專利名稱：用于拖車倒車輔助的可旋轉(zhuǎn)駕駛員界面的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及車輛中的轉(zhuǎn)向輔助技術(shù)，且更具體地，涉及包括用于控制拖車路徑的曲率半徑的可旋轉(zhuǎn)駕駛員界面的拖車倒車輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知連接有拖車的車輛的倒車對于許多駕駛員來說都是困難的任務(wù)。這點對于沒有拖車倒車訓(xùn)練的駕駛員尤其如此，例如那些不頻繁駕駛連接拖車的駕駛員(例如，租用拖車，不頻繁使用的私人拖車等)。這種困難的ー個原因是倒車連接有拖車的車輛要求與當(dāng)?shù)管嚊]有連接拖車的車輛時正常轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)向和/或要求在發(fā)生彎折狀況(jack-knife condition)之前制動以穩(wěn)定車輛-拖車的結(jié)合。這種困難的另ー個原因為當(dāng)?shù)管囘B接有拖車的車輛時轉(zhuǎn)向的小誤差被放大從而導(dǎo)致拖車脫離期望的路徑。為了輔助駕駛員轉(zhuǎn)向連接有拖車的車輛，拖車倒車輔助系統(tǒng)需要了解駕駛員意 圖。已知的拖車倒車輔助系統(tǒng)的ー個通常的假定是連接有拖車的車輛駕駛員希望直線倒車且系統(tǒng)或者暗示或者明示地假定了用于車輛-拖車組合的為零曲率的路徑。不幸的是現(xiàn)實世界中倒車拖車多數(shù)情況下涉及彎曲的路徑，因此，假定零曲率路徑會明顯地限制系統(tǒng)的用處。一些已知系統(tǒng)假定從地圖或者路徑規(guī)劃器可以知曉路徑，其可造成在這類系統(tǒng)中包括非常復(fù)雜的人機界面(HMI)以及車輛/拖車位置確認(rèn)。因此，提供簡單人機界面并且解決已知的拖車倒車輔助系統(tǒng)的缺點的倒車方法是有利的、期望的以及有用的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主題的實施例涉及拖車倒車輔助系統(tǒng)，其通過車輛的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(例如電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPAS))控制連接至車輛的拖車的路徑的曲率(即，拖車軌道)。這樣，在操作拖車倒車輔助系統(tǒng)期間，車輛駕駛員不能夠經(jīng)由車輛的方向盤作出轉(zhuǎn)向輸入，因為該拖車倒車輔助系統(tǒng)控制了助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)并且該助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常直接與方向盤相連。有利地，本發(fā)明的實施例提供了旋轉(zhuǎn)控制元件(例如，旋鈕)用于當(dāng)正在倒拖車時控制拖車的路徑曲率。旋轉(zhuǎn)控制元件的逆時針旋轉(zhuǎn)(相對于車輛駕駛員所坐位置向左)指令拖車被轉(zhuǎn)向向左，旋轉(zhuǎn)控制元件的順時針旋轉(zhuǎn)(相對于車輛駕駛員所坐位置向右)指令拖車被轉(zhuǎn)向向右，且該旋轉(zhuǎn)控制元件位于停止位置(at rest position)使得拖車被沿著從當(dāng)前拖車前進方向的直線倒車。這樣，當(dāng)正在倒車拖車時用于控制拖車路徑的駕駛員輸入完全通過旋轉(zhuǎn)控制元件作出而不是在車輛方向盤處做出。相應(yīng)地，本發(fā)明主題實施例提供了用戶友好和簡單的解決方案以(當(dāng)車輛配置有這樣的駕駛員倒車輔助系統(tǒng)時)在倒車期間采用由駕駛員確定的路徑的拖車轉(zhuǎn)向信息。在本發(fā)明主題的ー個實施例中，方法包括多個操作。執(zhí)行操作用于從具有連接至 其上的拖車的車輛的拖車角度探測裝置接收拖車角度信息。該拖車角度信息根據(jù)車輛和拖車之間的角度移位產(chǎn)生。執(zhí)行操作用于從車輛的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置接收拖車轉(zhuǎn)向信息。該拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置包括偏置至位于相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間的停止位置的旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置。從旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置相對停止位置的旋轉(zhuǎn)量、旋轉(zhuǎn)控制裝置的移動率、旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置相對停止位置的移動方向中的至少一個獲取該拖車轉(zhuǎn)向信息。執(zhí)行操作用于當(dāng)正通過車輛倒車該拖車時利用車輛轉(zhuǎn)向信息控制車輛的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該車輛轉(zhuǎn)向信息根據(jù)拖車角度信息和拖車轉(zhuǎn)向信息產(chǎn)生。在本發(fā)明主題的另一個實施例中，拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置連接至車輛。該拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置包括旋鈕以及旋鈕移動感測裝置。該旋鈕偏置至位于相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間的停止位置。該旋鈕移動感測裝置連接至旋鈕用于感測旋鈕的移動。該旋鈕移動感測裝置輸出根據(jù)旋鈕相對停止位置的旋轉(zhuǎn)量、旋鈕移動率、和/或旋鈕相對于停止位置的移動方向產(chǎn)生的信號。在本發(fā)明主題的另一個實施例中，車輛包括拖車角度探測裝置、拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置、以及助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該拖車角度探測裝置配置用于輸出根據(jù)車輛和連接至車輛的拖車之間的角度產(chǎn)生的信號。該拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置包括旋鈕和連接至旋鈕的用于感測旋鈕的移動的旋鈕移動感測裝置。該旋鈕偏置至相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間的停止位置。該 旋轉(zhuǎn)移動感測裝置輸出根據(jù)旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置相對停止位置的旋轉(zhuǎn)量、旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置的移動率、和/或旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置相對于停止位置的移動方向產(chǎn)生的信號。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接至拖車角度探測裝置和拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括配置用于根據(jù)拖車角度探測裝置信號和倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置信號產(chǎn)生動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制信息的控制模塊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明主題的這些和其他目的、實施例、優(yōu)點和/或區(qū)別將從下面進一步閱讀說明書、相關(guān)附圖和權(quán)利要求書而變得顯而易見。


圖I顯示了根據(jù)本發(fā)明主題的一個實施例中配置用于執(zhí)行拖車倒車輔助功能車輛；圖2顯示了參考圖I討論的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置的優(yōu)選實施例；圖3顯示了使用參考圖2討論的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置實施的拖車倒車序列示例；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明主題的實施例實施拖車倒車輔助功能的方法。
具體實施例方式參考圖1，顯示了根據(jù)本發(fā)明主題配置用于執(zhí)行拖車倒車輔助功能的車輛100的實施例。車輛100的拖車倒車輔助系統(tǒng)105控制連接至車輛100的拖車110的行駛路徑的曲率。這樣的控制通過車輛100的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115和拖車倒車輔助系統(tǒng)105的交互完成。在當(dāng)?shù)管囓囕v100時的拖車倒車輔助系統(tǒng)105的操作期間，車輛100的駕駛員會在她/他可經(jīng)由車輛100的方向盤做出轉(zhuǎn)向的方面受到限制，因為拖車倒車輔助系統(tǒng)105控制助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115且助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115直接連接至方向盤(即，車輛100的方向盤隨著車輛100的轉(zhuǎn)向輪移動)。如下將詳細(xì)討論的，利用倒車輔助系統(tǒng)105的人機界面(HMI)(例如旋鈕)用于指令拖車110的路徑曲率的變化，從而使得該指令不需從在車輛100的方向盤處作出。拖車倒車輔助系統(tǒng)105包括拖車倒車輔助控制模塊120、拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125，以及掛接角(hitch angle)探測裝置130。該拖車倒車輔助控制模塊120連接至拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125以及掛接角探測裝置130以允許它們之間的信息通信。在此，掲示了拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置可以有線或者無線的方式連接至拖車倒車輔助控制模塊。拖車倒車輔助系統(tǒng)控制模塊120連接至助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115的助力轉(zhuǎn)向控制模塊135用于允許它們之間的信息通信。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115的轉(zhuǎn)向角探測裝置140連接至助力轉(zhuǎn)向控制模塊135用于向其提供信息。拖車倒車輔助系統(tǒng)還連接至制動系統(tǒng)控制模塊145和動カ系控制模塊150用于允許它們之間的信息通信。共同地，該拖車倒車輔助系統(tǒng)105、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115、制動系統(tǒng)控制模塊145、動カ系控制模塊150定義了根據(jù)本發(fā)明主題的ー個實施例的拖車倒車輔助架構(gòu)。該拖車倒車輔助控制模塊120配置用于執(zhí)行邏輯(例如指令)用于從拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125、掛接角探測裝置130、助力轉(zhuǎn)向輔助控制模塊135、制動系統(tǒng)控制模塊145以及動カ系控制模塊150接收信息。該拖車倒車輔助控制模塊120 (例如，其拖車曲率算法) 根據(jù)從拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125、掛接角探測裝置130、助力轉(zhuǎn)向控制模塊135、制動系統(tǒng)控制模塊145以及動カ系控制模塊150的接收的所有或者部分信息產(chǎn)生車輛轉(zhuǎn)向信息。