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CN110641454A - 用于以变化减少定位车辆的系统及方法 - Google Patents

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CN110641454A
CN110641454A CN201910555887.3A CN201910555887A CN110641454A CN 110641454 A CN110641454 A CN 110641454A CN 201910555887 A CN201910555887 A CN 201910555887A CN 110641454 A CN110641454 A CN 110641454A
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CN
China
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vehicle
coupler
controller
trailer
service brake
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Application number
CN201910555887.3A
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卢克·尼维亚多姆斯基
莎伦·布鲁克斯-莱纳特
罗杰·阿诺德·特朗布利
肯尼士·迈克尔·梅耶
张臣
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
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Abstract

本公开提供“用于以变化减少定位车辆的系统及方法”。一种车辆系统被配置为控制拖车对准程序。所述系统包括安装在车辆上的挂接球和被配置为识别拖车的联接器位置的控制器。所述控制器还被配置为控制所述车辆到对准位置的运动，其中所述挂接球与所述联接器位置对准。响应于所述对准位置，所述控制器激活保持所述车辆的行车制动器，并且在维持所述行车制动器激活时，所述控制器激活驻车制动器。

Description

用于以变化减少定位车辆的系统及方法
技术领域
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。具体地，本公开涉及一种被配置为准确地定位并停下车辆与拖车对准的系统。
背景技术
将拖车挂在车辆上可能是又困难又耗时的体验。具体地，根据拖车相对于车辆的初始位置，将车辆挂接球与所需拖车挂接件对准可能需要与多个转向操纵协调的重复前进和倒车行驶以适当地定位车辆。此外，在适当的挂接球对准所需要的大部分行驶中，无法看到拖车挂接件，并且在通常情况下，挂接球实际上可能从未被驾驶员看到。这种缺乏视线需要基于特定车辆和拖车的经验来推断挂接球和挂接件的定位，并且可能仍然需要多次停车和走出车辆的实例以确认对准或记录适用于一组后续操纵的校正。更进一步地，挂接球与车辆的后保险杠的紧密性意味着任何超越都可能导致车辆与拖车碰撞。因此，可能需要进一步发展。
发明内容
根据本公开的一方面，公开了一种被配置为控制拖车对准程序的车辆系统。所述系统包括安装在车辆上的挂接球和被配置为识别拖车的联接器位置的控制器。所述控制器还被配置为控制所述车辆到对准位置的运动，其中所述挂接球与所述联接器位置对准。响应于所述对准位置，所述控制器激活保持所述车辆的行车制动器，并且在维持所述行车制动器激活时，所述控制器激活驻车制动器。
本发明的第一方面的实施例可以包括以下特征中的任何一者或组合：
·所述行车制动器被施加以维持所述对准位置，由此防止所述车辆的变速器在驻车配置中漂移；
·所述控制器被配置为控制所述车辆的变速器以接合驻车配置；
·显示系统和用户界面，其中所述控制器被配置为响应于经由所述用户界面接收的至少一个输入而控制拖车对准程序；
·所述控制器被配置为显示提示车辆驾驶员将所述车辆换挡到驻车同时维持所述行车制动器激活的指令；
·所述控制器被配置为响应于激活所述驻车制动器和变速器处于驻车配置中而释放所述行车制动器；
·与所述控制器通信的传感器设备，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检测所述拖车的联接器的联接器位置；
