在自动挂接操作中对拖车联接器高度进行补偿制造技术

本公开提供了“在自动挂接操作中对拖车联接器高度进行补偿”。一种车辆挂接辅助系统包括转向系统和控制器。所述控制器获取拖车的联接器的位置数据，导出车辆路径以将车辆的挂接球的中心定位在沿车辆路径的行驶方向越过联接器的中心线的干涉偏移处，并且向转向系统输出转向控制信号以沿路径维持车辆。

Compensation for trailer coupling height in auto hitch operation

【技术实现步骤摘要】
在自动挂接操作中对拖车联接器高度进行补偿
本公开总体上涉及一种用于辅助车辆-拖车挂接操作的系统。特别地，本系统在自动化挂接操作期间将挂接球与联接器对准的过程中对拖车联接器几何结构进行补偿。
技术介绍
将拖车挂接到车辆上可能是困难且耗时的体验。尤其，根据拖车相对于车辆的初始位置，使车辆挂接球与期望的拖车挂接件对准会需要与多个转向操纵相协调的反复前向和反向行驶，以将车辆定位在适当位置。此外，进行适当的挂接球对准所需的大部分驾驶操作过程中，无法看到拖车挂接件，并且在通常情况下，驾驶员实际上从来看不到挂接球。视线不足的这种情况要求基于特定车辆和拖车的经验推断挂接球和挂接件的定位，并且可能仍然需要多次停下和走出车辆以确认对准或注意对后续一组操纵的适当校正。此外，挂接球与车辆后保险杠贴近意味着任何过冲都可能致使车辆与拖车碰撞。因此，可能需要进一步改进。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，一种车辆挂接辅助系统包括转向系统和控制器。所述控制器获取拖车的联接器的位置数据，导出车辆路径以将车辆的挂接球的中心定位在沿车辆路径的行驶方向越过联接器的中心线的干涉偏移处，并且向转向系统输出转向控制信号以沿路径维持车辆。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何一个或组合：·所述系统还包括用于获取拖车的联接器的位置数据的装置；·所述用于获取的装置可以包括安装在车辆上的一个或多个相机；·所述用于获取的装置还可以包括安装在车辆的后部上的一个或多个超声波传感器，其中当确定车辆距联接器超过预定阈值距离时，系统使用一个或多个相机来导出车辆路径的初始迭代，并且当确定车辆距联接器低于预定阈值距离时，系统使用超声波传感器来导出车辆路径的精细迭代；·所述联接器的位置数据可以包括与联接器的前缘以及距联接器的距离或联接器的宽度中的一个相对应的位置数据，距联接器的距离或联接器的宽度中的至少一个可以被用来确定联接器的中心线位置，并且干涉偏移可以对应于联接器的前缘与联接器的沿行驶方向定位超出前缘的底切之间的距离；·所述系统还可以包括制动系统，并且向转向系统输出转向控制信号以沿路径维持车辆可以在由控制器执行的挂接操作内进行，并且还包括向制动系统输出制动控制信号，所述转向控制信号和所述制动控制信号控制车辆沿车辆路径的移动，并且当挂接球的中心在干涉偏移处对准时停止车辆的移动；·在挂接操作期间随着车辆接近拖车，位置数据的准确度可以增加，并且系统可以在挂接操作期间迭代路径的剩余部分的推导，包括基于包括联接器中心线的修改的位置数据而细化干涉偏移；·所述控制器还可以在完成挂接操作之后接收关于干涉偏移的准确度的信息，并且可以基于所述信息而调整干涉偏移，联接器中的底切可以限定联接器的下缘，所述下缘从联接器的前段向后退，并且干涉偏移可以是下缘与前段之间沿行驶方向的距离；·干涉偏移可以小于联接器的开口尺寸与挂接球的直径之间的差；·干涉偏移可以是预设的系统参数；·干涉偏移可以由用户输入或可由用户调整；·可以从存储在系统可访问的存储器中的多个干涉偏移中选择干涉偏移，并且所述多个干涉偏移可以分别与在存储器中存储有附加特性的多个拖车相关联。根据本公开的另一方面，一种车辆包括：挂接球，所述挂接球安装在车辆的后部上；转向系统；以及控制器。所述控制器获取拖车的联接器的位置数据，导出车辆路径以将挂接球的中心定位在沿车辆路径的行驶方向越过联接器的中心线的干涉偏移处，并且向转向系统输出转向控制信号以沿路径维持车辆。一种用于辅助车辆与拖车挂接的方法包括：获取拖车的联接器的位置数据，导出车辆路径以将车辆挂接球的中心定位在沿车辆路径的行驶方向越过联接器的中心线的干涉偏移处，以及生成转向控制信号以沿路径维持车辆并且向车辆的转向系统输出转向控制信号。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领会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是根据本公开的方面的用于辅助车辆在某一位置与拖车对准以便将拖车挂接到车辆的系统的图解；图3是在与拖车的对准顺序的一个步骤期间车辆的顶视示意图；图4是示出在拖车围绕一个点枢转期间拖车的轨迹的侧视示意图；图5是示出车辆与拖车的挂接操作中需要拖车联接器向下移动的侧视图；图6是示出由联接器向下移动以与车辆挂接引起的联接器位置的水平偏移的详细视图；图7A和图7B是示出结合一种系统将联接器下降到车辆的挂接球上的顺序步骤的详细视图，所述系统被配置成将车辆与相对于联接器的偏移位置进行对准，以将联接器下降期间的干涉纳入考虑；图8是在与拖车的对准顺序的后一个步骤期间车辆的顶视示意图；图9是在图8的对准顺序步骤期间从车辆相机接收的图像的视图；图10是在与拖车的对准顺序的后一个步骤期间车辆的顶视示意图；图11是在与拖车的对准顺序的后一个步骤期间车辆的顶视示意图，并且示出车辆的挂接球在导出的对准路径的末端处的位置；并且图12是示出对准顺序中的各步骤的流程图。具体实施方式出于本文描述的目的，术语“上部”、“下部”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”、“内部”、“外部”以及其派生词将与如图1中那样定向的装置有关。然而，应当理解，装置可以采用各种替代取向，除非有明确的相反规定。还应当理解，附图中所示的以及以下说明书中所述的具体装置和过程仅是所附权利要求中所限定的专利技术构思的示例性实施例。因此，除非权利要求另有明确说明，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被视为限制。另外，除非另有规定，否则应当理解，对沿或沿着给定方向等延伸的部件的特定特征的论述并非意指所述特征或部件在这种方向上沿循直线或轴线或者它仅沿这种方向或在这种平面上延伸而没有其他方向分量或偏差，除非另有规定。总体参考图1至图11，附图标记10表示用于车辆12的挂接辅助系统(也称为“挂接辅助”系统)。具体地，挂接辅助系统10包括控制器26，所述控制器26获取拖车16的联接器14的位置数据，并且导出车辆路径32以将车辆12的挂接球34与联接器14对准。导出车辆路径32包括对沿行驶方向的联接器14的位置28的确定变化进行补偿，所述确定变化与位置数据中联接器14的垂直位置28与挂接球34的高度之间的差有关。相对于挂接辅助系统10的一般操作，如图2的系统图中所示，系统10包括获得或另外提供与车辆状态相关的信息的各种传感器和装置。该信息包括来自定位系统22的定位信息，所述定位系统22可以包括航迹推算装置24，或者补充地或替代地包括全球定位系统(GPS)，以基于定位系统22内装置的一个或多个位置而确定车辆12的坐标位置。具体地，航迹推算装置24可以至少基于车辆速度和转向角δ而确立和跟踪车辆12在局部坐标系统82内的坐标位置。由挂接辅助系统10接收的其他车辆信息可以包括车辆12的来自速度传感器56的速度和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆挂接辅助系统，所述挂接辅助系统包括：/n转向系统；以及/n控制器，所述控制器：/n获取拖车的联接器的位置数据；/n导出车辆路径以将所述车辆的挂接球的中心定位在沿所述车辆路径的行驶方向越过所述联接器的中心线的干涉偏移处；并且/n向所述转向系统输出转向控制信号以沿所述路径维持所述车辆。/n