此后，提供車輛轉(zhuǎn)向信息至助力轉(zhuǎn)向控制模塊135用于通過助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115作用車輛100的轉(zhuǎn)向以實現(xiàn)拖車HO的指令行駛路徑。拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125提供定義拖車110的指令路徑的信息至拖車輔助控制模塊120 (即拖車轉(zhuǎn)向信息)。拖車轉(zhuǎn)向信息可包括關(guān)于行駛路徑的指令變化(例如路徑曲率半徑變化)的信息以及關(guān)于拖車沿著由拖車徑向中心軸線確定的路徑(即，沿著大體為直的行駛路徑)行駛的指示的信息。如下將詳細(xì)討論的，拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125優(yōu)選包括旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置用于允許車輛100的駕駛員與拖車倒車輸入裝置125交互以指令期望的拖車轉(zhuǎn)向動作(例如，指令拖車行駛路徑半徑的期望變化和/或指令拖車沿著由拖車的徑向中心軸線確定的大體為直的行駛路徑行駛)。在一個優(yōu)選實施例中，該旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置為繞著延伸穿過該旋鈕的頂面/表面的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的旋鈕。在其它實施例中，該旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置為繞著大體平行于該旋鈕的頂面/表面延伸的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的旋鈕。一些車輛(例如那些具有主動前輪轉(zhuǎn)向)具有助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)造，其允許方向盤可以脫離這種車輛的轉(zhuǎn)向輪的移動。相應(yīng)地，該方向盤可以獨立于車輛的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向輪的方式旋轉(zhuǎn)(例如，如通過從根據(jù)本發(fā)明性主題的ー個實施例配置的拖車倒車輔助系統(tǒng)控制模塊提供至助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制模塊的車輛轉(zhuǎn)向信息指令的)。這樣，在這些方向盤可以選擇性地與轉(zhuǎn)向輪分離以允許其獨立操作的類型的車輛中，可以通過方向盤的轉(zhuǎn)動提供根據(jù)本發(fā)明性主題的拖車倒車輔助系統(tǒng)的拖車轉(zhuǎn)向信息。相應(yīng)地，在此掲示為，在本發(fā)明性主題的ー些實施例中，在該發(fā)明性主題的背景下，該方向盤為轉(zhuǎn)向控制輸入裝置的實施例。在這些實施例中，該方向盤為置于(例如，通過選擇性地可接合/可激活的裝置)相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間的停止位置。與拖車110的掛接角探測部件155共同操作的掛接角探測裝置130，提供關(guān)于車輛100和拖車110之間的角度的信息(例如，掛接角)至拖車倒車輔助控制模塊120。在一個優(yōu)選實施例中，該掛接角探測裝置130為基于攝像機的裝置，例如，車輛100的已有的后視攝像頭，當(dāng)拖車110正通過車輛100倒車時，該攝像頭攝像(即可視地監(jiān)視)連接至拖車110的目標(biāo)(即，掛接角探測部件155)。優(yōu)選地，但是非必須地，該掛接角探測部件155為專用部件(例如，連接至/集成到拖車110的表面用于通過掛接角探測裝置130識別的明確目的的元件)?？商娲?，該掛接角探測裝置130可以為物理地安裝在車輛100的掛接件上的裝置和/或用于確定車輛100和拖車110的中心線縱向軸線之間的角度的拖車110的配合掛接部件。
該助力轉(zhuǎn)向控制模塊135提供關(guān)于方向盤角度的旋轉(zhuǎn)位置(例如，角度)和/或車輛100的轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)位置(例如，轉(zhuǎn)向角的)的信息至拖車倒車輔助控制模塊120。在本發(fā)明性主題的一些實施例中，該拖車倒車輔助控制模塊120可以為助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115的集成部件。例如，該助力轉(zhuǎn)向控制模塊135可包括拖車倒車輔助算法用于根據(jù)從拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125、掛接角探測裝置130、助力轉(zhuǎn)向控制模塊135、制動系統(tǒng)控制模塊145以及動力系控制模塊150的接收的所有或者部分信息產(chǎn)生車輛轉(zhuǎn)向信息。該制動系統(tǒng)控制模塊145提供關(guān)于車輛速度的信息至拖車倒車輔助控制模塊120?？梢詮娜缤ㄟ^制動系統(tǒng)控制模塊145監(jiān)視的單個車輪速度確定這樣的車輛速度信息。在一些情形下，還可以使用單個車輪速度確定車輛橫擺角速度且可以提供這樣的橫擺角速度至拖車倒車輔助控制模塊120用于確定車輛轉(zhuǎn)向信息。在一些實施例中，該拖車倒車輔助控制模塊120可提供車輛制動信息至制動系統(tǒng)控制模塊145用于允許拖車倒車輔助控制模塊120在拖車110倒車期間控制車輛100的制動。例如，使用拖車倒車輔助控制模塊120以在拖車110的倒車期間調(diào)整車輛100的速度可減小潛在不可接受的拖車倒車狀況。不可接受的拖車倒車狀況的示例包括但不限于，車輛超速情況、如通過相對車輛100和拖車110的角度位移限制確定的拖車彎折狀況等。在此揭示了倒車輔助控制模塊120可以發(fā)布對應(yīng)于實際的、即將進行的和/或預(yù)期的不可接受的拖車倒車狀況的提示的信號。動力系控制模塊150與拖車倒車輔助控制模塊120交互用于在拖車110的倒車期間調(diào)整車輛100的速度和加速度。如上所提到的，調(diào)整車輛100的速度對于限制潛在的不可接受的拖車倒車狀況(例如彎折)是必要的。