牵引车视频系统的制作方法

牵引车视频系统
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3.相关应用信息
4.本专利要求从2020年5月7日提交的第63/021,471号申请项目"smart trailer"中获得优先权，见附录。


背景技术：
技术领域
5.本文涉及牵引车视频系统
6.相关技术说明
7.牵引挂车是牵引车(或称为车头)和半挂车的组合。半挂车有时被称为牵引车、驾驶室、原动机、半牵引车、半货车或大货车，在此将其称为牵引车头。半挂车，在此称为挂车，具有包括车轮和底盘。牵引车头和挂车通过连接器连接，该连接器可以以手动操作连接或断开。
8.牵引车具有重型引擎为牵引载有货物的挂车提供动力。牵引车可分为两类：重型和中型军用和商用后轮驱动牵引车，用于牵引半挂车，以及超重型的，通常具有越野能力的军用和商用挂车，通常为6x6，包括压载牵引车。
9.牵引车通常有一个安装在底盘上的驾驶室。驾驶员通常从驾驶室驾驶牵引车，驾驶室通常具有一个或多个门、一个驾驶座、一个方向盘和其他用于驾驶的控制装置。本文所用的术语“驾驶室”是指这种结构，而不是指整个牵引车。
10.挂车被称为半挂车，因为它没有前轴。挂车的大部分重量由牵引车或称为台车的可拆卸前轴组件或另一辆牵引车后段支撑。挂车的另一部分重量由自身的车轮支撑(半支撑)，车轮只支撑挂车的后部。挂车通常作为一种货物运输工具安装在底盘上，如箱式、帘式、半自卸车、自动运输车、平板车、冷藏箱、低矮小车、牲畜箱、侧移车、可移动集装箱、罐式或鸥翼式等。挂车通常以货物运输工具的类型命名，如箱式挂车、帘式挂车等。
11.挂车通常用一种称为第五轮联轴器的链接装置连接到牵引车头上。第五轮联轴器可将挂车与前导挂车或台车连接起来。该联轴器由一个中枢销和一个称为第五轮的马蹄形联轴器组成，该中枢销通常是一条直径为2或3.5英寸于挂车前部底部伸出的垂直钢销。
12.第五轮联轴器是一个固定在挂车底盘上的宽连接板，带动挂车或台车，使挂车靠在该联轴器上并转动。
13.现代车辆，包括大多数牵引车，都有各种不同的计算机模块和其他电子设备，这些模块和设备通过控制器区域网(can)总线进行联网。牵引车通常使用can总线标准。can总线
通常是封闭的，因此不对外部连接开放。一般来说，牵引车和挂车之间的通信需求不大。
14.除了can总线，牵引车头还有一个通过线束分配的供电系统。这通常是12伏(v)。同样，挂车也有一个通过线束分配的供电系统，通常也是12v。
15.牵引车头通常通过sae j560七端子连接器向挂车提供电力。七根导线的功能(及其颜色)分别是地线(白色)、侧标灯和识别灯(黑色)、左转向灯和危险信号灯(黄色)、停车灯和防抱死装置(红色)、右转向灯和危险信号灯(绿色)、尾灯、后间隙灯和牌照灯(棕色)以及辅助灯、选装灯、车顶灯等。(蓝色)。
16.牵引车头通常在被称为螺旋弹簧线圈的盘绕电缆末端有一个插头。挂车通常有一个硬性固定在其底盘上的插座。j560插头有母插座，j560插座有公导线。当挂车与牵引车头断开或连接时，还需要多一个步骤来断开或连接牵引车头和挂车之间的线束连接器。
17.从牵引车头到挂车的电力输送必须高度可靠。牵引车头和挂车通常在恶劣的环境中运行。它们的设计是为了能承受非常高和非常低的温度，非常高和非常低的湿度，接触来自环境、负载和车辆的化学品，以及几十年和几十万英里的移动中的磨损。通过规范使用和避免行驶中的不利因素，牵引车头线束和挂车线束已被视为高度可靠，只用于提供电力，并禁止更改。
18.近年来，有不少为牵引挂车而开发的视频系统。这些牵引车视频系统通常带有一个显示视频的显示控制终端，还有若干安装在挂车上的摄像头，视频将被传送到显示屏上。在显示屏和摄像头之间通常有一个控制器，控制器从摄像头接收视频，处理视频，并将处理后的视频提供给显示控制终端。显示控制终端具有用户界面，使得用户能够从各方面来控制视频的显示，比如摄像头的选择和缩放。
19.牵引车视频系统通常需要一个专用线束来为摄像头供电和控制摄像头，并将视频从摄像头发送到显示控制终端，线束通常包括安装在牵引车头上的线束组件和安装在挂车上的线束组件，以及连接两者的连接器等。
20.为避免违规和责任风险，该视频系统能够独立运作。摄像头通常装在单独的外壳中，独立安装在挂车外面，不需要连接到牵引车头的can总线。摄像头可能采用直接供电、太阳能供电或者电池供电，摄像头与显示控制终端通常以无线方式进行通信。
