CN111163951A - 用于共享实时的铰接式车辆位置的车辆通信系统 - Google Patents

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Abstract

一种车辆、挂接件和铰接式挂车包括车辆对车辆和基础设施的通信和车辆计算系统，其具有控制器，控制器耦接到和/或包括动力学测量单元、收发器和位置传感器以及其他部件中的一者或多者。控制器被配置成：响应于从位置传感器检测到挂车隅角的位置，利用围绕挂接点铰接并表示组合型车辆和挂车的所预测的路径和包络的车辆电子多面体和挂车电子多面体来生成车辆和挂车相对定向和导航数据，包括位置、速度和定向。响应于检测到的相对于挂接点的挂车移动，使用包括位置、速度和定向的导航数据来生成所生成的铰接的多面体，继而将所生成的铰接的多面体传送到附近的车辆和道路基础设施。可以使用无线装置和移动装置生成初始挂车顶点以生成挂车多面体。

Description

用于共享实时的铰接式车辆位置的车辆通信系统
技术领域
本公开涉及共享实时的铰接式车辆和挂车位置和相对定向信息的车辆对车辆和基础设施的通信系统。
背景技术
车辆制造商已经开发了各种类型的车内和/或车载计算机处理系统，所述计算机处理系统包括车辆控制、导航、车辆对车辆和车辆对基础设施通信系统以及相关的消息接发能力，和各种其他车辆相关应用。另外，有时还使此类系统能够生成消息、向附近车辆和道路基础设施传输消息以及从附近车辆和道路基础设施接收消息，所述消息包括使车辆能够对道路导航并且以紧密接近与增强的态势感知此类附近车辆行驶的车辆位置、速度和基本车辆几何数据。存在利用与多体车辆相关的额外的车辆信息来实现增强的态势感知的机会，所述额外的车辆信息诸如为具有挂车的个人车辆以及更大的牵引车挂车车辆组合。
发明内容
许多类型的个人车辆、商用车辆和工业车辆(包括内燃发动机以及混合动力车辆、插电式混合动力车辆和电池电动车辆(在下文统称为“车辆”))包括若干类型的车内计算系统、控制器、接口、网络、通信能力和应用，其实现车辆操作以及车载和车内导航、车辆对车辆和车辆对基础设施的通信以及相关的通信能力，以及附近车辆和道路或基础设施系统之间的数据的控制和交换。
本公开针对于具有被配置成拉动铰接式挂车的挂车挂接件的车辆。所述车辆还并入有耦接到位置传感器和动力学测量单元(DMU)的至少一个和/或一个或多个控制器，其响应于检测到连接到所述车辆的挂车的顶点的位置和/或从所述位置传感器接收所述位置。所述DMU和所述位置传感器被配置成生成形成为多面体的电子车辆和挂车体积模型，所述多面体包括挂车顶点作为多面体顶点的顶点。响应于检测到的相对于挂接点的挂车移动而围绕挂车挂接件的挂接点电子地铰接车辆和挂车多面体。所生成和铰接的多面体被周期性地传送到一个或多个内部和/或外部控制器和/或车辆通信单元，所述一个或多个内部和/或外部控制器和/或车辆通信单元转译车辆和挂车位置信息并且将车辆和挂车位置信息传送到其他车辆和道路基础设施的控制器。
在变化中，所述位置传感器包括收发器，并且所述控制器还被配置成在车辆和挂车的操作期间从相应的无线运动跟踪器实时地检测挂车顶点的位置，所述无线运动跟踪器被安装到挂车顶点并且定位在所述挂车顶点处，并且与所述收发器通信。相对于挂接点来检测挂车顶点的位置。所述控制器和/或DMU还生成围绕所述挂接点铰接的车辆和挂车多面体，并且包括挂车顶点作为多面体顶点。
本公开还针对于更改所述位置传感器以包括视线测距仪，所述视线测距仪被配置成探查并检测初始挂车顶点作为相对于挂接点且定位在挂车上的顶点处的测距仪反射器的二维位置，并且生成挂车多面体。所述测距仪还被配置成可以相对于地表面垂直地调整，以及检测初始挂车顶点作为相对于挂接点的测距仪反射器的三维位置。在此布置中，所述控制器还被配置成对检测到的相对于挂接点的挂车移动作出响应，以及根据检测到的挂车移动来调整所述初始挂车顶点以生成相对于所述挂接点铰接的挂车多面体。
在额外的布置中，所述位置传感器并入有至少一个挂接横摆和俯仰传感器，并且所述控制器还被配置成对来自相应传感器的横摆和俯仰信号作出响应并响应于所述横摆和俯仰信号，以及生成被所述横摆和俯仰信号调整的铰接的多面体。其他示例性修改针对于耦接到被配置成与移动装置通信的多根天线和至少一个收发器的控制器。
在此经过修改的版本中，所述控制器还被配置成：对从通过多根天线中的每一者处的信号强度检测到的移动装置检测到挂车顶点的位置作出响应；生成初始的挂车隅角点和/或挂车顶点，由所述控制器根据检测到的和/或接收到的挂车顶点的位置相对于挂接点将所述初始的挂车隅角点和/或挂车顶点映射到挂车多面体顶点。在此修改中，所述控制器还被配置成对由所述至少一个横摆和俯仰传感器生成的所述横摆和俯仰信号作出响应；以及在挂车相对于车辆铰接时根据所述横摆和俯仰信号来调整初始挂车顶点的位置。所述控制器还根据挂车顶点的调整过的位置来生成铰接的多面体。
所述控制器和移动装置还被配置成通过以下操作而生成挂车多面体：启用输入挂车尺寸和顶点数据和/或利用由移动装置生成的一个或多个照片或图像来绘制和标定多面体；以及由此相对于挂接点生成挂车的初始挂车顶点。
一旦生成了多面体，所述控制器还被配置成：在挂车相对于车辆进行铰接时对横摆和俯仰信号作出响应；以及根据所述横摆和俯仰信号来调整初始挂车顶点的位置；以及根据挂车顶点的调整过的位置来生成铰接的多面体。
对车辆和所描述的部件和系统的实现方式和配置的此概述以简化且技术上不大详细的布置介绍了对示例性实现方式、配置和布置的选择，并且这些在下文在结合随附的说明和附图的详细描述以及随后的权利要求中进行更详细地进一步描述。
此概述无意识别所要求保护的技术的关键特征或实质特征，并且无意用作确定所要求保护的主题的范围的辅助。本文论述的特征、功能、能力和优点可以在各种示例性实现方式中独立地实现，或者可以在其他示例性实现方式中组合，如本文其他地方进一步描述，并且相关技术领域的技术人员参考以下描述和附图也可以理解所述特征、功能、能力和优点。
附图说明
当通过以下附图考虑时，可以通过参考详细描述和权利要求来获得对本公开的示例性实现方式的更完整的理解，其中在所有图中，相同的参考数字是指类似或相同的元件。提供图和上面的注释以便于理解本公开，而非限制本公开的广度、范围、规模或适用性。附图不一定按比例绘制。
图1是车辆和它们的系统、控制器、部件、传感器、致动器和操作方法的示意性说明；
图2说明图1的示意性地示出的车辆的额外方面，其中为了补充说明而移除了某些部件并且添加了其他部件；
图3描绘了图2的车辆的俯视图或平面图，并且图4描绘了图2的车辆的侧视图或正视图，所述车辆具有本公开的额外的能力和特征；
图5和图6示出了图2、图3和图4的车辆的俯视图或平面图以及侧视图或正视图，为了进一步举例而示出了所述车辆的某些额外的特征和能力；
图7反映前面的图的车辆在关于作为智能运输系统(ITS)的部分的道路的基本上笔直的区段的操作方面的示意性说明；
图8说明前面的图的车辆在关于作为ITS的部分的道路十字路口的操作方面的示意性描绘；以及
图9描绘前面的图的车辆在关于作为ITS的部分的另一道路十字路口的操作方面的另一示意性表示。
具体实施方式
根据需要，在本文公开了本发明的详细实施例；然而，将理解，所公开的实施例仅仅示范了可能以各种形式和替代形式体现的本发明。图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节将不被解释为具限制性，而是仅仅解释为用于教导本领域技术人员不同地采用本发明的代表性基础。
如本领域普通技术人员应理解，参考附图中的任一者而说明并描述的各种特征、部件和过程可以与在一个或多个其他附图中说明的特征、部件和过程相组合，以实现本领域技术人员应明白但可能未明确说明或描述的实施例。所说明的特征的组合是典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可能期望用于特定应用或实现方式，并且应当容易地在相关技术领域中工作的人员的知识、技能和能力范围内。
