專利名稱：用于車輛的反射鏡自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)根據(jù)預(yù)定條件被控制的車輛的反射鏡進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)與方法。特別地，本發(fā)明涉及為車輛中的使用者提供例如可根據(jù)變化的道路狀況(如道路彎曲或斜坡)以及行進(jìn)中的交通狀況(如超車)而調(diào)整的有用的后向視野。
背景技術(shù)：
后視鏡是道路車輛中的有用裝置，其使得駕駛員無(wú)需將頭從車輛行駛的前向方向轉(zhuǎn)開，就能觀察車輛后面的部分景物。這樣的裝置是眾所周知的，并在領(lǐng)有執(zhí)照的道路車輛中得到廣泛使用，其通過(guò)使得使用者總是能將前向景物保持在大致主要的視野中，而只是將注意力的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到來(lái)自一個(gè)或多個(gè)后視鏡的后向景物，從而改善了道路安全。因此，如果車輛前面的交通或道路狀況發(fā)生改變，駕駛員可考慮到車輛后面發(fā)生的情況，而無(wú)需將寶貴的時(shí)間用于轉(zhuǎn)頭，從而不會(huì)忽略在該車輛前面繼續(xù)發(fā)展的情況。
在陸地車輛(如小汽車、載重汽車、卡車等)中，通常將外部反射鏡安裝在車輛的右側(cè)和左側(cè)上，并將另一個(gè)反射鏡安裝在車輛的內(nèi)部，并且這些反射鏡是成角度的，以從不同的有利位置為駕駛員提供景物的后向視野。平面鏡可提供沒(méi)有失真的圖像，但已經(jīng)被具有適度曲率的凸鏡大量取代，這些凸鏡可提供相對(duì)較寬闊的視野，而失真程度卻不大。通常，駕駛員側(cè)的后視鏡為使用者提供大約15°的視野，而乘員側(cè)的反射鏡提供的視野則小得多，安裝在內(nèi)部中央的后視鏡通常提供約15°-20°的視野。從而每個(gè)后視鏡僅提供全部后視景物中的一部分視野，而且即使將這些視野結(jié)合在一起，也仍然有部分景物遺漏，通常稱之為“盲點(diǎn)”。盡管反射鏡的曲率越大則提供的視野越寬，但這是以相當(dāng)大的失真為代價(jià)的，其中極大地減小了細(xì)節(jié)和景深感覺。理想情形下，只有從駕駛員位置看到180°全視野才能使駕駛員完全注意到車輛駕駛員后面的交通和道路情況。然而，在沿平直方向行駛時(shí)，后視鏡的通常組合對(duì)周期性地檢查車輛后面的道路/交通情況的狀態(tài)來(lái)說(shuō)一般是足夠的。
車輛進(jìn)入彎道、斜坡或傾斜路面時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。盡管反射鏡相對(duì)于車輛和駕駛員的角度布置保持不變，但車輛后面的道路不再處于與平直行駛時(shí)相同的相對(duì)位置。因此，可通過(guò)后視鏡觀察到的景物部分相對(duì)于車輛緊后面的道路發(fā)生偏置，從而對(duì)駕駛員而言產(chǎn)生了盲點(diǎn)，因而駕駛員需要轉(zhuǎn)動(dòng)他的/她的頭來(lái)檢查這一部分景物。對(duì)拖掛卡車和公共汽車來(lái)說(shuō)，車輛的彎折進(jìn)一步限制了由外部反射鏡提供的視線。從而，經(jīng)常在車輛轉(zhuǎn)彎而駕駛員看不到其它車輛、自行車或行人(因?yàn)槠渌囕v、自行車或行人此時(shí)處于盲點(diǎn))時(shí)，發(fā)生事故。
當(dāng)駕駛員希望超過(guò)在前面行駛的另一車輛或只是改換車道時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)類似的問(wèn)題。內(nèi)部后視鏡只提供直接向后看的景物，而每個(gè)側(cè)視鏡傾向于捕捉成角度看的后側(cè)景物。經(jīng)常發(fā)生這樣的情形，即其它車輛可能要超過(guò)本車輛，并相對(duì)于本車輛位于在側(cè)視鏡視野之前但仍然在駕駛員位置之后的相對(duì)位置處。在這一位置，駕駛員不能看到正超車的車輛，而且如果他/她試圖超過(guò)另一車輛，就會(huì)發(fā)生碰撞。因此，作為一種預(yù)防措施，許多駕駛員在超車前轉(zhuǎn)動(dòng)他們的頭部以檢查在他們希望超車的那一側(cè)上的全部視野。然而，這意味著駕駛員在一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有注視前向方向，而這本身如已經(jīng)討論的那樣將是危險(xiǎn)的。
從而，反射鏡提供的部分視野導(dǎo)致盲點(diǎn)，如果忽略這些盲點(diǎn)將導(dǎo)致事故，而且另一方面，如果駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)他的/或她的頭部以檢查與盲點(diǎn)對(duì)應(yīng)的道路部分，這也可導(dǎo)致事故。
已知這樣的系統(tǒng)，其中在彎道內(nèi)側(cè)上的外部側(cè)視鏡自身自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)，以與大型拖車在彎道內(nèi)的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)相一致，從而保持了相對(duì)于車輛整個(gè)長(zhǎng)度的可視區(qū)域。例如，在US 3,761,164中，用于卡車等的反射鏡組件機(jī)械地連接到方向盤上，并根據(jù)方向盤的運(yùn)動(dòng)而被致動(dòng)，從而反射鏡根據(jù)方向盤的位置而自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到不同的位置。
在US 5,719,713中，側(cè)視鏡的自動(dòng)跟蹤和控制系統(tǒng)使得鉸接車輛(如牽引拖車)的駕駛員在倒車的整個(gè)轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，保持與拖車側(cè)面和后部的視覺接觸。利用超聲波傳感器確定牽引車和拖車之間在距離上的轉(zhuǎn)彎差異，而且在牽引車和拖車之間的角度改變時(shí)，就獲得一個(gè)使反射鏡跟蹤內(nèi)側(cè)彎道的信號(hào)。在US 5,306,953和US 5,132,851中公開了類似的基于超聲波傳感器的系統(tǒng)。US 5,719,713也公開了在牽引車和拖車上安裝磁場(chǎng)傳感器，并通過(guò)來(lái)自這兩個(gè)傳感器的信號(hào)的差異獲得使車輛繞其垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)。然而，兩個(gè)傳感器都受到地球磁場(chǎng)以及車輛中大多數(shù)電子操作器件產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響。
在US 6,390,631中，公開了一種用于在具有拖車的機(jī)動(dòng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)對(duì)外部后視鏡進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于用來(lái)對(duì)車輛繞垂直軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行探測(cè)的陀螺型傳感器，并且用于使得外部反射鏡能夠?qū)?yīng)于車輛繞其垂直軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤。
這里結(jié)合上述參考文獻(xiàn)的全文。
飛行器也經(jīng)常配置有后視鏡，在大型飛行器上，這些后視鏡用于滑跑，而在小型飛行器(包括軍用飛機(jī))上，后視鏡有時(shí)用在飛行中。海船有時(shí)也配置有后視鏡。在所有這些將反射鏡固定安裝在車輛上的情形中，在車輛繞任何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反射鏡覆蓋的視野通常是不令人滿意的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于車輛的反射鏡自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，提供了一種用于車輛的反射鏡位置自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)可移動(dòng)地安裝在所述車輛上的反射鏡；轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，其可安裝在所述車輛上并適于對(duì)所述車輛繞至少兩個(gè)正交軸線的旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸入信號(hào)；控制單元，其操作地連接到所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器上，并適于對(duì)所述輸入信號(hào)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸出信號(hào)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其操作地連接在所述控制單元上，并連接到所述或每個(gè)所述至少一個(gè)反射鏡上，用于對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少兩個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)。
所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器適于對(duì)所述車輛的偏轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)、或?qū)λ鲕囕v的偏轉(zhuǎn)和滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)、或?qū)λ鲕囕v的滾轉(zhuǎn)或俯仰旋轉(zhuǎn)、或?qū)嶋H上對(duì)所述車輛的所有三個(gè)偏轉(zhuǎn)、俯仰和滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)，而產(chǎn)生輸入信號(hào)。所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器包括提供所述車輛繞至少兩個(gè)、且優(yōu)選為三個(gè)正交軸線的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的任何合適裝置。例如，所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器可以是例如基于陀螺儀的，并包括機(jī)械陀螺儀、激光陀螺儀和光學(xué)陀螺儀中的任何一種。可替換地，該轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器包括能對(duì)所述車輛在所述至少兩個(gè)軸線上的加速度進(jìn)行測(cè)量的加速度計(jì)裝置，其連接到能對(duì)所述車輛在所述至少兩個(gè)軸線上的旋轉(zhuǎn)速率進(jìn)行測(cè)量的角速率傳感器裝置上。這種加速度計(jì)裝置能對(duì)所述車輛在包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線上的加速度進(jìn)行測(cè)量，而且所述角速率傳感器能對(duì)所述車輛在包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線上的角速率進(jìn)行測(cè)量。這一裝置還包括處理裝置，該處理裝置用于對(duì)由所述角速率傳感器提供的關(guān)于每一軸線的角速率進(jìn)行積分，從而提供關(guān)于每一軸線的原始角度，而且用于根據(jù)所述加速度計(jì)裝置提供的加速度測(cè)量推導(dǎo)出關(guān)于每一軸線的傾斜角，并用于在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)，迫使所述原始角與每一軸線的所述傾斜角匹配。這種處理裝置可包括在所述控制單元內(nèi)，或可替換地，由數(shù)字信號(hào)處理器構(gòu)成。
通常，為每一后視鏡提供單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且每一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)適于使相應(yīng)的反射鏡至少繞所述至少兩個(gè)軸線、且優(yōu)選為繞包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常包括用于使相應(yīng)的反射鏡繞所述兩個(gè)或三個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)的電機(jī)裝置。
所述控制單元通常包括微處理器單元，而且該控制單元適于根據(jù)預(yù)定條件而提供所述輸出信號(hào)。通常，所述控制單元向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，從而所述驅(qū)動(dòng)裝置使所述相應(yīng)的反射鏡分別繞每一所述軸線在與所述車輛繞每一所述軸線的旋轉(zhuǎn)相反的方向上旋轉(zhuǎn)。可選地，所述控制單元適于向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為該車輛的駕駛員提供最佳的視野。
所述控制單元適于向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡偏轉(zhuǎn)到這樣的位置，該位置在所述車輛沿彎曲道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野?？蛇x地，所述控制單元適于在所述車輛沿曲率大致恒定的彎曲道路行駛時(shí)，將所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的偏轉(zhuǎn)角保持為大致恒定。
所述控制單元適于向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡俯仰到這樣的位置，該位置在所述車輛沿斜坡道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野?？蛇x地，所述控制單元適于在所述車輛沿梯度大致恒定的斜坡道路上行駛時(shí)，將所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的俯仰角保持為大致恒定。通常，所述相對(duì)于所述車輛恒定的俯仰角與所述至少一個(gè)反射鏡在其默認(rèn)位置處的俯仰角大致相似，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
