掛車監(jiān)控系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明所做出的公開內(nèi)容大體涉及車輛中的駕駛輔助和主動安全技術(shù)，更具體地 涉及掛車倒車輔助系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)牽引掛車時倒車對于許多駕駛員來說是非常具有挑戰(zhàn)性的。這對于不熟練于 倒連著掛車的車輛的駕駛員來說更是如此，他們包括那些不經(jīng)常駕駛掛車的人（如租用掛 車、不經(jīng)常使用私人掛車等）。這種困難的一個理由是倒連著掛車的車輛需要與當(dāng)?shù)箾]有連 著掛車的車輛時的正常轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)向輸入和/或在折疊（jackknife)狀況發(fā)生之前需要 制動以使車輛掛車組合穩(wěn)定。這種困難的另一個理由是當(dāng)?shù)惯B著掛車的車輛時轉(zhuǎn)向的小錯 誤被放大從而引起掛車偏離期望路線。
[0003] 為了輔助駕駛員轉(zhuǎn)向連著掛車的車輛，掛車倒車輔助系統(tǒng)需要知道駕駛員的意 圖。已知掛車倒車輔助系統(tǒng)的一個通常的假設(shè)是連著掛車的車輛駕駛員想要直線倒車且系 統(tǒng)要么隱含地要么明確地為車輛掛車組合采取零曲率路線。不幸地是，大多數(shù)現(xiàn)實生活中 倒掛車的使用案例包含弧形路線，因此采取零曲率路線會顯著限制該系統(tǒng)的實用性。一些 已知的系統(tǒng)采取從地圖或路線規(guī)劃者處已知路線。為此，一些已知的掛車倒車輔助系統(tǒng)在 掛車開始倒車之前需要已知掛車倒車路線（例如從地圖或路徑規(guī)劃算法）的要求下操作。 令人不快的是，已知這種掛車倒車輔助系統(tǒng)的實施方式具有相對復(fù)雜的人機界面（HMI)設(shè) 備來指定路線、障礙和/或倒車機動的目標(biāo)。此外，這種系統(tǒng)也要求以某種方式使用例如照 相機、慣性導(dǎo)航或高精度全球定位系統(tǒng)（GPS)等手段確定期望的路線被遵循得如何并知道 什么時候到達(dá)期望目標(biāo)或?？空竞头较颉＿@些要求導(dǎo)致該系統(tǒng)相對復(fù)雜且昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種監(jiān)控車輛掛車連接的方法。該方法包括用照 相機產(chǎn)生連接到車輛的掛車的圖像的步驟以及在產(chǎn)生的圖像中檢測標(biāo)記的步驟。該方法也 包括如果不斷檢測到標(biāo)記則應(yīng)用選定的掛車特征的步驟并且當(dāng)在預(yù)定時間段不再檢測到 標(biāo)記時提示新的掛車特征的選擇的步驟。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種監(jiān)控車輛掛車連接的方法。該方法包括檢 測車輛與掛車之間的牽引角的步驟，如果不斷檢測到牽引角則應(yīng)用選定的掛車特征的步 驟，以及當(dāng)在預(yù)定時間段不再檢測到牽引角時提示新的掛車特征的選擇的步驟。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方面，提供了一種掛車監(jiān)控系統(tǒng)。該掛車監(jiān)控系統(tǒng)包括掛接 裝置連接標(biāo)識和控制器，掛接裝置連接標(biāo)識表明掛車與車輛的連接，如果不斷識別到掛接 裝置連接則控制器應(yīng)用選定的掛車特征，并且當(dāng)在預(yù)定時間段不再識別到掛接裝置連接時 控制器提示新的掛車特征選擇。
[0007] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過對下列說明書、權(quán)利要求以及附圖的學(xué)習(xí)可以理解和領(lǐng)會 本發(fā)明的這些以及其他方面、目標(biāo)、以及特性。
【附圖說明】
[0008] 在附圖中：
[0009] 圖1示出了車輛掛車組合，車輛配置用于依據(jù)實施例執(zhí)行掛車倒車輔助功能；
[0010] 圖2示出了與掛車倒車輔助相關(guān)的人機界面（HMI)設(shè)備；
[0011] 圖3示出了與掛車倒車輔助相關(guān)的流程圖；
[0012] 圖4示出了根據(jù)一個實施例的設(shè)置模塊的流程圖；
