CN103959334A - 用于控制侧后视设备的调节的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于控制安装在车辆上的侧后视设备的调节的系统，其中系统包括由控制单元所控制的电动机操作的至少一个侧后视镜，其中系统包括至少一个导向装置，其中导向装置包括至少一个陀螺仪，其中与陀螺仪接触的感测设备确定车辆的方向的改变，并提供相应的输出信号，其中控制单元包括设置成确定后视镜的调节的数据处理器，其中处理器适合于读取来自感测设备的输出信号，并至少基于感测设备输出来提供用于使电动机调节镜子的控制信号，且其中电动机适合于相应地调节镜子。

Description

用于控制侧后视设备的调节的系统

发明领域

本发明涉及用于控制安装在车辆上的侧后视设备的调节的系统，该系统包括至少一个侧后视设备，例如镜子或由控制单元所控制的电动机操作的照相机。

发明背景

当驾驶车辆且特别是大卡车时，侧视野和后视野很重要。当车辆将要转弯例如右转弯或左转弯时，后视野特别重要。然而，在右转弯或左转弯期间，盲区可能对驾驶员出现，这可导致危险的情况，特别是在有几个道路使用者(包括易受伤害的道路使用者例如行人和骑脚踏车的人)的城市中。每年这样的易受伤害的道路使用者在事故中被转弯的卡车撞倒。这些事故常常导致严重的伤害或甚至死亡。

车辆的制造商继续寻找车辆的新系统和改进来防止这样的车辆事故，并保护易受伤害的道路使用者和帮助驾驶员避免事故。一种已知的车辆安全系统在车辆转弯时自动打开车辆的前灯以允许驾驶员更多地看到道路前方。

车辆侧后视镜被定向成给驾驶员提供在车辆后面及左边和右边的最佳后视野区以允许驾驶员更安全地操作车辆。然而，当车辆绕着角落行进、改变车道、并入交通车道中等时，因为后视野区是固定的，所以在最佳后观察角中可能有盲区，其可防止驾驶员看到其它车辆或道路使用者。

为了克服这些问题，发展了车辆的侧后视镜控制系统，其中在某些车辆运行条件期间系统自动改变车辆侧后视镜的后观察角。控制系统接收各种车辆输入以确定如果和何时驾驶员将使车辆转弯、进行车道改变、并入交通车道中等。系统使一个或两个侧后视镜绕轴转动以在这些条件期间消除潜在的盲区。在这些系统的一些中，后视镜控制系统从车辆手轮角传感器、车辆偏航率传感器、车辆速度传感器、转弯信号指示器、全球定位系统(GPS)接收机和地图信息中的一个或多个接收输入信号以确定车辆是否正转弯或将转弯。

例如在国际专利申请WO89/00935和WO2006/076105A2中讨论了这样的上面提到的后视控制系统。欧洲专利号0293396B1也公开了这样的系统。

从WO95/23079中，已知使用与侧后视镜的调节有关的两个电子罗盘或磁门罗盘的系统。虽然这样的镜子可很好地起作用，但存在罗盘将被干扰场影响的风险，并因此可提供失效调节信号。这显然是不合乎需要的。

虽然这样的系统可非常好地起作用并提高交通安全，然而它们生产起来相当复杂并安装在车辆上。已知的系统需要可能易受外部因素例如雨、尘土等的影响的多种类型的传感器。已知的系统还可能需要GPS和安装在车辆上的其它设备。所有这些因素使已知的后视控制系统复杂化并增加了已知的后视控制系统的成本。其它系统可能缺乏期望的可靠性。

因此，本发明的目的是提供用于控制在车辆上的侧后视镜设备的调节的系统，该系统是简单和可靠的。

发明概要

为了实现本发明的目的，提供了用于控制安装在车辆上的侧后视设备的调节的系统，其中系统包括可操作来改变视野区的至少一个侧后视设备，其中系统包括至少一个导向装置，其中导向装置包括记录车辆的运动方向的改变的至少一个运动感测设备，并提供相应的输出信号，其中控制单元包括设置成确定后视设备的调节的数据处理器，其中处理器适合于读取来自感测设备的输出信号，并至少基于感测设备输出来提供用于调节后视野区的控制信号，且其中后视设备适合于相应地调节后视野区。

