CN114839963A - 用于车辆和挂车的远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于车辆和挂车的远程控制系统”。本公开描述了系统和方法，该系统和方法包括用于远程控制车辆和挂车的移动的移动装置。移动装置提供直观的用户界面和用于控制车辆和挂车的移动的控制输入机构。控制输入机构使用移动装置的倾斜和航向来提供推进命令和转向曲率命令。

Description

用于车辆和挂车的远程控制系统

技术领域

本公开涉及用于远程控制车辆和挂车的移动的移动装置。

背景技术

操作拖有挂车的车辆对于许多驾驶员来说可能是非常具有挑战性的。对于不能熟练地对附接有挂车的车辆进行倒车的驾驶员来说，尤其如此。此类驾驶员可包括不常在有挂车的情况下驾驶的那些驾驶员(例如，租用挂车的驾驶员)。例如，当手动地使挂车后退时，方向盘输入的方向与所得挂车方向可能是违反直觉的。关于这些和其他考虑因素，提出了本文的公开内容。

发明内容

本文公开的系统和方法被配置为提供一种用于远程控制车辆和挂车的移动的移动装置。移动装置提供直观的用户界面和用于控制车辆和挂车的移动的控制输入机构。控制输入机构使用移动装置的倾斜和航向来提供推进命令和转向曲率。

通过用移动装置将倾斜角设置为初始化倾斜角并将航向设置为初始化航向来为用户定制控制输入机构。初始化倾斜角可以被限制为一定范围的倾斜角，以允许在用户的最大倾斜角范围内有足够大的推进控制输入扇区。

推进控制输入扇区相对于初始化倾斜角定义，并且转向控制输入扇区相对于初始化航向定义。所述推进控制输入扇区被配置为如果所述移动装置的所述倾斜角在所述推进控制输入扇区中，则生成用于控制所述车辆在方向上的移动的控制信号。所述转向控制输入扇区被配置为如果所述移动装置的所述航向在曲率控制输入扇区中，则生成用于控制所述车辆的路径的曲率的控制信号。

移动装置的用户界面显示车辆图形、前进路径图形和后退路径图形。前进路径图形位于车辆图形的前端处，并且显示从车辆图形在前进方向上延伸的路径。后退路径图形定位于车辆图形的后端处，并且显示从车辆图形在后退方向上延伸的路径。

路径的形状表示随沿着路径的距离或位置而变的车辆的方向盘角度。可以通过改变航向所在的转向控制输入扇区来改变路径的形状。可以通过改变倾斜角所在的推进控制输入扇区来改变移动方向。

移动装置在用户界面上显示控制图形，这取决于倾斜角位于哪个推进控制输入扇区并且取决于航向位于哪个转向控制输入扇区。例如，如果移动装置的倾斜角在后退控制输入扇区中，则控制图形包括突出显示或着色车辆图形后面的区域和后退路径图形。如果航向在左曲率控制扇区中，则控制图形包括显示曲率向左的后退路径图形并基于曲率的量来突出显示或着色路径图形。

在本文中更详细地提供了本公开的这些和其他优点。

附图说明

参考附图阐述具体实施方式。使用相同的附图标记可指示类似或相同的项。各种实施例可利用除了附图中示出的那些之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。在整个本公开中，根据上下文，单数和复数术语可以可互换地使用。

图1描绘了根据本公开的车辆、挂车以及用于控制车辆的车辆控制系统的移动装置。

图2是根据本公开的具有显示车辆和挂车的图形的用户界面的图1的移动装置的示意图。

图3是根据本公开的图2的移动装置的透视图的示意图。

图4是根据本公开的示出倾斜角的图2的移动装置的端视图的示意图。

图5是根据本公开的坐标系和图4的倾斜角的示意图。

图6是根据本公开的示例性方法的流程图。

图7是根据本公开的具有推进控制输入扇区的图5的坐标系的示意图。

图8是根据本公开的具有显示车辆图形和控制图形的用户界面的图2的移动装置的示意图。

图9是根据本公开的具有转向控制输入扇区的坐标系的示意图。

图10是根据本公开的示例性方法的流程图。

图11描绘了根据本公开的车辆、挂车以及用于用移动装置控制车辆的车辆控制系统的示例功能示意图。

具体实施方式

下文将参考附图更全面地描述本公开，附图中示出了本公开的示例性实施例，并且所述实施例不意图为限制性的。

图1示出了车辆10。车辆10包括前端12、后端14、左侧16(例如，驾驶员侧)和右侧18(例如，乘客侧)。车辆10包括挂接件20。挂接件20(也称为拖曳挂接件、拖曳杆、挂车挂接件等)位于车辆10的后端14处。例如，挂接件20联接到车辆10的底盘并且从该底盘延伸。

尽管被示出为卡车，但车辆10可采取另一种乘用或商用汽车的形式，例如，诸如汽车、运动型多用途车、跨界车辆、厢式货车、小型货车、出租车、公交车等，并且可被配置为包括各种类型的汽车驱动系统。示例驱动系统可以包括各种类型的内燃发动机(ICE)动力传动系统，所述各种类型的内燃发动机动力传动系统具有汽油、柴油或天然气动力的燃烧发动机与常规的驱动部件，诸如变速器、驱动轴、差速器等。

在另一种配置中，车辆10可被配置为电动车辆(EV)。更具体地，车辆10可包括电池EV(BEV)驱动系统。车辆10可被配置为具有独立车载动力装置的混合动力EV(HEV)或包括HEV动力传动系统的插电式HEV(PHEV)，该HEV动力传动系统可连接到外部动力源(包括具有燃烧发动机动力装置和一个或多个EV驱动系统的并联或串联混合动力动力传动系统)。HEV可以包括用于蓄电的电池和/或超级电容器组、飞轮蓄电系统或者其他发电和蓄电基础设施。

