CN111344214B - 用于生成拖车和附接到拖车的挂车的俯视图的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于生成拖车和附接到该拖车的挂车的俯视图的方法。该方法包括：从传感器系统接收第一传感器系统数据，并且基于该第一传感器系统数据来确定挂车宽度。该方法包括：从传感器系统接收第二传感器系统数据，并且基于该传感器系统数据来确定挂车长度。该方法包括：基于第一和/或第二传感器系统数据来确定挂车与车辆之间的间隔距离。该方法包括：基于挂车宽度、挂车长度、间隔距离、车辆长度和车辆宽度来生成包括车辆表示和挂车表示的俯视图像。该方法还包括传输用以显示俯视图像的指令。

Description

用于生成拖车和附接到拖车的挂车的俯视图的方法和系统
对相关申请的交叉参考
本申请要求2017年9月21日提交的美国临时申请62/561,403的权益，该临时申请的内容通过引用结合于本文中。
技术领域
本公开涉及一种用于生成与附接到挂车（trailer）的拖车（tow vehicle）相关联的用于挂车倒车辅助的推断鸟瞰图的方法。
背景技术
挂车通常是无动力车辆，其由动力拖车来牵引。挂车可以是除了其他的之外的公用事业挂车、弹出式露营车、旅行挂车、牲畜挂车、平板挂车、封闭式汽车搬运车和船用挂车。拖车可以是汽车、跨界车、卡车、货车、运动型多用途车辆（SUV）、休闲车辆（RV）或被配置成附接到挂车并且拉动挂车的任何其他车辆。可以使用挂车挂钩来将挂车附接到动力车辆。接收方的挂钩安装在拖车上，并且连接到挂车挂钩以形成连接。挂车挂钩可以是球窝关节（ball and socket）、第五轮（fifth wheel）和鹅颈管（gooseneck）或挂车千斤顶。还可以使用其他附接机构。除了在挂车与动力车辆之间的机械连接之外，在一些示例中，挂车电连接到拖车。照此，电连接允许挂车从动力车辆的尾灯电路获取馈送，从而允许挂车具有与该动力车辆的灯同步的尾灯、转向信号和刹车灯。
现在，许多车辆都被提供有后视相机。这种相机为驾驶员提供了车辆后面的内容的视图。然而，当车辆牵引挂车时，后视相机的“视图”实际上是受阻碍的。当挂车附接到拖车时，要知道当该车辆和挂车倒退（在反向或后向方向上移动）到一空间中时该挂车将如何响应于转向轮旋转而移动可能是有问题的。一种用于提供挂车及其拖车的“鸟瞰”图的方法和装置将是相对于现有技术的改进，该方法和装置将在不必移动该车辆的情况下示出挂车将如何响应于车轮移动而移动。
发明内容
本公开的一个方面提供了一种用于生成拖车和附接到该拖车的挂车的俯视图的方法。该方法包括：在处理硬件处，从位于拖车的后端上的相机接收第一图像，该相机用于捕获拖车的后方环境。该第一图像包括挂车的前端。该方法还包括：在处理硬件处，基于该第一图像来确定挂车宽度。该方法包括：在处理硬件处，从该相机接收第二图像。该第二图像包括：挂车的侧面以及前端。该方法还包括：在处理硬件处，基于该第二图像来确定挂车长度。该方法包括：在处理硬件处，从位于拖车的后端上的一个或多个传感器接收传感器数据。该方法包括：在处理硬件处，基于传感器数据来确定挂车与拖车之间的间隔距离。另外，该方法包括：从与处理硬件通信的硬件存储器中检索车辆长度和车辆宽度。该方法还包括：在处理硬件处，基于挂车宽度、挂车长度、间隔距离、车辆长度和车辆宽度来生成包括车辆表示和挂车表示的俯视图像。该方法包括：从处理硬件向与该处理硬件通信的显示器传输用以显示俯视图像的指令。
本公开的该方面的实现方式包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实现方式中，车辆表示和挂车表示分别与拖车和挂车成比例。
在一些实现方式中，该方法进一步包括：在处理硬件处，从与该处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度。该方法包括：在处理硬件处，基于该转向轮角度来调整俯视图像。
在一些示例中，该方法包括：在处理硬件处，从与该处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度。该方法包括：在处理硬件处，基于该转向轮角度来确定挂车表示的位置。该方法还包括：在处理硬件处，生成包括车辆表示、挂车表示和投影挂车表示的经更新的俯视图像，该投影挂车表示指示挂车在转向轮角度处的位置。
在一些实现方式中，当拖车和挂车在第一位置处时，相机捕获第一图像，并且当拖车和挂车在第二位置处时，相机捕获第二图像。在一些示例中，确定间隔距离包括：计算传感器信号从一个或多个传感器行进并且往回行进到该一个或多个传感器的所经过的时间。
该方法可以进一步包括：在处理硬件处，通过网络从与处理硬件通信的一个或多个车辆接收车辆传感器数据。该方法还包括：在处理硬件处，基于挂车宽度、挂车长度、间隔距离、车辆长度、车辆宽度和车辆传感器数据来生成俯视图像。该网络可以被配置成在处理硬件与其他车辆之间提供车辆对车辆通信。