·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相机；其中所述控制器基于从所述成像系统接收的图像数据来识别所述联接器位置，所述图像数据包括所述联接器的位置数据；
·制动系统，其包括所述行车制动器和所述驻车制动器，其中所述控制器还被配置为自动地控制所述制动系统以控制所述对准程序；
·转向系统，其包括转向马达，所述转向马达被配置为操纵所述车辆的转向轮，其中所述控制器还被配置为根据所述对准程序来控制所述转向马达以操纵所述车辆；以及
·所述联接器位置是所述拖车的联接器的位置，其中所述联接器被配置为以拖曳配置与所述挂接球配合。
根据本公开的另一方面，公开了一种用于控制车辆的方法。所述方法包括识别拖车在传感器数据中的联接器位置并控制所述车辆到对准位置的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准。响应于到达所述对准位置，所述方法通过激活行车制动器保持所述车辆来继续进行。在维持所述行车制动器激活时，所述方法控制所述车辆以维持所述对准位置。
根据本公开的另一方面，公开了一种车辆系统。所述系统被配置为控制拖车对准程序。所述系统包括安装在车辆上的挂接球和被配置为识别拖车的联接器位置的控制器。所述控制器还被配置为控制所述车辆到对准位置的运动，其中所述挂接球与所述联接器位置对准。响应于所述对准位置，所述控制器被配置为通过激活行车制动器保持所述车辆。所述行车制动器被施加以维持所述对准位置，由此防止所述车辆的变速器在驻车配置中漂移。在维持所述行车制动器激活时，所述控制器还被配置为激活所述驻车制动器并控制所述车辆的变速器以接合驻车配置。
在研究以下说明书、权利要求和附图之后，所属领域技术人员将理解和明白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是车辆相对于拖车处于未挂接位置的透视图；
图2是根据本公开的一方面的系统的示意图，所述系统用于辅助将车辆与拖车对准在用于将拖车挂接到车辆的位置；
图3是在与拖车的对准序列的步骤期间车辆的俯视示意图；
图4是在与拖车的对准序列的步骤期间车辆的俯视示意图；
图5是与拖车对准的车辆的侧视图，表明了自动车辆停止程序；并且
图6是表明根据本公开的自动车辆停止程序的流程图。
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”及其衍生词将涉及图1中定向的装置。然而，应当理解，除非明确地相反指出，否则所述装置可以采用各种可选定向。还应当理解，附图中所示的以及以下说明书中描述的具体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，除非另外规定，否则应当理解，对在给定方向上或沿给定方向等延伸的特定特征或部件的讨论并不意味着：所述特征或部件在此类方向上遵循直线或轴线，或者除非另外规定，否则它仅沿此类方向或在此类平面上延伸而没有其他方向分量或偏差。
总体上参考图1至图4，附图标记10表示用于车辆12的挂接辅助系统(也被称为“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，所述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可以被配置为推导车辆路径20以使车辆12的挂接球22与联接器16对准。推导车辆路径20可以包括各种步骤，所述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定位挂接件位置26与联接器16对准。车辆路径20可以包括多个路段28，所述路段可以对应于车辆12的操作方向或转向方向的变化。在各种实施例中，推导车辆路径20可以包括围绕中间物体或结构导航、在不平坦地形上操作、遵循由驾驶员或用户U指示的所需路径等。因此，本公开可以提供挂接辅助系统10以改善车辆12的导航和/或与联接器16的相互作用，使得拖车18可以有效地连接到车辆12而不会复杂化。
在一些实施例中，挂接辅助系统10可以被配置为控制车辆12以发起自动车辆停止程序。控制器14可以应用车辆停止程序以使车辆12停止并准确地定位挂接球22与联接器16对准。例如，在车辆12的引导或自动操作期间，控制器14可以控制车辆12沿车辆路径20的运动，使得车辆12的挂接球22与联接器16对准。然而，如果车辆12的行车制动器被控制器14释放，则车辆12可能会倾斜或滚动，这可能导致挂接球22不再与联接器16对准。因此，系统10可以被配置为应用自动车辆停止程序以准确地定位车辆12并在车辆12连接到联接器16时将挂接球22的位置维持成与联接器16对准。参考图5和图6进一步讨论自动车辆停止程序的详细描述。