類似于高速的考慮，由于它們涉及不可接受的拖車倒車情況，高加速度也能導(dǎo)致這種不可接受的拖車倒車情況。現(xiàn)在參考圖2，顯示了參照圖I討論的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125的優(yōu)選實施例。旋鈕170形式的旋轉(zhuǎn)控制元件連接至移動感測裝置175。在一個優(yōu)選的實施例中，該旋轉(zhuǎn)控制旋鈕170以及移動感測裝置175可以如顯示的被集成進入車輛儀表盤，作為換檔指示器面板的一部分。該旋鈕170置于(例如，通過彈簧復(fù)位)相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍(R(R)，R(L))之間的停止位置P(AR)。第一相對旋轉(zhuǎn)運動范圍R(R)大體等于相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍(R(L),R(R))中的第二個。為了提供旋鈕170的旋轉(zhuǎn)量的觸覺指示，朝向停止位置(P(AR))偏置旋鈕170的力可以根據(jù)旋鈕170相對于停止位置(P(AR))的旋轉(zhuǎn)量而增加(例如，非線性)。另外，該旋鈕170可配置有指示位置的止動器以使得駕駛員可以明確地感覺到停止位置(P(AR))并感覺到到達相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍R(L)，R(R)的端點(例如軟擋塊)。移動感測裝置175配置用于感測旋鈕170的移動并輸出相應(yīng)信號(即，移動感測裝置信號)至圖I中顯示的拖車倒車輔助輸入裝置125中。該移動感測裝置信號根據(jù)旋鈕170相對于停止位置(P(AR))的旋轉(zhuǎn)量、旋鈕170的移動率、和/或旋鈕170相對停止位置(P(AR))的移動方向產(chǎn)生。如下將更詳細(xì)討論的，旋鈕170的停止位置對應(yīng)于當(dāng)旋鈕170返回停止位置時指示車輛100應(yīng)當(dāng)被轉(zhuǎn)向使得拖車110沿著如通過拖車110的中心線縱向軸線確定的大體為直的路徑倒車的移動感測裝置信號，且旋鈕170的最大順時針和逆時針位置(即相対的旋轉(zhuǎn)運動范圍的極限)每ー個對應(yīng)于各自指示可以避免該車輛轉(zhuǎn)向信息引起彎折狀況的拖車110的行駛路徑的最緊的曲率半徑(即最尖鋭的軌跡)的移動感測裝置信號。在這一點上，該停止位置P (AR)為相對于相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍R(R)，R(L)的零曲率指令位置。在此掲示了拖車的路徑的指令曲率(例如拖車軌跡的半徑)和旋鈕對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)量的比率可以在旋鈕170的相對旋轉(zhuǎn)運動范圍(P(L)，P(R))的每ー個內(nèi)變化(例如非線性地)。在這里還公開了該比率能夠為車輛速度、軌跡幾何、車輛幾何、掛接幾何和/或拖車負(fù)荷的函數(shù)。旋鈕170的使用使得拖車轉(zhuǎn)向輸入脫離車輛100的方向盤處作出。在使用中，隨著車輛100的駕駛員倒車拖車110，駕駛員可以轉(zhuǎn)動旋鈕170以指揮拖車110的將跟隨的行駛路徑并且返回旋鈕170至停止位置(P(AR))用于使得沿著直線倒車拖車110。相應(yīng)地，在連接的拖車倒車期間方向盤維持物理地連接至車輛的轉(zhuǎn)向輪的拖車倒車輔助系統(tǒng)的實施例中，根據(jù)本發(fā)明性主題配置的旋轉(zhuǎn)控制元件(例如，旋鈕170)提供了簡單并且用戶友好的方法允許車輛駕駛員輸入拖車轉(zhuǎn)向指令。 在此掲示了根據(jù)本發(fā)明性主題的實施例配置的旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置(例如，該旋鈕170與關(guān)聯(lián)的移動感測裝置)可以省略用于被偏置至相対的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間的停止位置的裝置。缺少這種偏置允許維持旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置直至旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置被手動地移動至不同位置。優(yōu)選地，但是不必須地，當(dāng)省略這種偏置時，提供裝置用于指示旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置位于零曲率指令位置(例如，處于和旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置偏置的其他實施例中的停止位置相同的位置)。指示旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置位于零曲率指令位置的裝置的示例包括但不限于，當(dāng)在零曲率指令位置時旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置接合的止動器、指示旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置處于零曲率指令位置的視覺標(biāo)志、指示旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置處于或者接近零曲率指令位置的主動震動信號、指示旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置處于或者接近零曲率指令位置的聽覺消息