[0013] 圖5示出了依據(jù)一個實施例在HMI設(shè)備顯示的圖像的示例；
[0014] 圖6是根據(jù)一個實施例說明使用標(biāo)記監(jiān)控控制器的車輛掛車倒車輔助系統(tǒng)的框 圖；
[0015] 圖7是說明用戶在被車輛牽引的掛車上標(biāo)記的放置的示意圖；
[0016] 圖8是進(jìn)一步說明涉及標(biāo)記貼紙的標(biāo)記放置區(qū)域的掛車的前部放大圖；
[0017] 圖9是具有顯示器的便攜式設(shè)備的前視圖，說明了標(biāo)記在掛車上標(biāo)記放置區(qū)域的 置加；
[0018] 圖10是說明輔助用戶在掛車上放置標(biāo)記的方法的流程圖；
[0019] 圖11是說明監(jiān)控在掛車上標(biāo)記的放置和產(chǎn)生反饋警告的方法的流程圖；
[0020] 圖12是根據(jù)一個實施例具有裝配于其上的標(biāo)記安裝系統(tǒng)的掛車的前部示意圖；
[0021] 圖13是圖12所示的標(biāo)記安裝系統(tǒng)和掛車的部件分解圖；
[0022] 圖14是說明用于針對標(biāo)記變化監(jiān)控掛車連接和重新設(shè)置掛車選擇的初始設(shè)置程 序的流程圖；
[0023] 圖15是說明用于監(jiān)控掛車變化存在和重新設(shè)置掛車選擇的移動標(biāo)記檢測程序的 流程圖；
[0024] 圖16A是顯示標(biāo)記在第一位置的掛車圖像；
[0025] 圖16B是根據(jù)一個例子顯示標(biāo)記移動至第二位置的掛車圖像；以及
[0026] 圖17是說明用于監(jiān)控掛車斷開連接的掛車連接監(jiān)控程序的流程圖。
【具體實施方式】
[0027] 雖然本發(fā)明主旨的各個方面參考特定的說明性實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明主 旨不限于這些實施例，并且在不脫離本發(fā)明主旨的前提下可以實施額外的修改、應(yīng)用和實 施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記將被用于說明同一部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到本 發(fā)明中所闡述的各個部件在不脫離本發(fā)明主旨的范圍的情況下可以改變。
[0028] 掛車倒車輔助系統(tǒng)
[0029] 參考圖1，示出了配置用于執(zhí)行掛車倒車輔助功能的車輛100的實施例。車輛100 的掛車倒車輔助系統(tǒng)105控制連接到車輛100的掛車110行駛路線的曲率。這種控制通過 車輛100的動力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115和掛車倒車輔助系統(tǒng)105的交互來實現(xiàn)。在掛車倒車輔 助系統(tǒng)105的操作期間當(dāng)車輛100倒車時，車輛100的駕駛員有時受限于他/或她能夠通 過車輛100的方向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸入的方式。這是因為在某些車輛中掛車倒車輔助系統(tǒng)105 是由動力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115控制的且動力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115是直接耦接到方向盤的（即車 輛100的方向盤與車輛100的轉(zhuǎn)向輪一致移動）。如以下更詳細(xì)的討論，倒車輔助系統(tǒng)105 的人機界面（HMI)設(shè)備用于控制掛車110的路線曲率的變化，例如旋鈕，從而解耦這種在車 輛100的方向盤進(jìn)行的控制。然而，依據(jù)本發(fā)明的主旨，一些配置用于提供掛車倒車輔助功 能的車輛將具有選擇性地從車輛的轉(zhuǎn)向輪的運動解耦轉(zhuǎn)向運動的性能，從而允許方向盤在 這種掛車倒車輔助期間用于控制掛車的路線曲率的變化。