关于挂接辅助系统10的一般操作，如图2至图4的系统图所示，系统10包括获得或以其他方式提供车辆状态相关信息的各种传感器和装置。该信息包括来自定位系统32的定位信息，所述定位系统可以包括航迹推算装置34，或者另外或作为备选方案，包括全球定位系统(GPS)，以基于装置在定位系统32内的一个或多个位置来确定车辆12的坐标位置。具体地，航迹推算装置34可以至少基于车速和如图3中所示的转向角δ在局部坐标系36内建立和跟踪车辆12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来自速度传感器38的车辆12的速度和来自横摆率传感器40的车辆12的横摆率。可以设想，在另外的实施例中，接近传感器42或其阵列以及其他车辆传感器和装置可以提供传感器信号或其他信息，诸如拖车18的连续图像，所述连续图像包括检测到的联接器16，挂接辅助系统10的控制器14可以用各种程序处理以(例如，基于距离Dc和角度αc)确定联接器16的高度H和位置。
如图2中进一步所示，挂接辅助系统10的一个实施例与车辆12的转向系统50通信。转向系统50可以是动力助力转向系统50，所述动力助力转向系统包括转向马达52以操作车辆12的转向轮54(图1)以按照车辆横摆随车速和转向角δ变化的方式移动车辆12。在所示实施例中，动力助力转向系统50是电动助力转向(“EPAS”)系统，所述电动助力转向系统包括电动转向马达52以基于转向命令将转向轮54转动到转向角δ，其中转向角δ可以由动力助力转向系统50的转向角传感器56感测。转向命令可以由挂接辅助系统10提供以在拖车挂接对准操纵期间自主转向，并且可以可选地经由车辆12的方向盘的旋转位置(例如，方向盘角度)手动提供。
在所示实施例中，车辆12的方向盘与车辆12的转向轮54机械地联接，使得方向盘与转向轮54一致地移动，从而防止在自主转向期间手动干预方向盘。更具体地，扭矩传感器58设置在动力助力转向系统50上，所述扭矩传感器感测方向盘上的扭矩，所述扭矩不是方向盘的自主控制所预期的并且因此指示手动干预。在该配置中，挂接辅助系统10可以警告驾驶员停止手动干预方向盘和/或停止自主转向。在可选实施例中，一些车辆具有动力助力转向系统50，所述动力助力转向系统允许方向盘与此类车辆的转向轮54的移动部分地脱离。
继续参考图2，动力助力转向系统50向挂接辅助系统10的控制器14提供与车辆12的转向轮54的旋转位置相关的信息，所述信息包括转向角δ。除了其他车辆12状况之外，所示实施例中的控制器14还处理当前转向角以沿所需路径20引导车辆12(图3)。可以设想，在另外的实施例中，挂接辅助系统10可以是动力助力转向系统50的集成部件。例如，动力助力转向系统50可以包括用于根据从成像系统60、动力助力转向系统50、车辆制动控制系统62、动力传动系统控制系统64和其他车辆传感器和装置以及人机界面(“HMI”)66接收的全部或部分信息来生成车辆转向信息和命令的挂接辅助算法，如下面进一步讨论的。
图2中还示出，车辆制动控制系统62还可以与控制器14通信以向挂接辅助系统10提供诸如车轮速度的制动信息并从控制器14接收制动命令。制动控制系统62可以被配置为控制行车制动器62a和驻车制动器62b。驻车制动器62b可以对应于可以与控制器14通信的电子驻车制动系统。因此，在操作中，控制器14可以被配置为控制制动器62a和62b以及检测车速信息，所述车速信息可以从受制动控制系统62监控的单独轮速传感器来确定。除其他可设想手段之外，车速还可以根据动力传动系统控制系统64、速度传感器38和/或定位系统32来确定。在一些实施例中，单独的轮速也可以作为车辆横摆率传感器40的备选方案或补充来确定车辆横摆率，所述车辆横摆率可以被提供给挂接辅助系统10。
挂接辅助系统10还可以向制动控制系统62提供车辆制动信息以允许挂接辅助系统10在拖车18的后退期间控制车辆12的制动。例如，在一些实施例中，挂接辅助系统10可以在车辆12与拖车18的联接器16对准期间调节车辆12的速度，这可以减少与拖车18碰撞的可能性，并且可以使得车辆12在路径20的确定端点70处完全停止。在本文中公开的是，挂接辅助系统10可以另外或可选地发出警报信号，所述警报信号对应于与拖车18的一部分的实际、即将发生和/或预期的碰撞的通知。如上所述，调节车辆12的速度可以有利于防止与拖车18碰撞。
在一些实施例中，如图2中所示的实施例中所示，动力传动系统控制系统64还可以与挂接辅助系统10相互作用以在与拖车18部分或自主对准期间调节车辆12的速度和加速度。在自主操作期间，动力传动系统控制系统64还可以被利用和被配置为控制车辆12的节气门以及变速器的行驶挡位选择。因此，在一些实施例中，控制器14可以被配置为控制变速器系统的挡位和/或提示用户U换挡到所需挡位以完成车辆12的半自动操作。