本发明特别适合于运输重货物集装箱的较大卡车，然而系统还适合于公共汽车、运货车和轿车及与拖车耦合的其它车辆。本发明提供了用于主动减少在驾驶员的后视野中的盲区的系统，该系统相对简单和不复杂，且对外部因素不敏感。一个特别有利的特征是，系统只需要安装在一个车辆部分中，即，不都在牵引车和拖车中，如在很多以前已知的系统中规定的。

在这个上下文中，术语“侧后视设备”除了镜子以外还可包括照相机。如果照相机选项被使用，则用于显示照相机视野的监视器放置在车辆内部。运动导向装置是陀螺仪、加速度计或可选的类似传感器。

本发明基于下面的发现：安装在车辆上的可调节的、例如电动机驱动的后视镜或照相机可由包括从陀螺仪或加速度计选择的至少一个导向装置的控制单元控制。陀螺仪或加速度计是对方向的变化敏感的设备，且因此认识到，这种敏感性可被利用来调节侧后视设备以为车辆中的驾驶员提供最佳后视野，而没有来自不可控制的场的干扰。

在系统的优选实施方案中，车辆正牵引拖车，且至少一个导向装置安装在拖曳车上，以及至少一个导向装置安装在拖车上。在这个特定的实施方案中，系统将记录车辆或拖车何时改变方向。系统还将能够记录车辆是否改变关于拖车的方向，反之亦然。所记录的信息可由控制单元使用来调节侧后视野。

在根据本发明的实施方案中，控制单元包括两个陀螺仪或加速度计。当两个陀螺仪/加速度计被同时使用时，可能校准陀螺仪/加速度计以提供车辆和/或拖车何时改变方向的非常精确和快速的指示，该指示可使控制单元开始校正后视镜/照相机的位置，由此，驾驶员的最佳后视野被得到。然而，一些陀螺仪可被使用而不需要校准。

也可能提供实施方案，其中一个或多个陀螺仪与一个或多个电子罗盘或可选地传感器组合。传感器可以是陀螺仪、罗盘、这两者的任何组合或具有测量角度的变化的相同能力的任何传感器。在下文中，参考陀螺仪解释了本发明，即，两个陀螺仪用作例子。

在系统的优选实施方案中，陀螺仪与控制单元通信。陀螺仪对安装有陀螺仪的车辆和/或拖车的方向的变化敏感。在方向的变化的指示的情况下，这将由陀螺仪记录，陀螺仪将通过物理信号到电子信号(可能数字信号)的转换来向控制单元提供信息。控制单元适合于响应于在陀螺仪中记录的方向的变化来接收来自陀螺仪的信号，且控制单元将响应于来自陀螺仪的信号来操作电动机。

基本上，控制单元将操作电动机以响应于由陀螺仪记录的方向的变化而改变在侧后视设备(镜子、照相机)中的视野。控制单元将操作电动机以改变侧后视镜上的视野，所以驾驶员将得到最佳可能的后视野，其中盲区实质上被避免。

在系统的优选实施方案中，系统包括一个侧后视镜。在这个实施方案中，将侧后视镜安装在车辆的相对侧中是适当的，车辆的驾驶员正坐在该车辆中。因此，当驾驶员正坐在车辆的左侧中时，侧后视镜应安装在车辆的右侧上，反之亦然。

在根据本发明的系统的另一优选实施方案中，系统包括两个侧后视镜或照相机。这个实施方案允许根据本发明的侧后视镜或照相机安装在车辆的右侧和左侧上，由此，安全可进一步被提高。

虽然控制单元可操作电动机以改变在水平方向上侧后视镜中的视野对于很多情况就足够了，然而优选地，电动机可改变在水平和垂直方向上侧后视镜中的视野，这将在所有情况中提供最佳后视野并提高安全。

