BR112020024611A2 - sistemas e métodos para determinar a altura de um objeto acima de um veículo - Google Patents

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BR112020024611A2
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Ted Scherzinger
Yen-Lin Han
Austin Chong
Christian Heussy
Caroline Hofgaard
Oleksiy Khomenko
Pauline Shammami
Kirstin Schauble
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Abstract

SISTEMAS E MÉTODOS PARA DETERMINAR A ALTURA DE UM OBJETO ACIMA DE UM VEÍCULO. Em algumas modalidades, um sensor de alcance é configurado para detectar uma distância entre uma parte de um veículo e um objeto acima da parte do veículo. Em algumas modalidades, a distância detectada pode ser apresentada a um operador para permitir que o operador para controlar a altura de uma suspensão ajustável para controlar manualmente a distância. Em algumas modalidades, a distância detectada pode ser usado para controlar automaticamente a distância. Em algumas modalidades, a distância pode ser controlada a fim de permitir que o veículo para se acoplar ao objeto, como uma quinta roda do veículo acoplada a um pino mestre de um trailer.

Description

SISTEMAS E MÉTODOS PARA DETERMINAR A ALTURA DE UM OBJETO ACIMA DE UM VEÍCULO
[001] Geralmente, os veículos têm pouca visibilidade para a parte traseira e direção durante a viagem para trás não é intuitivo. Dadas essas dificuldades, o backup é uma das mais tarefas difíceis exigidas dos motoristas de veículos. Para certos tipos de veículos, como vans de carga ou vans de caixa, essas dificuldades podem ser ampliadas devido a uma total falta de visibilidade para o traseira, juntamente com o desejo frequente de voltar o veículo para uma doca de carga ou outra localização com um alto grau de precisão. Para caminhões de classe 8 que se acoplam a reboques usando o quinto acoplamentos de roda ou plataforma giratória, essas dificuldades são particularmente agudas devido à necessidade de de volta o acoplamento a um pino mestre de reboque que pode ter três polegadas de largura ou menos, e que pode estar em alturas variáveis dependendo de uma configuração do trem de pouso do reboque. A visibilidade limitada e alturas variáveis levam a falhas frequentes de acoplamento que podem causar danos ao veículo e ao trailer.
SUMÁRIO
[002] Este resumo é fornecido para apresentar uma seleção de conceitos de uma forma simplificada do formulário que são descritos abaixo na Descrição Detalhada. Este resumo não se destina a identificar as principais características do assunto, nem se destina a ser usado como um auxílio na determinação do escopo do assunto reivindicado.
[003] Em algumas modalidades, um veículo é fornecido. O veículo compreende um quadro, uma cabine montada na parte superior do quadro, um sistema de suspensão ajustável configurado para elevar e abaixar a estrutura, pelo menos um sensor de alcance e uma unidade de controle eletrônico (ECU). Uma parte da estrutura se estende atrás da cabine, ou pelo menos um sensor de alcance está conectado ao topo da estrutura que se estende atrás da cabine e é voltado para cima. A ECU é configurada para receber um valor de distância do sensor de alcance, o valor da distância que representa uma distância entre o sensor de alcance e um objeto ao longo do sensor de alcance; determinar um valor de ajuste para aumentar ou diminuir o quadro com base no valor da distância; e transmitir um comando para o sistema de suspensão ajustável para aumentar ou diminuir o valor de rastreamento de ajuste determinado.
[004] Em algumas modalidades, um método para ajustar a altura de uma estrutura de veículo é fornecida. Uma unidade de controle eletrônico (ECU) recebe um valor de distância de um sensor de alcance conectado a uma parte da estrutura do veículo que se estende atrás de uma cabine do veículo e é visando uma direção ascendente, em que o valor da distância representa uma distância entre o sensor de alcance e um objeto sobre o sensor de alcance. A ECU determina um ajuste quantidade para elevar ou baixar o chassi do veículo com base no valor da distância. O ECU transmite um comando para um sistema de suspensão ajustável para elevar ou abaixar a estrutura do valor de ajuste determinado.
[005] Em algumas modalidades, um meio legível por computador não transitório tendo fornecidas instituições executáveis por computador nele armazenadas. As instruções, em resposta à execução por uma unidade de controle eletrônico (ECU) de um veículo, fazem com que a ECU realize ações para ajustar a altura de um quadro de veículo do veículo, as ações compreendendo: receber, pela ECU, um valor de distância de um sensor de alcance conectado a uma parte da estrutura do veículo que se estende atrás de uma cabine do veículo e é direcionada a uma direção ascendente; aqui o valor da distância representa uma distância entre o intervalo do sensor e um objeto ao longo do sensor de alcance; determinar, pelo ECU, um valor de ajuste para elevar ou abaixar a estrutura do veículo com base no valor da distância; e transmitindo, pela ECU, um comando para um sistema de suspensão ajustável para elevar ou inverter o quadro do valor de ajuste determinado.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[006] Os aspectos anteriores e muitas das vantagens associadas desta invenção tornam-se mais facilmente apreciados à medida que os mesmos se tornam mais bem compreendidos por referência a seguinte descrição detalhada, quando tomada em conjunto com os desenhos, em que: A FIGURA 1 é uma vista ambiental de cima para baixo de um exemplo de uma modalidade de um veículo percorrendo um caminho para se acoplar a um trailer de acordo com vários aspectos da presente divulgação; FIGURAS 2A, 2B e 2C são vistas isométricas, laterais e superiores, respectivamente, de uma modalidade de exemplo de um veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação; A FIGURA 3 é um diagrama de blocos que ilustra os componentes de um exemplo da modalidade de um veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação; As FIGURAS 4A-4C são um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um método de dar ré autonomamente um veículo a um trailer de acordo com vários aspectos da presente divulgação; FIGURA 5 é um diagrama esquemático de cima para baixo que ilustra um exemplo de modalidade de uma determinação de um caminho de um local de veículo para um trailer de acordo com vários aspectos da presente divulgação; A FIGURA 6 é um gráfico flutuante que ilustra um exemplo de incorporação de um procedimento para determinar uma localização e orientação de um objeto fora de um veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação; A FIGURA 7 mostra um exemplo de modalidade de uma imagem, um mapa de borda e um mapa de profundidade de acordo com vários aspectos da presente divulgação; As FIGURAS 8A-8C são vistas laterais de um exemplo de modalidade de um veículo (por exemplo, um trator) se aproximando de um reboque de acordo com vários aspectos da presente divulgação; FIGURAS 9A-9C são um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um método de manobrar autonomamente um veículo usando sensores de ambiente montados em diferentes locais no veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação;
A FIGURA 10A é um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um método de recuar um veículo que compreende um dispositivo de acoplamento montado no veículo (por exemplo, uma quinta roda) para um dispositivo de acoplamento montado em reboque correspondente (por exemplo, um pino mestre) de acordo com vários aspectos da presente revelação; A FIGURA 10B é um gráfico de um exemplo de uma modalidade de um procedimento para determinar um alvo correspondente a um dispositivo de acoplamento montado em reboque de acordo com vários aspectos da presente divulgação; A FIGURA 10C é um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um procedimento para determinar uma localização de um pino mestre de acordo com vários aspectos da presente divulgação; As FIGURAS 11A e 11B ilustram técnicas de varredura de exemplo empregadas por um exemplo de modalidade de um sensor lidar que pode ser usado no método descrito nas FIGURAS 10A-10C, ou outros métodos aqui descritos, para obter informações que podem ser usadas para calcular dados de coordenadas para detectar a localização e orientação de objetos tais como superfícies de reboque e ganchos de acordo com vários aspectos da presente divulgação; A FIGURA 12 é um gráfico que ilustra um exemplo de procedimento de um método para ajustar a altura da estrutura de um veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação; e A FIGURA 13 é um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um método de usar e atualizar um modelo de dinâmica de giro de veículos de acordo com vários aspectos da a presente divulgação.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[007] O que se deseja são tecnologias que ajudem os motoristas a conduzir de forma confiável esses apoios acoplando tarefas. Em algumas modalidades da presente divulgação, um é fornecido um sistema integrado que ajuda os motoristas a retrocederem nos veículos, inclusive para acoplar em reboques. O sistema pode controlar o acelerador, o engate da embreagem, o freio, a direção e a altura da suspensão para dar ré no veículo para acoplar a um trailer sem outra intervenção do operador.
[008] Em algumas modalidades, o sistema pode detectar o trailer ou outros objetos usando câmeras de vídeo e sensores de profundidade, incluindo, mas não se limitando a sensores lidar e câmeras estéreo. Em algumas modalidades, o arranjo dos sensores permite que o sistema dê ré no veículo para o trailer à distância, mesmo quando o veículo não está alinhado com o trailer, e rastreia positivamente um pino mestre do reboque até a quinta roda do veículo. Em algumas modalidades, feedback contínuo é fornecido a partir dos sensores de ambiente para ajudar o veículo a permanecer no caminho e acopla-se com sucesso ao trailer ou chega ao alvo da operação de apoio. Em algumas modalidades, o modelo de dinâmica de rotação do veículo pode ser detectado pelo sistema sem a necessidade de ser programado com o físico detalhado na configuração do veículo.
[009] A FIGURA 1 é uma vista ambiental de cima para baixo de um exemplo de modalidade de um veículo percorrendo um caminho para se acoplar a um reboque de acordo com vários aspectos do presente divulgação. A FIGURA 1 ilustra um veículo 102 e um reboque 104. O veículo 102 está localizado a alguma distância na frente do reboque 104 e é deslocado lateralmente a partir do reboque 104. Para acoplar o veículo 102 ao reboque 104, o veículo 102 é apoiado no reboque 104 de modo que a quinta roda do veículo 102 coincida com um pino mestre (não ilustrado) do reboque 104. Normalmente, o veículo 102 é apoiado de tal maneira que segue um caminho 110 que faz com que um eixo longitudinal 106 do veículo 102 seja alinhado com um eixo longitudinal 108 do reboque 104 antes ou após o acoplamento. Seguindo tal caminho 110 permite que o veículo 102 e o trailer 104 se desloquem para frente em linha reta uma vez acoplado sem desvio significativo do reboque 104, o que pode ser particularmente útil se o trailer 104 estiver estacionado entre outros trailers ou outros objetos. Em algumas modalidades da presente divulgação, o sistema determina automaticamente o caminho 110, e faz com que o veículo 102 viaje de forma autônoma ao longo do caminho 110 e acople ao trailer 104.
[010] As FIGURAS 2A, 2B e 2C são vistas isométricas, laterais e superiores, respectivamente, de uma modalidade exemplar de um veículo de acordo com vários aspectos da presente distribuição. Nessas vistas ilustrativas, o veículo 102 inclui um conjunto de sensores de ambiente superior 202 (individualmente rotulados 202A e 202B neste exemplo), e um conjunto de sensores de ambiente 204 (individualmente etiquetados como 204A e 204B). As posições relativas dos sensores de ambiente superior 202 e os sensores de ambiente inferior 204 fornecem o veículo 102 com a capacidade de selecionar um conjunto de sensores que é adequado para uma ação desejada, tal como apoio para um objeto (por exemplo, um trailer 104 ou um pino mestre de um trailer). Conforme mostrado, cada conjunto de sensores de ambiente podem fornecer suas próprias vantagens para a segmentação de diferentes tipos de objetos, diferentes partes de objetos ou objetos em locais diferentes. Por exemplo, os sensores de ambiente superior 202 podem ser usados em um processo de detecção e apoio a um reboque 104, enquanto os sensores de ambiente inferior 204 podem ser usados em um processo de detectando e recuando para um pino mestre do trailer. As vantagens relativas desta configuração e configurações alternativas, e aplicações ilustrativas de tais configurações, são descritas em detalhes adicionais abaixo.