现在参考各个图式和说明以及图1和图2，并且具体地参考图1，示出了常规的石油化学动力和/或混合动力电动车辆100的示意图，在其他示例中所述车辆还可以包括电池电动车辆、插电式混合动力电动车辆以及它们的组合和修改，这些车辆在本文中统称为“车辆”。图1示出了车辆100的部件之间的代表性关系。车辆100内的部件的物理布局和定向以及功能和逻辑连接以及相互关系可以改变。车辆100包括具有动力传动系统110的传动系105，所述动力传动系统包括产生动力和扭矩以推进车辆100的内燃发动机(CE)115和电机或电动马达/发电机/起动机(EM)120中的一者或多者。
发动机或CE 115是汽油、柴油、生物燃料、天然气或替代性燃料动力内燃发动机，除了其他形式的电、冷却、加热、真空、压力和液压动力之外，所述发动机或CE还通过前端发动机附件装置生成输出扭矩。EM 120可以是多种类型的电机中的任一种，并且例如可以是永磁体同步马达、电力发电机和发动机起动机120。CE 115和EM120被配置成经由驱动轴125并且与各种相关部件协作来推进车辆100，所述各种相关部件还可以进一步包括变速器、离合器、差速器、制动系统、车轮等。
动力传动系统110和/或传动系105进一步包括一个或多个电池130。一个或多个这种电池可以是一个或多个更高电压的直流电池130，其操作范围在约48伏至600伏之间，并且有时在约140伏与300伏之间，或更高或更低，所述一个或多个电池用来存储电力并且为EM 120供应电力，以及在再生制动期间用于捕获并存储能量，以及用于向其他车辆部件和附件供应电力并存储来自它们的能量。其他电池可以是一个或多个低电压直流电池130，其操作范围在约6伏与24伏之间，或更高或更低，所述电池用来存储电力并且向其他车辆部件和附件供应电力。
如图1所描绘，一个或多个电池130分别通过各种机械接口和电接口以及车辆控制器耦接到发动机115、EM 120和车辆100，如本文其他地方所描述。高电压EM电池130还通过以下各者中的一者或多者耦接到EM 120：被配置成转换和调节由高电压(HV)电池130为EM120提供的直流(DC)电力的动力传动系统控制模块(PCM)、马达控制模块(MCM)、电池控制模块(BCM)和/或电力电子器件135。
PCM/MCM/BCM/电力电子器件135还被配置成将DC电池电力调节、逆变和变换成三相交流电(AC)，这通常是向电机或EM 120供电所需的。PCM/MCM/BCM 135/电力电子器件还被配置成利用由EM120和/或前端附件驱动部件产生的能量对一个或多个电池130充电，以及根据需要接收、存储来自其他车辆部件的电力以及向其他车辆部件供应电力。
继续参考图1，除了PCM/MCM/BCM/电力电子器件135之外，车辆100还包括实现多种车辆能力的一个或多个控制器以及计算模块和系统。例如，车辆100可并入有车身控制模块(BCM)，所述车身控制模块是独立单元和/或可以被并入作为车辆系统控制器(VSC)140和车辆计算系统(VCS)以及控制器145(与PCM/MCM/BCM 135通信)和其他控制器的一部分。例如，在一些配置中，出于示例而非限制的目的，VSC 140和/或VCS 145是和/或并入有SYNC.TM.、APPLINK.TM.、MyFord Touch.TM.和/或开源SmartDeviceLink和/或OpenXC车载和非车载车辆计算系统、车内连接、信息娱乐和通信系统以及应用编程接口(API)，用于与非车载装置和/或外部装置通信和/或控制它们。
出于进一步的示例而非出于限制的目的，控制器(诸如VSC 140和VCS 145)中的至少一者和/或一者或多者可以并入有并且进一步是和/或包括一个或多个附件协议接口模块(APIM)和/或整体的或单独的主机单元，其可以是、包括和/或并入有信息和娱乐系统(也称为信息娱乐系统和/或音频/视觉控制模块或ACM/AVCM)。此类模块包括和/或可以包括媒体播放器(MP3、Blu-Ray.TM.、DVD、CD、盒式录音带等)、立体声系统、FM/AM/卫星无线电接收器等，以及如本文其他地方所描述的人机界面(HMI)和/或显示单元。
这类预期的部件和系统可以从各种来源获得，并且出于示例的目的，由SmartDeviceLink Consortium、OpenXC project、Ford Motor Company和其他来源制造和/或可从它们获得(例如，参见SmartDeviceLink.com、openXCplatform.com、www.ford.com、美国专利号9,080,668、9,042,824、9,092,309、9,141,583、9,141,583、9,680,934和其他)。
在其他示例中，SmartLinkDevice(SDL)、OpenXC和SYNC.TM.AppLink.TM.各自是使诸如VSC 140和VCS 145的控制器中的至少一者和/或一者或多者能够利用应用编程接口(API)来传送远程过程调用(RPC)的示例，所述应用编程接口通过利用车内或车载HMI(诸如图形用户界面(GUI)和其他输入装置和输出装置)来实现对外部或车外移动装置和应用的命令和控制，所述车内或车载HMI还包括硬件和软件控件、按钮和/或开关，以及方向盘控件和按钮(SWC)、仪表组和面板硬件和软件按钮和开关，以及其他控件。示例性系统(诸如SDL、OpenXC和/或AppLink.TM.)利用车辆100的HMI(诸如SWC和GUI)来使移动装置的功能性能够可用并被启用，并且还可以包括利用车载或车内语音命令自动辨识和处理。
车辆100的控制器(诸如VSC 140和VCS 145)包括一个或多个高速、中速和低速车辆网络并且与所述车辆网络耦接，所述车辆网络尤其包括多路复用的广播控制器局域网(CAN)150，和更大的车辆控制系统以及可能需要和/或可能不需要主机处理器、控制器和/或服务器的其他车辆网络，并且对于额外的示例，所述其他车辆网络还可以包括其他基于微处理器的控制器，如本文在其他地方所描述。除了在控制器、传感器、致动器、路由器、车内系统和部件以及车辆100外部的非车载系统和部件之间的通信链路之外，CAN 150还可以包括网络控制器和路由器。
此类CAN 150对于本领域技术人员来说是众所周知的，并且各种工业标准有更详细的描述，所述工业标准尤其包括例如题为“串行控制和通信重型载重车网络(SerialControl and Communications Heavy Duty Vehicle Network)”并且可以从standards.sae.org获得的国际汽车工程师学会.TM(SAE)J1939，以及可以从国际标准组织(ISO)11898获得的题为“道路车辆-控制器局域网(CAN)(Road vehicles-Controller areanetwork(CAN))”的汽车信息学标准，以及可以从www.iso.org/ics/43.040.15/x/获得的题为“道路车辆-低速串行数据通信(Road vehicles-Low-speed serial datacommunication)”的ISO 11519。
CAN 150设想了车辆100具有以不同的低速、中速和高速(其范围例如可以是约50千比特每秒(Kbps)至约500Kbps或更高)运行的一个、两个、三个或更多个此类网络。CAN150还可以尤其包括、并入有内部、车载和外部有线和无线个域网(PAN)、局域网(LAN)、车辆区域网(VAN)、广域网(WAN)、对等网络(P2P)、车辆对车辆网络(V2V)、以及车辆对基础设施和基础设施对车辆(V2I、I2V)网络，和/或与它们耦接以及与它们通信，并且如本文在其他地方描述和设想。
