用于控制側(cè)后視設備的調(diào)節(jié)的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于控制安裝在車輛上的側(cè)后視設備的調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)包括由控制單元所控制的電動機操作的至少一個側(cè)后視鏡，其中系統(tǒng)包括至少一個導向裝置，其中導向裝置包括至少一個陀螺儀，其中與陀螺儀接觸的感測設備確定車輛的方向的改變，并提供相應的輸出信號，其中控制單元包括設置成確定后視鏡的調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)處理器，其中處理器適合于讀取來自感測設備的輸出信號，并至少基于感測設備輸出來提供用于使電動機調(diào)節(jié)鏡子的控制信號，且其中電動機適合于相應地調(diào)節(jié)鏡子。
【專利說明】用于控制側(cè)后視設備的調(diào)節(jié)的系統(tǒng)
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于控制安裝在車輛上的側(cè)后視設備的調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個側(cè)后視設備，例如鏡子或由控制單元所控制的電動機操作的照相機。
[0002]發(fā)明背景
[0003]當駕駛車輛且特別是大卡車時，側(cè)視野和后視野很重要。當車輛將要轉(zhuǎn)彎例如右轉(zhuǎn)彎或左轉(zhuǎn)彎時，后視野特別重要。然而，在右轉(zhuǎn)彎或左轉(zhuǎn)彎期間，盲區(qū)可能對駕駛員出現(xiàn)，這可導致危險的情況，特別是在有幾個道路使用者(包括易受傷害的道路使用者例如行人和騎腳踏車的人)的城市中。每年這樣的易受傷害的道路使用者在事故中被轉(zhuǎn)彎的卡車撞倒。這些事故常常導致嚴重的傷害或甚至死亡。
[0004]車輛的制造商繼續(xù)尋找車輛的新系統(tǒng)和改進來防止這樣的車輛事故，并保護易受傷害的道路使用者和幫助駕駛員避免事故。一種已知的車輛安全系統(tǒng)在車輛轉(zhuǎn)彎時自動打開車輛的前燈以允許駕駛員更多地看到道路前方。
[0005]車輛側(cè)后視鏡被定向成給駕駛員提供在車輛后面及左邊和右邊的最佳后視野區(qū)以允許駕駛員更安全地操作車輛。然而，當車輛繞著角落行進、改變車道、并入交通車道中等時，因為后視野區(qū)是固定的，所以在最佳后觀察角中可能有盲區(qū)，其可防止駕駛員看到其它車輛或道路使用者。
[0006]為了克服這些問題，發(fā)展了車輛的側(cè)后視鏡控制系統(tǒng)，其中在某些車輛運行條件期間系統(tǒng)自動改變車輛側(cè)后視鏡的后觀察角?？刂葡到y(tǒng)接收各種車輛輸入以確定如果和何時駕駛員將使車輛轉(zhuǎn)彎、進行車道改變、并入交通車道中等。系統(tǒng)使一個或兩個側(cè)后視鏡繞軸轉(zhuǎn)動以在這些條件期間消除潛在的盲區(qū)。在這些系統(tǒng)的一些中，后視鏡控制系統(tǒng)從車輛手輪角傳感器、車輛偏航率傳感器、車輛速度傳感器、轉(zhuǎn)彎信號指示器、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機和地圖信息中的一個或多個接收輸入信號以確定車輛是否正轉(zhuǎn)彎或?qū)⑥D(zhuǎn)彎。
[0007]例如在國際專利申請W089/00935和W02006/076105A2中討論了這樣的上面提到的后視控制系統(tǒng)。歐洲專利號0293396B1也公開了這樣的系統(tǒng)。
[0008]從W095/23079中，已知使用與側(cè)后視鏡的調(diào)節(jié)有關(guān)的兩個電子羅盤或磁門羅盤的系統(tǒng)。雖然這樣的鏡子可很好地起作用，但存在羅盤將被干擾場影響的風險，并因此可提供失效調(diào)節(jié)信號。這顯然是不合乎需要的。
