести кинематические параметры объекта «автомобиль-прицеп» и задать требуемое значение кривизны пути прицепа. Далее водителю предлагается управлять только скоростью движения и по мере продвижения назад уточнять заданную кривизну. При этом регулятор кривизны по заданному значению кривизны формирует на основе аналитической зависимости требуемое значение угла сцепки. Этот сигнал ограничивается величиной угла складывания (для устранения возможности складывания объекта «автомобиль-прицеп»), и далее отслеживается в замкнутом контуре, организованном регулятором угла сцепки. Выходной сигнал этого регулятора подается на автоматическое устройство привода рулевых колес автомобиля. Последнее, отрабатывая поступивший сигнал, отклоняет рулевые колеса автомобиля и обеспечивает движение прицепа с заданной кривизной.

Недостатками второго аналога и прототипа является то, что:

- монтирование таких систем производится на заводе-изготовителе автомобиля или в специализированном центре технического обслуживания с внедрением в штатные системы управления автомобилем, поэтому нет возможности мобильной переустановки системы с одного автомобиля на другой;

- обязательное наличие штатной видеосистемы и другого специального оборудования;

- высокая стоимость таких систем помощи водителю.

Задачей заявленного изобретения является создание такой системы помощи управления автомобилем с прицепом при маневрировании задним ходом, которая не требует вмешательства в штатные системы автомобиля, будет недорогой, простой в установке и мобильной для переустановки на другой автомобиль.

Раскрытие изобретения

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой системе используются автономные, компактные, недорогие датчики для измерения угла отклонения рулевого колеса (руля) водителя и угла сцепки прицепа с автомобилем, которые с легкостью устанавливаются и снимаются с автомобиля, а для управления используется мобильное устройство (смартфон или планшет) с предустановленным специализированным программным обеспечением. Связь между указанным оборудованием производится по беспроводному каналу, например Bluetooth. Перед началом движения водитель посредством мобильного устройства задает параметры системы управления, заданный угол сцепки. Мобильное устройство ограничивает сигналы для обеспечения работоспособности системы и формирует команды управления по сигналам с указанных датчиков с целью достижения заданного значения угла сцепки. Управление автомобилем осуществляется водителем по этим командам (голосовые и/или в виде динамического изображения) путем отклонения рулевого колеса.

Краткое содержание фигур

На фиг. 1 представлены основные кинематические соотношения объекта управления «автомобиль-прицеп» (вид сверху).

На фиг. 2 представлена структура устройства помощи водителю.

На фиг. 3 представлен вариант человеко-машинного интерфейса, реализованного посредством мобильного устройства.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 и в дальнейших рассуждениях приняты следующие обозначения:

1 - автомобиль; 2 - продольная ось автомобиля; 3 - рулевые колеса автомобиля; 4 - ось рулевых колес автомобиля; 5 - ось заднего моста автомобиля; 6 - ось колес прицепа; 7 - прицеп; 8 - продольная ось прицепа; 9 - дышло прицепа; 10 - точка сцепки дышла прицепа с автомобилем;

ϕ - угол отклонения рулевых колес автомобиля 3, ограничен в виде: обычно это ограничение не превышает величину 30°, поэтому примем: ϕmax=30°; примем, что отклонение руля водителя и отклонение рулевых колес автомобиля связано соотношением:

где ϕрул - угол отклонения рулевого колеса водителя, kрул - коэффициент пропорциональности рулевого управления.

θ - угол сцепки, или угол отклонения продольной оси прицепа 8 от продольной оси автомобиля 2, примем, что значение модуля угла сцепки, при превышении которого во время движения назад начинается непроизвольное увеличение с невозможностью его компенсации из-за ограниченности ϕ называется углом складывания (θскл);

Ψавт, Ψпр - угол поворота автомобиля 1 и прицепа 7 (соответственно) от какого-то направления, например, заданного (на рисунке обозначено вертикальной линией);

Vавт, Vпр - скорость автомобиля 1 и прицепа 7, соответственно, скорость автомобиля будем измерять по рулевым колесам 3 с точкой приложения в центре оси вращения рулевых колес 4;

0авт, 0пр - центры (точки) вращения автомобиля 1 и прицепа 7 на повороте соответственно;