所述控制單元適于向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡滾轉(zhuǎn)到這樣的位置，該位置在所述車輛沿傾斜道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。可選地，所述控制單元適于在所述車輛沿梯度大致恒定的傾斜道路行駛時(shí)，將所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的滾轉(zhuǎn)角保持為大致恒定?？蛇x地，所述相對(duì)于所述車輛恒定的滾轉(zhuǎn)角與所述至少一個(gè)反射鏡在其默認(rèn)位置處的滾轉(zhuǎn)角大致相似，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括操作地連接到所述控制單元上的界面單元。所述界面單元可選地設(shè)置成用于指示所述控制單元向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。此外，所述界面單元可進(jìn)一步適于為多個(gè)使用者設(shè)置并存儲(chǔ)所述默認(rèn)位置。所述界面單元還可適于使得使用者能夠選擇性地啟動(dòng)或停用所述系統(tǒng)?？蛇x地，在使用者停用所述系統(tǒng)時(shí)，所述界面單元可適于指示所述控制單元向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于在所述系統(tǒng)停用時(shí)使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
可選地，所述控制單元可進(jìn)一步適于對(duì)預(yù)定輸入作出響應(yīng)而選擇性地提供輸出信號(hào)，其中所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，而使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少一個(gè)所述軸線擺動(dòng)通過(guò)預(yù)定的角路徑。所述角路徑通常向至少一個(gè)反射鏡提供偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，并例如對(duì)超車操作(maneuver)或?qū)H是換道而言是有用的。所述角路徑還能同時(shí)或順次地提供繞三個(gè)正交軸線的俯仰或滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)、或?qū)嶋H上任何組合。優(yōu)選地，所述角路徑設(shè)置成通過(guò)相應(yīng)的所述反射鏡向所述車輛的駕駛員提供被有效擴(kuò)大了的視野的視覺掃描。該路徑通常包括相應(yīng)的所述反射鏡向著所述車輛的向內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及遠(yuǎn)離所述車輛的向外旋轉(zhuǎn)。
可以以任何合適的方式，如通過(guò)操作地連接到所述控制單元上的界面單元，或通過(guò)操作地連接到所述控制單元上的指示器電路提供所述預(yù)定輸入。
通常，所述系統(tǒng)與安裝在所述車輛內(nèi)部的第一后視鏡、安裝在所述車輛外部右側(cè)上的第二后視鏡、以及安裝在所述車輛外部左側(cè)上的第三后視鏡結(jié)合在一起使用，并包括這些后視鏡。
在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例的系統(tǒng)類似地并經(jīng)適當(dāng)改變后提供一種用于車輛的反射鏡自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，但該系統(tǒng)涉及單個(gè)反射鏡并可容納在合適的殼體內(nèi)，使得所述單獨(dú)的獨(dú)立系統(tǒng)能安裝在車輛上每個(gè)反射鏡位置處。本實(shí)施例具有針對(duì)現(xiàn)有車輛而改型的潛力。
本發(fā)明的第三實(shí)施例涉及一種獨(dú)立的用于車輛的反射鏡自動(dòng)擺動(dòng)系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)可移動(dòng)地安裝在所述車輛上的反射鏡；適于對(duì)預(yù)定輸入信號(hào)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸出信號(hào)的控制單元；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其操作地連接在所述控制單元上，并連接至所述或每個(gè)所述至少一個(gè)反射鏡，用于對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，沿預(yù)定的角路徑使所述或每個(gè)所述至少一個(gè)反射鏡繞所述至少一個(gè)軸線擺動(dòng)。
所述角路徑通常向所述至少一個(gè)反射鏡提供偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，并對(duì)例如超車操作或僅是換道而言是有用的。所述角路徑還能同時(shí)或順次地提供繞三個(gè)正交軸線的俯仰或滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)、或?qū)嶋H上任何的組合。優(yōu)選地，所述角路徑設(shè)置成通過(guò)相應(yīng)的所述反射鏡向所述車輛的駕駛員提供被有效擴(kuò)大了的視野的視覺掃描。該路徑通常包括相應(yīng)的所述反射鏡向著所述車輛的向內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及遠(yuǎn)離所述車輛的向外旋轉(zhuǎn)。
所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于使相應(yīng)的所述反射鏡繞所述至少一個(gè)所述軸線旋轉(zhuǎn)的電機(jī)裝置。
所述控制單元包括微處理器單元，而且可以以任何合適的方式，例如，包括通過(guò)操作地連接到所述控制單元上的界面單元，或通過(guò)操作地連接到所述控制單元上的指示器電路提供所述預(yù)定輸入。所述界面單元可適于使得使用者能夠選擇性地啟動(dòng)或停用所述系統(tǒng)。在停用所述系統(tǒng)時(shí)，所述界面單元可適于指示所述控制單元向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于在所述系統(tǒng)停用時(shí)使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
通常，所述系統(tǒng)與安裝在所述車輛內(nèi)部的第一后視鏡、安裝在所述車輛外部右側(cè)上的第二后視鏡、以及安裝在所述車輛外部左側(cè)上的第三后視鏡結(jié)合在一起使用，并包括這些后視鏡。
在第四實(shí)施例中，提供一種與第二實(shí)施例系統(tǒng)類似的并經(jīng)適當(dāng)改變后的用于車輛的反射鏡自動(dòng)擺動(dòng)系統(tǒng)，但該系統(tǒng)涉及單個(gè)反射鏡并可容納在合適的殼體內(nèi)，使得所述單獨(dú)的獨(dú)立系統(tǒng)能安裝在車輛上的每個(gè)反射鏡位置處。本實(shí)施例具有針對(duì)現(xiàn)有車輛而改型的潛力。
本發(fā)明還涉及一種用于車輛的反射鏡位置自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其包括提供至少一個(gè)可移動(dòng)地安裝到所述車輛上的反射鏡；對(duì)所述車輛繞至少兩個(gè)正交軸線的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)所述旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸入信號(hào)；對(duì)所述輸入信號(hào)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸出信號(hào)；對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)而使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少兩個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)。
對(duì)所述車輛的偏轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)、或?qū)λ鲕囕v的偏轉(zhuǎn)和滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)、或?qū)λ鲕囕v的滾轉(zhuǎn)或俯仰旋轉(zhuǎn)、或?qū)嶋H上對(duì)所述車輛的所有三個(gè)偏轉(zhuǎn)、俯仰和滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)，而產(chǎn)生輸入信號(hào)。
可以以任何合適的方式，例如通過(guò)合適的陀螺儀(如機(jī)械陀螺儀、激光陀螺儀和光學(xué)陀螺儀中的任何一種)對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)。可替換地，可通過(guò)能對(duì)所述車輛在所述至少兩個(gè)軸線上的加速度進(jìn)行測(cè)量的加速度計(jì)裝置對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)，該加速度計(jì)裝置連接到能對(duì)所述車輛在所述至少兩個(gè)軸線上的旋轉(zhuǎn)速率進(jìn)行測(cè)量的角速率傳感器裝置上。這種加速度計(jì)裝置對(duì)所述車輛在包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線上的加速度進(jìn)行測(cè)量。所述角速率傳感器對(duì)所述車輛在包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線上的角速率進(jìn)行測(cè)量。該方法還包括以下步驟對(duì)由所述角速率傳感器提供的關(guān)于每一軸線的角速率進(jìn)行積分，從而提供關(guān)于每一軸線的原始角度，而且從所述加速度計(jì)裝置提供的加速度測(cè)量結(jié)果中推導(dǎo)出關(guān)于每一軸線的傾斜角，并在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)，迫使所述原始角與每一軸線的所述傾斜角匹配。
該方法可選地包括使所述或每個(gè)反射鏡繞包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)的步驟。
根據(jù)預(yù)定的條件而提供所述輸出信號(hào)。例如，對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使每個(gè)反射鏡繞每個(gè)所述軸線在與所述車輛繞每個(gè)相應(yīng)的所述軸線的旋轉(zhuǎn)相反的方向上旋轉(zhuǎn)。可選地，所述輸出信號(hào)用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
可選地，對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使至少一個(gè)反射鏡偏轉(zhuǎn)到這樣的位置，該位置在所述車輛沿彎曲道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。在所述車輛沿曲率大致恒定的彎曲道路行駛時(shí)，所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的偏轉(zhuǎn)角被保持為大致恒定。
可選地，對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使至少一個(gè)反射鏡俯仰到這樣的位置，該位置在所述車輛沿斜坡道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。在所述車輛沿梯度大致恒定的斜坡道路行駛時(shí)，所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的俯仰角被保持為大致恒定。所述相對(duì)于所述車輛恒定的俯仰角可與所述至少一個(gè)反射鏡在其默認(rèn)位置處的俯仰角大致相似，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
可選地，對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使至少一個(gè)反射鏡滾轉(zhuǎn)到這樣的位置，該位置在所述車輛沿傾斜道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。在所述車輛沿梯度大致恒定的傾斜道路行駛時(shí)，所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的滾轉(zhuǎn)角被保持為大致恒定。所述相對(duì)于所述車輛恒定的滾轉(zhuǎn)角可與所述至少一個(gè)反射鏡在其默認(rèn)位置處的滾轉(zhuǎn)角大致相似，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
所述方法還可包括以下步驟提供用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置的輸出信號(hào)，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
所述方法還可包括為多個(gè)使用者設(shè)置并存儲(chǔ)所述默認(rèn)位置的步驟。
