用于估测从拖车车轴到拖车扣环的距离的方法和装置制造方法

用于估测从拖车车轴到拖车扣环的距离的方法和装置制造方法
【专利摘要】一种系统，包括配置成接收拖车图像的处理器。该处理器还配置成在拖车图像中识别出车轴以及在拖车图像中识别出扣环端。另外，该处理器配置成接收轮胎图像，该轮胎图像包括提供在轮胎上的车轮直径。该处理器另外配置成从轮胎图像获得车轮直径。该处理器还配置成在第一个图像中识别出具有与车轮直径对应的识别出的直径的车轮。另外，该处理器配置成利用该识别出的直径计算从车轴到扣环端的距离。
【专利说明】用于估测从拖车车轴到拖车扣环的距离的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明的说明性实施例总体涉及用于估测从拖车车轴到拖车扣环的距离的方法和装置。
【背景技术】
[0002]无论是在移动、运送物品还是在运送休闲车时，人们通常将拖车钩在车辆的拖车栓钩上。这些拖车的形状和尺寸各异，并且在重量和处理能力方面不同。由于当前车辆包含能够修改车辆性能的计算机化的系统和模块，所以如果车辆知晓拖车的某些特征，则能够获得对异常笨重的拖车的更好的控制。
[0003]例如，如果从扣环到车轴的拖车长度是已知的，则对车辆而言是有用的。当然，这可能需要车主利用卷尺来测量该距离，而卷尺可能不容易找到或者甚至获得。另外，拖车使用者可能不清楚从哪里开始进行测量，这会导致混乱或不当的测量。

【发明内容】

[0004]在第一个说明性实施例中，系统包括配置成接收拖车图像的处理器。该处理器还配置成在拖车图像中识别出车轴以及在拖车图像中识别出扣环端。另外，该处理器配置成接收轮胎图像，该轮胎图像包括提供于轮胎上的车轮直径。该处理器另外配置成从轮胎图像获得车轮直径。该处理器还配置成在第一个图像中识别出具有与车轮直径对应的识别出的直径的车轮。另外，该处理器配置成利用所识别出的直径计算从车轴到扣环端的距离。
[0005]根据本发明的一个实施例，处理器设置为移动电话的一部分。
[0006]根据本发明的一个实施例，处理器设置为车辆计算系统的一部分。
[0007]根据本发明的一个实施例，处理器进一步配置成将计算出的距离提供给拖车控制程序。
[0008]根据本发明的一个实施例，通过用户触摸选择来辅助车轴的识别和扣环端的识别中的至少一个。
[0009]根据本发明的一个实施例，车轴、扣环端和车轮直径的识别是自动的。
[0010]根据本发明的一个实施例，处理器进一步配置成:
[0011]确定不能够从所述轮胎图像获得车轮直径；以及
[0012]如果不能够从所述轮胎图像获得车轮直径，则请求和接收车轮直径的输入。在第二说明性实施例中，计算机执行的方法包括接收拖车图像。该方法还包括在拖车图像中识别出车轴以及在拖车图像中识别出扣环端。另外，该方法包括接收轮胎图像，该轮胎图像包括提供于轮胎上的车轮直径。该方法另外包括从轮胎图像获得车轮直径。该方法还包括在第一个图像中识别出具有与车轮直径对应的识别出的直径的车轮。另外，该方法包括利用所识别出的直径计算从车轴到扣环端的距离。
[0013]根据本发明的一个实施例，处理器设置为移动电话的一部分。
[0014]根据本发明的一个实施例，处理器设置为车辆计算系统的一部分。[0015]根据本发明的一个实施例，处理器进一步配置成将计算出的距离提供给拖车控制程序。
[0016]根据本发明的一个实施例，通过用户触摸选择来辅助车轴的识别和扣环端的识别中的至少一个。
[0017]根据本发明的一个实施例，车轴、扣环端和车轮直径的识别是自动的。
[0018]根据本发明的一个实施例，处理器进一步配置成:
[0019]确定不能够从所述轮胎图像获得车轮直径；以及
[0020]如果不能够从所述轮胎图像获得车轮直径，则请求和接收车轮直径的输入。