车辆10还可以被配置为使用燃料电池(例如，氢燃料电池车辆(HFCV)动力传动系统等)和/或这些驱动系统和部件的任何组合将液体或固体燃料转换为可用动力的燃料电池车辆(FCV)。

此外，车辆10可以是手动驱动的车辆，和/或被配置为以完全自主(例如，无人驾驶)模式(例如，5级自主)或以一个或多个部分自主模式操作。部分自主模式的示例在本领域中被广泛地理解为1级至5级自主。

具有1级自主的自主车辆(AV)通常可包括单个自动化驾驶员辅助特征，诸如转向或加速辅助。自适应巡航控制是1级自主系统的一个此类示例，其包括加速和转向两个方面。

车辆中的2级自主可提供转向和加速功能的部分自动化，其中自动化系统由执行非自动化操作(诸如制动和其他控制)的人类驾驶员监督。

车辆中的3级自主通常可提供对驾驶特征的条件自动化和控制。例如，3级车辆自主典型地包括“环境检测”能力，其中车辆可以独立于当前的驾驶员而做出明智的决策，诸如加速驶过缓慢移动的车辆，而如果系统无法执行任务，则当前的驾驶员仍准备好重新取得对车辆的控制。

4级自主包括具有可独立于人类驾驶员操作但是仍包括用于超驰操作的人类控制的高级自主的车辆。4级自主还可使自驾驶模式能够响应于预定义的条件触发(诸如道路危险或系统故障)进行干预。

5级自主与无需人类输入进行操作并且通常不包括人类操作的驾驶控制的自主车辆系统相关联。

挂车30包括前端32和后端34。挂车用于各种目的，包括拖运对象(例如，其他车辆)、移动和露营。

挂车30经由挂接件20联接到车辆10，使得车辆10能够将挂车30从一个位置拉动或推动到另一个位置。挂接件20被配置为接收挂车30的挂车连接器(如图所示，位于前端32处)，以将挂车30联接到车辆10。

挂接件20允许挂车30旋转。当车辆10向前移动时，挂车30沿循车辆10的路径。当车辆10后退移动时，挂车30的路径取决于车辆10在挂接件20处施加的力的方向(例如，由于转向角引起)。如果车辆10和挂车30的纵向轴线通过挂接件20对准，则后退路径是笔直的。如果车辆10的纵向轴线和挂车30的纵向轴线成角度，则后退路径具有弯曲形状。

车辆10和挂车30的移动可由用户40使用移动装置50根据下面进一步详细描述的系统和方法来远程控制。移动装置50通常包括存储器52和处理器54。存储器52存储应用程序56，所述应用程序包括程序指令，所述程序指令在由移动装置处理器54执行时执行所公开的实施例的各方面。应用程序56可为下面描述的车辆控制系统的一部分，或者可提供信息和/或从车辆控制系统接收信息。

移动装置50还包括用户界面60和传感器，所述传感器包括加速度计70、陀螺仪72和磁力计74(例如，罗盘传感器)。

车辆10包括汽车计算机80。汽车计算机80可为或包括电子车辆控制器。汽车计算机80可安装在如示意性地示出的车辆10的发动机舱中，或在车辆10中的其他地方。汽车计算机80可以作为下面进一步详细描述的车辆控制系统的一部分来操作。

汽车计算机80可包括计算机可读存储器82和一个或多个处理器84。一个或多个处理器84可设置成与被设置成与相应的计算系统进行通信的一个或多个存储器装置(例如，存储器82和/或图1中未示出的一个或多个外部数据库)进行通信。处理器84可利用存储器82来以代码存储程序和/或存储数据以执行根据本公开的方法的各方面。

存储器82可为存储程序代码的非暂时性计算机可读存储器。存储器82可以包括易失性存储器元件(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)等)中的任何一个或组合，并且可以包括任何一个或多个非易失性存储器元件(例如，可擦除可编程只读存储器(EPROM)、快闪存储器、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)等)。

在一些示例实施例中，汽车计算机80可被设置为与移动装置50以及一个或多个服务器90(图11中示出)进行通信。

图1示出了包括上述一些元件的车辆10的车辆控制系统100的示例功能示意图。车辆控制系统100可包括车辆系统控制器110和车辆传感器120；和具有应用程序56、用户界面60(例如，触敏显示屏)和传感器70、72、74的移动装置50。

车辆系统控制器110可被配置或编程为控制一个或多个车辆子系统。可由车辆系统控制器110控制的子系统的示例可包括用于控制制动、点火、转向、加速、变速器控制和/或其他控制机构的一个或多个系统。关于图11更详细地描述了车辆系统。

车辆系统控制器110可至少部分地基于由车辆传感器120和移动装置50生成的信号(例如，控制信号130)来控制子系统。移动装置50还可提供系统100的数据传送功能。

车辆传感器120可包括自主驾驶传感器，所述自主驾驶传感器包括被配置或编程为生成在车辆10以自主(例如，无人驾驶)模式操作时帮助对车辆10进行导航的信号的任何数量的装置。自主驾驶传感器的示例包括被配置用于使用无线电波来检测和定位对象的无线电探测和测距(RADAR或“雷达”)传感器；光探测和测距(LiDAR或“激光雷达”)传感器；具有轨迹、障碍物检测、对象分类、增强现实和/或其他能力的视觉传感器系统；等等。