所述方法還可包括對(duì)預(yù)定輸入作出響應(yīng)而選擇性地提供輸出信號(hào)，其中對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少一個(gè)所述軸線擺動(dòng)通過(guò)預(yù)定的角路徑。盡管可提供滾轉(zhuǎn)或俯仰旋轉(zhuǎn)，或這些旋轉(zhuǎn)的任何同時(shí)或順序的組合，所述角路徑優(yōu)選為向所述至少一個(gè)反射鏡提供偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述角路徑通過(guò)相應(yīng)的所述反射鏡向所述車輛的駕駛員提供被有效擴(kuò)大了的視野的視覺掃描。通常，所述角路徑包括相應(yīng)的所述反射鏡向著所述車輛的向內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及遠(yuǎn)離所述車輛的向外旋轉(zhuǎn)。
可以以任何合適的方式，例如通過(guò)操作地連接到所述控制單元上的界面單元，或通過(guò)操作地連接到所述控制單元上的指示器電路提供所述預(yù)定輸入。
本發(fā)明還涉及用于車輛的反射鏡自動(dòng)擺動(dòng)方法，其包括至少一個(gè)反射鏡可移動(dòng)地安裝到所述車輛上；
對(duì)預(yù)定的輸入信號(hào)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸出信號(hào)；對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少一個(gè)軸線擺動(dòng)通過(guò)預(yù)定的角路徑。
盡管可提供滾轉(zhuǎn)或俯仰旋轉(zhuǎn)，或這些旋轉(zhuǎn)的任何同時(shí)或順序的組合，所述角路徑優(yōu)選為所述至少一個(gè)反射鏡提供偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述角路徑通過(guò)相應(yīng)的所述反射鏡向所述車輛的駕駛員提供被有效擴(kuò)大了的視野的視覺掃描。通常，所述角路徑包括相應(yīng)的所述反射鏡向著所述車輛的向內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及遠(yuǎn)離所述車輛的向外旋轉(zhuǎn)。
可以以任何合適的方式，例如通過(guò)操作地連接到所述控制單元上的界面單元，或通過(guò)操作地連接到所述控制單元上的指示器電路提供所述預(yù)定輸入。
所述方法還可包括以下步驟，在所述擺動(dòng)停止時(shí)，向操作地連接到所述至少一個(gè)反射鏡的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。


為了理解本發(fā)明，并了解如何在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，將參考附圖通過(guò)非限定性示例的方式對(duì)實(shí)施例進(jìn)行描述，在這些附圖中，圖1為用來(lái)定義示例性車輛的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)軸系的立體圖；圖2示意性表示本發(fā)明第一實(shí)施例的部件；圖3以平面圖示意性表示沿直線道路行駛的各個(gè)車輛的相對(duì)位置；圖4示意性表示圖3中的車輛在彎道上行駛時(shí)的相對(duì)位置，以及由靜止反射鏡為其中一輛車提供的視野；圖5示意性表示圖4中車輛的相對(duì)位置，以及對(duì)由圖2的實(shí)施例提供的視野進(jìn)行的調(diào)節(jié)；圖6以側(cè)視圖示意性表示沿直線道路行駛的各個(gè)車輛的相對(duì)位置；圖7示意性表示圖6中的車輛相對(duì)于斜坡行駛時(shí)的相對(duì)位置，以及由靜止反射鏡為其中一輛車提供的視野；
圖8示意性表示圖7中車輛的相對(duì)位置，以及對(duì)由圖2的實(shí)施例提供的視野進(jìn)行的調(diào)節(jié)；圖9以后視圖示意性表示沿平路行駛的車輛的位置；圖10示意性表示圖9中的車輛沿傾斜道路行駛時(shí)的位置，以及由靜止反射鏡為輛車提供的視野；圖11示意性表示圖10中的車輛的位置，以及對(duì)由圖2的實(shí)施例提供的視野進(jìn)行的調(diào)節(jié)；圖12示意性表示本發(fā)明第二實(shí)施例的部件；圖13以平面圖示意性表示沿直線道路行駛的各個(gè)車輛的相對(duì)位置；圖14示意性表示圖13中的車輛的相對(duì)位置，以及對(duì)由圖2的實(shí)施例的掃描特征提供的視野進(jìn)行的調(diào)節(jié)；圖15示意性表示本發(fā)明第三實(shí)施例的部件；圖16示意性表示本發(fā)明第四實(shí)施例的部件。
具體實(shí)施例方式
圖1表示典型的直角坐標(biāo)軸系，可相對(duì)于該直角坐標(biāo)軸系方便地描述車輛10的運(yùn)動(dòng)。縱向方向(x方向)定義為車輛的大致向前的方向，橫向方向(y方向)定義為車輛的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。第三方向與其它兩個(gè)方向正交，并沿著z軸，通常被稱為垂直軸線。車輛能繞這些軸線中的任一軸線或這些軸線的組合進(jìn)行旋轉(zhuǎn)繞x軸的滾轉(zhuǎn)p；繞y軸的俯仰r；以及繞z軸的偏轉(zhuǎn)q。
車輛的運(yùn)動(dòng)通常包括沿一個(gè)或多個(gè)軸線的平動(dòng)與繞一個(gè)或多個(gè)軸線的旋轉(zhuǎn)中的一種或其組合。在陸地車輛中，旋轉(zhuǎn)主要包括車輛轉(zhuǎn)入彎道時(shí)的偏轉(zhuǎn)、車輛進(jìn)入斜坡時(shí)的俯仰、以及沿傾斜路面行駛時(shí)的滾轉(zhuǎn)。在一些水面車輛(如氣墊車)和全地形車輛的運(yùn)動(dòng)中，滾轉(zhuǎn)也占了大部分，對(duì)航海車輛來(lái)說(shuō)也是如此。對(duì)飛行器來(lái)說(shuō)，所有的三種運(yùn)動(dòng)都是重要的。
參考圖2，整體由100指代的系統(tǒng)的第一實(shí)施例包括轉(zhuǎn)彎傳感器50、控制單元60、以及反射鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或其它驅(qū)動(dòng)裝置70，該系統(tǒng)的第一實(shí)施例涉及對(duì)車輛在俯仰、滾轉(zhuǎn)和/或偏轉(zhuǎn)方面的姿態(tài)變化作出響應(yīng)，而為車輛的一個(gè)或多個(gè)反射鏡的位置提供自動(dòng)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)100的各個(gè)電驅(qū)動(dòng)部件電連接到車輛的電源(未示出)上，并可選地還包括備用電源如電池，從而如果來(lái)自車輛的電源中斷，則保存特別是控制單元60內(nèi)的數(shù)據(jù)。
通常，根據(jù)本發(fā)明的車輛10包括三個(gè)可運(yùn)動(dòng)地安裝在車輛上的反射鏡左側(cè)或駕駛員側(cè)反射鏡82、右側(cè)或乘員側(cè)反射鏡86，以及安裝在內(nèi)部的中間反射鏡84。
針對(duì)陸地車輛10(如小汽車、廂式車、卡車、公共汽車、鉸接式車輛(如牽引車、牽引車拖車))對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行描述。然而，本實(shí)施例也適于其它的陸地車輛，如摩托車、坦克和其它軍用車輛；航海車輛；混合型動(dòng)力車輛，如氣墊車；以及作了必要改型后的空中探測(cè)器。
在本實(shí)施例中，反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70通常分為調(diào)節(jié)裝置形式且這里分別用70a、70b、70c表示，從而分別為每個(gè)反射鏡82、84、86提供一個(gè)所述調(diào)節(jié)裝置。在右舵汽車中，駕駛員側(cè)反射鏡82在右邊，而乘員側(cè)反射鏡86在左邊。在一些車輛中，可將中間反射鏡安裝在外面。在其它實(shí)施例中，可為車輛提供僅僅一個(gè)或兩個(gè)或多于三個(gè)的后視鏡，并且至少一個(gè)所述后視鏡操作地連接到專用的反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70上。從而，盡管優(yōu)選地安裝在車輛10上的所有后視鏡都可通過(guò)相應(yīng)的反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70調(diào)節(jié)，但對(duì)于一些反射鏡也可以是靜止安裝的。
參考圖2，每個(gè)反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c都包括合適的致動(dòng)器，通常為一個(gè)或一組電機(jī)，這些電機(jī)分別操作地連接到相應(yīng)的反射鏡82、84、86上。在任一情形下，用于每個(gè)反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置的這些致動(dòng)器能對(duì)控制單元60提供的合適信號(hào)作出響應(yīng)，而使反射鏡繞x軸和/或y軸和/或z軸進(jìn)行獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)?？蛇x地，這些致動(dòng)器可為步進(jìn)電機(jī)、或可替換地采用直流電機(jī)，該直流電機(jī)在直流電壓被切斷時(shí)，通常與合適的減速齒輪一起維持一保持轉(zhuǎn)矩。
轉(zhuǎn)彎傳感器50構(gòu)造成確定車輛的旋轉(zhuǎn)角分量p、q、r分別相對(duì)于車輛的相應(yīng)參考數(shù)據(jù)的變化，并將這些變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)信號(hào)輸入到控制單元60中?？刂茊卧?0然后在這些輸入信號(hào)的基礎(chǔ)上，提供傳輸至各反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c的輸出信號(hào)，以分別調(diào)節(jié)各反射鏡82、84、86相對(duì)于車輛10的x、y、z軸中的一個(gè)或多個(gè)的角度，從而為駕駛員提供最佳的光學(xué)視野。
當(dāng)車輛是水平的并在沿x軸的方向上行駛(即在與車輛的縱向軸線一致的方向上)時(shí)，而且當(dāng)滾轉(zhuǎn)、俯仰或偏轉(zhuǎn)為零時(shí)，通常將上述參考數(shù)據(jù)設(shè)為零。在這樣的狀況下，如以下將要進(jìn)一步描述的那樣，反射鏡82、84、86被設(shè)置在這里稱之為反射鏡的默認(rèn)位置的位置處，從而為駕駛員提供最佳的視野。
圖3至圖5表示在繞z軸偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)100的操作，此時(shí)車輛不繞其它兩個(gè)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖3表示沿平直車道11行駛的車輛10，在其正后面尾隨有另一車輛20，且在右邊的車道12上尾隨有第二車輛30。反射鏡82、84、86設(shè)置在默認(rèn)位置上，從而提供了車輛10后面的合理視野，使得中間反射鏡84捕捉尾隨車輛20，而右邊的反射鏡86捕捉在右邊車道上的尾隨車輛30。
如圖4所示，當(dāng)車輛10在彎道21內(nèi)轉(zhuǎn)彎時(shí)，如果反射鏡相對(duì)于車輛10的位置保持靜止(即處于默認(rèn)位置)，那么右邊反射鏡86提供的視野就完全遺漏了右邊車道22上的尾隨車輛30。
參考圖5，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)車輛10轉(zhuǎn)入彎道21時(shí)，車輛10發(fā)生繞z軸的偏轉(zhuǎn)q，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)，并將相應(yīng)的輸入信號(hào)發(fā)送至控制單元60。控制單元60隨之向反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70c提供適當(dāng)?shù)妮敵隹刂菩盘?hào)，以致動(dòng)右側(cè)反射鏡86，并使之繞z軸旋轉(zhuǎn)，從而使視野偏移一個(gè)角度α1，因而對(duì)車輛10由于車道21的曲率而發(fā)生的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。這一過(guò)程使得在右邊車道22上的尾隨車輛30再次落入到右邊反射鏡86的視野中。因此，反射鏡86的轉(zhuǎn)動(dòng)角α1取決于車道21的曲率半徑R，或者更確切地說(shuō)，取決于車輛10所采取的彎道的曲率；曲率越大，反射鏡86就繞z軸旋轉(zhuǎn)地越多。類似地，控制單元60還提供合適的輸出信號(hào)，以操作中間反射鏡84，該中間反射鏡84也偏移了一個(gè)角度α2，從而提供了尾隨車輛20的更加中間的視野?？刂茊卧?0還能向左側(cè)反射鏡82提供合適的輸出信號(hào)，也能操作該左側(cè)反射鏡82繞z軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α3。因此在車輛10沿車道21行駛的過(guò)程中，隨著車輛10繞其z軸實(shí)際旋轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)角q，反射鏡82、84、86也相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)，從而為駕駛員維持了與轉(zhuǎn)動(dòng)開始之前一樣的相對(duì)視角。
如果車輛一直沿曲率大致恒定的道路行駛，那么當(dāng)車輛在沿這一道路行駛的過(guò)程中持續(xù)地繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，車輛10相對(duì)于其局部坐標(biāo)系x、y、z的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)際上為零，從而反射鏡通常保持鎖定在圖5中示出的位置內(nèi)。然而，如果車輛采取的道路的曲率發(fā)生變化(可包括從正曲率到負(fù)曲率的變化，例如沿蜿蜒的道路行駛時(shí))，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50將再次感測(cè)到車輛相對(duì)于z軸的姿態(tài)變化。合適的信號(hào)再次被傳送到反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c，從而以合適的方式分別改變反射鏡82、84、86繞z軸的旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，在車輛返回到直線道路時(shí)，反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c一旦接收到來(lái)自控制單元60的適當(dāng)輸出信號(hào)，就致動(dòng)反射鏡，從而使每個(gè)反射鏡返回到其默認(rèn)位置。
