CN110871837A

CN110871837A - 用于在辅助车辆操作中进行转向控制的系统和方法

Info

Publication number: CN110871837A
Application number: CN201910809076.1A
Authority: CN
Inventors: 卢克·尼维亚多姆斯基; 张臣
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2020-03-10
Also published as: US10946897B2; DE102019123247A1; US20200070887A1

Abstract

本公开提供了“用于在辅助车辆操作中进行转向控制的系统和方法”。一种车辆系统，包括安装在车辆上的挂接球和被配置为使所述车辆转向的转向系统。所述系统还包括控制器，所述控制器被配置为识别拖车的联接器位置，并以某一速率控制所述车辆的运动，从而使所述挂接球与所述联接器位置对准。响应于所述速率低于速度阈值，所述控制器激活驻车模式，从而暂停对所述转向系统的转向控制。

Description

用于在辅助车辆操作中进行转向控制的系统和方法

技术领域

本公开总体上涉及一种用于辅助车辆-拖车挂接操作的系统。具体地，本公开涉及一种用于检测施加到挂接总成的力的系统及相关应用。

背景技术

将拖车挂接到车辆可能是困难又耗时的体验。具体地，根据拖车相对于车辆的初始位置，将车辆挂接球与所需拖车挂接件对准可能需要与多个转向操纵协调的重复前进和倒车行驶以适当地定位车辆。此外，在适当的挂接球对准所需要的大部分驾驶期间，无法看到拖车挂接件，并且在通常情况下，挂接球实际上从未被驾驶员看到。这种视线的缺乏需要基于对特定车辆和拖车的经验来推断挂接球和挂接件的定位，并且可能仍然需要多次停车和走出车辆的情况以确认对准或记录适用于一组后续操纵的校正。更进一步地，挂接球与车辆的后保险杠的紧密性意味着任何过冲都可能导致车辆与拖车碰撞。因此，可能需要进一步的改进。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种车辆系统。所述系统包括安装在车辆上的挂接球和被配置为使所述车辆转向的转向系统。所述系统还包括控制器，所述控制器被配置为识别拖车的联接器位置，并以某一速率控制所述车辆的运动，从而使所述挂接球与所述联接器位置对准。响应于所述速率低于速度阈值，所述控制器激活驻车模式，从而暂停对所述转向系统的转向控制。

本发明第一方面的实施例可以包括以下特征中的任一者或组合：

●所述控制器被配置为响应于所述联接器位置的变化超过运动阈值而检测所述拖车的运动；

●所述控制器被配置为在暂停所述转向控制时识别所述联接器位置的变化；

●所述控制器被配置为响应于所述联接器位置的所述变化小于所述运动阈值而抑制对所述联接器位置的更新；

●传感器设备，所述传感器设备与所述控制器通信，其中所述传感器设备被配置为扫描靠近所述车辆的区域并检测所述拖车的联接器的所述联接器位置；

●所述传感器设备包括成像系统，所述成像系统包括安装成与所述车辆连接的一个或多个摄像头，其中：所述控制器基于从所述成像系统接收的图像数据来识别所述联接器位置的变化，所述图像数据包括所述联接器的位置数据；

●响应于所述联接器位置的变化超过运动阈值而识别所述联接器位置的所述变化；

●所述速率对应于驻车状态，在所述驻车状态下所述车辆为大致停止的；并且

●所述驻车状态为响应于来自所述系统的操作者的停止或暂停所述车辆的运动的输入。

根据本公开的另一方面，公开了一种用于控制车辆的方法。所述方法包括识别传感器数据中的联接器；以及控制所述车辆的运动以使所述挂接球与所述联接器对准。响应于所述运动低于速度阈值，所述方法包括激活驻车模式。所述驻车模式包括响应于所述联接器位置的位置变化小于运动阈值而暂停对所述转向系统的转向控制并抑制对所述变化的识别。

根据本公开的又一方面，公开了一种车辆系统。所述系统包括安装在车辆上的挂接球。所述系统还包括转向系统，所述转向系统包括转向装置和传感器系统，所述传感器系统被配置为检测拖车的联接器位置。所述控制器被配置为控制所述转向系统以某一速率操纵所述车辆。响应于速率低于速度阈值，所述控制器激活驻车模式。所述驻车模式包括响应于所述联接器位置的位置变化小于运动阈值而暂停对所述转向系统的转向控制并抑制对所述变化的识别。所述驻车模式另外包括响应于转向输入小于转向阈值而抑制对所述转向装置的输入。