[011] Muitos auxiliares para a configuração ilustrada nas FIGURAS 2A, 2B e 2C são possíveis. Por exemplo, embora os sensores de ambiente ilustrados 202, 204 estejam voltados para a retaguarda para facilitar as manobras de recuo descritas neste documento, voltadas para frente ou para o lado sensores de ambiente também podem ser usados para outras manobras, tanto no lugar de como em combinação com sensores de ambiente voltados para trás. Como outro exemplo, embora o ilustrativo dos sensores de ambiente 202, 204 é montado nas porções traseiras do veículo 102, outras configurações de sensor (por exemplo, sensores montados no topo ou montados na lateral) também podem ser usadas. Essas configurações alternativas podem ser útil, por exemplo, para realizar manobras de apoio autônomo onde a visão das linhas dos sensores ilustrados podem ser de outra forma ao invés de ser bloqueado por objetos, como um reboque anexado em uma combinação de trator- reboque.
[012] A FIGURA 3 é um diagrama de blocos que ilustra os componentes de um exemplo de modalidade de um veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação. Como mostrado, o veículo 102 inclui uma unidade de controle eletrônico (ECU) 314, um conjunto de sensores de ambiente 202, um conjunto de sensores de ambiente inferiores 204, um conjunto de sensores de estado do veículo 304 e um dispositivo de interface de operação 302.
[013] Em algumas modalidades, o conjunto de sensores de ambiente superior 202 e o conjunto de sensores de ambiente inferior 204 são posicionados conforme ilustrado nas FIGURAS 2A-2C, e pode incluir um ou mais sensores de imagem e / ou um ou mais sensores de alcance. Em algumas modalidades, um ou mais sensores de imagem são dispositivos configurados para gerar imagem digital bidimensional e / ou dados de vídeo, e para fornecer a imagem digital e / ou dados de vídeo para outros componentes do veículo 102. Em algumas modalidades, um ou mais sensores de imagem podem incluir uma câmera digital. Em algumas modalidades, um ou mais sensores de alcance são dispositivos configurados para varrer uma área dentro de um campo de visão do sensores e para fornecer informações de profundidade (por exemplo, informações que representam a distância do objeto mais próximo está na direção digitalizada) para a área digitalizada. Em algumas modalidades, os um ou mais sensores de alcance podem incluir um sensor lidar, um sensor de sonar e / ou um sensor de alcance de imagem incluindo, mas não se limitando a uma câmera estéreo, um dispositivo de uma folha de triangulação de luz, um scanner 3D de luz estruturada, uma câmera de tempo de voo, um interferômetro e um câmera de abertura codificada. Em algumas modalidades, um único dispositivo (como uma câmera estéreo) pode operar como um sensor de imagem (na medida em que fornece imagem digital bidimensional e / ou dados de vídeo) e um sensor de alcance (na medida em que fornece um mapa de profundidade correspondente). Em algumas modalidades, pelo menos dois sensores de ambiente superiores são fornecidos a fim de prover de redundância.
Por exemplo, uma câmera estéreo e um sensor lidar podem ser fornecidos para que as informações de profundidade geradas pelos dois dispositivos podem ter referências cruzadas contra cada outros, a fim de minimizar o risco de erros sendo introduzidos por um único sensor gerando dados.
Em algumas modalidades, sensores semelhantes podem ser incluídos no conjunto dos sensores de ambiente 202 e o conjunto de sensores de ambiente 204. Em algumas modalidades, diferentes sensores podem ser incluídos no conjunto de sensores de ambiente superior 202 e o conjunto de sensores de ambiente inferior 204. Em algumas modalidades, sensores de ambiente em adição aos sensores de ambiente ilustrados 202, 204 ou mais são fornecidos, incluindo, mas não se limitando a sensores de ambiente que monitoram uma área na frente do veículo 102 e sensores de ambiente que monitoram áreas nas laterais do veículo 102. Em algumas modalidades, o conjunto de sensores de estado do veículo 304 inclui um ou mais dispositivos configurados para fornecer informações sobre o próprio veículo 102. Alguns exemplos não limitantes de sensores de estado do veículo 304 incluem um sensor de velocidade do motor, um sensor de freio de pedal, um sensor de pedal de acelerador, um sensor de ângulo de direção, um sensor de freio de estacionamento, um sensor de relação de engrenagem de transmissão, um sensor de nível de bateria, um sensor de ignição e sensor de velocidade de uma roda.
A informação gerada pelos sensores de estado do veículo 304 pode ser usada em vários métodos e procedimentos descritos mais adiante.
Em algumas modalidades, o dispositivo de interface de operação 302 pode ser configurado para fornecer um operador processe como um motorista do veículo 102 com uma interface de usuário.
Em algumas modalidades, o dispositivo de interface de operação 302 pode incluir um dispositivo (como um monitor de vídeo) para apresentar informações ao operador, e também pode induzir um ou mais dispositivos de entrada do usuário (como botões, dials ou controles deslizantes) para receber entrada do operador.
[014] Em algumas modalidades, um único componente do dispositivo de interação do operador 302, como uma tela sensível ao toque, pode apresentar informações ao operador e receber entrada do operador. Em algumas modalidades, o ECU 314 é um dispositivo de computação que é configurado para receber informações dos sensores 202, 204, 304, processar a informação e semi comandos ou outras informações para outros componentes do veículo 102. Em algumas modalidades, a ECU 314 pode incluir um ou mais dispositivos de memória, incluindo, mas não limitado a uma memória de acesso aleatório ("RAM") e um apagável eletronicamente memória somente leitura programável ("EEPROM") e um ou mais processadores.
[015] Como mostrado, o ECU 314 inclui um armazenamento de dados de modelo de veículo 318, um módulo de sistema autônomo de controle 315 e um módulo de apoio autônomo 316. Em algumas modalidades, o módulo de controle autônomo 315 é configurado para receber informações dos sensores 202, 20 204, 304 e para controlar automaticamente a funcionalidade do veículo 102, incluindo, mas não limitado a controlar a altura de uma suspensão do veículo 102, controlando a direção do veículo 102, controlando o movimento para frente ou para trás do veículo 102, e controlando uma transmissão do veículo 102. Em algumas modalidades, o módulo de apoio autônomo 316 é fornecido como um subcomponente do módulo de controle autônomo 315, e é responsável pela gestão de operações de apoio autônomo. Em algumas modalidades, o módulo de apoio autônomo 316 e o módulo de controle autônomo 315 pode não ser fornecido como um módulo e submódulo e pode, em vez disso, ser fornecido como um único módulo configurado para fornecer a funcionalidade conforme descrito abaixo de ambos os módulos, ou como módulos separados. Consequentemente, algumas modalidades podem fornecer um módulo de controle autônomo 315 sem um módulo de apoio autônomo 316, algumas modalidades podem fornecer um módulo de apoio autônomo 316 sem um módulo de apoio autônomo e módulo de controle 315, e algumas modalidades podem fornecer ambos. Em algumas modalidades, o armazenamento de dados de modo de veículo 318 está configurado para armazenar um modelo que descreve a dinâmica de giro do veículo 102 que pode ser usada pelo módulo de controle autônomo 315 ou o módulo de apoio autônomo 316 para determinar caminhos e controlar o veículo 102 durante as operações autônomas.
[016] Como mostrado, o veículo 102 também inclui um módulo de controle de frenagem 306, uma direção do módulo de controle 310, um módulo de suspensão ajustável 308 e um módulo de solicitação de torque 312. Em algumas modalidades, o módulo de controle de frenagem 306 é configurado para transmitir comandos para um sistema de freio para acionar os freios do veículo 102. O módulo de controle do freio 306 pode ser (ou pode incluir, ou pode ser parte de) um sistema de módulo de frenagem antibloqueio (ABS). Em algumas modalidades, o módulo de controle de direção 310 é configurado para transmitir comandos a um sistema de direção para girar as rodas do veículo
102. Em algumas modalidades, o módulo de suspensão ajustável 308 está configurado para transmitir comandos para um sistema de suspensão ajustável, como um sistema de suspensão pneumática, para elevar ou abaixar a suspensão do veículo 102. Em algumas modalidades, módulo de solicitação de torque 312 recebe solicitações de torque (por exemplo, solicitações de outros componentes do veículo 102 para o veículo produzir uma quantidade solicitada de torque a fim de, por exemplo, fazer com que o veículo 102 se mova). Em algumas modalidades, o módulo de solicitação de torque 312 pode traduzir a solicitação de torque para uma taxa de combustível a outro valor a ser fornecido a uma unidade de controle do motor a fim de gerar a quantidade de torque solicitada. Em algumas modalidades, o módulo de solicitação de torque 312 pode traduzir a solicitação de torque para um ou outro valor para fornecer a um motor elétrico a fim de gerar o pedido de quantidade. Em algumas modalidades, o módulo de solicitação de torque 312 pode determina como satisfazer a solicitação de torque usando mais de uma fonte de energia, como uma combinação de um motor de combustão interna e um ou mais motores elétricos. Em algumas modalidades, o veículo 102 também pode incluir um módulo de controle de transmissão, uma embreagem, módulo de controle, ou outros módulos que podem ser usados para controlar a operação do veículo 102. Esses componentes não foram ilustrados ou descritos aqui para fins de brevidade.
[017] Em geral, o termo "módulo", conforme usado neste documento, refere-se à lógica incorporada no hardware tal como um ECU, um circuito integrado específico de aplicação (ASIC) ou um (FPGA); ou incorporado em instruções de software executáveis por um processador de um ECU, um ASIC, um FPGA ou um dispositivo de computação, conforme descrito abaixo que pode ser escrito em uma linguagem de programação, como C, C ++, COBOL, JAVATM, PHP, Perl, HTML, CSS, JavaScript, VBScript, ASPX, HDL, Microsoft . Linguagens NET ™ como C # e / ou like. Um módulo pode ser compilado em um programa executável ou escritos em linguagens de programação interpretadas. Módulos podem ser chamados de outros módulos ou de si próprios. Geralmente, os módulos descritos neste documento referem-se a componentes lógicos que podem ser mesclados com outros módulos ou podem ser divididos em submódulos. Os módulos podem ser armazenados em qualquer tipo de meio legível por computador ou em dispositivo de armazenamento de computador e ser armazenado e executado por um ou mais fins gerais computadores, criando assim um computador para fins especiais, configurado para fornecer o módulo. Conseqüentemente, os dispositivos e sistemas ilustrados neste documento podem incluir um ou mais dispositivos de computação configurados para fornecer os módulos ilustrados, embora os próprios dispositivos não foram ilustrados em todos os casos por uma questão de clareza.