圖6至圖8表示繞y軸俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)100的操作，此時(shí)車輛不繞其它兩個(gè)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖6表示沿平路車道25行駛的車輛10，其正后方尾隨有另一車輛20。中間反射鏡84以及側(cè)反射鏡(未示出)設(shè)置在默認(rèn)位置，以提供車輛10后面的合理視野，使得至少中間反射鏡84捕捉尾隨車輛20的主體，特別是尾隨車輛20的前風(fēng)檔玻璃，而且還優(yōu)選地是該尾隨車輛20的指示燈。
如圖7所示，車輛10轉(zhuǎn)入向上的斜坡26時(shí)，如果反射鏡相對(duì)于車輛10的位置保持靜止(即處于默認(rèn)位置)，那么中間反射鏡84以及其它反射鏡提供的視野相對(duì)于尾隨車輛20向下偏移，而且取決于斜坡26的梯度以及兩個(gè)車輛之間的距離，這可能會(huì)完全遺漏尾隨車輛20。
參考圖8，根據(jù)本發(fā)明，在車輛10轉(zhuǎn)入斜坡26時(shí)，車輛10發(fā)生繞y軸的俯仰r，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50檢測(cè)到該俯仰，且相應(yīng)的輸入信號(hào)被傳送至控制單元60。控制單元60隨之向反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70b提供適當(dāng)?shù)男盘?hào)，以致動(dòng)中間反射鏡84并使之繞y軸旋轉(zhuǎn)從而將視野偏移一個(gè)角度β，從而對(duì)車輛10由于從車道25到斜坡26的曲率變化而發(fā)生的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。這一過(guò)程使得尾隨車輛20再次完全落入到中間反射鏡84的視野中。因此，轉(zhuǎn)動(dòng)角β1取決于車道25和斜坡26之間的斜率變化β2，或者更確切地說(shuō)，取決于車輛10所采取的道路的斜率變化。
類似地，控制單元60還提供合適的信號(hào)，以操作側(cè)反射鏡82和84，這些側(cè)反射鏡82和84也發(fā)生角度偏移，通常偏移相同的角度β1，從而提供尾隨車輛20的更加中間的視野。
因此，在車輛10從車道25行駛到斜坡26上時(shí)，車輛10繞其y軸實(shí)際旋轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)角r時(shí)，反射鏡82、84、86也適當(dāng)?shù)匦D(zhuǎn)，從而為駕駛員維持與轉(zhuǎn)動(dòng)開始之前一樣的相對(duì)視角。
實(shí)際上，車輛10通常沿車道25和斜坡26之間的平滑或彎曲的路徑27行進(jìn)，而且當(dāng)車輛繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并逐漸增大地改變俯仰角時(shí)，適當(dāng)?shù)妮斎胄盘?hào)被提供至控制單元60，并且從控制單元60被提供到反射鏡驅(qū)動(dòng)器70a、70b、70c，以使視野角β1發(fā)生變化。如果斜坡26上的車輛道路的曲率或梯度發(fā)生變化(可包括從正曲率行進(jìn)到負(fù)曲率和/或梯度的變化，如沿隆起或起伏的道路行駛時(shí))，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50將再次感測(cè)車輛相對(duì)于y軸的姿態(tài)變化。適當(dāng)?shù)男盘?hào)再次被傳送到反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c，從而以適當(dāng)?shù)姆绞椒謩e改變反射鏡82、84、86繞y軸的旋轉(zhuǎn)。此外，在車輛返回到直線道路時(shí)，即使是沿著斜坡，反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c也致動(dòng)反射鏡，從而使每個(gè)反射鏡返回到其默認(rèn)位置。特別地，控制單元60可適于感測(cè)到車輛已經(jīng)沿穩(wěn)定的斜坡向上或向下行駛了預(yù)定量的時(shí)間或距離，并在此情形下，使反射鏡返回到默認(rèn)位置，以更好地觀看道路狀況。因此，一旦車輛10已經(jīng)完全駛?cè)胄逼?，就可將該斜坡作為平路進(jìn)行處理，因此反射鏡能返回到初始的默認(rèn)位置。
圖9至圖11表示繞x軸滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)100的操作，此時(shí)車輛不繞其它兩個(gè)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖9表示沿平路車道35行駛的車輛10的后側(cè)。后視鏡82、84、86設(shè)置在默認(rèn)位置，從而每個(gè)后視鏡都分別提供了車輛10后方的合理視野92、94、96。
如圖10所示，當(dāng)車輛10轉(zhuǎn)入傾斜路面36時(shí)，如果反射鏡相對(duì)于車輛10的位置保持靜止(即處于默認(rèn)位置)，由中間反射鏡84以及其它反射鏡提供的視野就相對(duì)于水平面發(fā)生失真。
參考圖11，根據(jù)本發(fā)明，在車輛10轉(zhuǎn)入傾斜路面36時(shí)，車輛10發(fā)生繞x軸的滾轉(zhuǎn)p，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50檢測(cè)該滾轉(zhuǎn)，且相應(yīng)的輸入信號(hào)被傳送至控制單元60。控制單元60隨之向反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c提供適當(dāng)?shù)妮敵隹刂菩盘?hào)，從而分別致動(dòng)反射鏡82、84、86，并使它們分別繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)以使視野偏移一個(gè)角度γ1，而變?yōu)?2′、94′、96′，從而對(duì)車輛10由于從車道35到傾斜路面36的角度變化而發(fā)生的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。這一過(guò)程使得車輛10的駕駛員再次觀察到調(diào)節(jié)成水平的后方景物。因此，轉(zhuǎn)動(dòng)角γ1取決于傾斜路面36與水平面之間的角度γ2。
因此，在車輛10從車道35行進(jìn)到傾斜路面36上時(shí)，車輛10繞其x軸實(shí)際旋轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)角p，反射鏡82、84、86也適當(dāng)?shù)匦D(zhuǎn)，從而為駕駛員維持與轉(zhuǎn)動(dòng)開始之前一樣的相對(duì)于水平面的相對(duì)視角。
如果在沿傾斜路面36行駛的同時(shí)車輛的姿態(tài)在梯度上發(fā)生變化(可包括從正梯度行進(jìn)到負(fù)梯度，例如在沿隆起或s形高速路行駛時(shí))，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50將再次感測(cè)車輛相對(duì)于x軸的姿態(tài)變化。合適的輸入信號(hào)再次被傳送到反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c，從而以合適的方式改變反射鏡82、84、86繞x軸的旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)車輛繼續(xù)沿傾斜角γ1大致恒定的道路行駛時(shí)，可選地，控制單元60可指示反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c維持當(dāng)前的位置?？商鎿Q地，控制單元60可感測(cè)到車輛已經(jīng)沿傾斜路面行駛了預(yù)定量的時(shí)間或距離，并在此情形下，使反射鏡返同到默認(rèn)位置，以更好地觀看道路狀況。因此，可類似于水平車道一樣對(duì)后一情形加以處理，因而反射鏡能返回到初始的默認(rèn)位置。
根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)100適于通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50對(duì)道路狀況進(jìn)行感測(cè)，即，同時(shí)檢測(cè)車輛繞x、y和z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，系統(tǒng)100同時(shí)向反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c提供致動(dòng)信號(hào)，從而使每個(gè)反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置適當(dāng)?shù)乩@x、y和z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)整后，使每個(gè)反射鏡的每個(gè)旋轉(zhuǎn)分量與本文針對(duì)每個(gè)旋轉(zhuǎn)分量所描述的類似，從而優(yōu)化每個(gè)反射鏡呈現(xiàn)給駕駛員的視野。
因而，一旦車輛10已經(jīng)停止繞x、y或z軸中任一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，并正在沿固定但不同的方向行駛(例如向北而不是向西、和/或沿恒穩(wěn)的斜坡向上、和/或沿傾斜路面、例如和/或沿半徑恒定的彎道)時(shí)，每個(gè)對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度分量p、q、r的變化率將為零，盡管每個(gè)角度相對(duì)于外部坐標(biāo)系的絕對(duì)值在轉(zhuǎn)動(dòng)操作開始前就可能已經(jīng)改變且可能繼續(xù)從初始值發(fā)生改變。在這些情形下，反射鏡的角配置可保持固定，直到車輛開始再次繞x、y、z軸中任一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，或者可替換地，反射鏡的角配置可返回到默認(rèn)位置。
優(yōu)選地，以相對(duì)高的頻率對(duì)旋轉(zhuǎn)角度分量p、q、r大小的變化進(jìn)行更新，該頻率可以是恒定的、或者可根據(jù)道路狀況而變化，例如在2Hz到300Hz的范圍內(nèi)，通常例如為200Hz，且將更新了的旋轉(zhuǎn)角輸入到控制單元60中，從而可平滑地并大致以可被認(rèn)為是連續(xù)的方式更新反射鏡82、84、86的位置。
可選地，控制單元60也可接收從速度計(jì)45輸入的車輛速度，以進(jìn)一步精細(xì)地計(jì)算每個(gè)反射鏡82、84、86所需的傾斜角。
系統(tǒng)100優(yōu)選地還包括使得使用者能對(duì)系統(tǒng)100的操作進(jìn)行控制的使用者界面40。例如，界面40包括開/關(guān)轉(zhuǎn)換器，該開/關(guān)轉(zhuǎn)換器使得使用者能切斷系統(tǒng)100的操作，從而使得反射鏡82、84、86如同正常靜態(tài)安裝的反射鏡一樣操作。界面40可提供一種選擇，即在切斷系統(tǒng)100時(shí)，會(huì)使反射鏡82、84、86返回到它們的默認(rèn)位置，或?qū)⒎瓷溏R保持在它們此時(shí)所處方位。該界面40還可允許單獨(dú)地切斷或接通每個(gè)反射鏡82、84、86的操作。
可選地，界而40還可具有指示控制單元60提供合適的輸出信號(hào)的能力，以使反射鏡82、84、86中的一個(gè)或多個(gè)繞y軸傾斜，從而使視野相對(duì)于水平面降低。這一特征對(duì)避免在背對(duì)處于較低位置的太陽(yáng)行駛時(shí)，或當(dāng)尾隨車輛的遠(yuǎn)光燈打開時(shí)可能發(fā)生的炫目是有用的。合適地打開界面40使得使用者能選擇反射鏡傾斜的模式特征?？蛇x地，通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)反射鏡附近設(shè)置合適的光檢測(cè)器以檢測(cè)入射到反射鏡上的光線強(qiáng)度，從而使反射鏡的傾斜特征自動(dòng)化。該光檢測(cè)器可操作地連接到控制單元60上，而且當(dāng)由光檢測(cè)器檢測(cè)到的光線強(qiáng)度超過(guò)了與炫目相關(guān)的預(yù)定閾值時(shí)，合適的信號(hào)就被傳送到一個(gè)或多個(gè)反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c中，從而使反射鏡傾斜合適的量。關(guān)于這一點(diǎn)，一個(gè)或多個(gè)反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c可繼續(xù)傾斜，直到由光檢測(cè)器檢測(cè)到的光線強(qiáng)度已經(jīng)減小到閾值以下。可在界面40內(nèi)提供一種選擇，以使自動(dòng)反射鏡傾斜特征無(wú)效，從而使得使用者能使反射鏡傾斜或使該傾斜反向，以使反射鏡返回到它們?cè)趦A斜之前的位置或返回到默認(rèn)位置。應(yīng)指出的是，如果在使用反射鏡傾斜特征前系統(tǒng)就在運(yùn)行，則系統(tǒng)100通常繼續(xù)對(duì)反射鏡82、84、86進(jìn)行調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償?shù)缆窢顩r的變化，而且在此之上添加所需的反射鏡傾斜。從而，如果在這些情形下停用反射鏡傾斜特征，則反射鏡會(huì)采取與控制單元60根據(jù)傳感器50提供的合適輸入信號(hào)所確定的一樣的、相對(duì)于x、y和z軸的合適方位。