坐寸o在此還掲示了本發(fā)明主題的實施例可以配置有不可旋轉(zhuǎn)的控制輸入裝置(即非旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置)。類似于根據(jù)本發(fā)明性主題配置的旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置(例如，旋鈕170和關(guān)聯(lián)的移動感測裝置)，這樣的非旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置配置用于選擇性地提供信號使得拖車跟隨大體為直的行駛路徑段以及用于選擇性地提供信號使得拖車跟隨大體為彎曲的行駛路徑段。這種非旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置的示例包括但不限于，多個可按壓的按鈕(例如，彎曲向左，彎曲向右以及直行)、駕駛員描繪或者輸入行駛路徑指令的觸摸屏、沿著軸線可轉(zhuǎn)換的用于允許駕駛員輸入行駛指令的按鈕等。拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125可以配置用于提供多種反饋信息至車輛100的駕駛員。這種反饋信息可指示的情形的示例包括但不限于，拖車倒車輔助系統(tǒng)105的狀態(tài)(例如，激活、待命(例如當(dāng)車輛朝前行駛以減小拖車角度)、故障、停用等)，已經(jīng)到達曲率限制(即，拖車110的行駛路徑的最大指令曲率)等。為此，拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125可配置用于如果發(fā)生多種狀況中的ー種，則提供觸摸反饋信號(例如，通過旋鈕170的震動)作為警示。這種狀況包括但不限于，拖車110遇到彎折問題、拖車倒車輔助系統(tǒng)105已經(jīng)有故障、拖車倒車輔助系統(tǒng)105或者車輛100的其他系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)測了拖車110的當(dāng)前行駛路徑的碰撞、拖車倒車系統(tǒng)105已經(jīng)限制了拖車行駛路徑的指令曲率(由于車輛100的超速或者過度加速)等。更進一步地，拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125可以使用照明(例如，LED180)和/或聽覺信號輸出(例如聽覺輸出裝置185)提供一些反饋信息(例如不可接受的拖車倒車狀況的提示/警示)?，F(xiàn)在參考圖2和3，顯示了當(dāng)?shù)管嚢ㄜ囕v(即在圖I和圖2中的車輛100)的拖車(在圖I中顯示的拖車110)時使用拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125用于指揮拖車的行駛路徑(POT)的示例。在準(zhǔn)備倒車拖車110時，車輛100的駕駛員沿著直通路徑(pull-thru path,PTP)朝前駕駛車輛以將車輛100和拖車110置于第一倒車位置BI。在第一倒車位置BI，車輛100和拖車110為相互縱向?qū)R使得車輛100的縱向中心軸線LI與拖車110的縱向中心軸線L2對齊(例如，平行或者重合)。在此揭示了在進行倒車拖車時出現(xiàn)的這種縱向軸線LI，L2的對齊不是操作根據(jù)本發(fā)明性主題配置的拖車倒車輔助系統(tǒng)所需求的。
在激活拖車倒車輔助系統(tǒng)105之后(例如，在直通步驟之前、之后或者期間)，駕駛員開始通過倒車車輛100從第一倒車位置BI倒車拖車110。當(dāng)開始倒車拖車110時，只要拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125的旋鈕170維持在停止位置P(AR)，拖車倒車輔助系統(tǒng)105將按需要轉(zhuǎn)向車輛100使得拖車110沿著如通過拖車110的縱向中心軸線L2確定的大體為直的行駛路徑倒車。當(dāng)拖車到達第二倒車位置B2時，駕駛員旋轉(zhuǎn)旋鈕170以指令拖車110被轉(zhuǎn)向至右側(cè)(即，旋鈕位置R(R))。相應(yīng)地，拖車倒車輔助系統(tǒng)105會轉(zhuǎn)向車輛100以使得拖車110根據(jù)旋鈕170相對于停止位置R(AR)旋轉(zhuǎn)的量、旋鈕170的移動率，和/或旋鈕170相對于停止位置R(AR)移動的方向轉(zhuǎn)向至右。類似地，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕170至左側(cè)，拖車110可以被指令轉(zhuǎn)向至左。當(dāng)拖車到達倒車位置B3，駕駛員允許旋鈕170返回停止位置R(AR)從而使得當(dāng)旋鈕170返回停止位置R(AR)時拖車倒車輔助系統(tǒng)105按需要轉(zhuǎn)向車輛100使得拖車110被沿著如通過拖車110的縱向中心軸線L2確定的大體為直的行駛路徑倒車。此后，拖車倒車輔助系統(tǒng)105按需要轉(zhuǎn)向車輛使得拖車110沿著該大體為直的路徑倒車至第四倒車位置B4。這樣，通過旋鈕170的旋轉(zhuǎn)指示拖車110的行駛路徑POT的弓形部分而通過當(dāng)旋鈕170處于/返回停止位置P(AR)時拖車的中心縱向軸線L2的定位指示行駛路徑POT的直行部分。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明主題的一個實施例中用于執(zhí)行拖車倒車輔助功能的方法200。在一個優(yōu)選實施例中，用于執(zhí)行拖車倒車輔助功能的方法200可通過使用上述參照圖I中車輛100和拖車110所討論的拖車倒車輔助架構(gòu)執(zhí)行。相應(yīng)地，通過使用旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置(例如，參照圖2討論的旋鈕170)提供拖車轉(zhuǎn)向信息。執(zhí)行操作202用于接收拖車倒車輔助請求。接受這種拖車倒車輔助請求的示例包括激活拖車倒車輔助系統(tǒng)和提供車輛和拖車準(zhǔn)備好倒車的確認(rèn)。在接收拖車倒車輔助請求之后(即，當(dāng)車輛倒車時)，執(zhí)行操作204用于接收拖車倒車信息信號。這種通過拖車倒車信息信號攜帶的信息示例包括但不限于，來自拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125的信息、來自掛接角探測裝置130的信息、來自助力轉(zhuǎn)向控制模塊135的信息、來自制動系統(tǒng)控制模塊145的信息以及來自動力系控制模塊150的信息。如果拖車倒車信息信號指示請求了拖車行駛路徑曲率的變化(即通過旋鈕170的指令)，執(zhí)行操作206用于確定車輛轉(zhuǎn)向信息以提供請求的拖車行駛路徑曲率的變化。否貝U，執(zhí)行操作208用于確定車輛轉(zhuǎn)向信息以維持拖車當(dāng)前行進的直線方向(S卩，如通過拖車的縱向中心軸線確定的)。