CN109910530A - 以在最终位置处车辆航向与挂车航向之间的指定角度为特征的挂接辅助***和方法 - Google Patents

以在最终位置处车辆航向与挂车航向之间的指定角度为特征的挂接辅助***和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109910530A
CN109910530A CN201811475999.XA CN201811475999A CN109910530A CN 109910530 A CN109910530 A CN 109910530A CN 201811475999 A CN201811475999 A CN 201811475999A CN 109910530 A CN109910530 A CN 109910530A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
course
trailer
final position
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811475999.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张臣
卢克·尼维亚多姆斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN109910530A publication Critical patent/CN109910530A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/06—Automatic manoeuvring for parking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/01—Traction couplings or hitches characterised by their type
    • B60D1/06—Ball-and-socket hitches, e.g. constructional details, auxiliary devices, their arrangement on the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/24—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions
    • B60D1/36—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions for facilitating connection, e.g. hitch catchers, visual guide means, signalling aids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58—Auxiliary devices
    • B60D1/62—Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits, or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285—Parking performed automatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/04—Monitoring the functioning of the control system
    • B60W50/045—Monitoring control system parameters
    • B60W2050/046—Monitoring control system parameters involving external transmission of data to or from the vehicle, e.g. via telemetry, satellite, Global Positioning System [GPS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/14—Tractor-trailers, i.e. combinations of a towing vehicle and one or more towed vehicles, e.g. caravans; Road trains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/403—Image sensing, e.g. optical camera
