RU2617895C2 - System to detect coupling angle between vehicle and trailer - Google Patents
System to detect coupling angle between vehicle and trailer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617895C2 RU2617895C2 RU2015127867A RU2015127867A RU2617895C2 RU 2617895 C2 RU2617895 C2 RU 2617895C2 RU 2015127867 A RU2015127867 A RU 2015127867A RU 2015127867 A RU2015127867 A RU 2015127867A RU 2617895 C2 RU2617895 C2 RU 2617895C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trailer
- vehicle
- navigation system
- angle
- gps receiver
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/22—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D13/00—Steering specially adapted for trailers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D13/00—Steering specially adapted for trailers
- B62D13/06—Steering specially adapted for trailers for backing a normally drawn trailer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
- G01S19/47—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being an inertial measurement, e.g. tightly coupled inertial
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к системам помощи водителю и системам активной безопасности для транспортных средств, в частности к системам расчета угла сцепки между транспортным средством и прицепом.The invention relates to driver assistance systems and active safety systems for vehicles, in particular to systems for calculating the coupling angle between a vehicle and a trailer.
Уровень техникиState of the art
Для большинства водителей движение задним ходом транспортного средства с прицепом является очень сложной задачей. Если угол сцепки между буксирующим транспортным средством и прицепом становится достаточно большим, это может привести к условиям для складывания. В связи с этим существует необходимость в системе, которая позволит точно определить угол сцепки между транспортным средством и прицепом.For most drivers, reversing a vehicle with a trailer is a very difficult task. If the coupling angle between the towing vehicle and the trailer becomes sufficiently large, this can lead to folding conditions. In this regard, there is a need for a system that will accurately determine the angle of coupling between the vehicle and the trailer.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложена система определения угла сцепки между транспортным средством и прицепом. Данная система включает в себя устройство формирования изображений, расположенное на прицепе. Первая навигационная система расположена в транспортном средстве. Вторая навигационная система встроена в устройство формирования изображений. Контроллер определяет угол сцепки на основании данных, полученных от первой навигационной системы и второй навигационной системы.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a system for determining the coupling angle between a vehicle and a trailer. This system includes an imaging device located on a trailer. The first navigation system is located in the vehicle. A second navigation system is integrated in the image forming apparatus. The controller determines the hitch angle based on data received from the first navigation system and the second navigation system.
Устройство формирования изображений может представлять собой портативное электронное устройство.The imaging device may be a portable electronic device.
Первая навигационная система для определения текущего положения и ориентации транспортного средства может включать в себя первый GPS-приемник или несколько первых инерциальных датчиков.The first navigation system for determining the current position and orientation of the vehicle may include a first GPS receiver or several first inertial sensors.
Вторая навигационная система для определения текущего положения и ориентации прицепа может включать в себя второй GPS-приемник или несколько вторых инерциальных датчиков.The second navigation system for determining the current position and orientation of the trailer may include a second GPS receiver or several second inertial sensors.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложена система определения угла сцепки между транспортным средством и прицепом, которая включает в себя первый GPS-приемник, расположенный в транспортном средстве, и портативное электронное устройство со вторым GPS-приемником, расположенное на прицепе. Контроллер определяет угол сцепки на основании данных, принятых от первого приемника и второго приемника.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a system for determining the coupling angle between a vehicle and a trailer, which includes a first GPS receiver located in the vehicle and a portable electronic device with a second GPS receiver located on the trailer. The controller determines the coupling angle based on data received from the first receiver and the second receiver.
Портативное электронное устройство может представлять собой смартфон или планшет и может быть прикреплено к задней конструкции прицепа и расположено таким образом, чтобы обеспечить захват видеоданных позади прицепа.The portable electronic device may be a smartphone or tablet and may be attached to the rear structure of the trailer and positioned so as to capture video data behind the trailer.
Первый GPS-приемник может быть выполнен с возможностью определять положение транспортного средства, а второй GPS-приемник выполнен с возможностью определять положение прицепа.The first GPS receiver can be configured to determine the position of the vehicle, and the second GPS receiver is configured to determine the position of the trailer.
