CN111152620A - 在自动挂接操作中对挂车联接器高度进行补偿 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“在自动挂接操作中对挂车联接器高度进行补偿”。一种车辆挂接辅助系统，包括将车辆的后部支撑在一定高度处的电动悬架系统以及控制器。所述控制器获取用于挂车的联接器的位置数据，确定所述位置数据何时指示所述车辆的挂接球与所述联接器对准，并且使所述电动悬架系统升高所述车辆的后部的高度，直到检测到阈值阻力值为止。

Description

在自动挂接操作中对挂车联接器高度进行补偿
技术领域
本公开总体上涉及一种用于辅助车辆-挂车挂接操作的系统。具体地，本系统在自动挂接操作期间在挂接球与联接器对准方面对挂车联接器几何结构进行补偿。
背景技术
将挂车挂接到车辆可能是一种困难且耗时的体验。具体地，根据挂车相对于车辆的初始位置，将车辆挂接球与期望的挂车挂接件对准可能需要与多个转向操纵配合的重复的前向和倒退行驶来将车辆适当地定位。此外，贯穿适当的挂接球对准所需的大部分行驶，无法看到挂车挂接件，并且在普通情况下，驾驶员实际上从来无法看到挂接球。这种视线缺乏需要基于关于特定车辆和挂车的经验推断挂接球和挂接件的定位，并且可能仍然需要多次停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，挂接球与车辆后保险杠的接近意味着任何过冲都可能导致车辆与挂车的碰撞。因此，可能需要进一步的改进。
发明内容
根据本公开的一方面，一种车辆挂接辅助系统包括将车辆的后部支撑在一定高度处的电动悬架系统以及控制器。控制器获取用于挂车的联接器的位置数据，确定所述位置数据何时指示车辆的挂接球与联接器对准，并且使电动悬架系统升高车辆的后部的高度，直到检测到阈值阻力值为止。
本发明第一方面的实施例可包括以下特征中的任何一个或其组合：
·所述系统还可以包括转向系统，并且所述控制器还可以推导从初始车辆位置到最终位置的车辆路径，在所述最终位置，挂接球与联接器对准，并且向转向系统输出转向控制信号以维持车辆沿着所述路径；
·系统还可以包括动力传动系统控制系统和制动系统，并且控制器还可以控制动力传动系统控制系统和制动系统，以使车辆沿着所述路径从初始位置移动到最终位置；
·系统还可以包括至少一个雷达单元，所述至少一个雷达单元限定检测场，所述检测场具有背离车辆的后部的至少一部分，并且可以从至少一个雷达单元获取用于联接器的位置数据的至少一部分；
·所述至少一个雷达单元包括分别安装在车辆的左后角和右后角的左后雷达单元和右后雷达单元；
·所述系统还可以包括后车辆摄像头和超声传感器中的至少一者，并且控制器从后车辆摄像头和超声传感器中的所述至少一者获取用于联接器的位置数据的至少一个另外的部分；
·控制器还可以使电动悬架系统在车辆的挂接球到达与联接器对准的状况之前降低车辆的后部的高度；
·用于挂车的联接器的位置数据可以包括联接器的高度，并且使电动悬架系统降低车辆的后部的高度可以将车辆的挂接球定位在低于联接器的高度的高度处；
·其中电动悬架系统可以升高整个车辆的高度，直到检测到阈值阻力值为止；和
·控制器可以通过以下方式检测到已经满足阈值阻力值：接收由电动悬架系统汲取的电流的测量值；在使电动悬架系统升高车辆的后部的高度的同时对测量值进行积分；并且监测对所述测量值进行积分的结果，以得到指示存在阈值阻力值的预定阈值。
根据本公开的另一方面，一种车辆包括：挂接球，其安装在车辆的后部上；悬架系统，其将车辆的后部可调节地支撑在一定高度处；以及控制器。控制器获取用于挂车的联接器的位置数据；确定所述位置数据何时指示挂接球与联接器对准，并且使悬架系统升高车辆的后部的高度，直到检测到阈值阻力值为止。
根据本公开的另一方面，一种用于辅助车辆与挂车挂接的方法包括：获取用于挂车的联接器的位置数据；确定所述位置数据何时指示车辆的挂接球与联接器对准；并且使将车辆的后部支撑在一定高度处的电动悬架系统升高车辆的后部的高度，直到检测到阈值阻力值为止。
在研究以下说明书、权利要求和附图后，本领域技术人员将理解和领会本公开的这些和其他方面、目的和特征。
附图说明
在附图中：
图1是相对于挂车处于未挂接位置的车辆的透视图；
图2是根据本公开的方面的系统的图示，所述系统用于辅助将车辆与挂车在某个位置中对准以将挂车挂接到车辆；
图3是顶视示意图，其示出了可以包括在车辆中的雷达单元的示例覆盖区域；
图4是车辆在与挂车对准的序列的一个步骤期间的顶视示意图；
图5是示出了车辆与挂车处于挂接操作中的侧视示意图，其中车辆的挂接球的向下移动可以促进挂接球和挂车的联接器之间的对准；
图6是侧视图，其示出了处于降低位置的车辆的后部，以使挂接球移动成与联接器对准；
图7是位于联接器下方的车辆挂接球的局部横截面细节图；
图8是示出了挂接球向上移动到联接器的内部的细节图；
图9是示出了挂接球与联接器处于接合位置的细节图；
图10是示出了处于升高位置的车辆的后部的侧视图，在升高位置，挂接球与联接器接合；
图11是车辆在与挂车对准的序列的后续步骤期间的顶视示意图；
图12是对在图11的对准序列步骤期间从车辆摄像头接收的图像的描绘；
图13是车辆在与挂车对准的序列的后续步骤期间的顶视示意图；
图14是车辆在与挂车对准的序列的后续步骤期间的顶视示意图，并且示出在推导的对准路径的端部处的车辆的挂接球的位置；并且
图15是描绘对准序列中的步骤的流程图。
具体实施方式
出于在本文中进行描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”、“内部”、“外部”和其衍生词应按照图1所取向的那样来与装置联系起来。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取向。还应当理解，附图中示出以及以下说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求另外明确指出，否则与本文公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特性不应当被视为是限制性的。另外，除非另有指明，否则应当理解，对在给定方向上或沿着给定方向等延伸的部件的特定特征的论述并不意味着所述特征或所述部件在此方向上延循笔直的线或轴线，或者仅在此方向上或在此平面上延伸而没有其他方向分量或偏差，除非另有说明。