界面40還可用于設(shè)置反射鏡82、84、86的默認(rèn)位置，而且實(shí)際上可將默認(rèn)位置的設(shè)定存儲(chǔ)在合適的存儲(chǔ)器中，其中不同的設(shè)置對(duì)應(yīng)于車輛10的不同駕駛員。因而，界面40可包括顯示器(如LED顯示器)，通過(guò)該顯示器可向使用者提供信息提示。該顯示器操作地連接到合適的微處理器單元上，該微處理器單元可與包括在控制單元60內(nèi)的微處理器單元相同或與之不同。如果新的使用者希望輸入默認(rèn)位置，則該顯示器提示使用者輸入唯一標(biāo)識(shí)符，該唯一標(biāo)識(shí)符可例如包括使用者的名字。然后，詢問(wèn)使用者要設(shè)置哪一個(gè)反射鏡，且使用者能在反射鏡82、84、86中進(jìn)行選擇。在選定反射鏡后，相應(yīng)的反射鏡被定位，從而為坐在駕駛員座椅上的使用者提供所期望的方位和視野。對(duì)反射鏡的定位可以是手動(dòng)的，例如手動(dòng)地將反射鏡移動(dòng)到所需位置。合適的角位置傳感裝置以及對(duì)控制單元60和界面40的反饋是使得待存儲(chǔ)的位置能供將來(lái)使用所必須的?？商鎿Q地，能以動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)反射鏡的定位，例如采用合適的反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70，以及通過(guò)操作地連接到反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70上的操縱桿或其它控制輸入部件，直接地或者通過(guò)控制單元60或界面40對(duì)反射鏡的定位進(jìn)行控制。對(duì)于其余的反射鏡可重復(fù)該過(guò)程。使用者因此可選擇將當(dāng)前設(shè)置保存在合適存儲(chǔ)器中，從而使用者能恢復(fù)默認(rèn)位置的設(shè)置值。大量不同使用者能存儲(chǔ)他們各自的反射鏡默認(rèn)位置的設(shè)置值，從而，無(wú)論何時(shí)這些使用者中的不同人進(jìn)行駕駛時(shí)，界面40允許為反射鏡設(shè)置相應(yīng)的默認(rèn)值。
界面40可進(jìn)一步包括使得轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50的數(shù)據(jù)參考值能被設(shè)置或重新設(shè)置的特征。為了使用這一特征，將車輛放在平坦的水平表面上，而且通過(guò)合適的致動(dòng)器，將p、q、r的當(dāng)前角度分量值設(shè)置為車輛的數(shù)據(jù)值。
轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50優(yōu)選為三軸傳感器，而且可包括任何合適的結(jié)構(gòu)。盡管可將傳感器50放置在相對(duì)于車輛10而言方便的任何位置處，但優(yōu)選地將該傳感器安裝成盡可能靠近車輛10的重心?？蛇x地，可將不止一個(gè)傳感器50安裝到車輛上并操作地連接到控制單元60上?？蛇x地，傳感器50可包括多個(gè)傳感單元，而每個(gè)傳感單元對(duì)繞三個(gè)相互正交的軸線中的一個(gè)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。
轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50可為基于陀螺儀的，例如包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)的陀螺儀，每個(gè)陀螺儀繞相互正交的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，而且陀螺儀可以是機(jī)械陀螺儀、激光陀螺儀、光學(xué)陀螺儀或其它任何合適的陀螺儀。這些陀螺儀的合適示例可包括，例如德國(guó)慕尼黑的Wuntronic股份有限公司提供的陀螺儀傳感器。根據(jù)本發(fā)明的基于陀螺儀的轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50設(shè)置成提供相對(duì)于車輛正交軸x、y、z的轉(zhuǎn)動(dòng)角度p、q、r，而不是相對(duì)于外部固定坐標(biāo)系的角度。然而，陀螺儀通常這樣操作，以保持它們相對(duì)于外部固定坐標(biāo)系的方位，或提供對(duì)相對(duì)于這一外部坐標(biāo)系的角度偏差的測(cè)量。因此，在本發(fā)明中，基于陀螺儀的轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50不僅為每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度分量p、q、r提供角度的絕對(duì)變化，還提供相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速率。
因此，控制單元60接收關(guān)于每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度分量p、q、r的信號(hào)，這些信號(hào)從而可能包括與相對(duì)于外部參考坐標(biāo)系的絕對(duì)角度的變化相關(guān)的數(shù)據(jù)，也可能包括與角度變化率相關(guān)的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生合適的、要傳輸?shù)矫總€(gè)驅(qū)動(dòng)裝置70的致動(dòng)器信號(hào)。將該數(shù)據(jù)饋送到控制單元60，以使視野發(fā)生改變，例如這里所描述的那樣，該控制單元60優(yōu)選地包括合適的已經(jīng)校準(zhǔn)和編程的微處理器元件以向每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置70提供合適的信號(hào)。
可替換地，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50可包括三軸加速度計(jì)和三軸角速率傳感器，可一起使用這些裝置來(lái)提供與車輛相對(duì)于三軸x、y、z的方位相關(guān)的精確數(shù)據(jù)。一般地，加速度計(jì)使得能對(duì)由車輛轉(zhuǎn)彎、加速或剎車而引起的力進(jìn)行測(cè)量，但在車輛不處于水平時(shí)，逐漸導(dǎo)致誤差。另一方面，傾斜傳感器能精確測(cè)量作為參考方向的重力方向，但在車輛轉(zhuǎn)彎、加速或剎車時(shí)，會(huì)提供不精確的角度測(cè)量。Grossbow的“車輛動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)測(cè)量”公開了一種對(duì)車輛動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確測(cè)量的角速率傳感器和角速度計(jì)的系統(tǒng)，本文結(jié)合其全部?jī)?nèi)容。
因此，每個(gè)角速率傳感器例如對(duì)車輛繞相應(yīng)的x、y、z軸旋轉(zhuǎn)的速率進(jìn)行測(cè)量。將每個(gè)速率對(duì)時(shí)間積分，從而得到作為時(shí)間函數(shù)的相對(duì)于x、y、z軸中的每個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角。從而，對(duì)每個(gè)偏轉(zhuǎn)、俯仰和滾轉(zhuǎn)而言，角速率中的偏移誤差在角度中產(chǎn)生誤差，該誤差隨時(shí)間而線性增加。另外，速率傳感器中的隨機(jī)噪聲在所計(jì)算的角度中產(chǎn)生隨機(jī)走動(dòng)效應(yīng)(random-walk effect)，即使在不存在速率偏移誤差時(shí)，這也會(huì)引起所計(jì)算的角度以與時(shí)間的平方根成比例的速率漂移。通過(guò)采用在較短時(shí)間尺度內(nèi)對(duì)角度變化進(jìn)行測(cè)量的速率傳感器而克服了這些限制。于是加速度計(jì)用作傾斜傳感器以計(jì)算傾斜角度，且迫使從速率傳感器得到的每個(gè)偏轉(zhuǎn)、俯仰和滾轉(zhuǎn)角在長(zhǎng)的時(shí)間尺度上緩慢地與相應(yīng)的加速度計(jì)角度相匹配。
大體上，實(shí)時(shí)地對(duì)每個(gè)速率傳感器輸出進(jìn)行積分，以得到原始的俯仰、偏轉(zhuǎn)和滾轉(zhuǎn)角。然后采用每個(gè)加速度計(jì)來(lái)測(cè)量重力方向，以推導(dǎo)出傾斜角，該傾斜角由下式給出傾斜角＝acrsin(n)其中，n為加速度，其被測(cè)量為重力加速度g的倍數(shù)。優(yōu)選地，可采用具有100HZ截?cái)囝l率的低通過(guò)濾器(如單極阻容濾波器)來(lái)避免振動(dòng)及類似效應(yīng)。
對(duì)每個(gè)偏轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)和俯仰采取以下過(guò)程。首先，計(jì)算原始角度與傾斜角度之間的差值，以提供用來(lái)校正角度計(jì)算的誤差信號(hào)。用增益參數(shù)k對(duì)該誤差信號(hào)進(jìn)行修正，該增益參數(shù)控制會(huì)采用多少誤差信號(hào)來(lái)對(duì)速率傳感器的角度進(jìn)行校正。然后，將原始角度加在誤差信號(hào)上，得出計(jì)算角度，該計(jì)算角度在短的時(shí)間尺度范圍內(nèi)由速率傳感器信息控制，但在長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)由加速度計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。由k值來(lái)設(shè)定時(shí)間尺度。k值設(shè)定時(shí)間常數(shù)，在該時(shí)間常數(shù)下，通過(guò)重力角度的計(jì)算使速率傳感器角度的計(jì)算穩(wěn)定。通常將該時(shí)間常數(shù)選擇為比正在測(cè)試的希望操作長(zhǎng)，而且將該值除以測(cè)量率而得到k值。例如，如果需要2秒的時(shí)間常數(shù)，而且在100Hz下測(cè)量加速度計(jì)和速率傳感器，則k值為2/100，即0.02。
在采用這一用于轉(zhuǎn)彎傳感器50的布置的情形中，控制單元可選地包括作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一部分的數(shù)字信號(hào)處理器，以提供實(shí)時(shí)的結(jié)果。
可選地，可采用溫度傳感器來(lái)提供溫度數(shù)據(jù)，以對(duì)加速度計(jì)和速率傳感器的輸出中的溫度效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。
可選地，而且優(yōu)選地，第一實(shí)施例還適于使得使用者能根據(jù)預(yù)定的狀況，繞x、y或z軸中的任何軸線旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)反射鏡82、84、86中的一個(gè)或多個(gè)。這樣的擺動(dòng)使得駕駛員能夠掃描并從而有效地暫時(shí)擴(kuò)大了相應(yīng)的視野。該掃描能力的一個(gè)特別有用的應(yīng)用具體涉及繞z軸的擺動(dòng)，而且對(duì)例如車輛10的駕駛員希望超過(guò)在其前面的車輛時(shí)的情形是有用的。
例如并參考圖13，在沿車道12行駛的車輛10希望超過(guò)在其前面行駛的車輛23時(shí)，或儀僅只是改變車道時(shí)，必須確定左邊車道11對(duì)該操作而言是暢通的。因此，車輛10的駕駛員檢查反射鏡82、84、86以檢查車輛10側(cè)面和后方的交通狀況。然而，如該圖中示出的那樣，反射鏡82、84、86分別提供視野102、104、106，這些視野沒(méi)有完全180度地覆蓋車輛側(cè)面和后方，從而給駕駛員留下一些盲點(diǎn)。特別地，駕駛員不能從左側(cè)反射鏡82看到位于由該反射鏡提供的視野102前方的另一車輛32。因而，如果駕駛員試圖在這樣的狀態(tài)下進(jìn)行超車操作，就將與車輛32發(fā)生碰撞。因此，負(fù)責(zé)任的駕駛員傾向于直接通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)他們的頭部來(lái)檢查完全180度的視野，從而在這一瞬間，駕駛員的眼睛離開了前向方向，也正因?yàn)檫@樣，這并非是沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)的。
參考圖14，本發(fā)明的掃描特征使反射鏡82、84、86能繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)合適的角度范圍，從而顯著地?cái)U(kuò)大了相應(yīng)的視野。從而，在一個(gè)操作模式中，駕駛員側(cè)的反射鏡82繞z軸旋轉(zhuǎn)到靠近車輛10的零位置，從而反射鏡82在其視野102′中捕獲到車輛左側(cè)的一部分。然后繞z軸沿外側(cè)方向使反射鏡82大約轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ1，使得優(yōu)選地在擺動(dòng)最大時(shí)的一部分視野102″與前向方向成90度。因此，有效地將視野從圖13中的102增加到圖14中的102′乃至102″的范圍，從而顯著地?cái)U(kuò)大了提供給駕駛員的視野，而無(wú)需駕駛員向后轉(zhuǎn)動(dòng)他的頭部。通過(guò)類似的方式，可選地，也可分別使反射鏡84和86繞z軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)角度θ2和θ3，以將視野104、106分別增加到104′乃至104″，以及106′乃至106″。從而，可為駕駛員提供車輛側(cè)面和后方大致完全180度的視野(盡管并非在同時(shí)提供全部)，從而駕駛員在決定是否繼續(xù)進(jìn)行超車操作或換道之前可檢查車輛側(cè)面和后方。