移动装置50可以被配置或编程为在车辆10的操作期间经由用户界面60向用户40呈现信息。移动装置50还可以被配置或编程为经由用户界面60从用户40接收输入以操作车辆10。移动装置50可以用于在车辆10的周边外部和周围的各种位置或地点处控制车辆10。

参考图2，移动装置50显示车辆图形200，其表示车辆10和挂车30。移动装置50还显示路径图形210、212，其从车辆图形200延伸。路径图形210、212表示车辆10和挂车30在前进方向(例如，与车辆图形200的前端对准的前进路径图形210)和后退方向(例如，与车辆图形200的后端对准的后退路径图形212)中的一者上沿路径从第一位置到第二位置的受控移动。

前进路径图形210表示例如当使用下面进一步详细描述的前进控制输入时在前进方向上移动的车辆10和挂车30的受控前进路径。前进路径图形210可为笔直的或可具有弯曲形状。

前进路径图形210的弯曲形状基于当车辆10沿着路径向前移动时车辆10的方向盘的角度。方向盘的角度可在沿着路径的某些位置处改变以实现弯曲形状。因此，前进路径图形210的弯曲形状可与各种方向盘角度相关联，所述方向盘角度随沿着前进路径的距离或位置而变，以沿着弯曲路径控制车辆10和挂车30。

后退路径图形212表示例如当使用下面进一步详细描述的后退控制输入时在后退方向上移动的车辆10和挂车30的受控后退路径。后退路径图形212可为笔直的或可具有弯曲形状。

后退路径的弯曲形状基于当车辆10沿着路径后退移动时车辆10的方向盘的角度。方向盘的角度可在沿着路径的某些位置处改变以实现弯曲形状。因此，后退路径212的弯曲形状可与各种方向盘角度相关联，所述方向盘角度随沿着后退路径的距离而变，以沿着弯曲路径控制车辆10和挂车30。

移动装置50可以在用户界面60上生成并显示两个接合区域220、222。接合区域220、222由用户40接合。例如，用户40用双手握持移动装置50并且用该用户的拇指接触两个接合区域220、222。当用户40接触接合区域220、222中的两者时，移动装置50能够执行下面进一步详细描述的方法。

在一些示例中，移动装置50可以显示路径输入230，利用所述路径输入可以控制路径的曲率(即，路径图形210、212)。可以根据移动装置50的路径输入230的位置来确定和显示路径图形210、212的形状。

当路径输入230的设置232是在中心位置234向左移动时，图2的路径图形210、212曲线向上且向左并且曲线向下且向左至不同程度。类似地，当路径输入230的设置232是在中心位置234向右移动时，所示出的路径图形210、212曲线向上且向右并且曲线向下且向右至不同程度。当路径输入230的设置232是在中心位置234时，路径图形210、212是直的。

车辆10可以在实现推进命令之前响应于接收到曲率命令输入(例如，路径输入230的设置232)而使行驶轮转向，以便使车辆10准备好在车辆推进开始时开始沿循期望的曲率。如下面关于图8进一步详细描述的，当倾斜角260在初始化倾斜角332与对应于推进方向的空挡边界角344、345之间时，车辆10可以响应于曲率命令输入和推进方向使行驶轮转向以实现选择的曲率。类似地，车辆10可以在实现推进命令(例如，经由接合区域220、222)之前响应于曲率命令输入和推进方向而使行驶轮转向以实现选择的曲率。

路径输入230在图2中示出为滑动输入，但可以替代地是另一种类型的输入，诸如拨号输入。

路径输入230可以被用于调节改变路径图形210、212的曲率的曲率函数的变量。路径输入230可用于滚动具有不同形状的不同的可能路径图形210、212，所述不同的可能路径图形可通过用于基于沿着路径的距离控制转向角的预定控制指令来实现。在后退方向上，可能的路径可取决于车辆10与挂车30之间的初始角度。

移动装置50可以显示可用于控制移动方向的方向输入240。可以根据移动装置50的方向输入240的位置来确定和显示路径图形210、212中的一者。

当方向输入240的设置242从中心位置244向上移动时，控制输入被设置为向前(例如，路径图形210)。当方向输入240的设置242从中心位置244向下移动时，控制输入被设置为后退(例如，路径图形212)。当方向输入240的设置242在中心位置244时，控制输入被设置为空挡或停放。

方向输入240在图2中示出为滑动输入，但可以替代地是另一种类型的输入，诸如拨号输入。

移动装置50使用移动装置50的倾斜和旋转的测量结果作为用于生成控制信号130的推进命令和转向曲率控制输入。车辆系统控制器110可以从移动装置50接收控制信号130，并且根据控制信号130操纵车辆10以移动挂车30。

参考图3，可以相对于移动装置50定义x轴、y轴和z轴。这里，由于移动装置50的几何形状是矩形的，因此x轴与移动装置50的纵向水平维度对齐，并且y轴与移动装置50的横向竖直维度对齐。x轴和y轴限定例如平行于移动装置50的用户界面60的表面的x-y平面。z轴与x-y平面正交。

如上所述，移动装置50包括惯性传感器，诸如加速度计70、陀螺仪72和磁力计74。惯性传感器由轴的原点250表示。

加速度计70测量线性加速度和重力加速度(ag)。具体地，加速度计测量沿x轴、y轴和z轴的总加速度的分量(例如，ax、ay、az)。

陀螺仪72测量角速度。具体地，陀螺仪测量围绕x轴、y轴和z轴中的每一者的角速度(例如，wx、wy、wz)。

磁力计74测量地球的磁场并提供航向。具体地，磁力计测量沿x轴、y轴和z轴的总磁场的分量(例如，mx、my、mz)。

参考图4，移动装置50的倾斜与围绕x轴的旋转相关联。参考图4，倾斜角可以被定义为x-y平面与下面进一步描述的水平面之间的角度。可以使用惯性传感器中的一者或多者来确定倾斜角。

