本申請(qǐng)要求于2014年10月3日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/059，382和于2015年10月2日提交的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?4/873，645的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及機(jī)動(dòng)車輛，并且更具體地涉及用于機(jī)動(dòng)車輛的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

拖車通常通過拖車掛鉤連接到牽引車輛。拖車掛鉤允許拖車水平地圍繞掛鉤樞轉(zhuǎn)，使得車輛-拖車單元能夠圍繞拐角移動(dòng)。然而，這在車輛反向行進(jìn)時(shí)可能造成困難。當(dāng)車輛倒車時(shí)，它推動(dòng)拖車。在某些情況下，重要的是，拖車直線向前或沿著預(yù)期路徑移動(dòng)，例如當(dāng)將船帶到水中并且拖車需要向下滾動(dòng)到水中時(shí)。駕駛員常常對(duì)于哪種方式轉(zhuǎn)動(dòng)車輛方向盤以獲得拖車方向的期望改變而感到困惑。在車輛中施加不正確的轉(zhuǎn)向角還可能導(dǎo)致拖車彎成V字形并且失去其行程。

因此，附接到車輛的拖車的倒車通常需要多個(gè)人來有效地控制車輛并且引導(dǎo)車輛和拖車需要行進(jìn)的路徑。此外，那些不習(xí)慣操作車輛和拖車系統(tǒng)的人可能在準(zhǔn)確控制拖車的路徑同時(shí)使車輛和拖車倒車方面有一些困難。

這里提供的背景描述是出于一般地呈現(xiàn)本公開的情境的目的。目前列舉的發(fā)明人的工作，就其在本背景技術(shù)部分中被描述而言以及在提交時(shí)可能未另外被證明是現(xiàn)有技術(shù)的描述的各方面，既不明確地也不隱含地被承認(rèn)為針對(duì)本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

控制用于車輛和拖車組件的倒車系統(tǒng)的方法包括當(dāng)從控制裝置接收到啟動(dòng)系統(tǒng)輸入時(shí)，利用用于倒車系統(tǒng)的電子控制單元（ECU）發(fā)起倒車系統(tǒng)模式。ECU從控制裝置接收至少一個(gè)輸入，該輸入包括關(guān)于期望車輛動(dòng)作的信息。ECU根據(jù)所述至少一個(gè)輸入解釋出期望車輛動(dòng)作，并計(jì)算實(shí)現(xiàn)期望車輛動(dòng)作所需的車輛響應(yīng)。然后，ECU向至少一個(gè)車輛系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求以執(zhí)行計(jì)算出的車輛響應(yīng)。

用于車輛和拖車組件的倒車系統(tǒng)包括：控制裝置和ECU，ECU連接到控制裝置以從控制裝置接收至少一個(gè)輸入。ECU包括用于如下操作的指令：當(dāng)從控制裝置接收到啟動(dòng)系統(tǒng)輸入時(shí)發(fā)起用于車輛的倒車系統(tǒng)模式；從控制裝置接收至少一個(gè)輸入，所述至少一個(gè)輸入包括關(guān)于期望車輛動(dòng)作的信息；根據(jù)所述至少一個(gè)輸入解釋出期望車輛動(dòng)作；計(jì)算實(shí)現(xiàn)所述期望車輛動(dòng)作所需的車輛響應(yīng)；以及向至少一個(gè)車輛系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求以執(zhí)行計(jì)算出的車輛響應(yīng)。

根據(jù)下文提供的詳細(xì)描述，本公開的其它可應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)描述和具體示例雖然指示本公開的優(yōu)選實(shí)施例，但是僅意圖在于說明的目的，而不意圖限制本公開的范圍。

附圖說明

根據(jù)詳細(xì)描述和附圖將更充分地理解本公開，其中：

圖1是具有本發(fā)明的拖車倒車系統(tǒng)的車輛和拖車組件的示意圖；

圖2是圖1的拖車倒車系統(tǒng)的第一實(shí)施例，其中無線控制器是移動(dòng)裝置，并且圖示了屏幕上示出的圖形外觀；

圖3示出了用于圖1-2的拖車倒車系統(tǒng)的移動(dòng)裝置的屏幕的圖形外觀的另一實(shí)施例；

圖4是圖1的拖車倒車系統(tǒng)的第二實(shí)施例，其中無線控制器是具有顯示屏的操縱桿，并且圖示了示出在屏幕上的圖形外觀；

圖4A是用于圖4的操縱桿的控制器旋鈕的放大圖；以及

圖5圖示了利用圖1-4A的拖車倒車系統(tǒng)控制車輛和拖車組件的方法。

具體實(shí)施方式

以下描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且決不意圖限制本公開、其應(yīng)用或用途。為了清楚的目的，在附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識(shí)類似的元件。圖1圖示了車輛10和拖車11。拖車11可控地固定到車輛10以形成車輛和拖車組件12。車輛和拖車組件12利用本發(fā)明的拖車倒車程序14。在整個(gè)申請(qǐng)中，前向和后向的相對(duì)方向以傳統(tǒng)方式使用。也就是說，參考車輛10的操作者在操作車輛10時(shí)通常將面對(duì)的方向。因此，在拖車倒車程序14的操作中，車輛10將處于倒檔檔位，并且車輛和拖車組件12向后移動(dòng)。