总体参考图1至图11，附图标记10表示用于车辆12的挂接辅助系统(也称为“挂接辅助”系统)。具体地，挂接辅助系统10包括控制器26，所述控制器26获取挂车16的联接器14的位置数据并且推导用于使车辆12的挂接球34与联接器14对准的车辆路径32。推导车辆路径32包括补偿联接器14的位置28在行驶方向上确定的变化，所述联接器14的位置28在行驶方向上的确定的变化与联接器14的位置数据中的竖直位置28与挂接球34的高度之间的差值相关。
关于图2的系统图所示的挂接辅助系统10的一般操作，系统10包括获得车辆状态相关信息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22的定位信息，所述定位系统22可以包括航迹推算装置24，或者另外或作为替代方案包括全球定位系统(GPS)，以基于定位系统22内装置的一个或多个位置确定车辆12的坐标位置。具体地，航迹推算装置24可以至少基于车辆速度和转向角δ在局部坐标系82内建立和追踪车辆12的坐标位置。由挂接辅助系统10接收的其他车辆信息可包括来自速度传感器56的车辆12的速度和来自横摆率传感器58的车辆12的横摆率。可预期，在另外的实施例中，接近传感器54或其阵列、雷达单元或多个雷达单元57a、57b以及其他车辆传感器和装置可提供传感器信号或其他信息，诸如包括检测到的联接器14的挂车16的序列图像，挂接辅助系统10的控制器26可用各种程序处理所述序列图像以确定联接器14的高度H和位置(例如，基于距离Dh和角度αh)。
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20通信，所述转向系统20可以是动力助力转向系统20，其包括电动转向马达74，以用于操作车辆12的转向轮76(图1)，从而使车辆12以车辆横摆随车辆速度和转向角δ变化的这种方式移动。在所示的实施例中，动力助力转向系统20是包括电动转向马达74的电动助力转向(“EPAS”)系统，所述电动转向马达74用于基于转向命令将转向轮76转动到转向角δ，由此转向角δ可以由动力助力转向系统20的转向角传感器78感测到。转向命令69可由挂接辅助系统10提供，以用于在挂车挂接对准操纵期间自主转向，并且可以可替代地经由车辆12的方向盘的旋转位置(例如，方向盘角度)手动提供。然而，在所示出的实施例中，车辆12的方向盘与车辆12的转向轮76机械地联接，使得方向盘与转向轮76一致地移动，从而防止在自主转向期间通过方向盘进行手动干预。更具体地，扭矩传感器80可以设置在动力助力转向系统20上，所述扭矩传感器80感测方向盘上的扭矩，所述扭矩预计并非来自方向盘的自主控制，并且因此指示手动干预，由此挂接辅助系统10可以警告驾驶员停止用方向盘进行手动干预和/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20，所述动力助力转向系统20允许方向盘与这种车辆的转向轮76的移动部分地脱离。
继续参考图2，动力助力转向系统20向挂接辅助系统10的控制器26提供与车辆12的转向轮76的旋转位置相关的信息，包括转向角δ。除了其他车辆12状况之外，所示的实施例中的控制器26还处理当前转向角，以沿着期望的路径32(图4)引导车辆12。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20的集成部件。例如，动力助力转向系统20可包括用于根据从以下项接收的信息的全部或一部分生成车辆转向信息和命令的挂接辅助算法：成像系统18、动力助力转向系统20、车辆制动控制系统70、动力传动系统控制系统72和其他车辆传感器和装置以及人机界面40，如下面进一步论述的。
还如图2中所示，车辆制动控制系统70还可以与控制器26通信以向挂接辅助系统10提供制动信息(诸如车辆车轮速度)并且从控制器26接收制动命令。例如，车辆速度信息可以根据制动控制系统70监测的各个车轮速度确定。车辆速度还可以根据动力传动系统控制系统72、速度传感器56和定位系统22进行确定，并且使用摄像头48、50、52a、52b中的一个或多个来随着时间推移跟踪可识别地面物品或部分的位置。在一些实施例中，各个车轮速度还可以被用来确定车辆横摆率γ，所述车辆横摆率γ可以被提供给挂接辅助系统10以代替或补充车辆横摆率传感器58。挂接辅助系统10还可以向制动控制系统70提供车辆制动信息，以用于允许挂接辅助系统10在挂车16的倒退期间控制车辆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16的联接器14对准期间调节车辆12的速度，这可以减少与挂车16发生碰撞的可能性，并且可使得车辆12在路径32的确定的端点35处完全停止。本文中公开的是，挂接辅助系统10可以另外地或可替代地发出警报信号，所述警报信号对应于关于与挂车16的一部分的实际、即将发生和/或预期碰撞的通知。如图2所示的实施例中所示，动力传动系统控制系统72还可以与挂接辅助系统10进行交互，以用于在与挂车16进行部分或自主对准期间调节车辆12的速度和加速度。如上所述，调节车辆12的速度可以有利于防止与挂车16发生碰撞。
另外，挂接辅助系统10可以与车辆12的人机界面(“HMI”)40通信。HMI 40可包括车辆显示器44，诸如中控面板安装的导航或娱乐显示器(图1)。HMI 40还包括输入装置，其可以通过将显示器44配置为具有电路46的触摸屏42的一部分以接收与显示器44上的位置对应的输入来实施。代替触摸屏42或除了触摸屏42之外，可使用其他形式的输入(包括一个或多个操纵杆、数字输入盘等)。此外，挂接辅助系统10可经由无线通信与HMI 40的另一个实施例通信，诸如与一个或多个手持式或便携式装置96(包括一个或多个智能电话)(图1)通信。便携式装置96还可包括用于向用户显示一个或多个图像和其他信息的显示器44。例如，便携式装置96可以在显示器44上显示挂车16的一个或多个图像，并且还可以能够经由触摸屏电路46接收远程用户输入。此外，便携式装置96可提供反馈信息，诸如视觉、听觉和触觉警报。
仍然参考图2中所示的实施例，控制器26被配置有微处理器60，以用于处理存储在存储器62中的逻辑和程序，所述逻辑和程序接收来自上述传感器和车辆系统的信息，所述传感器和车辆系统包括成像系统18、动力助力转向系统20、车辆制动控制系统70、动力传动系统控制系统72和其他车辆传感器和装置。控制器26可根据所接收的信息的全部或一部分来生成车辆转向信息和命令。然后，可以将车辆转向信息和命令提供给动力助力转向系统20，以用于影响车辆12的转向，从而实现用于与挂车16的联接器14对准的命令的行进路径32(图4)。控制器26可包括微处理器60和/或其他模拟和/或数字电路以用于处理一个或多个程序。此外，控制器26可包括存储器62以用于存储一个或多个程序，包括图像处理程序64和/或挂接检测程序、路径推导程序66和操作程序68。应当理解，控制器26可以是独立的专用控制器，或者可以是与其他控制功能集成的共享控制器，诸如与车辆传感器系统、动力助力转向系统20以及其他可设想到的车载或非车载车辆控制系统集成。还应当理解，检测程序64可以由例如车辆12的独立成像系统内可将其图像处理的结果输出到车辆12的其他部件和系统的专用处理器(包括微处理器60)实施。此外，完成诸如本文所描述的图像处理功能的任何系统、计算机、处理器等在本文中可以称为“图像处理器”，而不考虑它还可以实施的其他功能(包括与执行检测程序64同时实施的功能)。