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/14—Yaw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/16—Pitch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/18—Roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/22—Articulation angle, e.g. between tractor and trailer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18—Steering angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/22—Articulation angle, e.g. between tractor and trailer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

本公开提供了“以在最终位置处车辆航向与挂车航向之间的指定角度为特征的挂接辅助***和方法”。本文提供了一种挂接辅助***和方法。检测***确定车辆航向和挂车航向。控制器耦接到所述检测***，用于生成自主地将所述车辆朝向所述挂车操纵所沿着的路径。所述路径终止于最终位置，在所述最终位置中，所述车辆航向和所述挂车航向以其间的指定角度相关。

Description

以在最终位置处车辆航向与挂车航向之间的指定角度为特征 的挂接辅助***和方法
技术领域
本发明总体涉及一种挂接辅助***，并且更特别地，涉及一种关于在最终位置处车辆与挂车之间的相对取向提供更大用户控制的挂接辅助***，在所述最终位置中，车辆的拖挂挂钩与挂车的挂钩耦接器对准。
背景技术
挂接辅助***通常用于自主地将车辆沿着路径朝向挂车操纵，使得车辆的拖挂挂钩在路径的终点处与挂车的挂钩耦接器对准。在许多***中，用户(通常是驾驶员)将对车辆的控制让渡给所述***，所述***执行将车辆沿着路径朝向挂车操纵的任务。在这类***中，车辆朝向挂车所采取的路径以及车辆与挂车之间在路径的终点处的最终取向在很大程度上由所述***决定。因此，希望特定路径或最终取向的用户无法实现所述特定路径或最终取向，或者在将对车辆的控制让渡给所述***之前被迫执行另外的且时常不必要的车辆操纵。因此，需要一种以简单且方便的方式提供选择特定路径和/或最终取向的更大自由度的***。本公开意图满足这种需要。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种挂接辅助***。检测***确定车辆航向和挂车航向。控制器耦接到所述检测***，用于生成自主地将所述车辆朝向所述挂车操纵所沿着的路径。所述路径终止于最终位置，在所述最终位置中，所述车辆航向和所述挂车航向以其间的指定角度相关。
本发明的第一方面的实施例可包括以下特征中的任一者或其组合：
·所述检测***包括成像器、全球定位装置、惯性***和一个或多个接近传感器中的至少一者；
·所述车辆的拖挂挂钩在所述最终位置处与所述挂车的挂钩耦接器对准；
·所述指定角度经由用户输入装置来输入到所述控制器；
·所述指定角度由所述控制器基于从所述检测***接收的输入来确定；
·所述路径是基本上笔直的，并且所述指定角度是非零的；
·所述最终位置处的所述车辆航向匹配所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向；
·所述路径是弯曲的，并且所述车辆航向和所述挂车航向在所述最终位置处笔直对准；
·所述最终位置处的所述车辆航向不同于所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向；
·所述指定角度包括容许偏差范围；并且
·所述容许偏差范围由所述控制器设定或经由用户输入装置来输入到所述控制器。
根据本发明的第二方面，提供了一种挂接辅助***。用户输入装置被配置为接收指定车辆航向与挂车航向之间的角度的用户输入。控制器被配置为生成自主地将所述车辆朝向所述挂车操纵所沿着的并且终止于最终位置的路径，在所述最终位置中，所述车辆能够挂接到所述挂车并且所述车辆航向和所述挂车航向相对地定位成处于所述指定角度。
本发明的第二方面的实施例可包括以下特征中的任一者或其组合：
·检测***，所述检测***被配置为确定所述车辆航向和所述挂车航向，并且所述检测***具有成像器、全球定位装置、惯性***和一个或多个接近传感器中的至少一者；
·所述路径是基本上笔直的，并且所述指定角度是非零的；
·所述最终位置处的所述车辆航向匹配所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向；
·所述路径是弯曲的，并且所述车辆航向和所述挂车航向在所述最终位置处笔直对准；
·所述最终位置处的所述车辆航向不同于所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向；
·所述指定角度包括容许偏差范围；并且
·所述容许偏差范围由所述控制器设定或经由用户输入装置来输入到所述控制器。
根据本发明的第三方面，提供了一种挂接辅助方法，并且所述方法包括以下步骤：提供用户输入装置以用于将车辆航向与挂车航向之间的指定角度输入到控制器；经由所述用户输入装置设定所述指定角度的容许偏差范围；以及使用所述控制器生成路径和命令以用于自主地沿着所述路径操纵所述车辆，所述路径终止于最终位置，在所述最终位置中，所述车辆航向和所述挂车航向以所述指定角度或所述容许偏差范围所涵盖的另一角度相关。