在研究以下说明书、权利要求书和附图后，本领域的技术人员将理解和了解本公开的这些和其他方面、目标和特征。

附图说明

在附图中：

图1是车辆相对于拖车处于脱开位置的透视图；

图2是根据本公开的一方面的系统的示意图，所述系统用于辅助将车辆与拖车对准在用于将拖车挂接到车辆的位置；

图3是在与拖车的对准序列的步骤期间车辆的俯视示意图；

图4是是在与拖车的对准序列的步骤期间车辆的俯视示意图；

图5是图像数据的投影图，展示了与拖车的对准序列；

图6是乘客舱的投影图，展示了所述系统的转向装置；

图7是流程图，展示了根据本公开的用于控制车辆的转向操作的方法。

具体实施方式

出于本文描述的目的，术语“上部”、“下部”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”、“内部”、“外部”及其衍生词将涉及图1中定向的装置。然而，应当理解，除非明确地相反指出，否则所述装置可以采用各种替代定向。还应理解，在附图中示出且在以下说明书中描述的特定装置和过程仅是所附权利要求中限定的创造性概念的示例性实施例。因此，除非权利要求另有明确说明，否则与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。另外，除非另外规定，否则应当理解，对在给定方向上或沿着给定方向延伸的特定特征或部件等的讨论并不意味着所述特征或部件在此类方向上延循直线或轴线或者它仅沿着此类方向或在此类平面上延伸而没有其他方向分量或偏差，除非另外规定。

总体上参考图1至图5，附图标记10表示用于车辆12的挂接辅助系统(也被称为“挂接辅助”系统)。在各种实施例中，挂接辅助系统10包括控制器14，所述控制器被配置为获取拖车18的联接器16的位置数据。控制器14可以被配置为推导车辆路径20以使车辆12的挂接球22与联接器16对准。推导车辆路径20可以包括各种步骤，所述步骤包括检测和补偿联接器位置24的变化以便控制车辆12来定位与联接器16对准的挂接位置26。车辆路径20可以包括多个路段28，所述路段可以对应于车辆12的操作方向或转向方向的变化。在各种实施例中，推导车辆路径20可以包括围绕中间物体或结构导航、在不平坦地形上操作、延循由操作者或用户U指示的所需路径等。因此，本公开可以提供挂接辅助系统10以改善车辆12的导航和/或与联接器16的相互作用，使得拖车18可以有效地连接到车辆12而不会复杂化。

在一些实施例中，系统10可以被配置为控制车辆12的转向操作以使得挂接位置检测中的变化被抑制，以避免引起系统10的转向装置30的角度的不稳定变化。如后面参考图5至图7所讨论的，控制器14可以被配置为识别联接器16的位置数据的变化，所述联接器16的位置数据的变化不对应于联接器位置24的物理变化。当车辆12保持在静止或驻车位置时，此类变化可能特别分散操作者或用户U的注意力。在此类情况下，当车辆不处于运动中时，对转向装置的调节对于实现所对准的挂接位置26与联接器16之间的对准可能不是必需或有益的。以此方式，控制器14可以被配置为响应于车辆12被停止或被控制在低于最小速度阈值的速度而根据车辆12的转向改变控制策略。

关于挂接辅助系统10的一般操作，如图2至图4的系统图所示，系统10包括获得或以其他方式提供车辆状态相关信息的各种传感器和装置。该信息包括来自定位系统32的定位信息，所述定位系统可以包括航迹推算装置34，或者另外或作为替代方案，包括全球定位系统(GPS)，以基于装置在定位系统32内的一个或多个位置来确定车辆12的坐标位置。具体地，航迹推算装置34可以至少基于车速和如图3中所示的转向角δ在局部坐标系36内建立和跟踪车辆12的坐标位置。由挂接辅助系统10接收的其他车辆信息可以包括来自速度传感器38的车辆12的速度和来自横摆率传感器40的车辆12的横摆率。可以预期，在另外的实施例中，接近传感器42或其阵列以及其他车辆传感器和装置可以提供传感器信号或其他信息，诸如拖车18(包括检测到的联接器16)的连续图像，挂接辅助系统10的控制器14可以用各种程序处理所述传感器信号或其他信息以(例如，基于距离D_c和角度α_c)确定联接器16的高度H和位置。

如图2中进一步所示，挂接辅助系统10的一个实施例与车辆12的转向系统50通信。转向系统50可以是动力助力转向系统50，所述动力助力转向系统包括转向马达52以操作车辆12的转向轮54(图1)以按照车辆横摆随车速和转向角δ变化的方式移动车辆12。在所示实施例中，动力助力转向系统50是电动助力转向(“EPAS”)系统，所述电动助力转向系统包括电动转向马达52以基于转向命令将转向轮54转动到转向角δ，其中转向角δ可以由动力助力转向系统50的转向角传感器56感测。转向命令可以由挂接辅助系统10提供以在拖车挂接对准操纵期间自主地转向，并且可以替代地经由车辆12的方向盘的旋转位置(例如，方向盘转角)手动提供。