本公开的另一方面提供一种用于生成拖车和附接到该拖车的挂车的俯视图的系统。该系统包括：驾驶员显示器、与该驾驶员显示器通信的处理硬件，以及与该处理硬件通信的硬件存储器。该硬件存储器存储指令，这些指令在被执行时使处理硬件执行方法。该方法包括：从位于拖车的后端上的相机接收第一图像，该相机用于捕获拖车的后方环境。该第一图像包括挂车的前端。该方法包括：基于第一图像来确定挂车宽度。该方法包括：从相机接收第二图像，其中该第二图像包括挂车的侧面以及前端。该方法还包括：基于该第二图像来确定挂车长度。该方法还包括：从位于拖车的后端上的一个或多个传感器接收传感器数据。该方法还包括：基于该传感器数据来确定挂车与拖车之间的间隔距离。该方法还包括：从硬件存储器中检索车辆长度和车辆宽度。该方法还包括：基于挂车宽度、挂车长度、间隔距离、车辆长度和车辆宽度来生成包括车辆表示和挂车表示的俯视图像。该方法还包括：向驾驶员显示器传输用以显示该俯视图像的指令。
本公开的该方面的实现方式包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实现方式中，车辆表示和挂车表示分别与拖车和挂车成比例。该方法可以进一步包括：从与处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度。该方法可以包括：基于该转向轮角度来调整俯视图像。该方法进一步包括：从与处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度。该方法包括：基于转向轮角度来确定挂车表示的位置。该方法还包括：生成包括车辆表示、挂车表示和投影挂车表示的经更新的俯视图像，该投影挂车表示指示挂车在转向轮角度处的位置。在一些示例中，当拖车和挂车在第一位置处时，相机捕获第一图像，并且当拖车和挂车在第二位置处时，相机捕获第二图像。确定间隔距离可以包括：计算传感器信号从一个或多个传感器行进并且往回行进到该一个或多个传感器的所经过的时间。该方法可以进一步包括：通过网络从与处理硬件通信的一个或多个车辆接收车辆传感器数据。该方法还可以包括：基于挂车宽度、挂车长度、间隔距离、车辆长度、车辆宽度和车辆传感器数据来生成俯视图像。该网络可以被配置成在处理硬件与其他车辆之间提供车辆对车辆通信。
本公开的又另一方面提供了一种用于模拟拖车和挂车的俯视图的方法。该拖车具有中心线、前端、具有相机的后端、长度、宽度和轴距（wheel base）。该挂车包括：挂钩、挂钩后面的前端、前端后面的后端、挂钩与后端之间的长度、宽度、车轴上的至少两个车轮以及基本上等于车轴与挂钩之间的距离的轴距。该方法包括：从附接到拖车的后端的相机捕获挂车的前端的图像，并且将所捕获的图像提供给处理器。该处理器执行存储在非暂时性存储器设备中的程序指令，该程序指令在被执行时使处理器：确定挂车的宽度；确定拖车与挂车之间的距离；确定中心线与车轴之间的角度；生成附接到拖车的后端的挂车的顶视图的动画；以及在耦合到处理器的显示设备上显示所生成的动画，该所生成的动画表示当挂车向后移动时拖车和挂车将遵循的路径。
本公开的该方面的实现方式包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实现方式中，处理器响应于从拖车中的控制设备接收到可变转向角度信号来更改所生成的动画。经更改的所生成动画表示当拖车向后移动时挂车将遵循的不同路径。确定拖车与挂车之间的距离包括使用超声信号来确定距离。
在一些示例中，挂车具有第一平行侧和第二平行侧，该第一平行侧和第二平行侧被定大小、定形状和布置成基本上垂直于车轴。确定车辆中心线与车轴之间的角度之间的角度包括：使用第一超声信号来确定第一侧与车辆后端之间的第一距离；使用第二超声信号来确定第二侧与车辆后端之间的第二距离；以及使用第一距离与第二距离之间的差来计算车辆中心线与挂车车轴之间的所述角度。
本公开的另一方面提供了一种用于模拟拖车和挂车的俯视图的装置。该拖车具有中心线、前端、具有相机（或其他传感器，比如雷达）的后端、长度、宽度和轴距。该挂车包括：挂钩、挂钩后面的前端、前端后面的后端、挂钩与后端之间的长度、宽度、车轴上的至少两个车轮以及基本上等于车轴与挂钩之间的距离的轴距。该装置包括：相机，其被配置成捕获挂车的前端的图像；显示设备；处理器，其耦合到相机和显示设备；非暂时性存储器设备，其耦合到处理器并且存储程序指令。在执行指令时，处理器被配置成：使用所捕获的图像来确定挂车的宽度；根据所捕获的图像来确定拖车与挂车之间的距离；根据所捕获的图像来确定中心线与挂车车轴之间的角度；生成附接到拖车的后端的挂车的顶视图的动画；以及在耦合到处理器的显示设备上显示所生成的动画。该所生成的动画表示当挂车向后移动时拖车和挂车将遵循的路径。
在下面的附图和描述中对本公开的一个或多个实现方式的细节进行阐述。其它方面、特征和优点将根据描述和附图以及根据权利要求是明显的。
附图说明
图1是附接到拖车的挂车的平面图。
图2是附接到拖车的挂车的另一平面图，但是其示出了拖车和挂车两者的外部尺寸。
图3A和3B描绘了附接到拖车的挂车的第一位置和第二位置。
图3C和3D描绘了分别根据图3A和3B的附接到拖车的挂车的鸟瞰图的示例性呈现或显示。
图3E描绘了基于输入转向角度的附接到拖车的挂车的鸟瞰图的示例性呈现或显示。
图4是用于提供拖车和所附接的挂车的鸟瞰图的示例性系统的框图。
图5描绘了用于模拟拖车和挂车的俯视图的示例性方法，并且通过该方法，附接到该车辆的挂车的鸟瞰图被提供给驾驶员。
图6是用于生成和显示俯视图的操作的示例性布置的示意图。
图7是用于生成和显示俯视图的操作的示例性布置的示意图。
在各种附图中，相同的附图标记指示相同的元件。
具体实施方式