[0021]在第三说明性实施例中，非暂时性计算机可读存储介质存储如下指令:所述指令在被处理器执行时使得处理器执行包括接收拖车图像在内的方法。该方法还包括在拖车图像中识别出车轴以及在拖车图像中识别出扣环端。另外，该方法包括接收轮胎图像，该轮胎图像包括提供于轮胎上的车轮直径。该方法另外包括从轮胎图像获得车轮直径。该方法还包括在第一个图像中识别出具有与车轮直径对应的识别出的直径的车轮。另外，该方法包括利用所识别出的直径计算从车轴到扣环端的距离。
[0022]根据本发明的一个实施例，处理器设置为移动电话的一部分。
[0023]根据本发明的一个实施例，处理器设置为车辆计算系统的一部分。
[0024]根据本发明的一个实施例，通过用户触摸选择来辅助车轴的识别和扣环端的识别中的至少一个。
[0025]根据本发明的一个实施例，车轴、扣环端和车轮直径的识别是自动的。
[0026]根据本发明的一个实施例，处理器进一步配置成:
[0027]确定不能够从所述轮胎图像获得车轮直径；以及
[0028]如果不能够从所述轮胎图像获得车轮直径，则请求和接收车轮直径的输入。
【专利附图】

【附图说明】
[0029]图1示出了说明性的车辆计算系统；
[0030]图2示出了图像处理程序的说明性示例；
[0031]图3示出了图像调整程序的说明性示例；
[0032]图4A和4B示出了拖车部分图像的说明性示例；以及
[0033]图5示出了用于附接的拖车的显示的说明性示例。
【具体实施方式】
[0034]根据需要，在此公开本发明的详细实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是对可以通过多种替选形式实施的本发明的示例。附图未必按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定组成部分的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应被理解为限制性的，而是仅仅理解作为教导本领域技术人员以多种方式实施本发明的代表性基础。
[0035]图1示出了用于车辆31的车载计算系统I (VCS)的示例性框图结构。这种车载计算系统I的一个实例是由福特汽车公司制造的SYNC系统。配备有车载计算系统的车辆可以包含位于车辆内的可视前端界面4。如果界面设置有例如触敏屏幕的话，用户还能够与界面进行交互。在另一个说明性实施例中，这种交互通过按钮按压、可闻语音以及语音合成来发生。
[0036]在图1所示的说明性实施例1中，处理器3控制车载计算系统的至少一部分操作。设置在车辆内的处理器允许在车内处理命令和程序。另外，处理器既连接于非持久性存储器5又连接于持久性存储器7。在该说明性实施例中，非持久性存储器是随机存取存储器(RAM)，而持久性存储器是硬盘驱动器(HDD)或闪存。
[0037]处理器还设置有允许用户与处理器进行交互的多个不同输入。在该说明性实施例中，麦克风29、辅助输入25 (用于输入33)、USB输入23、GPS输入24以及蓝牙输入(BTT)15全都设置。还设置有输入选择器51以允许用户在各种输入之间进行切换。对麦克风和辅助连接器两者的输入在被发送到处理器之前被模数转换器(A/D) 27从模拟信号转换为数字信号。尽管未示出，但与VCS进行通信的大量车辆部件和辅助部件可以使用车辆网络来发送数据至VCS (或其组成部分)以及从VCS (或其组成部分)接收数据，车辆网络例如但不限于控制局域网络总线(CAN总线)。
[0038]对系统的输出可以包括但不限于视觉显示器4以及扬声器13或立体声音响系统输出。扬声器连接于放大器11并且通过数模转换器(D/A)9接收来自处理器3的信号。还可以沿着分别在19和21处示出的双向数据流对诸如个人导航装置(PND)54的远程蓝牙装置或诸如车辆导航装置60的USB装置进行输出。
[0039]在一个说明性实施例中，系统I使用蓝牙收发器15来与用户的移动设备53进行通信17，移动设备53例如为手机、智能手机、掌上电脑(PDA)或者任何其他具有无线远程网络连接能力的装置。移动设备然后能够用来例如通过与蜂窝塔57的通信55与车辆31外的网络61进行通信59。在一些实施例中，塔57可以是WiFi接入点。
[0040]移动设备与蓝牙收发器之间的示例性通信由信号14表示。