[0009]雖然這樣的系統(tǒng)可非常好地起作用并提高交通安全，然而它們生產(chǎn)起來相當復雜并安裝在車輛上。已知的系統(tǒng)需要可能易受外部因素例如雨、塵土等的影響的多種類型的傳感器。已知的系統(tǒng)還可能需要GPS和安裝在車輛上的其它設備。所有這些因素使已知的后視控制系統(tǒng)復雜化并增加了已知的后視控制系統(tǒng)的成本。其它系統(tǒng)可能缺乏期望的可靠性。
[0010]因此，本發(fā)明的目的是提供用于控制在車輛上的側(cè)后視鏡設備的調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)是簡單和可靠的。
發(fā)明概要[0011]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了用于控制安裝在車輛上的側(cè)后視設備的調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)包括可操作來改變視野區(qū)的至少一個側(cè)后視設備，其中系統(tǒng)包括至少一個導向裝置，其中導向裝置包括記錄車輛的運動方向的改變的至少一個運動感測設備，并提供相應的輸出信號，其中控制單元包括設置成確定后視設備的調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)處理器，其中處理器適合于讀取來自感測設備的輸出信號，并至少基于感測設備輸出來提供用于調(diào)節(jié)后視野區(qū)的控制信號，且其中后視設備適合于相應地調(diào)節(jié)后視野區(qū)。
[0012]本發(fā)明特別適合于運輸重貨物集裝箱的較大卡車，然而系統(tǒng)還適合于公共汽車、運貨車和轎車及與拖車耦合的其它車輛。本發(fā)明提供了用于主動減少在駕駛員的后視野中的盲區(qū)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)相對簡單和不復雜，且對外部因素不敏感。一個特別有利的特征是，系統(tǒng)只需要安裝在一個車輛部分中，即，不都在牽引車和拖車中，如在很多以前已知的系統(tǒng)中規(guī)定的。
[0013]在這個上下文中，術(shù)語“側(cè)后視設備”除了鏡子以外還可包括照相機。如果照相機選項被使用，則用于顯示照相機視野的監(jiān)視器放置在車輛內(nèi)部。運動導向裝置是陀螺儀、力口速度計或可選的類似傳感器。
[0014]本發(fā)明基于下面的發(fā)現(xiàn):安裝在車輛上的可調(diào)節(jié)的、例如電動機驅(qū)動的后視鏡或照相機可由包括從陀螺儀或加速度計選擇的至少一個導向裝置的控制單元控制。陀螺儀或加速度計是對方向的變化敏感的設備，且因此認識到，這種敏感性可被利用來調(diào)節(jié)側(cè)后視設備以為車輛中的駕駛員提供最佳后視野，而沒有來自不可控制的場的干擾。
[0015]在系統(tǒng)的優(yōu)選實施方案中，車輛正牽引拖車，且至少一個導向裝置安裝在拖曳車上，以及至少一個導向裝置安裝在拖車上。在這個特定的實施方案中，系統(tǒng)將記錄車輛或拖車何時改變方向。系統(tǒng)還將能夠記錄車輛是否改變關(guān)于拖車的方向，反之亦然。所記錄的信息可由控制單元使用來調(diào)節(jié)側(cè)后視野。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明的實施方案中，控制單元包括兩個陀螺儀或加速度計。當兩個陀螺儀/加速度計被同時使用時，可能校準陀螺儀/加速度計以提供車輛和/或拖車何時改變方向的非常精確和快速的指示，該指示可使控制單元開始校正后視鏡/照相機的位置，由此，駕駛員的最佳后視野被得到。然而，一些陀螺儀可被使用而不需要校準。
[0017]也可能提供實施方案，其中一個或多個陀螺儀與一個或多個電子羅盤或可選地傳感器組合。傳感器可以是陀螺儀、羅盤、這兩者的任何組合或具有測量角度的變化的相同能力的任何傳感器。在下文中，參考陀螺儀解釋了本發(fā)明，即，兩個陀螺儀用作例子。
[0018]在系統(tǒng)的優(yōu)選實施方案中，陀螺儀與控制單元通信。陀螺儀對安裝有陀螺儀的車輛和/或拖車的方向的變化敏感。在方向的變化的指示的情況下，這將由陀螺儀記錄，陀螺儀將通過物理信號到電子信號(可能數(shù)字信號)的轉(zhuǎn)換來向控制單元提供信息?？刂茊卧m合于響應于在陀螺儀中記錄的方向的變化來接收來自陀螺儀的信號，且控制單元將響應于來自陀螺儀的信號來操作電動機。