[018] Como entendido pelos técnicos no assunto, um "armazenamento de dados" conforme descrito neste documento pode ser qualquer dispositivo adequado configurado para armazenar dados para acesso por uma ECU ou outro dispositivo de computação. Um exemplo não limitativo de armazenamento de dados é um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional de alta velocidade e altamente confiável (DBMD) em execução em um ou mais dispositivos de computação e acessíveis em uma rede de alta velocidade. Um exemplo de armazenamento de dados não limitante é um armazenamento de valor-chave. Outro exemplo não limitativo de um dado store é uma tabela de pesquisa. Outro exemplo não limitativo de armazenamento de dados é um sistema de arquivos. No entanto, qualquer outra técnica adequada e / ou dispositivo capaz de rapidamente e fornecer confiavelmente os dados armazenados em resposta às consultas pode ser usado. Um armazenamento de dados pode também incluem dados armazenados de forma organizada em um meio de armazenamento legível por computador incluindo, mas não se limitando a uma memória flash, uma ROM e um dispositivo de armazenamento magnético. Um técnico no assunto com habilidade comum na técnica reconhecerão que armazenamentos de dados separados aqui descritos podem ser combinado em um armazenamento de dados simples e/ou um armazenamento de dados simples aqui descrito podem ser separados em vários armazenamentos de dados, sem se afastar do escopo da presente divulgação.
[019] Como afirmado acima, os componentes ventosos ilustrados na FIGURA 3 podem comunicar-se entre si por meio de uma rede de comunicações que abrange todo o veículo. Técnicos no assunto e outros reconhecerão que a rede de comunicações de todo o veículo pode ser implementado usando qualquer número de diferentes protocolos de comunicação, como, mas não limitado a, Sociedade Automotiva de Engenheiros ("SAE") J1587, SAE J1922, SAE J1939, SA.E J1708, e suas combinações em algumas modalidades, outras com ou sem fio tecnologias de comunicação, como WIFI, Ethernet, Bluetooth ou outras tecnologias podem ser usadas para conectar pelo menos alguns dos componentes ao veículo.
[020] FIGURAS 4A-4C são um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um método de dar ré autonomamente um veículo a um reboque de acordo com vários aspectos da presente divulgação. A partir de um bloco inicial, o método 400 prossegue para o bloco 402, onde um módulo de apoio autônomo 316 do veículo l 02 recebe informações de estado do veículo de um ou mais sensores de estado do veículo 304 para determinar se o veículo 102 está pronto para apoio. Como alguns exemplos não limitativos, as informações de estado do veículo podem indicar um estado de uma chave de ignição, um estado de um freio de estacionamento, uma indicação se o veículo 102 está estacionário ou em movimento e / ou uma indicação de se uma transmissão do veículo 102 está em marcha ré apropriada. Em seguida, no bloco de decisão 404, uma determinação é feita com base no estado do veículo e informações sobre se o veículo 102 está pronto para dar ré. Se o estado do veículo a informação indica que o veículo 102 não está pronto para dar ré, então o resultado do bloco de decisão 404 é NÃO e o método 400 segue para o bloco 406, onde o módulo de apoio autônomo 316 faz com que um alerta seja apresentado por uma interface de operação do dispositivo 302 que explica porque o veículo não está pronto para dar ré. Em algumas modalidades, o alerta apresentado pode indicar um estado do veículo que impediu o retrocesso, incluindo, mas não limitado a uma seleção de engrenagem de transmissão inadequada, um estado impróprio de uma chave de ignição, e um estado impróprio de um freio de estacionamento. O método 400 então prossegue para um bloco final e termina.
[021] Retornando ao bloco de decisão 404, se a informação do estado do veículo indicar que o veículo 102 está pronto para dar apoio, então o resultado do bloco de decisão 404 é SIM, e o método 400 prossegue para o bloco 408. No bloco 408, o dispositivo de interface de operação 302 apresenta uma imagem gerada por um sensor de ambiente 202, 204 do veículo 102, em que a imagem inclui pelo menos um trailer. Normalmente, a imagem é gerada por um sensor de imagem dos sensores de ambiente superior 202, porque tal sensor pode ter o campo de visão mais útil para navegação de longa distância e seleção de um trailer. Em algumas modalidades, no entanto, um sensor de imagem incluído com os sensores de ambiente inferior 204 podem ser usados em vez disso. A decisão de usar um sensor de imagem da parte superior sensores de ambiente 202 ou os sensores de ambiente 204 podem ser configuráveis pelo operador. É assumido para os fins deste exemplo que há pelo menos um reboque no campo de visão dos sensores de ambiente 202, 204 antes do método 400 começar. Então, o método 400 pode terminar neste ponto se nenhum trailer estiver visível na imagem. Em algumas modalidades, a imagem pode representar mais de um trailer, de modo que o operador pode escolher entre vários reboques. Em algumas modalidades, a imagem mostra pelo menos uma totalidade de uma superfície frontal do trailer (por exemplo, uma borda frontal esquerda e uma borda frontal direita pode ser vista na imagem). A FIGURA 7 ilustra um exemplo de modalidade de tal imagem 702, e é discutida mais abaixo.
[022] No bloco 410, o dispositivo de interface de operação 302 recebe uma seleção de um reboque em uma imagem de um operador. Em algumas modalidades, o operador pode posicionar uma cruz mostrado pelo dispositivo de interface de operação 302 na superfície frontal do reboque para ser selecionado. O operador pode fazer isso movendo a mira exibida com botões do dispositivo de interação do operador 302, tocando em uma tela de toque, ou usando qualquer outro dispositivo adequado da técnica. A cruz 704 também é ilustrada na FIGURA 7 e difundida ainda mais abaixo. Em algumas modalidades, o operador pode ser um motorista do veículo 102 ou pode estar em outro local deve estar localizado dentro de uma cabine do veículo 102 (como um passageiro ou acompanhante).
[023] Em algumas modalidades, o operador e / ou o dispositivo de interface de operação 302 pode ser localizado remotamente do veículo 102, e o operador pode ser apresentado com a imagem do sensor de ambiente 202, 204 por meio de uma rede de comunicação. Alternativamente, sistemas de reconhecimento de imagem implementados por computador podem ser usados para identificar automaticamente e selecionar objetos, como trailers, com base em informações obtidas pelos sensores de meio ambiente. Nesta situação, a seleção do trailer pode prosseguir sem a intervenção do operador, ou um sistema de reconhecimento de imagem pode fazer uma seleção preliminar de um reboque (por exemplo, colocando inicialmente a mira em um local apropriado) e solicitar ao operador para confirmar a seleção ou fazer uma seleção diferente por meio da interface de operação.
[024] Em seguida, no bloco 412, o dispositivo de interface de operação 302 transmite informações representando a seleção para o módulo de apoio autônomo 316. Em algumas modalidades, a informação que representa a seleção pode ser uma localização de pixel (por exemplo, um local X e um local Y) dentro da imagem. O método 400 segue então para um terminal de continuação ("terminal A"). Do terminal A (FIGURA 4B), o método 400 prossegue para o bloco 414, onde o módulo de apoio autônomo 316 usa informações de um ou mais ambientes sensores 202, 204 para detectar se o veículo 102 puder voltar com segurança em direção ao trailer. Em algumas modalidades, as informações podem indicar se há obstruções entre o veículo 102 e o trailer. Em algumas modalidades, uma área verificada quanto a obstruções pode ser uma área diretamente entre o veículo 102 e o reboque. Em algumas modalidades, uma área verificada quanto a obstruções pode ser uma área diretamente atrás do veículo 102. Em algumas modalidades, sensores de ambiente montados para ter vistas para os lados do veículo 102 pode verificar se há obstruções laterais que podem impedir a extremidade dianteira do veículo 102 de balançando para fora para virar para um caminho para o trailer. Em algumas modalidades, as informações de dois ou mais sensores de ambiente 202, 204 podem ser comparados entre si para garantir que confiabilidade das informações. Se as informações coletadas por sensores separados não concordar, pode indicar que não é seguro prosseguir. Em algumas modalidades, a informação dos sensores de ambiente 202, 204 podem ser analisados para determinar se as informações provavelmente estão incorretas. Por exemplo, se um sensor de alcance indica zero de distância a um obstáculo, pode ser uma indicação de que as informações do sensor devem ser descartado. No bloco de decisão 416, uma determinação é feita sobre se a informação dos sensores de ambiente 202, 204 indica que o veículo 102 pode voltar com segurança em direção ao trailer. Se não (por exemplo, se uma obstrução for detectada ou os dados dos sensores de ambiente 202, 204 não puderam ser validados cruzadamente), então o resultado da decisão do bloco 416 é NÃO e o método 400 segue para o bloco 418, onde o módulo autônomo de apoio 316 transmite comandos para componentes do veículo para fazer com que o veículo 102 pare. Em algumas entidades, esses comandos podem incluir a transmissão de um comando para o módulo de controle de frenagem 306 para engatar os freios e / ou um comando para o módulo de solicitação de torque 312 para reduzir uma quantidade de torque gerado pelo motor. Em bloco 420, o módulo de apoio autônomo 316 faz com que um alerta seja apresentado pelo dispositivo de interface de operação 302 que explica por que não é seguro voltar. Por exemplo, o alerta pode indicar que uma obstrução foi detectada, ou pode afirmar que o ambiente os sensores 202, 204 não estão gerando dados confiáveis. O método 400 então prossegue para um termina o bloco e termina. O operador pode, neste ponto, resolver o problema de segurança e reinicie o método 400 voltando ao bloco de decisão 416, se as informações do ambiente sensores 202, 204 indicam que o veículo 102 pode voltar com segurança em direção ao trailer, então o resultado do bloco de decisão 416 é SIM, e o método 400 segue para o procedimento bloco
422. No bloco de procedimento 422, o módulo de apoio autônomo 316 determina uma distância para o trailer, um ângulo de um eixo longitudinal do trailer e um ângulo de um eixo longitudinal do veículo 102. Qualquer procedimento adequado pode ser usado no procedimento do bloco 422, incluindo, mas não se limitando ao procedimento ilustrado na FIGURA 6 e descrito em detalhes abaixo. Em algumas modalidades, o procedimento chamado de procedimento bloco 422 é fornecido informações dos sensores de ambiente 202, 204, como uma imagem e um mapa de profundidade, bem como a localização da cruz ou outro indicador do local selecionado na imagem pelo operador. Em algumas modalidades, o procedimento retorna a distância até o trailer e o ângulo dos eixos. Em algumas modalidades, as distâncias e ângulos podem ser especificados em relação a um sistema de coordenadas que coincide com o solo e tem uma origem localizada no centro da fachada dianteira do reboque, um eixo X estendendo-se perpendicularmente da face frontal do reboque ao longo do eixo longitudinal do trailer, um eixo Y se estendendo ao longo da frente do trailer e um eixo Z se estendendo perpendicular ao solo.
[025] No bloco de decisão 424, uma determinação é feita em relação ao veículo 102 chegou ao trailer. Em algumas modalidades, um sensor de ambiente 202, 204, como um sensor de alcance pode detectar que uma parte traseira do veículo 102 chegou dentro de uma distância predeterminada da superfície frontal do reboque para determinar que o veículo 102 chegou. Esta distância pré-definida pode ser suportada pelo operador.
[026] Em algumas modalidades, o veículo 102 pode ser considerado como tendo "chegado" uma vez que seja apropriado entregar o controle da operação autônoma para outros sensores ou sistemas de controle, tal como ilustrado nas FIGURAS 9A-9C e discutido mais abaixo. Se for determinado que o veículo 102 chegou ao trailer, então o resultado do bloco de decisão 424 é SIM, e o método 400 prossegue para um bloco final e termina. Então, aumento, o resultado de bloco de decisão 424 é NÃO e o método 400 segue para o bloco
426. No bloco 426, o módulo de apoio autônomo 316 determina um caminho para o trailer. Conforme observado acima, com respeito aos valores de retorno do procedimento executado em bloco de procedimento 422, o cálculo do caminho pode assumir um sistema de coordenadas, como um sistema de coordenadas cartesianas com um eixo X paralelo ao comprimento do trailer e uma origem em, ou ligeiramente à frente de um centro da face do traçador.