系统10还可以集并成像系统18，所述成像系统18包括一个或多个外部摄像头，在示出的示例中，所述一个或多个外部摄像头包括后视摄像头48、中央高位刹车灯(“CHMSL”)摄像头50以及侧视摄像头52a和52b，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18可以包括单独的后视摄像头48，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48。在另一示例中，包括在成像系统18中的各种摄像头48、50、52a、52b可以定位成在其各自的视野中大致重叠，在所描绘的布置中，所述视野包括视野49、51、53a和53b，以分别对应于后视摄像头48、CHMSL摄像头50以及侧视摄像头52a和52b。以这种方式，来自两个或更多个摄像头的图像数据55可以在检测程序64中或在成像系统18内的另一个专用图像处理器中组合成单个图像。检测程序64可以包括与存在于车辆12上或被系统10利用的任何摄像头48、50、52a和52b的定位(例如包括相对于车辆12的中心36(图1)的定位)有关的信息，使得摄像头48、50、52a和52b相对于中心36和/或彼此的位置可用于对象定位计算，以及用于得到例如相对于车辆12的中心36的或者车辆12的其他特征(诸如相对于中心36具有已知位置的挂接球34(图1))的对象位置数据。
在另外的方面，控制器26还可以与上述接近传感器或接近传感器阵列54以及一个或多个雷达单元(诸如右后雷达单元57a和左后雷达单元57b)直接或间接通信。在各种示例中，接近传感器54可以被车辆12内的其他系统(包括倒车警报系统、自动制动系统等)利用，也可以被雷达单元57a、57b利用，包括与交叉交通警报系统和雷达系统等结合。以这种方式，当存在于相关车辆12中时，控制器26可以与这样的系统或与集中式车载计算机等通信，以从传感器56和雷达单元57a、57b获得信号或数据。以这种方式，控制器26可以能够从接近传感器54和雷达单元57a、57b中的任一个或两者接收数据，所述数据可以与图像数据55结合使用作为其补充，或者在此类数据变得不可用时的情况下替代图像数据55。在一方面，由于天气，雷达单元57a、57b比图像数据55更不容易受到功能减弱的影响，并且不需要任何环境光来起作用。以这种方式，当检测程序64不能定位挂车16或联接器14时，雷达单元57a、57b可以为挂车16或联接器14的位置增加或替代图像数据55。因此，如本文中所论述，控制器26可被配置为利用图像数据55以及来自传感器阵列54和雷达单元57a、57b的数据(在本文中一起统称为定位数据)。
检测程序64可以被特别地编程或以其他方式配置为使用位置数据来确定挂车16和相关联的联接器14相对于车辆12的位置，如最适合于所述情况和状况的那样。在一方面，检测程序64可以首先尝试识别图像数据55内的任何挂车16，这可以基于与系统10兼容的多种不同类型、尺寸或配置的挂车或一般挂车的挂车16的存储的或以其他方式已知的视觉特性来完成。当识别出挂车16时，控制器26可以从用户寻求确认：挂车16的识别是准确的并且是针对其完成自动挂接操作的正确挂车，如下文进一步所述。在识别出挂车16之后，控制器26然后可以类似地基于存储的或以其他方式已知的联接器14或一般联接器的视觉特性来识别图像数据55内的该挂车16的联接器14。在另一个实施例中，呈贴纸等形式的标记可以与共同转让的美国专利号9,102,271中描述的方式类似的方式在相对于联接器14的特定位置中与挂车16附连，所述专利的整个公开内容以引用方式并入本文。在这种实施例中，图像处理程序64可被编程为：识别标记的用于图像数据55中的位置的特性以及联接器14相对于这种标记的定位，使得可以基于标记位置确定联接器14的位置28。另外或替代地，控制器26可寻求对所确定的联接器14的确认。如果联接器14确定未被确认，则可提供另外的图像处理，或者可使用触摸屏42或另一输入来允许用户移动触摸屏42上的联接器14的所描绘位置28，以促进对联接器14的位置28进行用户调节，控制器26使用所述图像处理或所述用户调节以基于上述图像数据55的使用来调节联接器14相对于车辆12的位置28的确定。
如上所述，系统10还可被配置为当车辆12相对于挂车16的状况和/或初始位置产生对于检测程序64有用的此类信息时，利用可从传感器阵列54和雷达单元57a、57b接收的附加信息来补充图像数据55。在一方面，如上所述，雷达单元57a、57b在没有光的情况下起作用，并且由于天气(例如，雪或大雨)而较不易受到数据分辨率减弱的影响。此外，雷达单元57a、57b与摄像头48相比在距离上可表现出更高的准确性，例如，至少可以使用来自雷达单元57a、57b的数据做出挂车16的初始识别以及其初始操纵的大致位置的确定。如图3所示，在一个示例中，各个雷达单元57a、57b的布局和相应范围59a、59b可导致由位于车辆12正后方的雷达单元57a、57b获得的位置数据中的重叠区域，该车辆在开始与挂接球34稍微间隔开并延伸穿过雷达单元57a、57b的范围的区域中。由于这种重叠，当挂车16在相对于车辆12的这样的区域内时，来自雷达单元57a、57b的定位数据可能会有额外用途。另外，来自雷达单元57a、57b的定位数据可以能够更准确地确定联接器14的高度Hc，这对于确定在自动挂接操作完成之前是否必须升高联接器14或确定车辆12是否可以降低到其中挂接球34可在联接器14下方移动的位置可能是有用的，包括在具有主动和/或可调悬架系统71的车辆中的系统10的实施方式，如下面进一步论述的。类似地，使用来自传感器阵列54的定位数据不需要光，由于天气状况而可以较不易受到分辨率减弱的影响，并且捕获车辆12周围未被雷达单元57a、57b覆盖并且还可以在摄像头48的视野之外的区域。以这种方式，当车辆12相对靠近挂车16时(例如，当挂接球34在距联接器14的2英尺、18英寸等之内时)，图像数据55可以由来自传感器阵列54的数据补充。