[0019]基本上，控制單元將操作電動機以響應于由陀螺儀記錄的方向的變化而改變在側(cè)后視設備(鏡子、照相機)中的視野?？刂茊卧獙⒉僮麟妱訖C以改變側(cè)后視鏡上的視野，所以駕駛員將得到最佳可能的后視野，其中盲區(qū)實質(zhì)上被避免。
[0020]在系統(tǒng)的優(yōu)選實施方案中，系統(tǒng)包括Iv側(cè)后視鏡。在這個實施方案中，將側(cè)后視鏡安裝在車輛的相對側(cè)中是適當?shù)模囕v的駕駛員正坐在該車輛中。因此，當駕駛員正坐在車輛的左側(cè)中時，側(cè)后視鏡應安裝在車輛的右側(cè)上，反之亦然。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另一優(yōu)選實施方案中，系統(tǒng)包括兩個側(cè)后視鏡或照相機。這個實施方案允許根據(jù)本發(fā)明的側(cè)后視鏡或照相機安裝在車輛的右側(cè)和左側(cè)上，由此，安
全可進一步被提聞。
[0022]雖然控制單元可操作電動機以改變在水平方向上側(cè)后視鏡中的視野對于很多情況就足夠了，然而優(yōu)選地，電動機可改變在水平和垂直方向上側(cè)后視鏡中的視野，這將在所有情況中提供最佳后視野并提聞安全。
[0023]實際上，系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)側(cè)后視鏡，然而，如果需要的話，系統(tǒng)還將允許系統(tǒng)手動地被調(diào)節(jié)。
[0024]對于自動調(diào)節(jié)，本發(fā)明的另一方面涉及用于調(diào)節(jié)后視設備的方法，其中該方法包括在坐標系(其中心在牽引車和拖車之間的連接處且牽引車和拖車在同一方向上對齊)中確定三個主要位置:駕駛員位置、鏡子位置和拖車后端位置的定位，進一步確定在牽引車和拖車方向之間的角度變化并基于角度變化來確定拖車后端的新位置，以及最后確定后視設備的后視野區(qū)中的變化以維持最佳后視野。通過鏡子或照相機角度的變化通過后視設備的位置的機動化調(diào)節(jié)或可選地通過修剪照相機圖片以顯示期望后視野區(qū)來應用后視野區(qū)中的變化。
[0025]現(xiàn)在將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明。
[0026]附圖簡述
[0027]圖1示意性描繪在直走行駛的位置上的車輛；
[0028]圖2描繪右轉(zhuǎn)彎的沒有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的車輛；
[0029]圖3描繪右轉(zhuǎn)彎的有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的車輛；
[0030]圖4描繪以示意性形式的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)；
[0031]圖5示出用于確定在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中的后視設備的調(diào)節(jié)的主要位置的定位；以及
[0032]圖6示出確定后視野的調(diào)節(jié)的主要步驟。
[0033]在圖1到5中，相同的參考數(shù)字表示附圖中的相應部件。
[0034]優(yōu)選實施方案的描述
[0035]如所提到的，圖1示意性描繪車輛。在本實施例中，車輛包括卡車或牽引車1，拖車2借助于安裝在牽引車I的第五個輪子中的主銷耦合的卡車或牽引車I。第五個輪子、主銷、電動和液壓耦合設備等在附圖中不是可見的或未示出，即，部件被拖車隱藏。
[0036]圖1中的牽引車I被預期從左側(cè)操作，S卩，當駕駛員正駕駛卡車時，駕駛員將坐在牽引車I的左側(cè)中。因此，在牽引車I的右側(cè)中，安裝根據(jù)本發(fā)明的側(cè)后視鏡3。側(cè)后視鏡3安裝在連接到牽引車I的右側(cè)的安裝設備4上。側(cè)后視鏡3是可旋轉(zhuǎn)的和可傾斜的，在軸5處安裝在安裝設備4上。