為了以掃描的模式操作系統(tǒng)100，將控制單元60設(shè)置成向反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70a、70b、70c中的一個(gè)或多個(gè)提供合適的信號(hào)，從而這些反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置使相應(yīng)的反射鏡82、84、86繞合適的預(yù)定弧線并以預(yù)定的角轉(zhuǎn)動(dòng)速率旋轉(zhuǎn)。反射鏡82的合適弧線可開始于例如-5度(即沿內(nèi)側(cè)方向)的掃描，以使反射鏡與x軸對(duì)齊，或者為使反射鏡從其當(dāng)前位置旋轉(zhuǎn)所需的任何其它值，該當(dāng)前位置可以為默認(rèn)位置，或例如為根據(jù)車輛姿態(tài)的其它位置(當(dāng)車輛也在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí))。然后，反射鏡82沿外側(cè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)約45度或40度，或者更少，從而提供給駕駛員的視野擺動(dòng)角度θ1，優(yōu)選為達(dá)到90度。類似地，可首先沿內(nèi)側(cè)方向?qū)⒎瓷溏R86轉(zhuǎn)動(dòng)-5度或其它合適的角度，然后沿外側(cè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)45度或小于45度的角度。中間透鏡可從其當(dāng)前位置沿順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)，然后沿逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)以形成可為90度或更大的掃描角度θ2。優(yōu)選地，每個(gè)反射鏡的合適角速率例如為在1至3秒鐘內(nèi)完成每個(gè)反射鏡的完全擺動(dòng)循環(huán)。
可以用眾多方式中的一種啟動(dòng)掃描模式。例如，界面40可包括合適的控制開關(guān)，該控制開關(guān)使駕駛員在需要時(shí)能有選擇地使用掃描模式。這一控制開關(guān)可以是簡(jiǎn)單的通斷開關(guān)?？商鎿Q地，該控制開關(guān)可使得使用者僅用所關(guān)心的反射鏡進(jìn)行掃描，并允許使用者在三個(gè)反射鏡中選擇。例如，使用者在啟動(dòng)超車/換道操作之前，僅希望用反射鏡82進(jìn)行掃描，而在車輛10已經(jīng)超過(guò)車輛23之后又試圖重新回到車道12時(shí)，他/她可希望僅用反射鏡86掃描。
可替換地，車輛10的指示器開關(guān)的指示器電路可以操作地連接到控制單元60上，從而當(dāng)指示器打開時(shí)，系統(tǒng)100自動(dòng)地開始一些或所有的反射鏡82、84、86的掃描。在這一情形下，例如只要指示器仍然處于觸發(fā)狀態(tài)，控制單元60可設(shè)置成例如每30秒就為反射鏡提供一個(gè)完整的擺動(dòng)循環(huán)。可選地，將控制單元60設(shè)置成根據(jù)指示器是指示左邊或右邊，相應(yīng)地?cái)[動(dòng)反射鏡82和86中的一個(gè)或另外一個(gè)(而且可選地，在任一情形下，還擺動(dòng)中間反射鏡84)。優(yōu)選地，指示器通過(guò)界面40操作地連接到控制單元60上，從而使用者在需要時(shí)可選擇切斷掃描特征，從而在指示時(shí)沒(méi)有掃描。例如，在路旁停車時(shí)，駕駛員會(huì)希望具有相對(duì)于車輛10固定的視野。
類似地，經(jīng)過(guò)適當(dāng)變型后，可將系統(tǒng)100設(shè)計(jì)成通過(guò)與在這里針對(duì)z軸所描述的方式類似的方式，繞x軸和/或y軸擺動(dòng)反射鏡82、84、86中的一個(gè)或多個(gè)反射鏡。
在掃描特征操作時(shí)，控制單元60通常設(shè)置成完全忽視來(lái)自轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50的輸入信號(hào)，或至少忽視相對(duì)于將要掃描的角度的信號(hào)。優(yōu)選地，盡管控制單元60繼續(xù)接收來(lái)自轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50的輸入信號(hào)，并確定用于操作驅(qū)動(dòng)裝置70的輸出信號(hào)，但實(shí)際上并不將輸出信號(hào)、或至少與將要掃描的轉(zhuǎn)動(dòng)角相關(guān)的輸出信號(hào)傳送到驅(qū)動(dòng)裝置。
從而，在系統(tǒng)100被指示提供繞z軸的掃描時(shí)，控制單元60阻擋與車輛繞z軸的運(yùn)動(dòng)相關(guān)的輸出信號(hào)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)裝置70(或可簡(jiǎn)單地忽視來(lái)自轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50的信號(hào))，且反而向適當(dāng)?shù)姆瓷溏R驅(qū)動(dòng)裝置70提供與相應(yīng)的反射鏡根據(jù)所需的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)而繞z軸的運(yùn)動(dòng)相關(guān)的適當(dāng)信號(hào)。當(dāng)完成了擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制單元60重新接收來(lái)自傳感器50的所有輸入信號(hào)，并繼續(xù)像以前一樣調(diào)節(jié)反射鏡。
盡管已經(jīng)參考車輛相對(duì)于三個(gè)軸線(x、y和z軸)的動(dòng)態(tài)角運(yùn)動(dòng)對(duì)第一實(shí)施例進(jìn)行了描述，但也可形成本實(shí)施例的其它變型，其中可以考慮并采用儀繞兩個(gè)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)反射鏡82、84、86，例如僅繞x和y軸(滾轉(zhuǎn)和俯仰)、僅繞x和z軸(滾轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn))，或僅繞y和z軸(俯仰和偏轉(zhuǎn))的旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例的其它變型中，可以考慮并采用僅繞一個(gè)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)反射鏡82、84、86，例如僅繞x軸(滾轉(zhuǎn))、僅繞y軸(俯仰)或僅繞z軸(偏轉(zhuǎn))的旋轉(zhuǎn)。在這些實(shí)施例變型的每一個(gè)中，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50可被顯著簡(jiǎn)化，而僅需要對(duì)繞特定所關(guān)心的軸線/若干軸線的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)，且類似地，反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70可同樣被簡(jiǎn)化，以向反射鏡提供繞所關(guān)心的軸線/若干軸線的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。類似地，經(jīng)適當(dāng)改變后，第一實(shí)施例的上述變型中的任一個(gè)都可具有使一個(gè)或多個(gè)反射鏡82、84、86以與上述第一實(shí)施例類似的方式繞一個(gè)或多個(gè)軸x、y、z擺動(dòng)和掃描的能力。
在圖12中示出的本發(fā)明第二實(shí)施例，包括如參照第一實(shí)施例或其變型所描述的所有元件和特征，經(jīng)適當(dāng)變型后，具有以下差異。在第二實(shí)施例中，除了系統(tǒng)200被設(shè)置成供單個(gè)反射鏡82、84或86使用之外，系統(tǒng)200包括與第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器50、控制單元60、以及反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70類似的、但經(jīng)過(guò)適當(dāng)變型后的轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器250、控制單元260、以及反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置270。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器250、控制單元260、以及反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置270容納在反射鏡殼體275內(nèi)，從而系統(tǒng)200可作為單獨(dú)的獨(dú)立單元而配裝在每個(gè)后視鏡的位置處。該實(shí)施例具有通過(guò)相對(duì)較小的變型(通常只不過(guò)是將系統(tǒng)200電連接到車輛的電源上)就可容易地改裝到現(xiàn)有車輛上的優(yōu)點(diǎn)。可選地，也可設(shè)置與上述第一實(shí)施例類似的、經(jīng)適當(dāng)變型的界面240，而且該界面可專用于每個(gè)系統(tǒng)200，或可供與車輛的多個(gè)反射鏡對(duì)應(yīng)的多個(gè)系統(tǒng)200使用。
在圖15中示出的本發(fā)明的第三實(shí)施例涉及為車輛的一個(gè)或多個(gè)后視鏡提供擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，以使得使用者能掃描后方視野。根據(jù)第三實(shí)施例的系統(tǒng)300從而包括如根據(jù)第一實(shí)施例或其變型所描述的所有元件和特征，經(jīng)適當(dāng)變型后，具有以下差異。在第三實(shí)施例中，系統(tǒng)300包括用于每個(gè)反射鏡82、84、86的與第一實(shí)施例的控制單元60和反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置70類似、但經(jīng)適當(dāng)改變的控制單元360以及反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置370，但不需要轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器。從而控制單元360適于以與參照控制單元60所描述的方式類似的方式向反射鏡82、84、86提供擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)，但不會(huì)由于車輛的偏轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)和/或俯仰運(yùn)動(dòng)而向反射鏡提供執(zhí)行額外調(diào)節(jié)的信號(hào)?？刹捎帽姸喾绞街械娜我环N來(lái)啟動(dòng)掃描模式，例如，如對(duì)第一實(shí)施例所描述的那樣并經(jīng)適當(dāng)變型，從而系統(tǒng)300可選地還包括在形式上和功能上與第一實(shí)施例的界面40類似的界面340。
在圖16中示出的本發(fā)明的第四實(shí)施例涉及為車輛的單個(gè)后視鏡提供擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，以使得使用者能掃描后方視野。根據(jù)第四實(shí)施例的系統(tǒng)400從而包括如根據(jù)第二實(shí)施例或其變型所描述的所有元件和特征，經(jīng)適當(dāng)變型后，具有以下的差異。在第四實(shí)施例中，系統(tǒng)400包括用于反射鏡82、84、86中的任何一個(gè)(如反射鏡82)的、與第二實(shí)施例的控制單元260以及反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置270類似但經(jīng)適當(dāng)變型后的控制單元460以及反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置470，但不需要轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器。因此，控制單元460適于以與參照控制單元260所描述的方式類似的方式向其中一個(gè)反射鏡(如反射鏡82)提供擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)，但不會(huì)由于車輛的偏轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)和/或俯仰運(yùn)動(dòng)而向反射鏡提供執(zhí)行調(diào)節(jié)的信號(hào)?？刹捎帽姸喾绞街械娜我环N來(lái)啟動(dòng)掃描模式，例如，如對(duì)第一實(shí)施例所描述的那樣并經(jīng)適當(dāng)變型，從而系統(tǒng)400可選地還包括在形式上和功能上與第一實(shí)施例的界面40類似的界面440。與第二實(shí)施例一樣，控制單元460和反射鏡驅(qū)動(dòng)裝置470可選地容納在反射鏡殼體475中，從而系統(tǒng)400可作為單獨(dú)的獨(dú)立單元而裝配在每個(gè)后視鏡的位置處。本實(shí)施例也具有通過(guò)相對(duì)較小的變型(通常只不過(guò)是將系統(tǒng)400電連接到車輛的電源上)就可容易地改裝到現(xiàn)有車輛上的優(yōu)點(diǎn)。