可以使用加速度计70和/或陀螺仪72的测量结果来确定倾斜角260。加速度计70和陀螺仪72的测量结果可以单独使用，或者可以与例如滤波器(诸如卡尔曼滤波器)组合(例如，“传感器融合”)。

当移动装置50静止时，可以基于由沿着y轴和z轴的加速度测量结果(ay、az)定义的角度来确定倾斜角260。例如，如果x-y平面在水平时具有零倾斜角，则倾斜角260可以基于tan-1(ay/az)、cos-1(ay/ag)、sin-1(az/ag)，其中ag是加速度计70对重力加速度的测量结果的量值。还可以通过对围绕x轴的角速度的测量结果(wx)进行积分来计算倾斜角260。

移动装置50的航向270与围绕y轴的旋转相关联。可以使用一个或多个惯性传感器来确定航向270。参考图4，可以使用磁力计74和/或陀螺仪72的测量结果来确定航向270。磁力计74和陀螺仪72的测量结果可以单独使用，或者与例如滤波器(诸如卡尔曼滤波器)组合(例如，“传感器融合”)。当移动装置50静止时，可以基于磁场测量结果(mx、my、mz)来确定航向270。还可以通过对围绕y轴的角速度的测量结果(wy)进行积分来预测航向270。

参考图5，在径向坐标系上示出了倾斜角260，其中零度与水平面(例如，与重力加速度的方向正交)对准。

参考图5和图6，根据方法300，移动装置50可以生成针对用户40定制的推进命令控制输入。根据第一步骤310，暂时参考图2，移动装置50可以在用户界面60上生成并显示两个接合区域220、222，并且接合区域220、222由用户40接合。例如，用户40用双手握持移动装置50并且用该用户的拇指接触接合区域220、222。当用户40接触接合区域220、222中的两者时，移动装置50继续方法300的附加步骤。

在一些示例中，根据第二步骤320，移动装置50提示用户40建立最大后退倾斜角322和最大前进倾斜角324。例如，移动装置50提示用户40沿后退方向(图5中的逆时针方向)围绕x轴旋转移动装置50尽可能远或尽可能舒适地建立最大后退倾斜角322。移动装置50提示用户40沿前进方向(图5中的顺时针方向)围绕x轴旋转移动装置50尽可能远或尽可能舒适地建立最大前进倾斜角324。在其他示例中，最大后退倾斜角322和最大前进倾斜角324是预定的。

非活动扇区326可以限定在最大后退倾斜角322与最大前进倾斜角324之间。

根据第三步骤330，移动装置50提示用户40建立初始化倾斜角332。初始化倾斜角332是作为既不产生前进控制命令又不产生后退控制命令的空挡控制位置的倾斜角。初始化倾斜角332可以以对特定用户40来说舒适的倾斜角建立。

初始化倾斜角332可以被限定为初始化倾斜角范围(例如，由后退初始化倾斜角限制334和前进初始化倾斜角限制336限定的初始化区或扇区)，以便在初始化倾斜角332的每一侧上留下至少前倾和后倾运动的阈值量。因此，可以在初始化倾斜角332的每一侧上限定如下所述足够大的前进和后退控制扇区，并且用户40能够在前进方向和后退方向两者上舒适地控制车辆10。

后退初始化倾斜角限制334和前进初始化倾斜角限制336可以根据第二步骤320的最大后退倾斜角322和最大前进倾斜角324来限定。例如，最小尺寸的后退控制扇区(例如，弯曲角度)可以限定最大后退倾斜角322与后退初始化倾斜角限制334之间的最小间隔。最小尺寸的前进控制扇区(例如，弯曲角度)可以限定最大前进倾斜角324与前进初始化倾斜角限制336之间的最小间隔。

根据第三步骤330，移动装置50可以提示用户40通过将移动装置50保持在倾斜角260达阈值时间段来设置初始化倾斜角332。如果倾斜角260在后退初始化倾斜角限制334和前进初始化倾斜角限制336内，则倾斜角260被设置为初始化倾斜角332。如果倾斜角260在由后退初始化倾斜角限制334和前进初始化倾斜角限制336限定的区之外，则不设定初始化倾斜角332，并且将通过一个或多个反馈机制(诸如，视觉、听觉或触觉反馈机制)来通知用户40。

除非用户40请求新的校准，否则可以存储初始化倾斜角332以供将来使用。替代地，可以针对每个阶段建立新的初始化倾斜角332。

一旦初始化倾斜角332被设定，根据第四步骤340并参考图7，可以在径向坐标系上定义用于空挡、前进和后退控制的倾斜角控制扇区。

例如，空挡倾斜角控制扇区342可以由包括初始化倾斜角332(例如，初始化角+/-10度)的倾斜角范围限定。空挡倾斜角控制扇区342可以由后退空挡边界角344和前进空挡边界角345限定。

后退倾斜角控制扇区346可以由后退空挡边界角344和最大后退倾斜角322限定。前进倾斜角控制扇区348可以由前进空挡边界角346和最大前进倾斜角324限定。在一些示例中，在控制扇区之间存在缓冲区。

在使用方向输入240的示例中，可以限定单个推进控制扇区以沿选择的前进或后退方向控制车辆。这里，可以仅建立最大后退倾斜角322和最大前进倾斜角324中的一者，并且可以扩大限制334、336之间的距离。