參考圖1-3，描述了利用拖車倒車程序14的第一實(shí)施例。無線控制裝置16被無線連接以允許用戶向電子控制單元（ECU）22輸入指令以用于拖車倒車程序14。ECU22可以連接到各種車輛系統(tǒng)24（諸如動(dòng)力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等）以控制和引導(dǎo)車輛和拖車組件12的移動(dòng)。ECU22向車輛系統(tǒng)24發(fā)送指令，以基于用戶輸入將車輛和拖車組件12沿期望的倒車路徑18移動(dòng)到最終位置20。

無線控制裝置16可以是能夠從車輛10外部操作的平板計(jì)算機(jī)或其它移動(dòng)裝置。因此，拖車倒車系統(tǒng)14給出在車輛外部時(shí)對(duì)車輛10的用戶控制。例如，用戶可以將車輛10的檔位例如從停車換檔到倒車并再次返回。無線控制裝置16允許用戶操縱車輛拖車12?？刂蒲b置16可以具有各種輸入選項(xiàng)以控制車輛拖車12，所述選項(xiàng)包括如下各項(xiàng)的控件和/或虛擬顯示：檔位選擇器（用于實(shí)現(xiàn)檔位之間的無線換檔）、加速踏板、制動(dòng)踏板、數(shù)字車速表、環(huán)繞視圖和緊急停止按鈕。緊急停止按鈕可以被實(shí)現(xiàn)為安全措施，并且將在無線控制活動(dòng)時(shí)使車輛10立即停止并且將車輛10換擋到停車。

ECU22從控制裝置16接收各種輸入26（圖4中所示），以利用倒車系統(tǒng)22控制車輛和拖車組件12。ECU22解釋各種輸入26，并且確定輸入26正在請(qǐng)求的期望車輛動(dòng)作28（圖4中所示）?；谲囕v和拖車組件12的當(dāng)前狀態(tài)32和期望車輛動(dòng)作28，ECU22確定實(shí)現(xiàn)期望車輛動(dòng)作28所需要的所需的車輛響應(yīng)30（圖4中所示），并且發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令各種車輛系統(tǒng)24執(zhí)行計(jì)算出的車輛響應(yīng)30，如在下面的各種示例中所解釋的。倒車系統(tǒng)22可以合并各種輸入請(qǐng)求以提供從車輛10外部對(duì)車輛和拖車組件12的完全用戶控制。

一個(gè)示例輸入26A允許用戶施加車輛10的制動(dòng)。用于控制裝置16的顯示屏34可以包括制動(dòng)踏板圖像36。通過用戶輕擊/選擇圖像36，第一輸入26A被發(fā)送到ECU22。ECU22根據(jù)第一輸入26A解釋出期望車輛動(dòng)作28是制動(dòng)請(qǐng)求。解釋第一輸入26A信號(hào)以確定期望車輛動(dòng)作28可以包括根據(jù)信號(hào)信息解釋出請(qǐng)求的制動(dòng)速率、請(qǐng)求的制動(dòng)時(shí)間等。例如，第一輸入26A信號(hào)可以包括用戶輕擊并釋放圖像36A的信息。ECU22可以將該信息解釋為對(duì)制動(dòng)的短時(shí)間施加和釋放的請(qǐng)求?；蛘撸谝惠斎?6A信號(hào)可以包括用戶輕擊并保持圖像36A的信息。ECU22可以將該信息解釋為施加并保持制動(dòng)的請(qǐng)求。因此，ECU22解釋輸入信號(hào)26A以確定期望車輛動(dòng)作28，然后計(jì)算所需的車輛響應(yīng)30，例如部分制動(dòng)壓力施加，以及在實(shí)現(xiàn)期望的壓力時(shí)釋放。然后，ECU22發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令車輛制動(dòng)系統(tǒng)24執(zhí)行計(jì)算出的響應(yīng)30。