Rпр - радиус вращения прицепа 7, измеряемый вдоль оси вращения колес прицепа 6 (эффективной оси для многоосного прицепа);

a, b, с - кинематические параметры объекта управления «автомобиль-прицеп» (а, с - положительные ненулевые числа), соответственно: колесная база автомобиля, или расстояние между осями вращения колес автомобиля (4 и 5); расстояние от оси заднего моста автомобиля 5 до точки сцепки 10; расстояние от точки сцепки 10 дышла прицепа 9 до оси вращения колес прицепа 6 (эффективной оси для многоосного прицепа); отметим, что обычно дополнительное требование к этим параметрам определится далее;

- угловая скорость прицепа 7, появляющаяся из-за внешних неконтролируемых возмущений, природа возникновения которых указана выше; будем считать эту величину ограниченной.

Для составления математического описания объекта управления «автомобиль-прицеп» приняты следующие допущения:

- автомобиль движется с относительно низкой скоростью;

- не будут учитываться эффект боковой податливости шин, боковой юз автомобиля;

- не учитывается динамика движения, в частности, получаемые соотношения не зависят от ускорений.

Известно [Мирошниченко А.Н. Основы теории автомобиля и трактора. - Томск: Изд-во ТГАСУ, 2014. - 490 с], что угловая скорость автомобиля определяется зависимостью:

Из фиг. 1 можно определить, что

На точку сцепки 10 при движении автомобиля действуют два вектора линейной скорости: вектор поступательного движения автомобиля, соответствующий продольной скорости автомобиля (Vавтcosϕ), и вектор соответствующий вращательному движению автомобиля. Исходя из этих векторов, определим линейную и угловую скорость прицепа. Путем проекции указанных векторов на продольную ось прицепа найдем скорость прицепа:

Подставляя сюда выражение для по зависимости (2), найдем

Угловая скорость прицепа определяется вектором линейной скорости перпендикулярным продольной оси прицепа (см. фиг. 1). Из кинематической схемы ясно, что при

Также делая подстановку по (2), и учитывая ненулевое в общем случае возмущающее воздействие, найдем:

Поскольку из (3) следует, что то по зависимостям (2) и (5) несложно определить скорость изменения угла θ:

Зависимость (6) можно переписать по-другому, используя известное равенство [Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 177 с.]: Комбинируя по этой формуле синусы и косинусы по ϕ, можно найти:

где - положительный коэффициент усиления (утверждение о положительности легко установить из принятых условий);

- балансировочная зависимость угла рулевых колес автомобиля по углу θ; или значение ϕ такое, что если его зафиксировать, то при текущее значение угла сцепки будет находиться в балансировочном положении: или объект «автомобиль-прицеп» будет находиться в установившемся развороте, причем как при движении вперед, так и назад;

- параметр линеаризации функции ϕбал(θ) около точки θ=0;

- производная функции ϕбал(θ) по своему аргументу.

Изучим динамику изменения угла θ в соответствии с равенством (7) при движении вперед (Vавт>0) и отсутствии внешнего возмущения

Для этого рассмотрим вначале производную функции ϕбал(θ). Из ее значения можно видеть, что если параметры а, б, с все положительные, тогда в полном диапазоне изменения угла сцепки λ(θ)>0, т.е. функция ϕбал(θ) является возрастающей. Если параметр b отрицательный, тогда для указанного свойства требуется условие

где - максимально возможное значение модуля угла сцепки. Будем понимать условие (8) как дополнительное условие при отрицательном параметре b, которое считаем выполненным.

Далее рассмотрим случай, когда значение угла рулевых колес автомобиля удовлетворяет условиям: ϕбал(θ)>ϕ=const, т.е. текущее положение рулевых колес автомобиля меньше, чем балансировочное значение, соответствующее текущему углу θ. Из зависимости (7) следует, что это порождает т.е. уменьшение угла θ. А поскольку функция ϕбал(θ) возрастающая, то при этом будет уменьшаться и сам эта функция. Это будет продолжаться до тех пор, пока не наступит равенство ϕ=ϕбалбал).

Аналогичные рассуждения можно построить и для случая ϕбал(θ)<ϕ≡const. А это значит, что при движении вперед (Vавт>0) при постоянном угле поворота рулевых колес θ→θбал≡const, где последний соответствует назначенному углу ϕ. То есть движение системы по углу сцепки является устойчивым.