此后，執(zhí)行操作210用于提供車輛轉(zhuǎn)向信息至車輛的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，隨后執(zhí)行操作212用于確定拖車倒車輔助狀態(tài)。如果確定拖車倒車完成，執(zhí)行操作214用于終止當(dāng)前實例拖車倒車輔助。否則方法200返回操作204用于接收拖車倒車信息。優(yōu)選地，用于接收拖車倒車信息信號的操作、確定車輛轉(zhuǎn)向信息的操作、提供車輛轉(zhuǎn)向信息的操作以及確定拖車倒車輔助狀態(tài)的操作以監(jiān)視的方式執(zhí)行(例如，在高速率數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理裝置處)。相應(yīng)地，除非確定用于倒車拖車的車輛倒車完成(例如，由于在拖車倒車輔助實例期間車輛已經(jīng)成功倒至期望的位置、車輛需要朝前行駛以開始另ー實例拖車倒車輔助等)，該方法200將持續(xù)執(zhí)行用于接收拖車倒車信息信號、確定車輛轉(zhuǎn)向信息、提供車輛轉(zhuǎn)向信息、以及確定拖車倒車輔助狀態(tài)的操作。與執(zhí)行用于接收拖車倒車信息信號、確定車輛轉(zhuǎn)向信息、提供車輛轉(zhuǎn)向信息 、以及確定拖車倒車輔助狀態(tài)的操作并行地，方法200執(zhí)行操作216用于監(jiān)視拖車倒車信息以確定是否存在不可接受的拖車倒車狀況。這種監(jiān)視的示例包括但不限干，評估掛接角以確定是否超出掛接角閾值、評估倒車速度確定是否超出倒車速度閾值、評估車輛轉(zhuǎn)向角以確定是否超出車輛轉(zhuǎn)向角等。如果確定存在不可接受的拖車倒車狀況，執(zhí)行操作218以使得禁止拖車的當(dāng)前行駛路徑(例如停止車輛運動)，隨后執(zhí)行操作214用于結(jié)束當(dāng)前實例拖車倒車輔助。在此掲示了在使得禁止當(dāng)前拖車路徑之前或與之結(jié)合，可以執(zhí)行一個或多個動作用于向駕駛員提供反饋指示(例如警報)將出現(xiàn)或者正接近不可接受的拖車角度狀況。在一個示例中，如果這種反饋使得不可接受的拖車角度狀況在達到危急狀況之前被補救，方法能夠持續(xù)根據(jù)操作204-212提供拖車倒車輔助功能。否則，方法可前進至操作214用于終止當(dāng)前實例拖車倒車輔助事件。與執(zhí)行用于終止當(dāng)前實例拖車倒車輔助事件的操作214結(jié)合，可執(zhí)行操作用于控制車輛的移動以糾正或者限制彎折狀況(例如，轉(zhuǎn)向和/或減速車輛以避免超出掛接角)?，F(xiàn)在參考可通過數(shù)據(jù)處理裝置處理的指令，根據(jù)在這作出的本公開應(yīng)當(dāng)理解適用于執(zhí)行在此掲示的拖車倒車輔助功能的方法、程序和/或操作通過具有在其上的配置用于執(zhí)行這種功能的指令的非瞬時計算機可讀介質(zhì)實際存儲(tangibly embodied)。在ー個特定實施例中，指令為實際存儲用于執(zhí)行上述掲示和討論的方法200。該指令可通過ー個或多個數(shù)據(jù)處理裝置從存儲器裝置訪問(RAM、ROM、虛擬存儲器、硬盤驅(qū)動存儲器等)、從可通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的驅(qū)動單元可讀的裝置(例如，軟盤、光盤、盒式磁帶等)訪問或者從兩者中訪問。相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明性主題的計算機可讀介質(zhì)的實施例包括光盤、硬盤驅(qū)動、RAM或者其他類型的具有形成在其上的配置用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明性主題的拖車倒車輔助功能的計算機程序(即指令)存儲裝置。在前述具體描述中，參照了形成本發(fā)明性主題的部分的附圖，其中通過本發(fā)明主題可實施的說明性具體實施例方式顯示。這些實施例以及其特定變形，已經(jīng)足夠詳細(xì)描述以使得本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明性主題的實施例。應(yīng)當(dāng)理解可以利用其他合適的實施例，且可以做出邏輯、機械、化學(xué)、電學(xué)的變化而不會背離本發(fā)明性主題的精神或者范圍。為了避免不必要的細(xì)節(jié)，本說明書省略了本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員已知的某些信息。因此，前述的詳細(xì)說明并不意圖限制在此作出的特定形式，相反，意圖涵蓋可合理地包括在權(quán)利要求書的精神和范圍之內(nèi)的這種變形、修改以及等同物。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括 從連接有拖車的車輛的拖車角度探測裝置接收拖車角度信息，其中所述拖車角度信息根據(jù)所述車輛和所述拖車之間的角度位移產(chǎn)生； 從所述車輛的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置接收拖車轉(zhuǎn)向信息，其中所述拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置包括可位于零曲率指令位置以及位于相對于所述零曲率指令位置的相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間的位置的旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置，且其中從所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置相對于所述零曲率指令位置的旋轉(zhuǎn)量、所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置的移動率、以及所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置相對于所述零曲率指令位置的移動方向中至少一個產(chǎn)生所述拖車轉(zhuǎn)向信息；以及 當(dāng)通過所述車輛倒車所述拖車時利用車輛轉(zhuǎn)向信息控制所述車輛的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述車輛轉(zhuǎn)向信息根據(jù)所述拖車角度信息和所述拖車轉(zhuǎn)向信息產(chǎn)生。