在研究以下说明书、权利要求和附图时，本领域技术人员将了解并理解本发明的这些和其他方面、目标和特征。
附图说明
在附图中：
图1示出了车辆和挂车，所述车辆配备有根据一个实施例的挂接辅助***；
图2是示出挂接辅助***的部件的框图；
图3是示出挂接辅助***的检测***的框图；
图4示出了由挂接辅助***的控制器基于在最终位置处使车辆航向和挂车航向相关的指定角度而生成的路径；
图5示出了由控制器基于在最终位置处使车辆航向和挂车航向相关的另一指定角度生成的另一路径；并且
图6是由挂接辅助***实施的挂接辅助方法的流程图。
具体实施方式
如所需要的，本文公开本发明的详细实施例。然而，应当了解，所公开实施例仅仅是以不同和替代的形式体现的本发明的示例。附图不一定是详细设计，并且一些示意图可被扩大或最小化以示出功能概况。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式实现本发明的代表性基础。
如本文所使用，当用于列举两个或更多个项时，术语“和/或”意思是：可单独地采用所列项中的任一个项，或可采用所列项中的两个或更多个项的任何组合。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，那么组合物可含有：仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。
参考图1和图2，附图标记10总体指示用于自主地将车辆12朝向挂车14操纵的挂接辅助***。车辆12示例性地被体现为具有卡车车厢16的皮卡车，所述卡车车厢16可经由折叠式后挡板18进入。车辆12还包括拖挂挂钩，所述拖挂挂钩呈从耦接到车辆12后部的牵引杆24延伸的挂接球22的形式。挂接球22被配置为由挂钩耦接器接收，所述挂钩耦接器呈设置在挂车舌部28的末端处的耦接器球窝26的形式。挂车14示例性地被体现为具有箱形框架30的单轴挂车，所述箱形框架30具有封闭的载货区域32，舌部28从所述载货区域32纵向延伸。
***10包括与位于车辆12后部的成像器40通信的控制器38。成像器40可居中位于后挡板18的上部区域处，使得成像器40相对于牵引杆24和挂接球22是升高的。成像器40具有视野42，所述视野42被定位并取向为捕获车辆后场景的一个或多个图像，除其他事项之外，所述车辆后场景总体包括挂接球22。由成像器40捕获的图像可由控制器38处理，以标识挂钩耦接器、诸如耦接器球窝26。
除了与成像器40通信之外，控制器38还可与多个接近传感器44通信，所述接近传感器44示例性地被示出为跨车辆后挡板18的下部区域间隔开的超声波传感器，并且被配置为检测位于车辆12后方的物体的接近度或距离。另外的车辆相关信息可由位于车辆12和/或挂车14上的定位装置46(诸如全球定位***(global positioning system，GPS))提供给控制器38。另外，控制器38可与惯性***47通信，所述惯性***47包括用于测量车辆12的位置、取向、方向和/或速度的一个或多个陀螺仪48和加速度计49。
为了实现对车辆12的自主或半自主控制，***10的控制器38可进一步被配置为与各种车辆设备通信。根据一个实施例，***10的控制器38可在使车辆12沿着由控制器38生成的路径朝向挂车14倒退时控制车辆12的动力辅助转向***52来操作车辆12的转向轮53。动力辅助转向***52可以是包括电动转向马达54的电动辅助转向(electric power-assisted steering，EPAS)***，所述电动转向马达54用于基于由控制器38生成的转向命令来将转向轮53转动到转向角，其中所述转向角可由动力辅助转向***52的转向角传感器56感测并被提供给控制器38。如本文所述，转向命令可在倒车操纵期间提供以用于自主地使车辆12转向，并且可替代地可经由方向盘58或转向输入装置60的旋转位置(例如，方向盘角度)手动地提供，所述方向盘58或转向输入装置60可被设置为使得驾驶员能够控制或以其他方式修改车辆12的后退路径的所希望曲率。转向输入装置60可以有线或无线方式通信地耦接到控制器38，并且向控制器38提供限定车辆12的后退路径的所希望曲率的信息。作为响应，控制器38处理所述信息并生成对应转向命令，所述对应转向命令被提供给车辆12的动力辅助转向***52。在一个实施例中，转向输入装置60包括可在多个旋转位置之间操作的可旋转旋钮62，每个旋转位置提供对车辆12的后退路径的所希望曲率的增量改变。
在一些实施例中，车辆12的方向盘58可与车辆12的转向轮53机械地耦接，使得方向盘58经由内部扭矩与转向轮53一致地移动，从而在车辆12的自主转向期间防止对方向盘58的手动干预。在此类情况下，动力辅助转向***52可包括扭矩传感器64，所述扭矩传感器64感测方向盘58上的扭矩(例如，夹紧和/或转动)，所述扭矩预计并非来自对方向盘58的自主控制并且因此指示驾驶员的手动干预。在一些实施例中，施加到方向盘58的外部扭矩可用作到控制器38的信号，即驾驶员已经采取手动控制并且***10停止自主转向功能。