在各种示例中，控制器26可以最初依靠挂车16的识别来进行自动挂接操作的初始阶段(包括来自图像数据55和来自雷达单元57a、57b的附加定位数据中的一个或组合)，其中一旦识别出联接器14，则推导路径32以使挂接球34在路径32被改进的情况下相对于挂车16朝向中心对准的位置移动。当确定挂车16与车辆12的距离足够远以在不知道路径32的精确端点35的情况下开始倒退时，可以实施这种操作方案，并且当挂车16位于其中图像数据55的分辨率使得可以准确地识别挂车16、但是在该处不能准确地识别联接器14的距离时，这种操作方案可能是有用的。以这种方式，车辆12的初始向后移动可以允许各种系统10输入或测量的校准，其可以提高距离测量的准确性，例如，其可以帮助使联接器14的识别更加准确。类似地，车辆12的移动导致数据55内的特定图像的改变(这可以提高分辨率)或相对于挂车16的其余部分移动联接器14，从而其可以更容易地被识别。
如图4所示，检测程序64和操作程序68可以彼此结合地用于确定路径32，挂接辅助系统10可沿着所述路径32引导车辆12，以将挂接球34与挂车16的联接器14对准。在所示的示例中，车辆12相对于挂车16的初始位置可以使得联接器14仅位于侧视摄像头52a的视野53a中，其中车辆12相对于挂车16横向定位但是其中联接器14与挂接球34几乎纵向对准。以这种方式，在例如像通过触摸屏42上的用户输入启动挂接辅助系统10时，检测程序64可识别摄像头52a的图像数据55内的联接器14并根据上述示例中的一个(或两个示例的组合)或通过其他已知手段使用图像数据55来估计联接器14相对于挂接球34的位置28，包括通过接收图像数据55内的焦距信息来确定距联接器14的距离Dc和联接器14与车辆12的纵向轴线之间的偏移的角度αc。然后，可以根据图像数据55的视野内的联接器14的位置28来使用该信息，以确定或估计联接器14的高度Hc。一旦已经确定并且任选地由用户确认了联接器14的定位Dc、αc，控制器26就可以控制至少车辆转向系统20以控制车辆12沿着期望的路径32的移动，从而使车辆挂接球34与联接器14对准。
继续参考图4且另外参考图2，如上所述，在一个示例中，已经估计了联接器14的定位Dc、αc的控制器26可以执行路径推导程序66以确定车辆路径32从而使车辆挂接球34与联接器14对准。具体地，控制器26可以在存储器62中存储车辆12的各种特性，包括轴距W、从后桥到挂接球34的距离(其在本文称为牵引杆长度L)以及转向轮76可转动的最大角度δmax。如图所示，轴距W和当前转向角δ可用于根据以下等式确定车辆12的对应转弯半径ρ：
Figure BDA0002261998800000121
其中轴距W是固定的，并且转向角δ可由控制器26通过与转向系统20的通信进行控制，如上所述。以这种方式，当已知最大转向角δmax时，转弯半径的最小可能值ρmin被确定为：
Figure BDA0002261998800000131
路径推导程序66可以被编程以推导车辆路径32，从而将车辆挂接球34的已知位置与联接器14的估计位置28对准，这将所确定的最小转弯半径ρmin纳入考虑以允许路径32使用最小量的空间和操纵。以这种方式，路径推导程序66可以使用车辆12的位置(其可以基于车辆12的中心36、沿着后桥的位置、航迹推算装置24的位置或者坐标系统82上的其他已知的位置)来确定到联接器14的横向距离和到联接器14的向后距离二者，并且推导在转向系统20的极限内实现车辆12所需的横向和向后移动的路径32。路径32的推导还考虑了基于长度L的挂接球34相对于车辆12的追踪位置(其可以与车辆12的质量的中心36、GPS接收器的位置或另一个指定的已知区域对应)的定位，以确定所需的车辆12的定位，来将挂接球34与联接器14对准。在另外的方面，系统10还可以被配置为在使车辆12在前向行驶挡位与倒车行驶挡位之间转换，使得路径32的推导可以包括车辆12的前向行驶和倒车行驶二者，以实现期望的横向移动，如共同未决、共同转让的美国专利申请号15/583,014中进一步描述的，所述美国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
如上所述，路径推导程序66可以确定路径32的端点35，以实现挂接球34与联接器14之间的期望的对准。以这种方式，如图5和图6所示，在一个示例中，针对期望与挂接球34进行对准而言的挂接球34的位置使得挂车舌杆88可以例如通过舌杆升降机89(其可以是电动的或手动的)降低，以将联接器14相应地降低到挂接球34上以与其接合。以这种方式，应当理解，在与挂车16到车辆12的非辅助挂接中使用的布置类似的布置中，联接器14将处于其所处的地面上方的高于挂接球34的高度Hb的高度Hc处的升高位置，使得车辆12沿着路径32的倒车行驶将挂接球34带到联接器14下方，以便联接器14可以降低到挂接球34上。替代地，当系统10存在于具有主动悬架系统71的车辆内时，该主动悬架系统71被配置为升高和降低车辆12的行驶高度(即，车辆12的底盘/车身通过悬架系统71被支撑在车轮所在的地面30上方的高度)，系统10可与悬架系统71通信，以指示悬架系统71降低车辆12的高度，以将挂接球34定位在低于联接器14的高度Hc的高度Hb处。以这种方式，控制器26可以包括例如关于挂接球34的顶部的位置的信息，使得例如由悬架系统71跟踪的车辆12的行驶高度可以与挂接球34的高度Hb相关联。在这样的示例中，关于挂接球34和相关联的座架(以及与特定车辆12一起使用的其他挂接球和座架)的几何信息可以被存储在控制器26可访问的存储器62中，以用于与这种功能有关的检索。在另一示例中，挂接球34例如对于摄像头48是可见的，使得其位置可以与图像数据55中的联接器14的位置进行比较，从而允许系统26确定挂接球34是否低于联接器14(包括预定的间隙距离)，并根据需要使悬架系统71降低车辆12，直到满足这种条件为止，包括在不确定高度Hb挂接球34的情况下。在各种示例中，悬架系统71可以被配置为仅降低车辆的后部(例如，挂接球34所处的位置)或可以整体降低车辆12，这类似地导致挂接球34降低。另外，系统10可以配置为如果悬架系统71处于其下限(即，挂接球34处于其最低位置)、但是挂接球34的高度Hb仍不低于联接器14的高度Hc(特别是低于将允许挂接球34在联接器14下移动的量)则警告驾驶员并至少暂时停止自动挂接过程。