诸如但不限于汽车、跨界车、卡车、货车、运动型多用途车辆（SUV）和休闲车辆（RV）的拖车可以被配置成牵引挂车。该拖车通过挂车挂钩而连接到挂车。合期望的是具有一种能够生成拖车和挂车的要被显示在显示器上的鸟瞰图像的拖车。所生成的图像包括该车辆和挂车的车辆表示和挂车表示，它们分别与该车辆和挂车的尺寸成比例。此外，当车辆进行转弯时，所生成的图像可以向驾驶员提供挂车相对于该车辆的位置的更好视图。
参考图1-4，拖车10在挂车挂钩27处附接到挂车80。拖车10包括：前端12、后端14、乘客或右侧16以及驾驶员或左侧18。在一些实现方式中，车辆10包括：传感器系统19，其包括传感器20、22以提供可以被用来确定一个或多个测量结果的传感器系统数据29。传感器系统19可以包括一个或多个传感器20、22和/或一个或多个相机26。传感器20、22提供传感器数据23，而相机提供图像25。传感器系统数据29可以包括传感器数据23和/或图像25。一个或多个传感器20、22可以包括但不限于：超声波测距仪、雷达、声纳、LIDAR（光检测和测距，其可能需要光学遥感，该光学遥感测量散射光的属性以找到远距离目标的范围和/或其他信息）、LIDAR（激光检测和测距）等等。如所示的，第一传感器20和第二传感器22沿着左侧18和右侧16两者而附接到拖车10的后端14处。然而，车辆10可以支撑例如沿着车辆中心线28定位的仅一个传感器20。附加的传感器也可以是可能的。
在一些实现方式中，后视相机26附接在挂车挂钩27上方，该挂车挂钩27也附接到拖车10的后端14。后视相机26可以是单目相机、双目相机或能够提供拖车10的后方行驶路径的视图的另一类型的感测设备。后视相机26捕获车辆10的后方环境的图像25。例如，当挂车80在挂车挂钩27处附接到车辆10时，由相机26捕获的图像25包括挂车80的前端90的表示。
拖车10具有“中心线”，该中心线是穿过该车辆的长度延伸的假想线28，其与右侧16和左侧18基本上等距。在一些示例中，挂车挂钩27位于中心线28上。因此，挂车80在拖车中心线28处附接到拖车10。
在图1中，由附图标记60标识的参考线是“法线”或假想线，其垂直于中心线28并且与拖车10的后端14基本上共面。参考线62A和62B标识出相机26的视野。当车辆10和挂车80对准时，即，车辆10和挂车80沿着中心线28基本上对准，车辆10与挂车80之间的挂车角度α等于零。然而，在挂车80和车辆10未对准的情况下，则挂车角度α大于或小于零，这取决于挂车80相对于车辆10的位置。
车辆10包括：车辆处理器402，例如计算设备或数据处理硬件，诸如但不限于具有一个或多个计算处理器的中央处理单元，其与能够将可执行指令存储在（一个或多个）计算处理器402上的非暂时性存储器或硬件存储器404（例如，硬盘、闪速存储器、随机存取存储器）进行通信。在一些示例中，非暂时性存储器404存储指令，该指令在被执行时使处理器402基于接收到的传感器系统数据29来确定挂车80的尺寸，并且基于所确定的尺寸来生成附接到拖车10的后端14的挂车80的顶视图的动画。
现在参考挂车80，它也具有后端82、右侧84、左侧86、车轴88和前端90。从前端90延伸的杆91在挂车挂钩27处附接到拖车10。
在一些实现方式中，来自传感器20和22的信号21（例如，声信号或波）撞击到挂车80的左侧86和右侧84的前端90，并且被反射。信号21离开传感器20、22、撞击到挂车侧面86、86并且返回到传感器20、22所经过的时间提供了“往返”时间，处理器402可以通过该“往返”时间、使用已知的声速来计算传感器20、22与挂车80的侧面84、86之间的间隔距离。在一些示例中，对于每个传感器20、22，信号21的所经过的时间可能是不同的，这指示挂车80和车辆10未对准，并且挂车角度α大于或小于零，这取决于挂车80相对于车辆10的位置。然而，如果信号21的所经过的时间相等，则处理器402确定挂车80和车辆10对准，并且挂车角度α等于零。此外，处理器402可以基于每个信号21的所经过的时间来确定挂车角度α。因此可以根据传感器20、22进行的距离或间距测量来确定车轴88相对于参考线60以及中心线28的角度或挂车角度α。在其他实现方式中，处理器402可以分析图像25，并且确定间隔距离SD和/或挂车角度α。
继续参照图1和2，拖车10具有总长度L1、总宽度W1和轴距，该轴距是车辆的车轴WB的中心线28之间的距离。挂车80具有总长度L2和总宽度W2。挂车80按间隔距离SD与拖车10分开，该间隔距离SD被定义为挂车80的前端90与挂车挂钩27或拖车10的后端14之间的距离。
在一些实现方式中，处理器402通过分析从传感器系统19接收到的传感器系统数据29（例如，传感器数据23和/或图像25）来确定挂车80的宽度W2。在一些示例中，处理器402通过分析从附接到拖车10的后端14的相机26接收到的图像25来确定挂车80的宽度W2。相机26捕获挂车前端90的单个视频帧，并且处理器402将该所捕获的图像与具有已知挂车宽度的一个或多个模板图像进行比较。作为示例，随着挂车80与拖车10之间的距离SD增加，挂车80的如其所捕获的图像25所表示的外观大小将减小。随着同一挂车80移动得更靠近相机26，如图像25所捕获的其外观大小将增加。如果将具有已知宽度的挂车的图像25与拖车10后面的挂车的所捕获的图像进行比较，则可以至少通过比较这两个图像来估计挂车的宽度。
在一些实现方式中，驾驶员可以将挂车的宽度W2手动录入到位于乘客隔室中的终端中（例如，用户驾驶员输入412），或者也可以录入由其制造商型号示出的该挂车的规格或标识。