另一示例輸入26B允許用戶將車輛10的檔位例如從停車換檔到倒車。顯示屏34可以包括檔位選擇器圖像36B。所示的圖像是典型的PRND位置選擇器，其示出車輛處于哪個(gè)檔位，啟動(dòng)時(shí)車輛10處于停車位置。用戶可以選擇圖像36B中的檔位選擇器并將其移動(dòng)到期望檔位，例如倒車）。還可能需要用戶在移動(dòng)檔位選擇器時(shí)請(qǐng)求施加車輛制動(dòng)（如上所述），如在車輛內(nèi)部換檔時(shí)的典型情況。第二輸入26B被發(fā)送到ECU22。ECU22根據(jù)第二輸入26B解釋出期望車輛動(dòng)作28是換檔請(qǐng)求。解釋第二輸入26B信號(hào)以確定期望車輛動(dòng)作28包括根據(jù)該信號(hào)信息解釋出已經(jīng)選擇了哪個(gè)檔位。ECU22解釋輸入信號(hào)26B以確定期望車輛動(dòng)作28，然后計(jì)算所需的車輛響應(yīng)30，例如換檔。然后，ECU22發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)24執(zhí)行計(jì)算出的響應(yīng)30，例如換擋到倒檔。當(dāng)車輛10從停車位置換檔到檔位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)空轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)將可能為車輛和拖車組件12提供足夠的動(dòng)力以開始按步行速度移動(dòng)，從而允許用戶視需要在倒車過程期間與車輛和拖車組件12一起行走。更詳細(xì)地，ECU22將控制裝置16的輸入解釋為與換檔相關(guān)的用戶請(qǐng)求，其中通過在觸發(fā)換檔事件的PRND36B上進(jìn)行拉動(dòng)來輸入用戶請(qǐng)求。ECU22利用ACK或NACK（確認(rèn)或未確認(rèn)）來響應(yīng)該輸入，并且車輛安全地?fù)Q檔，這允許前向和后向控制以用于校正。

一旦倒車系統(tǒng)14在運(yùn)行中并且車輛10處于倒車中，ECU22就可以接收來自用戶的輸入，以通過虛擬加速踏板36C和前述的虛擬制動(dòng)踏板36A來控制車輛和拖車組件的速度。為了安全，由于用戶不在車輛10中，所以虛擬加速踏板36C必須被周期性地輕擊/選擇。ECU22從虛擬加速踏板36C接收輸入信號(hào)22C并且解釋該信號(hào)以允許車輛和拖車組件12連續(xù)移動(dòng)。周期性輕擊/選擇模擬連續(xù)的駕駛員意圖，這確保用戶仍然主動(dòng)控制。如果用戶停止輕擊/選擇虛擬加速踏板36C，則車輛10將減速直到停止。當(dāng)將虛擬加速踏板保持在按壓狀態(tài)中時(shí)，也可能發(fā)生減速停止。

然而，在一些情況下，諸如當(dāng)使車輛和拖車組件12上坡移動(dòng)時(shí)，可能期望車輛和拖車組件12加速。在這種情況下，用戶輸入可能需要改變以反映期望車輛動(dòng)作28。加速期望可以是增加周期性輕擊/選擇虛擬加速踏板36C的速率，對(duì)于每個(gè)周期性輕擊，保持踏板稍長(zhǎng)時(shí)間段，或連續(xù)地保持虛擬加速踏板。在所有請(qǐng)求加速的情況下，為了安全，所允許的最大車輛速度仍然將受到限制。

還可以顯示虛擬車速表38以示出車輛10的速度。虛擬車速表38可以具有顏色代碼，顏色代碼圖示當(dāng)使用倒車系統(tǒng)14時(shí)由ECU22提供的針對(duì)車輛和拖車組件12的不同速度建議。

一旦倒車系統(tǒng)14在運(yùn)行中并且車輛處于倒車中，用戶還可以通過從控制裝置22向ECU22提供適當(dāng)?shù)妮斎?6C來控制拖車11的行進(jìn)方向。在一個(gè)實(shí)施例中，使裝置16傾斜可以用于提供轉(zhuǎn)向輸入26D。智能裝置16上可獲得的加速度計(jì)讀數(shù)被測(cè)量，并被作為轉(zhuǎn)向輸入信號(hào)26D的一部分發(fā)送到ECU16。解釋轉(zhuǎn)向輸入26D以確定期望車輛動(dòng)作28可以包括根據(jù)該信號(hào)信息解釋出：對(duì)應(yīng)于所請(qǐng)求的行進(jìn)方向的加速度計(jì)讀數(shù)的方向和對(duì)應(yīng)于增加/減小牽引角的加速度的量。期望車輛動(dòng)作28是拖車11沿特定方向和按照特定量的移動(dòng)。ECU22將該期望車輛動(dòng)作28解釋為將拖車11沿期望方向移動(dòng)所需的牽引角。ECU基于輸入26D計(jì)算請(qǐng)求的牽引角28。ECU22然后計(jì)算所需的車輛響應(yīng)30，該車輛響應(yīng)是將拖車11移動(dòng)到期望牽引角所需的轉(zhuǎn)向角。所需的轉(zhuǎn)向角30基于當(dāng)前轉(zhuǎn)向角、當(dāng)前牽引角（參見下面關(guān)于測(cè)量當(dāng)前牽引角的進(jìn)一步細(xì)節(jié)）和所請(qǐng)求的牽引角28。一旦ECU22已經(jīng)計(jì)算出所需的轉(zhuǎn)向角，ECU22就發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)24調(diào)整到計(jì)算出的響應(yīng)30。