在其他示例中，非限制地，VSC 140、VCS 145和/或其他控制器、装置和处理器可以尤其包括、耦接到、配置有一个或多个整体包括的、嵌入的和/或独立布置的双向通信、导航和其他系统、控制器和/或传感器(诸如车辆对车辆的通信系统(V2V)155，和车辆对道路基础设施对车辆通信系统(V2I)160，激光雷达/声纳(光和/或声音检测和测距)和/或摄像机道路接近度成像和障碍物传感器系统165，GPS或全球定位系统170，以及导航和移动地图显示器和传感器系统175)，和/或与它们协作。如本文所使用，GPS通常被称为美国GPS系统，但是在本公开中还意图一般性地还指代并包括其他定位系统，尤其包括例如俄罗斯GLONASS、Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema或全球导航卫星系统(GNSS)以及欧洲伽利略和中国北斗GNSS。
VCS 145可以与VSC 140和此类方向盘控件和按钮以及其他控制器、子系统以及内部和外部系统并行、串行和分布式地协作，以响应于由这些车辆系统、控制器和部件以及在车辆100外部和/或远处的其他非车载系统识别、建立、传送到它们以及从它们接收的传感器和通信信号、数据、参数和其他信息，来管理和控制车辆100、外部装置以及此类其他控制器和/或致动器。
这种双向V2V 155和V2I 160(本文有时还统称为V2X)通信控制器和系统利用美国和其他国家可用的各种工业协议、标准和/或消息接发格式来实现对等、车辆对车辆和车辆对基础设施的特设和类似类型的网络和通信。此类协议、标准和/或消息接发格式用于实现本公开的各个方面，并且对于具有相关技术知识的人员是众所周知的。
这些方面包括(举例而不限于)美国(U.S.)交通运输部智能运输系统(ITS)标准，可以从www.standards.its.dot.gov和www.its.dot.gov获得所述标准，并且这些标准包括连接的车辆参考实现架构(CVRIA)，local.iteris.com/cvria/。
美国国家公路和运输系统管理局(NHTSA)www.nhtsa.gov已经作出额外的细化，其包括基本的安全消息协议和格式，在www.nhtsa.gov/technology-innovation/vehicle-vehicle-communications处可获得的各种资源中描述了所述基本的安全消息协议和格式,并且所述额外的细化还包括各种NHTSA报告，诸如例如题为“NHTSA:Vehicle-to-VehicleCommunications:Readiness of V2V Technology for Applica tion”www.nhtsa.gov/staticfiles/rulemaking/pdf/V2V/Readiness-of-V2V-Technology-for-Application-812014.pdf的报告号DOT HS 812 014、题为“Vehicle Safety Communications-Applications(VSC-A)”的可以从www.nhtsa.gov/DOT/NHTSA/NVS/Crash Avoidance/Technical Pu blications/2011/811492B.pdf获得的报告号DOT HS 811 492A以及题为“Federal Motor Vehicle Safety Standards:Vehicle-to-Vehicle(V2V)Communications,Docket No.NHTSA–2014–0022”的可以从www.nhtsa.gov/staticfiles/rulemaking/pdf/V2V/V2V-ANPRM_081514.pdf获得的报告号DOT HS 081 514。还可以从位于www.gpo.gov的美国政府印刷局获得许多相关文献和报告。
各种其他组织和资源也启用了此类协议、标准，和/或消息接发格式，所述组织和资源包括(例如)许多欧洲报告，诸如题为“Directive 2010/40/EU on the framework forthe deployment of Intelligent Transport Systems in the field of roadtransport and for interfaces with other modes of transport”的可以在eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/？uri＝CELEX％3A32010L0040处获得的报告，以及题为“C-ITS Deployment Platform–Final Report,January 2016”的可以在ec.europa.eu/transport/themes/its/doc/c-its-platform-final-report-january-2016.pdf处获得的另一报告。
在本技术领域中还涉及许多国际标准组织，并且所述许多国际标准组织已经产生了各种V2X资源，诸如国际汽车工程师学会.TM.(SAE)远程信息处理和相关标准J2945和J2735：“On-Board System Requirements for V2V Safety Communications Standard”，SAE J2945/1_201603，standards.sae.org/j2945/1_201603/和“Dedicated Short RangeCommunications(DSRC)Message Set Dictionary Standard”，SAE J2735_201603，standards.sae.org/j2735_201603，以及可以从topics.sae.org/telematics/standards/automotive获得的其他标准。
用于V2V应用的消息尤其在SAE J2735中被定义为基本安全消息(BSM、BSM-II)部分1和2。本公开可互换地叙述了BSM和BSM-II消息接发能力，并且预期在本文叙述BSM的每个例子中都提到通过BSM-II标准实现的扩展数据和信息能力。SAE 2735BSM能力支持并实现车辆之间和/或车辆与固定或漫游装置之间的无线通信，所述固定或漫游装置包括道路、十字路口和其他基础设施装置和系统(V2I)。SAE J2735标准描述、定义并指定了消息和数据元素，所述消息和数据元素构成专门供利用车载环境下的无线接入(WAVE)通信系统的5.9千兆赫兹(GHz)DSRC的车辆、基础设施和其他非车载应用使用的消息/对话。
当前的J2735标准描述了将BSM用于V2V安全应用的要求。SAEJ2945标准描述了支持V2V和V2I安全应用的DSRC消息集和BSM数据元素的通信性能要求。在如下文描述的由电气电子工程师协会(IEEE)建立并可从IEEE获得的各种报告中更详细地描述了这种WAVE通信和相关系统。参见(例如)standards.ieee.org，并且更具体地，参见可以从standards.ieee.org/develop/wg/1609_WG.html获得的题为“Guide for WirelessAccess in Vehicular Environments(WAVE)Architecture”的IEEE标准1609。
IEEE 1609WAVE标准启用并定义了实现安全的V2V和V2I无线通信的架构和标准化的一组通信服务和接口。这些标准实现了一系列运输和导航应用，尤其包括车辆安全、自动收费、增强型导航和交通管理。IEEE 1609Wave能力与针对于网络以及通信标准和架构的各个方面的其他能力结合使用，包括可以在www.ieee802.org以及standards.ieee.org处找到的IEEE 802局域网和城域网(LAN/MAN)标准委员会管理的那些能力。
IEEE标准802.11支持IEEE 1609的软件和固件通信服务，并且实现数据链路媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)能力，诸如在各种频带中的无线局域网(WLAN)数据通信。所述802.11标准的题为“IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems-Local andmetropolitan area networks-Specific requirements Part 11:Wireless LAN MediumAccess Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications”，并且可以在ieeexplore.ieee.org/document/7792308处获得。