盡管已經(jīng)示出并公開了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但應(yīng)理解在不背離本發(fā)明的精神的情況下可做出許多改變。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的反射鏡位置自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括(a)至少一個(gè)可移動(dòng)地安裝在所述車輛上的反射鏡；(b)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，其可安裝在所述車輛上，并適于對(duì)所述車輛繞至少兩個(gè)正交軸線的旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸入信號(hào)；(c)控制單元，其操作地連接到所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器上，并適于對(duì)所述輸入信號(hào)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸出信號(hào)；(d)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其操作地連接到所述控制單元上，并連接至所述或每個(gè)所述至少一個(gè)反射鏡上，用于對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少兩個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器適于對(duì)所述車輛的偏轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸入信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器適于對(duì)所述車輛的偏轉(zhuǎn)和滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸入信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器適于對(duì)所述車輛的滾轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸入信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器適于對(duì)所述車輛的偏轉(zhuǎn)、俯仰和滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸入信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器是基于陀螺儀的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述陀螺儀是機(jī)械陀螺儀、激光陀螺儀和光學(xué)陀螺儀中的任何一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器包括能對(duì)所述車輛沿所述至少兩個(gè)軸線的加速度進(jìn)行測(cè)量的加速度計(jì)裝置，該裝置連接到能對(duì)所述車輛沿所述至少兩個(gè)軸線的旋轉(zhuǎn)速率進(jìn)行測(cè)量的角速率傳感器裝置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度計(jì)裝置能對(duì)所述車輛沿包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線的加速度進(jìn)行測(cè)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述角速率傳感器能對(duì)所述車輛沿包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線的角速率進(jìn)行測(cè)量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括處理裝置，該處理裝置用于對(duì)由所述角速率傳感器提供的關(guān)于每一軸線的角速率進(jìn)行積分，從而提供關(guān)于每一軸線的原始角度，而且用于從由所述加速度計(jì)裝置提供的加速度測(cè)量結(jié)果中推導(dǎo)出關(guān)于每一軸線的傾斜角，并用于在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)，迫使所述原始角與每一軸線的所述傾斜角匹配。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置包括在所述控制單元內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置包括數(shù)字信號(hào)處理器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)適于使所述或每個(gè)反射鏡繞包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于使相應(yīng)的所述反射鏡繞所述三個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)的電機(jī)裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括微處理器單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元適于根據(jù)預(yù)定條件而提供所述輸出信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供所述輸出信號(hào)，從而所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別使所述相應(yīng)反射鏡在所述每個(gè)所述軸線上沿著與所述車輛繞每個(gè)所述軸線旋轉(zhuǎn)的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元適于向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元適于向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡偏轉(zhuǎn)到這樣的位置，該位置在所述車輛沿彎曲道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元適于在所述車輛沿曲率大致恒定的彎曲道路行駛時(shí)，將所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的偏轉(zhuǎn)角保持為大致恒定。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元適于向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡俯仰到這樣的位置，該位置在所述車輛沿斜坡道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元適于在所述車輛沿梯度大致恒定的斜坡道路上行駛時(shí)，將所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的俯仰角保持為大致恒定。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，相對(duì)于所述車輛的所述恒定的俯仰角與所述至少一個(gè)反射鏡在其默認(rèn)位置處的俯仰角大致相似，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元適于向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡滾轉(zhuǎn)到這樣的位置，該位置在所述車輛沿傾斜道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元適于在所述車輛沿梯度大致恒定的傾斜道路行駛時(shí)，將所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的滾轉(zhuǎn)角保持為大致恒定。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，相對(duì)于所述車輛的所述恒定的滾轉(zhuǎn)角與所述至少一個(gè)反射鏡在其默認(rèn)位置處的滾轉(zhuǎn)角大致相似，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括操作地連接到所述控制單元上的界面單元。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述界面單元適于指示所述控制單元向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述界面單元適于為多個(gè)使用者設(shè)置并存儲(chǔ)所述默認(rèn)位置。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述界面單元適于使得使用者能夠選擇地啟動(dòng)或停用所述系統(tǒng)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述界面單元適于在所述系統(tǒng)停用時(shí)，指示所述控制單元向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元適于對(duì)預(yù)定輸入作出響應(yīng)而選擇性地提供輸出信號(hào)，其中所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，而使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少一個(gè)所述軸線擺動(dòng)通過(guò)預(yù)定的角路徑。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述角路徑向所述至少一個(gè)反射鏡提供偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述角路徑通過(guò)相應(yīng)的所述反射鏡向所述車輛的駕駛員提供對(duì)有效擴(kuò)大了的視野的視覺掃描。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述角路徑包括相應(yīng)的所述反射鏡向著所述車輛的向內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及遠(yuǎn)離所述車輛的向外旋轉(zhuǎn)。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定輸入由操作地連接到所述控制單元上的界面單元提供。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定輸入由操作地連接到所述控制單元上的指示器電路提供。
39.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)容納在合適的殼體內(nèi)。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)反射鏡包括安裝在所述車輛內(nèi)部的第一后視鏡、安裝在所述車輛外部右側(cè)上的第二后視鏡、以及安裝在所述車輛外部左側(cè)上的第三后視鏡。
41.一種用于車輛的反射鏡自動(dòng)擺動(dòng)系統(tǒng)，其包括(a)至少一個(gè)可移動(dòng)地安裝在所述車輛上的反射鏡；(b)適于對(duì)預(yù)定輸入信號(hào)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸出信號(hào)的控制單元；(c)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其操作地連接到所述控制單元上，并連接至所述或每個(gè)所述至少一個(gè)反射鏡上，用于對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少一個(gè)軸線擺動(dòng)通過(guò)預(yù)定的角路徑。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述角路徑向所述至少一個(gè)反射鏡提供偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述角路徑通過(guò)相應(yīng)的所述反射鏡向所述車輛的駕駛員提供對(duì)有效擴(kuò)大了的視野的視覺掃描。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述角路徑包括相應(yīng)的所述反射鏡向著所述車輛的向內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及遠(yuǎn)離所述車輛的向外旋轉(zhuǎn)。
45.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于使相應(yīng)的所述反射鏡繞所述至少一個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)的電機(jī)裝置。
46.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括微處理器單元。
47.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定輸入由操作地連接到所述控制單元上的界面單元提供。
48.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定輸入由操作地連接到所述控制單元上的指示器電路提供。
49.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)容納在合適的殼體內(nèi)。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述界面單元適于使得使用者能夠選擇地啟動(dòng)或停用所述系統(tǒng)。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述界面單元適于在所述系統(tǒng)停用時(shí)，指示所述控制單元向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
52.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)反射鏡包括下列任何一個(gè)反射鏡安裝在所述車輛內(nèi)部的后視鏡、安裝在所述車輛外部右側(cè)上的后視鏡、以及安裝在所述車輛外部左側(cè)上的后視鏡。
53.一種用于車輛的反射鏡位置自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其包括下列步驟(a)提供至少一個(gè)可移動(dòng)地安裝到所述車輛上的反射鏡；(b)對(duì)所述車輛繞至少兩個(gè)正交軸線的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)所述旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸入信號(hào)；(c)對(duì)所述輸入信號(hào)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸出信號(hào)；(d)對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)而使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少兩個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，對(duì)所述車輛的偏轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生所述輸入信號(hào)。
