掛車標(biāo)記放置輔助系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明所做出的公開(kāi)內(nèi)容大體涉及車輛中的駕駛輔助和主動(dòng)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(shí)倒車對(duì)于許多駕駛員來(lái)說(shuō)是非常具有挑戰(zhàn)性的。這對(duì)于不熟練于 倒連著掛車的車輛的駕駛員來(lái)說(shuō)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(gè)理由是倒連著掛車的車輛需要與當(dāng)?shù)箾](méi)有連 著掛車的車輛時(shí)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(dòng)以使車輛掛車組合穩(wěn)定。這種困難的另一個(gè)理由是當(dāng)?shù)惯B著掛車的車輛時(shí)轉(zhuǎn)向的小錯(cuò) 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(gè)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(shí)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(huì)顯著限制該系統(tǒng)的實(shí)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(kāi)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(shí)施方式具有相對(duì)復(fù)雜的人機(jī)界面（HMI)設(shè) 備來(lái)指定路線、障礙和/或倒車機(jī)動(dòng)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(jī)、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(shí)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(duì)復(fù)雜且昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種輔助在掛車上放置標(biāo)記的方法。該方法包括 用牽引車上的照相機(jī)產(chǎn)生掛車圖像并處理圖像以確定標(biāo)記放置區(qū)域的步驟。該方法也包括 在圖像上產(chǎn)生表示標(biāo)記放置區(qū)域的標(biāo)記疊加以及為了呈現(xiàn)給用戶以輔助在掛車上放置標(biāo) 記而在顯示器上顯示該圖像和標(biāo)記疊加的步驟。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種掛車標(biāo)記放置輔助系統(tǒng)。掛車標(biāo)記放置輔 助系統(tǒng)包括照相機(jī)，其安裝在牽引車上且設(shè)置為產(chǎn)生掛車圖像。該系統(tǒng)也包括圖像處理器， 用于處理圖像以確定標(biāo)記放置區(qū)域并在圖像上產(chǎn)生表示標(biāo)記放置區(qū)域的標(biāo)記疊加。該系統(tǒng) 進(jìn)一步包括顯示器，用于顯示圖像和標(biāo)記的疊加以輔助標(biāo)記在掛車上放置。
[0006] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過(guò)對(duì)下列說(shuō)明書、權(quán)利要求以及附圖的學(xué)習(xí)可以理解和領(lǐng)會(huì) 本發(fā)明的這些以及其他方面、目標(biāo)、以及特性。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 在附圖中：
[0008] 圖1示出了車輛掛車組合，車輛配置用于依據(jù)實(shí)施例執(zhí)行掛車倒車輔助功能；
[0009] 圖2示出了與掛車倒車輔助相關(guān)的人機(jī)界面（HMI)設(shè)備；
[0010] 圖3示出了與掛車倒車輔助相關(guān)的流程圖；
[0011] 圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置模塊的流程圖；
[0012] 圖5示出了依據(jù)一個(gè)實(shí)施例在HMI設(shè)備顯示的圖像的示例；
[0013] 圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例說(shuō)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；
[0014] 圖7是說(shuō)明用戶在被車輛牽引的掛車上標(biāo)記的放置的示意圖；
[0015] 圖8是進(jìn)一步說(shuō)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；
[0016] 圖9是具有顯示器的便攜式設(shè)備的前視圖，說(shuō)明了標(biāo)記在掛車上標(biāo)記放置區(qū)域的 置加；
[0017] 圖10是說(shuō)明輔助用戶在掛車上放置標(biāo)記的方法的流程圖；
[0018] 圖11是說(shuō)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；
[0019] 圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)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； [0020]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；
[0021] 圖14是說(shuō)明用于針對(duì)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；
[0022] 圖15是說(shuō)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(dòng)標(biāo)記檢測(cè)程序的 流程圖；
[0023] 圖16A是顯示標(biāo)記在第一位置的掛車圖像；
[0024] 圖16B是根據(jù)一個(gè)例子顯示標(biāo)記移動(dòng)至第二位置的掛車圖像；以及
[0025] 圖17是說(shuō)明用于監(jiān)控掛車斷開(kāi)連接的掛車連接監(jiān)控程序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 雖然本發(fā)明主旨的各個(gè)方面參考特定的說(shuō)明性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明主 旨不限于這些實(shí)施例，并且在不脫離本發(fā)明主旨的前提下可以實(shí)施額外的修改、應(yīng)用和實(shí) 施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記將被用于說(shuō)明同一部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到本 發(fā)明中所闡述的各個(gè)部件在不脫離本發(fā)明主旨的范圍的情況下可以改變。
[0027] 掛車倒車輔助系統(tǒng)
[0028] 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(shí)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(guò) 車輛100的動(dòng)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(lái)實(shí)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(shí)，車輛100的駕駛員有時(shí)受限于他/或她能夠通 過(guò)車輛100的方向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸入的方式。這是因?yàn)樵谀承┸囕v中掛車倒車輔助系統(tǒng)105 是由動(dòng)力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)115控制的且動(dòng)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(dòng)）。如以下更詳細(xì)的討論，倒車輔助系統(tǒng)105 的人機(jī)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(yùn)動(dòng)解耦轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)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。
[0029] 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(cè)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(cè)裝置130,用于允許他們之間的通信。在此公開(kāi)了掛車 倒車轉(zhuǎn)向輸入裝置能夠以有線或無(wú)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(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)115的動(dòng)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(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)115的轉(zhuǎn)向角檢測(cè)裝置140被連接到動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)控制模 塊145和動(dòng)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(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)115、制動(dòng)系統(tǒng)控制模塊145、動(dòng)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(shí)施例配置的掛車倒車輔助架構(gòu)。
[0030] 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(cè)裝置130、動(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助控制模塊135、制動(dòng)系統(tǒng)控制模塊145和動(dòng)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(cè)裝置130、動(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助控制模塊135、制 動(dòng)系統(tǒng)控制模塊145和動(dòng)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(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助控制模塊135,用于通過(guò)動(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng) 115影響車輛100的轉(zhuǎn)向以實(shí)現(xiàn)控制的掛車110的行駛路線。
[0031] 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(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)控制輸入設(shè)備是圍繞延伸通過(guò)旋鈕的上表面/上面的旋轉(zhuǎn) 軸可旋轉(zhuǎn)的旋鈕。在另一個(gè)實(shí)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。
[0032] 一些車輛（如那些具有主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的車輛）具有動(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)配置，其允 許方向盤部分地從這樣的車輛的轉(zhuǎn)向輪的運(yùn)動(dòng)解耦。因此，能夠以獨(dú)立于車輛的動(dòng)力轉(zhuǎn)向 輔助系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向輪的方式旋轉(zhuǎn)方向盤（如由來(lái)自依據(jù)一個(gè)實(shí)施例配置的掛車倒車輔助 系統(tǒng)控制模塊的動(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)控制模塊提供的車輛轉(zhuǎn)向信息控制）。因此，在這些類 型的車輛中，方向盤能夠選擇性地與轉(zhuǎn)