測定牽引線和阻力線夾角的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體涉及車輛中的駕駛員協(xié)助和主動安全技術(shù)，以及更具體地涉及用于計(jì) 算車輛和掛車之間的牽引線和阻力線夾角的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 使與掛車連接的車輛倒車對于許多駕駛員是非常具有挑戰(zhàn)性的。如果拖掛車輛與 掛車之間的牽引線和阻力線夾角變得足夠大，則可能發(fā)生潛在的彎折情況。因此，需要精確 測定車輛與掛車之間的牽引線和阻力線夾角的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于測定車輛與掛車之間的牽引線和阻力線夾角 的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括設(shè)置在掛車上的成像設(shè)備。第一導(dǎo)航系統(tǒng)以車載的方式設(shè)置在車輛上。 第二導(dǎo)航系統(tǒng)與成像設(shè)備集成?？刂破骰诮邮兆缘谝粚?dǎo)航系統(tǒng)和第二導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測 定牽引線和阻力線夾角。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中成像設(shè)備包含便攜式電子裝置。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第一導(dǎo)航系統(tǒng)包含配置為測定瞬時(shí)車輛位置和方 向的第一GPS接收器。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第二導(dǎo)航系統(tǒng)包含配置為測定瞬時(shí)掛車位置和方 向的第二GPS接收器。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第一導(dǎo)航系統(tǒng)包含配置為測定瞬時(shí)車輛位置和方 向的多個(gè)第一慣性傳感器。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第二導(dǎo)航系統(tǒng)包含配置為測定瞬時(shí)掛車位置和方 向的多個(gè)第二慣性傳感器。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于測定車輛與掛車之間的牽引線和阻力線夾角 的系統(tǒng)。第一GPS接收器以車載的方式設(shè)置在車輛上。具有第二GPS接收器的便攜式電子 裝置設(shè)置在掛車上?？刂破骰诮邮兆缘谝唤邮掌骱偷诙邮掌鞯臄?shù)據(jù)測定牽引線和阻力 線夾角。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中便攜式電子裝置與掛車的后部結(jié)構(gòu)連接并設(shè)置為 捕獲掛車后部的圖像數(shù)據(jù)。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中便攜式電子裝置包含智能手機(jī)和平板電腦中的一 個(gè)。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第一GPS接收器可操作地測定車輛位置以及第二 GPS接收器可操作地測定掛車位置。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中控制器通過將車輛位置與掛車位置進(jìn)行比較來計(jì) 算牽引線和阻力線夾角。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中控制器包含配置為在接收自第一GPS接收器的數(shù) 據(jù)與接收自第二GPS接收器的數(shù)據(jù)之間交替的牽引線和阻力線夾角檢測模塊。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中牽引線和阻力線夾角檢測模塊包含卡爾曼濾波 器，卡爾曼濾波器用于從數(shù)據(jù)推斷車輛位置和掛車位置并隨后基于推斷的車輛位置和推斷 的掛車位置計(jì)算牽引線和阻力線夾角。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于測定車輛與掛車之間的牽引線和阻力線夾角 的系統(tǒng)。成像設(shè)備設(shè)置在掛車上。至少一個(gè)第一慣性傳感器以車載的方式設(shè)置在車輛上。 至少一個(gè)第二慣性傳感器與成像設(shè)備集成。控制器基于接收自至少一個(gè)第一慣性傳感器和 至少一個(gè)第二慣性傳感器的數(shù)據(jù)測定牽引線和阻力線夾角。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中成像設(shè)備包含便攜式電子裝置。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中便攜式電子裝置包含智能手機(jī)和平板電腦中的一 個(gè)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中便攜式電子裝置與掛車的后部結(jié)構(gòu)連接并設(shè)置為 捕獲掛車后部的圖像數(shù)據(jù)。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中至少一個(gè)第二慣性傳感器包含三軸陀螺儀、三軸 加速度計(jì)、三軸磁力計(jì)和氣壓計(jì)中的至少一個(gè)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中至少一個(gè)第一慣性傳感器可操作地測定車輛的運(yùn) 動和旋轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中至少一個(gè)第二慣性傳感器可操作地測定掛車的運(yùn) 動和旋轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)。