Контроллер может рассчитывать угол сцепки путем сравнения положения транспортного средства с положением прицепа. Для этого контроллер может содержать модуль обнаружения угла сцепки, выполненный с возможностью поочередно получать данные от первого GPS-приемника и от второго GPS-приемника. Модуль обнаружения угла сцепки может содержать фильтр Калмана, выполняющий экстраполяцию положения транспортного средства и положения прицепа на основании получаемых данных и после этого рассчитывающий угол сцепки на основании экстраполированного положения транспортного средства и экстраполированного положения прицепа.The controller can calculate the hitch angle by comparing the position of the vehicle with the position of the trailer. To this end, the controller may comprise a coupling angle detection module configured to alternately receive data from the first GPS receiver and from the second GPS receiver. The hitch angle detection module may include a Kalman filter that extrapolates the vehicle position and trailer position based on the received data and then calculates the hitch angle based on the extrapolated position of the vehicle and the extrapolated position of the trailer.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложена система определения угла поворота сцепки между транспортным средством и прицепом, содержащая устройство формирования изображений, расположенное на прицепе. В транспортном средстве предусмотрен по меньшей мере один первый инерциальный датчик, а по меньшей мере один второй инерциальный датчик встроен в устройство формирования изображений. Контроллер определяет угол сцепки на основании данных, полученных от первого инерциального датчика и второго инерциального датчика.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a system for determining an angle of rotation of a hitch between a vehicle and a trailer, comprising an imaging device located on a trailer. At least one first inertial sensor is provided in the vehicle, and at least one second inertial sensor is integrated in the image forming apparatus. The controller determines the coupling angle based on data received from the first inertial sensor and the second inertial sensor.
Второй инерциальный датчик может представлять собой трехосный гироскоп, трехосный акселерометр, трехосный магнитометр и/или барометр.The second inertial sensor may be a triaxial gyroscope, triaxial accelerometer, triaxial magnetometer and / or barometer.
Первый инерциальный датчик может обнаруживать движение и/или поворот транспортного средства, а второй инерциальный датчик может обнаруживать движение и/или поворот прицепа.The first inertial sensor can detect the movement and / or rotation of the vehicle, and the second inertial sensor can detect the movement and / or rotation of the trailer.
Эти и другие аспекты, цели и отличительные особенности настоящего изобретения станут понятны специалистам в данной области техники после ознакомления со следующим описанием, формулой изобретения и сопроводительными чертежами.These and other aspects, objects, and features of the present invention will become apparent to those skilled in the art upon review of the following description, claims, and accompanying drawings.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На данных чертежах представлено следующее.The following is presented in these drawings.
На Фиг. 1 представлена схема расположения устройств формирования изображений на транспортном средстве или прицепе, подсоединенном к транспортному средству.In FIG. 1 shows an arrangement of imaging devices on a vehicle or trailer connected to a vehicle.
На Фиг. 2 представлено устройство формирования изображений согласно одному варианту осуществления изобретения.In FIG. 2 illustrates an image forming apparatus according to one embodiment of the invention.
На Фиг. 3 представлен вид сверху транспортного средства, к которому подсоединен прицеп, где проиллюстрировано расположение нескольких зон обзора, соответствующих устройствам формирования изображений.In FIG. 3 is a plan view of a vehicle to which a trailer is connected, illustrating the arrangement of several viewing areas corresponding to imaging devices.
На Фиг. 4 представлена блок-схема контроллера, подключенного к устройствам формирования изображений и другому оборудованию.In FIG. 4 is a block diagram of a controller connected to imaging devices and other equipment.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Далее представлено подробное описание вариантов осуществления изобретения. Однако следует понимать, что описанные варианты приведены исключительно в качестве примеров, которые могут быть воплощены в различных и альтернативных формах. Фигуры необязательно представлены во всех подробностях, а некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены с целью показать общее функционирование. Конкретные конструкционные и функциональные подробности, изложенные в данном описании, не должны рассматриваться как ограничение и приведены лишь в качестве иллюстрации для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами реализации изобретения.The following is a detailed description of embodiments of the invention. However, it should be understood that the described options are given solely as examples, which can be embodied in various and alternative forms. The figures are not necessarily presented in detail, and some elements may be enlarged or reduced in order to show overall functioning. The specific structural and functional details set forth in this description should not be construed as limiting and are given only as an illustration to familiarize specialists in the art with options for implementing the invention.
В настоящем документе термин «и/или» при перечислении двух или более элементов используется для обозначения того, что любой указанный элемент может быть использован как отдельно, так и в комбинации с двумя или более указанными элементами. Например, если написано, что в состав входят компоненты А, В и/или С, то состав может включать в себя только А; только В; только С; сочетание А и В; сочетание А и С; сочетание В и С; или сочетание А, В и С.In this document, the term "and / or" when listing two or more elements is used to mean that any specified element can be used either separately or in combination with two or more of these elements. For example, if it is written that the composition includes components A, B and / or C, then the composition may include only A; only in; only with; combination of A and B; combination of A and C; combination of B and C; or a combination of A, B and C.