【技术特征摘要】
20180718 US 16/038,4621.一种车辆挂接辅助系统，所述挂接辅助系统包括：
转向系统；以及
控制器，所述控制器：
获取拖车的联接器的位置数据；
导出车辆路径以将所述车辆的挂接球的中心定位在沿所述车辆路径的行驶方向越过所述联接器的中心线的干涉偏移处；并且
向所述转向系统输出转向控制信号以沿所述路径维持所述车辆。


2.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括用于获取所述拖车的所述联接器的所述位置数据的装置。


3.如权利要求2所述的系统，其中所述用于获取的装置包括安装在所述车辆上的一个或多个相机。


4.如权利要求3所述的系统，其中所述用于获取的装置还包括安装在所述车辆的后部上的一个或多个超声波传感器，其中：
当确定所述车辆距所述联接器超过预定阈值距离时，所述系统使用所述一个或多个相机来导出所述车辆路径的初始迭代；并且
当确定所述车辆距所述联接器低于预定阈值距离时，所述系统使用所述超声波传感器来导出所述车辆路径的精细迭代。


5.如权利要求1所述的系统，其中所述联接器的所述位置数据包括与所述联接器的前缘以及距所述联接器的距离或所述联接器的宽度中的一个相对应的位置数据。


6.如权利要求5所述的系统，其中：
所述距所述联接器的距离或所述联接器的所述宽度中的至少一个被用来确定所述联接器的所述中心线的位置；并且
所述干涉偏移与所述联接器的所述前缘与所述联接器的沿所述行驶方向定位超出所述前缘的底切之间的距离相对应。


7.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括制动系统，其中向所述转向系统输出转向控制信号以沿所述路径维持所述车辆在由所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢克·尼维亚多姆斯基，乔治·埃德蒙·沃利三世，张臣，
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