具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，半挂车形式的运输车在进行接插件插拔时，需要人为执行，因此，存在一定的安全隐患，且，降低了物流运输的运营效率。基于此，本发明实施例提供的一种牵引车和挂车之间线束接插件自动化插拔系统及车辆，可以缓解上述技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种牵引车和挂车之间线束接插件自动化插拔系统进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种牵引车和挂车之间线束接插件自动化插拔系统，其中，上述插拔系统包括控制单元，以及与控制单元连接的步进电机，还包括用于导出与车辆的第一接插件连接的牵引车线束的导杆管。

为了便于理解，图1示出了一种接插件分离状态的结构示意图，如图1所示，牵引车线束100的一端与第一接插件101连接，牵引车线束100的另一端通过导杆管102的内腔导出，其中，第一接插件101为车辆的牵引车尾部的接插件。

具体实现时，控制单元用于与车辆的自动驾驶域控制器连接，以及接收自动驾驶域控制器发送的控制指令；其中，控制指令携带有相对位置信息，且控制指令为自动驾驶域控制器根据处于挂接状态的车辆的连接轴和挂车底盘上的标定标签计算相对位置信息，并基于相对位置信息生成的指令；控制单元，还用于解析控制指令得到相对位置信息，如果相对位置信息在预设的边界范围内，基于控制指令生成脉冲PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号，并将脉冲PWM信号发送至步进电机；步进电机，用于接收脉冲PWM信号，并驱动导杆管推动第一接插件向车辆的第二接插件进行压合，以实现第一接插件与第二接插件的插拔；其中，第一接插件与第二接插件为自动压合压离插件。

在车辆处于挂接状态，且其牵引车与挂车处于同一直线时，上述标定标签通常设置在与连接轴处于同一水平的挂车底盘上，其中，挂接状态为车辆的牵引车和挂车用上述连接轴进行连接的状态，通常，该连接轴为车辆的固定部件，不随着牵引车和挂车的位置改变而发生位置变化。

在通过自动驾驶域控制器根据连接轴和挂车底盘上的标定标签计算得到相对位置信息时，能够通过该相对位置信息确定车辆处于挂接状态时其牵引车与挂车的中轴线在水平方向和垂直方向的夹角大小，为了便于理解，图2示出了一种车辆中轴线水平方向夹角的示意图，如图2可知，牵引车与挂车的中轴线在水平方向的夹角为a，图3示出了一种车辆中轴线垂直方向夹角的示意图，如图3可知，牵引车与挂车的中轴线在垂直方向的夹角为b，只有中轴线的水平方向的夹角a和垂直方向的夹角b均在内时，才保证第一接插件与第二接插件基本对其，能够进行压合的操作；如图1所示，第二接插件103为固定在挂车头部的接插件，且，上述第一接插件101和第二接插件103为自动压合压离插件，在实际使用时，上述两接插件可选用扁长式的矩形横截面种类，并且，将每个接插件设置成防呆结构。

在本实施例中，可通过相对位置信息与预设的边界范围的大小比较得到上述中轴线的水平方向的夹角a和垂直方向的夹角b是否均在预设夹角范围内，如果相对位置信息不在预设的边界范围内，则表明中轴线的水平方向的夹角a和垂直方向的夹角b至少有一个不在预设夹角范围内，第一接插件与第二接插件不对其；如果相对位置信息在预设的边界范围内，则表明中轴线的水平方向的夹角a和垂直方向的夹角b均在预设夹角范围内，第一接插件与第二接插件基本对其。

如图1所示，上述导杆管呈L型，可将L型导杆管分成竖杆和横杆，其中，牵引车线束通过横杆的内腔导出，在实际使用时，当控制单元解析控制指令得到的相对位置信息在预设的边界范围内，可基于控制指令生成脉冲PWM信号，并将该生成脉冲PWM信号发送至步进电机，上述步进电机701为凸轴电机，在步进电机接收到脉冲PWM信号时，可沿箭头方向运动，步进电机驱动导杆管的竖杆向左移动，从而使得导杆管的横杆推动第一接插件101向车辆的第二接插件103所在位置运动进行压合，由于第一接插件与第二接插件为自动压合压离插件，所以，在第一接插件与第二接插件处于如图1所呈现的分离状态进行压合时，能够实现第一接插件与第二接插件的自动插入。

当第一接插件与第二接插件处于插合状态进行压合拔出时，为了便于说明，图4示出了一种接插件插合状态的结构示意图，如图4所示，在控制单元解析出的相对位置信息小于预设距离阈值时，将基于控制指令生成的脉冲PWM信号发送至步进电机，步进电机同样按照箭头方向运动，以驱动导杆管推动第一接插件向车辆的第二接插件进行压合，由于第一接插件与第二接插件为自动压合压离插件，所以，在第一接插件与第二接插件接收到外界的压力时，第一接插件与第二接插件自动分离，进而实现接插件的自动拔离。

本发明实施例提供的一种牵引车和挂车之间线束接插件自动化插拔系统，其中，该插拔系统包括控制单元，以及与控制单元连接的步进电机，还包括用于导出与车辆的第一接插件连接的牵引车线束的导杆管；通过控制单元与车辆的自动驾驶域控制器连接，以接收自动驾驶域控制器发送的携带有相对位置信息的控制指令，在控制单元解析出控制指令中的相对位置信息在预设的边界范围内，基于控制指令生成脉冲PWM信号，并将脉冲PWM信号发送至步进电机，以使步进电机驱动导杆管推动第一接插件向车辆的第二接插件进行压合，由于上述第一接插件与第二接插件为自动压合压离插件，因此，在将第一接插件与第二接插件进行压合时，能够实现第一接插件与第二接插件的自动插拔，无需人为控制执行，从而可以节省人力成本，提高安全性和运输运营的效率。