Движение задним ходом и маневрирование могут представлять собой сложную задачу из-за плохой видимости и трудно прогнозируемой траектории движения. Проблемы могут быть разными в зависимости от габаритов транспортного средства, габаритов прицепа и условий окружающей среды. Для больших прицепов может быть полностью перекрыт обзор области позади прицепа. Для прицепов меньших размеров незначительное изменение угла поворота руля может привести к быстрому отклонению угла сцепки между сцепным устройством и прицепом. Учитывая эти и другие проблемы, предлагаемые усовершенствования обеспечивают различные варианты для расширения функциональности системы помощи при движении задним ходом с прицепом.Reversing and maneuvering can be challenging due to poor visibility and difficult to predict trajectories. Problems may vary depending on the dimensions of the vehicle, the dimensions of the trailer and environmental conditions. For large trailers, the field of vision behind the trailer can be completely blocked. For smaller trailers, a slight change in steering angle can lead to a quick deviation of the coupling angle between the hitch and the trailer. Given these and other problems, the proposed enhancements provide various options for expanding the functionality of the reverse gear assistance system with a trailer.
Как показано на Фиг. 1, устройства C1-С5 формирования изображений могут быть установлены в различных местах таким образом, чтобы каждая зона обзора устройств С1-С5 могла захватывать разную область рабочего пространства 14. Каждое из устройств С1-С5 может представлять собой любое устройство формирования изображений, выполненное с возможностью захвата видеоданных, таких как, без ограничения перечисленным, прибор с зарядовой связью (ПЗС) и датчик изображений на комплементарной структуре металл-оксид-полупроводник (КМОП). Хотя на Фиг. 1 показано пять устройств С1-С5 формирования изображений, их количество может различаться в зависимости от конкретных условий работы конкретных используемых устройств и пропорций и/или внешних форм конкретного транспортного средства и прицепа. Например, для крупногабаритных транспортных средств и прицепов могут потребоваться дополнительные устройства формирования изображений для захвата видеоданных, соответствующих большему рабочему пространству. Устройства формирования изображений также могут отличаться по углу обзора и размерам зоны обзора в зависимости от конкретного сочетания транспортного средства и прицепа.As shown in FIG. 1, the imaging devices C1-C5 can be installed in different places so that each viewing area of the devices C1-C5 can capture a different area of the
Устройства формирования изображений C1, С3, С4 и С5 расположены на транспортном средстве 10, и каждое из них ориентировано таким образом, чтобы иметь зону обзора, направленную в по существу различные области рабочего пространства 14. Устройство C1 расположено по центру на задней части 16 (например, на задней двери) транспортного средства 10 и может применять технологию обнаружения объектов для наблюдения за положением мишени 18, расположенной на прицепе 12 так, чтобы можно было определить угол сцепки γ между транспортным средством 10 и прицепом 12. В соответствии с настоящим описанием углом сцепки γ считается угол между продольной центральной осью 20 транспортного средства 10 и продольной центральной осью 22 прицепа 12. В дополнение или в качестве альтернативы устройству C1 устройство С1' формирования изображений может быть расположено на обращенной назад части 24 транспортного средства 10 рядом с крышей 26.The imaging devices C1, C3, C4 and C5 are located on the
Устройство формирования изображений С3 расположено по центру на обращенной вперед части 28 транспортного средства 10 рядом с областью 30 радиаторной решетки. Дополнительно к устройству С3 формирования изображений или вместо него на обращенной вперед части 32 транспортного средства рядом с крышей 26 может быть расположено устройство С3'. Устройства C1 (и/или С1') и С3 (и/или С3') ориентированы таким образом, чтобы их зоны обзора охватывали по существу все рабочее пространство 14 перед транспортным средством 10 и за ним.The C3 imaging device is centrally located on the forward-facing
Устройства формирования изображений С4 и С5 расположены на пассажирской стороне 34 и водительской стороне 36, соответственно, и выполнены с возможностью захвата видеоданных, соответствующих рабочему пространству 14 по бокам от транспортного средства 10. В некоторых вариантах воплощения устройство С4 расположено рядом с боковым зеркалом 38 с пассажирской стороны, а устройство С5 расположено рядом с боковым зеркалом 40 с водительской стороны. Устройства С4 и С5 вместе с устройствами C1 и С3 выполнены с возможностью захватывать видеоданные, относящиеся к практически всему рабочему пространству 14 вокруг транспортного средства 10. Однако во время буксировки прицепа 12 транспортным средством прицеп 12 может перекрывать значительную часть заднего обзора из транспортного средства 10.The imaging devices C4 and C5 are located on the