在所示实施例中，车辆12的方向盘与车辆12的转向轮54机械地联接，使得方向盘与转向轮54一致地移动，从而防止在自主转向期间手动干预方向盘。更具体地，扭矩传感器58设置在动力助力转向系统50上，所述扭矩传感器感测方向盘上的扭矩，所述扭矩不是方向盘的自主控制所预期的并且因此指示手动干预。在该配置中，挂接辅助系统10可以警告驾驶员停止手动干预方向盘和/或停止自主转向。在替代实施例中，一些车辆具有动力助力转向系统50，所述动力助力转向系统允许方向盘与此类车辆的转向轮54的移动部分地脱离。

继续参考图2，动力助力转向系统50向挂接辅助系统10的控制器14提供与车辆12的转向轮54的旋转位置相关的信息，所述信息包括转向角δ。除了其他车辆12状况之外，所示实施例中的控制器14还处理当前转向角以沿着所需路径20引导车辆12(图3)。可以设想，在另外的实施例中，挂接辅助系统10可以是动力助力转向系统50的集成部件。例如，动力助力转向系统50可以包括用于根据从成像系统60、动力助力转向系统50、车辆制动控制系统62、动力传动系统控制系统64和其他车辆传感器和装置以及人机界面(“HMI”)66接收的全部或部分信息来生成车辆转向信息和命令的挂接辅助算法，如下面进一步讨论的。

图2中还示出，车辆制动控制系统62还可以与控制器14通信以向挂接辅助系统10提供诸如车辆轮速的制动信息并从控制器14接收制动命令。制动控制系统62可以被配置为控制行车制动器62a和驻车制动器62b。驻车制动器62b可以对应于可以与控制器14通信的电子驻车制动系统。因此，在操作中，控制器14可以被配置为控制制动器62a和62b以及检测车速信息，所述车速信息可以从受制动控制系统62监控的各个轮速传感器来确定。除其他可设想手段之外，车速还可以根据动力传动系统控制系统64、速度传感器38和/或定位装置32来确定。在一些实施例中，各个轮速也可以作为车辆横摆率传感器40的替代方案或补充来确定车辆横摆率，所述车辆横摆率可以被提供给挂接辅助系统10。

挂接辅助系统10还可以向制动控制系统62提供车辆制动信息以允许挂接辅助系统10在拖车18的后退期间控制车辆12的制动。例如，在一些实施例中，挂接辅助系统10可以在车辆12与挂车18的联接器16对准期间调节车辆12的速度，这可以减少与拖车18碰撞的可能性，并且可以使得车辆12在路径20的确定端点70处完全停止。在本文中公开的是，挂接辅助系统10可以另外或替代地发出警报信号，所述警报信号对应于与拖车18的一部分的实际、即将发生和/或预期的碰撞的通知。如上所述，调节车辆12的速度可以有利于防止与拖车18碰撞。

在一些实施例中，如图2中所示的实施例中所示，动力传动系统控制系统64还可以与挂接辅助系统10相互作用以在与拖车18部分或自主对准期间调节车辆12的速度和加速度。在自主操作期间，动力传动系统控制系统64还可以被利用和配置为控制节气门以及车辆12的变速器的驱动档位选择。因此，在一些实施例中，控制器14可被配置为控制变速器系统的档位和/或提示用户U换档到期望的档位以完成车辆12的半自动操作。

如前面所讨论的，挂接辅助系统10可以与车辆12的人机界面(“HMI”)66通信。HMI66可以包括车辆显示器72，诸如安装在中控面板上的导航或娱乐显示器(图1)。HMI 66还包括输入装置，所述输入装置可以通过将显示器72配置为具有电路76的触摸屏74的一部分来实施以接收与显示器72上的位置相对应的输入。其他形式的输入(包括一个或多个操纵杆、数字输入垫等)可以代替触摸屏74使用或作为其补充。此外，挂接辅助系统10可以经由无线通信与HMI 66的另一个实施例通信，诸如与包括一个或多个智能电话的一个或多个手持或便携式装置80(图1)通信。便携式装置80还可以包括显示器72以向用户U显示一个或多个图像和其他信息。例如，便携式装置80可以在显示器72上显示拖车18的一个或多个图像，并且还可以被配置为经由触摸屏电路76接收远程用户输入。另外，便携式装置80可以提供反馈信息，诸如视觉、可听和触觉警报。

在一些实施例中，挂接辅助系统10还可以与一个或多个指示器装置78通信。指示器装置78可以对应于常规的车辆指示器，诸如车辆喇叭78a、灯78b、扬声器系统78c、车辆附件78d等。在一些实施例中，指示器装置78还可以包括一个或多个附件78d，所述附件可以对应于通信装置、遥控器和可以提供用户U与车辆12之间的状态和操作反馈的各种装置。例如，在一些实施例中，HMI 66、显示器72和触摸屏74可以由控制器14控制以提供识别操作或接收指令或反馈以控制挂接辅助系统10的状态更新。另外，在一些实施例中，便携式装置80可以与控制器14通信并且被配置为显示或以其他方式指示与挂接辅助系统10的操作相关的一个或多个警报或消息。