[0023]根據(jù)閱讀以下說明書、權(quán)利要求書以及附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解和領(lǐng)會本發(fā) 明的這些和其它方面、目的和特征。
【附圖說明】
[0024] 在圖中：
[0025] 圖1是說明了位于車輛上或附接于車輛的掛車上的成像設(shè)備的示意圖；
[0026] 圖2說明了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的成像設(shè)備；
[0027] 圖3是展示了與成像設(shè)備對應(yīng)的多個(gè)視野的與掛車連接的車輛的俯視平面圖；
[0028] 圖4是與成像設(shè)備和其它設(shè)備通信的控制器的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 按照規(guī)定，此處公開了本發(fā)明的詳細(xì)的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)了解的是公開的實(shí)施例 僅是本發(fā)明的示例性的，其可以體現(xiàn)為不同的和可供替換的形式。附圖不一定是詳細(xì)的設(shè) 計(jì)，并且可以夸大或最小化一些示意圖以顯示功能概述。因此，此處公開的具體的結(jié)構(gòu)和功 能細(xì)節(jié)不被解釋為限制，而是僅僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員多方面地使用本發(fā)明的代表性 基礎(chǔ)。
[0030] 如此處所使用的，術(shù)語"和/或"，當(dāng)用于兩個(gè)或更多個(gè)項(xiàng)目列表時(shí)，其指的是可以 單獨(dú)使用任何一個(gè)列出的項(xiàng)目，或可以使用任何兩個(gè)或更多個(gè)列出的項(xiàng)目的組合。例如，如 果組合物描述為包含成分A、B和/或C，那么組合物可以包含單獨(dú)的A;單獨(dú)的B;單獨(dú)的C; A和B的組合；A和C的組合；B和C的組合；或A、B和C的組合。
[0031] 倒退和操縱掛車會是艱難的任務(wù)這是由于視覺和路徑預(yù)測的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)可以基于 車輛大小、掛車大小以及環(huán)境條件而改變。對于大的掛車，掛車背后的視野可能完全被擋 住。對于較小的掛車，轉(zhuǎn)向的小變化可能使得車輛拖掛和掛車之間的牽引線和阻力線夾角 快速地改變。針對這些和其它問題，以下的改進(jìn)提供了不同的實(shí)施方式以提高掛車備用輔 助系統(tǒng)的功能性。
[0032] 倒退和操縱掛車會是艱難的任務(wù)這是由于視覺和路徑預(yù)測的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)可以基于 車輛大小、掛車大小以及環(huán)境條件而改變。對于大的掛車，掛車背后的視野可能完全被擋 住。對于較小的掛車，轉(zhuǎn)向的小變化可能使得車輛拖掛和掛車之間的牽引線和阻力線夾角 快速地改變。針對這些和其它問題，以下的改進(jìn)提供了不同的實(shí)施方式以提高掛車備用輔 助系統(tǒng)的功能性。
[0033] 如圖1所示，可以在不同位置設(shè)置成像設(shè)備C1-C5使得成像設(shè)備C1-C5的每個(gè)視 野配置為捕獲工作環(huán)境14的明顯不同的區(qū)域。每個(gè)成像設(shè)備C1-C5可以包括任何形式的 配置為捕獲圖像數(shù)據(jù)的成像設(shè)備例如，但不限于電荷耦合裝置（CCD)和互補(bǔ)金屬氧化物半 導(dǎo)體（CMOS)圖像傳感器。盡管參照圖1說明了五個(gè)成像設(shè)備C1-C5,但成像設(shè)備的數(shù)量可 以基于實(shí)施的特定的成像設(shè)備的特定的操作規(guī)范與特定的車輛和掛車的比例和/或外部 輪廓而改變。例如，大的車輛和掛車組合可能需要額外的成像設(shè)備以捕獲與較大的工作環(huán) 境相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。成像設(shè)備還可以在與特定的車輛和掛車組合的視角和視野的范圍方 面變化。
[0034] 成像設(shè)備Cl、C3、C4和C5設(shè)置在車輛10上，每個(gè)定向?yàn)榫哂兄赶蚬ぷ鳝h(huán)境14的 大體上不同的區(qū)域的視野。成像設(shè)備C1設(shè)置在車輛10的后部16(例如后擋板）的中心， 以及可以使用目標(biāo)檢測來監(jiān)測設(shè)置在掛車12上的目標(biāo)18的位置以便可以測定車輛10和 掛車12之間的牽引線和阻力線夾角γ。如此處使用的，牽引線和阻力線夾角γ定義為車 輛10的縱向中心線軸20與掛車12的縱向中心線軸22之間的角度。除了成像設(shè)備C1，或 另外可供選擇的，成像設(shè)備C1'可以設(shè)置在車輛10的鄰近車頂部26的面向后的部分24的 中心。
[0035] 成像設(shè)