21.一般的牵引车视频系统存在很多问题，安装一个视频系统线束可能需要几个小时，线束容易出现连接错误，安装需要大量人力成本。此外，摄像头的安装通常对挂车进行不少的改造，需要到处打孔，对挂车底盘、车身本身的机械结构，或者对线束的绝缘性带来危害。
22.对牵引车的物理改动会导致保修失效，提高法规遵从风险，并导致相当大的维护和维修负担。由于摄像头安装在挂车上，并从挂车上延伸出来，在行驶过程当中很可能被刮伤甚至造成损坏，特别是因为驾驶员可能不习惯有物体从挂车上延伸出来，除非牵引车头和挂车为同一方所有，否则很难或不可能获得安装这种系统的许可，而且当出现问题时，可能很难划分责任。
附图说明
23.图1是视频系统安装在牵引车头和附箱挂车上的后透视图。
24.图2是视频系统的框图。
25.图3是安装在牵引车头上的视频系统显示屏的局部透视图。
26.图4是尾灯摄像单元的等距透视图。
27.图5是尾灯摄像单元的剖面侧视图。
28.图6是另一种尾灯摄像单元的等距透视图。
29.图7是侧灯摄像单元的等距透视图。
30.图8是双摄像头侧灯摄像单元的透视图。
31.图9是视频系统安装在牵引车头和附箱挂车上的视场俯视图。
32.图10是一种计算设备的框图。
33.在整个描述中，出现在图中的物体标有三位数代号，其中最重要的数字是产品型号，其余两种数字是代表该类部件的数字。未标记的物体可被视为具有与先前描述的物体有相同特征和功能和相同的数字编号。
具体实施方式
34.该牵引车头和挂车的视频系统利用牵引车头和挂车的线束将视频数据从一个或多个安装在挂车上的摄像头传送到牵引车头的显示终端。摄像头可与一般车灯结合并隐蔽地安装在挂车上。摄像头可以与各种挂车灯的外形尺寸融合，因此与一般车灯无法区分，并且容易在现场更换或重新加装。该视频系统利用挂车和牵引车头的线束作为宽带数字网络来传输数据和视频。因此，可以从牵引车头上观看视频，而不会改变或损坏牵引车或挂车的线路。
35.该视频系统不需要专门的线束来控制摄像头、为摄像头供电和/或将数据从摄像头发送到牵引车头。视频系统也不会因为安装摄像机而对挂车进行改造。该视频系统能使挂车变得智能化，并能向驾驶员和车主提供操作数据，通过提供盲点监测和倒车摄像头来提高驾驶安全性。该视频系统更可以加装到目前现有的牵引车头和挂车上，其安装难度就如更换尾灯或侧灯一样容易。
36.该视频系统的安装操作十分简易，不需要复杂的安装程序，也不需要离开道路太久时间，因它只需要将常规挂车尾灯换成带摄像头尾灯，将显示控制终端放置在驾驶室内，并插入点烟器插座即可。该视频系统可以为司机和车主带来切实的益处，因为它比其他系统更实惠，且容易安装，获得更大的视野(fov)和显示视图，并能避免更多的碰撞。
37.根据参考图1所示，其显示了安装在牵引车头20和连接的箱式挂车10中的视频系统后透视图。(因视频系统分布在整个牵引车头20和挂车10中，所以没有其参考编号)。挂车10包括了装在底盘12上的货物容器11。货物容器11是可拆卸的或可以永久地连接在底盘12上。货柜11可以是货物主体、挂车或运输集装箱。牵引车头20里附带连接到底盘上的驾驶室21(未示出)。
38.根据参考图1所示，该视频系统包括了安装在挂车10周围的众多车灯摄像头：尾灯摄像头400a、400b和侧灯摄像头700a、700b、800a、800b。挂车10还具有不带摄像头的常规刹车灯15a、15b。挂车的后部带有车牌16，其上方安装有车牌框摄像头600a。尾灯摄像头400a、400b；刹车灯15a、15b；车牌摄像头600a可以安装在底盘12的后端。侧灯摄像头700a、700b、800a、800b可以安装在货箱11上。本例中的挂车10具有相应的安装支架(现在所示)，摄像头400a、400b、600a、700a、700b、800a、800b和刹车灯15a、15b附加在这些支架上。额外的摄像
头也可以安装在挂车10上，例如安装在挂车10的隐藏侧。驾驶室21也可以安装侧灯摄像头700c和/或800c。驾驶室21可以在隐藏侧匹配相应的车灯摄像头。
39.另一种使用方法是，把摄像头400b用于刹车灯15b的位置；此时400a、400b的位置为常规刹车灯；且15a也为刹车灯。因为驾驶位在左侧，且15b处的右侧后方是距离驾驶员的远视野位置，所以15b处的摄像头尾灯能给驾驶员提供更广的视野。
40.除了牵引挂车外，该视频系统还适用于其他类型车辆，可为被拖曳车和/或拖曳车提供车辆周围情况的视频。该视频系统也可用于非拖挂车类型的车辆，如运货车、翻斗车和垃圾车。皮卡、公共汽车、火车和汽车等类型的车辆也同样适用。