移动装置50基于倾斜角260所在的倾斜角控制扇区342、346、348生成控制信号130。要提供控制输入，用户40用双手握持移动装置50并且用该用户的拇指接触接合区域220、222。当用户40接触接合区域220、222中的两者时，移动装置50执行控制方法。

例如，根据第五步骤350，移动装置50确定倾斜角260所在的倾斜角控制扇区342、346、348，基于所确定的倾斜角控制扇区342、346、348生成控制信号130，并且生成一个或多个控制图形以表示其中倾斜角260位于用户界面60上的倾斜角控制扇区342、346、348。因此，移动装置50可以围绕x轴旋转以控制车辆10的前进和后退移动。

控制信号130可以指示方向、挡位(例如，空挡、倒挡、第一挡、第二挡等)、速度、其组合等。例如，当倾斜角260位于空挡倾斜角控制扇区342中时，控制信号130被配置为指示车辆10将车辆10置于驻车挡或将车辆10置于空挡并制动。当倾斜角260位于后退倾斜角控制扇区346中时，控制信号130被配置为指示车辆10将车辆10置于倒挡并加速和/或制动以保持速度。当倾斜角260位于前进倾斜角控制扇区348中时，控制信号130被配置为指示车辆10将车辆10置于驾驶或前进挡(例如，第一挡、第二挡)并加速或制动以保持速度。

如果用户40从接合区域220、222中的一者或两者释放接触，则移动装置50结束控制方法并将车辆10置于驻车挡。

倾斜角控制扇区346、348的速度可以是固定的，或者可以基于倾斜角260而变化。例如，每个方向有多个速度扇区。替代地，速度可以由倾斜角260确定，其中增加的速度是倾斜角260距初始化倾斜角332的增加的距离的函数。

速度可以是最大允许车辆速度的百分比。最大可允许车辆速度可以由自主操作的级别(例如，级别2)确定。

参考图8，为了向用户40提供关于推进命令控制输入的反馈，用户界面60可以显示车辆图形200周围的与倾斜角控制扇区342、346、348相对应的区域352、356、358。例如，用户界面60可以在车辆图形200的前端和/或前方显示前进区域358、在车辆图形200的中间显示空挡区域352，并且在车辆图形200的后端或后面显示后退区域356。前进区域358对应于前进倾斜角控制扇区348，空挡区域352对应于空挡倾斜角控制扇区342，并且后退区域356对应于后退倾斜角控制扇区346。

用户界面60还可以显示对应于倾斜角260的标记370。例如，标记370沿着y轴(例如，车辆图形200的纵向轴线)在限制372、374之间与倾斜角260在最大前进倾斜角324和最大后退角322之间的位置成比例地移动。前进限制374对应于最大前进倾斜角324，并且后退限制372对应于最大后退角322。

控制图形提供关于当前通过移动装置50的倾斜角260选择空挡、前进或后退控制输入中的哪一者的反馈。控制图形可以突出显示、着色或区分区域352、356、358、车辆图形200和路径图形210、212的至少部分。可以在不同区域352、356、358中使用不同的颜色以改善对用户40的反馈。

例如，当倾斜角260位于空挡倾斜角控制扇区342中时，控制图形包括突出显示和/或着色空挡区域352并在空挡区域352中显示标记370。当倾斜角260位于后退倾斜角控制扇区346中时，控制图形包括突出显示和/或着色后退区域356、突出显示和/或着色后退路径图形212，并在后退区域356中显示标记370。当倾斜角260位于前进倾斜角控制扇区348中时，控制图形包括突出显示和/或着色前进区域358、突出显示和/或着色前进路径图形210，并在前进区域358中显示标记370。

当倾斜角260接近最大后退倾斜角322和最大前进倾斜角324时，移动装置50还可以生成包括突出显示和/或着色限制372、374的控制图形。

如上所述，路径输入230可以用于控制路径的曲率(即，路径图形210、212)。路径的形状可以替代地用航向270来控制，如下面进一步详细描述的。

参考图9，航向270可以绘制在水平径向坐标系上，其中磁力计74的位置限定坐标系的原点。

参考图9和图10，根据方法400，移动装置50可以生成针对用户40定制的转向曲率控制输入。暂时参考图2，根据第一步骤410，移动装置50可以在用户界面60(例如，触敏显示器)上生成并显示两个接合区域220、222。当用户40接触两个接合区域220、222中的两者时，移动装置50继续方法400的附加步骤。

在一些示例中，根据第二步骤420，移动装置50提示用户40建立最大左航向422和最大右航向424。例如，移动装置50提示用户40围绕y轴向左旋转移动装置50尽可能远或尽可能舒适地建立最大左航向422。移动装置50提示用户40围绕y轴向右旋转移动装置尽可能远或尽可能舒适地建立最大右航向424。在其他示例中，最大左航向422和最大右航向424是预定的。

非活动区426可以限定在最大左航向422与最大右航向424之间。

根据第三步骤430，移动装置50提示用户40建立初始化航向432。初始化航向432是航向270，其是不生成左曲率或右曲率控制命令的直线路径控制位置。初始化航向432可以以对特定用户40来说舒适的航向270建立。

根据第三步骤430，移动装置可以提示用户40通过将移动装置50保持在航向270达某个时间段来设置初始化航向432。

一旦设置了初始化航向432，根据第四步骤440，就可以在水平径向坐标系上定义用于左曲率控制、直线控制和右曲率控制的控制扇区。

例如，直线控制扇区442可以由包括初始化航向432(例如，初始化航向432+/-10度)的航向270范围限定。直线控制扇区442可以由边界航向441、443限定。

