一種用于半掛車的多功能可視系統(tǒng)及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車安全監(jiān)控領(lǐng)域，具體地說是一種用于半掛車的多功能可視系統(tǒng)及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于半掛車輛，內(nèi)輪差是牽引車的內(nèi)前輪與半掛車的內(nèi)后輪轉(zhuǎn)彎半徑之差。由于半掛車輛的半掛車廂長度一般為十幾米或以上，所以其內(nèi)輪差的值一般比較大，可達(dá)2米多，同時(shí)由于半掛車輛的縱深長度大、車橋多及機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而且涉及牽引車和半掛車的配合，所以在行駛狀態(tài)時(shí)，駕駛員視線盲區(qū)大，難于完全控制車輛的狀態(tài)，再加上內(nèi)輪差問題，會形成由于視野問題而引起的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)計(jì)的不足，提供一種用于半掛車的多功能可視系統(tǒng)，使得駕駛員通過駕駛室內(nèi)的顯示器就可以獲得車輛周圍環(huán)境的信息，可有效地解決半掛車輛的視線盲區(qū)問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種用于半掛車的多功能可視系統(tǒng)，包括半掛車，電機(jī)，攝像頭，控制裝置，角度傳感器，倒車傳感器，牽引車，其特征是:所述半掛車前部的下表面上設(shè)有角度傳感器，位于角度傳感器后部的半掛車下方設(shè)有鞍座，所述鞍座的左右兩側(cè)對稱地分別設(shè)有一個(gè)探頭，所述探頭和鞍座中心的連線與接牽引車的中心線之間呈λ角度，所述半掛車的前部通過鞍座連接牽引車，所述牽引車前部的駕駛室內(nèi)設(shè)有顯示器和控制裝置，所述半掛車尾部的左右兩側(cè)側(cè)面上分別設(shè)有一個(gè)底座，底座上設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)的外側(cè)面通過電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接支架，所述支架上設(shè)有攝像頭，所述步進(jìn)電機(jī)通過第一數(shù)據(jù)線與控制裝置相連，所述控制裝置設(shè)有兩個(gè)數(shù)據(jù)輸出端和三個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，控制裝置的第一數(shù)據(jù)輸出端通過第一數(shù)據(jù)線與電機(jī)相連，控制裝置的第二輸出端通過第二數(shù)據(jù)線與顯示器相連，控制裝置的第一數(shù)據(jù)輸入端通過第三數(shù)據(jù)線與角度傳感器相連，控制裝置的第二數(shù)據(jù)輸入端通過第四數(shù)據(jù)線與倒車傳感器相連，控制裝置的第三數(shù)據(jù)輸入端通過第五數(shù)據(jù)線與攝像頭相連。
[0005]所述λ角度的范圍為0-180°。
[0006]所述電機(jī)與支架之間沒有相對轉(zhuǎn)動，電機(jī)的轉(zhuǎn)子的中心軸線位于平行于半掛車車廂平板的平面內(nèi)且與攝像頭的中心軸線垂直。
[0007]所述倒車傳感器為觸碰式傳感器，倒車傳感器設(shè)在半掛車的變速箱上且位于變速桿的倒車檔位置。
[0008]一種用于半掛車的多功能可視系統(tǒng)的工作方法，其特征是:
(1)打開系統(tǒng)電源，預(yù)設(shè)探頭和鞍座中心之間的連線與牽引車中心線之間的夾角為λ角，通過角度傳感器測量牽引車軸線與半掛車中心線所形成的夾角為Θ角度；
(2)控制裝置接收倒車傳感器和角度傳感器的信號后，根據(jù)接收的信號判斷車輛的行駛狀態(tài)，若控制裝置檢測到車輛處于前進(jìn)狀態(tài)，則控制裝置執(zhí)行第三步，若控制裝置檢測到車輛處于倒車狀態(tài)，則控制裝置執(zhí)行第四步；
(3)若控制裝置檢測到車輛處于前進(jìn)狀態(tài)，則控制裝置控制電機(jī)帶動位于半掛車左側(cè)和右側(cè)的攝像頭向前轉(zhuǎn)動，并根據(jù)角度傳感器的信號判斷牽引車的軸線與半掛車的軸線之間所呈的Θ角度是否大于預(yù)設(shè)的λ角，若牽引車的軸線與半掛車的軸線之間所呈的Θ角度小于等于預(yù)設(shè)的λ角，則控制裝置控制顯示器同時(shí)顯示左右攝像頭的拍攝畫面，若牽引車的軸線與半掛車的軸線之間所呈的Θ角度大于預(yù)設(shè)的λ角，控制裝置會根據(jù)角度傳感器的信號，判斷車輛是左轉(zhuǎn)彎還是右轉(zhuǎn)彎，若車輛處于左轉(zhuǎn)彎，則控制裝置控制顯示器全屏顯示位于半掛車左側(cè)的攝像頭的畫面，若車輛處于右轉(zhuǎn)彎，則控制裝置控制顯示器全屏顯示位于半掛車右側(cè)的攝像頭的畫面；
(4)若控制裝置檢測到車輛處于倒車狀態(tài)，控制裝置會根據(jù)角度傳感器的信號判斷車輛倒車的方向，若控制裝置感應(yīng)到車輛向右后方倒車，則控制裝置控制位于半掛車右側(cè)的攝像頭朝向車輛后方、位于半掛車左側(cè)的攝像頭朝向車輛前方旋轉(zhuǎn)，顯示器同時(shí)顯示兩個(gè)攝像頭的拍攝畫面，若控制裝置感應(yīng)到車輛向左后方倒車，則控制裝置根據(jù)角度傳感器的信號判斷牽引車的軸線與半掛車的軸線之間所呈的Θ角度是否大于預(yù)設(shè)的λ角，若牽引車的軸線與半掛車的軸線之間所呈的Θ角度小于等于預(yù)設(shè)的λ角，則控制裝置控制位于半掛車右側(cè)的攝像頭朝向車輛后方、位于半掛車左側(cè)的攝像頭朝向車輛前方旋轉(zhuǎn)，顯示器同時(shí)顯示兩個(gè)攝像頭的拍攝畫面，若牽引車的軸線與半掛車的軸線之間所呈的Θ角度大于預(yù)設(shè)的λ角，則控制裝置控制位于半掛車右側(cè)的攝像頭朝向車輛前方、位于半掛車左側(cè)的攝像頭朝向車輛后方旋轉(zhuǎn)，同時(shí)由顯示器同時(shí)顯示兩個(gè)攝像頭的拍攝畫面；
(5)以上步驟完成后，控制裝置回到并處理傳感器信號的狀態(tài)，開始下一循環(huán)的控制與操作。
[0009]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，可有效消除半掛車駕駛員的視線盲區(qū)問題，不但在向前行駛轉(zhuǎn)彎時(shí)的視野大為開闊，而且兼顧半掛車倒車時(shí)的視野，使得駕駛員可以全方位地掌握車輛周圍環(huán)境的狀態(tài)，減小由于內(nèi)輪差和視線盲區(qū)問題所帶來的安全隱患。此外，相較傳統(tǒng)的光學(xué)反光鏡，顯示器圖像更為清晰，離駕駛?cè)藛T更近，能有效地提高觀察效率。而且所有的調(diào)整和變化都是系統(tǒng)根據(jù)車輛行駛的狀態(tài)自動控制的，降低了駕駛員的工作強(qiáng)度，從而提高了半掛車輛的人機(jī)工程性，尤其是左右二個(gè)攝像頭，可以根據(jù)車輛的左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，自動地、獨(dú)立地調(diào)節(jié)到向前或先后，非常清晰地觀察車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)左右二側(cè)的環(huán)境狀態(tài)。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的攝像裝置示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明的角度傳感器和倒車傳感器在半掛車上的安裝示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明在半掛車上的安裝俯視圖。
[0013]圖4為本發(fā)明在半掛車上的安裝正視圖。
[0014]圖5為本發(fā)明控制策略示意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明在半掛車向前直行時(shí)的實(shí)施圖。
[0016]圖7為本發(fā)明在半掛車向右前方向轉(zhuǎn)彎時(shí)的實(shí)施圖。
[0017]圖8為本發(fā)明在半掛車向右后方向倒車時(shí)的實(shí)施圖。
[0018]參見圖1?圖8，其中，I是半掛車，2是步進(jìn)電機(jī)，3是底座，4是支架，5是攝像頭，6是牽引車，7是鞍座，8是角度傳感器，9探頭，10是倒車傳感器，11是控制裝置，12是變速箱，13是變速桿，14是顯示器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0020]如圖1?圖4所示，所述半掛車I前部的下表面上設(shè)有角度傳感器8，位于角度傳感器8右側(cè)的半掛車I下方設(shè)有鞍座7，所述鞍座7左的左右兩側(cè)對稱地分別設(shè)有一個(gè)探頭9，所述探頭9和鞍座7中心的連線與接牽引車6的中心線之間呈λ角度，所述半掛車I的前部通過鞍座7連接牽引車6，所述牽引車6前部的駕駛室內(nèi)設(shè)有顯示器14和控制裝置11，半掛車I尾部的左右兩側(cè)側(cè)面上分別設(shè)有一個(gè)底座3，底座3上設(shè)有電機(jī)2，所述電機(jī)2的外側(cè)面通過電機(jī)2的轉(zhuǎn)子連接支架4，所述支架4上設(shè)有攝像頭5，所述電機(jī)2通過第一數(shù)據(jù)線與控制裝置11相連，所述控制裝置11設(shè)有兩個(gè)數(shù)據(jù)輸出端和三個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，控制裝置11的第一數(shù)據(jù)輸出端通過第一數(shù)據(jù)線與步進(jìn)電機(jī)2相連，控制裝置11的第二輸出端通過第二數(shù)據(jù)線與顯示器相連，控制裝置11的第一數(shù)據(jù)輸入端通過第三數(shù)據(jù)線與角度傳感器8相連，控制裝置11的第二數(shù)據(jù)輸入端通過第四數(shù)據(jù)線與倒車傳感器10相連，控制裝置11的第三數(shù)據(jù)輸入端通過第五數(shù)據(jù)線與攝像頭5相連。
[0021]所述λ角度的范圍為0-180°，λ角度的范圍可以根據(jù)半掛車I的車身長度調(diào)節(jié)，探頭在以鞍座中心為圓心的圓周上的安裝位置決定λ角的大小，探頭起限位作用。
[0022]所述電機(jī)2與支架4之間沒有相對轉(zhuǎn)動，電機(jī)2的轉(zhuǎn)子的中心軸線位于平行于半掛車I車廂平板的平面內(nèi)且與攝像頭5的中心軸線垂直。
[0023]所述倒車傳感器10為觸碰式傳感器，倒車傳感器10設(shè)在半掛車I的變速箱12上且位于變速桿13的倒車檔位置。
[0024]所述倒車傳感器10設(shè)在半掛車I的變速箱12上，當(dāng)駕駛?cè)藛T將變速桿13推至倒車檔位時(shí)，變速桿13觸碰位于變速箱12上的倒車傳感器10時(shí)，倒車傳感器10收到觸碰信號并將其傳遞至控制裝置11，控制裝置11得到半掛車I將要倒車的信號，當(dāng)變速桿13未觸碰位于變速箱12上的倒車傳感器10時(shí)，倒車傳感器10將信號傳遞至控制裝置11，控制裝置11得到半掛車I將要前行的信號。
[0025]所述牽引車6轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于動力在牽引車6上，所以半掛車I需要通過鞍座7的帶動隨著牽引車6轉(zhuǎn)向，位于半掛車I前部下方的角度傳感器8可以探知位于鞍座7上的探頭9從而得知鞍座7在牽引車6轉(zhuǎn)彎時(shí)轉(zhuǎn)過的角度。當(dāng)所述角度傳感器8經(jīng)過鞍座7上的左右兩個(gè)探頭9時(shí)會產(chǎn)生變化信號，此變化信號會傳輸給控制裝置11，并作為控制裝置11的控制根據(jù)。