***10的控制器38还可与车辆12的车辆制动控制***66通信以接收车辆速度信息，诸如车辆12的各个车轮转速。另外地或可替代地，车辆速度信息可由动力传动系控制***68和/或车辆速度传感器70以及其他可想到的装置提供给控制器38。在一些实施例中，控制器38可向车辆制动控制***66提供制动命令，从而允许***10在车辆12的后退操纵期间调节车辆12的速度。应当理解，另外地或可替代地，控制器38可经由与动力传动系控制***68的交互来调节车辆12的速度。
通过与车辆12的动力辅助转向***52、车辆制动控制***66和/或动力传动系控制***68的交互，可降低在车辆12朝向挂车14后退时所不可接受的后退状况的可能性。不可接受的后退状况的示例包括但不限于车辆超速状况、传感器故障等。在这种情况下，在不可接受的后退状况即将发生或已经发生之前，驾驶员可能不知道故障。因此，本文公开：***10的控制器38可生成对应于实际的、即将发生的、和/或预期的不可接受的后退状况的通知的警示信号，并且在驾驶员干预之前，生成防止这种不可接受的后退状况的对策。
根据一个实施例，控制器38可与一个或多个装置通信，所述一个或多个装置包括可提示视觉、听觉和触觉警告的车辆警示***72。例如，车辆制动灯74和车辆紧急闪光灯可提供视觉警示，并且车辆喇叭76和/或扬声器78可提供听觉警示。另外，控制器38和/或车辆警示***72可与车辆12的人机界面(human machine interface，HMI)80通信。HMI 80可包括能够显示指示警示的图像的触摸屏显示器84，诸如中控面板安装式导航或娱乐显示器。可能希望这种实施例通知车辆12的驾驶员存在不可接受的后退状况。
控制器38配置有微处理器85和/或用于处理存储在存储器86中的一个或多个逻辑例程的其他模拟和/或数字电路。逻辑例程可包括一个或多个操作例程88。来自成像器40或***10的其他部件的信息可经由车辆12的通信网络供应给控制器38，所述通信网络可包括控制器局域网(controller area network，CAN)、局域互连网(local interconnectnetwork，LIN)、或汽车行业中使用的其他常规协议。应当理解，除了任何其他可想到的车载或车外车辆控制***之外，控制器38可以是独立的专用控制器或者可以是与成像器40或***10的其他部件集成的共用控制器。
参考图3，***10包括耦接到控制器38的检测***90。检测***90被配置为确定车辆航向和挂车航向。在一些实施例中，检测***90还可用于检测邻近车辆12和/或挂车14的其他物体。如本文所限定，车辆航向对应于车辆12的前部所指向的方向，并且挂车航向对应于挂车14的前部所指向的方向。为此，检测***90可包括成像器40、定位装置46、接近传感器44、惯性***47、其组合、和/或其他合适的装置。例如，车辆航向可使用定位装置46(例如，GPS)和/或惯性***47来确定。挂车航向可使用来自成像器40的所捕获图像和来自接近传感器44的信息来确定。如本文所述，接近传感器44可包括超声传感器。然而，可设想到例如也可采用呈雷达和/或激光雷达(LIDAR)形式的其他传感器。在一些实施例中，挂车航向可根据由位于挂车14上的定位装置(例如，GPS)和/或惯性***向控制器38提供的输入来查明。
参考图4和图5，控制器38生成自主地将车辆12朝向挂车14操纵所沿着的路径94、96。如图所示，路径94、96终止于最终位置98、100，在所述最终位置98、100中，分别如箭头102和104所示的车辆航向和挂车航向以其间的指定角度θ1、θ2相关。在最终位置98、100处，车辆12的拖挂挂钩(例如，挂接球22；图1)总体上与挂车14的挂钩耦接器(例如，耦接器球窝26；图1)对准。因此，应当了解，车辆12能够在最终位置98、100处挂接到挂车14。总体上，车辆12朝向挂车14所采取的路径94、96是基于指定角度θ1、θ2、对挂车14的挂钩耦接器的检测和标识、以及车辆12相对于挂车14的起始位置106、108。
关于本文所述的实施例，挂车14的挂钩耦接器可由控制器38通过处理由成像器40捕获的图像来标识。指定角度θ1、θ2经由用户输入装置诸如HMI 80来输入到控制器38。用户输入可经由触摸屏、旋钮、按钮等来提供给HMI 80。在生成对应路径94、96之前，***10可提示用户输入指定角度θ1、θ2。出于了解的目的，提供图4和图5的实施例作为其中用户可输入不同的指定角度θ1、θ2以用于生成朝向挂车14的不同路径94、96的两种不同情景的示例。然而，基于本文提供的公开内容，应当了解，基于用户的需要或偏好，另外的指定角度是可能的。
具体参考图4所示的实施例，车辆12示例性地被定位成处于初始航向110并且位于挂车14右前方的起始位置106处。希望实现车辆12与挂车14之间的笔直对准的用户可输入零度作为指定角度θ1或者另外使用HMI 80或一些其他用户输入装置选择笔直对准特征。作为响应，控制器38生成所需的路径94，使得车辆12和挂车14在最终位置98处笔直对准。在所描绘实施例中，由控制器38生成的路径94是弯曲的，以确保车辆12与挂车14之间在最终位置98处的笔直对准。另外，最终位置98处的车辆航向102不同于车辆12在起始位置106处的初始航向110。所述笔直对准特征可用于其中挂车14停放在由边界线112和114示例性地示出的限定停车空间中的情况。