[0041]能够通过按钮52或类似的输入来指令移动设备53与蓝牙收发器15的配对。因此，中央处理器(CPU)被指令为使车载蓝牙收发器与移动设备中的蓝牙收发器配对。
[0042]数据可以利用例如与移动设备53相关联的数据计划、语音数据或双音多频(DTMF)音在CPU3与网络61之间通信。可替代地，理想的是包括具有天线18的车载调制解调器63以通过音频带在CPU3与网络61之间进行数据通信16。移动设备53然后能够用来通过例如与蜂窝塔57的通信55与车辆31外的网络61进行通信59。在一些实施例中，调制解调器63可以建立与塔57的通信20，以便与网络61通信。作为非限制性示例，调制解调器63可以是USB蜂窝调制解调器，并且通信20可以是蜂窝通信。
[0043]在一个说明性实施例中，处理器设置有操作系统，该操作系统包括用来与调制解调器应用软件通信的应用程序接口(API)。调制解调器应用软件可以访问蓝牙收发器上的嵌入式模块或固件，以完成与远程蓝牙收发器(例如移动设备中的蓝牙收发器)的无线通信。蓝牙是IEEE802PAN (个人局域网)协议的子集。IEEE802LAN (本地局域网)协议包括WiFi并且具有与IEEE802PAN的相当大的交叉功能性。两者都适于车内无线通信。能够在该领域使用的另一种通信方式是自由空间光通信(例如红外数据通信(IrDA))和非标准化消费者红夕卜协议(non-standardized consumer IR protocols)。
[0044]在另一个实施例中，移动设备53包括用于音频带或宽带数据通信的调制解调器。在语音数据实施例中，当移动设备的所有者能够在数据被传输时通过装置讲话时，可以执行称为频分复用的技术。在其他时候，当所有者未使用装置时，数据传输能够使用整个带宽(在一个示例中为300Hz至3.4kHz)。尽管频分复用对于车辆与互联网之间的模拟蜂窝通信可能是常见的并且仍在使用，但其在很大程度上已经被用于数字蜂窝通信的码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、空分多址(SDMA)的混合形式所替代。它们都是ITUIMT-2000(3G)柔性标准并且对于静止或行进的用户提供高达2mbs的数据传输率以及对于移动的车辆内的用户高达385kbs的数据传输率。当前，3G标准正被高级国际移动通信(4G)替代，其中4G为车辆内的用户提供IOOmbs的数据传输率并为静止的用户提供Igbs的数据传输率。如果用户具有与移动设备相关联的数据计划，那么可能的是，数据计划允许宽带传输并且系统可以使用宽得多的带宽(加速数据传输)。在又一个实施例中，移动设备53被安装于车辆31的蜂窝通信装置(未示出)替代。在又一个实施例中，移动设备53可以是能够通过例如(但不限于)802.1lg网络(即WiFi)或WiMax网络进行通信的无线局域网(LAN)装置。
[0045]在一个实施例中，输入数据能够经由语音数据或数据计划传输通过移动设备，通过车载蓝牙收发器，并且进入车辆的内部处理器3中。在某些临时数据的情形下，例如，数据能够存储在HDD或其他存储介质7上，直至例如数据不再需要时。
[0046]可以与车辆进行交互的其他来源包括具有例如USB连接56和/或天线58的个人导航装置54、具有USB62或其他连接的车辆导航装置60、车载GPS装置24或具有与网络61的连接能力的远程导航系统(未示出)。USB是一类串行网络协议中的一个。IEEE1394 (火线接口)、EIA (电子工业协会)串行协议、IEEE1284 (并行接口)、S/PDIF (索尼/飞利浦数字互联格式)以及USB-1F (USB执行员论坛)形成装置-装置串行标准的构架。大部分协议能够被执行用于电通信或光通信。
[0047]另外，CPU可以与多种其他辅助装置65通信。这些装置能够通过无线连接67或有线连接69来连接。辅助装置65可以包括但不限于个人媒体播放器、无线医疗装置(wireless health devices)、便携式计算机等。