Устройство формирования изображений С2 может быть выполнено с возможностью взаимодействия с устройствами C1 и С3-С5 для получения изображения объединенного рабочего пространства 14 вокруг транспортного средства 10 и прицепа 12. Устройство С2 может быть расположено на задней конструкции 42 прицепа 12. Устройство С2 может быть расположено по центру в верхней части 44 прицепа 12 и иметь направленную назад зону обзора относительно прицепа 12. В зависимости от типа и геометрической формы прицепа устройство С2 может быть расположено в различных местах. В различных вариантах устройство С2 может иметь обращенную по существу назад зону обзора, обеспечивающую возможность захвата видеоданных, соответствующих рабочему пространству 14, которые могут быть не охвачены устройствами C1 и С3-С5 из-за наличия прицепа 12.The imaging device C2 can be configured to interact with devices C1 and C3-C5 to image an
На Фиг. 2 представлено устройство С2, показанное, в соответствии с одним вариантом реализации, в виде портативного электронного устройства 46 с встроенной камерой 48 и соответствующими настройками захвата изображений. Портативное электронное устройство 46 может представлять собой интеллектуальное устройство, такое как, без ограничения, смартфон или планшет. Как показано на чертеже, портативное электронное устройство 46 находится в корпусе 50, прикрепленном к задней конструкции 42 прицепа 12. Корпус 50 может быть изготовлен из прозрачного твердого материала (например, из пластика), чтобы позволить портативному электронному устройству 46 точно захватывать видеоданные позади прицепа 12. Портативное электронное устройство 46 может опираться в корпусе 50 на подставку 52 и/или другую опорную конструкцию и может питаться с помощью зарядного кабеля 54, электрически соединенного с электрической системой прицепа 12. Портативное электронное устройство 46 может иметь встроенную навигационную систему 56, включающую в себя GPS-приемник 58 для обеспечения выполнения GPS-функций и/или один или несколько встроенных инерциальных датчиков 60, которые могут представлять собой трехосные гироскопы, трехосные акселерометры, трехосные магнитометры и/или барометры и т.д. или их комбинации. Видеоданные от камеры 48 могут передаваться вместе с данными от GPS-приемника 58 и/или инерциальных датчиков 60 в систему транспортного средства по проводному или беспроводному (например, Bluetooth®) соединению. Хотя в приведенном выше примере устройство С2 было описано как портативное электронное устройство 46, данный пример не должен рассматриваться как ограничение. Кроме того, следует понимать, что устройства формирования изображений C1 и С3-С5 также могут быть реализованы в виде портативных электронных устройств, что также не является ограничением.In FIG. 2 shows a device C2, shown in accordance with one embodiment, in the form of a portable
На Фиг. 3 представлен схематический вид сверху транспортного средства 10, к которому присоединен прицеп 12, и показано несколько зон обзора устройств формирования изображений С1-С5. В показанном варианте устройство C1 имеет зону обзора 62, устройство С2 имеет зону обзора 64, устройство С3 имеет зону обзора 66, устройство С4 имеет зону обзора 68, а устройство С5 имеет зону обзора 70. В данном варианте осуществления горизонтальный угол обзора каждой из зон обзора 62, 64 и 66 составляет около 170 градусов или более, а каждое устройство C1, С2 и С3 может захватывать видеоданные, соответствующие продольным направлениям относительно транспортного средства 10 с прицепом 12. Устройства С4 и С5 могут захватывать видеоданные, соответствующие рабочему пространству с каждой стороны от транспортного средства 10 с прицепом 12, и имеют соответствующие зоны обзора 68 и 70 с углами обзора около 170 градусов или более. Как показано на чертеже, зона обзора 68 может образовывать пересекающуюся область 72 с зоной обзора 66 и пересекающуюся область 74 с зоной обзора 62. Аналогичным образом, зона обзора 70 может также формировать пересекающуюся область 76 с зоной обзора 66 и пересекающуюся область 78 с зоной обзора 62. Хотя это и не показано, каждая из зон обзора 62, 68 и 70 также может формировать пересекающиеся области с зоной обзора 64. В некоторых вариантах осуществления пересекающиеся области могут быть объединены для формирования расширенного вида транспортного средства 10 и прицепа 12 или вида с высоты. Устройства С1-С5 могут захватывать видеоданные, соответствующие объектам и местности в окружающем рабочем пространстве 14 транспортного средства 10 и прицепа 12.In FIG. 3 is a schematic top view of a