41.根据参考图2所示，该图呈现了整个视频系统的框图。该视频系统带有一个显示终端200和一个摄像头车灯100。显示终端200和摄像头车灯100通过牵引挂车线束23和挂车线束13连接，视频系统通过这两条来自车体的线束供电运行。图2显示了只有一个摄像头车灯100的运行方式，但根据图1所示，其实视频系统可以有多个这样的摄像头车灯。通过摄像头提供的各角度视图，显示终端200则可以帮助驾驶员避免碰撞、危害和其他危险情况的发生。通过该视频系统、摄像头和常规后视镜，可以为驾驶员提供车辆侧方及后方的优越视界。
42.牵引车头的线束23可以为电线和/或线环的阵列，稳定的将电源分配到给整个牵引车头20和挂车10。牵引车头20到挂车10的电源为12伏，电流在0.48和2.1安培之间。线束23带有电源接头，例如sae j560，电源接头位于牵引车头后部的驾驶室后面。
43.挂车线束13用于为挂车10正常所需的电源灯和其它部件供电，电压在0.48和2.1安培之间的12伏。挂车线束13将牵引车头线束23的电供给挂车10的侧边灯、尾灯或其他灯，线束13带有一个电源接头14，该电源接头用于将线束13以可拆卸地方式连接到侧灯和尾灯的连接头150。线束13在牵引车头前部也有电源接头，如sae j560，用于将挂车线束13连接到牵引车头线束23。
44.视频系统通过使用plc技术，通过线束13、23将视频数据从摄像头车灯100发送到显示终端200，该线束13、23也同时用于牵引车头内的直流电源传输分配。因此，视频系统使用线束13、23作为数据总线，并可以使用诸如sae j1939和j1 1992-控制区域网络(can)、sae j2497-电力线通信(plc)和sae j1208/1587等通讯协议。
45.显示终端200安装在驾驶室21内，并与牵引车头线束23连接。显示终端200包括一个外壳220，该外壳内安装有控制器230、plc接口240和电源接头250。控制器230、plc接口240和电源接头250与它们各自的电气互连一起构成一个电气子系统。
46.显示终端200包括一个用户界面设备210。用户界面设备210可以是平板触摸屏，并且向驾驶员和/或其他用户提供视觉信息和视频，并接收用户的输入操作。用户界面设备210可以包括软按钮(例如，触摸屏)和按键按钮。用户界面设备210能够允许用户打开电源、激活和监视摄像头100。可能有多个用户界面设备。用户界面设备210可以安装在外壳220中、安装在其他地方或是未安装的平板电脑，可以是ipad、移动电话或汽车导航系统。
47.plc接口240是一个分割器，它将来自连接头250的电源和数据245分别分割成与用户界面设备210和控制器230的电源连接241和243；以及与控制器230的数据连接234。plc接口240可以包括一个解调器，将从摄像头车灯100发送的信号通过挂车线束13，再通过牵引车头线束23解调成数据。plc接口240可以包括协议或调制连接单元，该协议或调制连接单
元应具有电路系统、硬件和/或软件，用于与其他plc接口进行通信初始化。该plc接口240可能是来自高通的ar7420，该ar7420是一种mac/phy收发器，旨在将电力线网络桥接到以太网802.3。因此，用户界面设备210和控制器230可以使用以太网与plc接口240通信。也就是说，plc接口240是连接用户界面设备210和控制器230的虚拟以太网。虽然图2仅显示了plc接口240为用户界面设备210和控制器230供电，但用户界面设备210和/或控制器230也可以从连接器250或独立电源线获取替代电源。如图所示，plc接口240、用户界面设备210和控制器230具有相应的数据连接。它们之间的特定数据流遵循各种路径，包括直接或间接。
48.电源接头250以可拆卸形式与牵引车头线束23中的电源接头24配接。连接头250可以是ansi/sae j563连接器，而接头24可以是点烟器插座。连接器250可以集成到外壳220或导线上，并与plc接口240电连接。
49.控制器230是一个程序化的计算设备，来控制和连接用户界面设备210和plc接口240。控制器230可以是包含用于存储各种数据的存储器(未示出)。显示终端设备200还可以包括与控制器230连接的网络接口，以支持互联网连接、视频传输、网页浏览和远程控制。网络接口可能是蜂窝调制解调器。控制器230可以支持拼接图片或拼接多个视频流，如位于挂车10周围的所有摄像头视频流。