左曲率控制扇区444、445和右曲率控制扇区446、447可以由最大左航向422、最大右航向424、边界航向441、443和边界航向448、449限定。左曲率控制扇区444、445是针对不同左曲率量的转向曲率控制输入，并且右曲率控制扇区446、447是针对不同右曲率量的转向曲率控制输入。

在一些示例中，在控制扇区之间存在缓冲区。

在其他示例中，可以存在不同数量的左曲率扇区和/或右曲率扇区。在一些示例中，曲率可以基于航向270与初始化航向432的距离而增加。

移动装置50基于航向270所在的曲率控制扇区442、444、445、446、447生成控制信号130。要提供控制输入，用户40用双手握持移动装置50并且用该用户的拇指接触接合区域220、222。当用户40接触接合区域220、222中的两者时，移动装置50执行控制方法。

例如，根据第五步骤450，移动装置50确定航向270所在的曲率控制扇区442、444、445、446、447，基于所确定的曲率控制扇区442、444、445、446、447生成控制信号130，并且生成一个或多个控制图形(例如，路径图形210、212)以表示其中曲率270位于用户界面60上的曲率控制扇区442、444、445、446、447。因此，移动装置50可以围绕y轴旋转以控制路径图形210、212的曲率。控制信号130可以指示转向角、速度、其组合等。

如果用户从接合区域220、222中的一者或两者释放接触，则移动装置50结束控制方法并将车辆10置于驻车挡。

参考图8，为了向用户40提供关于转向曲率控制输入的反馈，用户界面60可以显示具有对应于曲率控制扇区442、444、445、446、447的曲率量的路径图形210、212。例如，在挂车角度太大而无法维持恒定曲率的情况下，可以确定最大曲率。

另外，控制图形提供关于移动装置50的航向270当前选择了直线、左曲或右曲转向曲率控制输入中的哪一者的反馈。例如，控制图形可以突出显示、着色或区分路径图形210、212。不同的颜色可以用于不同的曲率控制扇区442、444、445、446、447，以改善对用户40的反馈。

例如，当航向270位于第一左曲率控制扇区445时，控制图形包括用第一颜色突出显示和/或着色路径图形210、212，并且当航向270位于第二左曲率控制扇区444时，控制图形包括用第二颜色突出显示和/或着色路径图形210、212。类似地，当航向270位于第一右曲率扇区447时，控制图形包括用第一颜色突出显示和/或着色路径图形210、212，并且当航向270位于第二右曲率控制扇区446时，控制图形包括用第二颜色突出显示和/或着色路径图形210、212。例如，颜色可以随着航向270接近最大左航向422或最大右航向424而改变。

用户界面60还可以显示对应于航向270的标记470。例如，标记470沿x轴(例如，正交于车辆图形200的纵向轴线)与航向270在最大左航向422或最大右航向424之间的位置成比例地移动。

参考图11，更详细地描述了车辆系统。

服务器90可以为基于云的计算基础设施的一部分并且可与远程信息处理服务交付网络(SDN)相关联和/或包括SDN，所述SDN向车辆10和可为车辆车队的一部分的其他车辆提供数字数据服务。

车辆10包括车辆控制单元(VCU)600。VCU 600包括被设置为与汽车计算机80进行通信的多个电子控制单元(ECU)610。

VCU 600可以在车辆系统、连接的服务器(例如，服务器90)与作为车辆车队的一部分操作的其他车辆之间协调数据。VCU 600可以包括ECU 610(例如，诸如车身控制模块(BCM)612、发动机控制模块(ECM)614、变速器控制模块(TCM)616、远程信息处理控制单元(TCU)618、约束控制模块(RCM)620等)的任意组合或与该任意组合通信。

VCU 600可控制车辆10的各方面，并且实现从在移动装置50上操作的应用程序56接收到的一个或多个指令集和/或从车辆系统控制器(诸如上述车辆系统控制器110)接收到的指令。

TCU 618可以被配置为向车辆10上的和外的无线计算系统提供车辆连接，并且可配置用于车辆10与其他系统、计算机和模块之间的无线通信。例如，TCU 618包括用于接收和处理来自GPS 632的GPS信号的导航(NAV)系统630、

低功耗模块(BLEM)634、Wi-Fi收发器、超宽带(UWB)收发器和/或其他无线收发器。

NAV系统630可以被配置和/或编程为确定车辆10和挂车30的位置。NAV系统630可以包括全球定位系统(GPS)接收器，所述全球定位系统(GPS)接收器被配置或编程为对车辆10相对于与GPS 632相关联的卫星或地面发射塔的位置进行三角测量。因此，NAV系统630可被配置或编程为用于无线通信。

NAV系统630还可被配置或编程为开发从当前位置到选定目的地的路线，以及经由例如用户界面60显示地图并呈现去往选定目的地的驾驶方向。在一些情况下，NAV系统630可根据用户40偏好来开发路线。用户40偏好的示例可以包括使燃料效率最大化、减少行驶时间、行驶最短距离等。

TCU 618通常包括无线传输和通信硬件，所述无线传输和通信硬件可被设置为与和电信塔及其他无线电信基础设施相关联的一个或多个收发器进行通信。例如，BLEM 634可以被配置和/或编程为从与电信提供商相关联的一个或多个蜂窝塔和/或与车辆10相关联的远程信息处理服务交付网络(SDN)接收消息，并且向其传输消息，以用于协调车队。