[027] Em algumas modalidades, o caminho pode ser descrito por uma função polinomial de múltiplas ordens. A posição do veículo 102 ao longo do caminho pode ser dado em termos de parâmetros que indicam uma distância, um ângulo de um eixo longitudinal do veículo 102 e um ângulo de um componente do veículo 102 (tal como a quinta roda ou um sensor de ambiente 202, 204) para a origem do sistema de coordenada. Usando estes termos e a distância entre eixos do veículo 102 (por exemplo, uma distância entre um eixo dianteiro e um eixo traseiro do veículo 1 02), o método 400 pode determina o sistema de coordenadas do eixo dianteiro e do eixo traseiro dentro do sistema de coordenadas.
[028] Em algumas modalidades, a distância entre eixos do veículo 102 pode ser determinada a partir do modelo armazenado no armazenamento de dados do modelo do veículo 318. Usando as coordenadas do eixo traseiro e / ou o eixo dianteiro como constantes dentro do sistema de coordenadas, o caminho do veículo 102 para o trailer é calculado. Em algumas modalidades, outras coordenadas podem ser usadas em vez do eixo traseiro de coordenadas e / ou do eixo dianteiro, incluindo, mas não se limitando a coordenadas de rodas individuais do veículo 102.
[029] A FIGURA 5 é um diagrama esquemático superior que ilustra um exemplo de modalidade de uma determinação de um caminho de uma localização de veículo para um trailer de acordo com vários aspectos da presente divulgação. Como mostrado, o caminho 506 do veículo 102 para o reboque 104 é uma combinação de um termo de segunda ordem 502 e um termo de terceira ordem 504 de uma função polinomial de terceira ordem. Voltando à FIGURA 48, o método 400, então, prossegue para uma continuação terminal ("terminal B") e do terminal B (FIGURA 4C), o método 400 segue para
Bloco 428, onde o módulo de apoio autônomo 316 usa um modelo do veículo dinâmica de viragem para determinar se o caminho exige uma curva mais fechada do que o raio mínimo de viragem do veículo 102.
[026] Em algumas modalidades, o modelo pode ser recuperado do armazenamento de dados do modelo do veículo 318. O modelo pode especificar vários parâmetros que descreve a dinâmica de rotação do veículo, incluindo, mas não se limitando a um comprimento de distância entre eixos, uma largura da pista do eixo, um raio e um ângulo máximo de direção. Esses fatores podem ser usados para determinar um raio de giro mínimo do veículo
102. Uma expansão em série de Taylor da curvatura do caminho determinado no bloco 426 pode ser tomada e comparada com termos de potência para determinar se o caminho exigirá uma curva mais acentuada do que a curva mínima. Por exemplo, em algumas modalidades, pelo menos uma das seguintes equações pode ser usado:
[027] No bloco de decisão 430, uma determinação é feita sobre se o caminho é aceitável. Em algumas modalidades, esta determinação pode ser baseada em que são todos maiores que o raio mínimo de giro. Em algumas modalidades, a determinação também pode incluir uma verificação de ambiente que inclui a verificação de áreas através das quais a frente do veículo 102 sairá para desviar ao longo do caminho para obstáculos. E se o caminho é determinado como não aceitável (por exemplo, o caminho requer uma curva que é menor do que o raio de rotação mínimo), então o resultado do bloco de decisão 430 é NÃO, e o método 400 prossegue para o bloco 432, onde o módulo de apoio autônomo 316 transmite comandos aos componentes do veículo para fazer com que o veículo 102 pare. Esses comandos são semelhantes aos comandos transmitidos no bloco 418 e descritos acima. No bloco 434, o módulo de apoio autônomo 316 faz com que um alerta seja apresentado pela interface de operação do dispositivo 302 que explica que o caminho não pode ser percorrido.
[028] Em algumas modalidades, o alerta pode incluir o motivo pelo qual o caminho não pode ser percorrido, como o caminho que exige voltas que são muito apertadas ou uma obstrução presente. Em algumas modalidades, o alerta pode incluir orientação para resolver o problema, incluindo, mas não se limitando a mover o veículo 102 mais longe do reboque ou movendo o veículo 102 para ficar mais alinhado ao eixo longitudinal do reboque. O método 400, então, prossegue para um bloco final e termina.
[029] Retornando ao bloco de decisão 430, se for determinado que o caminho é aceitável, então, o resultado do bloco de decisão 430 e o método 400 segue para o bloco 436. No bloco 436, o módulo de apoio autônomo 316 usa o modelo para determinar comandos para componentes do veículo 102 para fazer com que o veículo 102 se desloque! ao longo de caminho, e no bloco 438, o módulo de apoio autônomo 316 transmite os comandos para os componentes do veículo 102. Por exemplo, o módulo de apoio autônomo 316 pode determinar uma quantidade que o veículo 102 deve girar no ponto atual no caminho, determine um ângulo de direção para fazer com que o veículo 102 gire a essa taxa determinada, e transmitir um comando para o módulo de controle de direção 310 para implementar o ângulo. Como outro exemplo, o módulo de apoio autônomo 316 pode transmitir um comando para o módulo de solicitação de torque 312 para aumentar a velocidade para mover o veículo 102 uma vez que o ângulo de direção é definido. Como outro exemplo, o módulo de apoio autônomo 316 pode transmitir o comando a uma embreagem (não retratada) para engatar a transmissão a fim de fazer com que o veículo 102 comece a se mover. Como outro exemplo, o módulo de apoio autônomo módulo 316 pode transmitir um comando para o módulo de controle de frenagem 306 para liberar ou caso contrário, controle os freios.
[030] Em algumas modalidades, a fim de facilitar o controle, o módulo de suporte autônomo 316 implementa um aplicativo C ++ multitópicos que lida com o envio e recebimento de mensagens em uma rede de comunicação do veículo, como o barramento CAN J1939. Esses fios se comunicam entre o módulo de apoio autônomo 316 e vários outros componentes. Esses tópicos podem separadamente de um programa principal do módulo de apoio autônomo 316 e pode utilizar variáveis atômicas para se comunicar de volta e quatro.
[031] Em algumas modalidades, um primeiro fio pode lidar com a comunicação com o sistema de direção do módulo de controle 310. Uma vez inicializado, o segmento pode manter a comunicação constante com o módulo de controle de direção 310. A linha envia comandos de direção em intervalos, atualizando a mensagem quando um novo ângulo de direção é especificado pelo programa principal. Os outros fios usados para controlar a frenagem e a velocidade do veículo 102 podem funcionar em uma maneira similar. As mensagens individuais podem ser lidas no barramento de dados a qualquer momento, sem exigindo seu tópico independente. Por conseguinte, em algumas modalidades, os comandos recebidos do operador, como pressionar um pedal de freio, pode substituir os comandos gerado pelo módulo de apoio autônomo 316. Em tais situações, o método 400 pode continuar a operar, mas pode pausar enquanto o comando de compensação está sendo emitido. Por exemplo, o procedimento de apoio autônomo pode pausar enquanto um pedal de freio está sendo pressionado e pode retomar assim que o pedal do freio for liberado. O método 400 então prossegue para um terminal de continuação ("terminal A"), onde faz um ciclo de volta para uma parte anterior do método 400 em arder para implementar um ciclo de controle. Dentro do circuito de controle e conforme descrito acima, o método 400 repete as etapas de verificar a localização, fazer verificações de segurança, calcular um caminho a partir da localização atual,
determinar que o caminho está livre e pode ser percorrido e determinar/ transmitir comandos para manter o veículo no caminho. Eventualmente, o ciclo de controle sai quando o veículo 102 é determinado como tendo chegado ao reboque no bloco de decisão 424 ou quando um estado de erro ocorre.
[032] Em algumas modalidades, o circuito de controle incluiria manter a mira no trailer. Ou seja, no bloco 410, o operador forneceu uma seleção de um local na superfície do trailer dentro da imagem apresentada na interação do operador no dispositivo 302. Conforme o veículo 102 viaja no caminho e começa a virar, o trailer irá mover dentro da imagem. Por conseguinte, antes do bloco de procedimento 422, o método 400 pode certifique-se de que a mira ou outra indicação da superfície do trailer selecionada permaneça localizado na superfície do trailer, ou pelo menos entre as bordas detectadas pelo procedimento chamado no bloco de procedimento 422. Em algumas modalidades, o procedimento chamado por procedimento o bloco 422 pode centralizar automaticamente o local selecionado entre as bordas detectadas de cada vez que é chamado em arder para garantir que o local selecionado permaneça na superfície.
[033] O método 400 ilustrado e discutido acima se refere a dar ré em um veículo 102 para um trailer No entanto, técnicas semelhantes podem ser usadas para dar ré em um veículo 102 a qualquer outro objeto alvo que pode ser detectado pelos sensores de ambiente 202, 204. Para ser detectado pelos sensores de ambiente 202, 204, o objeto alvo deve induzir uma superfície que tem uma aresta a esquerda e uma aresta direita que flanqueia uma localização selecionável em uma superfície e pode ser detectada via detecção de borda ou descontinuidades de profundidade, conforme discutido mais abaixo. Por exemplo, técnicas semelhante podem ser usadas para dar ré em um veículo até um objeto alvo que é uma doca de carregamento, um cais de carga, nivelador de doca, porta de garagem, área coberta por para-choques de uma cor que contrasta com a parede, uma área de parede entre duas linhas pintadas, ou outro veículo. Porque as descontinuidades de profundidade podem ser usadas para detectar as bordas, a falta de uma superfície ou superfície distante pode ser selecionável também, como selecionar o final de um beco (onde as paredes de beco formam as bordas detectáveis) e usando o método 400 para dar ré no veículo 102 tanto para fora ou para dentro do beco.
[034] A FIGURA 6 é um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um procedimento para determinar a localização e orientação de um objeto fora de um veículo de acordo com vários aspectos da presente discussão. O procedimento 600 é um exemplo de um procedimento que pode ser usado no bloco de procedimento 422 da FIGURA 4B como discutido acima. O procedimento 600 também é um exemplo de um procedimento que pode ser usado no procedimento blocos 1302 e 1308 da FIGURA 13. Alguns desses blocos de procedimento 422, 1302, 1308 pode referir-se à determinação de uma localização e orientação de um objeto específico, como um trailer, mas o procedimento 600 pode ser usado para detectar qualquer objeto para o qual os sensores de ambiente pode encontrar uma superfície detectando bordas ou descontinuidades de profundidade. A partir de um bloco inicial, o procedimento 600 avança para o bloco 602, onde o módulo de apoio autônomo 316 cria um mapa de borda de uma imagem recebida de um sensor de ambiente 202, 204. Normalmente, a imagem é recebida de uma câmera e os pixels da imagem codificam uma representação visual do campo de visão da câmera. O mapa da borda é uma matriz de valores que indicam a presença ou ausência de uma borda (ou uma luminosidade ou outra descontinuidade) em um pixel correspondente da imagem. O mapa de borda pode ser criado pelo processamento da imagem usando um algoritmo de detecção de borda. Exemplos de algoritmos de detecção de borda incluem, mas não estão limitados a detecção Canny, detecção de borda Deriche, detecção de borda diferencial, filtros Sobel, Prewitt operadores e operadores cruzados Roberts.