В различных описываемых здесь вариантах осуществления каждая из зон обзора 62-70 может быть объединена с любым набором других зон обзора для формирования расширенных зон обзора и увеличения углов обзора на основании рабочих состояний и относительных ориентаций транспортного средства 10 и прицепа 12. Рабочие состояния и относительные ориентации транспортного средства 10 и прицепа 12 могут быть определены из направления транспортного средства 10, скорости движения транспортного средства 10, угла δ поворота рулевого колеса и угла сцепки γ между транспортным средством 10 и прицепом 12. В некоторых вариантах зоны обзора 62-70 также могут быть объединены для формирования составного изображения транспортного средства 10 с прицепом 12 с высоты птичьего полета. Информация, относящаяся к рабочему состоянию и ориентации транспортного средства 10 относительно прицепа 12, также может быть использована для создания смоделированного вида транспортного средства 10 с прицепом 12 с высоты птичьего полета, на котором будет виден угол сцепки γ относительно точки 80.In the various embodiments described herein, each of the viewing areas 62-70 can be combined with any set of other viewing areas to form expanded viewing areas and increase viewing angles based on the operating conditions and relative orientations of the
Различные виды транспортного средства 10 и прицепа 12, как рассмотрено в настоящем документе, могут быть сгенерированы и отображены контроллером на дисплее 13 так, чтобы оператор транспортного средства 10 мог обозревать информацию, относящуюся к транспортному средству 10, прицепу 12 и окружающему рабочему пространству 14. Дисплей 13 может быть реализован в транспортном средстве 10 в виде монитора на центральной консоли, дисплея зеркала заднего вида, монитора на приборной панели, дисплея на лобовом стекле или любого другого устройства, способного отображать обработанные видеоданные, полученные с помощью устройств формирования изображений С1-С5. Видеоданные от устройств С1-С5 могут представлять собой необработанные изображения, изображения от камеры с исправлением аберрации, составные видеоданные или любые другие формы видеоданных, захваченных устройствами С1-С5 или любыми другими устройствами формирования изображений.Various views of the
На Фиг. 4 представлена блок-схема контроллера 82. Контроллер 82 может быть объединен или может коммуницировать с системой помощи при движении задним ходом с прицепом. Контроллер 82 может получать и обрабатывать видеоданные от устройств формирования изображений С1-С5 для генерирования различных видов, отображаемых на дисплее 13. Дисплей 13 может иметь несколько средств 84 ввода данных пользователем, чтобы обеспечить получение контроллером 82 информации о выборе, сделанном оператором транспортного средства 10. Дисплей 13 также может иметь экран 86 для показа одного или нескольких видов, которые могут быть выбраны оператором и/или генерироваться автоматически. В соответствии с одним вариантом осуществления экран 86 может представлять собой сенсорный экран, способный обнаруживать одно или несколько прикосновений. Экран 86 может использовать резистивное считывание, емкостное считывание, считывание поверхностных акустических волн или любые другие чувствительные средства, способные регистрировать одиночные или множественные прикосновения для ввода различных пользовательских команд в систему помощи при движении задним ходом с прицепом.In FIG. 4 is a block diagram of a
Контроллер 82 также может обмениваться данными с первой навигационной системой 88, включающей в себя GPS-устройство 90, компас 92 и один или несколько инерциальных датчиков 94, каждый из которых может входить в уже имеющееся оборудование транспортного средства 10. GPS-устройство 90 может включать в себя GPS-приемник 91 и может использоваться для определения глобального местоположения и локализации транспортного средства 10 и передачи информации о местоположении и локализации на контроллер 82. Компас 92 может быть использован для определения направления транспортного средства 10 относительно географического направления по компасу и передачи данных о направлении на контроллер 82. Инерциальные датчики 94 могут быть использованы для обнаружения движения и поворота транспортного средства 10. Они могут включать в себя один или несколько датчиков движения 96 (например, акселерометр) и датчиков поворота 98 (например, гироскоп).The
Контроллер 82 также может обмениваться данными со второй навигационной системой 100, которая может включать в себя GPS-приемник 102 и один или несколько инерциальных датчиков 104. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения GPS-приемник 102 встроен в устройство формирования изображений С2. По выбору, инерциальные датчики 104 также могут быть встроены в устройство С2, которое может быть выполнено в виде портативного электронного устройства 46, показанного на Фиг. 2. Однако следует понимать, что устройство С2 может представлять собой элемент оборудования, имеющий специальное назначение, который прикреплен к прицепу 12. Кроме того, GPS-приемник 102 и инерциальные датчики 104 могут быть предусмотрены еще и в других местах на прицепе 12 и могут быть объединены с другим оборудованием и/или конструкциями на прицепе 12.The