仍然参考图2中所示的实施例，控制器14配置有微处理器82以处理存储在存储器84中的逻辑和程序，所述逻辑和程序从上述传感器和车辆系统接收信息，所述上述传感器和车辆系统包括成像系统60、动力助力转向系统50、车辆制动控制系统62、动力传动系统控制系统64以及其他车辆传感器和装置。控制器14可以根据所接收的全部或一部分信息来生成车辆转向信息和命令。此后，可以将车辆转向信息和命令提供给动力助力转向系统50以用于影响车辆12的转向以实现与拖车18的联接器16对准的命令行驶路径20(图3)。控制器14可以包括微处理器82和/或用于处理一个或多个程序的其他模拟和/或数字电路。而且，控制器14可以包括用于存储一个或多个程序的存储器84，所述一个或多个程序包括图像处理程序86和/或挂接检测程序、路径推导程序88和操作程序90。

应当明白，控制器14可以是独立专用控制器，或者可以是与其他控制功能集成、诸如与车辆传感器系统、动力助力转向系统50以及其他可设想到的车载或车外车辆控制系统集成的共享控制器。还应当明白，图像处理程序86可以由例如在车辆12的独立成像系统内的专用处理器执行，所述独立成像系统可以将其图像处理的结果输出到车辆12的其他部件和系统(包括微处理器82)。此外，完成诸如本文所述的图像处理功能性的任何系统、计算机、处理器等可以在本文中被称为“图像处理器”，而不管它还可以实施的其他功能性(包括与执行图像处理程序86同时实施的功能性)如何。

系统10还可以包含成像系统60，所述成像系统60包括一个或多个外部摄像头。外部摄像头的示例在图4中示出，并且包括后视摄像头60a、中央高位刹车灯(CHMSL)摄像头60b和侧视摄像头60c和60d，但是包括附加或替代摄像头的其他布置也是可能的。在一个示例中，成像系统60可以单独包括后视摄像头60a，或者可以被配置为使得系统10仅利用具有多个外部摄像头的车辆中的后视摄像头60a。在另一个示例中，包括在成像系统60中的各种摄像头60a至60d可以被定位成在它们相应的视野中大致重叠，在所描绘的布置中，所述视野包括视野92(例如，92a、92b、92c和92d)以分别对应于后视摄像头60a、中央高位刹车灯(CHMSL)摄像头60b和侧视摄像头60c和60d。以此方式，来自所述摄像头中的两个或更多个摄像头的图像数据可以在图像处理程序86中或在成像系统60内的另一个专用图像处理器中组合成单个图像。

作为组合来自多个摄像头的图像数据的示例，图像数据可以用于推导立体图像数据，所述立体图像数据可以用于重建各个视野92a、92b、92c和92d的重叠区域内的一个或多个区域的三维场景，包括其中的任何物体(例如，障碍物或联接器16)。在实施例中，根据图像源之间的已知空间关系，包括同一物体的两个图像的使用可以用于确定物体相对于两个图像源的位置。在这方面，图像处理程序86可以使用已知的编程和/或功能性来识别来自成像系统60内的各种摄像头60a、60b、60c和60d的图像数据内的物体。在任一示例中，图像处理程序86可以包括与存在于车辆12上或由系统10利用的任何摄像头60a、60b、60c和60d的定位(，例如，包括相对于车辆12的中心96(图1))有关的信息，使得摄像头60a、60b、60c和60d相对于中心96和/或彼此的位置可以用于物体定位计算并产生相对于例如车辆12的中心96或车辆12的其他特征(诸如挂接球22(图1))的物体位置数据，所述其他特征相对于车辆12的中心96的位置是已知的。

图像处理程序86可以被具体编程或以其他方式被配置为在图像数据内定位联接器16。在一个示例中，图像处理程序86可以基于存储的或以其他方式已知的通常为联接器16或挂接件的视觉特性来识别图像数据内的联接器16。在另一个实施例中，贴纸等形式的标记可以按照类似于共同转让的第9,102,271号美国专利中所述的方式贴附在拖车18上的相对于联接器16的指定位置，所述美国专利的全部公开内容通过引用结合到本文中。在此类实施例中，图像处理程序86可以被编程为识别用于图像数据中的位置的标记的特性，以及联接器16相对于此类标记的定位，使得联接器16的位置24可以基于标记位置来确定。

另外或替代地，控制器14可以经由触摸屏74上的提示来寻求对所检测的联接器16的确认。如果未确认联接器16的确定，则可以提供进一步的图像处理，或者可以使用触摸屏74或另一个输入来促进联接器16的位置24的用户调整以允许用户U在触摸屏74上移动所描绘的联接器16的位置24，控制器14使用所述位置来基于上述图像数据的使用来调整对联接器16相对于车辆12的位置24的确定。替代地，用户U可以在视觉上确定联接器16在HMI 66上呈现的图像内的位置24，并且可以按照类似于共同未决的、共同转让的第15/583,014号美国专利申请中描述的方式提供触摸输入，所述美国专利申请的全部公开内容通过引用结合到本文中。然后，图像处理程序86可以将触摸输入的位置与应用于显示器72上所示的图像数据的坐标系36相关，这可以如图3中所描绘的。