实际上，系统自动调节侧后视镜，然而，如果需要的话，系统还将允许系统手动地被调节。

对于自动调节，本发明的另一方面涉及用于调节后视设备的方法，其中该方法包括在坐标系(其中心在牵引车和拖车之间的连接处且牵引车和拖车在同一方向上对齐)中确定三个主要位置：驾驶员位置、镜子位置和拖车后端位置的定位，进一步确定在牵引车和拖车方向之间的角度变化并基于角度变化来确定拖车后端的新位置，以及最后确定后视设备的后视野区中的变化以维持最佳后视野。通过镜子或照相机角度的变化通过后视设备的位置的机动化调节或可选地通过修剪照相机图片以显示期望后视野区来应用后视野区中的变化。

现在将参考附图更详细地描述本发明。

附图简述

图1示意性描绘在直走行驶的位置上的车辆；

图2描绘右转弯的没有根据本发明的系统的车辆；

图3描绘右转弯的有根据本发明的系统的车辆；

图4描绘以示意性形式的根据本发明的系统；

图5示出用于确定在根据本发明的系统中的后视设备的调节的主要位置的定位；以及

图6示出确定后视野的调节的主要步骤。

在图1到5中，相同的参考数字表示附图中的相应部件。

优选实施方案的描述

如所提到的，图1示意性描绘车辆。在本实施例中，车辆包括卡车或牵引车1，拖车2借助于安装在牵引车1的第五个轮子中的主销耦合的卡车或牵引车1。第五个轮子、主销、电动和液压耦合设备等在附图中不是可见的或未示出，即，部件被拖车隐藏。

图1中的牵引车1被预期从左侧操作，即，当驾驶员正驾驶卡车时，驾驶员将坐在牵引车1的左侧中。因此，在牵引车1的右侧中，安装根据本发明的侧后视镜3。侧后视镜3安装在连接到牵引车1的右侧的安装设备4上。侧后视镜3是可旋转的和可倾斜的，在轴5处安装在安装设备4上。

侧后视镜3可旋转和倾斜以得到示出风扇形区域的由点线6指示的最佳后视野。旋转和倾斜是电动机操作的并由控制单元控制。控制电动机的控制单元可与电动机集成并安装在安装设备4中。控制单元也可安装在牵引车1内部。

控制单元包括可根据车辆的速度校准的两个陀螺仪。当车辆以大于大约30km/h的速度移动时，校准可被执行。当车辆的期望速度被达到时，陀螺仪被重置，且以这种方式，陀螺仪被校准并准备执行将用于控制后视镜的测量。

在图1中，控制单元为了直走行驶的最佳后视野而调节侧后视镜3，且因此骑脚踏车8在后视镜3中是清楚可见的。

图2示出一种情况，其中牵引车1使用未配备有根据本发明的系统的后视镜3进行右转弯，即，后视镜3是传统固定型后视镜。

固定后视镜3导致驾驶员的后视野6在右转弯期间逆着拖车2被定位，且驾驶员不能够认出脚踏车8。这可能导致危险的情况，其中牵引车1可能碾过脚踏车8上的人。

在图3中示出一种情况，其中牵引车1正进行右转弯，且车辆配备有根据本发明的系统。在这种情况下，控制单元影响电动机以在如箭头7所指示的方向上旋转侧后视镜3。侧后视镜3的旋转具有驾驶员可在转弯期间维持最佳后视野的效果。最佳后视野由点线6指示，且脚踏车8可在后视镜3中被清楚地看到，由此，驾驶员可在右转弯时避免危险的情况并避免事故。

因此，本发明提供了用于在当驾驶车辆时的所有情况期间维持最佳后视野的相对简单和成本有效的解决方案。

虽然只参考几个实施方案描述了本发明，但是技术人员容易设想，几个其它实施方案和变形在权利要求的范围内是可能的。很清楚，本发明也适合于用在公共汽车、运货车等上，且车辆可被安装有根据本发明的多于一个侧后视镜。如前面提到的，侧后视镜可以可选地是与车辆中的一个或多个监视器连接的照相机。

