用于拖车对准的系统和方法技术方案

本公开涉及一种车辆操纵装置，所述车辆操纵装置包括被配置为捕获图像数据的成像设备和与车辆操纵系统通信的控制器。所述控制器被配置为在所述图像数据中识别拖车的联接器位置并将所述联接器位置的联接器高度与挂接球的挂接高度进行比较。响应于所述联接器高度不足以超越所述挂接高度，所述控制器被进一步配置为计算相对于所述联接器位置侧向偏移的目标位置并将所述目标位置传送至所述车辆操纵系统。

【技术实现步骤摘要】
用于拖车对准的系统和方法
本公开整体涉及用于辅助车辆-拖车挂接操作的系统。具体地讲，本公开涉及用于控制车辆与拖车的联接器之间的对准的系统。
技术介绍
将拖车挂接到车辆可能是一种困难且耗时的经历。具体地讲，将车辆挂接球与期望的拖车挂接装置对准可根据拖车相对于车辆的初始位置，要求与多个转向操纵相配合的重复正向和反向驾驶，以适当地定位车辆。此外，在适当的挂接球对准所需的该驾驶的相当大部分中，无法看见拖车挂接装置，并且在一般情况下，驾驶员实际上根本看不见挂接球。视线不足要求基于与特定车辆和拖车的经验来推断出挂接球和挂接装置的定位，并且可能仍然需要多次停车并下车来确认对准或进行适当的校正用于后续的一组操纵。更进一步地，挂接球与车辆后保险杠的靠近意味着任何过冲都可能会引起车辆与拖车的碰撞。因此，可能期望进一步的改进。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，公开了一种车辆操纵装置。该装置包括被配置为捕获图像数据的成像设备和与车辆操纵系统通信的控制器。该控制器被配置为在图像数据中识别拖车的联接器位置并将联接器位置的联接器高度与挂接球的挂接高度进行比较。响应于联接器高度不足以超越挂接高度，控制器被进一步配置为计算相对于联接器位置侧向偏移的目标位置并将目标位置传送至车辆操纵系统。本公开的第一方面的示例可包括以下特征中的任何一者或以下特征的组合：·控制器被进一步配置为基于图像数据识别拖车行进方向；·基于从联接器延伸的舌状部的纵向方向在图像数据中识别拖车行进方向；·在垂直于拖车行进方向的方向上计算侧向偏移；·控制器被进一步配置为识别车辆行进方向与拖车行进方向之间的差异；·控制器被进一步配置为基于车辆行进方向和拖车行进方向之间的差异来计算目标位置相对于联接器位置的侧向偏移的方向；·基于车辆行进方向和拖车行进方向之间的差异，在朝向挂接球投影目标位置的方向上施加侧向偏移；·基于挂接球的半径和联接器的侧向宽度计算侧向偏移；·控制器被进一步配置为在图像数据中识别联接器的宽度；·控制器被配置为基于图像数据识别挂接球的半径和高度中的至少一者；·控制器被进一步配置为控制车辆操纵系统以控制车辆的用于将挂接球与目标位置对准的转向角和运动；并且/或者·目标位置被侧向偏移，使得可在侧向方向上调节联接器位置，从而限制将联接器与挂接球连接所需的对拖车的纵向位置的手动调节。根据本公开的另一方面，公开了一种用于控制车辆的方法。该方法包括在传感器数据中识别包括拖车的联接器高度的联接器位置并将联接器高度与挂接球的挂接高度进行比较。响应于联接器高度不足以超越挂接高度，该方法还包括基于联接器位置计算用于挂接球的目标位置。该方法还包括控制车辆操纵系统以控制车辆的用于将挂接球与目标位置对准的转向角和运动。本公开的下一个方面的示例可包括以下方法步骤或特征中的任何一者或以下方法步骤或特征的组合：·基于传感器数据识别拖车行进方向；·基于从联接器延伸的舌状部的纵向方向在传感器数据中识别拖车行进方向；·在垂直于拖车行进方向的方向上计算侧向偏移；·识别车辆行进方向与拖车行进方向之间的差异；以及/或者·基于车辆行进方向和拖车行进方向之间的差异来计算目标位置相对于联接器位置的侧向偏移的方向。根据本公开的又一个方面，公开了一种车辆操纵系统。该系统包括控制器、安装在车辆上的挂接球和被配置为捕获传感器数据的传感器系统。控制器被配置为在来自传感器系统的传感器数据中识别拖车的联接器位置。控制器被进一步配置为基于传感器数据识别拖车的联接器位置和拖车行进方向。控制器被进一步配置为识别车辆行进方向和拖车行进方向之间的差异并且基于车辆行进方向和拖车行进方向之间的差异来计算目标位置相对于联接器位置的侧向偏移的方向。控制器被进一步配置为控制车辆的用于将挂接球与目标位置对准的运动。本领域技术人员在研究以下说明书、权利要求书和附图时，将理解和明白本公开的这些和其他方面、目的和特征。附图说明在附图中：图1是相对于拖车处于未挂接位置的车辆的透视图；图2是根据本公开的一个方面的系统的示意图，该系统用于辅助车辆与处于用于将拖车挂接到车辆的位置处的拖车对准；图3是在与拖车的对准序列的步骤期间的车辆的平面图；图4是控制与拖车的对准序列的车辆的平面图；图5是示出与拖车的对准序列的图像数据的投影视图；图6是示出与车辆的挂接球的高度有关的联接器的高度的侧视图；图7是示出用于检测联接器的高度并调节用于附接至挂接球的高度的方法的流程图；图8A是与处于偏移配置的挂接球对准的联接器的平面图；图8B是与处于偏移配置的挂接球对准的联接器的平面图，该偏移配置考虑拖车行进方向或轨迹；图9A是与处于偏移配置的挂接球对准的联接器的平面图；并且图9B是根据本公开的与处于偏移配置的挂接球对准的联接器的平面图。具体实施方式出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”、“内部”、“外部”以及它们的衍生词应涉及如图1取向的设备。然而，除非明确相反地指定，否则应当理解该设备可采取各种另选的取向。还应当理解，附图中所示并且以下说明书中所述的具体设备和方法仅仅是所附权利要求书中定义的本专利技术概念的示例性实施例。因此，除非权利要求书另外明确指出，否则与本文所公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特性不应被视为是限制性的。另外，除非另外指明，否则应当理解，对在给定方向等上或沿给定方向等延伸的特定特征部或部件的讨论并不意指：该特征部或部件在该方向上遵循直线或轴线，或者该特征部或部件仅在该方向上或此类平面上延伸，而没有其他方向分量或偏差，除非另外指明。大致参考图1至图4，参考标号10指定用于车辆12的挂接帮助系统(也称为“挂接辅助”系统)。在各种实施例中，挂接辅助系统10包括控制器14，该控制器被配置为获取拖车18的联接器16的位置数据。控制器14可被配置为推导车辆路径20以将车辆12的挂接球22与联接器16对准。推导车辆路径20可包括多个步骤，该多个步骤包括检测和补偿联接器位置24的变化，以便控制车辆12来定位与联接器16对准的挂接位置26。车辆路径20可包括可与车辆12的操作方向或转向方向的变化对应的多个区段28。在各种实施例中，推导车辆路径20可包括围绕居间的对象或结构进行导航、在非平坦地形上方操作、沿循由操作者或用户U指示的期望路径等。因此，本公开可提供挂接辅助系统10以提供车辆12的经改善的导航和/或与联接器16的交互，使得拖车18可在不复杂化的情况下有效地连接到车辆12。在一些实施例中，系统10可被配置为识别联接器16的高度Hc，以确定联接器16是否兼容或者高度Hc是否足以超越挂接球22的高度Hb。如果系统10识别出联接器16的高度Hc不足以超越挂接球22的高度Hb，则控制器14可转移或调节车辆路径20以将联接器16定位成靠近挂接球本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆操纵装置，所述车辆操纵装置包括：/n成像设备，所述成像设备被配置为捕获图像数据；和/n控制器，所述控制器与车辆操纵系统通信，所述控制器被配置为：/n在所述图像数据中识别拖车的联接器位置；/n将所述联接器位置的联接器高度与挂接球的挂接高度进行比较；/n响应于所述联接器高度不足以超越所述挂接高度，计算相对于所述联接器位置侧向偏移的目标位置；以及/n将所述目标位置传送至所述车辆操纵系统。/n