GPS-приемник 102 может функционировать с возможностью определения глобального местоположения и локализации прицепа 12 и передачи информации о местоположении и локализации на контроллер 82. Инерциальные датчики 104 могут функционировать с возможностью обнаружения движения и поворота прицепа 12 и могут включать в себя любые конфигурации датчиков, рассмотренные в настоящем документе. Благодаря наличию навигационной системы 100 на прицепе 12, угол сцепки γ между транспортным средством 10 и прицепом 12 может быть определен без необходимости распознавания метки на основании изображений. Данный подход также позволяет оператору избежать необходимости прикреплять метку (например, метку 18) к прицепу 12 или выполнять измерения транспортного средства/прицепа для настройки системы обнаружения метки на основании изображений.The
В соответствии с одним вариантом осуществления контроллер 82 может рассчитывать угол сцепки γ, сравнивая позицию транспортного средства с позицией прицепа, используя данные о позиции транспортного средства, полученные от GPS-приемника 91, и данные о позиции прицепа, полученные от GPS-приемника 102. В другом варианте контроллер 82 может включать в себя модуль 106 детекции угла сцепки, способный поочередно принимать данные о позиции транспортного средства от GPS-приемника 91 и данные о позиции прицепа от GPS-приемника 102. Модуль 106 может содержать фильтр Калмана 108 для сглаживания и экстраполяции позиции транспортного средства и позиции прицепа на основании данных о позиции транспортного средства и данных о позиции прицепа, а также рассчитывающий угол сцепки γ на основании экстраполированной позиции транспортного средства и экстраполированной позиции прицепа. В еще одном варианте контроллер 82 может вычислять угол сцепки γ на основании данных, принятых от инерциальных датчиков 94 транспортного средства 10 и инерциальных датчиков 104 прицепа 12. Например, инерциальные датчики 94 и 104 могут передавать на контроллер 82 данные о мгновенном направлении транспортного средства и мгновенном направлении прицепа, соответственно, которые контроллер 82 может использовать для расчета угла сцепки γ. В еще одном варианте контроллер 82 может использовать позиционные данные для транспортного средства 10 в качестве опорного значения для расчета дифференциальных смещений позиции для прицепа 12, и наоборот. Данный подход может дать в результате более точные расчеты положения транспортного средства 10 относительно прицепа 12, приводя к получению более точного значения угла сцепки γ. Следует понимать, что все описанные выше варианты осуществления могут быть реализованы по отдельности или объединены друг с другом.In accordance with one embodiment, the
На Фиг. 4 также показано, что контроллер 82 может обмениваться данными с одной или несколькими системами транспортного средства, показанными как система 110 силовой передачи, система 112 рулевого управления, тормозная система 114 и устройство 116 переключения передач (PRDNL). Система 110 силовой передачи вместе с системой 112 рулевого управления, тормозной системой 114 и устройством 116 переключения передач позволит обеспечить управление транспортным средством 10 и прицепом 12 при движении задним ходом. В соответствии с одним вариантом осуществления контроллер 82 может отправлять инструкции на любую из указанных систем - систему 110 силовой передачи, систему 112 рулевого управления, тормозную систему 114 и устройство 116 переключения передач, на основании входных данных, полученных от устройства 118 рулевого управления, которые могут содержать информацию, задающую траекторию движения транспортного средства 10 и прицепа 12. Устройство 118 рулевого управления может быть выполнено в виде поворотного устройства (например, ручки, рулевого колеса), которое позволяет оператору транспортного средства 10 осуществлять рулевое управление транспортным средством 10 во время маневра заднего хода.In FIG. 4 also shows that the
Контроллер 82 может содержать запоминающее устройство 120 (память), соединенное с одним или несколькими процессорами 122 для выполнения инструкций 124, хранящихся на запоминающем устройстве 120. Запоминающее устройство 120 с инструкциями 124 образует пример энергонезависимого машиночитаемого носителя. Контроллер 82 также может иметь несколько модулей для объединения изображений, полученных от устройств формирования изображений С1-С5, со снимками со спутника (например, от GPS-устройства 90) для формирования различных составных видов рабочего пространства 14 вокруг транспортного средства 10 и прицепа 12. Данные модули могут включать в себя модуль 126 коррекции искажений, модуль 128 преобразования изображений, модуль 130 обрезки/масштабирования изображений, модуль 132 идентификации ориентиров и модуль 134 компоновки изображений.The