TCU 618可以设置为通过控制器局域网(CAN)总线640与ECU610通信。在一些方面，TCU 618可以作为CAN总线640节点检索数据和发送数据。

BLEM 634可使用

和Bluetooth

通信协议通过广播和/或收听小广告包的广播并且与根据本文描述的实施例配置的响应装置建立连接来建立无线通信。例如，BLEM 634可以包括用于响应或发起通用属性配置文件(GATT)命令和请求，并且直接与移动装置50连接的客户端装置的GATT装置连接性。

CAN总线640可以被配置为多主串行总线标准，用于使用基于消息的协议将ECU610中的两个或更多个作为节点连接，所述基于消息的协议可以被配置和/或编程为允许ECU 610彼此通信。CAN总线640可以是或包括高速CAN(其在CAN上可以具有高达1Mb/s的位速度，在CAN灵活数据速率(CAN FD)上可以具有高达5Mb/s的位速度)，并且可以包括低速或容错CAN(高达125Kbps)，所述CAN总线在一些配置中可以使用线性总线配置。在一些方面，ECU 610可与主机计算机(例如，汽车计算机80、系统100和/或服务器90等)通信，并且还可彼此通信而不必需要主机计算机。

CAN总线640可将ECU 610与汽车计算机80连接，使得汽车计算机80可从ECU 610检索信息、向所述ECU发送信息以及以其他方式与所述ECU交互，以执行根据本公开的实施例描述的步骤。CAN总线640可以通过双线总线将CAN总线节点(例如，ECU 610)彼此连接，所述双线总线可以是具有标称特性阻抗的双绞线。CAN总线640也可使用其他通信协议解决方案(诸如面向媒体的系统传输(MOST)或以太网)来实现。在其他方面中，CAN总线640可以是无线车内CAN总线。

VCU 600可以经由CAN总线640通信直接控制各种负载或结合BCM 612实现此类控制。关于VCU 600描述的ECU 610仅被提供用于示例性目的，并且不意图是限制性的或排他性的。对其他控制模块的控制和/或与所述其他控制模块的通信是可能的，并且设想了此类控制。

ECU 610可以使用来自人类驾驶员的输入、来自车辆系统控制器110、车辆控制系统100的输入和/或经由无线信道650从诸如移动装置50的其他连接装置接收的无线信号输入来控制车辆操作和通信的各个方面。当被配置为CAN总线640中的节点时，ECU 610可以各自包括中央处理单元(CPU)、CAN控制器和/或收发器。例如，尽管移动装置50在图11中被描绘为经由BLEM 634连接到车辆10，但是设想了也可以或替代地经由与模块相关联的相应收发器在移动装置50和ECU 610中的一个或多个之间建立无线连接。

BCM 612通常包括传感器、车辆性能指示器以及与车辆系统相关联的可变电抗器的集成，并且可包括基于处理器的配电电路，所述配电电路可控制与车身(诸如车灯、车窗、安全装置、门锁和访问控制)相关联的功能以及各种舒适性控件。BCM 612还可以作为总线和网络接口的网关操作，以与远程ECU进行交互。

BCM 612可以协调来自各种车辆功能的任一个或多个功能，包括能量管理系统、警报、车辆防盗器、驾驶员和乘车人访问授权系统、电话即钥匙(PaaK)系统、驾驶员辅助系统、自主车辆(AV)控制系统、电动车窗、车门、致动器和其他功能等。BCM 612可以被配置用于车辆能量管理、外部照明控制、刮水器功能、电动车窗和车门功能、加热通风和空调系统以及驾驶员集成系统。在其他方面，BCM 612可控制辅助设备功能性和/或负责此类功能性的集成。在一方面，具有车辆控制系统100的车辆可以至少部分地使用BCM 612来集成所述系统。

移动装置50可使用有线和/或无线通信协议和收发器来与汽车计算机80连接。移动装置50可以经由一个或多个网络652与车辆10通信耦合，所述一个或多个网络可以经由一个或多个无线信道650通信，和/或可以使用近场通信(NFC)协议、

协议、Wi-Fi、超宽带(UWB)和其他可能的数据连接和共享技术直接与车辆10连接。车辆10还可以接收和/或与全球定位系统(GPS)632通信。

在一些方面，移动装置50可以通过一个或多个无线信道650与车辆10通信，所述一个或多个无线信道可以被加密并且建立在移动装置50和远程信息处理控制单元(TCU)618之间。移动装置50可以使用与车辆10上的TCU 618相关联的无线发射器与TCU 618通信。发射器可以使用无线通信网络(例如，诸如一个或多个网络652)与移动装置50通信。无线信道650在图11中被描绘为经由一个或多个网络652以及还经由与车辆10的直接通信(例如，信道654)进行通信。

网络652示出了示例通信基础设施的示例，其中在本公开的各种实施例中讨论的连接的装置可进行通信。网络652可以是和/或包括使用任一种或多种已知通信协议(例如，诸如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、

基于电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.11的Wi-Fi、超宽带(UWB)以及蜂窝技术，诸如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、高速分组接入(HSPDA)、长期演进(LTE)、全球移动通信系统(GSM)和第五代(5G)，仅举几个示例)操作的互联网、专用网络、公共网络或其他配置。

在以上公开中，已经参考了形成以上公开的一部分的附图，附图示出了其中可实践本公开的具体实施方式。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实现方式，并且可以进行结构改变。本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可以不一定包括所述特定特征、结构或特性。另外，此类短语不一定是指同一实施例。此外，当结合实施例描述特征、结构或特性时，无论是否明确描述，本领域的技术人员都将认识到结合其他实施例的此类特征、结构或特性。