上述控制单元作为整插拔系统的中央处理器，可以配置相应的电路系统，以及控制接口等实现上述功能。具体地，可以包括单片机、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、ARM(Advanced RISC Machines，ARM处理器)或其它能够用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载到内存进行储存与执行。同时，也可以包括内置有CPU指令及相关信息的内存、输入/输出单元、电源模组、数字模拟等单元，具体可以根据实际使用情况进行设置，本实施例对此不进行限制。

在实际使用时，还在第二接插件与第一接插件压合的一端粘合有接插件导向套，为了便利理解，图5示出了一种接插件导向套的结构示意图，如图5所示，该接插件导向套500呈喇叭形机械结构，可以用来弥补牵引车和挂车之间的相对角度误差，保证二者不在同一直线上时，线束端接插件依旧可以被推入挂车端接插件，其中，该接插件导向套与第二接插件的粘合方式、材质和粘合方式可根据实际需要进行设置，在此不进行限定。

具体实现时，上述插拔系统还包括与自动驾驶域控制器通讯连接的摄像装置；该摄像装置可用于拍摄包括连接轴和标定标签的拍摄图像，并将拍摄图像发送至自动驾驶域控制器，以使自动驾驶域控制器基于拍摄图像中的连接轴和标定标签计算得到相对位置信息。

通常，可将摄像装置安装在能够拍摄到连接轴和标定标签的位置处，在此不进行限定。在自动驾驶域控制器接收到拍摄图像时，可提取拍摄图像中连接轴的关键点和标定标签的关键点，并获取连接轴的关键点对应的坐标信息和标定标签的关键点对应的坐标信息，基于上述两点的坐标信息能够计算得到这两个关键点之间的相对位置信息，其中，该相对位置信息即为上述控制指令携带的相对位置信息。

如图1所示，插拔系统还包括与穿出导杆管102的内腔的牵引车线束100连接的收卷装置105；该收卷装置用于在导杆管推动第一接插件与第二接插件进行压合时收放牵引车线束。

上述收卷装置105为旋转回形弹簧，使用该收卷装置105可在进行上述压合过程，或者，在车辆运输过程中，牵引车线束的长度可由接插件的相对位置变化而自动伸缩，避免因牵引车线束过短而造成第一接插件与第二接插件无法实现压合，或者，在运输过程中由于牵引车与挂车的中轴线夹角过大，而造成的牵引车线束断开的问题。

如图1所示，为了保证导杆管的稳定性，可将导杆管插入牵引车端线束套筒106的内腔中进行固定，在实际使用时，导杆管可在牵引车端线束套筒106的内腔中随压合过程进行移动，并且，为了固定牵引车端线束套筒还需要使用多个固定支架(未在图1中示出)将固定牵引车端线束套筒进行固定，使得牵引车端线束套筒不随车辆的运动而发生移动。

在本实施例中，为了使得进行压合后的导出杆回到压合前的位置，以便于下次压合使用，如图1所示，可在牵引车端线束套筒与导杆管的竖杆之间粘连弹簧107，为了便于理解，如图6示出了一种接插件压合的结构示意图，在进行压合时由于步进电机推动导杆管向左移动，致使弹簧107处于压缩状态，在步进电机完成脉冲PWM信号的驱动回到压合前的位置时，则在弹簧的弹性作用下，使得导杆管回到图4所在位置，此时，弹簧处于自然状态。对于通过压合第一接插件拔出第二接插件的过程中，弹簧的状态变化和作用同上，在此不进行赘述。

在实际使用时，上述插拔系统还包括下拉电阻，下拉电阻与第二接插件的插件口连接；控制单元，还用于在第一接插件插入插件口时生成低电平信号，并将低电平信号发送至自动驾驶域控制器，以使自动驾驶域控制器根据低电平信号判断第一接插件和第二接插件为插接状态。

为了便于理解，图7示出了一种插拔系统电气部分示意图，如图7所示，控制单元700与步进电机701、自动驾驶域控制器702，以及通过牵引车线束100与第一接插件101的其中一个插件口连接，第一接插件101的另一个插件口与地连接，上述下拉电阻R与第二接插件103的插件口连接；当第一接插件插入第二接插件的插件口时，下拉电阻的一端连接控制单元700，另一端接地，此时，控制单元生成低电平信号，并将低电平信号发送至自动驾驶域控制器，以使自动驾驶域控制器根据低电平信号判断第一接插件和第二接插件为插接状态。若第一接插件和第二接插件未插合则控制单元生成高电平信号，并将高电平信号发送至自动驾驶域控制器，以使自动驾驶域控制器根据高电平信号判断第一接插件和第二接插件为分离状态。

本发明实施例还提供了一种车辆，图8示出了一种车辆的结构示意图，如图8所示，该车辆配置有上述的牵引车和挂车之间线束接插件自动化插拔系统800和自动驾驶域控制器702，自动驾驶域控制器702用于根据处于挂接状态的车辆的连接轴和挂车底盘上的标定标签计算相对位置信息，根据相对位置信息生成控制指令。

本发明实施例提供的车辆，与上述实施例提供的牵引车和挂车之间线束接插件自动化插拔系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的车辆的具体工作过程，可以参考前述牵引车和挂车之间线束接插件自动化插拔系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。