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中控制所述動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括 當(dāng)通過所述車輛倒車所述拖車時，致使所述動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向所述車輛以使得根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置相對于所述零曲率指令位置的旋轉(zhuǎn)量和方向改變所述拖車的行駛路徑的曲率； 當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置從所述零曲率指令位置之外的位置返回至所述零曲率指令位置時的時間點致使所述動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向所述車輛以使得所述拖車被沿著通過所述拖車的中心線縱向軸線確定的大體直線倒車。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，進一步包含 響應(yīng)于所述拖車角度信息指示所述車輛和所述拖車之間的將發(fā)生不可接受的拖車角度位移或者所述車輛和所述拖車之間存在不可接受的拖車角度位移中的至少一個輸出拖車角度位移限制狀況信號。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，響應(yīng)于輸出所述拖車角度位移限制狀況信號，所述拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置提供視覺拖車角度位移限制狀況指示器、聽覺拖車角度位移限制狀況指示器以及觸覺拖車角度位移限制狀況指示器中的至少一個。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置處于零曲率指令位置以外的位置時，所述車輛轉(zhuǎn)向信息使得所述拖車沿著指令曲率的行駛路徑行駛。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中 所述相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍的第一個基本等于所述相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍的第二個；且 所述拖車的所述行駛路徑的曲率變化根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置的所述旋轉(zhuǎn)量變化。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中控制所述動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括 當(dāng)通過所述車輛倒車所述拖車時，致使所述動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向所述車輛以使得根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)輸入裝置相對于所述零曲率指令位置的旋轉(zhuǎn)量和方向改變所述拖車的所述行駛路徑的所述曲率；以及 在當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置從所述零曲率指令位置以外的位置返回所述零曲率指令位置時的時間點，致使所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向所述車輛以使得所述拖車沿著由所述拖車的中心縱向軸線確定的大體直線倒車。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括 響應(yīng)于指定所述車輛和所述拖車之間將產(chǎn)生不可接受的角度位移或者所述車輛和所述拖車之間存在不可接受的角度位移中的至少一者的所述拖車角度信息，輸出拖車角度位移限制狀況信號。
9.一種連接至車輛的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置，所述拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置包含 旋轉(zhuǎn)控制元件，其可置于零曲率指令位置以及相對于所述零曲率指令位置的相對旋轉(zhuǎn)運動范圍中的位置；以及 旋轉(zhuǎn)控制元件移動感測裝置，其連接至所述旋轉(zhuǎn)控制元件用于感測所述旋轉(zhuǎn)控制元件的移動，其中所述旋轉(zhuǎn)控制元件移動感測裝置輸出根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置相對于所述零曲率指令位置的旋轉(zhuǎn)量、所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置的移動率、以及所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置相對于所述零曲率指令位置的移動方向的至少一者產(chǎn)生的信號。
10.如權(quán)利要求9所述的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置，進一步包括至少下面的一者 選擇性地激活以提供不可接受的拖車倒車狀況的提示的視覺指示器； 選擇性地激活以提供所述不可接受的拖車倒車狀況的提示的聽覺指示器； 選擇性地激活以提供所述不可接受的拖車倒車狀況的提示的觸覺指示器。
11.如權(quán)利要求9所述的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置，其中當(dāng)通過所述車輛倒車所述拖車時，在所述旋轉(zhuǎn)控制元件處于所述零曲率指令位置以外的位置時輸出的所述旋轉(zhuǎn)控制元件移動感測裝置信號對應(yīng)于所述拖車行駛的所述拖車的行駛路徑的曲率。