如前面所讨论的，挂接辅助系统10可以与车辆12的人机界面(“HMI”)66通信。HMI66可以包括车辆显示器72，诸如中控面板安装式导航或娱乐显示器(图1)。HMI 66还包括输入装置，所述输入装置可以通过将显示器72配置为具有电路76的触摸屏74的一部分来实施以接收与显示器72上的位置相对应的输入。其他形式的输入(包括一个或多个操纵杆、数字输入垫等)可以代替触摸屏74使用或作为其补充。此外，挂接辅助系统10可以经由无线通信与HMI 66的另一个实施例通信，诸如与包括一个或多个智能电话的一个或多个手持或便携式装置80(图1)通信。便携式装置80还可以包括显示器72以向用户U显示一个或多个图像和其他信息。例如，便携式装置80可以在显示器72上显示拖车18的一个或多个图像，并且还可以被配置为经由触摸屏电路76接收远程用户输入。另外，便携式装置80可以提供反馈信息，诸如视觉、可听和触觉警报。
在一些实施例中，挂接辅助系统10还可以与一个或多个指示器装置78通信。指示器装置78可以对应于常规的车辆指示器，诸如车辆喇叭78a、灯78b、扬声器系统78c、车辆附件78d等。在一些实施例中，指示器装置78还可以包括一个或多个附件78d，所述附件可以对应于通信装置、遥控器和可以提供用户U与车辆12之间的状态和操作反馈的各种装置。例如，在一些实施例中，HMI 66、显示器72和触摸屏74可以由控制器14控制以提供识别操作或接收指令或反馈以控制挂接辅助系统10的状态更新。另外，在一些实施例中，便携式装置80可以与控制器14通信并且被配置为显示或以其他方式指示与挂接辅助系统10的操作相关的一个或多个警报或消息。
仍然参考图2中所示的实施例，控制器14被配置有微处理器82以处理存储在存储器84中的逻辑和程序，所述逻辑和程序从上述传感器和车辆系统接收信息，所述上述传感器和车辆系统包括成像系统60、动力助力转向系统50、车辆制动控制系统62、动力传动系统控制系统64以及其他车辆传感器和装置。控制器14可以根据所接收的全部或一部分信息来生成车辆转向信息和命令。此后，可以将车辆转向信息和命令提供给动力助力转向系统50以用于影响车辆12的转向以实现与拖车18的联接器16对准的命令行驶路径20(图3)。控制器14可以包括微处理器82和/或用于处理一个或多个程序的其他模拟和/或数字电路。而且，控制器14可以包括用于存储一个或多个程序的存储器84，所述一个或多个程序包括图像处理程序86和/或挂接件检测程序、路径推导程序88和操作程序90。
应当明白，控制器14可以是独立专用控制器，或者可以是与其他控制功能集成、诸如与车辆传感器系统、动力助力转向系统50以及其他可设想到的车载或车外车辆控制系统集成的共享控制器。还应当明白，图像处理程序86可以由例如在车辆12的独立成像系统内的专用处理器执行，所述独立成像系统可以将其图像处理的结果输出到车辆12的其他部件和系统(包括微处理器82)。此外，完成诸如本文所述的图像处理功能性的任何系统、计算机、处理器等可以在本文中被称为“图像处理器”，而不管它还可以实施的其他功能性(包括与执行图像处理程序86同时实施的功能性)为何。
系统10还可以包含成像系统60，所述成像系统包括一个或多个外部相机。外部相机的示例在图4中示出，并且包括后置相机60a、中央高位刹车灯(CHMSL)相机60b和侧视相机60c和60d，但是包括附加或可选相机的其他布置也是可能的。在一个示例中，成像系统60可以单独包括后置相机60a，或者可以被配置为使得系统10仅利用具有多个外部相机的车辆中的后置相机60a。在另一个示例中，包括在成像系统60中的各种相机60a至60d可以被定位成在它们相应的视野中大致重叠，在所描绘的布置中，所述视野包括视野92a、92b、92c和92d以分别对应于后置相机60a、中央高位刹车灯(CHMSL)相机60b和侧视相机60c和60d。通过这种方式，来自相机的两个或更多个的图像数据可以在图像处理程序86中或在成像系统60内的另一个专用图像处理器中组合成单个图像。