[0048]另外，或者作为替代，CPU可以利用例如WiFi收发器71连接于车载无线路由器73。这可以允许CPU连接于本地路由器73的范围内的远程网络。
[0049]除了由位于车内的车辆计算系统来执行示例性程序之外，在某些实施例中，还可以由与车辆计算系统通信的计算系统来执行示例性程序。这种系统可以包括但不限于无线设备(例如，但不限于移动电话)或者通过无线设备连接的远程计算系统(例如，但不限于服务器)。这种系统可以统称为与车辆关联的计算系统(VACS)。在某些实施例中，VACS的特定部件可以根据系统的特定实施方式而执行程序的特定的一些部分。作为示例但非限制，如果程序具有通过配对的无线设备来发送或接收信息的步骤，那么无线设备可能不在执行该程序，这是因为无线装置将不会通过自身来“发送和接收”信息。本领域技术人员将了解何时不适合对给定解决方案应用特定的VACS。在所有的解决方案中，可以想到，至少位于车辆内的车辆计算系统(VCS)本身能够执行示例性程序。
[0050]尽管拖车操作人员可能无法获得卷尺或者不知道如何适当地使用卷尺来正确地测量拖车，或如何顺利地向车辆输入正确的尺寸，但在配备了摄像头的手机流行的当前，很可能的是操作人员有带摄像头的手机可用。另外，操作人员可能知道如何将手机上的摄像头作为独立的应用使用或者与根据说明性实施例提供的应用结合使用。[0051]通过捕捉拖车的图像，可将能够用于适当的估测的图像提供给设计用于估测图像上的距离的应用。另外，由于用户可能对轮胎尺寸不确定，所以适当加亮的轮胎图像能够向应用提供可用来确定第一个图像内的距离的信息。
[0052]图2示出了图像处理程序的说明性示例。在该说明性示例中，用于在智能手机或其他配备有摄像头的便携式设备上使用的应用已经提供给车辆用户。该应用向用户提供适当的指令以及对设备的必需功能的访问。尽管在本示例中该程序将被描述为在便携式设备上执行，但是图像自身的处理可以在车辆计算系统上完成。
[0053]一旦在步骤201应用已经启动，用户就被要求捕捉整个拖车的图像，或者是至少包括拖车车轴和扣环(即，可附接端)的图像。一旦用户已经捕捉了图像，则在步骤203程序接收整个图像。在该说明性示例中，图像处理器将试图确定扣环与车轴之间的距离，因为该距离在车辆行驶时在提供增强的拖车控制方面将是有用的。因此，在步骤205，程序检查图像以判断是否存在可识别的车轴中心和扣环端点。
[0054]由于加亮不佳、图像质量差、锈蚀和变色、偏心成像以及其他潜在问题，程序可能不能够识别出车轴和端点。在本示例中，在步骤207提供新的图像，直至存在合适的属性。在其他示例中，可能不仅仅需要捕捉具有合适的可辨识度的图像，并且可能需要用户辅助来识别属性。这种用户辅助将结合图3更详细地讨论。
[0055]另外，程序使用车轮直径来确定图像上的其他距离。由于用户可能不知道车轮直径，所以可以使用轮胎外部的图像来提供所需的信息。在该说明性示例中，程序在步骤209试图读取轮胎外部上的标记以确定车轮直径。
[0056]如果图像是不清晰的或是模糊的(考虑到捕捉第一个图像时的距离，这可能是常见的)，在步骤211，程序请求对轮胎上的标记进行特写。在步骤213，图像被捕捉并被程序接收，此时在步骤215程序判断标记是否是清晰的。如果标记不清晰，那么在步骤217，程序会询问用户是否希望手动地输入车轮直径。
[0057]由于轮胎上的标记将可能随时间而磨损或者以另外的方式弱化，所以无论照片数量有多大都可能无法读取直径。在这种情况下，在步骤221，可能需要手动地输入车轮直径。否则，如果能够获得标记，则在步骤219，捕捉并提供更清楚地显示标记以供程序在步骤223读取的新的图像。
[0058]在步骤223，程序能够读取标记(清晰轮胎上的)并且确定车轮直径。一旦直径已知，程序便能够检查原始图像并识别两个相对的径向点之间的距离。图像上所表示的距离(即，直径)能够用作随后在步骤225、步骤227测量从车轴的中心到拖车的扣环的距离的量度。该信息然后在步骤229能够被传递到车辆计算系统，用于在行驶期间的拖车控制中的后续使用。