具体参考图5所示的实施例，车辆12的起始位置108类似于图4所示的车辆12的起始位置。在所描绘实施例中，物体116位于挂车14的前方。出于了解的目的，假设物体116被定位成使得在车辆12与挂车14之间产生笔直对准的路径可能导致车辆12与物体116之间的碰撞。因此，希望将车辆12挂接到挂车14的用户替代地可输入非零角度作为指定角度θ2。作为一个具体示例，用户可输入例如45度作为指定角度θ2，并且作为响应，控制器38基于指定角度θ2生成朝向挂车14的路径96。可设想到，如果指定角度或路径96不足以避免与物体116的碰撞，那么控制器38可指示用户输入不同的指定角度或修改路径96。
在图5所描绘的实施例中，路径96使得车辆12能够避免与物体116碰撞并且总体上被示出为笔直路径。为方便起见，希望使车辆12沿着基本上笔直的路径后退的用户可使用HMI 80选择笔直后退特征，而不是输入具体角度作为指定角度θ2。可设想到，控制器38可基于从检测***90接收的输入来确定笔直后退特征是否可用。值得注意的是，在其中车辆12沿着笔直路径朝向挂车14后退的情况下，在最终位置100处的车辆航向102可匹配在沿着路径96操纵车辆12之前车辆12在起始位置108处的初始航向110。
在替代实施例中，用户可将对指定角度的选择推给***10。在这类情况下，控制器38可基于从检测***90接收的输入来确定指定角度。如本文所述，输入可包括与车辆12和挂车14的航向相关的位置信息和/或对与其邻近的其他物体的检测。可替代地，控制器38可使用默认指定角度来生成朝向挂车14的路径，并根据需要修改路径以规避任何检测到的物体。关于本文所述的任何实施例，指定角度可包括由用户(例如，经由HMI 80)或控制器38设定的容许偏差范围。例如，用户可输入0度的指定角度，并随后设定±10度的容许偏差范围。作为响应，控制器38自由地生成导致车辆航向和挂车航向在最终位置处以-10度与10度之间的角度相关的路径。以此方式，控制器38在路径生成方面提供更大灵活性。
参考图6，示出了挂接辅助方法118，并且所述方法118可被体现为***10的操作例程88之一。在步骤A处，经由用户输入装置诸如HMI 80向控制器38输入指定角度。可选地，在步骤B处，由用户或控制器38设定指定角度的容许偏差范围。在步骤C处，控制器38基于指定角度或容许偏差范围所涵盖的另一角度生成从车辆12朝向挂车14的路径。在步骤D处，控制器38发出用于自主地将车辆12沿着路径朝向挂车14操纵的命令。如本文所述，所述路径终止于最终位置，在所述最终位置中，车辆12的拖挂挂钩总体上与挂车14的挂钩耦接器对准，并且车辆航向和挂车航向以指定角度或容许偏差范围所涵盖的另一角度相关。
因此，本文提供了一种挂接辅助***。在一些实施例中，所述***使得用户能够输入在最终位置处使车辆航向和挂车航向相关的指定角度，在所述最终位置中，所述车辆能够挂接到所述挂车。基于所述指定角度，控制器生成用于自主地将所述车辆朝向所述挂车操纵的路径，所述路径终止于所述最终位置。在其他实施例中，所述指定角度可由所述控制器基于从检测***接收的输入来设定，所述检测***被配置为检测车辆航向和挂车航向以及邻近所述车辆和/或所述挂车的物体。在一些实施例中，所述指定角度包括由所述用户或所述控制器设定的容许偏差范围。有利地，本文公开的挂接辅助***为所述用户指示在所述最终位置处所述车辆航向与所述挂车航向之间的位置关系的提供更大的自由度。在结合所述容许偏差范围的实施例中，所述控制器在路径生成方面被给予更大的灵活性。
应当了解，可在不脱离本发明的概念的情况下对上述结构做出改变和修改，并且还应当了解，除非以下权利要求用其语言明确地另外陈述，否则这些概念意图由这些权利要求涵盖。
根据本发明，提供了一种挂接辅助***，其具有：检测***，所述检测***用于确定车辆航向和挂车航向；以及控制器，所述控制器耦接到所述检测***，用于生成自主地将所述车辆朝向所述挂车操纵所沿着的路径，所述路径终止于最终位置，在所述最终位置中，所述车辆航向和所述挂车航向以其间的指定角度相关。
根据一个实施例，所述检测***包括成像器、全球定位装置、惯性***和一个或多个接近传感器中的至少一者。
根据一个实施例，所述车辆的拖挂挂钩在所述最终位置处与所述挂车的挂钩耦接器对准。
根据一个实施例，所述指定角度经由用户输入装置来输入到所述控制器。
根据一个实施例，所述指定角度由所述控制器基于从所述检测***接收的输入来确定。
根据一个实施例，所述路径是基本上笔直的，并且所述指定角度是非零的。
根据一个实施例，所述最终位置处的所述车辆航向匹配所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向。
根据一个实施例，所述路径是弯曲的，并且所述车辆航向和所述挂车航向在所述最终位置处笔直对准。
根据一个实施例，所述最终位置处的所述车辆航向不同于所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向。
根据一个实施例，所述指定角度包括容许偏差范围。
根据一个实施例，所述容许偏差范围由所述控制器设定或经由用户输入装置来输入到所述控制器。