55.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，對(duì)所述車輛的偏轉(zhuǎn)和滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生所述輸入信號(hào)。
56.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，對(duì)所述車輛的滾轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生所述輸入信號(hào)。
57.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，對(duì)所述車輛的偏轉(zhuǎn)、俯仰和滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生所述輸入信號(hào)。
58.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，通過(guò)合適的陀螺儀對(duì)所述旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，所述陀螺儀是機(jī)械陀螺儀、激光陀螺儀和光學(xué)陀螺儀中的任何一種。
60.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，通過(guò)能對(duì)所述車輛在所述至少兩個(gè)軸線上的加速度進(jìn)行測(cè)量的加速度計(jì)裝置檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)，該加速度計(jì)裝置連接到能對(duì)所述車輛在所述至少兩個(gè)軸線上的旋轉(zhuǎn)速率進(jìn)行測(cè)量的角速率傳感器裝置上。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度計(jì)裝置對(duì)所述車輛在包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線上的加速度進(jìn)行測(cè)量。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述角速率傳感器對(duì)所述車輛繞包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線的角速率進(jìn)行測(cè)量。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括下列步驟對(duì)由所述角速率傳感器提供的關(guān)于每一軸線的角速率進(jìn)行積分，從而提供關(guān)于每一軸線的原始角度，而且從由所述加速度計(jì)裝置提供的加速度測(cè)量結(jié)果中推導(dǎo)出關(guān)于每一軸線的傾斜角，并在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)，迫使所述原始角與每一軸線的所述傾斜角匹配。
64.根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括使所述或每個(gè)反射鏡繞包括所述至少兩個(gè)軸線的三個(gè)正交軸線旋轉(zhuǎn)的步驟。
65.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，根據(jù)預(yù)定的條件而提供所述輸出信號(hào)。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于，對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使所述反射鏡繞每個(gè)所述軸線在與所述車輛繞每個(gè)相應(yīng)的所述軸線的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。
67.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于，所述輸出信號(hào)用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
68.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于，對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使所述至少一個(gè)反射鏡偏轉(zhuǎn)到這樣的位置，該位置在所述車輛沿彎曲道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其特征在于，在所述車輛沿曲率大致恒定的彎曲道路行駛時(shí)，將所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的偏轉(zhuǎn)角保持為大致恒定。
70.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于，對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使所述至少一個(gè)反射鏡俯仰到這樣的位置，該位置在所述車輛沿斜坡道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于，在所述車輛沿梯度大致恒定的斜坡道路行駛時(shí)，將所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的俯仰角保持為大致恒定。
72.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，相對(duì)于所述車輛的所述恒定的俯仰角與所述至少一個(gè)反射鏡在其默認(rèn)位置處的俯仰角大致相似，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
73.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于，對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使所述至少一個(gè)反射鏡滾轉(zhuǎn)到這樣的位置，該位置在所述車輛沿傾斜道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
74.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其特征在于，在所述車輛沿梯度大致恒定的傾斜道路行駛時(shí)，將所述至少一個(gè)反射鏡與所述車輛之間的滾轉(zhuǎn)角保持為大致恒定。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于，相對(duì)于所述車輛的所述恒定的滾轉(zhuǎn)角與所述至少一個(gè)反射鏡在其默認(rèn)位置處的滾轉(zhuǎn)角大致相似，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
76.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟提供用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置的輸出信號(hào)，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的方法，其特征在于，包括為多個(gè)使用者設(shè)置并存儲(chǔ)所述默認(rèn)位置的步驟。
78.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)預(yù)定輸入作出響應(yīng)而選擇性地提供輸出信號(hào)，其中對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，而使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少一個(gè)所述軸線擺動(dòng)通過(guò)預(yù)定的角路徑。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，所述角路徑向所述至少一個(gè)反射鏡提供偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。
80.根據(jù)權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，所述角路徑通過(guò)相應(yīng)的所述反射鏡為所述車輛的駕駛員提供對(duì)有效擴(kuò)大了的視野的視覺掃描。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，所述角路徑包括相應(yīng)的所述反射鏡向著所述車輛的向內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及遠(yuǎn)離所述車輛的向外旋轉(zhuǎn)。
82.根據(jù)權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，由操作地連接到控制單元上的界面單元提供所述預(yù)定輸入，用于產(chǎn)生所述輸出信號(hào)。
83.根據(jù)權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，由操作地連接到控制單元上的指示器電路提供所述預(yù)定輸入，用于產(chǎn)生所述輸出信號(hào)。
84.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)反射鏡包括安裝在所述車輛內(nèi)部的第一后視鏡、安裝在所述車輛外部右側(cè)上的第二后視鏡、以及安裝在所述車輛外部左側(cè)上的第三后視鏡。
85.一種用于車輛的反射鏡自動(dòng)擺動(dòng)方法，其包括下列步驟(a)至少一個(gè)反射鏡可移動(dòng)地安裝到所述車輛上；(b)對(duì)預(yù)定的輸入信號(hào)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸出信號(hào)；(c)對(duì)所述輸出信號(hào)作出響應(yīng)，使所述或每個(gè)反射鏡繞所述至少一個(gè)軸線擺動(dòng)通過(guò)預(yù)定的角路徑。
86.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，所述角路徑向所述至少一個(gè)反射鏡提供偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。
87.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，所述角路徑通過(guò)相應(yīng)的所述反射鏡為所述車輛的駕駛員提供對(duì)有效擴(kuò)大了的視野的視覺掃描。
88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的方法，其特征在于，所述角路徑包括相應(yīng)的所述反射鏡向著所述車輛的向內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及遠(yuǎn)離所述車輛的向外旋轉(zhuǎn)。
89.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，由操作地連接到控制單元上的界面單元提供所述預(yù)定輸入，用于產(chǎn)生所述輸出信號(hào)。
90.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，由操作地連接到控制單元上的指示器電路提供所述預(yù)定輸入，用于產(chǎn)生所述輸出信號(hào)。
91.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟，在所述擺動(dòng)停止時(shí)，向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供輸出信號(hào)，用于使所述至少一個(gè)反射鏡返回到默認(rèn)位置，該默認(rèn)位置在所述車輛沿平直道路行駛時(shí)為所述車輛的駕駛員提供最佳的視野。
92.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)反射鏡包括下列任何一個(gè)反射鏡安裝在所述車輛內(nèi)部的后視鏡、安裝在所述車輛外部右側(cè)上的后視鏡、以及安裝在所述車輛外部左側(cè)上的后視鏡。
全文摘要
提供了一種用于車輛的反射鏡位置自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(100)和方法，使得能對(duì)所述車輛繞兩個(gè)或三個(gè)正交軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作出響應(yīng)而自動(dòng)調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)后視鏡(82、84、86)的位置，從而為所述車輛的駕駛員提供改善了的視野。安裝在所述車輛上的轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器(50)對(duì)所述車輛繞至少兩個(gè)正交軸線的旋轉(zhuǎn)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸入信號(hào)?？刂茊卧?60)對(duì)這些輸入信號(hào)作出響應(yīng)而產(chǎn)生輸出信號(hào)。連接到每個(gè)反射鏡上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(70)對(duì)輸出信號(hào)作出響應(yīng)而使反射鏡繞正交軸線旋轉(zhuǎn)。也提供了用于使反射鏡繞至少一個(gè)軸線擺動(dòng)的特征，從而為所述車輛的駕駛員提供對(duì)有效擴(kuò)大了的視野的視覺掃描。
文檔編號(hào)B60R1/02GK1826245SQ200480021374
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月19日
發(fā)明者祖海爾·阿格雷斯特 申請(qǐng)人:祖海爾·阿格雷斯特