在各种示例中，已经确定位置(特别是联接器14相对于车辆12的Dc和αc)的控制器26可以以使车辆12在激活系统10之前以悬架系统71所设置到的任意车辆12高度朝向挂车16倒退来进行，直到控制器26可以诸如利用成像数据55或例如由雷达单元57a、57b提供的附加定位数据来确定联接器14的高度Hc的点为止。当可以确定联接器高度Hc时，控制器26可以例如与制动系统70通信以使车辆12停止，然后使悬架系统71降低车辆12以将挂接球34定位在低于联接器14的高度Hc的高度Hb处。当已经实现这种定位时，控制器26可以控制制动系统70和/或动力传动系统72以继续使车辆12倒退，直到挂接球34与联接器14对准为止。在一个示例中，当使用来自雷达单元57a、57b的定位数据来确定高度Hc时，在联接器14的情况下，当联接器14在仍处于两个雷达单元57a、57b的范围59a、59b内的同时相对于车辆12处于最接近的位置时(其可以是例如在5英尺和10英尺之间的位置Dc，例如和/或相对于左边或右边在大约0°和15°之间的相应位置αc，控制器26可以指示悬架系统71降低车辆12。在其中图像数据55用于确定联接器的高度Hc的示例中，这样的降低点可能更接近挂车16，诸如当挂车16相对于车辆12的位置Dc在例如2英尺内时。
如图7至图9所示，随着车辆12在通过悬架系统71降低挂接球后接近挂车16，系统通过控制制动系统70和动力传动系统72中的至少一者使车辆12继续倒车，使得挂接球34移动到联接器14下方。如上所述，挂接球34的精确竖直位置可以变化，包括通过跟踪和确定联接器14和挂接球34的高度的方式。在一个示例中，控制器26可以能够使用位置数据来确定挂接球34的顶部35以及联接器14的在前部分86的位置，其中这些特征是用于相互清除挂接球34和联接器14的间隙的相关特征。在这种情况下，确定的挂接球34的高度Hb可以降低到相对接近联接器14的高度Hc的位置，包括相差间隙距离89，该间隙距离89大约等于估计的测量值的潜在误差和/或对不平坦的地面条件或在移动过程中车辆弹跳的余量(这种距离可能在0.5英寸和2英寸之间)。当已经确定了挂接球34和联接器14的正确对准时，如下面进一步论述的，控制器26可以使悬架系统71升高车辆12的行驶高度，以使挂接球34进入与联接器14的接合位置。至少在所示的示例中，其中挂车16的舌杆88由升降机89支撑，在驾驶车辆12之前，升降机89可能必须缩回。另外，联接器14可包括闩锁90，如下面进一步论述的，该闩锁90必须在驾驶车辆12之前通过手动操作与挂接球34接合。以这种方式，可能有利或期望的是，一旦挂接球34与联接器14接合，就通过悬架系统71停止升高挂接球34，而无需大幅提升联接器14以及相应的舌杆88(例如，至少小于约1英寸，并且在某些方面小于约0.5英寸)。
在本示例中，其中悬架系统71是可调节的，悬架系统71通常将是可操作的以提升车辆12，而不管特定机构如何，悬架系统71通过汲取车辆12的动力(即通过从车辆电池汲取电流)来操作所述特定机构以调整行驶高度。即使考虑到包括在悬架系统71中的任何弹簧的压缩和伸展，由悬架系统71汲取的动力的量也受到车辆重量和悬架系统71上的负载的影响。以这种方式，控制器26可以被配置为通过与悬架系统71的通信或其他方式来在车辆12被升高以使挂接球34与联接器14接合时监测由悬架系统71汲取的动力。以这种方式，悬架系统71的动力汲取的增加(除了通过悬架弹簧的伸展而增加的任何附加动力之外)可以用来确定挂接球34正在提升联接器14并且支撑挂车16的拖挂重量。控制器26可以以多种方式做出这样的确定，包括通过监测悬架系统71内的一个或多个致动器的电流汲取以及在控制器26的指示下升高悬架系统71的过程中对测量数据进行积分。然后，系统26可以针对高于阈值的增加来监测功率汲取积分的结果，从而指示由于车辆12开始升高联接器14而引起的功率汲取突然增加。当满足这种条件时，控制器26可以假定联接器14坐定在挂接球34上，并且可以指示悬架系统71停止升高车辆行驶高度，并使悬架系统71维持当前高度，如图10所示。在这一点上，系统10可以指示驾驶员(包括通过HMI 40上的消息)固定挂车16并在继续之前收起升降机89。系统10可以等待用户指示(例如，也通过HMI 40)这种动作已经完成，然后例如通过对悬架系统71的命令使车辆高度返回其原始值，例如，然后将对车辆12的控制返回给用户以牵引挂车16。控制器26还可以配置为当悬架系统71在功率汲取指示挂接球34与联接器14接合之前已经到达最大高度时向用户发出警报。在这种情况下，用户可能必须手动降低挂车16的舌杆88以将联接器14坐定在挂接球34上，这可以由系统10(包括通过车辆HMI 40)向用户指示。
还如图7至图9所示，联接器14通常包括底切84，所述底切相对于联接器14的在前部分86向后延伸。底切84呈现为围绕挂接球34的下侧延伸，使得挂接球34可以被捕获在联接器14内。这种布置有助于防止联接器14在行驶期间(诸如在颠簸或不平坦的表面上行驶期间)从挂接球34上脱落。为了进一步捕获挂接球34，联接器14可以包括与底切84相对的闩锁90。闩锁90被配置为使其一部分在挂接球34与底切84相对的一部分下方朝向底切84选择性地延伸，以将挂接球34固定在联接器14内。以类似的方式，可以从挂接球34下方取出闩锁90，以允许联接器14从挂接球34上提离。在这种布置中，闩锁90的后退移动使得联接器14的下表面上的开口100从由联接器14的内部形状限定的中心线向后退。如图7至图9中可以看出，联接器14的内部104的形状被成形为沿着沿车辆12的纵向轴线延伸的横截面轮廓匹配挂接球34的形状。以这种方式，外部形状通常沿循内部103的形状的联接器14的形状限定了中心线102，当与挂接球34联接时，如图9所示，所述中心线102与挂接球34的中心线/轴线104对准。然而，由于从联接器14的中心线102向后退的后向定位的开口的中心100，当联接器14降低到挂接球34上时，联接器14的中心线102与挂接球34的轴线104的直接对准可能导致底切84接触挂接球34的上表面，并且在联接器14组装到挂接球34的情况下引起干涉。
如可以理解的，为了将联接器14降低到挂接球34上，挂接球34应当被定位成使得其轴线104定位在联接器的中心线102后面，使得挂接球的最前点(通常沿着其直径限定)定位在底切84后面，并且总体上使得挂接球34与开口100对准。如果使车辆12处于其中挂接球34的轴线与联接器14的中心线102直接或紧密地对准的位置，则必须手动移动车辆12和挂车16中的任一者或两者，以允许底切84移动越过挂接球34的前边缘。在这种情况下，挂车16必须克服其重量而移动，并且车辆可能必须进一步倒车移动，或者克服停车挡和/或驻车制动器的力稍微向后摇晃，这可能很困难。在使用上述系统10的实施例执行车辆12的倒车操作以通过将联接器14降低到挂接球上而使挂接球34与联接器14对准以便在其间进行附接时，挂接操作被视为成功的标准可以最小化手动干预，包括通过手动移动挂车16或迫使联接器14与挂接球34接合从而导致车辆12和/或挂车16移动。