根据本发明，提供了一种挂接辅助***，其具有：用户输入装置，所述用户输入装置被配置为接收指定车辆航向与挂车航向之间的角度的用户输入；以及控制器，所述控制器被配置为生成自主地将所述车辆朝向所述挂车操纵所沿着的并且终止于最终位置的路径，在所述最终位置中，所述车辆能够挂接到所述挂车并且所述车辆航向和所述挂车航向相对地定位处于所述指定角度。
根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于检测***，所述检测***被配置为确定所述车辆航向和所述挂车航向，并且所述检测***包括成像器、全球定位装置、惯性***和一个或多个接近传感器中的至少一者。
根据一个实施例，所述路径是基本上笔直的，并且所述指定角度是非零的。
根据一个实施例，所述最终位置处的所述车辆航向匹配所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向。
根据一个实施例，所述路径是弯曲的，并且所述车辆航向和所述挂车航向在所述最终位置处笔直对准。
根据一个实施例，所述最终位置处的所述车辆航向不同于所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向。
根据一个实施例，所述指定角度包括容许偏差范围。
根据一个实施例，所述容许偏差范围由所述控制器设定或经由所述用户输入装置来输入到所述控制器。
根据本发明，一种挂接辅助方法包括以下步骤：提供用户输入装置以用于将车辆航向与挂车航向之间的指定角度输入到控制器；经由所述用户输入装置设定所述指定角度的容许偏差范围；以及使用所述控制器生成路径和命令以用于自主地沿着所述路径操纵所述车辆，所述路径终止于最终位置，在所述最终位置中，所述车辆航向和所述挂车航向以所述指定角度或所述容许偏差范围所涵盖的另一角度相关。

Claims (12)

1.一种挂接辅助***，其包括：
检测***，所述检测***用于确定车辆航向和挂车航向；以及
控制器，所述控制器耦接到所述检测***，用于生成自主地将所述车辆朝向所述挂车操纵所沿着的路径，所述路径终止于最终位置，在所述最终位置中，所述车辆航向和所述挂车航向以其间的指定角度相关。
2.如权利要求1所述的***，其中所述检测***包括成像器、全球定位装置、惯性***和一个或多个接近传感器中的至少一者。
3.如权利要求1所述的***，其中所述车辆的拖挂挂钩在所述最终位置处与所述挂车的挂钩耦接器对准。
4.如权利要求1所述的***，其中所述指定角度经由用户输入装置来输入到所述控制器。
5.如权利要求1所述的***，其中所述指定角度由所述控制器基于从所述检测***接收的输入来确定。
6.如权利要求1所述的***，其中所述路径是基本上笔直的，并且所述指定角度是非零的。
7.如权利要求6所述的***，其中所述最终位置处的所述车辆航向匹配所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向。
8.如权利要求1所述的***，其中所述路径是弯曲的，并且所述车辆航向和所述挂车航向在所述最终位置处笔直对准。
9.如权利要求8所述的***，其中所述最终位置处的所述车辆航向不同于所述车辆在沿着所述路径操纵所述车辆之前的初始航向。
10.如权利要求1所述的***，其中所述指定角度包括容许偏差范围。
11.如权利要求10所述的***，其中所述容许偏差范围由所述控制器设定或经由用户输入装置来输入到所述控制器。
12.一种挂接辅助方法，其包括以下步骤：
提供用户输入装置以用于将车辆航向与挂车航向之间的指定角度输入到控制器；
经由所述用户输入装置设定所述指定角度的容许偏差范围；以及
使用所述控制器生成路径和命令以用于自主地沿着所述路径操纵所述车辆，所述路径终止于最终位置，在所述最终位置中，所述车辆航向和所述挂车航向以所述指定角度或所述容许偏差范围所涵盖的另一角度相关。
CN201811475999.XA 2017-12-12 2018-12-04 以在最终位置处车辆航向与挂车航向之间的指定角度为特征的挂接辅助***和方法 Pending CN109910530A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/839,131 2017-12-12
US15/839,131 US10144417B1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Hitch assist system and method featuring a specified angle between a vehicle heading and a trailer heading at a final position

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109910530A true CN109910530A (zh) 2019-06-21

Family

ID=64451744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811475999.XA Pending CN109910530A (zh) 2017-12-12 2018-12-04 以在最终位置处车辆航向与挂车航向之间的指定角度为特征的挂接辅助***和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10144417B1 (zh)