这些技术启用标准具有针对特定应用启用额外能力的许多变化，包括(例如)支持智能运输系统(ITS)应用的汽车网络通信，包括在5.9GHz附近的ITS频带(5.85GHz-5.925GHz)内的车辆之间以及车辆与运输基础设施之间的数据通信。
IEEE标准802.11p是对802.11的修订，它启用并定义了支持IEEE 1609的无线通信，这进一步启用了汽车以及运输和道路基础设施系统应用(V2I)，包括LAN、WAN、PAN以及对等或V2V网络和数据通信(还称为“V2x”或车辆对车辆以及车辆对万物)。IEEE 802.11p的部分题为“Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications:Amendment:Wireless Access in Vehicular Environments(WAVE)”，并且可以从ieeexplore.ieee.org/document/5514475/获得。
根据本公开的VSC 140、VCS 145和/或其他控制器、装置和处理器由此类V2x、V2V和V2I技术和能力启用并且并入有此类V2x、V2V和V2I技术和能力，并且还利用各种额外的技术来确定和建立车辆100和被拖曳元件的绝对和相对定位和导航，所述被拖曳元件诸如为围绕车辆挂接点(HP)铰接的挂车TR，并且V2V和V2I共享并传送此类定位和导航数据与信息。对于其他示例，预期在本公开中利用的各种绝对和相对定位技术包括上述GPS系统和GNSS系统，并且还包括广域增强系统(WAAS)和实时运动学(RTK)系统。
WAAS是一种增强型GPS和GNSS，它使用补充的地面参考站来测量与GPS位置和GNSS位置的偏差并且在美国本土启用校正。RTK系统使用两个固定参考站或移动参考站的GPS信号和GNSS信号的相位差来实现位置准确度提高。此类准确度提高能力可以实现分辨率达数厘米的位置准确度。可以通过许多前述参考文献以及VSC 2联盟的题为“Vehicle SafetyCommunications-Applications(VSC-A)Final Report:Appendix Volume2Communications and Positioning”的报告号为DOT HS 811 492C,9/2011的可以从www.nhtsa.gov/Research/Crash+Avoidance/Office+of+Crash+Avoidance+Research+Technical+Publications获得的美国NHTSA报告来理解这些和相关能力,并且在所述参考文献和报告中获得这些和相关能力。
虽然出于举例的目的在此说明为分立的单独的控制器，但是PCM/MCM/BCM 135、VSC 140和VCS 145以及其他预期的控制器、子系统和系统可以控制作为更大的车辆和控制系统、外部控制系统以及内部和外部网络、部件、子系统和系统的一部分的其他控制器以及其他传感器、致动器、信号和部件，可以由它们控制、向它们传送信号以及从它们传送信号，以及与它们交换数据。
结合本文预期的任何特定的基于微处理器的控制器所描述的能力和配置还可以体现在一个或多个其他控制器中并且分布在一个以上控制器上，使得多个控制器可以单独地、合作地、组合地和协作地实现任何此类能力和配置。因此，对“控制器”或“一个或多个控制器”的叙述意在通过单数和复数的含义两者并且单独地、共同地和以各种合适的协作和分布组合提及此类控制器、部件、子系统和系统。
另外，通过CAN 150以及其他内部和外部PAN、LAN和/或WAN进行的通信意在包括在控制器和传感器、致动器、控件以及车辆系统和部件之间响应于、共享、传输和接收命令、信号、数据、将数据嵌入信号、控制逻辑和信息。控制器与一个或多个基于控制器的输入/输出(I/O)接口通信，可以将所述接口实施为单个集成接口，所述接口实现了原始数据和信号的传送，和/或信号调节、处理和/或转换、短路保护、电路隔离和类似的能力。可替代地，可以使用一个或多个专用硬件或固件装置、控制器和片上系统在通信期间以及在传送特定信号之前和之后对所述特定信号进行预调节和预处理。
在进一步说明中，PCM/MCM/BCM 135、VSC 140、VCS 145、CAN 150和其他控制器可以包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的一个或多个微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)中的易失性和非易失性存储装置以及非易失性或保活存储器(NVRAM或KAM)。NVRAM或KAM是持久性或非易失性存储器，其可以用于在车辆和系统以及控制器和CPU未通电或被断电时存储操作车辆和系统所需的各种命令、可执行控制逻辑和指令以及代码、数据、常数、参数和变量。
可以使用许多已知的持久性和非持久性存储器装置中的任一者来实施计算机可读存储装置或介质，诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、快闪存储器或能够存储和传送数据的任何其他电、磁、光或组合型存储器装置。此类装置、部件、处理器、微处理器、控制器、微控制器、存储器、存储装置和/或介质中的每一个还可以进一步包含、包括和/或嵌入有一个或多个基本输入和输出系统(BIOS)、操作系统、具有、启用和/或实现远程过程调用(RPC)的应用编程接口(API)，以及相关的固件、微代码、软件、逻辑指令、命令等，它们实现编程、定制、编码和配置以及其他能力，并且它们可以嵌入和/或容纳在一个或多个此类装置中的至少一者中和/或分布在一个或多个此类装置上。
在此布置中，VSC 140和VCS 145协作地管理和控制车辆部件和其他控制器、传感器和致动器，包括(例如而非限制)PCM/MCM/BCM 135和/或各种其他部件。例如，控制器可以与此类内部源和外部源建立双向通信，并且向和/或从发动机115、EM 120、电池130和PCM/MCM/BCM/电力电子器件135以及其他内部和外部部件、装置、子系统和系统传送控制命令、逻辑和指令以及代码、数据、信息和信号。控制器还可以控制本领域技术人员已知但未在图中示出的其他车辆部件并且与所述其他车辆部件进行通信。
图1中的车辆100的实施例还描绘了与有线和/或无线车辆网络以及CAN 150(PAN、LAN)通信的示例性传感器和致动器，其可以双向地向VSC 140、VCS 145和其他控制器发送数据、命令和/或信号以及从它们接收数据、命令和/或信号。此类控制命令、逻辑和指令以及代码、数据、信息、信号、设定和参数(包括驾驶员偏爱的设定和偏好)可以被捕获并存储在驾驶员控制、偏好和配置文件180的存储库以及其他控制器的存储器和数据存储装置中并且从它们进行传送。
如各个图(包括图1和图2)所描述和说明，信号和数据(包括(例如)命令、信息、设定、参数、控制逻辑和可执行指令以及其他信号和数据)还可以包括通过有线和/或无线数据和信令连接从控制器以及车辆部件和系统接收的以及向它们发送的和在它们之间的其他信号(OS)185以及控制或命令信号(CS)190。能够和/或可以预测、生成、建立、接收OS 185和CS 190以及其他信号、相关控制逻辑和可执行指令、参数和数据，将它们传送到车辆控制器、传感器、致动器、部件以及内部、外部和远程系统中的任一者、从车辆控制器、传感器、致动器、部件以及内部、外部和远程系统中的任一者传送它们，以及在车辆控制器、传感器、致动器、部件以及内部、外部和远程系统中的任一者之间传送它们。