因此，如当前所述的系统10在挂接球34与联接器14之间提供期望的对准，如上所述通过配置控制器26以获取与用于挂车16的联接器14的位置28有关的数据并且推导车辆路径32，从而将车辆12的挂接球34的中心/轴线104定位在沿与车辆路径32相关联的行驶方向108越过联接器14的中心点(或中心线)102的干涉偏移106处。如上所述，控制器26然后向至少转向系统20输出呈控制信号形式的命令，以维持车辆沿着路径32。通常来说，行驶方向108可能不直接对应于路径32的确切方向，而是可以更普遍地被视为车辆12的倒车方向。为此，可以应用干涉偏移106以将在联接器的中心线102后方的路径32的端点35基本上移动到更可能与开口100中心对准的位置110。以这种方式，底切84与挂接球34之间的干涉被移除(或至少大大减小)，而不会在挂接球34与联接器14的其他部分(包括闩锁90或开口100的其他部分)之间引入附加的干涉。因此，可以沿着挂车16的轴线应用干涉偏移106(即，沿朝向挂车16的车轴的方向与联接器14的中心线102横向对准)。
应用干涉偏移106在尝试直接确定开口100的中心位置110的系统10的当前应用中是优选的，因为确定联接器14的具体几何结构可能是困难的。在一个示例中，如图8和图9所示，指示联接器14的位置28的数据可以包括与联接器14的前缘112相对应的数据，所述前缘112可以是使用可用图像数据55或从接近传感器54接收的数据最容易检测到的联接器14的部分。使用这种数据可能难以以任何方式精确确定底切84的几何结构，包括其相对于前缘112向后延伸的距离。然而，系统10可以能够使用可用数据确定联接器14的中心线102。在一个示例中，系统10可以能够确定在图像数据51内到联接器的距离Dc以及联接器14的宽度114(即，联接器14在图像内的横向区域)。以这种方式，到联接器14的距离Dc以及联接器14的宽度114可以用于确定联接器14的中心线102位置。在一个示例中，通过基于距离将图像宽度数据114与联接器14的实际尺寸相关联，可以使用图像51内的距离Dc数据和宽度114数据来确定联接器14的尺寸。因为内部103总体上是球形的，其中联接器14的可见部分总体上匹配内部轮廓，所以前缘112与中心线102之间的距离将大约等于联接器14宽度的一半，其中此距离被添加至所检测的到前缘112的距离Dc以确定中心线102的位置。
在系统10的一个应用中，干涉偏移106可以是预设的系统参数，其可以基本上沿行驶方向108被添加到中心线102位置，以实现路径32的期望端点35位置，从而使联接器14与挂接球34对准，如图8所示。举例来说，预设干涉偏移106可以对应于特定车辆12的牵引极限内挂车上的联接器14阵列内的平均底切84尺寸。通常来说，这种预设可以在约1/8"至约1/2"之间变化。在另外的应用中，系统10可以包括存储在存储器中的各种不同的干涉偏移106值，所述值可以被缩放以对应于各种宽度114或其类别，因此其可以基于联接器14宽度114的确定来选择。此外，系统10可以被配置为允许用户调节干涉偏移106(或其各种选择)，包括通过HMI 40。在另一实施方式中，控制器26可以继续从摄像头48、50、52a、52b和/或接近传感器54接收信息，以确定在挂接操作完成之后挂车16是否被移动，这可以指示挂接操作没有实现挂接球轴线104与调节的位置110的正确对准。这种信息可以包括：挂接球轴线104的最终位置未对准的距离，这是通过确定在联接期间联接器14相对于车辆12的最接近的后续位置(指示用于挂接球轴线104与调节的位置110对准的适当位置)来实现的；以及基于联接器14的最终位置的联接器114的中心线102位置。然后，系统10可以使用这种数据来调节干涉偏移106，以在后续的挂接操作中实现更佳的对准。
如图11至图14所示，一旦已经确定了路径32(包括考虑了期望的干涉偏移106的端点35的确定)，系统10就控制车辆12朝向挂车16的倒车，以使挂接球34更接近从而与期望的偏移位置28对准。随着车辆12接近挂车16，诸如通过由摄像头48、50、52a、52b或雷达单元57a、57b提供包括联接器14的更清晰的图像数据，和/或通过使车辆12处于可以将接近传感器54用来检测联接器14的位置28的位置，可以增加与联接器14的位置28有关的数据的准确性。以这种方式，路径程序66可以在车辆12沿着路径32操纵时继续操作，使得路径32的其余部分(诸如较之于图11的初始路径，图13中示出的路径32的部分)可以基于更新的位置28的数据而重新迭代或改进。如可以理解的，这可以连续地进行，或者一旦车辆12到达其中可以使用接近传感器54的到联接器14的阈值距离Dc就可以进行。重新迭代或改进的路径32可以包括对联接器14的中心线102的重新迭代或改进的确定，这可以用于基于期望的干涉偏移106而确定用于挂接球轴线104的期望的调节的位置110和与其相对应的路径32的端点35，所述干涉偏移106可以通过上面讨论的过程中的任何一个进行选择或确定。
基于干涉偏移106的上述挂接球轴线104的调节的位置110的确定在系统10的实施方式中特别有用，所述系统10被配置为向制动系统70输出制动控制信号，如上所述，其中系统10可以使车辆12减速以停在路径32的期望的端点35处。在这种实施方式中，控制器26可以如上所述的那样确定路径32和端点35，并且可以控制车辆12的转向和制动(并且进一步任选地，动力传动系统72)，以控制车辆12沿着路径32的移动从而使车辆12在挂接球34的轴线104与调节的位置110的期望对准取向上到达路径32的端点35，如图14所示。更进一步地，可假设联接器14是静止的，使得可通过继续追踪联接器14来追踪车辆12的位置，以消除使用航迹推算装置24的需要。以类似的方式，操作程序68的修正变化可以通过预定的操纵序列进行，所述预定的操纵序列涉及车辆12在最大转向角δmax或低于所述最大转向角的情况下的转向，同时跟踪联接器14的位置Dc、αc以相对于联接器14的跟踪位置28将挂接球34的已知相对位置收敛到其期望的位置110，如上所述并且如图14所示。