[0037]側(cè)后視鏡3可旋轉(zhuǎn)和傾斜以得到示出風扇形區(qū)域的由點線6指示的最佳后視野。旋轉(zhuǎn)和傾斜是電動機操作的并由控制單元控制?？刂齐妱訖C的控制單元可與電動機集成并安裝在安裝設備4中?？刂茊卧部砂惭b在牽引車I內(nèi)部。
[0038]控制單元包括可根據(jù)車輛的速度校準的兩個陀螺儀。當車輛以大于大約30km/h的速度移動時，校準可被執(zhí)行。當車輛的期望速度被達到時，陀螺儀被重置，且以這種方式，陀螺儀被校準并準備執(zhí)行將用于控制后視鏡的測量。
[0039]在圖1中，控制單元為了直走行駛的最佳后視野而調(diào)節(jié)側(cè)后視鏡3，且因此騎腳踏車8在后視鏡3中是清楚可見的。
[0040]圖2示出一種情況，其中牽引車I使用未配備有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的后視鏡3進行右轉(zhuǎn)彎，即，后視鏡3是傳統(tǒng)固定型后視鏡。
[0041]固定后視鏡3導致駕駛員的后視野6在右轉(zhuǎn)彎期間逆著拖車2被定位，且駕駛員不能夠認出腳踏車8。這可能導致危險的情況，其中牽引車I可能碾過腳踏車8上的人。
[0042]在圖3中示出一種情況，其中牽引車I正進行右轉(zhuǎn)彎，且車輛配備有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。在這種情況下，控制單元影響電動機以在如箭頭7所指示的方向上旋轉(zhuǎn)側(cè)后視鏡3。側(cè)后視鏡3的旋轉(zhuǎn)具有駕駛員可在轉(zhuǎn)彎期間維持最佳后視野的效果。最佳后視野由點線6指示，且腳踏車8可在后視鏡3中被清楚地看到，由此，駕駛員可在右轉(zhuǎn)彎時避免危險的情況并避免事故。
[0043]因此，本發(fā)明提供了用于在當駕駛車輛時的所有情況期間維持最佳后視野的相對簡單和成本有效的解決方案。
[0044]雖然只參考幾個實施方案描述了本發(fā)明，但是技術(shù)人員容易設想，幾個其它實施方案和變形在權(quán)利要求的范圍內(nèi)是可能的。很清楚，本發(fā)明也適合于用在公共汽車、運貨車等上，且車輛可被安裝有根據(jù)本發(fā)明的多于一個側(cè)后視鏡。如前面提到的，側(cè)后視鏡可以可選地是與車輛中的一個或多個監(jiān)視器連接的照相機。
[0045]圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的部件。系統(tǒng)包括兩個陀螺儀9、10，其中提供用于使用系統(tǒng)來感測車輛的方向的變化的每個陀螺儀感測設備。感測設備連接到處理器11，并提供饋送到處理器11中的輸出信號，處理器11執(zhí)行鏡子3、3’的正確調(diào)節(jié)的計算，其中鏡子3’是可選的外部鏡子。計算就其本身而言基于來自感測設備的輸入并進一步基于與車輛有關(guān)的數(shù)據(jù)。這將在下面被更詳細地解釋。當處理器計算鏡子位置的適當校正時，校正信號被提供到鏡子中的電動機，優(yōu)選地是基于特定的輸入提供預定的角運動的步進電動機。
[0046]鏡子位置校正的計算就其本身而言基于感測設備輸入，提供關(guān)于車輛的方向的變化的信息。為了進行正確的計算，然而必須合并與車輛有關(guān)的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在該車輛上被使用。下面參考圖5解釋這些數(shù)據(jù)。
[0047]從圖5中，連接有拖車的牽引車的示意圖出現(xiàn)。用于后視設備的校正的相關(guān)測量點出現(xiàn)，如在坐標系(其中心在連接螺栓處)中看到的，其中牽引車和拖車繞軸轉(zhuǎn)動地被連接。
[0048]與連接螺栓到駕駛員比較的坐標
[0049]-與連接螺栓到駕駛員比較的坐標(Xl)
[0050]-與連接螺栓到右后視鏡比較的坐標(X2)
[0051]-與連接螺栓到拖車的右后角比較的坐標(X3)
[0052]用于確定正確的調(diào)節(jié)的算法在優(yōu)選實施方案中可包括下面的步驟:
[0053]在坐標系(其中心在牽引車和拖車之間的連接處且牽引車和拖車在同一方向上對齊)中確定三個主要位置的定位，
[0054]-駕駛員位置(Xl)[0055]-鏡子位置(X2)
[0056]-拖車后端位置(X3)，
[0057]-確定在牽引車和拖車方向之間的角度變化；
[0058]-基于角度變化來確定拖車后端的新位置；
[0059]-確定后視設備的后視野區(qū)中的變化以維持最佳后視野，
[0060]-通過相應地調(diào)節(jié)鏡子或照相機角度或通過選擇照相機的較大圖像幀的不同部分來校正視野。
[0061]這三個主要位置可從一個車輛到另一車輛明顯偏離，但主要差異將是拖車的后端的位置，因為這個拖車的長度可明顯變化。
[0062]在統(tǒng)計上，然而對具有特定長度的拖車有偏好，對這個偏好有小偏向。這使具有作為系統(tǒng)的默認設置的這樣的偏好變得自然。對于車輛部件的其它長度或度量，系統(tǒng)可包括變量的輸入裝置。這可基于包含牽引車和/或拖車的精確數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，或可以是在鍵盤上的數(shù)據(jù)的簡單輸入。在拖車和/或牽引車上的識別裝置可提供車輛部件的自動識別且因此正確的測量和因此后視設備的正確調(diào)節(jié)的可能性。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制安裝在車輛上的側(cè)后視設備的調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括可操作來改變視野區(qū)的至少一個側(cè)后視設備，其中所述系統(tǒng)包括至少一個導向裝置，其中所述導向裝置包括記錄所述車輛的運動方向的改變的至少一個運動感測設備，并提供相應的輸出信號，其中所述控制單元包括設置成確定所述后視設備的調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)處理器，其中所述處理器適合于讀取來自所述感測設備的輸出信號，并至少基于所述感測設備輸出來提供用于調(diào)節(jié)后視野區(qū)的控制信號，且其中所述后視設備適合于相應地調(diào)節(jié)所述后視野區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述車輛正牽引拖車，且至少一個導向裝置安裝在拖曳車上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括后視鏡或由控制單元所控制的電動機操作的后視攝像機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元包括兩個陀螺儀或兩個加速度計。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元可操作所述電動機以在水平和/或垂直方向上改變所述側(cè)后視設備中的視野。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括兩個側(cè)后視設備。
7.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括攝像機，且其中在所述車輛中的顯示器響應于所述車輛的方向的變化而改變較大的圖片幀的視野區(qū)。
8.一種用于確定在根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項的系統(tǒng)中的后視設備的校正的方法，所述方法包括: -在坐標系中確定三個主要位置的定位，所述坐標系中心在牽引車和拖車之間的連接處且所述牽引車和拖車在同一方向上對齊， -駕駛員位置 -鏡子位置 -拖車后端位置 -確定在所述牽引車和所述拖車方向之間的角度變化； -基于所述角度變化來確定所述拖車后端的新位置； 確定所述后視設備的后視區(qū)中的變化以維持最佳后視野。
【文檔編號】G06T7/00GK103959334SQ201280058358
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月28日
【發(fā)明者】T·勃蘭特, J·哈特 申請人:掛車有限公司