[035] No bloco 604, o módulo autônomo de apoio 316 recebe uma seleção de um local dentro da imagem que indica uma superfície do objeto. A superfície pode ser qualquer parte do objeto com uma borda esquerda e uma borda direita quando medido a partir do local selecionado, ou descontinuidades de profundidade à esquerda e à direita do local selecionado. Em algumas modalidades, a seleção do local dentro da imagem pode ser fornecida pelo usuário ao dispositivo de interface de operação 302 e fornecida para o procedimento 600 na chamada inicial para o procedimento 600.
[036] FIGURA 7 mostra um exemplo de uma imagem 702 processada no bloco
602. A imagem 702 mostra uma cena que inclui um trailer visto de um sensor de ambiente superior 202 de um veículo 102. Visível na parte inferior da imagem 702 é uma porção da traseira 701 do veículo 102. Conforme ilustrado, a parte traseira 701 do veículo 102 é mostrado na parte inferior direita da imagem 702.
[37] Em algumas modalidades, a parte superior do sensor de ambiente 202 pode ser centralizado na parte traseira do veículo 102 e, portanto, a parte traseira 701 apareceria no meio da imagem 702. Dê o espaço limitado disponível no desenho, a imagem 702 ilustrada representa uma imagem que foi recortada para uma parte relevante para poder ilustrar com mais detalhes. Como mostrado, mira 704 indicam um local indicado pelo operador como sendo na superfície do trailer. A imagem de uma borda frontal esquerda 706 e uma borda frontal direita 708 do trailer, bem como uma borda esquerda 712 do trailer. O trailer é retratado contra um fundo 710 que é alguma distância atrás do trailer. A FIGURA 7 também mostra um exemplo de um mapa de borda 703 criado a partir da imagem 702. O mapa de borda 703 é uma grade de valores que corresponde a píxels da imagem 702. Os valores são "0" se uma borda não foi detectada no pixel correspondente, e "1" se uma aresta detectada no pixel correspondente. Os retículos 718 indicam o ponto correspondente no mapa de borda 703 como a mira 704 na imagem 702, para referência. Voltando à FIGURA 6, no bloco 606, o módulo de apoio autônomo 316 determina uma borda esquerda da superfície à esquerda do local dentro da imagem, e em bloco 608, o módulo de suporte autônomo 316 determina uma borda direita da superfície para à direita do local na imagem. Em algumas modalidades, a borda esquerda pode ser encontrada começando no local selecionado no mapa de bordas e movendo-se para a esquerda mapa de arestas até que uma aresta seja encontrada. Da mesma forma, a borda direita pode ser encontrada começando a localização selecionada no mapa de arestas, e movendo-se para a direita no mapa de arestas até uma aresta seja encontrado. Em algumas modalidades, se forem encontrados vários pixels contíguos que incluem bordas, a borda pode ser identificada no último pixel encontrado que inclui uma borda. Como mostrado no mapa de borda 703 da FIGURA 7, começando na mira 704, a borda esquerda 716 e encontrado dois pixels à esquerda da mira 704, e a borda direita 714 é encontrada três pixels à direita da mira 704.
[038] Em seguida, no bloco 610, o módulo de apoio autônomo 316 usa localizações da esquerda borda 716 e a borda direita 714 dentro da imagem para encontrar a distância para a borda esquerda e a borda direita em um mapa de profundidade 705 correspondente à imagem. Uma vez que os locais dentro do mapa de profundidade é determinado, as profundidades indicadas no mapa de profundidade podem ser usadas para determinar a distância para a borda esquerda e a borda direita. Por exemplo, o mapa de profundidade 705 indica que a borda esquerda 720 está a "14" unidades de distância, enquanto a borda direita 722 está a "16" unidades de distância.
[039] Em algumas modalidades, as bordas detectadas 716, 714 podem ter referências cruzadas contra informações de um mapa de profundidade, a fim de determinar se as bordas detectadas indicam os cantos do objeto selecionado. A FIGURA 7 também ilustra uma porção de uma profundidade mapa 705 que corresponde ao mapa de borda 703. O mapa de profundidade 705 corresponde aos pixels do mapa de borda 703 dentro da caixa de chamada ilustrada, e corresponde à parte da imagem 702 que inclui a superfície frontal do trailer. Os valores no pixels do mapa de profundidade 705 indicam uma distância medida entre o sensor de profundidade e o objeto detectado em modalidades nas quais a informação de borda é cruzada com as informações do mapa de profundidade, a descontinuidade de profundidade em qualquer lado da borda (por exemplo, indo de 16 para 14 em ambos os lados do local 720 que corresponde à borda esquerda 716, e indo de 16 a 30 em cada lado da localização 722 que corresponde a borda direita 714. Essas descontinuidades de profundidade ajudam a confirmar que a borda esquerda e direita borda do trailer foram detectados.
[040] Em algumas corporificações, as informações apenas do mapa de profundidade 705 ou apenas o mapa de borda 703 pode ser usado para confirmar a localização da borda esquerda e borda direita. No bloco 612, o módulo de apoio autônomo 316 usa as localizações da borda do lado esquerdo e a borda direita dentro da imagem para determinar uma orientação de um eixo do veículo em relação ao objeto. Por exemplo, a FIGURA 7 mostra uma distância 724 entre um lado esquerdo da imagem e a borda esquerda 706 do trailer. Supondo que um centro do campo de visão do sensor 202, 204 está alinhado com o eixo longitudinal do veículo 102, a distância 724 corresponde a um ângulo entre os eixos longitudinais do veículo 102 e a borda esquerda 706 do reboque. Em algumas modalidades, os ângulos para ambos a borda esquerda e a borda direita podem ser determinadas. Em algumas modalidades, uma média do ângulo para a borda esquerda e a borda direita podem ser determinados a fim de determinar um ângulo para a linha média do trailer. A orientação do eixo longitudinal do veículo 102 em relação ao reboque 104 é ilustrado como o ângulo 512 na FIGURA 5. No bloco 6.14, o módulo de apoio autônomo 316 usa as localizações do lado esquerdo borda e borda direita dentro da imagem e as distâncias entre as bordas esquerda e direita aresta para determinar a distância ao objeto. Em outras palavras, o módulo de apoio autônomo 316 pode determinar a que distância o veículo 102 está do objeto, ou onde o veículo 102 está localizado no sistema de coordenadas centralizado na superfície frontal do reboque, usando esses valores.
[041] No bloco opcional 616, o módulo de apoio autônomo 316 usa a distância para a borda esquerda e a borda direita para determinar uma orientação de um eixo longitudinal do objeto em relação ao veículo. O bloco opcional 616 é considerado opcional porque, em algumas modalidades, a orientação do objeto pode não ser relevante para o caminho, e em vez disso, o caminho pode ser planejado diretamente para o objeto, sem considerar também o alinhamento dos eixos do veículo 102 e o objeto após a chegada. Na FIGURA 5, o ângulo 510 representa a orientação do eixo longitudinal do reboque 104 em relação ao veículo 102. O procedimento 600 então prossegue para um bloco de saída e termina, retornando a orientação do veículo 102 em relação ao objeto, as distâncias ao objeto, e (opcionalmente) a orientação do eixo longitudinal do objeto como resultado do procedimento 600.
[042] As FIGURAS 8A-8C são vistas laterais de um exemplo de modalidade de um veículo (por exemplo, uma unidade de trator) se aproximando de um reboque de acordo com vários aspectos da presente divulgação. Como mostrado, o veículo 102 está de costas para um trailer 04 que compreende um pino mestre 806 para facilitar acoplar a quinta roda 103 do veículo ao pino mestre. Como mostrado, a quinta roda 103 tem a forma de ferradura configurada para receber o pino mestre durante o acoplamento. A quinta roda 103 pode permanecer em uma posição fixa durante a operação, ou pode ser ajustável (por exemplo, por rotação ou inclinação). O veículo 102 inclui um conjunto de sensores de ambiente superior 202 (por exemplo, sensor de câmera estéreo superior 202B e sensor lidar superior 202B), bem como um conjunto de sensores de ambiente inferior 204 (por exemplo, sensor de câmera estéreo 204B e lidar inferior sensor 204A). No entanto, deve ser entendido a partir da presente descrição que os conjuntos de sensores de ambiente superior e de 1 metro não precisam incluir vários sensores, por exemplo, em situações em que medições redundantes não são necessárias.
[043] Os conjuntos de sensores de ambiente podem ser usados juntos ou independentemente, dependendo de fatores como a distância do veículo 102 do alvo. Em uma implementação, os sensores de ambiente superior 202 são posicionados para fornecer visão de longo alcance do reboque 104 e correspondentes determinações de distância e orientação, enquanto os sensores de ambiente 204 estão posicionados para fornecer vistas do reboque 104 ou características de porções inferiores do reboque, como o pino mestre
806. Esses conjuntos de sensores podem ser usados em combinação para fornecer confinação de medições, ou os conjuntos de sensores podem ser usados seletivamente para diferentes tipos de movimentos autônomos do veículo, conforme descrito em mais detalhes abaixo.
[044] As FIGURAS 9A-9C são um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um método de manobrar autonomamente um veículo usando sensores de ambiente montados em diferentes locais no veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação.
[045] A partir de um bloco inicial, o método 900 segue para os blocos 902, 904, 906 para determinar se o veículo 102 está pronto para manobrar e toma as medidas apropriadas, conforme descrito acima com referência às etapas 402, 404, 406 na FIGURA 4A. Se as informações do estado do veículo indicam que o veículo 102 está pronto para manobrar no bloco 904, o método 900 segue para o bloco 908. No bloco 908, o módulo de controle autônomo 315 calcula os dados da primeira coordenada com base em informações (por exemplo, informações de profundidade ou valores de distância) recebidos de um primeiro conjunto de um ou mais sensores de ambiente (por exemplo, sensores de ambiente superiores 202) montado em uma primeira porção do veículo 102 (por exemplo, uma porção superior da parte traseira do veículo, tal como a porção de cabine mostrada nas FIGURAS 8A-8C). No bloco 910, o módulo de controle autônomo 315 determina, com base pelo menos em parte na primeira coordenada de dados, um primeiro alvo em um primeiro local. Por exemplo, o módulo de controle autônomo 315 pode detectar a superfície frontal de um reboque 104 usando técnicas aqui descritas e definir o alvo naquele local. Em seguida, no bloco 912, o módulo de controle autônomo 315 determina um primeiro caminho para manobrar o veículo 102 para o primeiro local (por exemplo, usando técnicas aqui descritas). O método 900 então prossegue para um período de continuação ("terminal C"). A partir do terminal C (FIGURA 9B),
o método 900 segue para os blocos 914, 916, 918, 920 para determinar se o veículo 102 pode manobrar com segurança em direção ao alvo e leva etapas apropriadas, que podem ser semelhantes às etapas descritas acima com referência a FIGURA 4A. Se o veículo 102 puder voltar com segurança para o reboque 104, o método 900 prossegue para o bloco de procedimento 922. No bloco de procedimento 922, o módulo de controle autônomo 315 determina os primeiros comandos para os componentes do veículo 102 para controlar autonomamente o veículo para manobrá-lo ao longo do caminho determinado até a primeira localização (por exemplo, usando técnicas aqui descritas). No bloco de procedimento 924, o módulo de controle autônomo 315 transmite esses comandos para os componentes do veículo 102 (por exemplo, usando técnicas aqui descritas), que fazem com que o veículo se mova ao longo do caminho determinado. No bloco de decisão 926, é feita uma determinação sobre se o veículo 102 chegou ao primeiro alvo. Por exemplo, o módulo de controle autônomo 315 pode determinar que a traseira do veículo 102 chegou dentro de uma distância predeterminada da superfície frontal de um trailer 104. A determinação da chegada pode fazer com que o módulo de controle autônomo 315 para selecionar um conjunto diferente de sensores para manobras adicionais, como descrito em detalhes abaixo.