如上所述，挂接辅助系统10可以向检测程序64提供图像数据55，所述图像数据55可以被检测程序64使用(通过上述过程或通过其他可用过程)以确定挂接球34相对于车辆12的位置(即，确定给定的挂接球34和相应的座架的特定牵引杆长度L)。另外或替代地，挂接辅助系统10可能已经将挂接球34的位置存储在存储器62中，或者可以以其他方式确定挂接球34的位置。在一个示例中，在用于挂接辅助系统10的初始设置程序期间，用户可被提示通过利用定位在车辆12的后方上的接收器组装包括挂接球34的球架来安装挂接球34。然后，可以要求用户测量挂接球34与车辆保险杠(其位置可以预先存储在存储器62中)之间的距离，并且通过例如HMI 40将该测量值输入到存储器62中。还可以提示用户输入特定挂接球的直径，所述直径可以与距离信息组合使用以确定挂接球轴线104的位置。以这种方式，结合特定车辆12使用的用于多个挂接球34的多个不同测量值可以存储在存储器62中并且可以由用户选择。在另一示例中，挂接球34可以在后视摄像头48的视野49内，如图11所示，使得可以处理可用的定位数据以实时或按需地确定挂接球34的位置。
现在转向图15，示出了流程图，其示出用于使用挂接辅助系统10将车辆挂接球34与挂车联接器14对准的方法200中的步骤。具体地，在步骤210中，启动挂接辅助系统10。在一个示例中，可以在联接器14处于成像系统18内的至少一个摄像头48、50、52a、52b的视野49、51、53a、53b中或者在一个或两个雷达57a、57b的范围内时的任何点时启动挂接辅助系统10。因此，一旦启动了挂接辅助系统10，控制器26就可以使用成像系统18以使用任何或所有可用的摄像头48、50、52a、52b扫描可视场景，并且从接近传感器54(如果雷达单元57a、57b可用的话)接收数据(步骤212)。然后，可以使用场景扫描(步骤212)来识别联接器14的中心线102以及(任选地)相关联的挂车(步骤214)，这可以由用户进行确认(步骤216)。然后，可以使用如上所述的可用图像数据55(步骤218)(包括使用检测程序64)来确定如步骤214中所识别的联接器14的距离Dc和偏移角αc。如上所述，检测程序64可被编程为或以其他方式配置为识别可用的图像数据内的挂车16的联接器14(步骤214)。以这种方式，在分析了初始场景扫描(步骤212)的结果之后，控制器26可以在步骤214中确定联接器14是否已经被用户确认(诸如，通过HMI 40)。如果联接器14尚未被确认或者如果确定的联接器14已经被拒绝，则可以继续(包括在指示驾驶员移动车辆12以更好地与挂车16对准时)进行场景扫描(步骤212)，直到识别出联接器14为止。当已经识别并确认了联接器14时，路径推导程序66可用于在步骤218中确定车辆路径32，以将挂接球34与联接器14对准。以这种方式，联接器14的定位Dh、αh用于将联接器14放置在将图像坐标与车辆12周围的区域的真实世界坐标相关联的存储数据内。在初始路径推导218之后，任选地选择(如上所述)干涉偏移106并且应用(步骤220)到路径32以调节路径32的端点35，从而使挂接球34的轴线104与调节的位置110对准以便与联接器14组装，如上所述。
一旦已经推导了路径32，挂接辅助系统10就可以要求用户放弃对至少车辆12的方向盘(以及任选地，在其中控制器26在执行操作程序68期间取得对动力传动系统控制系统72和制动控制系统70的控制的上述挂接辅助系统10的实施方式中，节气门73和制动器)的控制(步骤222)。当已经确认用户没有试图控制转向系统20(例如，使用扭矩传感器80，如上所述)时，控制器26开始沿着确定的路径32移动车辆12。然后，当用户U或控制器26使用动力传动系统控制系统72和制动控制系统70控制车辆12的速度时，挂接辅助系统10控制转向系统20以维持车辆12沿着路径32。如上所述，控制器26或用户可以控制至少转向系统20，同时跟踪联接器14的位置Dc、αc(步骤224)，直到车辆12到达将挂接球34降低到联接器14下方的阈值距离为止(步骤226)。在该点，控制器26可以获得或改进联接器14的位置确定以获得其高度Hc，并且可以使悬架系统71降低车辆12，如上所述。当已经到达了期望的挂接球34的高度时，控制器26可以继续沿着路径32使车辆12倒退(步骤228)，直到车辆12到达终点35为止，其中车辆12的挂接球34到达针对与联接器14的期望对准而言的期望的位置110(步骤230)，此时控制器26可使悬架系统71升高车辆12，如上所述，以将联接器14坐定在挂接球34上(步骤232)。当车辆12已经升高了适当的量时，如上所述，操作程序68可以通过控制制动系统70以使车辆12停止(这可以随着车辆12接近该点而逐步完成)，或通过向用户发出停止车辆12的命令(这也可以随着车辆12接近期望的位置或通过倒数计时而逐步完成)而结束(步骤234)，然后停用挂接辅助系统10，于是系统10保持不活动，直到后续对其进行重新激活(步骤236)为止。
应当理解，可在不脱离本公开的概念的情况下对前述结构做出变化和修改，并且应当进一步理解，此类概念意图被所附权利要求涵盖，除非这些权利要求通过其语言另外明确地说明。
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)直接地或间接地联结。这种联结可以本质上是固定的或本质上是可移动的。这种联结可以用两个部件(电气或机械)实现，并且任何附加的中间构件可以彼此或与两个部件一体地形成为单个整体。除非另有说明，否则这种联结可以本质上是永久性的，或可以本质上是可移除或可释放的。
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理解，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，并且可以改变元件之间提供的调节位置的性质或数量。应当注意，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，所有此类修改旨在被包括在本创新的范围内。在不脱离本创新的精神的情况下，可以在期望的和其他示例性实施例的设计、工况和布置方面进行其他替换、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性目的，而不应解释为限制性。
根据本发明，提供了一种车辆挂接辅助系统，其具有：电动悬架系统，其将车辆的后部支撑在一定高度处；以及控制器：获取用于挂车的联接器的位置数据；确定所述位置数据何时指示车辆的挂接球与联接器对准；并且使电动悬架系统升高车辆的后部的高度，直到检测到阈值阻力值为止。
根据一个实施例，本发明的特征还在于转向系统，其中控制器还：推导从初始车辆位置到最终位置的车辆路径，在所述最终位置，挂接球与联接器对准；并且向转向系统输出转向控制信号以维持车辆沿着所述路径。
根据一个实施例，本发明的特征还在于动力传动系统控制系统和制动系统，其中控制器还：控制动力传动系统控制系统和制动系统以使车辆沿着所述路径从初始位置移动到最终位置。