50.控制器230能根据摄像头的视频数据，使用人工智能(ai)来检测对驾驶员和/或牵引车的危险。控制器230可以接收诸如刹车使用情况之类的其他数据，并生成制动结合控制。控制器230可以发送警报(比如：通过用户界面设备210显示和/或音频输出)，用于通知驾驶员危险和/或避免碰撞。ai可以识别潜在的碰撞，并及时发送警告，以便提醒驾驶员避免碰撞或自动避免碰撞。
51.摄像头车灯100安装在挂车10上并连接到挂车线束13。摄像头车灯100包括一个杯状的外壳120，壳内有一个孔洞，里面安装了一个摄像头130、plc接口140、电源连接头150和常规灯泡110。灯泡110、摄像头130、plc接口140、连接器150与各自的电气互连构成一个电气子系统。
52.摄像头130可以安装到壳体120内部的一个或多个表面或组件上。摄像头130具有视场(fov)。摄像头130将会生成数字视频流。该视频可以是高分辨率和/或高帧率的。从摄像头的图像传感器(未示出)的点来看，fov视角可能是锥体形状，其角度在10至120度之间，范围为50至1000英尺。摄像头可以感应可见光，也可以调到其他光谱，如红外或紫外波段。
53.摄像头130通过电源连接线143连接并从plc接口140获得电源。通过与壳体120中的灯110集成，摄像头130是极具隐蔽性的，因为摄像头130看起来似乎是挂车10上的一个常规车灯。摄像头130可以产生视频和静态图像，这些图像作为数据通过数据连接134发送到plc接口140。摄像头130可以包括用于接收音频的麦克风，接收摄像头130会将其作为数据发送。摄像头有非常小的体积足以安装于外壳120中，从而使灯光亮度和颜色能满足监管要求(如交通部门)，同时也防止来自灯泡110的光干扰摄像头130拍摄有效图像。摄像头130可以具有集成的控制器和通信接口，例如以太网接口，并通过以太网与plc接口140通信。
54.摄像头车灯100可以拥有多个摄像头，但图2在此仅展示带一个摄像头的形式。其他的摄像头可以与摄像头130相同。摄像头可以共享电源接头143并带有单独的数据连接134。来自摄像头的数据可以在摄像头车灯100内多路传输，或者每个摄像头可以单独向显示终端设备200进行数据传输(例如，各摄像头的视频流)。
55.plc接口140与plc接口240相同或类似，并在摄像头车灯100内提供类似的功能。在相机头车灯100中，plc接口140将来自摄像头130的数据叠加在挂车线束13的电源里，并给摄像头130供电。plc接口140可以包括调制器，以通过将来自摄像头130的数据加到调制的载波信号上，将数据从摄像头130传输到挂车线束13中。plc接口140还可以包括发射器，用于将带有视频数据的调制载波信号传输到电源接头150，以便传输到挂车线束13的电源线上。调制器可以使用正交频分多路复用(ofdm)，以确保来自多个摄像头的数据可以在线束13和23的同一电源线上传送。plc接口140通过电源和数据连接线145连接到连接器150。
56.plc接口140给摄像头130供电，摄像头130也可以从连接器150获取替代电源。plc接口140也可以给灯泡110供电，例如在另一摄像头100的版本中，灯泡110是数字控制的。
57.连接器150可以集成到壳体120中，或者通过连接线连接到壳体120。把连接器150和连接器14连接起来通电。连接器14将连接器150与挂车线束13中的电源进行电气连接。连接器150和14可以是带有正极电压(例如+12伏)、负极电压(例如0伏)和地线的三芯插头。连接器150可以是公头，连接器14可以是母头。
58.灯泡110安装在壳体120中，并通过电源151与连接器150连接。灯泡110可以是一个或多个光源，在牵引车头20的控制下，作为挂车10的下列照明车灯之一：侧标灯、识别灯、左转弯信号灯、危险信号灯、刹车灯、防抱死指示灯、右转弯信号灯、尾灯、后部清障标志灯、车牌照明灯、辅助照明或辅助信号灯。灯泡110通过摄像头100的电气子系统来获得电源，供上电时发亮。普遍的使用情况下，一些车灯会始终保持亮着(例如，侧标灯)，而另一些灯仅间歇性地亮着(例如，信号灯)。如果一盏灯既作为指示灯又作为标记灯(例如，刹车灯，其作为标记灯时始终亮着，但会变得更亮以指示制动)，则可认为该灯始终亮着。灯泡110可能是彩色的或白色的，带或不带滤色片，以提供与车灯指定功能相应的颜色。