还应当理解，如本文所使用的词语“示例”意图在本质上是非排他性的和非限制性的。更具体地，如本文所使用的词语“示例性”指示若干示例中的一个示例，并且应当理解，对所描述的特定示例并没有过分的强调或偏好。

计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。此类介质可采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。计算装置可以包括计算机可执行指令，其中所述指令可由一个或多个计算装置(诸如以上列出的那些)执行并且存储在计算机可读介质上。

关于本文所描述的过程、系统、方法、启发法等，应理解，尽管已经将此类过程等的步骤描述为根据某个有序顺序发生，但是此类过程可以以与本文所描述的次序不同的次序执行所描述的步骤来实践。还应理解，可以同时执行某些步骤，可以添加其他步骤，或者可以省略本文所描述的某些步骤。换句话说，本文中对过程的描述是出于说明各种实施例的目的而提供的，并且绝不应被解释为限制权利要求。

因此，应当理解，以上描述意图是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述时，除所提供的示例之外的许多实施例和应用将为明显的。所述范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附权利要求以及享有此类权利要求的权利的等效物的整个范围来确定。预计并且意图在于本文所讨论的技术未来将有所发展，并且所公开的系统和方法将并入此类未来实施例中。总而言之，应当理解，本申请能够进行修改和改变。

除非在本文中做出明确的相反指示，否则权利要求中使用的所有术语意图被赋予其如本文中描述的技术人员所理解的普通含义。特别地，除非权利要求叙述相反的明确限制，否则使用例如“一个”、“该”、“所述”等单数冠词应被解读为叙述所指示的要素中的一者或多者。除非另有特别说明或在使用时在上下文内以其他方式理解，否则诸如尤其是“能够”、“可能”、“可以”或“可”的条件语言通常意图表达某些实施例可包括某些特征、元件和/或步骤，而其他实施例可不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件语言一般并不意图暗示一个或多个实施例无论如何都需要各特征、元件和/或步骤。

在本发明的一个方面，所述方法包括显示方向输入和路径输入中的至少一者。

根据本发明，一种用于利用移动装置控制车辆的方法包括：基于来自惯性传感器的测量结果来确定所述移动装置的倾斜角；确定所述倾斜角所在的推进控制输入扇区，其中所述推进控制输入扇区包括倾斜角范围；如果所述移动装置的所述倾斜角在所述推进控制输入扇区中，则生成用于控制所述车辆的移动的控制信号；以及如果所述移动装置的所述倾斜角在所述确定的推进控制输入扇区中，则在所述移动装置的用户界面上显示控制图形，其中所述控制图形相对于与移动方向相对应的车辆图形进行显示。

在本发明的一个方面，推进控制输入扇区包括空挡控制输入扇区、后退控制输入扇区和前进控制输入扇区；并且控制图形被配置为显示在所述车辆图形的中间、所述车辆图形的后面和所述车辆图形的上方。

在本发明的一个方面，所述方法包括显示方向输入和路径输入中的至少一者。

在本发明的一个方面，所述方法包括在所述移动装置的所述用户界面上显示接合区域。

Claims (15)

1.一种用于利用移动装置控制车辆的方法，其包括：

将所述移动装置的倾斜角设置为初始化倾斜角；以及

基于所述初始化倾斜角来定义推进控制输入扇区，其中所述推进控制输入扇区包括所述移动装置的倾斜角范围并且被配置为基于所述移动装置的所述倾斜角在所述推进控制输入扇区中而生成用于控制所述车辆在方向上的移动的控制信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中将倾斜角设置为所述初始化倾斜角包括在所述移动装置的用户界面上生成接合区域。

3.如权利要求1所述的方法，其还包括将所述移动装置的倾斜角设置为最大后退倾斜角和最大前进倾斜角。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述推进控制输入扇区在所述初始化倾斜角与所述最大后退倾斜角和所述最大前进倾斜角中的一者之间。

5.如权利要求3所述的方法，其还包括定义所述倾斜角范围，所述初始化倾斜角限于所述倾斜角范围。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述初始化倾斜角所限于的所述倾斜角范围与所述最大后退倾斜角和所述最大前进倾斜角中的至少一者分开最小间隔。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述推进控制输入扇区包括空挡倾斜角控制扇区，所述空挡倾斜角控制扇区包括所述初始化倾斜角。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述推进控制输入扇区包括后退倾斜角控制扇区和前进倾斜角控制扇区中与所述空挡倾斜角控制扇区分开的至少一者。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述推进控制输入扇区被配置为如果所述移动装置的所述倾斜角在所述推进控制输入扇区中，则生成控制图形。

10.如权利要求1所述的方法，其包括：

将所述移动装置的航向设置为初始化航向；以及

基于所述初始化航向来定义转向控制输入扇区，其中所述转向控制输入扇区包括所述移动装置的航向范围并且被配置为如果所述移动装置的所述航向在所述推进控制输入扇区中则生成用于控制所述车辆的路径的曲率的控制信号。

11.如权利要求10所述的方法，其还包括将所述移动装置的航向设置为最大左航向和最大右航向。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述转向控制输入扇区在所述初始化航向与所述最大左航向和所述最大右航向中的一者之间。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述转向控制输入扇区包括直线控制扇区，所述直线控制扇区包括所述初始化倾斜角。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述转向控制输入扇区包括左曲率控制扇区和右曲率控制扇区。

15.如权利要求10所述的方法，其中所述转向控制输入扇区被配置为如果所述移动装置的所述航向在所述转向控制输入扇区中，则生成包括路径图形的控制图形。

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