作为组合来自多个相机的图像数据的示例，图像数据可以用于推导立体图像数据，所述立体图像数据可以用于重建各个视野92a、92b、92c和92d的重叠区域内的一个或多个区域的三维场景，包括其中的任何物体(例如，障碍物或联接器16)。在实施例中，根据图像源之间的已知空间关系，包括同一物体的两个图像的使用可以用于确定物体相对于两个图像源的位置。在这方面，图像处理程序86可以使用已知的编程和/或功能性来识别来自成像系统60内的各种相机60a、60b、60c和60d的图像数据内的物体。在任一示例中，图像处理程序86可以包括与存在于车辆12上或由系统10利用的任何相机60a、60b、60c和60d的定位(包括例如相对于车辆12的中心96(图1))有关的信息，使得相机60a、60b、60c和60d相对于中心96和/或彼此的位置可以用于物体定位计算并产生相对于例如车辆12的中心96或车辆12的其他特征(诸如挂接球22(图1))的物体位置数据，所述其他特征相对于车辆12的中心96的位置是已知的。
图像处理程序86可以被具体编程或以其他方式被配置为定位图像数据内的联接器16。在一个示例中，图像处理程序86可以基于存储的或以其他方式已知的联接器16或通常为挂接件的视觉特性来识别图像数据内的联接器16。在另一个实施例中，贴纸等形式的标记可以按照类似于共同转让的第9,102,271号美国专利中所述的方式贴附在拖车18上的相对于联接器16的指定位置，所述美国专利的全部公开内容通过引用并入到本文中。在此类实施例中，图像处理程序86可以被编程为识别图像数据中的用于定位的标记的特性，以及联接器16相对于此类标记的定位，使得联接器16的位置24可以基于标记位置来确定。
另外或可选地，控制器14可以经由触摸屏74上的提示来寻求对所确定的联接器16的确认。如果未确认联接器16的确定，则可以提供进一步的图像处理，或者可以使用触摸屏74或另一个输入以允许用户U在触摸屏74上移动所描绘的联接器16的位置24来促进联接器16的位置24的用户调整，控制器14使用所述位置来基于上述图像数据的使用来调整对联接器16相对于车辆12的位置24的确定。可选地，用户U可以在视觉上确定联接器16在HMI 66上呈现的图像内的位置24，并且可以按照类似于共同未决的、共同转让的第15/583,014号美国专利申请中描述的方式提供触摸输入，所述美国专利申请的全部公开内容通过引用并入到本文中。然后，图像处理程序86可以将触摸输入的位置与应用于显示器72上所示的图像数据的坐标系36相关，这可以如图3中所示进行描绘。
如图3中所示，图像处理程序86和操作程序90可以彼此结合使用以确定路径20，挂接辅助系统10可以沿所述路径引导车辆12以将挂接球22与拖车18的联接器16对准。在所示示例中，车辆12相对于拖车18的初始位置可以使得联接器16仅位于侧相机60c的视野92c中，其中车辆12被定位在拖车18的侧面但是联接器16几乎与挂接球22纵向对准。通过这种方式，在诸如通过例如触摸屏74上的用户输入发起挂接辅助系统10时，图像处理程序86可以识别相机60c的图像数据内的联接器16并估计联接器16相对于挂接球22的位置24。系统10可以使用图像数据根据接收图像数据内的焦距信息来识别联接器16的位置24，以确定与联接器16相距的距离Dc和联接器16与车辆12的纵向轴线之间的偏移角αc。然后可以根据联接器16在图像数据的视野内的位置24使用该信息，以确定或估计联接器16的高度Hc。一旦用户U确定并可选地确认了联接器16的定位Dc、αc，控制器14就可以控制至少车辆转向系统50以控制车辆12沿所需路径20的移动以将车辆挂接球22的挂接件位置26与联接器16对准。
继续参考图3和图4并另外参考图2，如上面所讨论的，控制器14在已经估计了联接器16的定位Dc、αc之后可以在一个示例中执行路径推导程序88以确定车辆路径20以将车辆挂接球22与联接器16对准。具体地，控制器14可以在存储器84中存储车辆12的各种特性，包括轴距W、从后车桥到挂接球22的距离(在本文中被称为拉杆长度L)，以及转向轮54可以转动的最大角度δmax。如所示，轴距W和当前转向角δ可以用于根据以下等式确定车辆12的对应转弯半径ρ：
Figure BDA0002106862980000111
其中轴距W是固定的，并且转向角δ可以通过控制器14与转向系统50通信来控制，如上面所讨论。通过这种方式，当已知最大转向角δmax时，转弯半径的最小可能值ρmin被确定为：
Figure BDA0002106862980000121
路径推导程序88可以被编程为推导车辆路径20以将车辆挂接球22的已知位置与联接器16的估计位置24对准，其考虑所确定的最小转弯半径ρmin以允许路径20使用最小空间和操纵量。通过这种方式，路径推导程序88可以使用车辆12的位置(所述位置可以基于车辆12的中心96、沿后车桥的位置、航迹推算装置34的位置、或在坐标系36上的另一个已知位置)来确定到联接器16的横向距离和到联接器16的前向或后向距离，并推导路径20，所述路径在转向系统50的限制内实现车辆12所需的横向和前后移动。路径20的推导进一步考虑了基于长度L的挂接球22相对于车辆12的跟踪位置(可以对应于车辆12的质心96、GPS接收器的位置或另一个指定的已知区域)的定位以确定车辆12的所需定位以将挂接球22与联接器16对准。