Если же автомобиль движется назад (Vавт<0) - из подобных рассуждений следует, что система точно неустойчива, чем объясняются все проблемы управления таким движением. При этом уравнение (7) будет иметь вид:

Используя подход, подобный тому, что был применен при выводе уравнения (7), можно найти зависимость, обратную к ϕбал(θ):

В силу возрастающего характера функции ϕбал(θ) следует, что максимальное значение угла поворота рулевых колес автомобиля (ϕmax) соответствует максимальному значению модуля реализуемого балансировочного значения угла сцепки при движении вперед Следует отметить, что при движении назад из-за неустойчивости системы этот угол имеет смысл угла складывания (θскл). Из (10) следует:

Из полученных соотношений (4) и (5) можно найти кривизну пути прицепа (κ) при отсутствии внешнего возмущения:

Найдем также кривизну пути прицепа на установившемся движении (повороте) с заданным значением ϕ≡const≠0 в отсутствии внешнего возмущения. По выше изложенному этому движению соответствует θ=θбал=const по (10). Значение кривизны пути прицепа для этого случая также назовем балансировочным значением (κбал). Из (7) и (12) непосредственной подстановкой несложно найти:

где приблизительная зависимость получена линеаризацией около θбал=0. Это соотношение показывает, что управление по сигналу θбал, если принять его за заданное значение, в приблизительно пропорциональной зависимости соответствует управлению по кривизне пути прицепа, и поэтому может заменить последнее. Это и реализуется в предполагаемом изобретении.

Уравнения (1)-(13) с принятыми допущениями описывают кинематические и связанные с ними динамические соотношения объекта управления «автомобиль-прицеп», необходимые для синтеза закона управления при движении задним ходом. Приблизительные равенства в соотношениях (7), (10), (11), (13) в силу их определения точно описывают соответствующие им зависимости в области нулевого значения углов. При увеличении модуля углов погрешность увеличивается, но как показывают расчеты для типовых практических задач с ограничением ϕmax=30° погрешность не превышает 10-15%. Также заметим, что из анализа зависимостей следует, что величина определенная из (11) по линейному приближению, меньше точного значения.

Рассмотрим варианты закона управления. Будем считать, что параметры объекта управления kрул, а, b, с заданы, а заданное значение угла сцепки (обозначим его как θзад) будет формироваться водителем. Для устранения возможности складывания системы этот сигнал ограничивается на основании (11) очевидным неравенством:

с использованием линейного приближения, а значит, как указывалось, с запасом 10-15%.

Предложим закон управления:

где kЗУ - положительный коэффициент закона управления, который влияет на скорость переходного процесса и снижение влияния внешнего возмущения; предполагаем, что этот параметр находится внутри ограничения:

Это требование вытекает из последующих рассуждений.

Действительно, если закон управления (15) подставить в уравнение (9), получим описание динамики угла сцепки в замкнутой системе управления при движении назад:

где приблизительное равенство приведено по линейному приближению и зависимостям по (7). Очевидным требованием устойчивости и пропорциональности управления в отсутствии возмущения здесь является то, чтобы модуль аргумента синуса не превышал величину π/2. Отсюда следует верхнее ограничение (16).

Рассмотрим случай отсутствия внешнего возмущения Считая сигнал θзад постоянным, из точного равенства (17) несложно найти при назначенных ограничениях, что θ→θзад≡const. Это в свою очередь приводит по (1) и (15) ϕ→ϕбалзад)≡const. Налицо устойчивое поведение объекта управления, в частности, устойчивый поворот. Причем, сравнивая приблизительную часть (17) с уравнением динамики при движении вперед (7), можно видеть, что при kЗУ=1 динамика движения объекта «автомобиль-прицеп» при движении назад приблизительно такая-же, что и при движении вперед с ϕ=ϕбалзад)=const. Если kЗУ увеличить, то увеличится и скорость переходного процесса.

Такие рассуждения будут справедливыми при отсутствии внешнего возмущения, даже если синтезированное по (15) управление выходит на ограничение: При выходе угла поворота рулевых колес на свой конструктивный максимум будет просто ограничиваться скорость переходного процесса и, соответственно, затягиваться переходный процесс (по сравнению с «безлимитным» управлением).

Таким образом, закон управления (15) при движении объекта «автомобиль-прицеп» назад при указанных условиях обеспечивает такое же устойчивое поведение системы, как и при движении вперед.