在另一個(gè)實(shí)施例中，顯示屏34可以包括選擇器和滑塊條圖像36D，并且拖車11的行進(jìn)方向可以通過沿滑塊條36D移動(dòng)選擇器來控制。轉(zhuǎn)向輸入26D被發(fā)送到ECU22。ECU22根據(jù)轉(zhuǎn)向輸入26D解釋出期望車輛動(dòng)作28是轉(zhuǎn)向請(qǐng)求。解釋轉(zhuǎn)向輸入26D以確定期望車輛動(dòng)作28可以包括根據(jù)該信號(hào)信息解釋出對(duì)應(yīng)于所請(qǐng)求的行進(jìn)方向的選擇器移動(dòng)的方向以及滑塊條上的選擇器移動(dòng)量，選擇器移動(dòng)量對(duì)應(yīng)于增加/減小的牽引角。期望車輛動(dòng)作28是拖車11沿特定方向和按照一定量的移動(dòng)。ECU22將該期望車輛動(dòng)作28解釋為沿期望方向移動(dòng)拖車11所需的牽引角。ECU基于輸入26D計(jì)算請(qǐng)求的牽引角28。ECU22然后計(jì)算所需的車輛響應(yīng)30，該車輛響應(yīng)是將拖車11移動(dòng)到期望的牽引角所需的轉(zhuǎn)向角。所需的轉(zhuǎn)向角30基于當(dāng)前轉(zhuǎn)向角、當(dāng)前牽引角（參見下面關(guān)于測(cè)量當(dāng)前牽引角的進(jìn)一步細(xì)節(jié)）和所請(qǐng)求的牽引角28。一旦ECU22已經(jīng)計(jì)算出所需要的轉(zhuǎn)向角，ECU22就發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)24調(diào)整到計(jì)算出的響應(yīng)30。

控制裝置16的顯示屏34可以包括制動(dòng)踏板圖像36。通過用戶輕擊/選擇圖像36，第一輸入26A被發(fā)送到ECU22。ECU22根據(jù)第一輸入26A解釋出期望車輛動(dòng)作28是制動(dòng)請(qǐng)求。解釋第一輸入26A信號(hào)以確定期望車輛動(dòng)作28可以包括根據(jù)信號(hào)信息解釋出所請(qǐng)求的制動(dòng)速率、所請(qǐng)求的制動(dòng)時(shí)間等。例如，第一輸入26A信號(hào)可以包括用戶輕擊和釋放圖像36A的信息。ECU22可以將該信息解釋為對(duì)制動(dòng)的短時(shí)間施加和釋放的請(qǐng)求。替代地，第一輸入26A信號(hào)可以包括用戶輕擊并保持圖像36A的信息。ECU22可以將該信息解釋為施加和保持制動(dòng)的請(qǐng)求。因此，ECU22解釋輸入信號(hào)26A以確定期望車輛動(dòng)作28，并且然后計(jì)算所需的車輛響應(yīng)30，例如部分制動(dòng)壓力施加，以及當(dāng)實(shí)現(xiàn)期望壓力時(shí)釋放。然后，ECU22發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令車輛制動(dòng)系統(tǒng)24執(zhí)行計(jì)算出的響應(yīng)30。

更詳細(xì)地，倒車系統(tǒng)14可以具有各種安全特征，包括緊急停止的ECU22控件。緊急停止圖像36E可以與制動(dòng)圖像36A分離。緊急停止輸入26E可以通過按壓緊急停止圖像36E來觸發(fā)。ECU22可以解釋出期望車輛動(dòng)作28和針對(duì)車輛10的（緊急）停止以及當(dāng)安全時(shí)將變速器置于停車模式中的所需的車輛響應(yīng)30。倒車系統(tǒng)打開/關(guān)閉開關(guān)42（未示出）可能需要特定的釋放（按壓圖像36F以點(diǎn)亮），以便ECU22通過倒車系統(tǒng)14將車輛10的控制轉(zhuǎn)移給用戶。為了安全起見，倒車系統(tǒng)14可以包括檢測(cè)用戶注意力和確認(rèn)用戶主動(dòng)控制車輛和拖車12的特征，例如屏幕34上的加速踏板36C必須被用戶周期性地輕擊以指示主動(dòng)控制所述系統(tǒng)14。如果用戶保持或不輕擊加速踏板36C太長(zhǎng)時(shí)間則發(fā)生逐漸停止。通過在屏幕上按壓制動(dòng)踏板，發(fā)生車輛逐漸減速以降低組件12的速度。系統(tǒng)12的速度可以被限制到安全步行速度（例如2.5kph），其也可以受到車輛報(bào)告的最小速度限制。其他安全措施可以包括超時(shí)檢測(cè)、冗余信息確認(rèn)（諸如，用解釋出的數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)以檢查不一致性），以及校驗(yàn)和計(jì)算和檢查。