现在参考图5，示出了车辆12与拖车18结合的侧面轮廓图，表明了车辆12在斜坡102上。在此类情况下，如箭头104所指示，车辆12可能特别容易向后或更一般地在重力方向上倾斜。尽管斜坡102被表明有明显坡度，但是当将车辆12定位在相对平坦的地面上时，由于车辆12的运动的不完全停止、动力传动系统控制系统64的驻车挡位滑移或可能导致车辆12运动的各种其他不稳定性而可能发生如箭头104所表明的类似运动。为了防止此类运动，控制器14可以被配置为控制制动控制系统62和动力传动系统控制系统64以完成自动车辆停止程序。通过这种方式，系统10可以准确地定位挂接球22与联接器16对准并维持对准，同时调整联接器16的高度Hc以将挂接球22与联接器16互连。
如图5中所表明，本文中公开的自动车辆停止程序在其中车辆12在斜坡102上接近拖车18的情况下可能特别有利。在此类情况下，通过将止轮块106定位抵靠拖车轮108，可以准确地维持拖车18的位置。然而，使用止轮块106来防止车辆12的运动将会阻止挂接辅助系统10自由地定位车辆12的位置。因此，控制器14可以被配置为自动地施加行车制动器62a并接合驻车制动器62b，直到动力传动系统控制系统64调整车辆的变速器处于驻车挡位。一旦车辆12被配置在驻车挡位中并且驻车制动器62b接合，控制器14就可以脱离行车制动器62a。通过这种方式，挂接辅助系统10可以被配置为准确地定位车辆12以维持挂接球22与联接器16之间的对准。
现在参考图6，示出了表明用于发起包括自动停止程序120的挂接件连接程序的方法110的流程图。方法110可以开始于在步骤112中发起挂接件连接程序。挂接件连接程序可以开始于接收扫描数据(例如，来自成像系统60的图像数据)(114)。根据图像数据，控制器14可以通过识别图像数据中的联接器位置24(116)来继续进行方法110。如果在步骤108中识别出联接器位置24，则控制器14可以通过基于联接器位置24和车辆12的动力学估计车辆路径20(120)来继续进行。如果在步骤118中未识别出联接器位置24，则控制器14可以返回到步骤116以扫描图像数据以识别联接器位置24。
一旦控制器14识别出车辆路径20，控制器14就可以在监控联接器距离Dc时朝向联接器16导航车辆12、更具体地是挂接球22(122)。响应于联接器距离Dc小于接近阈值Da，控制器14可以控制车辆12在挂接件连接程序的最后接近阶段期间降低速度(124)。接近阈值Da可以对应于预定距离，其中挂接件位置26靠近由控制器14识别的联接器位置24。在步骤126中，控制器14可以确定车辆路径20是否完成，由此将挂接件位置26与联接器位置24对准。如果在步骤126中挂接球22与联接器16对准，则控制器14可以通过发起自动车辆停止程序(128)来继续进行方法110。如果在步骤126中挂接件未与联接器对准，则控制器14可以在步骤122中继续导航车辆12。
自动车辆停止程序128可以开始于停车并维持或保持激活行车制动器62a(130)。在保持行车制动器62a时，控制器14可以通过将车辆12的挡位选择控制到驻车挡位或者请求用户U将车辆12换挡到驻车挡位(132)来继续进行。为了请求用户U将车辆12换挡到驻车挡位，控制器14可以在显示器72上显示提示用户U将车辆12换挡的指令。另外，在保持激活行车制动器62a时，控制器14可以控制制动控制系统62以激活驻车制动器62b(134)。最后，在车辆12被配置在驻车挡位中并且驻车制动器62b接合时，控制器14可以释放行车制动器62a(136)。通过这种方式，控制器14可以自动地控制挂接辅助系统10以将车辆12定位并保持成使得挂接球22与联接器16对准。尽管以特定顺序描述了步骤132和134，但是应当理解，控制器14可以按照不同顺序完成步骤132和134，同时实现自动车辆停止程序128的类似结果。
在行车制动器62b在步骤136中释放之后，控制器14可以在显示器72上显示识别车辆12处于用于挂接件联接的稳定驻车位置的指示(138)。另外，控制器14可以提供关于在步骤138之后将联接器16连接到挂接球22所需的特定步骤的进一步指令或信息。在车辆12被成功定位成使得挂接球22与联接器16对准的情况下，可以在步骤140中完成挂接件连接程序和自动车辆停止程序128。因此，挂接辅助系统10可以提供车辆12和挂接球22的准确定位以最大化将拖车18的联接器16连接到车辆12的挂接球22的容易性。