[0030] 掛車倒車輔助系統(tǒng)105包括掛車倒車輔助控制模塊120、掛車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置 125、以及牽引角（hitch angle)檢測裝置130。掛車倒車輔助控制模塊120被連接到掛車 倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125和牽引角檢測裝置130,用于允許他們之間的通信。在此公開了掛車 倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置能夠以有線或無線的方式被耦接到掛車倒車輔助控制模塊120。掛車倒 車輔助系統(tǒng)控制模塊120被連接到動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)115的動力轉(zhuǎn)向輔助控制模塊135,用 于允許在他們之間傳送信息。動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)115的轉(zhuǎn)向角檢測裝置140被連接到動力 轉(zhuǎn)向輔助控制模塊135,用于向其提供信息。掛車倒車輔助系統(tǒng)也被連接到制動系統(tǒng)控制模 塊145和動力系統(tǒng)控制模塊150,用于允許他們之間的信息溝通。連帶地，掛車倒車輔助系 統(tǒng)105、動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)115、制動系統(tǒng)控制模塊145、動力系統(tǒng)控制模塊150和檔位選擇 設(shè)備（PRNDL)定義了依據(jù)實施例配置的掛車倒車輔助架構(gòu)。
[0031] 掛車倒車輔助控制模塊120配置用于執(zhí)行用于從掛車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125,、牽 引角檢測裝置130、動力轉(zhuǎn)向輔助控制模塊135、制動系統(tǒng)控制模塊145和動力系統(tǒng)控制模 塊150接收信息的邏輯（即指令）。掛車倒車輔助控制模塊120 (如其中的掛車曲率算法） 根據(jù)從掛車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125,、牽引角檢測裝置130、動力轉(zhuǎn)向輔助控制模塊135、制 動系統(tǒng)控制模塊145和動力系統(tǒng)控制模塊150接收到的全部或部分信息產(chǎn)生車輛轉(zhuǎn)向信 息。此后，提供車輛轉(zhuǎn)向信息至動力轉(zhuǎn)向輔助控制模塊135,用于通過動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng) 115影響車輛100的轉(zhuǎn)向以實現(xiàn)控制的掛車110的行駛路線。
[0032] 掛車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125為掛車倒車輔助控制模塊120提供限定控制的掛車 110行駛路線的、至掛車倒車輔助控制模塊120的信息（即掛車轉(zhuǎn)向信息）。掛車轉(zhuǎn)向信息 可以包括與控制的行駛路線的變化（如路線曲率半徑的變化）有關(guān)的信息和與表示掛車沿 著由掛車的縱向中心線軸定義的路線行駛（即沿著大體直線路徑行駛）有關(guān)的信息。如以 下詳細(xì)地討論，掛車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125優(yōu)選包括旋轉(zhuǎn)控制輸入設(shè)備，用于允許車輛100 的駕駛員與掛車倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置125配合控制期望的掛車轉(zhuǎn)向行為（如控制掛車的行駛 路線半徑期望的變化和/或控制掛車沿著如由掛車的縱向中心線軸定義的大體直線路徑 行駛）。在優(yōu)選實施例中，旋轉(zhuǎn)控制輸入設(shè)備是圍繞延伸通過旋鈕的上表面/上面的旋轉(zhuǎn) 軸可旋轉(zhuǎn)的旋鈕。在另一個實施例中，旋轉(zhuǎn)控制輸入設(shè)備是圍繞大體平行于旋鈕的上表面 /上面延伸的旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)的旋鈕。
[0033] -些車輛（如那些具有主動前輪轉(zhuǎn)向的車輛）具有動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)配置，其允 許方向盤部