如图3中所示，图像处理程序86和操作程序90可以彼此结合使用以确定路径20，挂接辅助系统10可以沿着所述路径引导车辆12以将挂接球22与拖车18的联接器16对准。在所示示例中，车辆12相对于拖车18的初始位置可以使得联接器16仅位于侧摄像头60c的视野92c中，其中车辆12被定位在拖车18的侧面但是联接器16几乎与挂接球22纵向对准。通过这种方式，在诸如通过例如触摸屏74上的用户输入启动挂接辅助系统10时，图像处理程序86可以识别摄像头60c的图像数据内的联接器16并估计联接器16相对于挂接球22的位置24。系统10可以使用图像数据根据通过接收图像数据内的焦距信息来识别联接器16的位置24，以确定与联接器16相距的距离D_c和联接器16与车辆12的纵向轴线之间的偏移角α_c。还可以根据联接器16在图像数据的视野内的位置24使用该信息，以确定或估计联接器16的高度H_c。一旦用户U确定并可选地确认了联接器16的定位D_c、α_c，控制器14就可以控制至少车辆转向系统50以控制车辆12沿着所需路径20的移动以将车辆挂接球22的挂接位置26与联接器16对准。

继续参考图3和图4并另外参考图2，如上面所讨论的，控制器14在已经估计了联接器16的定位D_c、α_c之后可以在一个示例中执行路径推导程序88以确定车辆路径20以将车辆挂接球22与联接器16对准。具体地，控制器14可以在存储器84中存储有车辆12的各种特性，包括轴距W、从后车轴到挂接球22的距离(在本文中被称为牵引杆长度L)，以及转向轮54可以转动的最大角度δ_最大。如所示，轴距W和当前转向角δ可以用于根据以下等式确定车辆12的相对应转弯半径ρ：

其中轴距W是固定的，并且转向角δ可以通过控制器14与转向系统50通信来控制，如上面所讨论。通过这种方式，当已知最大转向角δ_最大时，转弯半径ρ_最小的最小可能值被确定为：

路径推导程序88可以被编程为推导车辆路径20以将车辆挂接球22的已知位置与联接器16的估计位置24对准，所述估计位置考虑所确定的最小转弯半径ρ_最小以允许路径20使用最小空间和操纵量。通过这种方式，路径推导程序88可以使用车辆12的位置(所述位置可以基于车辆12的中心96、沿着后车轴的位置、航迹推算装置34的位置，或在坐标系统36上的另一个已知位置)来确定到联接器16的横向距离和到联接器16的前向或后向距离，并推导路径20，所述路径在转向系统50的限制内实现车辆12所需的横向和前后移动。对路径20的推导进一步考虑了基于长度L的挂接球22相对于车辆12的被跟踪位置的定位(所述定位可以对应于车辆12的质心96、GPS接收器的位置，或另一个指定的已知区域)以确定车辆12的所需定位以将挂接球22与联接器16对准。

图5展示了图像数据的投影图，展示了与拖车18的对准序列。另外，图6展示了乘客舱100的投影图，展示了所述系统10的转向装置30。参见图5和图6，如先前所论述的，控制器14可被配置为控制车辆12的转向系统50，使得经由操作程序90控制车辆12，以将挂接位置26与联接器位置24对准。在此类操作期间，车辆12的用户U可以经由HMI 66、制动输入102a(例如，制动踏板)、节气门输入102b(例如，油门踏板)以及检测来自用户U的相应输入所需的基础模拟或数字传感器来控制车辆12的相对速度。基于来自用户U的输入，输入(例如，102a、102b、66等)中的每一个输入可以将输入传送到控制器14，使得系统10可以相应地控制车辆10的速度或各种操作。

在一些实施例中，控制器14还可被配置为检测在操作程序90期间经由转向装置30(例如，方向盘)接收到的对转向轮54的转向角δ的输入。响应于经由转向装置30的输入，控制器14可被配置为超驰施加至转向系统50的自动转向控制。另外，在一些实施例中，控制器14可以响应于来自用户U的对转向装置30的输入而暂停对操作程序90的操作。因此，系统10可被配置为以各种方式操作以适应车辆12的一种或多种期望的操作配置。因此，系统10可被配置为从用户U接收一个或多个输入，所述一个或多个输入被配置为在完成系统10的挂接辅助程序或操作程序90时启动、停止、转向或以其他方式控制车辆12的运动。