59.一般来说挂车车灯颜色是有规定的。除部分地区例外，朝向后方的车灯必须是红光，朝向侧方的车灯和所有转向灯必须是琥珀色的光，而朝向前方的车灯必须发出白光或为可选择的黄光。即尾灯、停车灯、刹车灯、后侧标灯、后清除灯、后识别灯、危险指示灯；前侧标记灯、中间侧标记灯为琥珀色；后转向灯为红色或琥珀色；车牌照明、后上方车体标识灯为白色。有些车灯可以在牵引车头的控制下，通过打开和关闭车灯的电源来闪烁。例如，灯管可以是白炽灯、荧光灯或发光二极管(led)。安装时即可见灯形状为椭圆形、圆形或其他形状，不过表面积或光输出应该有规定。
60.由于摄像头车灯100由挂车10中的车灯电源线供电，所以如果是始终亮着的车灯类型，则要确保摄像头使用同一电源。如果灯管类型是间歇性点亮的，那么也只能间歇性地给摄像头车灯100供电，除非摄像头100有其他电源(例如，太阳能板)。但是，使用其他电源可能会影响摄像头车灯100的隐蔽性和/或阻碍安装的便利性，从而削弱视频系统的优点。
61.摄像头车灯100可能包括安装在壳体120中的可充电电池(未示出)，该电池可为摄像头130供电，但不为灯泡110供电。该电池还可以给plc接口140供电，使plc接口在没有直流电流(即0v)流动时也能向挂车10传输数据。来自挂车10的电源也可以给摄像头车灯100的电池充电。该电池可以为锂离子可充电电池。
62.电源管理模块(未示出)可监测来自挂车10的功率水平和电池的电压水平，以管理电池充电。每当电源管理模块主动从挂车10接收电时，电池可以接收到充电电流。
63.摄像头车灯可包括蜂窝调制解调器，用于将数据(例如来自摄像头的图像)传输到
远程服务器。
64.每个摄像头、摄像头车灯和挂车的识别码都是有用的。因此，摄像头130、摄像头车灯100和/或挂车10应具有存储在其内部或与之相关联的唯一识别码。摄像头130和/或摄像头车灯100可以存储识别码，该识别码单独或与来自挂车10中的其他摄像头或摄像头车灯识别码一起作为挂车10的唯一识别码。该唯一识别码可以是互联网协议(ip)地址和/或mac地址。唯一识别码可以存储在plc接口140中。通过唯一识别码，可以对摄像头和摄像头车灯进行选择性控制，这在挂车具有多个摄像头车灯并且摄像头车灯具有多个摄像头时是有非常有用的。在某些情况下，plc接口是mac/phy收发器，并且摄像头为系统存储其自身的唯一识别码。
65.随着挂车10与牵引车头20连接，则可获得挂车10的唯一识别码。该唯一识别码显示了哪个挂车已经连接到牵引车头20，并可以有效地确保牵引车头20已经连接到正确的挂车，反之亦然。挂车识别信息可以由显示终端设备200提供给驾驶员、其他人、或牵引车头20中的自动系统或牵引车头20外部的自动系统(如：车队运营中心)。
66.根据参考图3所示，图中显示了驾驶室21的内部300的局部透视图。驾驶室21具有方向盘310、转向信号杆330、驾驶员座椅320和其它典型组件。各种标志灯和信号灯可以由驾驶员从驾驶室21控制。驾驶员对转向信号杆330的操作可使牵引车头向连接器250中的导线供电，让挂车10中的转向信号灯亮起。
67.驾驶室21中展示了安装好的用户界面设备210位置，以便在启用牵引挂车(例如，驾驶时)和用户界面设备210(例如，触摸屏幕)期间，用户界面设备210对驾驶员保持视觉可见和操作的稳定性。用户界面设备210的线材245于连接器250处终止，所示的连接器250部分插入到点烟器插座24中。用户界面设备210具有一个外壳，该外壳可以是显示终端设备200的外壳220，也容纳plc接口240和互连。
68.根据参考图4所示，图中展示了尾灯摄像头400的等距透视图，其可以是具有相同元件的摄像头车灯100。(为了便于参考，图4中的元件在400中分配了参考号，其十位和个位数与图2中的相应元件相同)。尾灯摄像头400是一个圆形的尾标灯，摄像头(未示出)隐蔽地和车灯集成在一起。
69.外壳420可以为4英寸或6英寸的圆形截面。外壳420可以由一个或多个固体的、不透明的、白色的聚碳酸酯部件形成。所述外壳420有一个安装支架在外部(未示出)，该安装支架可以由金属或聚碳酸酯形成，并适配于挂车10上的插座或安装支架。外壳420内部安装了灯泡、摄像头和plc接口。内部安装是可以抗振动的。