在又另一个示例中，处理器402可以通过分析接收到的图像25来确定挂车80的宽度W2。例如，通过分析图像25内的像素。无论处理器402如何确定宽度W2，确定挂车80的宽度W2和长度L2都是很重要的，以便能够生成拖车10和挂车80的模拟俯视图。
挂车80的长度L2可以被测量并且经由用户驾驶员输入412手动输入。也可以在驻留在非暂时性存储器404中的拖车数据库406中“查找”挂车80的长度L2。在一些示例中，处理器402通过分析传感器系统数据29（例如，传感器数据23和/或图像25）来估计挂车80的长度L2。例如，当挂车80相对于拖车10以角度α定位时，挂车的前端90和后端82两者都可以在该角度处被传感器系统19“看到”，然后处理器402可以估计挂车80的长度L2。在一些示例中，处理器402通过分析当挂车80相对于拖车10成角度α时捕获的一个或多个图像25来估计挂车80的长度L2。
一旦处理器402确定挂车80的尺寸（即，长度L2和宽度W2）、距拖车10的后端14的距离SD，以及车辆中心线28与挂车中心线89之间的角度α，那么处理器402就通过计算挂车80相对于拖车的中心线28的位置并且生成挂车的轮廓或占地面积的图像，来生成附接到拖车10的后端14的挂车80的顶视图的动画。
图3A描绘了在第一位置P1中的拖车10和挂车80，其中车辆10与挂车80基本上对准。换句话说，挂车角度为零。参考图4A，一旦处理器确定了车辆10和挂车80的测量结果，那么处理器402就生成车辆-挂车表示415，该表示包括车辆表示415a和挂车表示415b。车辆-挂车表示415与车辆10和挂车80成比例。例如，如果挂车的长度L2大于车辆长度L1，则车辆-挂车表示415就示出具有比车辆表示更大长度的挂车表示，如显示器上所示的那样。相反地，如果挂车的长度L2短于车辆长度L1，则车辆-挂车表示415就示出具有比车辆表示更短的长度的挂车表示，如显示器上所示的那样。
图3B描绘了在第二位置P2中的拖车10和挂车80，其中挂车80相对于车辆10以挂车角度α而定位。图4B描绘了与图3B相关联的车辆-挂车表示415。如所示的，当挂车80的位置相对于车辆10改变时，或者当挂车角度α从第一位置P1改变为第二位置P2时，处理器402就更新显示器414。处理器402可以通过使用第一信号21来确定挂车80的第一侧前端84、90与车辆后端14（即，第二传感器22）之间的第一距离来确定挂车角度α。处理器402可以使用第二超声信号21来确定第二侧前端86、90与车辆后端14（即，第二传感器20）之间的第二距离。处理器402然后可以基于第一距离与第二距离之间的差来计算挂车角度α。
图4是用于模拟如图1-3C中所描述的拖车10和挂车80的俯视图415的装置400的框图。如下面阐述的，各种组件有必要位于车辆的后端处，而其他组件位于乘客隔室内。处理器和相关联的存储器设备几乎可以位于任何地方。
装置400包括：车辆处理器402，以及存储用于处理器402的程序指令的非暂时性存储器404。如先前所描述的，当处理器402执行所存储的指令时，该指令使处理器402除了其他的之外还实行如上所述的对俯视图415的计算和生成。
除了存储程序指令之外，非暂时性存储器404还可以包括拖车数据库406，该拖车数据库406的内容包括能够拉动挂车的机动车辆的物理特性。这样的特性将包括但不限于：车辆的总长度L1、其总宽度W1及其轴距WB。处理器402使用这些特性来生成俯视图像415。
非暂时性存储器404还可以存储挂车数据库408，该挂车数据库408如拖车数据库406一样是由制造商提供的挂车的列表或表格，并且其包括挂车的长度、宽度、车轴数量，以及从挂车的前端及其挂钩延伸的牵引杆的长度。可以将数据库减少为仅包含先前使用的挂车以方便访问，其具有由驾驶员录入或者在没有用户输入的情况下由系统确定的值。
在一些实现方式中，显示设备414与处理器402通信。显示设备414可以位于拖车10的仪表板中。显示器414可以是触摸屏显示器。
处理器402、非暂时性存储器404和显示设备414可以通过常规地址/数据/控制总线410而彼此通信。在一些示例中，总线410将处理器402耦合到用户输入设备，诸如也位于乘客隔室中（例如，在仪表板中）的键盘412。用户输入设备412允许车辆10的驾驶员或其他乘员手动录入拖车10、挂车80的物理特性，以及拖车10与挂车80之间的间距SD。
在一些示例中，左侧传感器20和右侧传感器22以及相机26也通过同一控制总线416与处理器402通信。如上所述，传感器20和22使得能够准确地确定沿着两个车辆10、80的侧面16、18、84、86的拖车10的后端14与挂车80的前端90之间的距离。处理器402从相机26接收图像，并且基于接收到的图像，处理器402确定挂车的宽度W2、拖车10与挂车80之间的间隔距离SD。另外，处理器402可以基于由相机26捕获的图像来确定拖车10的中心线28与挂车80之间的角度。
在一些示例中，车辆10包括驾驶员转向轮角度输入设备418，诸如例如车辆仪表板上的旋转旋钮或耦合到车辆转向轮的位置传感器。转向轮角度输入设备418与处理器402通信。在一些示例中，转向轮角度输入设备418通过控制总线410耦合到处理器。转向轮角度输入设备418提供表示拖车10的转向角度中的改变的信号。