12.如權(quán)利要求11所述的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置，其中 所述相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍的第一個基本等于所述相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍的第二個；且 所述拖車的所述行駛路徑的曲率變化根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)控制輸入裝置的所述旋轉(zhuǎn)量變化。
13.如權(quán)利要求12所述的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置，其中 所述旋轉(zhuǎn)控制元件偏置至所述零曲率指令位置； 所述零曲率指令位置處于所述相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間；且 偏置所述旋轉(zhuǎn)控制元件朝向所述零曲率指令位置的力根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)控制元件相對所述零曲率位置的所述旋轉(zhuǎn)量增加。
14.如權(quán)利要求9所述的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置，其中 所述旋轉(zhuǎn)控制元件偏置至所述零曲率指令位置； 所述零曲率指令位置處于所述相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間；且 偏置所述旋轉(zhuǎn)控制元件朝向所述零曲率指令位置的力根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)控制元件相對所述零曲率位置的所述旋轉(zhuǎn)量增加。
15.如權(quán)利要求9所述的拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置，其中 所述旋轉(zhuǎn)控制元件和所述旋轉(zhuǎn)控制元件移動感測裝置集成進入車輛儀表盤中。
16.一種車輛，包括 拖車角度探測裝置，其配置用于輸出根據(jù)所述車輛和連接至所述車輛的拖車之間的角度產(chǎn)生的信號； 拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置，其包括旋鈕以及連接至所述旋鈕用于感測所述旋鈕的移動的旋鈕移動感測裝置，其中所述旋鈕偏置至相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間的停止位置，且其中所述旋鈕移動感測裝置輸出根據(jù)所述旋鈕相對于所述停止位置的旋轉(zhuǎn)量、所述旋鈕的移動率、以及所述旋鈕相對于所述停止位置的移動方向的至少一者產(chǎn)生的信號；以及 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其連接至拖車角度探測裝置和所述拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置，其中所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括控制模塊結(jié)構(gòu)配置用于根據(jù)所述拖車角度探測裝置信號和所述倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置信號產(chǎn)生動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制信息。
17.如權(quán)利要求16的所述車輛，其中所述拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置進一步包括以下至少一者 選擇性地激活以提供不可接受的拖車倒車狀況的提示的視覺指示器； 選擇性地激活以提供所述不可接受的拖車倒車狀況的提示的聽覺指示器； 選擇性地激活以提供所述不可接受的拖車倒車狀況的提示的觸覺指示器。
18.如權(quán)利要求16的所述車輛，其中當(dāng)通過所述車輛倒車所述拖車時，在所述旋鈕處于所述停止位置以外的位置時輸出的所述旋鈕移動感測裝置信號對應(yīng)于所述拖車行駛的所述拖車的行駛路徑的曲率。
19.如權(quán)利要求16的所述車輛，其中 所述相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍的第一個基本等于所述相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍的第二個；且 所述拖車的所述行駛路徑的曲率變化根據(jù)所述旋鈕的所述旋轉(zhuǎn)量變化。
20.如權(quán)利要求16的所述車輛，其中朝向所述停止位置偏置所述旋鈕的力根據(jù)所述旋鈕相對所述停止位置的旋轉(zhuǎn)量增加。
21.如權(quán)利要求16所述的車輛，其中朝向所述停止位置偏置所述旋鈕的力根據(jù)所述旋鈕相對所述停止位置的旋轉(zhuǎn)量增加。
全文摘要
一種拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置連接至車輛。該拖車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置包括旋轉(zhuǎn)控制元件(例如旋鈕)和旋轉(zhuǎn)控制元件移動感測裝置。該旋轉(zhuǎn)控制元件偏置至相對的旋轉(zhuǎn)運動范圍之間的停止位置。該旋轉(zhuǎn)控制元件移動感測裝置連接至旋轉(zhuǎn)控制元件用于感測旋轉(zhuǎn)控制元件的移動。該旋轉(zhuǎn)控制元件移動感測裝置輸出根據(jù)旋轉(zhuǎn)控制元件相對于停止位置的旋轉(zhuǎn)量、旋轉(zhuǎn)控制元件移動率、和/或旋轉(zhuǎn)控制元件相對停止位置的移動方向而產(chǎn)生的信號。
文檔編號B60W10/20GK102765381SQ201210067159
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者埃里克·邁克爾·拉沃伊, 大衛(wèi)·迪恩·斯密特, 托馬斯·愛德華·皮盧蒂, 羅杰·阿諾德·特朗布利, 道格拉斯·斯科特·羅德, 馬特·Y·魯普 申請人:福特全球技術(shù)公司