在一些实施例中，转向系统50的操作可导致转向装置30的取向106的变化。此类变化可以响应于转向轮54的运动而产生，所述转向轮54可以联接到转向装置30到车辆12的柱或连接件。以此方式，系统10可被配置为向用户U提供关于转向轮54的转向方向的反馈。当以平滑的受控运动实施时，通过在整个操作程序90中展示转向系统50的方向，这种反馈可以有益于乘客的舒适度。然而，如果联接器位置24的变化(其可能与图像数据中的噪声或检测变化104相关)导致转向装置30的取向106的不稳定变化，则这种反馈也可能分散注意力。如图5中所展示的，检测变化104可以对应于图像数据中拖车18和/或联接器16的检测位置在横向方向104a或竖直方向104b上的小变化。

因此，用户U可用的各种输入、反馈装置(例如，转向装置30)和操作系统10的方法可以提供灵活的操作。然而，此类输入和装置也可能在系统10的操作中产生各种复杂性。例如，响应于用户U停止车辆12，在图像数据中检测到的联接器位置24的检测变化可导致转向装置30的取向106的不必要变化。此类变化可能导致转向装置30的取向106的不平稳或不稳定的运动变化108。运动变化108可能分散用户U的注意力和/或引入对系统10中，特别是在转向系统50中的各种部件不必要磨损。因此，控制器14可以被配置为激活驻车模式，所述驻车模式可以响应于联接器位置24的变化而提供转向系统50的新颖控制方案，特别是当车辆12的速度已经被停止或减小到低于最小速度时。

例如，响应于用户U在操作程序90期间经由制动输入102a暂停或停止车辆12的运动，控制器14可以继续跟踪图像数据中的联接器位置24。基于检测到的联接器位置24，控制器14可另外控制转向系统50以经由路径推导程序88来调整和更新操作程序90。此类更新的结果可能导致转向装置30的取向106的不必要或不稳定的运动变化108。在车辆12停止的时间期间，此类变化108可对于用户来说更显著或更显而易见。为了防止当车辆12停止或低于预定速度阈值时的运动变化108，控制器14可以基于检测到的联接器位置24来抑制对转向装置30的取向106的更新。在车辆12的速度大于预定速度的情况下，经由抑制系统响应或各种运动控制方法，运动变化108可以不那么严重和/或受到控制。以此方式，控制器14可以防止当车辆12停止时，转向装置30的取向106的不必要或分散注意力的运动变化108。

现在参考图7，示出了用于控制车辆12的转向操作的方法110的流程图。如先前所讨论的，在一个示例性实施例中，控制器14可被配置为防止在操作程序90期间可能发生的运动变化108。因此，方法110可以响应于车辆12的挂接连接或对准程序的启动而在步骤112中开始。挂接连接程序可以通过检测拖车18和图像数据中的相应联接器位置24(114)来开始。利用联接器位置24，控制器14可以处理路径推导程序88以识别将挂接位置26与联接器位置24对准的路径。一旦车辆路径20被识别出，方法110就可以通过控制车辆12以使挂接位置26与联接器位置24对准(118)来继续。然而，在对准过程期间，用户U或系统10可以控制车辆12停止或减慢到低于预定速度阈值。

在步骤120中，控制器14可以监测HMI 66、制动输入102a(例如，制动踏板)、转向装置30，和/或系统10的各种输入。响应于所述输入，控制器14可以降低操作程序90的操作速度，使得车辆12停止。因此，在步骤120中，如果在步骤120中车辆12减慢到小于预定速度阈值的速度，则方法110可以激活驻车模式(122)。如果车辆12保持高于所述速度阈值的操作速度，则方法110可以继续到步骤124，以通过将挂接位置26与联接器位置24对准来完成操作程序90。在挂接位置26与联接器位置24对准之后，方法110可输出或显示识别到对准的通知(126)。在对准之后，方法110可以在步骤128中完成。

在驻车模式122中，控制器14可以调整系统10的操作以改善准确度和用户U的体验。例如，驻车模式122可以通过保存或保持在启动驻车模式122时的转向角δ和联接器位置24来抑制联接器位置24的更新以及转向装置30的取向106的小变化(130)。在驻车模式122中抑制转向角δ和联接器位置24的更新或变化可以提供有限的调节或者更确切地说抑制由于图像数据中联接器位置24的检测中的小误差而可能检测到的不必要的调节。当由成像系统60捕获的图像数据是静态的时，由于车辆12的速度小于先前在步骤120中描述的速度阈值，此类误差可能更常见。

在步骤132中，如果转向装置30的取向106的变化小于最小转向阈值T_S，则可以抑制转向角的手动更新。也就是说，除非转向装置30的取向106的变化大于最小转向阈值T_S，否则控制器14可以保持在驻车模式122启动时存储在存储器84中的转向角。响应于转向装置30的取向106的变化超过最小转向阈值T_S，控制器14可以基于由用户U发起的改变来更新转向角δ。(134)。取向106的这种改变可以对应于路径20中的干预或用户识别的改变(134)。如果转向装置30的取向106的变化未超过最小转向阈值T_S，则控制器14可以继续保持在驻车模式122启动时识别出的转向角δ(136)。在步骤132和134之后，方法110还可以继续到步骤138。