CN (1) CN109910530A (zh)
DE (1) DE102018131649A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111169470A (zh) * 2020-01-06 2020-05-19 上海汽车集团股份有限公司 一种自动泊车方法、装置及电子设备
CN116945826A (zh) * 2023-08-17 2023-10-27 合肥马格勒斯汽车科技发展有限公司 一种供电拖车控制方法、***、存储介质及智能终端

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11279405B2 (en) * 2018-10-16 2022-03-22 Ford Global Technologies, Llc Hitch assist system
DE102019105014A1 (de) * 2019-02-27 2020-08-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Positionieren eines Fahrzeugs relativ zu einer Zielposition
US11568563B2 (en) * 2019-12-31 2023-01-31 Trimble Inc. Pose estimation and applications using computer imaging
EP4163134A1 (de) * 2021-10-08 2023-04-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum unterstützen während eines ankoppelvorgangs mit einem anhänger, recheneinrichtung sowie assistenzsystem für ein fahrzeug

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708359A (en) * 1986-12-29 1987-11-24 Duke Davenport Trailer hitching apparatus
ATE363413T1 (de) * 2001-01-23 2007-06-15 Donnelly Corp Verbessertes fahrzeugbeleuchtungssystem
US7005974B2 (en) * 2002-04-19 2006-02-28 Donnelly Corporation Vehicle imaging system
US6834878B2 (en) * 2002-05-08 2004-12-28 Leo C. Koestler Trailer hitch alignment system, kit and method
US8191915B2 (en) * 2008-10-17 2012-06-05 GM Global Technology Operations LLC Vehicle docking assistance system
WO2012103193A1 (en) * 2011-01-26 2012-08-02 Magna Electronics Inc. Rear vision system with trailer angle detection
US9493187B2 (en) * 2011-04-19 2016-11-15 Ford Global Technologies, Llc Control for trailer backup assist system
US20130226390A1 (en) * 2012-02-29 2013-08-29 Robert Bosch Gmbh Hitch alignment assistance
DE102012015435A1 (de) * 2012-08-03 2014-02-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Rangieren eines Anhängers
US9446713B2 (en) * 2012-09-26 2016-09-20 Magna Electronics Inc. Trailer angle detection system
GB2513393B (en) * 2013-04-26 2016-02-03 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle hitch assistance system
US9233710B2 (en) * 2014-03-06 2016-01-12 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system using gesture commands and method