[0059]图3示出了图像调节程序的说明性示例。在该说明性示例中，用户将手动地识别车轴中心和扣环，正如在程序不能够自动地识别这些点的情况下所必需的。这种识别能够例如通过(例如在放大的点上)触摸选择车轴的中心以及触摸选择扣环的端点来提供。
[0060]如果图像不具有可识别的点，那么在步骤301，程序可以询问用户是否希望手动地识别点。如果希望手动输入，在步骤303，程序则可以为用户显示第一个(完整)图像。在该图像中，用户能够选择轮胎，轮胎然后能够用于车轴识别。轮胎选择步骤305之后将在步骤307以放大的形式显示。如果车轴是可识别的，那么在步骤309，在图像上能够选择车轴。在步骤311，如果之后车轴和/或选择能够从选择中识别，程序则进一步放大。
[0061]一旦已经选择了车轴，程序便在步骤313缩小图像，并且在步骤315，用户选择含有扣环的区域。同样，在步骤317，程序可以在扣环上进行放大，然后在步骤319，用户能够选择扣环的“端部”，该“端部”表示拖车的可附接端上最远离车轴的点。在步骤321，如果该端部在被选择后是能够清楚识别的，那么程序随后在步骤323会在图像上显示这些点。在步骤325，用户随后能够确认这些点准确地表示了图像的合适部分。
[0062]图4A和4B示出了拖车部分图像的说明性示例。图4A所示的图像包括对应于用户选择或自动识别点的附加识别部位。拖车401包括轮胎403的图像，该图像具有车轴409和扣环405。
[0063]在本示例中，程序识别车轮直径407并且能够可视地显示该直径，使得用户能够确认应用了正确的识别，即，用户不希望意外地选择轮胎直径或其他点。程序还可以示出表示车轴409的点和表示拖车411的端点的标记。
[0064]使用由车轮的直径所示的表示距离，能够估测图像中的其他任意两个点之间的距离。程序因而能够估测车轴的中心与拖车扣环的端部之间的点的距离413。
[0065]在图4B中，示出了轮胎403的特写。在轮胎的一侧，设置了能够用来确定车轮尺寸的标记。在本示例中，标记的最后两位415确定车轮尺寸。
[0066]图5示出了用于附接的拖车的显示的说明性示例。在能够显示在车辆显示器和/或移动设备上的该图像中，可以显示关于多个行驶特征和拖车识别部位的信息。在本示例中，显示501包括拖车505的图像。这能够帮助用户在存有多于一辆拖车的情况下识别特定的拖车。
[0067]另外，可以对保存的拖车505指定名称/编号。系统还能够追踪累计里程507，并且提供其他与车辆相关的数据，例如增益509和当前功率输出511。还可以提供其他合适的特征。
[0068]尽管前面描述了示例性实施例，但并不意在使这些实施例描述本发明的所有可能的形式。相反，在本文中使用的词语是描述性的用词而不是限制性的用词，并且应当理解，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下进行各种变化。另外，各种实施方案的特征可以相组合以形成本发明的另外的实施例。
【权利要求】
1.一种系统，包括: 处理器，所述处理器配置成: 接收拖车图像； 在所述拖车图像中识别出车轴； 在所述拖车图像中识别出扣环端； 接收轮胎图像，所述轮胎图像包括提供在轮胎上的车轮直径； 从所述轮胎图像获得所述车轮直径； 在第一个图像中识别出具有与所述车轮直径对应的识别出的直径的车轮；以及 利用所述识别出的直径计算从所述车轴到所述扣环端的距离。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器设置为移动电话的一部分。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器设置为车辆计算系统的一部分。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步配置成将计算出的距离提供给拖车控制程序。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，通过用户触摸选择来辅助所述车轴的识别和所述扣环端的识别中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车轴、所述扣环端和所述车轮直径的识别是自动的。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步配置成: 确定不能够从所述轮胎图像获得车轮直径；以及 如果不能够从所述轮胎图像获得车轮直径，则请求和接收车轮直径的输入。