本领域普通技术人员知道的是，当拖车向前行驶时，顺时针旋转转向轮会使车辆向右转弯或向右“行进”。相反地，逆时针旋转转向轮会使车辆向左转弯或向左“行进”。
当具有所附接的挂车80的拖车10倒车（即，向后驾驶）时，顺时针或逆时针旋转车辆10的转向轮使得所附接的挂车80以相反的方向而被引导。换句话说，顺时针旋转转向轮会使拖车10向后行进，以“向左”推动所附接的挂车80。逆时针旋转转向轮会使拖车10向后行进，以“向右”推动所附接的挂车80。
在一些实现方式中，转向轮角度输入设备418将转向轮角度信号传输到处理器402。处理器402计算车辆的中心线28与挂车的车轴88之间的角度中的改变。另外，处理器402基于挂车角度α中的改变来生成挂车80和车辆10的顶视图的动画。照此，驾驶员可以在显示器414上查看挂车80如何响应于转向轮角度而移动。在一些示例中，当驾驶员改变转向轮角度时，实时更新挂车角度α和俯视图412。然而，在如图3E中所示的其他示例中，随着驾驶员改变转向轮角度，仅俯视图415更新，并且然后在驾驶员输入之后，挂车角度α也在拖车10向前或向后移动时改变。在这种情况下，挂车80的重影图像145bb（即，第二挂车表示）可以覆盖在实际挂车表示415b的位置上。如所示的，因为处理器402考虑了车辆10和挂车80的尺寸，所以处理器402可以向驾驶员提供关于“V字折叠（jack-knifing）”的警告。
现在参考图5，用于模拟图1-4中描述的拖车10和挂车80的俯视图的方法500。在框502处，位于车辆10的后端14上的相机24捕获位于拖车10后面的挂车80的图像。相机24将所捕获的该图像的至少一帧发送到处理器402。
在框504处，确定挂车80的宽度W2。挂车80的宽度W2可以通过输入设备412（诸如键盘）来接收，例如由驾驶员输入的宽度。在一些示例中，通过将挂车80的图像与存储在数据库408中的一个或多个预先捕获的图像进行比较来确定挂车80的宽度W2。处理器402将所捕获的图像与标识了具有相关联的挂车长度的挂车的预先捕获的图像进行比较。在其他示例中，处理器402从位于车辆10的后端14上的一个或多个传感器接收传感器数据23。处理器402基于接收到的传感器数据23来确定挂车80的宽度W2。在框506处，处理器402确定拖车10与挂车80之间的距离SD。在一些示例中，处理器402通过驾驶员输入从键盘412接收拖车102与挂车80之间的距离SD。在其他示例中，处理器402从位于车辆10的后端14上的一个或多个传感器接收传感器数据23，并且基于接收到的传感器数据23，处理器402确定拖车10与挂车80之间的距离SD。
在框508处，处理器402响应于驾驶员输入设备418提供的转向角度改变来计算车辆的中心线28与挂车车轴88之间的角度中的改变。在步骤512处，处理器402生成动画或视频图像。在步骤514中，该动画——无论是视频还是单个静止图像——都被显示在显示面板上，例如显示在乘客隔室的仪表板上。最终，在步骤516处，处理器402确定车辆10是否已停车。如本文中所使用的，词语“已停车”意指已移动到车辆将被保持在其中的最终位置。如果车辆10没有停车，则方法500返回到步骤510以从仪表板安装的输入设备或转向轮本身接收不同的转向角度输入信号。
在一些实现方式中，车辆10经由共享网络（未示出）与其他车辆或设备通信。共享网络可以包括允许发送和接收通信信号的任何类型的网络，诸如无线电信网络、蜂窝电话网络、时分多址（TDMA）网络、码分多址（CDMA）网络、全球移动通信系统（GSM）、第三代（3G）网络、第四代（4G）网络、卫星通信网络以及其他通信网络。共享网络可以包括广域网（WAN）、局域网（LAN）和个人区域网（PAN）中的一个或多个。在一些示例中，共享网络包括电信网络、数据网络的组合以及数据和电信网络的组合。共享网络提供对云计算资源（诸如处理单元和/或存储资源）的访问。术语“云”服务通常指代不在车辆上本地实行的服务，而是从可经由一个或多个网络访问的一个或多个远程设备递送的服务。
在一些实现方式中，网络提供车辆10与其他车辆之间的车辆对车辆（V2V）通信。车辆10（即，处理器402）被配置成经由网络从一个或多个车辆接收数据，并且分析接收到的数据。在一些示例中，接收到的数据包括与当前拖车10相关联的信息。在这种情况下，处理器402使用接收到的数据来生成鸟瞰图，从而提供车辆和挂车的更准确呈现。在一些示例中，处理器402从车辆10支持的传感器20、22接收传感器数据23，并且基于接收到的传感器数据23以及通过V2V通信从其他车辆提供的数据，处理器402提供了对鸟瞰图的更好呈现。
图6提供了方法600的操作的示例布置，该方法600用于使用图1-5的系统来生成拖车10和附接到拖车10的挂车80的俯视图415。在框602处，方法600在处理硬件402 402处从与处理硬件402通信的传感器系统19接收第一传感器系统数据29。传感器系统19包括传感器20、22和/或相机26。第一传感器系统数据29与相对于拖车10的第一挂车位置P1、P2相关联。在框604处，方法600包括：在处理硬件402处，基于第一传感器系统数据29来确定挂车宽度W2。在框604处，方法600包括：在处理硬件402处，从传感器系统19接收第二传感器系统数据29。第二传感器系统数据29与相对于拖车10的第二挂车位置P1、P2相关联。在框606处，方法600包括：在处理硬件402处，基于第二传感器数据来确定挂车长度L2。在框608处，方法600包括：在处理硬件402处，基于第一传感器系统数据29和/或第二传感器系统数据29来确定挂车80与拖车80之间的间隔距离SD。在框612处，方法600包括：从与处理硬件402通信的硬件存储器404中检索车辆长度L1和车辆宽度W1。在框614处，方法600包括：在处理硬件402处，基于挂车宽度W2、挂车长度L2、间隔距离SD、车辆长度L1和车辆宽度W1来生成包括车辆表示415a和挂车表示415b的俯视图像415。在框616处，方法600包括：从处理硬件402向与处理硬件402通信的显示器414传输用以显示俯视图像415的指令。