US9696723B2 (en) * 2015-06-23 2017-07-04 GM Global Technology Operations LLC Smart trailer hitch control using HMI assisted visual servoing

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111169470A (zh) * 2020-01-06 2020-05-19 上海汽车集团股份有限公司 一种自动泊车方法、装置及电子设备
CN111169470B (zh) * 2020-01-06 2021-07-27 上海汽车集团股份有限公司 一种自动泊车方法、装置及电子设备
CN116945826A (zh) * 2023-08-17 2023-10-27 合肥马格勒斯汽车科技发展有限公司 一种供电拖车控制方法、***、存储介质及智能终端
CN116945826B (zh) * 2023-08-17 2024-01-30 合肥马格勒斯汽车科技发展有限公司 一种供电拖车控制方法、***、存储介质及智能终端

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018131649A1 (de) 2019-06-13
US10144417B1 (en) 2018-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109910530A (zh) 以在最终位置处车辆航向与挂车航向之间的指定角度为特征的挂接辅助***和方法
CN107433905B (zh) 用于具有环视视野成像装置的牵引车辆和拖车的***和方法
EP3275704B1 (en) Systems and methods for a human machine interface for a trailer hitch system
US9895945B2 (en) Trailer backup assist system with hitch assist
US10427716B2 (en) Hitch assist system and method
US9914333B2 (en) Vehicle trailer connect system
JP6096155B2 (ja) 運転支援装置及び運転支援システム
US9829883B1 (en) Trailer backup assist system having remote control and user sight management
US10363874B2 (en) Hitch assist system with hitch coupler identification feature and hitch coupler height estimation
US11040588B2 (en) Vehicle and system having trailer coupler connection detection
JP4623396B2 (ja) 車両周辺表示装置
EP2910423A2 (en) Surroundings monitoring apparatus and program thereof
US11338851B2 (en) Hitch assist system featuring trailer location identification
US20170168497A1 (en) Vehicle and method of controlling the vehicle
US10802478B2 (en) Hitch assist system and method for autonomously maneuvering a vehicle in a user-specified target travel direction
US10427717B2 (en) Hitch assist system with hitch coupler identification feature and hitch coupler height estimation
JP6897294B2 (ja) 牽引支援装置
CN111717116A (zh) 用于拖车对准的***和方法
CN111516669A (zh) 用于车辆对准控制的***和方法
US11577782B2 (en) Method and apparatus for an automated trailer backup system in a motor vehicle
CN109606039A (zh) 用于校正车辆的拖挂栓钩与挂车的栓钩连接器之间的失准的栓钩辅助***
KR20180062189A (ko) 트레일러가 장착된 차량의 운전 지원 장치 및 방법
JP6575401B2 (ja) 車両状態提示システム
CN117999174A (zh) 用于在与拖车的耦合过程期间进行辅助的方法、计算装置以及用于车辆的辅助***
JP2020131832A (ja) 駐車支援装置、駐車支援方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination