测定牵引线和阻力线夹角的系统技术方案

提供了一种用于测定车辆与挂车之间的牵引线和阻力线夹角的系统。该系统包括设置在挂车上的成像设备。第一导航系统以车载的方式设置车辆。第二导航系统与成像设备集成。控制器基于接收自第一导航系统和第二导航系统的数据测定牵引线和阻力线夹角。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及车辆中的驾驶员协助和主动安全技术，以及更具体地涉及用于计 算车辆和挂车之间的牵引线和阻力线夹角的系统。
技术介绍
使与挂车连接的车辆倒车对于许多驾驶员是非常具有挑战性的。如果拖挂车辆与 挂车之间的牵引线和阻力线夹角变得足够大，则可能发生潜在的弯折情况。因此，需要精确 测定车辆与挂车之间的牵引线和阻力线夹角的系统。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了用于测定车辆与挂车之间的牵引线和阻力线夹角 的系统。该系统包括设置在挂车上的成像设备。第一导航系统以车载的方式设置在车辆上。 第二导航系统与成像设备集成。控制器基于接收自第一导航系统和第二导航系统的数据测 定牵引线和阻力线夹角。 根据本专利技术的一个实施例，其中成像设备包含便携式电子装置。 根据本专利技术的一个实施例，其中第一导航系统包含配置为测定瞬时车辆位置和方 向的第一GPS接收器。 根据本专利技术的一个实施例，其中第二导航系统包含配置为测定瞬时挂车位置和方 向的第二GPS接收器。 根据本专利技术的一个实施例，其中第一导航系统包含配置为测定瞬时车辆位置和方 向的多个第一惯性传感器。 根据本专利技术的一个实施例，其中第二导航系统包含配置为测定瞬时挂车位置和方 向的多个第二惯性传感器。 根据本专利技术的另一方面，提供了用于测定车辆与挂车之间的牵引线和阻力线夹角 的系统。第一GPS接收器以车载的方式设置在车辆上。具有第二GPS接收器的便携式电子 装置设置在挂车上。控制器基于接收自第一接收器和第二接收器的数据测定牵引线和阻力 线夹角。 根据本专利技术的一个实施例，其中便携式电子装置与挂车的后部结构连接并设置为 捕获挂车后部的图像数据。 根据本专利技术的一个实施例，其中便携式电子装置包含智能手机和平板电脑中的一 个。 根据本专利技术的一个实施例，其中第一GPS接收器可操作地测定车辆位置以及第二 GPS接收器可操作地测定挂车位置。 根据本专利技术的一个实施例，其中控制器通过将车辆位置与挂车位置进行比较来计 算牵引线和阻力线夹角。 根据本专利技术的一个实施例，其中控制器包含配置为在接收自第一GPS接收器的数 据与接收自第二GPS接收器的数据之间交替的牵引线和阻力线夹角检测模块。根据本专利技术的一个实施例，其中牵引线和阻力线夹角检测模块包含卡尔曼滤波 器，卡尔曼滤波器用于从数据推断车辆位置和挂车位置并随后基于推断的车辆位置和推断 的挂车位置计算牵引线和阻力线夹角。根据本专利技术的另一方面，提供了用于测定车辆与挂车之间的牵引线和阻力线夹角 的系统。成像设备设置在挂车上。至少一个第一惯性传感器以车载的方式设置在车辆上。 至少一个第二惯性传感器与成像设备集成。控制器基于接收自至少一个第一惯性传感器和 至少一个第二惯性传感器的数据测定牵引线和阻力线夹角。根据本专利技术的一个实施例，其中成像设备包含便携式电子装置。根据本专利技术的一个实施例，其中便携式电子装置包含智能手机和平板电脑中的一 个。根据本专利技术的一个实施例，其中便携式电子装置与挂车的后部结构连接并设置为 捕获挂车后部的图像数据。 根据本专利技术的一个实施例，其中至少一个第二惯性传感器包含三轴陀螺仪、三轴 加速度计、三轴磁力计和气压计中的至少一个。 根据本专利技术的一个实施例，其中至少一个第一惯性传感器可操作地测定车辆的运 动和旋转中的至少一个。 根据本专利技术的一个实施例，其中至少一个第二惯性传感器可操作地测定挂车的运 动和旋转中的至少一个。根据阅读以下说明书、权利要求书以及附图，本领域技术人员将了解和领会本发 明的这些和其它方面、目的和特征。