在一些实现方式中，方法600进一步包括：在处理硬件402处，从与处理硬件402通信的转向轮角度输入设备418（例如，旋转旋钮）接收转向轮角度419。方法700包括：在处理硬件402处，基于转向轮角度来调整俯视图像25。
在一些示例中，方法600包括：在处理硬件402处，从与处理硬件402通信的转向轮角度输入设备418（例如，旋转旋钮）接收转向轮角度419。方法600包括：在处理硬件402处，基于转向轮角度419来确定挂车表示415b的位置。方法600还包括：在处理硬件402处，生成包括车辆表示415a、挂车表示415b和投影挂车表示415bb的经更新的俯视图像415，该投影挂车表示415bb指示在执行转向轮角度419之后的挂车的位置。
图7提供了方法700的操作的示例布置，该方法600用于使用图1-5的系统来生成拖车10和附接到拖车10的挂车80的俯视图415。在框702处，方法700包括：在处理硬件402处，从位于拖车10的后端14上的相机26接收第一图像25，该相机用于捕获拖车10的后方环境。第一图像25包括挂车80的前端90。在框704处，方法700包括：在处理硬件402处，基于第一图像25来确定挂车宽度W2。在框706处，方法700包括：在处理硬件402处，从相机26接收第二图像25。第二图像25包括挂车80的侧面84、86以及前端90。在框708处，方法700包括：在处理硬件402处，基于第二图像25来确定挂车长度L2。在框710处，方法700包括：在处理硬件402处，从位于拖车10的后端14上的一个或多个传感器20、22接收传感器数据23。在框712处，方法700包括：在处理硬件402处，基于传感器数据23来确定挂车80与拖车10之间的间隔距离SD。另外，在框714处，方法700包括：从与处理硬件402通信的硬件存储器404中检索车辆长度L1和车辆宽度W1。在框716处，方法700包括：在处理硬件402处，基于挂车宽度W2、挂车长度L2、间隔距离SD、车辆长度L1和车辆宽度W1来生成包括车辆表示415a和挂车表示415b的俯视图像415。在框718处，方法700包括：从处理硬件402向与处理硬件402通信的显示器414传输用以显示俯视图像415的指令。
在一些实现方式中，车辆表示415a和挂车表示415b分别与拖车10和挂车80成比例。
在一些实现方式中，方法700进一步包括：在处理硬件402处，从与处理硬件402通信的转向轮角度输入设备418（例如，旋转旋钮）接收转向轮角度419。方法700包括：在处理硬件402处，基于转向轮角度来调整俯视图像25。
在一些示例中，方法700包括：在处理硬件402处，从与处理硬件402通信的转向轮角度输入设备418（例如，旋转旋钮）接收转向轮角度419。方法700包括：在处理硬件402处，基于转向轮角度419来确定挂车表示415b的位置。方法700还包括：在处理硬件402处，生成包括车辆表示415a、挂车表示415b和投影挂车表示415bb的经更新的俯视图像415，该投影挂车表示415bb指示在执行转向轮角度419之后的挂车的位置。
在一些实现方式中，当拖车10和挂车80在第一位置处时，相机26捕获第一图像25，并且当拖车10和挂车80在第二位置处时，相机26捕获第二图像25。在一些示例中，确定间隔距离SD包括：计算传感器信号21从一个或多个传感器20、22行进并且往回行进到一个或多个传感器20、22的所经过的时间。
方法700可以进一步包括：在处理硬件402处，通过网络从与处理硬件402通信的一个或多个车辆接收车辆传感器数据。方法700还包括：在处理硬件402处，基于挂车宽度W2、挂车长度L2、间隔距离SD、车辆长度L1、车辆宽度W1和车辆传感器数据来生成俯视图像415。该网络可以被配置成在处理硬件402与其他车辆之间提供车辆对车辆通信。
可以以数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC（专用集成电路）、计算机硬件、固件、软件和/或其组合来实现本文中描述的系统和技术的各种实现方式。这些各种实现方式可以包括采用一个或多个计算机程序方式的实现方式，该计算机程序可在可编程系统上执行和/或解释，该可编程系统包括至少一个可编程处理器（其可以是专用或通用的），该处理器被耦合以从数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令并向它们传输数据和指令。