应当理解，可以在不脱离本公开的概念的情况下对前述结构做出变动和修改，并且还应当理解，除非随附权利要求用其语言明确表明另外的情况，否则这些概念意图由这些权利要求涵盖。
出于本公开的目的，术语“联接”(以其所有形式，联接(couple、coupling、coupled)等)通常表示两个部件(电或机械)彼此直接或间接地连接。此类连接本质上可以是固定的或者本质上是可移动的。此类连接可以通过两个部件(电或机械地)实现，并且任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体，或者与两个部件一体地形成为单个整体。除非另有说明，否则此类连接本质上可以是永久性的，或者本质上可以是可移除的或可释放的。
还应注意，如示例性实施例中所示的本公开的元件的构造和布置仅是说明性的。尽管仅本创新的几个实施例在本公开中进行了详细描述，但是所属领域技术人员在审查本公开后将易于明白，在实质上不脱离所述主题的新颖教导和优点的情况下许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料使用、颜色、定向等的变动)。例如，示为整体形成的元件可以由多个部分构成，或者示为多个部分的元件可以整体形成，界面操作可以颠倒或以其他方式变化，结构和/或构件或连接器或系统的其他元件的长度或宽度可以变化，设置在元件之间的调整位置的本质或数量可以改变。应当注意，系统的元件和/或总成可以由多种材料中的任一种构成，这些材料以各种颜色、纹理和组合中的任一者提供足够的强度或耐用性。因此，所有此类修改都意图包括在本创新的范围内。在不脱离本创新的精神的情况下，可以在期望和其他示例性实施例的设计、操作条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。
应当理解，所描述的过程中的任何描述的过程或步骤可以与其他公开的过程或步骤组合以形成本公开范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程用于说明目的，而不应当解释为限制。
根据本发明，提供了一种被配置为控制拖车对准程序的车辆系统，所述车辆系统具有：挂接球，其安装在车辆上；以及控制器，其被配置为：识别拖车的联接器位置；控制所述车辆到对准位置的运动，其中所述挂接球与所述联接器位置对准；响应于所述对准位置，通过激活行车制动器来保持所述车辆；以及在维持所述行车制动器激活时，激活驻车制动器。
根据实施例，所述行车制动器被施加以维持所述对准位置，由此防止所述车辆的变速器在驻车配置中漂移。
根据实施例，所述控制器还被配置为控制所述车辆的变速器以接合驻车配置。
根据实施例，本发明的特征还在于显示系统和用户界面，其中所述控制器被配置为响应于经由所述用户界面接收的至少一个输入而控制拖车对准程序。
根据实施例，所述控制器还被配置为显示提示车辆驾驶员将所述车辆换挡到驻车同时维持所述行车制动器激活的指令。
根据实施例，所述控制器还被配置为响应于激活所述驻车制动器和变速器处于驻车配置中而释放所述行车制动器。
根据实施例，本发明的特征还在于与所述控制器通信的传感器设备，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检测所述拖车的联接器的联接器位置。
根据实施例，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相机；其中所述控制器基于从所述成像系统接收的图像数据来识别所述联接器位置，所述图像数据包括所述联接器的位置数据。
根据实施例，本发明的特征还在于制动系统，其包括所述行车制动器和所述驻车制动器，其中所述控制器还被配置为自动地控制所述制动系统以控制所述对准程序。
根据实施例，本发明的特征还在于转向系统，其包括转向马达，所述转向马达被配置为操纵所述车辆的转向轮，其中所述控制器还被配置为根据所述对准程序来控制所述转向马达以操纵所述车辆。
根据实施例，所述联接器位置是所述拖车的联接器的位置，其中所述联接器被配置为以拖曳配置与所述挂接球配合。
根据本发明，一种用于控制车辆的方法包括：识别拖车在传感器数据中的联接器位置；控制所述车辆到对准位置的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准；响应于到达所述对准位置，通过激活行车制动器来保持所述车辆；以及在维持所述行车制动器激活时，控制所述车辆以维持所述对准位置。
根据实施例，控制所述车辆以维持所述对准位置包括激活驻车制动器。
根据实施例，控制所述车辆以维持所述对准位置还包括控制变速器到驻车配置。
根据实施例，本发明的特征还在于自动地控制所述变速器到所述驻车配置。