倒車系統(tǒng)14可以使用車輛10上的（一個(gè)或多個(gè)）攝像機(jī)44來提供車輛10的環(huán)繞視圖。另外，ECU22可以使用攝像機(jī)44信息作為用于測(cè)量當(dāng)前牽引角40的一種方法。所測(cè)量的牽引角40由ECU22使用以基于所請(qǐng)求的牽引角28來確定期望的轉(zhuǎn)向角30，所請(qǐng)求的牽引角28根據(jù)用戶輸入26D計(jì)算。還可以在裝置16上以及針對(duì)用戶信息顯示當(dāng)前牽引角40。

車輛10的環(huán)繞視圖還可以被集成到移動(dòng)裝置16上的顯示器46。另外，環(huán)繞視圖圖像46上的物體48可以被突出顯示以警告駕駛員可能的碰撞。具體來說，如果用戶接近車輛10的前部，則車輛10可以按比期望速率快的速率旋轉(zhuǎn)。

環(huán)繞視圖功能為駕駛員呈現(xiàn)了一組動(dòng)態(tài)的合成視點(diǎn)，該合成視點(diǎn)提供在車輛10的緊鄰附近以及在中距離處的地面的無障礙視圖。視點(diǎn)是完全可配置的，并且對(duì)于停車和倒車操縱有用。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過使用連接在拖車11后部的另一攝像機(jī)50來提供擴(kuò)展的環(huán)繞視圖能力，以增加可見性。

圖3示出了用于移動(dòng)裝置116和倒車系統(tǒng)114的屏幕134的圖形外觀的另一個(gè)實(shí)施例。例如，一旦狀態(tài)欄52示出裝置116經(jīng)由ECU22連接到車輛10，則可以按下緊急停止136E。一旦這已經(jīng)完成并且紅色緊急停止136E點(diǎn)亮，則移動(dòng)裝置116控制車輛10。用戶必須按壓并保持制動(dòng)器136A以便換檔。為了轉(zhuǎn)向，用戶可以物理地使裝置116傾斜，但是利用移動(dòng)裝置16的屏幕134或甚至藍(lán)牙/無線連接的其他控制選項(xiàng)是可能的。

圖1和4-4A圖示了利用拖車倒車程序214的第二實(shí)施例。無線控制裝置216被無線連接以允許用戶向電子控制單元（ECU）22輸入指令以用于拖車倒車程序214。ECU22可以連接到各種車輛系統(tǒng)24，諸如動(dòng)力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等，以控制和引導(dǎo)車輛和拖車組件12的移動(dòng)。ECU22將指令發(fā)送到車輛系統(tǒng)24以基于用戶輸入將車輛和拖車組件12沿期望的倒車路徑18移動(dòng)到最終位置20。

無線控制裝置216可以是操縱桿組件，該操縱桿組件具有相對(duì)于操縱桿基座219移動(dòng)的操縱桿215和相對(duì)于操縱桿215旋轉(zhuǎn)的控制旋鈕221。操縱桿組件216還可以包括顯示屏234和安全控制按鈕242，如下面關(guān)于可以從車輛10的外部操作并且利用安全連接無線連接到ECU22的顯示屏進(jìn)一步詳細(xì)描述的。

因此，拖車倒車系統(tǒng)214給出在車輛外部時(shí)對(duì)車輛10的用戶控制。例如，用戶可以將車輛10的檔位例如從停車換檔到倒車并再次返回。無線控制裝置216允許用戶操縱車輛拖車12?？刂蒲b置216可以具有各種輸入選項(xiàng)用于控制車輛拖車12，所述輸入選項(xiàng)包括如下各項(xiàng)的控件和/或虛擬顯示：檔位選擇器（用于實(shí)現(xiàn)檔位之間的無線換檔）、加速踏板控件、制動(dòng)踏板控件、數(shù)字和/或模擬車速表、來自360環(huán)繞視圖系統(tǒng)的視頻流和/或突出顯示潛在警告區(qū)域的車輛圖形表示。緊急停止特征可以被實(shí)現(xiàn)為安全措施，并且當(dāng)無線控制216活動(dòng)時(shí)，緊急停止特征將使車輛10立即停止并且將車輛10換擋到停車。例如，可以釋放安全控制開關(guān)242來激活緊急停止特征?？梢允褂闷渌椒ê?或附加按鈕來提供緊急停止特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠確定用于實(shí)現(xiàn)特定操縱桿216設(shè)計(jì)的緊急停止特征的最佳布置。