这些计算机程序（也被称为程序、软件、软件应用程序或代码）包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级过程和/或面向对象的编程语言和/或以汇编/机器语言来实现。如本文中所使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指代被用来将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、装置和/或设备（例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑器件（PLD）），包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”指代被用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
在本说明书中描述的功能性操作和主题的实现方式可以以数字电子电路来实现，或者以计算机软件、固件或硬件（包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物）来实现，或者以它们中的一个或多个的组合来实现。此外，本说明书中描述的主题可以被实现为在计算机可读介质上编码以用于由数据处理装置执行或者用以控制数据处理装置的操作的一个或多个计算机程序产品（即，计算机程序指令的一个或多个模块）。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备、影响机器可读传播信号的物质组成或它们中的一个或多个的组合。术语“数据处理装置”、“计算设备”和“计算处理器”涵盖了用于处理数据的所有装置、设备和机器，包括作为示例的可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，该装置还可以包括为正在考虑的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或它们中的一个或多个的组合的代码。传播信号是人工生成的信号，例如，机器生成的电、光学或电磁信号，该信号被生成以对信息进行编码以用于传输到合适的接收器装置。
类似地，虽然在附图中以特定的次序描绘了操作，但是这不应该被理解为需要以所示出的特定次序或以连续的次序实行这样的操作，或者实行所有图示的操作来实现合期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统组件的分离不应该被理解为在所有实施例中都需要这样的分离，并且应该理解的是，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或者被封装到多个软件产品中。
已经描述了许多实现方式。虽然如此，将理解的是，在不偏离本公开的精神和范围的情况下可以做出各种修改。相应地，其他实现方式在以下权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于生成拖车和附接到所述拖车的挂车的俯视图的方法，所述方法包括：
在处理硬件处，从与所述处理硬件通信的传感器系统接收第一传感器系统数据，所述第一传感器系统数据与相对于所述拖车的第一挂车位置相关联；
在所述处理硬件处，基于所述第一传感器系统数据来确定挂车宽度；
在所述处理硬件处，从所述传感器系统接收第二传感器系统数据，所述第二传感器系统数据与相对于所述拖车的第二挂车位置相关联；
在所述处理硬件处，基于所述第二传感器数据来确定挂车长度；
在所述处理硬件处，基于所述第一传感器系统数据和/或所述第二传感器系统数据来确定所述挂车与所述拖车之间的间隔距离；
从与所述处理硬件通信的硬件存储器中检索车辆长度和车辆宽度；
在所述处理硬件处，基于所述挂车宽度、所述挂车长度、所述间隔距离、所述车辆长度和所述车辆宽度来生成包括车辆表示和挂车表示的俯视图像；以及
从所述处理硬件向与所述处理硬件通信的显示器传输用以显示所述俯视图像的指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器系统包括传感器和相机中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在所述处理硬件处，从与所述处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度；以及
在所述处理硬件处，基于所述转向轮角度来调整所述俯视图像。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在所述处理硬件处，从与所述处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度；以及
在所述处理硬件处，基于所述转向轮角度来确定所述挂车表示的位置；以及
在所述处理硬件处，生成包括车辆表示、挂车表示和投影挂车表示的经更新的俯视图像，所述投影挂车表示指示所述挂车在所述转向轮角度处的位置。
5.一种用于生成拖车和附接到所述拖车的挂车的俯视图的方法，所述方法包括：
在处理硬件处，从位于所述拖车的后端上的相机接收第一图像，所述相机用于捕获所述拖车的后方环境，所述第一图像包括所述挂车的前端；
在所述处理硬件处，基于所述第一图像来确定挂车宽度；
在所述处理硬件处，从所述相机接收第二图像，所述第二图像包括所述挂车的侧面和所述前端；
在所述处理硬件处，基于所述第二图像来确定挂车长度；
在所述处理硬件处，从位于所述拖车的后端上的一个或多个传感器接收传感器信息；
在所述处理硬件处，基于所述传感器信息来确定所述挂车与所述拖车之间的间隔距离；