70.附在外壳420前部的是一个灯罩460。灯罩460是可随时拆卸的，以方便维修里面的摄像头400。灯罩460是防水密封到底壳420上的。灯罩有透明部分461和半透明部分462，半透明部分462是红色或透明的。在另一种情况是，灯光是红色led，透镜是红色半透明透镜。半透明部分462是红色，以滤除来自摄像头车灯(未示出)的白光，或者如果来自灯的光是红色的则是透明的(例如，红色led)。透明部分461可以是或包括广角或鱼眼的透镜，透明部分461可以具有光学质量，或者可以是光学惰性的，并且可以提供保护以防止摄像头130受损。该相机可以具有位于透明部分461下方的透镜。
71.透明部分461明显小于半透明部分462。透明部分461和半透明部分462都具有各自的表面积。透明部分461的表面积小于半透明部分462表面积的百分之十。镜头/灯盖462可
以是直径为4英寸的圆形镜头，摄像头盖461可能是直径为3/4英寸的圆形罩。在其他情况下摄像头盖应该是小的。
72.根据参考图5所示，图中显示了尾灯摄像头400的切面侧视图。盖子460应该具有光滑的外表面460a和内表面460b，内表面460b可具有引导和分散光线的凸起锯齿状元件的图案。可能是菲涅耳透镜。
73.摄像头430的定位使得其图像传感器435定位在透明部分461的后面，以提供从底壳420向外的视野。透明部分461可以是盖子460中的透明点。透明部分461可以突出在前表面460a的上方、与前表面460a齐平或在前表面460a的下方。
74.透明部分461和图像传感器435可以垂直定位，并且相对于半透明部分462、外侧表面460a、内侧表面460b和(可选)凸起的锯齿状元件图案具有各自的表面积，使得由传感器获得的图像或视频被从灯410输出的光屏蔽。摄像头或传感器435可以伸出外表面460a以避免光污染。摄像头或传感器可以伸出1/8至1/2英寸。在其他情况下，摄像头或传感器可能被彩色塑料圈围绕以避免光污染。当摄像头车灯400输出的光的流明和颜色符合法规要求(例如，运输部门)时，可防止来自灯泡410的光在垂直位置和区域干扰图像传感器435拍摄有效图像。摄像头430可以在图像传感器435上方和透明部分461下方带有物理过滤器、光管过滤器或薄膜(未示出)，该过滤器过滤掉来自灯泡410的干扰或任何阻止图像传感器435拍摄有效图像的颜色或流明。摄像头430可能具有模拟或数字图像处理滤波器，该滤波器过滤掉由传感器435拍摄的来自灯泡410的颜色或流明，以使其颜色或亮度不干扰或禁止图像传感器435拍摄有效图像。摄像头车灯400可以使用垂直位置、表面积和/或过滤器的组合方式，来确保尽管灯泡410亮着，仍然可以从图像传感器435拍摄有效图像并发送到plc接口140。
75.根据参考图6所示，图中展示了另一种摄像头尾灯600的等距透视图，它可以是具有相同元件的摄像头100。(为了便于参考，图6中的元件在600里给出了参考编号，其十位和个位数与图2和图4中的相应元件相同)。摄像头车灯700与摄像头车灯400相同，只是连接器650在从外壳620延伸的线材651上，而摄像头车灯400具有连接到底壳420的连接器450。摄像头车灯600可被改装为车牌框灯，给车牌提供向下的照明，并提供摄像头的外视场。
76.根据图7所示，图中显示了侧光摄像头车灯700的等距透视图，该侧光摄像头车灯700可以是具有相同元件的摄像头车灯100。(为了便于参考，图7的元件在700里给出了参考编号，其十位和个位数与图2和图4中的相应元件相同)。外壳420上的安装支架(未示出)可能具有对这种挂车灯来说典型的普通外形因素。摄像头车灯700a、700b、700c(图1)可以与摄像头车灯700相同。灯罩720具有椭圆形的横截面，6 1/2英寸宽
×
2 1/4英寸高
×
2 3/4英寸深。盖子760是椭圆形的。为了发出黄色或琥珀色的光，盖子760被着色为琥珀色或黄色，以改变灯管发出的白光，或滤除彩色灯管发出的彩光。灯罩720具有凸形的中央部分763。透明部分761位于凸出的中央部分763上，并且从中心偏移以提供方向性的视野。该视场可以是摄像头车灯位置的前方，例如沿着挂车的侧面或驾驶员的盲点。
77.摄像头车灯700具有延伸穿过外壳760的电源线751，该电源线止于地线连接头750a和未连接端750b。这种布置适合于没有引线和连接器的挂车位置。灯罩的尺寸可以是6英寸的椭圆形(6英寸是指横跨椭圆形的较长长度)，摄像头可以是3/4英寸或更小直径的圆形，如摄像头车头400里的一样。
78.摄像头车灯700可以结合透明部分761和摄像头图像传感器的垂直位置和表面积，