8.一种计算机执行的方法，包括: 接收拖车图像； 在所述拖车图像中识别出车轴； 在所述拖车图像中识别出扣环端； 接收轮胎图像，所述轮胎图像包括提供于轮胎上的车轮直径； 从所述轮胎图像获得所述车轮直径； 在第一个图像中识别出具有与所述车轮直径对应的识别出的直径的车轮；以及 利用所述识别出的直径计算从所述车轴到所述扣环端的距离。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述处理器设置为移动电话的一部分。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述处理器设置为车辆计算系统的一部分。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述处理器进一步配置成将计算出的距离提供给拖车控制程序。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，通过用户触摸选择来辅助所述车轴的识别和所述扣环端的识别中的至少一个。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述车轴、所述扣环端和所述车轮直径的识别是自动的。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，还包括: 确定不能够从所述轮胎图像获得车轮直径；以及 如果不能够从所述轮胎图像获得车轮直径，则请求和接收车轮直径的输入。
15.一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质存储指令，所述指令在被处理器执行时使得所述处理器执行包括以下步骤的方法: 接收拖车图像； 在所述拖车图像中识别出车轴； 在所述拖车图像中识别出扣环端； 接收轮胎图像，所述轮胎图像包括提供于轮胎上的车轮直径； 从所述轮胎图像获得所述车轮直径； 在第一个图像中识别出具有与所述车轮直径对应的识别出的直径的车轮；以及 利用所述识别出的直径计算从所述车轴到所述扣环端的距离。
16.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，所述处理器设置为移动电话的一部分。
17.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，所述处理器设置为车辆计算系统的一部分。
18.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，通过用户触摸选择来辅助所述车轴的识别和所述扣环端的识别中的至少一个。
19.根据权利 要求15所述的计算机可读存储介质，其中，所述车轴、所述扣环端和所述车轮直径的识别是自动的。
20.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，还包括: 确定不能够从所述轮胎图像获得车轮直径；以及 如果不能够从所述轮胎图像获得车轮直径，则请求和接收车轮直径的输入。
【文档编号】G01B11/14GK104006755SQ201410060185
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2013年2月25日
【发明者】夏恩·埃尔沃特, 约翰·舒特科, 肯尼思·迈克尔·梅尔, 罗杰·阿诺德·特朗布利, 克里斯托弗·内夫 申请人:福特环球技术公司