这些信号中的任一者和/或全部可以是原始模拟或数字信号和数据，或响应于其他信号生成的预调节、预处理、组合型和/或衍生数据和信号，并且可以编码、嵌入、表示电压、电流、电容、电感、阻抗以及其数字数据表示，以及编码、嵌入和/或以其他方式表示此类信号、数据和模拟、数字和多媒体信息的数字信息，并且由它们表示。
各种预期的控制器、传感器、致动器和其他车辆部件对所描述的信号、命令、控制指令和逻辑以及数据和信息的通信和操作可以如图1和其他图中所示示意性地表示，并且通过示意性地表示的数据通信线路和信号以及无线信号和数据连接来表示。此类图说明了可以使用一种或多种计算技术、通信技术和处理技术来实施的示例性命令和控制过程、控制逻辑和指令以及操作策略，所述技术可以包括实时技术、事件驱动技术、中断驱动技术、多任务技术、多线程技术和它们的组合。
所示出的步骤和功能可以按照所描绘的顺序以及并行地、重复地、以修改的顺序来执行、传达和进行，并且在一些情况下可以与其他过程组合和/或省略。所述命令、控制逻辑和指令可以在所描述的基于微处理器的控制器中的一者或多者中、在外部控制器和系统中执行，并且可以主要体现为硬件、软件、虚拟化硬件、固件、虚拟化硬件/软件/固件和它们的组合。
出于继续说明的目的而非出于限制的目的，图1还示意性地描绘了用于车辆100的VCS 145和其预期的控制器、装置、部件、子系统和/或系统的示例性配置和块拓扑。本公开针对于包括硬件和软件开关和控件(HSC)195的HMI，所述HMI还涉及、并入有和包括按钮和/或开关，以及方向盘控件和按钮(SWC)、仪表组和面板硬件和软件按钮和开关，以及GUI显示器软件开关和控件以及其他控件。
在额外的示例性布置中，各种控制器，诸如例如VCS 145，包括和/或在一些布置中可能包括可以位于车辆100的车厢中的至少一个和/或一个或多个人机界面(HMI)/图形用户界面以及视觉显示器(GUI、HMI)200。HMI/GUI 200还可以与自动言语辨识和言语合成子系统以及额外的硬件和软件控件、按钮和/或开关耦接和协作，其被并入、包括和/或显示在车辆100的HMI/GUI 200以及仪表组和面板上、周围和/或作为它们的一部分。
此类控件、按钮和/或开关可以与HMI/GUI 200以及其他车辆装置和系统集成，出于进一步的示例和说明，所述其他车辆装置和系统可以包括方向盘和相关部件、车辆仪表板和仪表组等。出于更多的示例而非限制的目的，VCS 145可以包括和/或并入有持久性存储器和/或存储装置HDD、SSD、ROM 205以及非持久性或持久性RAM/NVRAM/EPROM 210和/或以类似方式配置的持久性和非持久性存储器和存储部件。
在说明性而非限制性示例中，VCS 145和/或其他控制器还包括、并入有和/或耦接到一个或多个基于车辆的双向数据输入端、输出端和/或通信以及相关装置和部件，它们实现与车辆100的用户、驾驶员和乘员以及外部邻近和远程装置、网络(CAN 150、PAN、LAN、WAN)和/或系统的通信。短语“基于车辆”和“车载”是指集成到车辆100和其各种控制器、子系统、系统、装置和/或部件中、在它们周围并入、与它们耦接和/或承载在它们内的装置、子系统、系统和部件。相比而言，短语“非车载”是针对于和预期此类控制器、子系统、系统、装置和/或部件位于车辆100外部和/或远离车辆100。
对于额外的示例，VCS 145、GUI 200和车辆100的其他控制器可以包括、并入有基于车辆的多媒体装置215、辅助输入220和模拟/数字(A/D)电路225、通用串行总线端口(USB)230、近场通信收发器(NFC)235、无线路由器和/或收发器(WRT)240(诸如“Bluetooth.TM.”装置)(启用无线个域网和无线局域网(WPAN、WLAN)或“WiFi”IEEE 802.11和803.11通信标准)，和/或利用语音/音频和数据编码和技术的模拟和数字蜂窝网络调制解调器和收发器(CMT)245，与它们配对，与它们同步和/或与它们耦接，所述语音/音频和数据编码和技术包括例如由国际电信联盟(ITU)作为国际移动电信(IMT)标准管理的那些，常常称为全球移动通信系统(GSM)、GSM演进的增强数据速率(EDGE)、通用移动电信系统(UMTS)、2G、3G、4G、5G、长期演进(LTE)、码分多址、空分多址、频分多址、极分多址和/或时分多址编码(CDMA、SDMA、FDMA、PDMA、TDMA)，以及类似和相关的协议、编码、技术、网络和服务。
此类预期的车载和非车载装置和部件尤其被配置成实现在车辆100的部件和系统、CAN 150和其他外部装置和系统以及PAN、LAN和WAN之间的双向有线和无线通信。A/D电路225被配置成实现模拟-数字信号转换和数字-模拟信号转换。在其他装置和部件之中，辅助输入端220和USB 230还可以在一些配置中实现有线和无线以太网、车载诊断(OBD、OBDII)、自由空间光通信(诸如红外(IR)数据协会(IrDA)和非标准化消费型IR数据通信协议)、IEEE 1394(FireWire.TM.(苹果公司)、LINK.TM.(索尼)、Lynx.TM.(德州仪器))、EIA(电子工业协会)串行协议、IEEE 1284(并口端口协议)、S/PDIF(索尼/飞利浦数字互连格式)和USB-IF(USB实施者论坛)，以及类似的数据协议、信令和通信能力。
辅助输入端220和A/D电路225、USB 230、NFC 235、WRT 240和/或CMT 245与积分放大器、信号转换电路和/或信号调制电路耦接、集成和/或可以并入有它们，所述积分放大器、信号转换电路和/或信号调制电路被配置成衰减、转换、放大和/或传送信号，并且进一步被配置成接收被处理和调整并传送到各种有线网络和无线网络和控制器以及在各种有线网络和无线网络与控制器之间传送的各种模拟和/或数字输入信号、数据和/或信息。
此类预期的有线和无线网络和控制器包括(例如而非限制)CAN 150、VCS 145以及车辆100的其他控制器和网络。辅助输入220、A/D电路225、USB 230、NFC 235、WRT 240和/或CMT 245以及相关硬件、软件和/或电路是兼容的，并且被配置成接收、传输和/或传送多种有线和无线信号、信令、数据通信和/或数据流(WS)以及诸如导航、音频和/或视觉和/或多媒体信号、命令、控制逻辑、指令、信息、软件、编程以及类似的和相关的数据和信息形式的数据中的至少一者和/或一者或多者。
另外，预期一个或多个输入和输出数据通信、音频和/或视觉装置与辅助输入220、A/D电路225、USB 230、NFC 235、WRT 240和/或CMT 245以及其他预期的控制器和在车辆100内部以及在一些情况下在车辆100外部的有线网络和无线网络集成、耦接和/或可以连接到它们。例如，一个或多个输入装置和输出装置尤其包括传声器250、语音处理和辨识装置和子系统255、扬声器260、额外的显示器265、相机270、漫游和移动装置(NMD)275，其中每个包括至少一个和/或一个或多个集成信令和通信天线和/或收发器(AT)。
此类输入装置和输出装置是输入选择器和/或可以使用输入选择器来选择，可以与输入选择器连接、同步、配对和/或可以使用输入选择器致动，所述输入选择器可以是HSC195中的任一者，并且还可以包括、并入有GUI 200以及预期的硬件和软件SWC、控件、按钮和/或开关195，和/或与它们集成和/或作为它们的一部分。如已经所述，此类HSC 195可以是硬件或软件或它们的组合，并且可以是可以利用存储库180的一个或多个预定、默认和可调整的工厂和/或驾驶员控件、配置文件和/或偏好来配置。
预期的传声器250、语音处理和辨识装置和子系统255、扬声器260、额外的显示器265、相机270、NMD 275和/或其他便携式辅助装置还可以包括(例如而非限制)手机、移动电话、智能电话、卫星电话和调制解调器和通信装置、平板计算机、个人数字助理、个人媒体播放器、遥控钥匙安全和数据存储装置、个人健康装置、膝上型计算机、便携式无线相机、可以包括传声器、有线和无线传声器的头戴式耳机和头戴受话器、便携式NFC扬声器和立体声装置和播放器、便携式GPS和GNSS装置，以及类似的装置和部件，所述装置和部件各自可以包括集成收发器和天线AT、有线和插入式连接器DC以及用于有线和无线多媒体和数据通信信号WS的相关部件。