以及摄像头车灯400中所解释的滤波器，来确保在灯泡410被点亮的情况下获取来自图像传感器的有用图像。
79.根据参考图8所示，图中显示了双摄像头侧光摄像头车灯800的透视图，该摄像头车灯可以是具有相同元件的摄像头车灯100。(为了便于参考，图8的元件在800中的给出了参考编号，其十位和个位与图2和图4中的相应元件相同)。侧光摄像头车灯800与侧光摄像头车灯700相同，只是侧光摄像头车灯800有两个摄像头。与侧光摄像头车灯700一样，侧光摄像头车灯800的盖子820具有凸起的中央部分863。在凸形中央部分863中有两个盖子861a、861b，并且从中心偏移以提供相反的视场。在盖子内部，两个摄像头安装在各自的盖子831a、831b后面，与单个摄像头一样带有电源和数据连接线。双摄像头可以为独立的，也可以集成在一起，与plc接口有一个或两个连接。
80.使用两个摄像头可以将视场增加到单台摄像头的大约两倍。在侧光摄像头车灯800中，一个摄像头具有向前的视场，另一摄像头具有向后的视场。因此，视场可以对挂车10的侧面和紧邻挂车10的场景进行成像，例如挂车10的侧边，挂车10的前端和超出挂车10的后端之外的位置。摄像头的视场可以重叠。来自两个摄像头的图像可以由侧光摄像头车灯800拼接在一起和/或分别传输。
81.根据参考图9所示，图中显示了摄像头的俯视图及其各自的视场：后车灯摄像头400a
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fov1，后车灯摄像头400b
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fov2，双侧灯摄像头800d
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fov3和fov5，双侧灯摄像头800b
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fov4和fov6，以及车牌框摄像头700
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fov12。如果fov3和fov5没有重叠，则至少在800d的向外方向上可以重叠，以消除其盲区。fov4和fov6也可以至少在向外的方向上为800b重叠，以消除其盲区，如果它们不重叠的话。这些视场的图像可以单独或组合显示在驾驶室21中的用户界面设备210上。用户界面设备210可以显示给用户，并接受用户输入，允许用户选择显示哪一个视场。显示终端设备200可以将一个或多个视场拼接在一起，并可以基于拼接的视场集合提供鸟瞰图。显示终端设备200可以自动显示来自摄像头的某些视场或图像，例如当牵引车头20在倒车时的后视图。
82.除了摄像头之外，还可以在摄像装置中安装其他数据生成装置，例如近距离传感器(用于探测人和物体、车道变更辅助)、气味探测器(用于探测冒烟的轮胎或刹车)、红外/热传感器(用于成像或物体探测)、全球定位卫星(gps)跟踪器、开门探测传感器、探测油罐车或货物集装箱内部温度的湿或干温度传感器。其他可包括在摄像装置中的传感器有毫米雷达传感器和/或超声传感器。
83.根据参考图10所示，图中显示了计算设备1000的框图。计算设备1000代表视频系统的各种控制器。因此，计算设备1000可以是摄像头车灯100、摄像头130、显示终端设备200、plc接口140、240、用户界面设备210或控制器230的一部分。计算设备1000包括用于提供本文所述的相应功能和特征的软件和/或硬件。这些计算设备能运行操作系统，包括linux、microsoft windows和apple操作系统的变体。该技术可以用包含在计算设备中的或以其他方式耦合或连接到计算设备的存储设备中的机器可读存储介质来实现。
84.计算设备1000可以包括逻辑阵列、存储器、模拟电路、数字电路、软件、固件和处理器中的一个或多个。计算装置1000的硬件和固件组件可以包括各种专用的元件、电路、软件和接口，用于提供本文所述的功能和特性。例如，装置1000可以执行本文所述的用于牵引挂车的视频系统、其软件或其操作方法的控制和处理。这包括将视频数据转换为plc视频数
据；反之亦然。
