对挂车耦接器与挂接球之间的干涉的检测和响应制造技术

本公开提供了“对挂车耦接器与挂接球之间的干涉的检测和响应”。一种车辆系统，包括：挂接件，所述挂接件安装在车辆上；以及至少一个传感器，所述至少一个传感器与所述挂接件连接。控制器被配置为经由所述至少一个传感器识别施加到所述挂接件的力。响应于所述力，所述控制器进一步被配置为估计所述力的方向。基于所述方向，所述控制器生成识别对挂车的耦接器的高度调整的指令。

Detection and response of interference between trailer coupling and coupling ball

【技术实现步骤摘要】
对挂车耦接器与挂接球之间的干涉的检测和响应
本公开总体涉及一种用于辅助车辆-挂车挂接操作的系统。特别地，本公开涉及一种用于检测施加到挂接组件的力的系统以及相关的应用。
技术介绍
将挂车挂接到车辆可能是一种困难且耗时的体验。具体地，根据挂车相对于车辆的初始位置，将车辆挂接球与期望的挂车挂接件对准可需要与多个转向操纵配合的重复的前向和倒退行驶来将车辆适当地定位。此外，贯穿适当的挂接球对准所需的大部分行驶，无法看到挂车挂接件，并且在普通情况下，驾驶员实际上永远无法看到挂接球。这种视线缺乏需要基于关于具体车辆和挂车的经验推断挂接球和挂接件的定位，并且可能仍然需要进行以下多次实例：停车和下车以确认对准或记录为随后的一组操纵进行的适当的校正。更进一步地，挂接球与车辆后保险杠的接近意味着任何过冲都可能导致车辆与挂车的碰撞。因此，可能需要进一步的发展。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，公开了一种车辆系统。所述系统包括安装在车辆上的挂接件以及与所述挂接件连接的至少一个传感器。控制器被配置为经由所述至少一个传感器识别施加到所述挂接件的力。响应于所述力，所述控制器进一步被配置为估计所述力的方向。基于所述方向，所述控制器生成识别对挂车的耦接器的高度调整的指令。本专利技术的第一方面的实施例可以包括以下特征中的任一者或其组合：·所述控制器被配置为将所述力识别为沿所述挂接件的长度施加的纵向力和沿所述球的高度施加的负载力；·所述至少一个传感器包括被配置为测量所述负载力的第一传感器以及被配置为测量所述纵向力的第二传感器；·所述控制器被配置为：响应于所述方向识别所述高度调整的方向；·所述控制器被配置为：响应于所述力超过阈值而输出指示对所述耦接器高度进行所述高度调整的指令；·所述控制器被配置为：控制所述车辆在自动挂接对准程序中的运动；并且响应于所述力超过阈值，停止所述车辆的所述运动；·所述控制器被配置为：响应于所述力小于所述阈值而继续所述自动挂接对准程序；·与所述控制器通信传感器设备，其中所述传感器设备被配置为扫描靠近所述车辆的区域并且检测所述挂车的所述耦接器的耦接器位置；·所述传感器设备包括成像系统，所述成像系统包括安装在所述车辆上的一个或多个摄像机，其中所述控制器基于从所述成像系统接收的图像数据、包括所述耦接器的位置数据来识别所述耦接器位置；·所述控制器被配置为：响应于检测到所述力以及所述挂接件在所述耦接器位置的预定距离内来识别碰撞；·所述预定距离识别所述挂接件处于相对于所述耦接器的碰撞接近度内；以及·所述耦接器位置是所述挂车的所述耦接器的位置，其中所述耦接器被配置为在牵引构型中与所述挂接件配对。根据本公开的另一个方面，公开一种用于控制车辆系统的方法。所述方法包括从车辆挂接件传感器接收识别施加到车辆挂接件的力的检测信号。所述方法还包括基于所述检测信号检测所述力的力方向。响应于所述力方向，所述方法包括生成用于调整所述耦接器的高度的指令。根据本公开的另一个方面，公开了一种车辆的系统。所述系统包括：挂接件，所述挂接件安装在车辆上；以及成像系统，所述成像系统包括安装在车辆上的一个或多个摄像机。力传感器与所述挂接件连接。所述系统还包括控制器，所述控制器被配置为：基于从所述成像系统接收的图像数据识别耦接器位置并且控制所述车辆的使所述挂接件与所述耦接器位置对准的运动。所述控制器进一步被配置为：经由所述力传感器检测施加到所述挂接件的力；并且响应于所述力，估计挂车的耦接器的力方向。基于所述力方向，所述控制器被配置为生成用于调整所述耦接器的高度的指令。在研究以下说明书、权利要求和附图后，本领域技术人员将理解和了解本公开的这些和其他方面、目标和特征。附图说明在附图中：图1是相对于挂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图，所述系统用于辅助将车辆与挂车在用于将挂车挂接到车辆的位置中对准；图3是车辆在与挂车对准的顺序的一个步骤期间的顶视示意图；图4是车辆在与挂车对准的顺序的一个步骤期间的顶视示意图；图5是车辆在后向方向上操作以接近挂车的侧视图；图6是展示与挂车对准的序列的图像数据的投影视图；图7是包括挂接检测设备的挂接组件的投影视图；图8是展示挂接检测设备的力检测的牵引计的图；并且图9是展示根据本公开的一种用于检测干涉并调整挂车的耦接器的高度的方法的流程图。具体实施方式出于在本文中进行描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”、“内部”、“外部”和它们的派生词应当如图1中定向的那样涉及本装置。然而，应当理解，所述装置可采用各种替代性取向，除非明确指明相反。还应理解，附图中说明且在以下说明书中描述的特定装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的创造性概念的示例性实施例。因此，除非权利要求另外明确地指出，否则与本文公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特性不应当被视为限制性的。另外，除非另外指明，否则应当理解，对在给定方向等上或沿着给定方向等延伸的具体特征或部件的论述并不意味着所述特征或所述部件在这种方向上循着笔直的线或轴线，或者并不意味着仅在此类方向上或在这种平面上延伸而没有其他方向分量或偏差，除非另外指明。总体参见图1至图5，附图标号10表示车辆12的挂接辅助(hitchassistance)系统(也称为“挂接辅助(hitchassist)”系统)。在各种实施例中，挂接辅助系统10包括控制器14，所述控制器14被配置为获取挂车18的耦接器16的位置数据。控制器14可被配置为导出车辆路径20以使车辆12的挂接球22与耦接器16对准。导出车辆路径20可包括多种步骤，所述步骤包括：检测和补偿耦接器位置24的变化，以便控制车辆12定位与耦接器16对准的挂接件位置26。车辆路径20可包括多个区段28，所述多个区段28可对应于车辆12的操作方向或转向方向的变化。在各种实施例中，导出车辆路径20可包括：在居间对象或结构周围导航，在不平坦地形上操作，循着由操作者或用户U指示的期望路径等。因此，本公开可提供挂接辅助系统10以提供改进的车辆12的导航和/或与耦接器16相互作用，使得挂车18可在不存在复杂性的情况下有效地连接到车辆12。在一些实施例中，系统10可被配置为检测施加到挂接球22或挂接组件的力。施加到挂接组件的力的检测以及与施加到挂接球22的力的检测相关的各种方法将在稍后参考图5至图9进行论述。通常，系统可包括挂接检测设备30，所述挂接检测设备30被配置为检测施加到挂接球22或挂接组件的力的大小和/或方向。力方向可包括牵引力或纵向力以及负载力或重力。基于力方向，控制器14可被配置为相对于挂接球22的高度Hb识别或估算耦接器16的高度Hc。例如，控制器14可被配置为基于由挂接检测设备30检测到的力来估计耦接器16的高度Hc比挂接球22的高度Hb低多少。因此，本公开可提供挂接设备30，其有待以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆系统，其包括：/n挂接件，所述挂接件安装在车辆上；/n至少一个传感器，所述至少一个传感器与所述挂接件连接；以及/n控制器，所述控制器被配置为：/n经由所述至少一个传感器识别施加到所述挂接件的力；/n响应于所述力，估计所述力的方向；并且/n基于所述方向，生成识别对挂车的耦接器的高度调整的指令。/n