车辆100上的此类预期的输入、输出和/或通信装置、部件、子系统和系统被配置成和/或可以被配置成与外部的近和远漫游、便携式和/或移动装置275、网络和系统(V2X)在有线和无线数据连接(DC)以及有线和无线信号和信令和数据通信和流WS上进行双向通信，其可以包括例如诸如为热点和无线接入点(HS/WAP)、毫微型和微型以及常规的蜂窝接入点和塔(CT)、外部路由器(XR)以及相关的和可访问的外部、远程网络、系统和服务器的其他车辆(OV，V2V)、道路和基础设施通信系统(V2I)。
继续参考各个图，包括图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9，相关技术领域的人员可以理解，本公开预期车辆100包括至少一个和/或一个或多个控制器，诸如VSC140、VCS 145和与车内或车载收发器AT耦接的其他控制器，诸如结合USB 230、NFC 235、WRT240和/或CMT 245所描述的那些。控制器140、145和收发器AT被配置成检测WS并且连接到具有范围内的WS的附近或接近或遥远的有线和无线网络装置，以及第三方、非车载、外部装置，诸如漫游装置、便携式装置和/或移动装置或漫游移动装置275。
车辆100还包括各种控制器以包括动力学测量单元(DMU)280和一个或多个位置传感器285，其与已经描述的各种控制器耦接、作为所述各种控制器的部分而嵌入、被所述各种控制器并入、和/或由所述各种控制器体现。DMU 280被配置成启用对车辆100和/或挂车TR的位置和导航数据点(DP)的额外的测量和转换，并且利用各种网络将此类所测得和经过转换的数据点DP传送到其他车载和非车载控制器，并且启用V2X、V2V和/或V2I数据共享。此类控制器(如DMU 280)和位置传感器285中的每一者包括并且可以包括具有天线AT的集成收发器，并且还可以传送和利用其他耦接的控制器和通信装置的收发器和天线AT。
车辆100的此类控制器和传感器，包括DMU 280和位置传感器285，被配置成在车辆100和挂车TR在操作期间移动以及它们在此类移动期间围绕挂接点HP进行铰接时检测、测量、转换和传送位于车辆100和挂车TR上的点的尺寸和位置。此能力实现了处于绝对位置以及与车辆100和挂车TR相关的相对位置的车辆100和铰接式挂车TR、车辆100的挂车挂接件和挂接点(HP)以及特定区域和道路中的其他车辆OV和道路基础设施(ITS)的静态和动态位置以及体积包络(ENV，图2)或多面体和电子表示的启用了V2V和V2I BSM的通信。还可以具体参考图7、图8和图9来理解，这类其他车辆OV和基础设施ITS配置有包括收发器和天线AT的启用了V2V和V2I BSM的通信能力。
在考虑到并感知到其他附近的车辆和挂车的情况下，这进而进一步实现了车辆100和铰接式挂车TR的路径预测(PP)以及相关联的预测路径包络(PPE，图7、图8、图9)，以便于在其他地方描述以及在本文预期的更大规模的V2X、V2V、V2I和ITS系统中提高此类车辆(包括车辆100)的态势感知和导航能力。本公开还预期被配置成进行以下操作的DMU 280：利用直线或笛卡尔(x,y,z)和/或国际标准系统(ISO)球面(r或ρ–rho,θ–theta,
Figure BDA0002432742630000211
)坐标、位置和距离测量系统和方法来实时地以及在请求之后、在车辆100和挂车TR的操作期间接收、测量、转译、转换和传送此类位置和位置DP。为了进一步说明，图2至图7和图9包括以二维和三维形式两者示出的代表性X、Y和Z笛卡儿坐标轴。
例如，位置传感器285可以经由无线信号WS来接收和传送DP，诸如导航位置数据和/或车辆100和/或挂车TR上的隅角点(CP)位置，所述CP可以是绝对的或相对于车辆100和挂车TR上的其他点，诸如挂接点(HP)，其位于车辆100上，车辆100和挂车TR在操作期间围绕所述挂接点相对于彼此铰接。这类DP可以包括在笛卡尔坐标和/或球面坐标中定义车辆100和挂车TR上的点的信息，以及以电子方式表示的多面体或包络，所述以电子方式表示的多面体或包络基本上表示和实现了车辆100和挂车TR的电子表示。
例如，一个此类车辆多面体VPH可以基本上或大致地定义和/或表示车辆100的物理体积包络(ENV)，并且另一个多面体TPH可以基本上定义、描绘和/或表示挂车TR。为了进一步说明，图2基本上描绘了表示为包络ENV的三维车辆100和挂车TR的二维透视图或示意图或框图。车辆100和挂车TR通过挂车挂接机构HM示意性地连接，以实现在围绕横向或左右的Y轴线(方向上示出为进入图2的平面)的俯仰旋转上以及在围绕从下到上或垂直的Z轴线(围绕图2垂直地定向)的横摆旋转方向上围绕挂接点HP的相对铰接。
依据此类车辆和挂车多面体表示VPH、TPH的特定分辨率和保真度的特定应用和要求，并且现在具体参考图2和图3的俯视图以及图4的侧视图，这可以由挂接点HP以及挂车TR的所有和/或大多数隅角点CP表示，所述CP可以对应于多面体VPH、TPH的相对于挂接点HP的顶点VP，多面体围绕所述挂接点进行铰接。在较低分辨率布置的另一变化中，可以通过预期的多面体VPH、TPH的一端处的挂接点HP以及挂车TR的相应的相对端处的至少两个或三个CP来表示车辆100和挂车TR。
其他同等有效的表示也可以实现相对于挂接点HP对多面体VPH、TPH的定义。一旦在车辆100和挂车TR处于静态或静止时进行静态地定义，如可以从图2、图3和图4理解和/或推测，DMU 280和其他控制器便可以根据和响应于挂车TR上的对应的点CP和/或车辆100的实时移动来利用此类表示VPH、TPH以平移TPH并围绕挂接点HP相对于VPH铰接TPH。尽管各个图仅结合挂车TR描绘了CP，但也可以检测此类CP并将此类CP用于车辆100。然而，本公开是针对更有效地利用挂车TR的CP相对于挂车TR的相对位置，使得仅需要检测、平移以及围绕挂接点HP并相对于车辆100铰接挂车多面体TPH。参考图5的铰接俯视图和图6的侧视图可以理解这种铰接的挂车TR位置。
在其他示例中，控制器，诸如DMU 280，被配置成接收和/或生成车辆100和挂车TR的初始电子模型，可以将所述初始电子模型定义为相应的以电子方式表示的长方体模型或多面体VPH和TPH(图3和图4)。车辆和挂车多面体VPH和TPH具有初始顶点VP或顶点VP，所述初始顶点VP或顶点VP基本上对应于实际静态车辆100和挂车TR(图2)的多个点或隅角或隅角点CP，并且由DMU 280或其他控制器从所述多个点或隅角或隅角点CP映射。此类CP和所映射的VP相对于和/或可以相对于实际挂接点HP(图2)和图3至图6的以电子方式表示的挂接点HP进行检测和测量。多面体VPH、TPH各自包括挂接点HP，它们和/或挂车TR TPH围绕所述挂接点进行铰接，并且还可以通过多面体顶点VP表示车辆100和挂车TR的所有、大多数或更少的此类隅角或点，所述表示取决于这类以电子方式表示的多面体VPH、TPH的期望的分辨率。
在车辆100和铰接的挂车TR的操作期间，诸如DMU 280的控制器对以下操作作出响应：检测到挂车TR的隅角CP或顶点的位置和/或距离和偏移位置和/或从位置传感器285接收到所述位置和/或距离和偏移位置，所述隅角CP或顶点(例如，在图5和图6中的那些)不同于初始确定的CP(诸如在图2、图3和图4中检测到的那些)。新检测到的CP对应于多面体VPH、TPH的顶点VP，和/或由控制器映射到所述顶点VP，作为绝对位置和/或相对于挂接点HP的位置。响应于和根据挂车TR和对应的CP相对于挂接点HP和车辆100的实际移动，新映射的VP，诸如在图5和图6的铰接说明中检测和表示的那些，从在图3和图4中描绘的初始VP进行平移。