根据一个实施例，本发明的特征还在于至少一个雷达单元，该至少一个雷达单元限定检测场，该检测场具有背离车辆的后部的至少一部分，其中：从该至少一个雷达单元获取用于联接器的位置数据的至少一部分。
根据一个实施例，该至少一个雷达单元包括分别安装在车辆的左后角和右后角的左后雷达单元和右后雷达单元。
根据一个实施例，本发明的特征还在于后车辆摄像头和超声传感器中的至少一者，其中：控制器从后车辆摄像头和超声传感器中的所述至少一者获取用于联接器的位置数据的至少一个另外的部分。
根据一个实施例，控制器还使电动悬架系统在车辆的挂接球与联接器对准之前降低车辆的后部的高度。
根据一个实施例，用于挂车的联接器的位置数据包括联接器的高度；并且使电动悬架系统降低车辆的后部的高度将车辆的挂接球定位在低于联接器的高度的高度处。
根据一个实施例，电动悬架系统升高整个车辆的高度，直到检测到阈值阻力值为止。
根据一个实施例，控制器通过以下方式检测到已经满足阈值阻力值：接收由电动悬架系统汲取的电流的测量值；在使电动悬架系统升高车辆的后部的高度的同时对测量值进行积分；并且监测对所述测量值进行积分的结果，以得到指示存在阈值阻力值的预定阈值。
根据本发明，提供了一种车辆，其具有：安装在车辆的后部上的挂接球；悬架系统，其将车辆的后部可调节地支撑在一定高度处；以及控制器：获取用于挂车的联接器的位置数据；确定所述位置数据何时指示挂接球与联接器对准；并且使悬架系统升高车辆的后部的高度，直到检测到阈值阻力值为止。
根据一个实施例，悬架系统是电动主动悬架系统，并且控制器还使悬架系统在车辆的挂接球到达与联接器对准的状况之前降低车辆的后部的高度。
根据一个实施例，用于挂车的联接器的位置数据包括联接器的高度；并且使悬架系统降低车辆的后部的高度将挂接球定位在低于联接器的高度的高度处。
根据一个实施例，悬架系统将整个车辆可调节地支撑在一定高度处；并且控制器使悬架系统升高整个车辆的高度，直到检测到阈值阻力值为止。
根据一个实施例，控制器通过以下方式检测到已经满足阈值阻力值：接收由悬架系统汲取的电流的测量值；在使电动悬架系统升高车辆的后部的高度的同时对测量值进行积分；并且监测对所述测量值进行积分的结果，以得到指示存在阈值阻力值的预定阈值。
根据一个实施例，本发明的特征还在于至少一个雷达单元，该至少一个雷达单元限定检测场，该检测场具有背离车辆的后部的至少一部分，其中：从该至少一个雷达单元获取用于联接器的位置数据的至少一部分。
根据一个实施例，该至少一个雷达单元包括分别安装在车辆的左后角和右后角的左后雷达单元和右后雷达单元。
根据一个实施例，本发明的特征还在于后车辆摄像头和超声传感器中的至少一者，其中：从后车辆摄像头和超声传感器中的所述至少一者获取用于联接器的位置数据的至少一个另外的部分。
根据本发明，一种用于辅助车辆与挂车挂接的方法包括：获取用于挂车的联接器的位置数据；确定所述位置数据何时指示车辆的挂接球与联接器对准；并且使将车辆的后部支撑在一定高度处的电动悬架系统升高车辆的后部的高度，直到检测到阈值阻力值为止。
根据一个实施例，本发明的特征还在于，推导从初始车辆位置到最终位置的车辆路径，在所述最终位置，挂接球与联接器对准；并且向车辆的转向系统输出转向控制信号以维持车辆沿着所述路径；并且控制车辆的动力传动系统控制系统和制动系统，以使车辆沿着所述路径从初始位置移动到最终位置。

Claims (15)

1.一种车辆挂接辅助系统，包括：
电动悬架系统，其将所述车辆的后部支撑在一定高度处；和
控制器：
获取用于挂车的联接器的位置数据；
确定所述位置数据何时指示所述车辆的挂接球与所述联接器对准；以及
使所述电动悬架系统升高所述车辆的所述后部的所述高度，直到检测到阈值阻力值为止。
2.如权利要求1所述的系统，还包括转向系统，其中所述控制器还推导从初始车辆位置到最终位置的车辆路径，在所述最终位置，所述挂接球与所述联接器对准。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述控制器还向所述转向系统输出转向控制信号，以维持所述车辆沿着所述路径。
4.如权利要求2所述的系统，还包括动力传动系统控制系统和制动系统。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述控制器还控制所述动力传动系统控制系统和制动系统，以使所述车辆沿着所述路径从所述初始位置移动到所述最终位置。
6.如权利要求1所述的系统，还包括至少一个雷达单元，所述至少一个雷达单元限定检测场，所述检测场具有背离所述车辆的所述后部的至少一部分。
7.如权利要求6所述的系统，其中从所述至少一个雷达单元获取用于所述联接器的所述位置数据的至少一部分。
8.如权利要求6所述的系统，其中所述至少一个雷达单元包括分别安装在所述车辆的左后角和右后角的左后雷达单元和右后雷达单元。
9.如权利要求6所述的系统，还包括后车辆摄像头和超声传感器中的至少一者，其中：
所述控制器从所述后车辆摄像头和所述超声传感器中的所述至少一者获取用于所述联接器的所述位置数据的至少一个另外的部分。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器还使所述电动悬架系统在所述车辆的所述挂接球与所述联接器对准之前降低所述车辆的所述后部的所述高度。
11.如权利要求10所述的系统，其中用于所述挂车的所述联接器的所述位置数据包括所述联接器的高度。
12.如权利要求11所述的系统，其中使所述电动悬架系统降低所述车辆的所述后部的所述高度将所述车辆的所述挂接球定位在低于所述联接器的所述高度的高度处。
13.如权利要求1所述的系统，其中所述电动悬架系统升高整个车辆的高度，直到检测到所述阈值阻力值为止。
14.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器通过以下步骤检测到已满足所述阈值阻力值：
接收由所述电动悬架系统汲取的电流的测量值；
在使所述电动悬架系统升高所述车辆的所述后部的所述高度的同时对所述测量值进行积分；并且
监测对所述测量值进行积分的结果，以得到指示存在所述阈值阻力值的预定阈值。
15.一种车辆，包括：
挂接球，其安装在所述车辆的后部上；
悬架系统，其将所述车辆的所述后部可调节地支撑在一定高度处；以及
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制器使所述悬架系统升高所述车辆的所述后部的所述高度，直到检测到阈值阻力值为止。
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