从与所述处理硬件通信的硬件存储器中检索车辆长度和车辆宽度；
在所述处理硬件处，基于所述挂车宽度、所述挂车长度、所述间隔距离、所述车辆长度和所述车辆宽度来生成包括车辆表示和挂车表示的俯视图像；以及
从所述处理硬件向与所述处理硬件通信的显示器传输用以显示所述俯视图像的指令。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述车辆表示和所述挂车表示分别与所述拖车和所述挂车成比例。
7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
在所述处理硬件处，从与所述处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度；以及
在所述处理硬件处，基于所述转向轮角度来调整所述俯视图像。
8.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
在所述处理硬件处，从与所述处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度；以及
在所述处理硬件处，基于所述转向轮角度来确定所述挂车表示的位置；以及
在所述处理硬件处，生成包括所述车辆表示、所述挂车表示和所述投影挂车表示的经更新的俯视图像，所述投影挂车表示指示所述挂车在所述转向轮角度处的位置。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述拖车和所述挂车在第一位置处时，所述相机捕获所述第一图像，并且当所述拖车和所述挂车在第二位置处时，所述相机捕获所述第二图像。
10.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述间隔距离包括：计算传感器信号从所述一个或多个传感器行进并且往回行进到所述一个或多个传感器的所经过的时间。
11.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
在所述处理硬件处，通过网络从与所述处理硬件通信的一个或多个车辆接收车辆传感器数据；以及
在所述处理硬件处，基于所述挂车宽度、所述挂车长度、所述间隔距离、所述车辆长度、所述车辆宽度和所述车辆传感器数据来生成所述俯视图像。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述网络被配置成在所述处理硬件与其他车辆之间提供车辆对车辆通信。
13.一种用于生成拖车和附接到所述拖车的挂车的俯视图的系统，所述系统包括：
驾驶员显示器；
与所述驾驶员显示器通信的处理硬件；
与所述处理硬件通信的硬件存储器，所述硬件存储器存储指令，所述指令在被执行时使所述处理硬件执行方法，所述方法包括：
从位于所述拖车的后端上的相机接收第一图像，所述相机用于捕获所述拖车的后方环境，所述第一图像包括所述挂车的前端；
基于所述第一图像来确定挂车宽度；
从所述相机接收第二图像，所述第二图像包括所述挂车的侧面和所述前端；
基于所述第二图像来确定挂车长度；
从位于所述拖车的后端上的一个或多个传感器接收传感器数据；
基于所述传感器数据来确定所述挂车与所述拖车之间的间隔距离；
从所述硬件存储器中检索车辆长度和车辆宽度；
基于所述挂车宽度、所述挂车长度、所述间隔距离、所述车辆长度和所述车辆宽度来生成包括车辆表示和挂车表示的俯视图像；以及
向所述驾驶员显示器传输用以显示所述俯视图像的指令。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述车辆表示和所述挂车表示分别与所述拖车和所述挂车成比例。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述方法进一步包括：
从与所述处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度；以及
基于所述转向轮角度来调整俯视图像。
16.根据权利要求13所述的系统，其中所述方法进一步包括：
从与所述处理硬件通信的转向轮角度输入设备接收转向轮角度；
基于所述转向轮角度来确定所述挂车表示的位置；以及
生成包括所述车辆表示、所述挂车表示和投影挂车表示的经更新的俯视图像，所述投影挂车表示指示所述挂车在所述转向轮角度处的位置。
17.根据权利要求13所述的系统，其中，当所述拖车和所述挂车在第一位置处时，所述相机捕获所述第一图像，并且当所述拖车和所述挂车在第二位置处时，所述相机捕获所述第二图像。
18.根据权利要求13所述的系统，其中，确定所述间隔距离包括：计算传感器信号从所述一个或多个传感器行进并且往回行进到所述一个或多个传感器的所经过的时间。
19.根据权利要求13所述的系统，其中，所述方法进一步包括：
通过网络从与所述处理硬件通信的一个或多个车辆接收车辆传感器数据；以及
基于所述挂车宽度、所述挂车长度、所述间隔距离、所述车辆长度、所述车辆宽度和所述车辆传感器数据来生成所述俯视图像。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述网络被配置成在所述处理硬件与其他车辆之间提供车辆对车辆通信。
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