图4示意性示出根据本发明的系统的部件。系统包括两个陀螺仪9、10，其中提供用于使用系统来感测车辆的方向的变化的每个陀螺仪感测设备。感测设备连接到处理器11，并提供馈送到处理器11中的输出信号，处理器11执行镜子3、3'的正确调节的计算，其中镜子3'是可选的外部镜子。计算就其本身而言基于来自感测设备的输入并进一步基于与车辆有关的数据。这将在下面被更详细地解释。当处理器计算镜子位置的适当校正时，校正信号被提供到镜子中的电动机，优选地是基于特定的输入提供预定的角运动的步进电动机。

镜子位置校正的计算就其本身而言基于感测设备输入，提供关于车辆的方向的变化的信息。为了进行正确的计算，然而必须合并与车辆有关的数据，系统在该车辆上被使用。下面参考图5解释这些数据。

从图5中，连接有拖车的牵引车的示意图出现。用于后视设备的校正的相关测量点出现，如在坐标系(其中心在连接螺栓处)中看到的，其中牵引车和拖车绕轴转动地被连接。

与连接螺栓到驾驶员比较的坐标

-与连接螺栓到驾驶员比较的坐标(X1)

-与连接螺栓到右后视镜比较的坐标(X2)

-与连接螺栓到拖车的右后角比较的坐标(X3)

用于确定正确的调节的算法在优选实施方案中可包括下面的步骤：

在坐标系(其中心在牵引车和拖车之间的连接处且牵引车和拖车在同一方向上对齐)中确定三个主要位置的定位,

-驾驶员位置(X1)

-镜子位置(X2)

-拖车后端位置(X3)，

-确定在牵引车和拖车方向之间的角度变化；

-基于角度变化来确定拖车后端的新位置；

-确定后视设备的后视野区中的变化以维持最佳后视野，

-通过相应地调节镜子或照相机角度或通过选择照相机的较大图像帧的不同部分来校正视野。

这三个主要位置可从一个车辆到另一车辆明显偏离，但主要差异将是拖车的后端的位置，因为这个拖车的长度可明显变化。

在统计上，然而对具有特定长度的拖车有偏好，对这个偏好有小偏向。这使具有作为系统的默认设置的这样的偏好变得自然。对于车辆部件的其它长度或度量，系统可包括变量的输入装置。这可基于包含牵引车和/或拖车的精确数据的数据库，或可以是在键盘上的数据的简单输入。在拖车和/或牵引车上的识别装置可提供车辆部件的自动识别且因此正确的测量和因此后视设备的正确调节的可能性。

Claims (8)

1.一种用于控制安装在车辆上的侧后视设备的调节的系统，所述系统包括可操作来改变视野区的至少一个侧后视设备，其中所述系统包括至少一个导向装置，其中所述导向装置包括记录所述车辆的运动方向的改变的至少一个运动感测设备，并提供相应的输出信号，其中所述控制单元包括设置成确定所述后视设备的调节的数据处理器，其中所述处理器适合于读取来自所述感测设备的输出信号，并至少基于所述感测设备输出来提供用于调节后视野区的控制信号，且其中所述后视设备适合于相应地调节所述后视野区。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆正牵引拖车，且至少一个导向装置安装在拖曳车上。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述系统包括后视镜或由控制单元所控制的电动机操作的后视摄像机。

4.根据权利要求1、2或3所述的系统，其中所述控制单元包括两个陀螺仪或两个加速度计。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述控制单元可操作所述电动机以在水平和/或垂直方向上改变所述侧后视设备中的视野。

6.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述系统包括两个侧后视设备。

7.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述系统包括摄像机，且其中在所述车辆中的显示器响应于所述车辆的方向的变化而改变较大的图片帧的视野区。

8.一种用于确定在根据前述权利要求中的任一项的系统中的后视设备的校正的方法，所述方法包括：

-在坐标系中确定三个主要位置的定位，所述坐标系中心在牵引车和拖车之间的连接处且所述牵引车和拖车在同一方向上对齐,

-驾驶员位置

-镜子位置

-拖车后端位置

-确定在所述牵引车和所述拖车方向之间的角度变化；

-基于所述角度变化来确定所述拖车后端的新位置；

确定所述后视设备的后视区中的变化以维持最佳后视野。