[046] Se for determinado que o veículo 102 chegou ao trailer 104, método 900 prossegue para um terminal de continuação ("terminal D"). De outra forma, o método 900 retorna para o bloco 914 para continuar manobrando com segurança o caminho para o primeiro local. A partir do terminal D (FIGURA 9C), o método 900 prossegue com uma segunda fase da manobra em que o módulo de controle autônomo obtém e atua sobre as informações recebidas de um segundo conjunto de sensores ambientais. Especificamente, no bloco 928, o módulo de controle autônomo 315 calcula os dados da segunda coordenada com base na informação (por exemplo, valores de distância) recebidos de um segundo conjunto de um ou mais sensores de ambiente (por exemplo, sensores de ambiente inferiores 204) montados em uma porção do veículo 102
(por exemplo, uma porta de amor da parte traseira do veículo, como mostrado nas FIGURAS 8A-8C). Em bloco 930, o módulo de controle autônomo 315 determina, com base pelo menos em parte em segundos dados de coordenadas, um segundo alvo (por exemplo, o pino mestre 806 de um trailer 104) em uma segunda localização. Em seguida, no bloco 932, o módulo de controle autônomo 315 determina um caminho para manobrar o veículo 102 para o segundo local (por exemplo, usando técnicas aqui descritas). No bloco de procedimento 934, o módulo de controle autônomo 315 determina a segunda comandos para componentes do veículo 102 para controlar autonomamente o veículo para manobrá-lo ao longo do caminho determinado para a segunda localização (por exemplo, usando técnicas aqui descritas). No bloco de procedimento 936, o módulo de controle autônomo 315 transmite esses comandos para os componentes do veículo 102 (por exemplo, usando técnicas descritas aqui), que fazem com que o veículo se mova ao longo do caminho determinado.
[047] No bloco de decisão 938, uma determinação é feita em relação ao veículo 102 chegou ao segundo alvo. Por exemplo, o módulo de controle autônomo 315 pode determinar que a primeira roda 103 do veículo 102 chegou dentro de uma predeterminada distância do chefão 806 de um reboque 104. Se for determinado que o veículo 102 chegou ao segundo local, o método 900 prossegue para um bloco final e termina.
[048] Caso contrário, o método 900 retorna ao bloco 928 para continuar a manobrar com segurança ao longo do caminho para o segundo local. Com referência novamente ao exemplo mostrado nas FIGURAS 8A-8C, a câmera estéreo superior 202B obtém informações de imagem com um campo de visão 802B que tem um ângulo vertical (identificado como A) e um ângulo horizontal (não mostrado nesta vista) para obter profundidade informações conforme descrito acima. Esta informação pode ser usada para determinar a distância para a orientação da superfície frontal do reboque 104, conforme descrito acima. Estas determinações podem ser confirmadas, conforme desejado ou exigido por regulamento, por outros sensores, como o sensor lidar superior 202A.
[050] A tecnologia Lidar usa lasers para emitir pulsos de luz laser e detectar retornos (por exemplo, via retroespalhamento) desses pulsos à medida que interagem com objetos ou substâncias. Lidar tem muitas aplicações, como localização de alcance e mapeamento de terreno, que envolvem a detecção reflexos de objetos ou materiais opacos. Porque a velocidade da luz é conhecida constante, o tempo que decorre entre um pulso e um retorno correspondente pode ser usado para que calcule a distância entre o sensor e um objeto ou substância. Porque a posição e orientação do sensor lidar também são conhecidas, os valores obtidos pelo sensor lidar pode ser fornecido como entrada para algoritmos que implementam funções trigonométricas para detectar a posição e a forma dos objetos.
[051] Os sensores Lidar descritos neste documento incluem um ou mais scanners a laser que desligue os pulsos de laser do veículo e detecte o tempo e potencialmente outras características (como ângulo) dos retornos desses pulsos. O número de pulsos e retornos podem variar dependendo da implementação, de modo que diferentes taxas de amostragem são possíveis Por exemplo, as medições podem ser feitas a uma taxa de 1 Hz a 100 Hz, por exemplo, 20 Hz. Além disso, a geometria de tais pulsos (por exemplo, digitalização 2D, digitalização 3D ou algumas combinações) pode variar dependendo do tipo de sensores usados. Com referência novamente ao exemplo mostrado nas FIGURAS 8A-8C, os sensores lidar 202A, 204A são sensores LIDAR de varredura horizontal 2D. O sensor lidar superior 202A é orientado de modo que os pulsos de laser 802A sejam emitidos em um plano que é substancialmente paralelo (por exemplo, dentro de 5 graus) aos eixos longitudinais do veículo, ao passo que o sensor LIDAR inferior 204A é orientado em um ângulo para cima (por exemplo, 45 graus de horizontal). Este ângulo ascendente permite que o sensor lidar 204A obtenha medições em duas dimensões (por exemplo, o plano X-Y). Este arranjo é útil para, por exemplo, detectar a elevação do trailer 104 ou pino mestre 806 (medidas de dimensão Z), bem como a distância do pino mestre 806 da superfície frontal do reboque 104 (medidas de dimensão X).
[052] A FIGURA 10A é um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um método de dar ré em um veículo 102 compreendendo um dispositivo de acoplamento montado em veículo (por exemplo, uma quinta roda) a um dispositivo de acoplamento montado em reboque correspondente (por exemplo, um pino mestre) de acordo com vários aspectos da presente divulgação. Embora os exemplos aqui descritos sejam direcionado a uma combinação trator-reboque Classe 8 em que uma quinta roda da unidade de trator acopla a um pino mestre de um semirreboque, esses exemplos também são aplicáveis a outros tipos de combinações de veículo-reboque, como um caminhão-plataforma ou caminhonete com uma quinta roda 15 acoplamento a um pino mestre montado em um trailer recreativo. Além disso, esses exemplos são também aplicável a veículos e reboques que empregam diferentes tipos de dispositivos de acoplamento, como um engate com um acoplamento de bola de reboque a um acoplador ou montagem de pescoço de ganso de um reboque, um gancho de reboque acoplado a um laço de reboque, ou um anel de luneta acoplado a um gancho de gancho. De um bloco, o método 1000 segue para o bloco de procedimento 1002, onde um procedimento é realizado, em que o módulo de apoio autônomo 316 determina um alvo correspondente ao dispositivo de engate montado em reboque. Qualquer procedimento adequado pode ser usado no bloco de procedimento 1002, um exemplo do qual é ilustrado na FIGURA 10B. Uma vez que o alvo h foi determinado, no bloco 1004 o módulo autônomo de apoio 316 determina um caminho para manobrar o veículo 102 para o alvo (por exemplo, usando técnicas aqui descritas) e alinhar o dispositivo de acoplamento montado no veículo com o dispositivo de acoplamento montado em reboque. Se necessário, o método 1000 pode incluir segurança das verificações para determinar se o veículo 102 pode manobrar com segurança em direção ao alvo (ver, por exemplo, FIGURA 4A). O método
900, então, segue para o bloco 1 006, onde o módulo de apoio autônomo 316 determina comandos para componentes do veículo 102 para controlar autonomamente o veículo para manobrá-lo ao longo do caminho determinado até o alvo. No bloco 1008, o módulo de apoio autônomo 316 transmite esses comandos para os componentes do veículo 102, o que faz com que o veículo recue em direção ao alvo.
[053] No bloco de decisão 1010, o módulo de apoio autônomo 316 determina se o veículo 102 chegou ao alvo. Por exemplo, o módulo autônomo de apoio 316 pode determinar que o dispositivo de acoplamento montado no veículo chegou dentro de uma distância pré-determinada do dispositivo de engate montado em reboque. A determinação de chegada pode fazer com que o módulo de apoio autônomo 316 faça cálculos adicionais ou ajustes, como onde ajustes verticais podem ser necessários para alinhar verticalmente uma quinta roda com pino mestre para acoplamento. Nesta situação, o método 1000 prossegue para o bloco opcional 1012 em onde o módulo de apoio autônomo 316 calcula uma elevação do dispositivo de engate montado em reboque em relação ao engate montado no veículo dispositivo. O método 1000 pode então prosseguir para o bloco opcional 1014 no qual o módulo de apoio autônomo 316 determina uma quantidade de ajuste, com base na elevação calculada, para elevar ou abaixar o quadro (por exemplo, usando suspensão ajustável módulo 308) do veículo 102 para facilitar o acoplamento adequado. O módulo de apoio autônomo 316 pode, então, transmitir comandos para o módulo de suspensão ajustável 308 para que aumente ou diminua o trame pelo valor de ajuste. Os blocos 1012 e 1014 são ilustrados como opcional porque em algumas modalidades, os ajustes de elevação ou altura podem não ser necessário para acoplar com sucesso o dispositivo de engate montado no veículo e o dispositivo de engate montado no reboque. O método 1000 então prossegue para um bloco final e termina.
[054] A FIGURA 10B 1s um gráfico de um exemplo de modalidade de um procedimento para determinar um alvo correspondente a um dispositivo de acoplamento montado em reboque de acordo com vários aspectos da presente divulgação. O procedimento 1050 é um exemplo de um procedimento adequado para uso no bloco de procedimento 1002 da FIGURA 10A a partir de um bloco de início, o procedimento 1050 avança para o bloco 1016, onde o módulo de apoio autônomo 316 calcula dados de coordenadas com base na informação (por exemplo, valores de distância) recebidos de pelo menos um sensor de ambiente voltado para trás (por exemplo, sensor lidar 204A) montado no veículo 102 (por exemplo, um inferior da parte traseira do veículo, tal como um membro transversal entre os trilhos da estrutura como mostrado na FIGURA 2C). No bloco de procedimento 1018, um procedimento é conduzido em que o módulo de apoio autônomo 316 determina, com base nos dados de coordenadas, uma localização do dispositivo de acoplamento montado em reboque (por exemplo, pino de ligação 806) em um espaço de coordenadas. Qualquer procedimento adequado pode ser usado no bloco de procedimento 1018, assim como o procedimento de exemplo 1060 ilustrado na FIGURA 10C para quando o reboque montado dispositivo de acoplamento é um pino mestre.
[055] O procedimento 1050 então prossegue para um bloco de saída e termina.
[056] FIGURA 10C é um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um procedimento para determinar a localização de um chefão de acordo com vários aspectos da presente divulgação. O procedimento 1060 é um exemplo de um procedimento adequado para uso em bloco de procedimento 1018 da FIGURA 10B. A partir de um bloco inicial, o procedimento 1060 avança para bloquear 1020, onde o módulo de apoio autônomo 316 detecta características do reboque 104 para ajudá-lo a identificar o pino mestre 806. Especificamente, bloco 1020 especifica a detecção de uma borda inferior de uma superfície frontal do trailer 104, uma superfície inferior do trailer e uma saliência da superfície inferior do trailer. No bloco 1022, o módulo de apoio autônomo 316 identifica a protrusão como o pino mestre no espaço de coordenadas. Para conseguir isso, o módulo de apoio autônomo 316 pode comparar os dados associados com a protrusão detectada com modelos de um ou mais pinos mestre típicos, que podem ser armazenado no módulo de apoio autônomo.