【技术特征摘要】
20180626 US 16/018,9541.一种车辆系统，其包括：
挂接件，所述挂接件安装在车辆上；
至少一个传感器，所述至少一个传感器与所述挂接件连接；以及
控制器，所述控制器被配置为：
经由所述至少一个传感器识别施加到所述挂接件的力；
响应于所述力，估计所述力的方向；并且
基于所述方向，生成识别对挂车的耦接器的高度调整的指令。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步被配置为：
将所述力识别为沿所述挂接件的长度施加的纵向力和沿所述球的高度施加的负载力。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个传感器包括被配置为测量所述负载力的第一传感器以及被配置为测量所述纵向力的第二传感器。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中所述控制器进一步被配置为：
响应于所述方向识别所述高度调整的方向。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为响应于所述力超过阈值而输出指示对所述耦接器高度的所述高度调整的指令。


6.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步被配置为：
控制所述车辆在自动挂接对准程序中的运动；并且
响应于所述力超过阈值，停止所述车辆的所述运动。


7.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制器进一步被配置为：
响应于所述力小于所述阈值而继续所述自动挂接对准程序...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢克·尼维亚多姆斯基，埃里克·迈克尔·拉瓦伊，鲁迪·托德·安斯巴克，安东·L·罗格尼斯二世，埃利奥特·G·皮尔逊，安德鲁·D·尼德特，约书亚·拉贾辛，卢西恩·K·M·利波克，
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