85.计算设备1000具有与内存卡1010、存储卡1014、网络接口1016和i/o接口1018结合的处理器1010。内存卡1010可以是或包括一个或多个微处理器、现场可编程门阵列(fpga)、特定应用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)和可编程逻辑阵列(pla)。内存卡1010可能是或包括ram、rom、dram、sram和mram类型，并可以包括固件，例如静态数据或固定指令、bios、系统功能、配置数据以及在计算设备1000和处理器1010的操作期间使用的其他例程。内存卡1010还为与应用相关的数据和指令以及由处理器1010处理的数据提供存储区域，例如与本文中的avi系统或方法的控制和处理相关的数据和指令。如本文所使用的术语“内存卡”对应于内存卡1010，并且明确排除诸如信号或波形之类的瞬态介质。
86.存储卡1014在计算装置1000中提供数据或指令的非易失性、大容量或长期存储，例如与牵引挂车视频系统的控制和处理相关的数据和指令、其软件或本文所述的操作方法。存储卡1014可以采取磁盘或固态磁盘、磁带、cd、dvd或其它合理的高容量可寻址或串行存储介质的形式。可以给计算设备1000提供或使用多个存储设备。其中一些存储设备可以是外部设备，例如网络存储或基于云存储。如本文所使用的，术语"存储"和"存储介质"对应于存储514，并明确排除诸如信号或波形的过渡性介质。如涉及固态存储器设备的内存卡1010和存储卡1014可以是单个设备。内存卡1010和/或存储卡1014可以包括执行与控制和处理牵引车视频系统相关的数据和指令的操作系统、其软件或本文所述的操作方法。
87.网络接口1016包括与网络如网络的接口，该网络可用于通信网络数据包、网络消息、电话、传真、信号、流、阵列以及与用于牵引挂车的视频系统的控制和处理相关联的数据和指令，网络接口1016可以是有线的和/或无线的。网络接口1016可能是或包括了以太网功能。网络接口1016可以是plc视频数据的发送器或接收器。
88.i/o接口1018将处理器1010连接到外部设备(未示出)，例如显示器、视频和静止摄像机、麦克风、用户输入设备(例如，触摸屏、鼠标、键盘等)。i/o接口1018的接口可以支持usb、蓝牙和其他外设连接技术。i/o接口1018包括外设，例如显示器和用户输入设备，用于用户访问与牵引挂车视频系统的控制和处理相关的数据和指令，其软件或其操作方法如本文所述。
89.存储器1014是非易失性机器可读存储介质，其包括计算机可读介质，所述计算机可读介质包括磁存储介质、光存储介质和固态存储介质。应当理解的是，该软件可以安装在本文所述的牵引车视频系统、其软件或其操作方法中，并与之一起销售，和/或本文所述的牵引车视频系统、其软件或其操作方法的其他公开内容或组件一起销售。另外，软件可以被获取并加载到与本文所述的牵引车视频系统、其软件或其操作方法相关联的数据和指令中，包括通过光盘介质或从任何方式的网络或分发系统中获取软件，包括从软件创建者拥有的服务器或软件创建者不拥有但使用的服务器中获取软件。该软件可以存储在服务器上，以便通过局域网和/或广域网在本地分发，和/或通过广域网和/或互联网分发到另一位置。
90.结束语
91.在本文整个描述中，所示的实施例和示例都应被视为示例，而不是对所公开或要求保护的装置和步骤的限制。尽管本文中呈现了许多示例涉及方法行为或系统元素的特定组合，但需理解为，这些方式和所有元素可以以其他方式组合以实现相同的目标。关于流程
图，可以采取用附加的，和更少的步骤，并可以组合或进一步细化所示的步骤以实现本文所描述的方法。仅结合一个实施例讨论的行为、要素和特征不旨在排除在其他实施例中的类似作用。
92.本文所使用的"多个"指两个或多个。本文所使用的"一组"物品可包括一个或多个此类物品。本文所使用的，无论是在书面描述中还是在声明中的术语"构成"、"包括"、"携带"、"具有"、"含有"、"涉及"等均应理解为开放式的，即指包括但不限于。只有"由"和"基本上由"分别组成的过渡短语，对于声明来说是封闭或半封闭的过渡短语。在声明书中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等序数术语来修改声明本身并不意味着一个声明要素相对于另一个声明要素有任何优先权、优先级别或顺序，也不意味着执行方法方式的时间顺序，仅用作标签以区分具有特定名称的一个声明与具有相同名称的另一个声明(但对于序数词的使用)，从而区分声明元素。如本文所使用的，"和/或"意味着所列项目是备选方案，但备选方案也包括所列项目的任意组合。