【技术特征摘要】
20190320 US 16/359,4781.一种车辆操纵装置，所述车辆操纵装置包括：
成像设备，所述成像设备被配置为捕获图像数据；和
控制器，所述控制器与车辆操纵系统通信，所述控制器被配置为：
在所述图像数据中识别拖车的联接器位置；
将所述联接器位置的联接器高度与挂接球的挂接高度进行比较；
响应于所述联接器高度不足以超越所述挂接高度，计算相对于所述联接器位置侧向偏移的目标位置；以及
将所述目标位置传送至所述车辆操纵系统。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被进一步配置为：基于所述图像数据来识别拖车行进方向。


3.根据权利要求2所述的装置，其中基于从所述联接器延伸的舌状部的纵向方向在所述图像数据中识别所述拖车行进方向。


4.根据权利要求3所述的装置，其中在垂直于所述拖车行进方向的方向上计算所述侧向偏移。


5.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器被进一步配置为：
识别车辆行进方向与所述拖车行进方向之间的差异。


6.根据权利要求5所述的装置，其中所述控制器被进一步配置为：
基于所述车辆行进方向和所述拖车行进方向之间的所述差异来计算所述目标位置相对于所述联接器位置的所述侧向偏移的方向。


7.根据权利要求6所述的装置，其中基于所述车辆行进方向和所述拖车行进方向之间的所述差异，在朝向所述挂接球投影所述目标位置的方向上施加所述侧向偏移。

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【专利技术属性】
技术研发人员：卢克·尼维亚多姆斯基，罗杰·阿诺德·特朗布利，乔治·埃德蒙·沃利，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US