Для формирования составного изображения, скомпонованного из видеоданных от двух или нескольких устройств формирования изображений С1-С5, контроллер 82 может получать видеоданные от устройств С1-С5 и корректировать любые искажения видеоданных с помощью модуля 126 коррекции искажений. Искажения видеоданных могут быть вызваны дисторсией линзы, коррекцией точки обзора или любым другим источником искажений, присущим устройствам формирования изображений. Модуль 128 преобразования изображений может изменять точку обзора видеоданных. Коррекция точки обзора может соответствовать изменению ориентации перспективы видеоданных, соответствующей зоне обзора устройства формирования изображений. Например, из вида сбоку может быть получен вид с высоты птичьего полета. Видеоданные от каждого из двух или более устройств формирования изображений могут быть затем обрезаны и масштабированы с помощью модуля 130 обрезки/масштабирования изображений и объединены в модуле 134 компоновки изображений. Составные изображения, генерируемые модулем 134 компоновки изображений, могут формировать расширенную зону обзора, вид с высоты птичьего полета или любую комбинацию видеоданных, полученных от устройств С1-С5.To form a composite image composed of video data from two or more image forming devices C1-C5, the
В некоторых вариантах осуществления относительная локализация видеоданных, полученных от двух или более устройств формирования изображений, затем может быть выровнена с помощью модуля 132 идентификации ориентиров. Модуль 132 идентификации ориентиров может функционировать с возможностью обнаружения и идентификации объектов на видеоданных, принятых от устройств С1-С5, а также использования объектов в различных областях обзора для выравнивания и точной компоновки изображений. Модуль 134 компоновки изображений также может быть способен идентифицировать загороженные и/или отсутствующие участки на видеоданных и может запрашивать снимки со спутника или другие данные с помощью GPS-устройства 90 для дополнения и уточнения составного изображения. Затем полученное составное изображение может быть выведено на экран 86 для отображения оператору транспортного средства 10.In some embodiments, the relative localization of video data received from two or more imaging devices can then be aligned using
Рассмотренные в настоящем документе системы и способы позволяют усовершенствовать систему помощи при движении задним ходом с прицепом. Хотя описанные и изображенные системы и способы рассматриваются со ссылкой на конкретное транспортное средство и прицеп, следует понимать, что в соответствии с настоящим изобретением описанные системы и способы могут быть использованы для любого сочетания транспортного средства и прицепа.The systems and methods discussed herein can improve the reversing assistance system with a trailer. Although the described and depicted systems and methods are discussed with reference to a specific vehicle and trailer, it should be understood that in accordance with the present invention, the described systems and methods can be used for any combination of vehicle and trailer.
Следует понимать, что в описанную выше конструкцию могут быть внесены различные вариации и модификации без отступления от сущности настоящего изобретения, которая задана следующей формулой изобретения, если явно не указано иное.It should be understood that various variations and modifications may be made to the above construction without departing from the spirit of the present invention, which is defined by the following claims, unless expressly indicated otherwise.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/459,865 | 2014-08-14 | ||
US14/459,865 US9683848B2 (en) | 2011-04-19 | 2014-08-14 | System for determining hitch angle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015127867A RU2015127867A (en) | 2017-01-16 |
RU2617895C2 true RU2617895C2 (en) | 2017-04-28 |
Family
ID=55235087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015127867A RU2617895C2 (en) | 2014-08-14 | 2015-07-10 | System to detect coupling angle between vehicle and trailer |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105371811B (en) |
DE (1) | DE102015112605A1 (en) |
RU (1) | RU2617895C2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH713154A2 (en) * | 2016-11-23 | 2018-05-31 | Scharmueller Gmbh & Co Kg | Device for measuring a bending angle and vehicle. |
US10346705B2 (en) * | 2017-06-20 | 2019-07-09 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for estimating articulation angle |
CN107561570B (en) * | 2017-10-16 | 2019-06-21 | 北京耘华科技有限公司 | A kind of position and orientation measurement method and system of articulated vehicle |