在检测到隅角位置CP和/或从位置传感器285接收到隅角位置CP之后，DMU 280生成CP，并且将CP映射到VP以生成相对于挂接点HP以及围绕挂接点HP铰接的TPH和VPH多面体，并且响应于和根据所述CP和所述VP从初始位置和/或先前位置到新检测到的位置的位置改变。与来自GPS 170的绝对位置信息结合，控制器随后实现车辆100和挂车TR组合的精确位置，以及挂车TR相对于挂接点HP和车辆100的相对的铰接定向。
控制器(诸如DMU 280)和位置传感器285检测和/或接收挂车隅角CP的位置，并且检测挂车TR相对于挂接点HP的实际移动。作为响应，控制器将所生成的铰接的车辆和挂车多面体VPH、TPH传送到至少一个和/或一个或多个车辆通信单元，诸如例如V2V和V2I通信单元155、160。随后传输此类车辆和挂车定向信息以及GPS识别的位置数据作为V2V和/或V2I消息通信的一部分，所述V2V和/或V2I消息通信可以利用(例如)BSM、BSM-II V2V和V2I、OBD、OpenXC以及在本文其他地方描述的其他消息技术。此类被传送的BSM还可以包括所预测的路径PP信息和所预测的路径包络PPE信息，这可以再次参考图7、图8和图9来理解。在车辆100外部的V2V和V2I以及接收方OV车辆控制器和ITS系统还可以从BSM和/或BSM-II消息信息得到此类PP和PPE信息。
对铰接的多面体VPH、TPH的信息的共享和传送是经由V2X、V2V和V2I通信系统155、160、240、245以及已经描述的其他通信系统，和/或可以经由所述通信系统共享为DP。更具体来说，可以共享、传送和传输所述信息作为扩展的消息接发技术的部分，所述扩展的消息接发技术实现为基本安全消息、由SAE J2735指定的部分I和II(BSM、BSM-II)，以及在本文其他地方描述的许多相关标准和架构，并且相关领域技术人员对此应知晓和理解。
在其他变化中，位置传感器285还包括被配置成与无线运动跟踪器290通信的一个或多个收发器和天线AT，所述无线运动跟踪器安装或定位在挂车TR的隅角或顶点CP上和/或接近所述隅角或顶点CP，这可以参考图2、图3、图4、图5和图6来理解。许多此类无线运动跟踪器是可以市购的，它们实现在由本公开预期的运动距离和范围上通过位置传感器285进行的无线六个自由度运动检测。控制器，诸如DMU 280(图1)，还被配置成实时地检测挂车顶点或隅角点CP的绝对和/或相对位置，起初针对车辆100和挂车TR的静态位置(图2、图3和图4)来检测和/或可以检测所述绝对和/或相对位置，并且随后当车辆100和挂车TR在移动期间围绕HP铰接时(图5、图6、图7、图8和图9)在新的、移动过的或经过平移的位置来检测所述绝对和/或相对位置。DMU 280和其他控制器还被配置成：生成车辆和挂车多面体VPH、TPH，所述多面体根据移动围绕挂接点HP铰接(如(例如)图4和图5中所示)；以及包括映射到多面体VP的挂车顶点或隅角点CP。
本公开还预期位置传感器285，所述位置传感器包括视线测距仪，诸如声学、超声、红外和/或激光测距仪，所述视线测距仪被配置成探查和检测初始和/或移动的挂车顶点或隅角点CP。在一种变化中，此类视线测距仪位置传感器285适于在两个维度(例如，从挂车TR的前方到后方的前后或纵向X方向，以及左右的横向Y方向)上以及在还包括从下到上的垂直z方向的另一三个维度上检测CP。参见(例如)图2、图3、图4和图5以及其他图。
此类测距仪位置传感器285可以与测距仪反射器兼容使用，其安装或定位在CP处，并且经过选择以反射相应的视线测距仪能量源，而无论它是声学能量源、超声能量源、红外能量源还是激光能量源。在视线测距仪位置传感器285的二维配置中，此类传感器285可以是可以相对于地表面(未示出)以及垂直和/或从上到下的Z方向(图2和图4)垂直地调整的。
在经过修改的改编中，一个或多个位置传感器285并入有、包括和/或被修改为至少一个挂接横摆和俯仰传感器285，其被和/或可以被安装到挂接点HP或者与挂接点HP集成。在此变化中，位置与横摆和俯仰传感器285被配置成：当车辆100和挂车TR在车辆100和挂车TR的移动或平移期间相对于彼此铰接时，检测围绕挂接点HP的在车辆100与挂车TR之间的相对运动；以及生成横摆和俯仰信号(YPS)。在此修改中，控制器，诸如DMU 280和/或其他控制器，还被配置成对来自相应传感器285的YPS作出响应，并且作为响应以相对于挂接点HP生成被横摆和俯仰信号调整的铰接的多面体VPH、TPH和相关联的VP。
在其他变化中，控制器还耦接到至少一个和/或多个收发器和天线AT，在一些配置中还包括诸如与WRT 240、CMT 245和其他一起并入的那些的收发器和天线AT，它们还被配置成与诸如NMD 275的至少一个移动装置和/或一个或多个移动装置和/或多个移动装置通信。此变化还预期控制器和位置传感器或横摆和俯仰传感器285，其被配置成检测挂车顶点或隅角点的一个或多个位置或多个位置、从移动装置接收所述一个或多个位置或多个位置以及对检测到和/或接收到所述一个或多个位置或多个位置作出响应。
当移动装置或NMD 275定位成接近挂车TR的CP并且被致动或控制以生成和传输信号时，控制器和/或位置传感器285被配置成通过在多根天线AT中的每一根处检测移动装置或NMD 275的信号强度来检测位置，所述控制器和/或传感器285响应于所述信号而检测多根天线之间的信号强度并且干涉地检测所述CP的位置。所述CP的位置被控制器和/或传感器285映射到多面体VP，所述多面体VP使得能够生成初始静态的多面体VPH、TPH以及随后围绕挂接点HP的经过平移和铰接的多面体VPH、TPH。
在本公开的其他变化中，控制器(诸如DMU 280)和位置传感器和/或横摆和俯仰传感器285还被配置成接收CP的位置，并且对检测到和/或接收到CP的位置作出响应，可以由一个或多个移动装置(诸如NMD 275(图1和图2))传送所述位置。在此变化中，启用NMD 275以通过使用户能够进行以下操作来生成挂车TR的此类CP位置：手动地指定和标定一个或多个CP；和/或关于使用挂车TR的NMD 275的相机拍摄的图像来绘制代表性多面体；以及使用每个CP的位置数据来标定挂车TR的CP，所述位置可以是绝对位置和/或相对于挂接点HP的位置，并且所述位置可以包括挂车TR的CP的两个或三个点，以及挂车的高度。
DMU 280和/或其他控制器随后利用由NMD 275生成和传送的这些CP位置以生成挂车TR的隅角或顶点CP的初始位置，所述初始位置又被映射到对应的VP以在初始的静态定向中和/或相对于挂接点HP(图2、图3、图4)生成多面体VPH、TPH。随后，在车辆100和挂车TR的操作、移动和平移期间，DMU 280和/或其他控制器利用预期的位置传感器以及俯仰和横摆传感器285来平移和调整被映射到VP的CP，以铰接和调整代表性多面体VPH、TPH的相对定向和铰接(图4、图5)。随后利用已经描述的V2V和V2I能力来共享和/或传送调整过的铰接的位置信息(图7、图8、图9)。
在图7中，在关于启用了ITS的道路行驶的开始位置示意性地描绘车辆100和挂车TR。在组合的车辆100和挂车TR前进并经过另一车辆OV时，DMU 280和/或其他控制器利用位置传感器和/或俯仰和横摆传感器285连续地和/或周期性地检测挂车TR的CP，并且生成和传送多面体VPH、TPH。当车辆100和挂车TR经过OV并且起始车道改变以行进到OV前面的车道中时，在铰接的定向中生成所生成的多面体VPH、TPH，所述所生成的多面体VPH、TPH被传送到OV和ITS。车辆100的控制器和/或OV和/或ITS的控制器还生成和传送所预测的路径PP和所预测的路径包络PPE。
本领域技术人员应理解，PPE是所预测的路径PP的所追踪的体积包络，利用启用BMS的技术在已经描述的预期的V2V和V2I通信系统上连续地更新和传送所述所追踪的体积包络，使得增强对车辆100和挂车TR的态势感知以及对OV和ITS的态势感知。以此方式，可以使OV和ITS能够在车辆100和挂车TR穿过启用了ITS的道路时维持对所述组合的位置和定向的连续感知。