ECU22從控制裝置216接收各種輸入226（圖5中所示）以利用倒車系統(tǒng)214控制車輛和拖車組件12。ECU22解釋各種輸入226，并且確定輸入226正在請(qǐng)求的期望車輛動(dòng)作28（圖5中所示）。基于車輛和拖車組件12的當(dāng)前狀態(tài)232和期望車輛動(dòng)作28，ECU22確定實(shí)現(xiàn)期望車輛動(dòng)作28所需要的所需的車輛響應(yīng)30（圖5中所示），并且發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令各種車輛系統(tǒng)24執(zhí)行計(jì)算出的車輛響應(yīng)30，如在下面的各種示例中所解釋的。倒車系統(tǒng)214可以合并各種輸入請(qǐng)求以通過安全無線連接從車輛10外部提供對(duì)車輛和拖車組件12的完全用戶控制。

一個(gè)示例輸入226A允許用戶施加車輛10的制動(dòng)。例如，在保持操縱桿215時(shí)，可能需要用戶按壓安全控制按鈕142。當(dāng)安全控制按鈕242被按下時(shí)，操縱桿215例如相對(duì)于操縱桿基座219朝向用戶236A的移動(dòng)可以被解釋為使車輛10制動(dòng)的期望輸入226A。也就是說，當(dāng)用戶朝向自己拉動(dòng)操縱桿215時(shí)，第一輸入226A被發(fā)送到ECU22。ECU22根據(jù)第一輸入226A解釋出期望車輛動(dòng)作28是制動(dòng)請(qǐng)求。解釋第一輸入226A信號(hào)以確定期望車輛動(dòng)作28可以包括根據(jù)信號(hào)信息解釋出所請(qǐng)求的制動(dòng)速率、所請(qǐng)求的制動(dòng)時(shí)間等。例如，第一輸入226A信號(hào)可以包括用戶拉動(dòng)和釋放操縱桿215的信息。ECU22可以將該信息解釋為對(duì)制動(dòng)器的短時(shí)間施加和釋放的請(qǐng)求。替代地，第一輸入226A信號(hào)可以包括用戶拉動(dòng)和保持操縱桿215的信息。ECU22可以將該信息解釋為施加和保持制動(dòng)的請(qǐng)求。因此，ECU22解釋輸入信號(hào)226A以確定期望車輛動(dòng)作28，并且然后計(jì)算所需的車輛響應(yīng)30，例如部分制動(dòng)壓力施加，以及在實(shí)現(xiàn)期望的壓力時(shí)釋放。然后，ECU22發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令車輛制動(dòng)系統(tǒng)24執(zhí)行計(jì)算出的響應(yīng)30。

另一示例輸入226B允許用戶將車輛10的檔位例如從停車換檔到倒車。顯示屏234可以包括檔位選擇器圖像236B。所示的圖像是典型的PRND位置選擇器，PRND位置選擇器示出車輛處于哪個(gè)檔位，在開始時(shí)車輛10處于停車位置。用戶可以通過使用檔位選擇器按鈕235B在圖像236B上向上/向下移動(dòng)位置選擇器來選擇圖像236B中的檔位選擇器并將其移動(dòng)到期望的檔位位置，例如倒車）。還可能需要用戶在移動(dòng)檔位選擇器時(shí)請(qǐng)求施加車輛制動(dòng)（如上所述），如在車輛10內(nèi)部換檔時(shí)典型的那樣。第二輸入226B被發(fā)送到ECU22。ECU22根據(jù)第二輸入226B解釋出期望車輛動(dòng)作28是換檔請(qǐng)求。解釋第二輸入226B信號(hào)以確定期望車輛動(dòng)作28包括根據(jù)信號(hào)信息解釋出已經(jīng)選擇了哪個(gè)檔位。ECU22解釋輸入信號(hào)226B以確定期望車輛動(dòng)作28，并且然后計(jì)算所需的車輛響應(yīng)30，例如換檔。然后，ECU22發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)24執(zhí)行計(jì)算出的響應(yīng)30，例如換擋到倒車。當(dāng)車輛10從停車位置換檔到倒車檔位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)空轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)將可能為車輛和拖車組件12提供足夠的動(dòng)力以開始按照步行速度移動(dòng)，從而允許用戶在倒車過程期間視需要與車輛和拖車組件12一起行走。ECU22用ACK或NACK（確認(rèn)或未確認(rèn)）來對(duì)輸入226B做出響應(yīng)，并且車輛10安全地?fù)Q檔，這允許前向和倒車控制以用于校正。

一旦倒車系統(tǒng)114正在運(yùn)行并且車輛10處于倒車中，ECU22就可以接收來自用戶的輸入，以通過操縱桿115的前向運(yùn)動(dòng)236C以及前述操縱桿115的制動(dòng)移動(dòng)236A來控制車輛和拖車組件12的速度。為了安全起見，由于用戶不在車輛10中，所以當(dāng)車輛和拖車組件12運(yùn)動(dòng)時(shí)，安全控制按鈕142必須保持按下。如果安全控制按鈕242被釋放，236E，則ECU22將停止車輛和拖車組件12并且將車輛10換擋為停車。ECU22從虛擬安全控制按鈕242接收輸入信號(hào)226E，并且解釋該信號(hào)以允許車輛和拖車組件12連續(xù)移動(dòng)。

然而，在一些情況下，諸如當(dāng)使車輛和拖車組件12上坡移動(dòng)時(shí)，可能期望車輛和拖車組件12加速。在這種情況下，用戶輸入可能需要改變以反映期望車輛動(dòng)作28。加速期望可以是將操縱桿215前向移動(dòng)236C并將其保持在前向位置。在所有請(qǐng)求加速的情況下，為了安全，所允許的最大車輛速度仍然將受到限制。

一旦倒車系統(tǒng)14正在運(yùn)行并且車輛處于倒車中，用戶也可以通過從控制裝置22向ECU22提供適當(dāng)?shù)妮斎?26D來控制拖車11的行進(jìn)方向。在一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)控制旋鈕221可以用于提供轉(zhuǎn)向輸入226D。解釋轉(zhuǎn)向輸入226D以確定期望車輛動(dòng)作28可以包括根據(jù)該信號(hào)信息解釋出旋鈕121被移動(dòng)的方向236D，該方向?qū)?yīng)于所請(qǐng)求的拖車11的行進(jìn)方向，以及解釋出旋鈕221被轉(zhuǎn)動(dòng)的量，即旋轉(zhuǎn)角度，其對(duì)應(yīng)于增大/減小牽引角度。期望車輛動(dòng)作28是拖車11沿特定方向和按一定量的移動(dòng)。ECU22將該期望車輛動(dòng)作28解釋為將拖車11沿期望方向移動(dòng)所需的牽引角。ECU22基于輸入226D計(jì)算所請(qǐng)求的牽引角28。ECU22然后計(jì)算所需的車輛響應(yīng)30，該響應(yīng)是將拖車11移動(dòng)到期望的牽引角所需的轉(zhuǎn)向角。所需的轉(zhuǎn)向角30基于當(dāng)前轉(zhuǎn)向角、當(dāng)前牽引角（參見下面關(guān)于測(cè)量當(dāng)前牽引角的進(jìn)一步細(xì)節(jié)）和所請(qǐng)求的牽引角28。一旦ECU22計(jì)算出所需的轉(zhuǎn)向角，ECU22就發(fā)送（一個(gè)或多個(gè)）適當(dāng)?shù)男盘?hào)以指令車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)24調(diào)整到計(jì)算出的響應(yīng)30。

更詳細(xì)地，倒車系統(tǒng)214可以具有各種安全特征，包括緊急停止的ECU22控制。當(dāng)安全控制開關(guān)242被釋放時(shí)，ECU22可以解釋出期望車輛動(dòng)作28和車輛10的（緊急）停止以及在安全時(shí)將變速器置于停車模式中所需的車輛響應(yīng)30。倒車系統(tǒng)打開/關(guān)閉開關(guān)242（未示出）可能需要特定的釋放1，以便ECU12通過倒車系統(tǒng)114將車輛10的控制轉(zhuǎn)移給用戶。組件12和系統(tǒng)214的速度可以被限制到安全行走速度（例如2.5kph），也可以受到車輛報(bào)告的最小速度的限制。其他安全措施可以包括超時(shí)檢測(cè)、冗余信息確認(rèn)（諸如，用解釋出的數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)以檢查不一致性），以及校驗(yàn)和計(jì)算和檢查。

參考圖1-4A，系統(tǒng)14、114、214必須具有ECU22，ECU22能夠諸如經(jīng)由RF、WiFi、藍(lán)牙或另一類型的無線連接無線地連接到移動(dòng)裝置16、116、216以及經(jīng)由一連接而連接到（一個(gè)或多個(gè)）車輛接口24，以用于換檔、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制。系統(tǒng)14、114、214還可具有環(huán)繞視圖攝像機(jī)系統(tǒng)44，其中聯(lián)接的圖像46、146、246向裝置16、116、216廣播以供查看。該系統(tǒng)14、114、214必須具有一能力無線裝置，該無線裝置具有控制方法，控制方法被實(shí)現(xiàn)用于換擋、轉(zhuǎn)向、速度限制、減速和緊急停止，如在上述實(shí)施例中那樣。其它圖像配置或控件36A-E、136A-E、236A-E和/或程序或應(yīng)用（app）可用于提供輸入26A-E、126A-E、226A-E。該系統(tǒng)14、114、214必須配備有用于測(cè)量拖車角度40并通過車輛連接向ECU22進(jìn)行輸出的方法。ECU22和裝置16、116、216之間的無線通信必須安全實(shí)現(xiàn)，以用于數(shù)據(jù)完整性和有效連接檢查。

針對(duì)裝置16、116、216的程序/應(yīng)用允許向ECU22進(jìn)行全輸入以控制車輛10?？梢园ㄓ|發(fā)安全開關(guān)42、142、242和/或控件36E、136E、236E以用于確認(rèn)用戶注意力以及維持利用裝置16、116、216對(duì)車輛10的控制。裝置16、116、216也提供給用戶用于車輛10的換擋、施加制動(dòng)、按壓緊急停止以便停車和停止控制并查看車輛10的環(huán)繞視圖。死人（dead man）觸發(fā)42、142、242需要來自用戶的持續(xù)交互，否則車輛停止。該功能還限制速度以便安全倒車。因此倒車系統(tǒng)14、114、214實(shí)時(shí)起作用，從而在輸入26A-E、126A-E、226A-E被ECU22接收和處理時(shí)執(zhí)行輸入26A-E、126A-E、226A-E中每一個(gè)。

倒車系統(tǒng)14、114、214可以使用車輛10上的（一個(gè)或多個(gè)）攝像機(jī)44來提供車輛10的環(huán)繞視圖。此外，作為一種方法，ECU22可以使用攝像機(jī)44的信息來測(cè)量當(dāng)前牽引角40。所測(cè)量的牽引角40由ECU22用于基于所請(qǐng)求的牽引角28來確定所期望的轉(zhuǎn)向角30，所請(qǐng)求的牽引角28根據(jù)用戶輸入26D、126D、226D計(jì)算出。當(dāng)前牽引角40也可以在屏幕34、134、234上以及針對(duì)用戶信息被顯示。

車輛10的環(huán)繞視圖也可以集成到屏幕34、134、234上的顯示46、146、246。另外，環(huán)繞視圖圖像46、146、246上的物體48可以被突出顯示，以向駕駛員警告可能的碰撞。具體來說，如果用戶接近車輛10的前部，則車輛10可以按照比期望速率更快的速率旋轉(zhuǎn)。

環(huán)繞視圖功能向駕駛員呈現(xiàn)一組動(dòng)態(tài)合成視點(diǎn)，該合成視點(diǎn)提供在車輛10的緊鄰附近以及在中距離處的地面的無障礙視圖。視點(diǎn)是完全可配置的，并且對(duì)于停車和倒車操縱有用。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過使用連接在拖車11后部的另一攝像機(jī)50來提供擴(kuò)展的環(huán)繞視圖能力，以增加可見性。

參見圖5，使用具有無線能力的控制裝置16、116、216控制車輛和拖車組件12的一種方法在60示出。拖車倒車系統(tǒng)14、114、214被發(fā)起，并且對(duì)車輛10的控制轉(zhuǎn)移到控制裝置16、116、216（步驟62）。ECU22從控制裝置16，116，226接收（一個(gè)或多個(gè)）輸入26，126，226以便利用倒車系統(tǒng)14、114、214來控制車輛和拖車組件12（步驟64）。ECU22解釋各個(gè)輸入26、126、226，并且確定輸入26、126、226所請(qǐng)求的期望車輛動(dòng)作28（步驟66），計(jì)算實(shí)現(xiàn)期望車輛動(dòng)作28所需的車輛響應(yīng)30（步驟68），以及指令各個(gè)車輛系統(tǒng)24執(zhí)行計(jì)算出的車輛響應(yīng)30（步驟70）。

利用本發(fā)明的拖車倒車系統(tǒng)14、114、214，由其移動(dòng)裝置16、116、216輔助的一個(gè)用戶可以按照直觀使用的方式使拖車倒車到所期望的最終位置，并且不需要其他人的幫助（不需要觀察員）。

雖然用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式已被詳細(xì)描述，本公開的真實(shí)范圍不應(yīng)被如此限制，因?yàn)槭煜け景l(fā)明所涉及的領(lǐng)域的人員將認(rèn)識(shí)到各種替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例用于在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實(shí)施本發(fā)明。