[057] Alternativamente, se as dimensões e localização do pino mestre em um trailer específico já são conhecidas (por exemplo, com base em medições anteriores), o módulo de apoio autônomo 316 pode calcular a localização e a orientação do pino mestre em uma manobra de apoio particular com base na localização e a orientação da superfície frontal do reboque. Nesta situação, o chefão não precisa ser detectado separadamente, embora isso possa servir como uma verificação sobre a precisão das medições anteriores. O procedimento 1060 então avança para um bloco de saída e termina.
[058] FIGURAS 11A e 11B ilustram técnicas de digitalização de exemplo empregadas por um exemplo de um sensor LIDAR (por exemplo, sensor LIDAR 204A) que pode ser usado no método descrito nas FIGURAS 10A-10C, ou outros métodos aqui descritos, para obter informações que podem ser usadas para calcular dados de coordenadas para detectar a localização e orientação de objetos, como superfícies de reboque. No exemplo das FIGURAS 11A e 11B, o sensor lidar 204A é um sensor lidar de varredura horizontal que é orientado em um ângulo para cima e emite pulsos de laser 804A em um plano orientado ao longo do ângulo ascendente (por exemplo, como mostrado nas FIGURAS 8A-8C). O sensor lidar 204A emite estes pulsos periódicos; uma amostragem de valores de distância ilustrativos obtidos nas vezes T1-T5 é mostrado na FIGURA 11A. No tempo T1, o sensor lidar 204A está escaneando a superfície frontal do trailer 104 como o veículo 102 está de costas para o pino mestre 806. Aqui, os valores de distância são consistentes com uma superfície geralmente plana. Conforme o veículo 102 continua a voltar para o pino mestre 806, a distância entre o sensor lidar 204A e a superfície frontal fica menor até o ponto em que o sensor lidar está examinando o canto entre a superfície frontal e o fundo da superfície do reboque 104 no tempo T2. Neste ponto, se a superfície inferior for plana e paralela à direção de viagem, a distância entre o sensor lidar 204A e a superfície inferior permanecerá constante conforme o veículo 102 continua a voltar para o pino mestre 806 no tempo T3. No entanto, conforme o veículo 102 recua ainda mais, às vezes T4 e T5, o sensor LIDAR 204A detectará uma saliência da superfície inferior (o pino mestre 806), resultando em valores de distância menores próximos ao centro da superfície. Este "solavanco" nos valores de distância também são representados graficamente na FIGURA 11B, com os pontos nos raios representando pontos de reflexão dos pulsos de laser.
[059] Nas Em FIGURAS 11 A e 11 B, o sinal associados ao pino mestre detectado 806 são indicados pelos retângulos tracejados. Com base nestes dados, bem como na localização e orientação conhecidas do sensor lidar 204A montado no veículo 102, o módulo de apoio autônomo 316 pode calcular a localização e elevação do reboque 104 e do pino mestre 806 em relação à quinta roda 103. Isso permite que o módulo de apoio autônomo 316 calcule o caminho o veículo deve seguir para alinhar a quinta roda 103 com o pino mestre 806 no plano X-Y, e para calcular quaisquer ajustes verticais à estrutura do veículo que podem ser necessário para alinhar os dispositivos de acoplamento na dimensão Z para o acoplamento adequado. Quando calcular tais caminhos, a posição da quinta roda 103 pode ser programada no módulo de apoio autônomo 316 ou detectado (por exemplo, usando sensor de câmera estéreo superior 202B).
[060] A configuração dos sensores de ambiente inferior 204 descritos acima que inclui um sensor de profundidade angular instalado em uma porção inferior do veículo 102 pode ter usa além de contribuir para uma tarefa de direção autônoma. A capacidade de detectar uma altura de um objeto acima de uma porção do veículo 102 como ilustrado nas FIGURAS 11A-11B e descrito acima pode ser útil mesmo sem direção ou direção autônoma. FIGURA 12 é um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um método para ajustar um quadro de altura de um veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação. Desde o começo bloco, o método 1200 segue para o bloco 1202, onde uma unidade de controle eletrônico 314, o veículo 102 recebe um valor de distância de um sensor de ambiente de amor 204. Para os fins do método 1200, assume-se que o valor de distância representa uma altura de um objeto detectado pelo sensor de ambiente inferior 204, conforme ilustrado na FIGURA 8C.
Em algumas modalidades, a validade desta suposição poderia ser assegurada por não iniciar o método 1200 até que esse estado esteja presente.
Em algumas modalidades, a unidade de controle eletrônico 314 pode monitorar os valores do sensor de ambiente inferior 204 e detectar quando o estado é como (por exemplo, quando as distâncias estão caindo e, em seguida, nivelam- se em off, como uma transição da detecção de uma superfície frontal de um trailer para a detecção do trem de pouso do trailer) e, em seguida, iniciando o método 1200. Em seguida, no bloco de decisão 1204, uma determinação é feita sobre o veículo 102 deve ser ajustada automática ou manualmente.
Em alguns modalidades, a determinação pode ser feita com base em uma configuração do veículo 102 feito pelo operador.
Em alguns centros, a determinação pode ser feita com base em se os sensores de ambiente 202, 204 podem verificar a uma cobertura aceitável e se existem condições seguras para o ajuste automático, ou se os dados recebidos do sensor de ambiente 204 são confiáveis.
Se a determinação no bloco de decisão 1204 é que a altura do quadro deve ser ajustado automaticamente, então o resultado do bloco de decisão 1204 é SIM o método 1200 segue para o bloco 1206. No bloco 1206, a ECU 314 determina um valor de ajuste para aumentar ou diminuir o quadro com base na diferença entre o valor da distância e uma quantidade de folga desejada.
Em algumas modalidades, a quantidade de depuração desejada pode ser configurada no veículo 102 de modo que a quinta roda do veículo 102 está a uma altura apropriada para acasalar com o pino mestre de um trailer.
Em algumas modalidades, a quantidade de depuração desejada pode ser configurada no veículo 102 para outros fins, incluindo, mas não Imitado, acender uma porção do veículo 102 com uma borda de uma doca, ou mantendo uma distância de segurança adequada para os componentes do veículo 102. O método 1200 então prossegue para um terminal de continuação ("terminal G").
[061] Retornando ao bloco de decisão 1204, se a determinação for que a altura do quadro não deve ser ajustado automaticamente, então o resultado do bloco de decisão 1204 é NÃO, e o método 1200 segue para o bloco 1208. No bloco 1208, o ECU 314 faz com que o valor de distância a ser apresentado a um operador por um dispositivo de exibição. O dispositivo de exibição pode ser o dispositivo de interface de operador 302 ou qualquer outro dispositivo dentro do veículo 102, incluindo, mas não limitado para uma tela de painel multifuncional. Em seguida, no bloco 1210, o ECU 314 recebe um valor de ajuste para aumentar ou diminuir o trame do operador por meio de uma entrada do dispositivo. Tal como acontece com o dispositivo de exibição, o dispositivo de entrada pode ser a interface de operação do dispositivo 302, ou qualquer outro dispositivo dentro do veículo 102 capaz de receber a entrada do operador, incluindo, mas não se limitando a, um seletor, um botão ou um controle deslizante.
[062] O método 1200 então prossegue para o templo G e, em seguida, para o bloco 1212, onde o ECU 314 transmite um comando para um módulo de suspensão ajustável 308 para aumentar ou diminuir o quadro pelo valor de ajuste. Em algumas modalidades, o comando pode especificar o valor de ajuste como uma distância relativa de uma configuração atual, ou como um valor absoluto a distância do solo (ou outro ponto de referência). Em algumas modalidades, o ECU 314 pode traduzir a quantidade de ajuste (que pode ser uma unidade de medida de distância) em um valor de pressão ou um valor de outro tipo de dados aceito pelo ajustável módulo de suspensão 308, e pode transmitir o valor traduzido para o ajustável módulo de suspensão 308. Em algumas modalidades, o módulo de suspensão ajustável 308, então, aciona os componentes físicos do veículo 102 para implementar o comando. O método 1200 então prossegue para um bloco final e termina.
[063] Alguns dos métodos descritos acima usam um modelo da dinâmica de giro do veículo 102 para confirmar que um caminho calculado pode ser percorrido pelo veículo 102, e determinar ações de controle adequadas para fazer com que o veículo 102 gire ao longo dos caminhos. Modelar a dinâmica de rotação é uma tarefa comum, e uma vez que os parâmetros do veículo que afetam a dinâmica de viragem (incluindo, mas não se limitando ao comprimento da distância entre eixos, a pista do eixo largura, o raio de atrito, a configuração de convergência, o tamanho do pneu, o material do pneu, a pressão do pneu e o ângulo de direção máximo) são conhecidos, o desempenho de viragem do veículo 102 pode ser previsto para uma determinada entrada de controle com um alto grau de precisão. No entanto, os parâmetros do veículo nem sempre são conhecidos inicialmente. Por exemplo, a unidade de controle eletrônico 314 pode ser produzida em massa e programada durante a produção, e não pode ser reprogramado posteriormente com os parâmetros veiculares do específico veículo em que está instalado. Como outro exemplo, os parâmetros do veículo que afetam a dinâmica de viragem, como a pressão do pneu ou a configuração da convergência, pode mudar com o tempo. O que é desejável são técnicas que podem aprender o modelo da dinâmica de giro do veículo 102 sem pré- conhecimento dos parâmetros do veículo.
[064] A FIGURA 13 é um fluxograma que ilustra um exemplo de modalidade de um método de usar e atualizar um modelo de dinâmica de giro de veículos de acordo com vários aspectos da presente divulgação. Em geral, o método 1300 monitora o movimento do veículo 102 enquanto ele está em movimento, e usa o motivo do veículo para derivar o modelo para a dinâmica de giro do veículo, associando o movimento gerado ao veículo estado que causou o movimento. Em algumas modalidades, o método 1300 pode ser realizado enquanto o veículo 102 está virando em uma curva fechada (em outras palavras, enquanto o veículo 102 está viajando através de uma curva com um ângulo de direção inalterado). Em algumas modalidades, o método 1300 pode estar operando rápido o suficiente para ignorar as mudanças no ângulo de direção entre as medições. Em algumas modalidades, o método 1300 pode levar em conta as mudanças no ângulo de direção ao longo do tempo. Em algumas modalidades, o método 1300 pode operar durante outras operações do veículo para continuar a refinar o modelo, como durante um procedimento de reforço manual ou durante um procedimento de reforço autônomo.
[065] Em algumas modalidades, o método 1300 pode ser executado durante múltiplos procedimentos de apoio que são realizados a partir de uma variedade de distâncias e vários ângulos de um trailer, a fim de fornecer informações de treinamento para o método 1300. A partir de um bloco inicial, o método 1300 segue para o bloco 1301, onde um módulo de apoio autônomo 316 de um veículo 102 recupera o modelo de armazenamento de dados de um veículo do modelo 318 do veículo 102. Em algumas modalidades, o modelo recuperado pode seja um modelo padrão que inclui valores aproximados determinados durante o início! configuração de o veículo 102 ou fabricação do ECU 314. Em algumas modalidades, modelo recuperado pode ter sido atualizado anteriormente com o procedimento 1300 e está sendo posteriormente atualizada. Em algumas modalidades, o modelo recuperado pode começar como um modelo padrão que inclui valores padrão, independentemente das especificações do veículo 102. Em seguida, no procedimento do bloco 1302, o módulo de apoio autônomo 316 determina uma localização de um objeto fora do veículo e uma orientação do veículo em relação ao objeto Em algumas modalidades, o módulo de apoio autônomo 316 usa um procedimento tal como o procedimento 600 descrito acima para determinar uma localização do objeto e a orientação do veículo 102 em relação ao objeto. Em algumas modalidades, o objeto pode ser qualquer objeto que pode ser detectado pelo procedimento 600, incluindo, mas não limitado a uma superfície de um trailer, um prédio, outro veículo, um decai, uma linha pintada ou qualquer outro objeto. Em algumas modalidades, o objeto pode ser selecionado pelo operador usando o dispositivo de interface de operação 302 como descrito acima. Em algumas modalidades, o objeto pode ser automaticamente selecionado pelo módulo de apoio autônomo 316, porque o objeto escolhido não é material para o método 1300 porque não serve como um alvo de um caminho. Em algumas modalidades, os valores de retorno do procedimento chamado de procedimento do bloco 1302 indica as coordenadas do objeto (ou do veículo 102) em uma coordenada sistema e uma orientação do veículo 102 em relação ao objeto ou ao sistema de coordenada.