在图8中，组合型车辆100和挂车TR执行越过包括OV的启用了ITS的十字路口的左转。与之前一样，车辆100的控制器检测和生成多面体VPH、TPH以表示位置和相对定向。通过V2V和V2I系统共享和传送此信息以实现OV和ITS对车辆100和挂车100的移动的增强的态势感知。在图9中，与之前一样，车辆100和挂车TR穿过启用了ITS的十字路口同时共享位置和定向信息，这使ITS道路和OV能够维持对车辆100和挂车TR的移动的感知，这继续增强对OV和ITS的态势感知。
虽然在上文描述了示例性实施例，但未希望这些实施例描述本发明的所有可能的形式。而是，说明书中所使用的词语是描述而非限制的词语，并且应理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种改变。另外，可以对各种实施的实施例的特征进行组合以形成本发明的其他实施例。

Claims (20)

1.一种车辆，所述车辆包括：
控制器，所述控制器耦接到位置传感器和动力学测量单元，并且被配置成：
响应于从所述位置传感器检测到挂车顶点的位置，生成围绕挂接点铰接的车辆多面体和挂车多面体，所述车辆多面体和所述挂车多面体包括由所述控制器映射为多面体顶点的所述挂车顶点，以及
响应于检测到的相对于所述挂接点的挂车移动，
将所生成的铰接的多面体周期性地传送到车辆通信单元。
2.根据权利要求1所述的车辆，所述车辆包括：
包括收发器的所述位置传感器，并且所述控制器还被配置成：
从与所述收发器通信、相对于所述挂接点、定位在挂车上的顶点处的相应的无线运动跟踪器实时地检测所述挂车顶点，以及
生成围绕所述挂接点铰接的并且包括所述挂车顶点的所述车辆多面体和所述挂车多面体。
3.根据权利要求1所述的车辆，所述车辆包括：
包括视线测距仪的所述位置传感器，所述视线测距仪被配置成：
探查并检测初始挂车顶点作为相对于所述挂接点且定位在挂车上的顶点处的测距仪反射器的二维位置，以及
生成所述挂车多面体。
4.根据权利要求3所述的车辆，所述车辆包括：
被配置成进行以下操作的所述测距仪：
能相对于地表面垂直地调整，以及
检测所述初始挂车顶点作为相对于所述挂接点的所述测距仪反射器的三维位置。
5.根据权利要求4所述的车辆，所述车辆包括：
还被配置成进行以下操作的所述控制器：
响应于所述检测到的相对于所述挂接点的挂车移动，
根据所述检测到的挂车移动来调整所述初始挂车顶点，以生成相对于所述挂接点铰接的所述挂车多面体。
6.根据权利要求1所述的车辆，所述车辆包括：
并入有至少一个挂接横摆和俯仰传感器的所述位置传感器，并且所述控制器还被配置成：
响应于来自相应的传感器的横摆和俯仰信号，
生成通过所述横摆和俯仰信号调整的所述铰接的多面体。
7.根据权利要求1所述的车辆，所述车辆包括：
包括至少一个挂接横摆和俯仰传感器的所述位置传感器，并且所述控制器耦接到被配置成与移动装置通信的多根天线和至少一个收发器，并且所述控制器还被配置成：
响应于从通过所述多根天线中的每一者处的信号强度检测到的所述移动装置检测到挂车顶点的位置，
根据所检测到的挂车顶点的位置来生成相对于所述挂接点映射到挂车多面体顶点的挂车的初始挂车顶点。
8.根据权利要求7所述的车辆，所述车辆包括：
还被配置成进行以下操作的所述控制器：
响应于由所述至少一个横摆和俯仰传感器生成的横摆和俯仰信号，
根据所述横摆和俯仰信号来调整所述初始挂车顶点的所述位置，以及
根据所述挂车顶点的所调整过的位置来生成所述铰接的多面体。
9.根据权利要求1所述的车辆，所述车辆包括：
包括至少一个挂接横摆和俯仰传感器的所述位置传感器，并且所述控制器耦接到被配置成与移动装置通信的收发器，并且还被配置成：
响应于由所述移动装置生成以及从所述移动装置接收的挂车多面体，
相对于所述挂接点生成挂车的初始挂车顶点。
10.根据权利要求9所述的车辆，所述车辆包括：
还被配置成进行以下操作的所述控制器：
响应于横摆和俯仰信号，
根据所述横摆和俯仰信号来调整所述初始挂车顶点的所述位置，以及
根据所述挂车顶点的所调整过的位置来生成所述铰接的多面体。
11.一种车辆，所述车辆包括：
控制器，所述控制器耦接到横摆和俯仰传感器以及动力学测量单元，并且被配置成：
响应于检测到的相对于挂接点的挂车移动，
根据横摆和俯仰信号来调整挂车顶点的位置，
根据所述挂车顶点生成围绕所述挂接点铰接的车辆多面体和挂车多面体，以及
将所生成的铰接的多面体周期性地传送到车辆通信单元。
12.根据权利要求11所述的车辆，所述车辆包括：
耦接到被配置成与移动装置通信的多根天线和至少一个收发器的所述控制器，并且所述控制器还被配置成：
响应于从通过所述多根天线中的每一者处的信号强度检测到的所述移动装置检测到挂车顶点的位置，
根据所检测到的挂车顶点的位置来生成相对于所述挂接点映射到挂车多面体顶点的挂车的初始挂车顶点。
13.根据权利要求12所述的车辆，所述车辆包括：
还被配置成进行以下操作的所述控制器：
响应于由所述横摆和俯仰传感器生成的横摆和俯仰信号，
根据所述横摆和俯仰信号从所述初始挂车顶点的所述位置来调整所述挂车顶点，以及
根据所调整过的挂车顶点来生成所述铰接的多面体。
14.根据权利要求11所述的车辆，所述车辆包括：
耦接到被配置成与移动装置通信的收发器的所述控制器，并且所述控制器还被配置成：
响应于由所述移动装置生成以及从所述移动装置接收的挂车多面体，
相对于所述挂接点生成挂车的初始挂车顶点。
15.根据权利要求14所述的车辆，所述车辆包括：
还被配置成进行以下操作的所述控制器：
响应于由所述横摆和俯仰传感器生成的横摆和俯仰信号，
根据所述横摆和俯仰信号来调整所述初始挂车顶点的所述位置，以及
根据所述挂车顶点的所调整过的位置来生成所述铰接的多面体。
16.一种控制车辆的方法，所述方法包括：
由耦接到位置传感器和动力学测量单元的控制器：
响应于所述位置传感器检测到挂车顶点的位置，
生成围绕挂接点铰接的车辆多面体和挂车多面体，所述车辆多面体和所述挂车多面体包括映射到多面体顶点的所检测到的挂车顶点，以及
响应于检测到的相对于所述挂接点的挂车移动，
将所生成的铰接的多面体周期性地传送到车辆通信单元。
17.根据权利要求16所述的方法，所述方法包括：
所述位置传感器包括收发器，由所述控制器：
从与所述收发器通信的、相对于所述挂接点、定位在挂车上的顶点处的相应的无线运动跟踪器实时地检测挂车顶点的所述位置，以及
生成围绕所述挂接点铰接的并且包括所述挂车顶点的所述车辆多面体和所述挂车多面体。
18.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括：
所述位置传感器包括被配置成与移动装置通信的多根天线和至少一个收发器，由所述控制器：
响应于从通过所述多根天线中的每一者处的信号强度检测到的所述移动装置检测到挂车顶点的位置，
根据所检测到的挂车顶点的位置来生成相对于所述挂接点映射到挂车多面体顶点的挂车的初始挂车顶点。
19.根据权利要求18所述的方法，所述方法包括：
由所述控制器：
响应于由与所述位置传感器一起并入的一个横摆和俯仰传感器生成的横摆和俯仰信号，
根据所述横摆和俯仰信号来调整所述初始挂车顶点的所述位置，以及
根据所述挂车顶点的所调整过的位置来生成所述铰接的多面体。
20.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括：
由所述控制器，所述位置传感器包括挂接横摆和俯仰传感器以及被配置成与移动装置通信的收发器，并且还被配置成：
响应于由所述移动装置生成以及从所述移动装置接收的挂车多面体，
相对于所述挂接点生成挂车的初始挂车顶点，
响应于由所述横摆和俯仰传感器生成的横摆和俯仰信号，
根据所述横摆和俯仰信号来调整所述初始挂车顶点的所述位置，以及
根据所述挂车顶点的所调整过的位置来生成所述铰接的多面体。
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