根据实施例，本发明的特征还在于显示提示车辆驾驶员将所述变速器换挡到驻车同时维持所述行车制动器激活的指令。
根据实施例，本发明的特征还在于监控所述变速器和所述驻车制动器；以及响应于激活所述驻车制动器结合所述变速器处于所述驻车配置中来释放所述行车制动器。
根据实施例，所述行车制动器被施加以维持所述对准位置，由此防止所述车辆的变速器漂移以维持所述对准位置。
根据本发明，提供了一种被配置为控制拖车对准程序的车辆系统，所述车辆系统具有：挂接球，其安装在车辆上；控制器，其被配置为：识别拖车的联接器位置；控制所述车辆到对准位置的运动，其中所述挂接球与所述联接器位置对准；响应于所述对准位置，通过激活行车制动器来保持所述车辆，其中所述行车制动器被施加以维持所述对准位置，由此防止处于驻车配置中的车辆的变速器漂移；以及在维持所述行车制动器激活时：激活驻车制动器；以及控制所述车辆的变速器以接合驻车配置。
根据实施例，所述控制器还被配置为：响应于激活所述驻车制动器结合所述车辆的所述变速器处于所述驻车配置中而停用所述行车制动器。

Claims (15)

1.一种被配置为控制拖车对准程序的车辆系统，其包括：
挂接球，其安装在车辆上；以及
控制器，其被配置为：
识别拖车的联接器位置；
控制所述车辆到对准位置的运动，其中所述挂接球与所述联接器位置对准；
响应于所述对准位置，通过激活行车制动器来保持所述车辆；以及
在维持所述行车制动器激活时，激活驻车制动器。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述行车制动器被施加以维持所述对准位置，由此防止所述车辆的变速器在驻车配置中漂移。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器还被配置为：
控制所述车辆的变速器以接合驻车配置。
4.根据权利要求1所述的系统，其还包括：
显示系统和用户界面，其中所述控制器被配置为响应于经由所述用户界面接收的至少一个输入而控制拖车对准程序。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器还被配置为：
显示提示所述车辆的驾驶员将所述车辆换挡到驻车同时维持所述行车制动器激活的指令。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其中所述控制器还被配置为：
响应于激活所述驻车制动器和变速器处于驻车配置中而释放所述行车制动器。
7.根据权利要求1所述的系统，其还包括：
与所述控制器通信的传感器设备，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检测所述拖车的联接器的所述联接器位置。
8.根据权利要求6所述的系统，其中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相机；其中所述控制器基于从所述成像系统接收的图像数据来识别所述联接器位置，所述图像数据包括所述联接器的位置数据。
9.根据权利要求1所述的车辆系统，其还包括：
制动系统，其包括所述行车制动器和所述驻车制动器，其中所述控制器还被配置为自动地控制所述制动系统以控制所述对准程序。
10.根据权利要求1所述的车辆系统，其还包括：
转向系统，其包括转向马达，所述转向马达被配置为操纵所述车辆的转向轮，其中所述控制器还被配置为根据所述对准程序来控制所述转向马达以操纵所述车辆。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述联接器位置是所述拖车的联接器的位置，其中所述联接器被配置为以拖曳配置与所述挂接球配合。
12.一种用于控制车辆的方法，其包括：
识别拖车在传感器数据中的联接器位置；
控制所述车辆到对准位置的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准；
响应于到达所述对准位置，通过激活行车制动器来保持所述车辆；以及
在维持所述行车制动器激活时，控制所述车辆以维持所述对准位置。
13.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述车辆以维持所述对准位置包括激活驻车制动器。
14.根据权利要求13所述的方法，其中控制所述车辆以维持所述对准位置还包括控制变速器到驻车配置。
15.根据权利要求14所述的方法，其还包括：
自动地控制所述变速器到所述驻车配置。
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