【附图说明】 在图中： 图1是说明了位于车辆上或附接于车辆的挂车上的成像设备的示意图； 图2说明了根据一个实施例的成像设备； 图3是展示了与成像设备对应的多个视野的与挂车连接的车辆的俯视平面图； 图4是与成像设备和其它设备通信的控制器的框图。【具体实施方式】 按照规定，此处公开了本专利技术的详细的实施例。然而，应当了解的是公开的实施例 仅是本专利技术的示例性的，其可以体现为不同的和可供替换的形式。附图不一定是详细的设 计，并且可以夸大或最小化一些示意图以显示功能概述。因此，此处公开的具体的结构和功 能细节不被解释为限制，而是仅仅作为教导本领域技术人员多方面地使用本专利技术的代表性 基础。 如此处所使用的，术语"和/或"，当用于两个或更多个项目列表时，其指的是可以 单独使用任何一个列出的项目，或可以使用任何两个或更多个列出的项目的组合。例如，如 果组合物描述为包含成分A、B和/或C，那么组合物可以包含单独的A;单独的B;单独的C; A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。 倒退和操纵挂车会是艰难的任务这是由于视觉和路径预测的挑战。挑战可以基于 车辆大小、挂车大小以及环境条件而改变。对于大的挂车，挂车背后的视野可能完全被挡 住。对于较小的挂车，转向的小变化可能使得车辆拖挂和挂车之间的牵引线和阻力线夹角 快速地改变。针对这些和其它问题，以下的改进提供了不同的实施方式以提高挂车备用辅 助系统的功能性。 倒退和操纵挂车会是艰难的任务这是由于视觉和路径预测的挑战。挑战可以基于 车辆大小、挂车大小以及环境条件而改变。对于大的挂车，挂车背后的视野可能完全被挡 住。对于较小的挂车，转向的小变化可能使得车辆拖挂和挂车之间的牵引线和阻力线夹角 快速地改变。针对这些和其它问题，以下的改进提供了不同的实施方式以提高挂车备用辅 助系统的功能性。 如图1所示，可以在不同位置设置成像设备C1-C5使得成像设备C1-C5的每个视 野配置为捕获工作环境14的明显不同的区域。每个成像设备C1-C5可以包括任何形式的 配置为捕获图像数据的成像设备例如，但不限于电荷耦合装置（CCD)和互补金属氧化物半 导体（CMOS)图像传感器。尽管参照图1说明了五个成像设备C1-C5,但成像设备的数量可 以基于实施的特定的成像设备的特定的操作规范与特定的车辆和挂车的比例和/或外部 轮廓而改变。例如，大的车辆和挂车组合可能需要额外的成像设备以捕获与较大的工作环 境相对应的图像数据。成像设备还可以在与特定的车辆和挂车组合的视角和视野的范围方 面变化。 成像设备Cl、C3、C4和C5设置在车辆10上，每个定向为具有指向工作环境14的 大体上不同的区域的视野。成像设备C1设置在车辆10的后部16(例如后挡板）的中心， 以及可以使用目标检测来监测设置在挂车12上的目标18的位置以便可以测定车辆10和 挂车12之间的牵引线和阻力线夹角γ。如此处使用的，牵引线和阻力线夹角γ定义为车 辆10的纵向中心线轴20与挂车12的纵向中心线轴22之间的角度。除了成像设备C1，或 另外可供选择的，成像设备C1'可以设置在车辆10的邻近车顶部26的面向后的部分24的 中心。 成像设当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测定车辆与挂车之间的牵引线和阻力线夹角的系统，包含：以车载的方式设置在所述车辆上的第一GPS接收器；便携式电子装置，其具有第二GPS接收器并以车载的方式设置在所述挂车上；以及控制器，其用于基于接收自所述第一接收器和所述第二接收器的数据测定牵引线和阻力线夹角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·迈克尔·拉沃伊，克里斯托斯·吉尔特索斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US