在步骤138中，控制器14可以继续处理来自成像系统60的图像数据以定位联接器位置24。在步骤138中，可以抑制对应于小变化(例如，小于20mm)的对联接器位置24的更新，以避免对路径推导程序88和操作程序90的更新。如果检测到的联接器位置24的变化小于最小位置阈值T_P，则控制器14可以在停止车辆12时保持识别出的联接器位置24。因此，除非联接器位置24的变化大于最小位置阈值T_P，否则控制器14可以维持或保持在驻车模式122启动时或之前识别出的联接器位置24。响应于联接器位置24的变化超过最小位置阈值T_P，控制器14可以更新联接器位置24(140)。

在操作中，在驻车模式122期间联接器位置24的变化超过最小位置阈值T_P可指示拖车18已经在位置方面被重新定位或者已经由于拖车18中的不稳定性而移位。然而，不超过位置阈值T_P的较小变化可对应于检测到的联接器位置24的小变化或误差。因此，如果联接器位置24的变化不超过最小位置阈值T_P，则控制器14可以继续保持在驻车模式122启动时识别出的联接器位置24(142)。在步骤140和142之后，方法110可以继续到步骤144并且响应于车辆12的运动再次开始(例如，响应于制动输入102a的释放)而完成驻车模式122。在驻车模式122之后，控制器14可以返回到步骤116以更新车辆12的路径20。

参考本文描述的各种实施例和方法讨论的具体详细步骤是示例，所述示例被提供以说明由本申请公开的系统和装置的一些有用的应用。应当理解，系统10和方法被提供作为本公开的示例性说明。因此，在不脱离本公开的精神的情况下，可以以各种组合来实现详细实施例。另外，除非由以下权利要求明确要求，否则详细实施例不应视为限制本公开的范围。

应当理解，可以在不脱离本公开的概念的情况下对前述结构做出变动和修改，并且还应当理解，除非随附权利要求用其语言明确表明另外的情况，否则这些概念意图由这些权利要求涵盖。

出于本公开的目的，术语“联接”(以其所有形式，联接、联接的、被联接的等)一般表示两个部件彼此(电气或机械)直接地或间接地连接。这种连接本质上可以是固定的或者本质上是可移动的。这种连接可以利用两个部件(电气的或机械的)实现，并且任何额外的中间构件可以彼此或与这两个部件一体地形成为单个整体。除非另有说明，否则这种接合本质上可以是永久性的，或者本质上可以是可移除的或可释放的。

同样重要的是要注意，如示例性实施例中所示的本公开的元件的构造和布置仅是说明性的。虽然在本公开中已经详细描述了本创新的仅若干实施例，但是审查本公开的本领域技术人员将容易明白，在实质上不脱离所叙述的主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、使用材料、颜色、取向等的变化)。例如，示出为一体地形成的元件可以由多个零件构成，或者示出为多个零件的元件可以一体地形成，接口的操作可以颠倒或以其他方式变化，结构和/或构件的长度或宽度或连接器或者系统的其他元件可以改变，可以改变元件之间提供的调整位置的性质或数量。应该注意的是，系统的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐用性的多种材料中的任何一种以各种颜色、纹理和组合中的任何一种构成。因此，所有此类修改都意图包括在本创新的范围内。在不脱离本创新的精神的情况下，可以在期望和其他示例性实施例的设计、操作条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。

应当理解，任何所描述的过程或所描述的过程内的步骤可以与其他公开的过程或步骤组合以形成本公开范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程用于说明目的，而不应当解释为限制。

根据本发明，提供了一种车辆系统，其具有：挂接球，所述挂接球安装在车辆上；转向系统，所述转向系统被配置为使所述车辆转向；以及控制器，所述控制器被配置为：识别拖车的联接器位置；以某一速率控制所述车辆的运动，从而使所述挂接球与所述联接器位置对准；以及响应于所述速率低于速度阈值而激活驻车模式，从而暂停对所述转向系统的转向控制。

根据一个实施例，所述控制器还被配置为：在暂停所述转向控制时识别所述联接器位置的变化。

根据一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于所述联接器位置的变化超过运动阈值而检测所述拖车的运动。

根据一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于所述联接器位置的所述变化小于所述运动阈值而抑制对所述联接器位置的更新。

根据一个实施例，本发明的特征还在于传感器设备，所述传感器设备与所述控制器通信，其中所述传感器设备被配置为扫描靠近所述车辆的区域并检测所述拖车的联接器的联接器位置。

根据一个实施例，所述传感器设备包括成像系统，所述成像系统包括安装成与所述车辆连接的一个或多个摄像头，其中：所述控制器基于从所述成像系统接收的图像数据来识别所述联接器位置的变化，所述图像数据包括所述联接器的位置数据。