[066] Em seguida, no bloco 1304, o módulo de apoio autônomo 316 recebe o estado do veículo informações de um ou mais sensores de estado de veículo 304 que indicam um movimento do veículo. Normalmente, as informações de estado do veículo que indicam um movimento do veículo incluem um ângulo de direção e uma velocidade de roda. Em algumas modalidades, o estado do veículo informações podem incluir qualquer outra informação de qualquer combinação de estado do veículo sensores que permitem que o método 1300 determine as entradas de controle relevantes sendo aplicadas e uma taxa na qual o veículo 102 está se movendo. No bloco de procedimento 1308, o módulo de apoio autônomo 316 determina uma localização do objeto e uma nova orientação do veículo 102 em relação ao objeto. Este bloco de procedimento 1308 é semelhante ao bloco de procedimento 1302, pelo menos em que um procedimento como o procedimento 600 pode ser usado, e pode retornar as coordenadas do objeto (ou o veículo 102) em um sistema de coordenadas e uma orientação do veículo 102 em relação ao objeto ou o sistema de coordenadas. A principal diferença entre o procedimento bloco 1308 e bloco de procedimento 1302 é que em vez de escolher um objeto para detectar ou recebendo uma seleção de um objeto para detectar, o bloco de procedimento 1308 reutiliza o objeto detectado pelo bloco de procedimento 1302. Em seguida, no bloco 1310, o módulo de suporte autônomo 316 atualiza o modelo com base em uma comparação da nova localização e orientação do veículo 102 com a localização e orientação do veículo 102. O módulo de apoio autônomo 316 usa esta comparação para determinar uma translação e uma rotação do veículo 102 no sistema de coordenadas e usa as informações do estado do veículo como valores conhecidos no modelo para resolver para vários valores desconhecidos (incluindo, mas não se limitando ao eixo, largura da pista, raio de lavagem, pressão dos pneus e configuração de convergência). O modo atualizado pode ser armazenado no armazenamento de dados de modelo de veículo 318. O método 1300 segue então para um bloco de decisão 1312, onde uma determinação é feita sobre se deve continuar. Em algumas modalidades, a determinação pode ser com base em se mudanças significativas foram feitas no modelo no bloco 1310, ou se o modelo permaneceu essencialmente o mesmo. Se nenhuma mudança significativa foi feita, o modelo pode refletir com precisão com precisão a dinâmica de rotação do veículo 102, e mais refinamentos podem não ser necessários. Em algumas modalidades, a determinação pode ser com base em se o método 1300 foi executado por uma quantidade predeterminada de tempo, ou para um número predeterminado de loops. Em algumas modalidades, a determinação pode ser feito com base no fato de um objeto estar atualmente selecionado com outro método sendo executado simultaneamente pelo veículo 102, tal como um dos controles autônomos métodos descritos acima.
[067] Se a determinação na decisão bloco 1312 achar que o método 1300 deve continuar, então o resultado do bloco de decisão 1312 é SIM, e o método 1300 retorna para o bloco 1304. Caso contrário, se a determinação no bloco de decisão 1312 não encontrar mais mudanças no modelo são desejadas, então o resultado do bloco de decisão 1312 é NÃO, e o método 1312 prossegue para um bloco final e termina. A descrição acima descreve o método 1300 como sendo executado pelo módulo de apoio autônomo 316, mas em algumas modalidades, o método 1300 pode ser realizado por outro componente do veículo 102, tal como o módulo de condução autônomo 315 ou outro componente do ECU 314.
[068] Muitas alternativas para os veículos, sistemas e métodos descritos aqui são possíveis. Como um exemplo, embora algumas modalidades aqui descritas se refiram a sistemas de computador de bordo do veículo, tais modalidades podem ser estendidas para envolver sistemas de computador que não estão a bordo de um veículo. Um veículo devidamente equipado pode comunicar-se com outros sistemas de computador sem fio, por exemplo, por meio de um WIFI ou rede de celular. Esses sistemas podem fornecer processamento remoto de dados e serviços de armazenamento, serviços de diagnóstico, treinamento ou assistência de motoristas ou outros serviços relacionados a modalidades aqui descritas. Em tal modalidade, aspectos dos sistemas e métodos descritos neste documento podem ser implementados em um ou mais dispositivos de computação que se comunicam, mas estão separados e potencialmente a uma grande distância do veículo. Em tais arranjos, modelos de veículos, modelos de dinâmica de giro e outras informações podem ser baixadas, enviadas, armazenadas e processadas por remate sistemas de computador em um arranjo de computação em nuvem, o que pode permitir que veículos para se beneficiar de dados obtidos por outros veículos. Como outro exemplo, aspectos de sistemas e processos relacionados aqui descritos transcendem qualquer tipo particular de veículo e pode ser aplicado a veículos que empregam um motor de combustão interna (por exemplo, gás, diesel, etc.), trem de força híbrido ou motor elétrico.
[069] Embora modalidades ilustrativas tenham sido ilustradas e descritas, será apreciado que várias mudanças podem ser feitas nele, sem afastamento do espírito e âmbito da invenção.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Veículo, caracterizado por compreender: um quadro; uma cabine montada na parte superior da estrutura, em que uma parte da estrutura se estende atrás da cabine; um sistema de suspensão ajustável configurado para elevar e baixar o freio; pelo menos um sensor de alcance conectado à parte da estrutura que se estende atrás a cabine é e apontada para cima; e uma unidade de controle eletrônico (ECU) configurada para: receber um valor de distância do sensor de alcance, o valor de distância representando uma distância entre o sensor de alcance e um objeto ao longo do sensor de alcance; determinar um valor de ajuste para aumentar ou diminuir o quadro com base no valor da distância; e transmita o comando para o sistema de suspensão ajustável para aumentar ou diminuir o quadro valor de ajuste determinado.
2. Veículo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de alcance visa um ângulo entre 45 graus acima da horizontal e 90 graus acima da horizontal.
3. Veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de alcance inclui pelo menos um de um sensor de imagem de alcance, um sensor LIDAR e um sensor de sonar.
4. Veículo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o sensor de imagem de alcance é uma câmera estéreo, um dispositivo de triangulação de folha de luz, um scanner 3D de luz esticada, uma câmera de desligamento de luz, um interferômetro ou uma câmera de abertura codificada.
5. Veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que determinar o ajuste da quantidade para aumentar ou diminuir o quadro com base no valor de distância compreende: fazer com que o valor da distância seja apresentado a um operador por um dispositivo de exibição; e receber o valor de ajuste do operador por meio de um dispositivo de entrada.
6. Veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que determinar o ajuste da quantidade para aumentar ou diminuir o quadro com base no valor da distância compreende: determinar o valor de ajuste com base na diferença entre o valor da distância para uma quantidade de folga desejada.
7. Veículo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o objeto é um trailer e em que a quantidade de folga desejada é selecionada para acoplar uma quinta roda do veículo a um pino mestre do trailer.
8. Método para ajustar a altura de uma estrutura de veículo, o método caracterizado pelo fato de que compreende: receber, por uma unidade de controle eletrônico (ECU), um valor de distância de um intervalo o sensor conectado a uma porta do trem do veículo que se estende atrás de uma cabine do veículo e é direcionado para cima, em que o valor da distância representa uma distância entre o sensor de alcance e um objeto sobre o sensor de alcance; determinar, pela ECU, um valor de ajuste para elevar ou reduzir o quadro do veículo baseado no valor da distância; e transmitindo, pelo ECU, um comando a um sistema de suspensão ajustável para elevar ou abaixar do quadro o valor de ajuste determinado.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de alcance visa um ângulo entre 45 graus acima da horizontal e 90 graus acima da horizontal.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8-9, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de alcance inclui pelo menos um dentre um sensor de imagem de alcance, um sensor LIDAR e um sensor de sonar.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o sensor de imagem de alcance é uma câmera estéreo, uma folha de dispositivo de triangulação de luz, um scanner 3D de luz estruturada, uma câmera de tempo de vôo, um interferômetro ou uma câmera de abertura codificada.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 11, caracterizado pelo fato de que determinar o ajuste da quantidade para aumentar ou diminuir o quadro com base no valor da distância compreende: fazer com que o valor da distância seja apresentado a um operador por um dispositivo de exibição; e receber o valor de ajuste do operador por meio de um dispositivo de entrada.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 12, caracterizado pelo fato de que determinar o valor do ajuste para aumentar ou diminuir o quadro com base no valor da distância compreende: determinar o valor de ajuste com base na diferença entre o valor da distância para uma quantidade de folga desejada.
14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o objeto é um trailer, e em que a quantidade de folga desejada é selecionada para coincidir com uma quinta roda do veículo para um pino mestre do trailer.
15. Meio legível por computador não transitório possuindo instruções executáveis por computador, nele armazenadas que, em resposta à execução por uma unidade de controle eletrônico (ECU) de um veículo, faz com que a ECU execute ações para ajustar a altura de um quadro do veículo, as ações caracterizadas por compreenderem: receber, pela ECU, um valor de distância de um sensor de alcance conectado a uma parte da estrutura do veículo que se estende atrás de uma cabine do veículo e é direcionada a uma direção ascendente, em que o valor da distância representa uma distância entre o intervalo do sensor e um objeto sobre o senso de alcance; determinar, pela ECU, um valor de ajuste para elevar ou abaixar o quadro do veículo baseado no valor da distância; e transmitir, pela ECU, um comando para um sistema de suspensão ajustável para elevar ou abaixar o quadro que o ajuste determinado é necessário.
16. Meio legível por computador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de alcance é apontado em um ângulo entre 45 graus acima da horizontal e 90 graus acima da horizontal.
17. Meio legível por computador, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 15 a 16, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de alcance inclui pelo menos um de um sensor lidar, um sensor de sonar, uma câmera estéreo, um dispositivo de triangulação de folha de luz, um scanner 3D de luz esticada, uma câmera de desligamento automático, um interferômetro e uma câmera de abertura codificada.
18. Meio legível por computador, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 15 a 17, caracterizado pelo fato de que determinando o valor de ajuste para aumentar ou diminuir o quadro com base no valor da distância compreende: fazer com que o valor da distância seja apresentado a um operador por um dispositivo de exibição; e receber o valor de ajuste do operador por meio de um dispositivo de entrada.
19. Meio legível por computador, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 15 a 18, caracterizado pelo fato de que determinar o valor de ajuste para aumentar ou diminuir o quadro com base no valor da distância compreende: determinação do valor ajustado com base na diferença entre o valor da distância para uma quantidade de liberação desejada.
20. Meio legível por computador, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o objeto é um reboque, e em que a quantidade de folga desejada é selecionada para coincidir com uma quinta roda do veículo a um pino mestre do reboque.
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