Если на прицеп действует внешнее возмущение то на установившемся режиме (когда ) при линейных приближениях установившееся значение угла сцепки (θуст) выражается как:

Поскольку θуст≠θзад, то и остальные параметры движения не будут соответствовать ожидаемым. Но из равенства (18) можно видеть, что выбором kЗУ>1 можно ослабить влияние внешнего возмущения.

В силу вынужденной неточности управления при воздействии внешнего возмущения, сам закон управления может быть упрощен: вместо (15), с учетом (7), можно записать:

Он отличается от закона (15) только приблизительным заданием функции ϕбал(θ), рассмотрим, что он дает. Его можно переписать как

где - новое заданное значение угла сцепки, смещенное из-за неточности назначения ϕбал(θ). Здесь по аналогичным рассуждениям следует, что но при увеличении параметра kЗУ указанная неточность уменьшается.

Моделирования системы управления с законом управления (19) указывают на его справедливость. Он и используется в предполагаемом изобретении.

На фиг. 2 представлена структура устройства помощи водителю.

Датчик угла отклонения рулевого колеса (руля) водителя 11 и датчик угла сцепки прицепа с автомобилем 12 фиксируются водителем перед началом маневрирования назад с прицепом на рулевое колесо и фаркоп соответственно с помощью систем быстрого крепления (магниты, зацепы, липкая лента и др.) и включаются. Датчики 11 и 12 передают сигналы измерения по беспроводному каналу в мобильное устройство 13.

Датчики 11 и 12 могут быть построены различными способами. Основными критериями являются: автономность, беспроводной канал связи с мобильным устройством, компактность, легкосъемность, низкая стоимость и погрешность не хуже 1 град.

Вариантом исполнения датчика угла поворота рулевого колеса 11 может быть реализация на основе микромеханического датчика MPU6050 [MPU-6000/MPU-6050 Product Specification. InvenSense, 2013, 54 p. Website: www.invensense.com], который представляет собой трехосевой датчик угловой скорости (гироскоп) и трехосевой акселерометр. Поскольку ось вращения рулевого колеса современных автомобилей отклонена от вертикальной оси, можно с использованием комплементарного фильтра на основе показаний об угловой скорости и ускорениях построить автономный достаточно точный датчик угла поворота рулевого колеса. Подобные решения используются в современных гаджетах. Кроме того, датчик имеет микроконтроллер для обработки данных, беспроводной канал передачи данных и элементы питания.

Вариантом исполнения датчика угла сцепки 12 может быть автономный датчик с микроконтроллером, беспроводным каналом передачи данных и элементами питания, в котором в качестве чувствительного элемента используется оптический энкодер, поворотный потенциометр и др. На этот чувствительный элемент через рычаги или гибкую связку передается угол отклонения продольных осей автомобиля и прицепа - угол сцепки (см. фиг. 2).

Мобильное устройство 13 устанавливается на удобное для наблюдения водителем место (приборную панель, держатель и др.) и инициализируется его специализированное программное обеспечение. Вначале в мобильное устройство вводятся или корректируются (при необходимости) параметры системы управления: kрул, ϕmax, a, b, c, kЗУ. Далее, также с помощью мобильного устройства 13, вводится заданное значение угла сцепки (θзад). Мобильное устройство 13 ограничивает сигналы θзад и kЗУ по зависимостям (14), (11), (7), (16) и формирует требуемый угол отклонения рулевого колеса водителя по зависимости (19). Кроме того, сравнивая текущий угол рулевого колеса водителя с требуемым значением, мобильное устройство 13 выдает водителю команды (голосовые и/или в виде динамического изображения) на корректировку этого угла. Скоростью движения транспортного средства водитель управляет самостоятельно. Также во время маневрирования возможна корректировка угла θзад.

На фиг. 3 представлен вариант человеко-машинного интерфейса, реализованного посредством мобильного устройства 13 в виде программы «Ассистент». Интерфейс реализован посредством нескольких страниц для настройки и инициализации всей системы, задания требуемого угла сцепки и управления автомобилем по командам от мобильного устройства (на фиг. 3 представлены некоторые из них). Страница 14 демонстрирует процедуру ввода заданного угла сцепки путем перемещения на интерактивном мониторе изображения прицепа. На страницах 15 и 16 показаны процедуры выдачи команд водителю на корректировку положения рулевого колеса и текущее положение прицепа относительно заданного.

1. Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом, включающая: датчик угла сцепки, определяющий угол между продольными осями автомобиля и прицепа; модуль ввода данных; контроллер, содержащий в своем составе регулятор угла сцепки, который формирует закон управления автомобилем с возможностью предотвращения ситуаций, когда желаемое значение угла сцепки превысит угол складывания; человеко-машинный интерфейс, отличающаяся тем, что в системе используется датчик угла поворота рулевого колеса водителя; этот датчик и датчик угла сцепки являются автономными, легкосъемными и имеют беспроводной канал связи для передачи измеренных данных; модуль ввода данных, котроллер и человеко-машинный интерфейс объединены в мобильном устройстве со специальным программным обеспечением, который предназначен для задания параметров системы управления, требуемого угла сцепки, ограничения сигналов, принятия информации от датчиков по беспроводному каналу, их обработке и выдачу команд водителю на управление рулевым колесом, чтобы обеспечить заданное значение угла сцепки.

2. Способ эксплуатации мобильной системы помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом, отличающийся тем, что: монтаж системы на автомобиль производится силами самого водителя и не требует больших затрат из-за отсутствуя связи системы со штатным оборудованием автомобиля; перед целевым использованием системы вводят посредством мобильного устройства параметры системы управления; требуемое по условиям маневрирования значение угла сцепки и коэффициента усиления закона управления, изменяющего скорость переходного процесса, его точность и влияния неконтролируемого возмущающего воздействия; ограничивают заданное значение угла сцепки для устранения складывания системы, коэффициент усиления закона управления и генерируют посредством мобильного устройства команды водителю по управлению рулевым колесом для достижения заданного значения угла сцепки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к рулевому управлению транспортными средствами. Способ управления рулением включает определение, находится ли сельскохозяйственное транспортное средство в состоянии парковки, определение текущей ориентации рулевого устройства, сравнение текущей ориентации рулевого устройства с нейтральной ориентацией гидравлического рулевого устройства.

Изобретение относится к транспортным средствам. Электронный блок управления рулевым актуатором транспортного средства запрограммирован с возможностью поворачивать колесо транспортного средства на первый угол поворота относительно начального положения и поворачивать колесо на второй угол поворота, вычисленный, чтобы уменьшить скручивание шины при определении, что транспортное средство является неподвижным.

Изобретение относится к транспортным средствам. Электронный блок управления рулевым актуатором транспортного средства запрограммирован с возможностью поворачивать колесо транспортного средства на первый угол поворота относительно начального положения и поворачивать колесо на второй угол поворота, вычисленный, чтобы уменьшить скручивание шины при определении, что транспортное средство является неподвижным.

Способ определения расстояния от транспортного средства до объекта содержит этапы, на которых: посылают первый сигнал передачи от системы помощи при парковке задним ходом в течение первого периода подачи сигнала, принимают первый отраженный сигнал в течение первого периода прослушивания, посылают второй сигнал передачи от системы помощи при парковке передним ходом после первого периода прослушивания, принимают второй отраженный сигнал в течение второго периода прослушивания и выполняют вычисления системы помощи при парковке на основании первого и второго отраженных сигналов.

Способ определения расстояния от транспортного средства до объекта содержит этапы, на которых: посылают первый сигнал передачи от системы помощи при парковке задним ходом в течение первого периода подачи сигнала, принимают первый отраженный сигнал в течение первого периода прослушивания, посылают второй сигнал передачи от системы помощи при парковке передним ходом после первого периода прослушивания, принимают второй отраженный сигнал в течение второго периода прослушивания и выполняют вычисления системы помощи при парковке на основании первого и второго отраженных сигналов.

Предложено сельскохозяйственное транспортное средство (1), содержащее управляемые передние и задние колеса (3l, 3r, 4l, 4r) и устройство (9) управления поворотом для управления полюсом (13) поворота колес (3l, 3r, 4l, 4r) на основе информации о направлении движения.

Устройство относится к системам рулевого управления транспортных средств и может быть использовано при конструировании и изготовлении гидравлических рулевых усилителей транспортных средств.

Предложены системы для компенсации эффекта закручивания шин транспортного средства с системами рулевого управления с усилением (варианты). Система содержит электродвигатель, вырабатывающий ток при создании усиления рулевого управления, датчик, способный предоставлять данные о перемещении компонента системы рулевого управления, контроллер.