KR102634362B1 (en) * | 2019-04-22 | 2024-02-08 | 현대자동차주식회사 | System for awaring a trailer of a vehicle and method therefor |
CN110239636B (en) * | 2019-06-25 | 2021-12-07 | 天津大学 | Coordinate correction system and correction method of unmanned equipment |
CN112477861B (en) * | 2019-08-20 | 2022-05-24 | 北京图森智途科技有限公司 | Driving control method and device for automatic driving truck and automatic driving truck |
CN113819880A (en) * | 2021-09-27 | 2021-12-21 | 江苏星图智能科技有限公司 | Method for acquiring included angle of towing trailer in real time |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8165770B2 (en) * | 2007-10-05 | 2012-04-24 | Ford Global Technologies | Trailer oscillation detection and compensation method for a vehicle and trailer combination |
US20140085472A1 (en) * | 2012-09-26 | 2014-03-27 | Magna Electronics Inc. | Trailer angle detection system |
US20140172232A1 (en) * | 2011-04-19 | 2014-06-19 | Ford Global Technologies, Llc | Sensor system and method for monitoring trailer hitch angle |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9849909B2 (en) * | 2009-11-10 | 2017-12-26 | Cnh Industrial America Llc | Towable agricultural implement having automatic steering system |
DE102011002959B4 (en) * | 2011-01-21 | 2023-08-10 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for determining the angle between trailer and towing vehicle of a towing vehicle-trailer combination |
US9633566B2 (en) * | 2011-12-20 | 2017-04-25 | Continental Automotive Systems, Inc. | Trailer backing path prediction using GPS and camera images |
CN102706311B (en) * | 2012-06-14 | 2014-06-11 | 烟台开发区海德科技有限公司 | Fully computerized locator of trailer and measurement method thereof |
-
2015
- 2015-07-10 RU RU2015127867A patent/RU2617895C2/en active
- 2015-07-31 DE DE102015112605.2A patent/DE102015112605A1/en active Pending
- 2015-08-12 CN CN201510493469.8A patent/CN105371811B/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8165770B2 (en) * | 2007-10-05 | 2012-04-24 | Ford Global Technologies | Trailer oscillation detection and compensation method for a vehicle and trailer combination |
US20140172232A1 (en) * | 2011-04-19 | 2014-06-19 | Ford Global Technologies, Llc | Sensor system and method for monitoring trailer hitch angle |
US20140085472A1 (en) * | 2012-09-26 | 2014-03-27 | Magna Electronics Inc. | Trailer angle detection system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105371811B (en) | 2019-01-11 |
DE102015112605A1 (en) | 2016-02-18 |
CN105371811A (en) | 2016-03-02 |
RU2015127867A (en) | 2017-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2617895C2 (en) | System to detect coupling angle between vehicle and trailer | |
US9683848B2 (en) | System for determining hitch angle | |
US9500497B2 (en) | System and method of inputting an intended backing path | |
US9506774B2 (en) | Method of inputting a path for a vehicle and trailer | |
US9555832B2 (en) | Display system utilizing vehicle and trailer dynamics | |
US20180027179A1 (en) | Work vehicle and image displaying method for work vehicle | |
EP3140725B1 (en) | Dynamic camera view to aid with trailer attachment | |
US9852346B2 (en) | Trailer track estimation system and method by image recognition | |
US11370490B2 (en) | User interface for reversing a trailer with automated steering system | |
KR101670847B1 (en) | Apparatus and method for peripheral image generation of vehicle | |
JP6662762B2 (en) | Work vehicle | |
JP5473304B2 (en) | Remote location image display device, remote control device, vehicle control device, remote control system, remote control method, remote control program, vehicle control program, remote location image display method, remote location image display program | |
JP4863791B2 (en) | Vehicle peripheral image generation apparatus and image switching method | |
CN102740056B (en) | Image display system | |
JP5681569B2 (en) | Information processing system, server device, and in-vehicle device | |
US10793069B2 (en) | Method for assisting the driver of a motor vehicle in maneuvering the motor vehicle with a trailer, driver assistance system as well as vehicle/trailer combination | |
US11090990B2 (en) | Trailer position, heading angle, and level measurement with smart device | |
JP7293722B2 (en) | Driving support device | |
US20120086798A1 (en) | System and method for automatic dynamic guidelines | |
JP5943207B2 (en) | Video display device for vehicle parking operation support | |
JP5132796B2 (en) | Vehicle peripheral image generation apparatus and image switching method | |
US11608113B2 (en) | Vehicle driving assist system | |
JP2018121223A (en) | Image processing device and on-vehicle imaging apparatus | |
CN106080392A (en) | Wearable device for driver | |
WO2019052774A1 (en) | User interface for reversing a trailor with automated steering system |