根据一个实施例，响应于所述联接器位置的变化超过运动阈值而识别所述联接器位置的所述变化。

根据一个实施例，所述速率对应于驻车状态，在所述驻车状态下所述车辆为大致停止的。

根据一个实施例，所述驻车状态为响应于来自所述系统的操作者的停止或暂停所述车辆的运动的输入。

根据本发明，一种用于控制车辆的方法包括：在传感器数据中识别拖车的联接器；控制所述车辆的运动，从而使挂接球与所述联接器对准；以及响应于所述运动低于速度阈值而激活驻车模式，所述驻车模式包括：暂停对所述转向系统的转向控制；以及响应于所述联接器位置的位置变化小于运动阈值而抑制对所述变化的识别。

根据一个实施例，本发明的特征还在于检测对所述车辆中的转向装置的输入。

根据一个实施例，本发明的特征还在于在暂停所述转向控制时基于所述输入来识别所述转向装置的取向变化。

根据一个实施例，本发明的特征还在于响应于所述取向变化超过转向阈值而更新对所述转向控制的所述输入。

根据一个实施例，本发明的特征还在于响应于所述变化小于所述转向阈值而抑制对所述转向控制的所述输入。

根据一个实施例，本发明的特征还在于捕获扫描靠近车辆的区域的图像数据，其中所述联接器位置是基于所述图像数据来识别的。

根据一个实施例，本发明的特征还在于响应于所述联接器的所述变化大于所述运动阈值来计算所述拖车的路径。

根据本发明，提供了一种车辆系统，其具有：挂接球，所述挂接球安装在车辆上；转向系统，所述转向系统包括转向装置；传感器系统，所述传感器系统被配置为检测拖车的联接器位置；以及控制器，所述控制器被配置为：控制所述转向系统以某一速率操纵所述车辆；以及响应于所述速率低于速度阈值而激活驻车模式，其中所述驻车模式包括：暂停对所述转向系统的转向控制；响应于所述联接器位置的位置变化小于运动阈值而抑制对所述变化的识别；以及响应于转向输入小于转向阈值而抑制对所述转向装置的输入。

根据一个实施例，响应于所述速率高于所述速度阈值而停用所述驻车模式。

根据一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于所述位置变化超过所述位置阈值而更新所述联接器位置。

根据一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于所述转向输入超过所述转向阈值而更新对所述转向装置的输入。

Claims

1.一种车辆系统，其包括：

挂接球，其安装在车辆上；

转向系统，其被配置为使所述车辆转向；以及

控制器，所述控制器被配置为：

识别拖车的联接器位置；

以某一速率控制所述车辆的运动，从而使所述挂接球与所述联接器位置对准；以及

响应于所述速率低于速度阈值而激活驻车模式，从而暂停对所述转向系统的转向控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器还被配置为：

在暂停所述转向控制时识别所述联接器位置的变化。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制器还被配置为：

响应于所述联接器位置的变化超过运动阈值而检测所述拖车的运动。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制器还被配置为：

响应于所述联接器位置的所述变化小于所述运动阈值而抑制对所述联接器位置的更新。

5.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

传感器设备，所述传感器设备与所述控制器通信，其中所述传感器设备被配置为扫描靠近所述车辆的区域并检测所述拖车的联接器的所述联接器位置。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述传感器设备包括成像系统，所述成像系统包括安装成与所述车辆连接的一个或多个摄像头；其中：

所述控制器基于从所述成像系统接收的图像数据来识别所述联接器位置的变化，所述图像数据包括所述联接器的位置数据。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其中响应于所述联接器位置的变化超过运动阈值而识别所述联接器位置的所述变化。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述速率对应于驻车状态，在所述驻车状态下所述车辆为大致停止的。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述驻车状态为响应于来自所述系统的操作者的停止或暂停所述车辆的运动的输入。

10.一种控制车辆的方法，其包括：

在传感器数据中识别拖车的联接器；

控制所述车辆的运动，从而使挂接球与所述联接器对准；以及

响应于所述运动低于速度阈值而激活驻车模式，所述驻车模式包括：

暂停对所述转向系统的转向控制；以及

响应于联接器位置的位置变化小于运动阈值而抑制对所述变化的识别。

11.根据权利要求10所述的方法，其还包括：

检测对所述车辆中的转向装置的输入。

12.根据权利要求11所述的方法，其还包括：

在暂停所述转向控制时基于所述输入来识别所述转向装置的取向变化。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括：

响应于所述取向变化超过转向阈值而更新对所述转向控制的所述输入。

14.根据权利要求13所述的方法，其还包括：

响应于所述变化小于所述转向阈值而抑制对所述转向控制的所述输入。

15.根据权利要求10-14中任一项所述的方法，其还包括：

捕获扫描靠近所述车辆的区域的图像数据，其中所述联接器位置是基于所述图像数据来识别的。