Группа изобретений относится к вариантам выполнения устройства для предотвращения переворачивания и вариантам выполнения транспортного средства. Устройство образует адаптивное устройство ограничения диапазона рулевого управления, содержащее блок управления и пару противоположных однонаправленных тормозных узлов, установленных на диск определения положения рулевой колонки.

Изобретение относится к вспомогательным электронным системам транспортных средств, а именно к системам автоматической парковки. Способ постановки транспортного средства на стоянку заключается в том, что выполняют калибровку значения скорости колеса транспортного средства на основании измеренной длины снаружи транспортного средства и паркуют транспортное средство на основании откалиброванного значения скорости колеса.

Группа изобретений относится к системе поддержки водителя грузового автопоезда. Тягач грузового автопоезда имеет оптическое измерительное устройство, с помощью которого определяют положение отображаемой на передней, при рассматривании в продольном направлении (х) транспортного средства, торцевой поверхности прицепа/полуприцепа грузового автопоезда измерительной прямой.

Группа изобретений относится к системе и способу видеозахвата задней части транспортного средства. Транспортное средство имеет кабину водителя и простирающийся назад сегмент, который выполнен с возможностью поворота относительно кабины водителя, для видеозахвата задней части простирающегося назад сегмента.

Группа изобретений относится к устройствам, позволяющим легко маневрировать на заднем ходу тягачом, к которому прицеплен прицеп. Автоприцеп (1) оснащен рамой (2) прицепа, главным мостом (3), устройством (4) неподвижной сцепки для его соединения с тягачом (5), вспомогательным мостом (6), подъемными средствами (M, V, 6d) и средствами (6e, 7) ориентации по направлению вспомогательного моста (6) в зависимости от траектории движения назад тягача (5).

Группа изобретений относится к системам помощи водителю и технологиям активной безопасности для транспортных средств, в частности к узлу датчика угла сцепки, который может использоваться вместе с системой помощи при движении задним ходом с прицепом.

Группа изобретений относится к системе помощи при движении задним ходом с прицепом. Система помощи при движении задним ходом с прицепом содержит датчик сцепки, определяющий измеренное значение угла сцепки между транспортным средством и прицепом с дышлом, датчик рулевого управления, модуль ввода и контроллер.

Группа изобретений относится к системам помощи водителю и технологиям активной безопасности для транспортных средств, в частности к системе помощи при движении задним ходом с прицепом.

Изобретение относится к системе помощи при движении задним ходом с прицепом. Система помощи при движении задним ходом с прицепом в транспортном средстве включает в себя контроллер, считываемую метку, прикрепленную к прицепу и хранящую значения параметров прицепа, и устройство считывания.

Группа изобретений относится к системам и способам помощи водителю и системам активной безопасности для транспортных средств. Система для контроля размещения метки на прицепе включает в себя камеру, устройство обработки изображения и внешнее устройство сигнализации, выдающее сигнал обратной связи, указывающий на обнаруживаемое состояние метки в области ее размещения.

Группа изобретений относится к системе помощи водителю транспортного средства с прицепом. Система помощи при размещении метки на прицепе включает в себя камеру, устройство обработки изображения и дисплей.

Группа изобретений относится к системам помощи водителю и системам активной безопасности для транспортных средств, в частности, к системе и способу контроля соединения транспортного средства с прицепом.

Группа изобретений относится к способу и устройству управления движением транспортного средства. Способ осуществляется посредством устройства управления движением.

Группа изобретений относится к способу управления автомобилем с прицепом задним ходом. Мобильная система помощи водителю автомобиля с прицепом при маневрировании задним ходом включает датчик угла сцепки, датчик угла поворота рулевого колеса водителя, модуль ввода данных, контроллер и человекомашинный интерфейс. Датчик угла сцепки определяет угол между продольными осями автомобиля и прицепа. Контроллер содержит в своем составе регулятор угла сцепки, который формирует закон управления автомобилем с возможностью предотвращения ситуаций, когда желаемое значение угла сцепки превысит угол складывания. Датчик угла поворота рулевого колеса водителя и датчик угла сцепки являются автономными, легкосъемными и имеют беспроводной канал связи для передачи измеренных данных. Достигается облегчение управления автомобилем с прицепом при движении назад. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх