利用接触减少措施的挂车挂接辅助系统的制作方法

1.本发明总体上涉及一种车辆挂接辅助系统。具体地，系统实施各种措施以减少由于挂接球过冲而导致的车辆与挂车之间的接触的机会。


背景技术：

2.将挂车挂接到车辆可能是困难且耗时的体验。特别地，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会要求用多个转向操纵进行协调的反复的前进和倒退行驶来适当地定位车辆。另外，在进行适当的挂接球对准所需的大部分行驶中，无法看到挂车挂接件，并且在普通情况下，驾驶员实际上可能从未看到过挂接球。这种视线缺乏要求基于关于特定车辆和挂车的经验来推断挂接球和挂接件的定位，并且可能仍要求多次停止和走出车辆来确认对准或记录针对一组后续操纵的适当的校正。更进一步地，挂接球靠近车辆的后保险杠意味着任何过冲都可能会使车辆与挂车接触。因此，可能期望进一步的发展。


技术实现要素：

3.根据本公开的一个方面，一种用于辅助将用于挂接的车辆与挂车对准的系统包括车辆动力传动系统控制系统、车辆制动系统、车辆人机界面、输出包括车辆的后方的区域的场景数据的信号的成像系统以及控制器。控制器接收场景数据并识别车辆后方区域内的挂车，推导后退路径以将安装在车辆上的挂接球对准挂车的联接器，向车辆动力传动系统控制系统输出动力传动系统控制信号并向车辆制动系统输出制动控制信号以操纵车辆，包括沿后退路径倒退并将车辆停在路径的端点处，并向车辆人机界面输出包括图像数据上的图形覆盖物的视频图像。图形覆盖物指示挂接球超过联接器的潜在移动并且位于图像数据中在车辆保险杠和挂接球之间。
4.本发明的第一方面的实施例可包括以下特征中的任一者或组合：
5.‑
控制器还向车辆转向系统输出转向信号，以在后退路径上倒退期间将车辆侧向地保持在后退路径上；
6.‑
视频图像还包括如果挂车的联接器移动到视频图像内的图形覆盖物中则用户停止车辆的指示；
7.‑
成像系统包括相机，所述相机安装在车辆后方上并捕获场景数据中包括的车辆的后方的区域的至少一部分；
8.‑
相机相对于保险杠安装在车辆上的固定位置，并且图形覆盖物以静态位置呈现在视频图像上，所述静态位置被确定为对应于相机相对于保险杠的固定位置；
9.‑
当车辆处于沿着后退路径的距挂车阈值距离以上的点时，控制器从车辆的后方向外指向并包括挂车的第一视角输出图像数据，并且当车辆处于沿着后退路径的距挂车阈值距离以下的点时，控制器从车辆的后方向下指向并且包括车辆保险杠和至少挂车的联接器的第二视角输出图像数据；
10.‑
当车辆处于沿着后退路径的距挂车阈值距离以上的点时，控制器还在来自第一视角的图像数据上输出后退路径的表示的图形覆盖物，并且不呈现指示挂接球超过联接器的潜在移动的图形覆盖物；并且当车辆处于沿着后退路径的距挂车阈值距离以下的点时，控制器呈现指示挂接球超过联接器的潜在移动的图形覆盖物；
11.‑
其中控制器仅在从用户连续接收到预定指示时操纵车辆(包括沿着路径倒退)，并且如果在操纵车辆时未接收到指示，则立即输出制动控制信号以使车辆停止；并且
12.‑
控制器还至少在挂车的第一阈值距离内识别联接器在图像数据内的位置；计算联接器的位置的跟踪置信水平；以及在挂车的第二阈值距离内并在低于预定水平的跟踪置信度下，激活车辆的后接近度检测系统，后接近度检测系统输出车辆接近挂车的联接器的可听指示。
13.根据本公开的另一方面，一种用于辅助将用于挂接的车辆与挂车对准的系统包括车辆动力传动系统控制系统、车辆制动系统、输出车辆在检测距离内接近对象的可听指示的车辆后接近度检测系统、输出包括车辆的后方的区域的场景数据的信号的成像系统以及控制器。控制器接收场景数据并识别车辆的后方的区域内的挂车，推导后退路径以将安装在车辆上的挂接球对准到挂车的联接器，向车辆动力传动系统控制系统输出动力传动系统控制信号并向车辆制动系统输出制动控制信号以操纵车辆，包括沿后退路径倒退并将车辆停在路径的端点处，在操纵车辆时至少在挂车的第一阈值距离内识别联接器在图像数据内的处于相关联跟踪置信水平的位置，并且在挂车的第二阈值距离内并在低于预定水平的跟踪置信度下，激活车辆的后接近度检测系统。
14.根据本公开的另一方面，一种用于辅助将用于挂接的车辆与挂车对准的系统包括车辆动力传动系统控制系统、车辆制动系统、车辆人机界面、输出车辆在检测距离内接近对象的可听指示的车辆后接近度检测系统、以及输出包括车辆的后方的区域的场景数据的信号的成像系统。系统还包括控制器，其接收场景数据并识别车辆的后方的区域内的挂车，推导后退路径以将安装在车辆上的挂接球对准到挂车的联接器，并且向车辆动力传动系统控制系统输出动力传动系统控制信号并向车辆制动系统输出制动控制信号以操纵车辆，包括沿后退路径倒退并将车辆停在路径的端点处。控制器还向车辆人机界面输出包括图像数据上的图形覆盖物的视频图像。图形覆盖物指示挂接球超过联接器的潜在移动并且位于图像数据中在车辆保险杠和挂接球之间。控制器还在操纵车辆时至少在挂车的第一阈值距离内识别联接器在图像数据内的处于相关联跟踪置信水平的位置，并且在挂车的第二阈值距离内并在低于预定水平的跟踪置信度下，激活车辆的后接近度检测系统。
15.本领域技术人员在研究以下说明书、权利要求和附图后将理解并了解本公开的这些和其他方面、目标和特征。
附图说明
16.在附图中：
17.图1是车辆相对于挂车处于脱开位置的透视图；
18.图2是根据本公开的一方面的系统的图，所述系统用于辅助将车辆与挂车对准在用于将挂车挂接到车辆的位置；
19.图3是在与挂车的对准序列的步骤期间车辆的俯视示意图；
20.图4是在与挂车的对准序列的后一步骤期间车辆的俯视示意图；
21.图5是在与挂车的对准序列的后一步骤期间车辆的俯视示意图；
22.图6是在与挂车的对准序列的后一步骤期间车辆的俯视示意图，并且示出了车辆的挂接球在推导出的对准路径的尽头的位置；
23.图7是描绘自动挂车挂接序列中的步骤的流程图，所述自动挂车挂接序列包括系统可以采取的减少目标位置过冲导致车辆接触挂车的机会的各种措施；
24.图8是可以由系统呈现以向用户通知各种系统要求的图形图像的描绘；
25.图9是系统可以呈现以通知用户需要检查挂车联接器高度的另一图形图像的描绘；
26.图10是图像数据的显示的描绘，其中投影的车辆路径覆盖在其上以呈现在车辆人机界面上；并且
27.图11是图像数据的替代显示的描绘，其上具有附加图形覆盖物以允许用户评估潜在的过冲状况。
具体实施方式
28.出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”、“内部”、“外部”及其衍生词应当如图1所定向那样来与装置联系起来。然而，应当理解，除非明确地相反指明，否则所述装置可采用各种替代取向。还应当理解，在附图中示出以及在以下说明书中描述的具体装置和过程仅是在所附权利要求中限定的创造性概念的示例性实施例。因此，除非权利要求另外明确地说明，否则与本文中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。另外地，除非另外指明，否则应当理解，对在给定方向等上或沿着给定方向等延伸的特定特征或部件的论述并不意味着所述特征或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，除非另外指明。
29.总体上参考图1
‑
图6，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)。具体而言，系统10包括车辆动力传动系统控制系统、车辆制动系统、车辆人机界面、输出包括车辆后方区域的场景数据的信号的成像系统以及控制器。控制器接收场景数据并识别车辆后方区域内的挂车，推导后退路径以将安装在车辆上的挂接球对准挂车的联接器，向车辆动力传动系统控制系统输出动力传动系统控制信号并向车辆制动系统输出制动控制信号以操纵车辆，包括沿后退路径倒退并将车辆停在路径的端点处，并向车辆人机界面输出包括图像数据上的图形覆盖物的视频图像。图形覆盖物指示挂接球超过联接器的潜在移动并且位于图像数据中在车辆保险杠和挂接球之间。
30.关于挂接辅助系统10的一般操作，如图2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。此信息包括来自定位系统22的定位信息，所述定位系统可包括航迹推算装置24或作为补充或替代方案的全球定位系统(gps)，以基于在定位系统22内的装置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24可至少基于车辆速度和转向角度δ来建立和跟踪车辆12在局部坐标系82内的坐标位置。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。设想的是，在附加实施例中，接近传感器54或其阵
列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。
31.如图2中进一步所示，挂接辅助系统10的一个实施例通过转向信号75与车辆12的转向系统20通信，所述转向系统可为动力助力转向系统20，所述动力助力转向系统包括电动转向马达74，以操作车辆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度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，所述电动助力转向系统用于基于转向命令而使转向轮76转动至转向角度δ，由此，转向角度δ可由动力助力转向系统20的转向角度传感器78感测。转向命令可由挂接辅助系统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设置在动力助力转向系统20上，所述扭矩传感器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允许方向盘与这种车辆的转向轮76的移动部分地脱离。
32.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，包括转向角度δ。除了其他车辆12状况之外，所示的实施例中的控制器26对当前转向角度进行处理，以沿着期望的路径32引导车辆12(图3)。可设想，在附加实施例中，挂接辅助系统10可为动力助力转向系统20的集成部件。例如，动力助力转向系统20可包括用于依据从以下各项接收的信息的全部或一部分来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以及其他车辆传感器和装置，以及人机界面40，如在下文进一步论述。
33.还如图2所示，车辆制动控制系统70也可与控制器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，车辆速度信息可根据如由制动控制系统70所监测的单独的车轮速度来确定。还可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以及其他可设想到的构件来确定车辆速度。在一些实施例中，单独的车轮速度还可用于确定车辆横摆率可将所述车辆横摆率提供给挂接辅助系统10作为车辆横摆率传感器58的替代或补充。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发生意外接触的可能性，并且可使得车辆12在路径32的确定的端点35处完全停止。本文中公开了挂接辅助系统10可以另外或替代地发出警告信号，所述警告信号对应于与挂车16的一部分的实际的、即将发生的和/或预期的意外接触的通知。如图2所示的实施例中所示，动力传动系统控制系统72也可与挂接辅助系统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。如上文所提及的，调节车辆12的速度可有利于防止与挂车16意外接触。
34.另外地，挂接辅助系统10可与车辆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，所述输入装置可通过以下操作来实现：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。可使用其他形式的输入端，包括一个或多个操纵杆、数字输入盘等，作为触摸屏42的替代或补充。另外，挂接辅助系统10可经由无线通信与hmi 40的另一实施例通信，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手机)(图1)通信。便携式装置96也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可在显示器44上显示挂车16的一个或多个图像，并且还可能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、可听和触觉警告。
35.仍然参考图2所示的实施例，控制器26被配置有微处理器60，以处理存储在存储器62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以及其他车辆传感器和装置。控制器26可依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。此后，可将车辆转向信息和命令提供给动力助力转向系统20来影响车辆12的转向，以实现用于与挂车16的联接器14对准的所命令的行驶路径32(图3)。控制器26可包括微处理器60和/或其他模拟和/或数字电路46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可为独立的专用控制器，或者可为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20以及其他可设想到的车载或非车载车辆控制系统集成的共享控制器。还应当理解，图像处理程序64可由例如车辆12的独立成像系统内的专用处理器(包括微处理器60)实施，所述专用处理器可将其图像处理的结果输出到车辆12的其他部件和系统。另外，完成诸如本文所描述的图像处理功能的任何系统、计算机、处理器等在本文可被称为“图像处理器”，而不考虑它还可实现的其他功能(包括与执行图像处理程序64同时实施的功能)如何。
36.系统10还可并入有成像系统18，所述成像系统包括一个或多个外部相机，在所示的示例中，所述一个或多个外部相机包括后视相机48、中央高位刹车灯(chmsl)相机50以及侧视相机52a和52b，但包括附加或替代相机的其他布置是可能的。在一个示例中，成像系统18可仅包括后视相机48，或者可被配置为使得系统10在具有多个外部相机的车辆中仅利用后视相机48。在另一个示例中，在成像系统18中包括的各种相机48、50、52a、52b可被定位成在它们相应的视场方面大体上重叠，所述视场可分别与后视相机48、中央高位刹车灯(chmsl)相机50以及侧视相机52a和52b相对应。以此方式，来自相机中的两个或更多个的图像数据55可在图像处理程序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。在这种示例的扩展中，图像数据55可用于推导立体图像数据，所述立体图像数据可用于重建各种视场49、51、53a、53b的重叠区域内的一个或多个区域(包括其中的任何对象(例如障碍物或联接器14))的三维场景。在实施例中，鉴于图像源之间的已知的空间关系，对包括同一对象的两个图像的使用可以用来确定对象相对于两个图像源的位置。在这方面，图像处理程序64可使用已知的程序设计和/或功能来识别来自成像系统18内的各种相机48、50、52a和52b的图像数据55内的对象。在任一个示例中，图像处理程序64可包括与存在于车辆12上或被系统10利用的任何相机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)相关的信息，使得相机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的相对于中心36具有已知位置的其他特征(诸如挂接球34(图1))的对象位置数据。在一方面，本文中论述的各种系统和车辆特征(包括成像系统18、定位系统22、制动控制系统70、动力传动系统控制系统72、动力助力转向系统20、接近传感器阵列54、定位系统22和本文中论述的车辆传感器)通常可用于车辆控制目的，诸如在用户的控制下，包括潜在地在与系统和特征通信的车载计算机或其他处理器的辅助下。以此方式，系统和特征可被统称为车辆控制系统，所述车辆控制系统可被控制器26用于本文中论述的自动车辆控制功能。
37.图像处理程序64可被具体编程为或以其他方式配置为定位图像数据55内的联接器14。在示例中，图像处理程序64可首先尝试识别图像数据55内的任何挂车16，这可基于与系统10兼容的多种不同类型、大小或配置的挂车中的挂车16或一般挂车的存储的或以其他方式已知的视觉特性来完成。控制器26可向用户寻求确认：对挂车16的识别是准确的并且是要完成如下文进一步描述的辅助挂接操作的正确挂车。在识别到挂车16之后，控制器26然后可类似地基于联接器14或一般的联接器的存储的或以其他方式已知的视觉特性来识别图像数据55内的所述挂车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的指定位置中与挂车16附连，所述专利的整个公开内容以引用的方式并入本文。在这种实施例中，图像处理程序64可被编程为：识别用于图像数据55中的位置的标记的特性以及联接器14相对于这种标记的定位，使得可基于标记位置来确定联接器14的位置28。另外地或可选地，控制器26可经由触摸屏42上的提示来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或允许用户移动触摸屏42上的联接器14的所示的位置28的另一输入端来促成对联接器14的位置28的用户调整，控制器26使用所示的位置28以基于图像数据55的上述使用来调整联接器14相对于车辆12的位置28的确定。
38.在各个示例中，控制器26最初可依赖于对挂车16的识别来进行自动挂接操作的初始阶段，其中推导路径32以使挂接球34相对于挂车16朝向中心对准位置移动，其中一旦识别出联接器14，就改进路径32。当确定挂车16与车辆12的距离足够远到在不知道路径32的精确端点35的情况下就开始后退时，可实现这种操作方案，并且当挂车16处于其中图像数据55的分辨率使得有可能准确地识别挂车16但不能精确地识别联接器14的距离时，这种操作方案可能是有用的。以此方式，车辆12的初始向后移动可允许校准各种系统10输入或测量值，例如这可提高距离测量的准确度，从而可有助于使得对联接器14的识别更加准确。类似地，车辆12的移动导致改变数据55内的特定图像，这可提高分辨率，或相对于挂车16的其余部分移动联接器14，使得可更容易地识别联接器。
39.如图3所示，图像处理程序64和操作程序68可彼此结合地用于确定路径32，挂接辅助系统10可沿着所述路径引导车辆12，以将挂接球34与挂车16的联接器14对准。在诸如通过例如触摸屏42上的用户输入启动挂接辅助系统10时，图像处理程序64可识别图像数据55内的联接器14，并且至少尝试使用图像数据55根据上文论述的示例中的一个确定到联接器14的距离d
c
和连接挂接球34和联接器14的线与车辆12的纵向轴线之间的偏移角度α
c
来估计联接器14相对于挂接球34的位置28。图像处理程序64还可被配置为整体识别挂车16，并且
可单独使用挂车16的图像数据或者与联接器14的图像数据组合使用来确定挂车16的取向或航向33。以此方式，可进一步推导路径32以使车辆12相对于挂车16对准，其中车辆12的纵向轴线13在挂车16的航向33的预定角度范围内。值得注意的是，这种对准可能不要求车辆12的纵向轴线13与挂车16的航向33平行或共线，而是可仅仅要求所述纵向轴线处于在车辆12与挂车16之间没有意外接触的情况下大体上允许挂接球34与联接器14连接的范围内，并且还可允许使用车辆12即时地控制挂车16的后退。以此方式，角度范围可使得在操作程序68结束时车辆12与挂车16的对准使得纵向轴线13与航向33之间的角度小于在联接时车辆12与挂车16之间的弯折角度或其合理估计值。在一个示例中，所述角度范围可使得纵向轴线13在任一方向上与航向33共线相差不到约30
°
。
40.继续参考图3，同时另外参考图2，在一个示例中，如上所述的已经估计了联接器14的定位d
c
、α
c
的控制器26可执行路径推导程序66来确定车辆路径32，以将车辆挂接球34与联接器14对准。具体地，控制器26可将车辆12的各种特性存储在存储器62中，所述各种特性包括轴距w、从后车桥到挂接球34的距离(其在本文中被称为l)以及转向轮76可转动的最大角度δ
最大
。如图所示，轴距w和当前转向角度δ可用于根据以下公式确定车辆12的对应转弯半径ρ：
[0041][0042]
其中轴距w是固定的，并且转向角度δ可如上所述由控制器26通过与转向系统20通信来控制。以此方式，当已知最大转向角度δ
最大
时，转弯半径的最小可能值ρ
最小
被确定为：
[0043][0044]
路径推导程序66可被编程为推导车辆路径32，以将车辆挂接球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ρ
最小
纳入考虑以允许路径32使用最少量的空间和操纵。以此方式，路径推导程序66可使用车辆12的位置来确定距联接器14的侧向距离以及距联接器14的前向或后向距离两者，并推导出在转向系统20的限制内实现车辆12所需的侧向和前向
‑
后向移动的路径32，所述车辆的位置可以是基于车辆12的中心36、沿着后车桥的位置、航迹推算装置24的位置或坐标系82上的另一已知位置。对路径32的推导还考虑了基于长度l的挂接球34相对于车辆12的跟踪位置(其可与车辆12的质心36、gps接收器的位置或另一个指定的已知区域相对应)的定位，以确定车辆12的所需定位来将挂接球34与联接器14对准。应当注意，挂接辅助系统10可通过确定联接器14在竖直方向上的将挂接球34接收在联接器14内将所需的移动δy来补偿联接器14在行驶方向上的水平移动δx。此功能在共同待决、共同转让的美国专利申请号14/736,391和16/038,462中进行了进一步论述，所述美国专利申请的全部公开内容特此通过引用的方式并入本文。
[0045]
如上所述，一旦已经确定包括端点35的期望的路径32，就允许控制器26至少用(无论是由驾驶员控制还是由控制器26控制，如下所述)控制车辆12的速度(前向或后向)的动力传动系统控制系统72和制动控制系统70来控制车辆12的转向系统20。以此方式，控制器26可从定位系统22接收关于车辆12在其移动期间的位置的数据，同时根据需要控制转向系统20，以保持车辆12沿着路径32。具体地，已经基于车辆12以及转向系统20的几何性质确定
的路径32可根据车辆12沿着所述路径的位置来调整如由路径32所决定的转向角度δ。另外应当注意，在实施例中，路径32可包括取决于被跟踪的车辆位置的转向角度δ调整的进展。
[0046]
如图3所示，可确定车辆路径32以在可能的最小区域内和/或以最低数量的操纵实现所需的侧向和后向移动。在图3的所示的示例中，路径32可包括由车轮76在不同方向上转向所限定的两个部分，以共同横越车辆12所需的侧向移动，同时提供最终的笔直的向后后退区段，以使挂接球34与联接器14形成上述偏移对准。应当注意，可使用所示的路径32的变化。还应当注意，对联接器14的定位d
c
、α
c
的估计值可在车辆12横越路径32(包括将车辆12定位在挂车16的前面)时以及在车辆12接近联接器14时变得更准确。因此，此类估计值可连续地推导，并且如上所述在确定路径32的调整后的端点35的过程中用于根据需要更新路径推导程序66。以类似方式，一旦图像处理程序64可识别出图像数据55中的联接器14，就可对如使用从便携式装置96(诸如，智能手机)获取的位置和取向数据所推导的路径32进行微调，其中随着图像数据55在接近挂车16的过程中变得越来越清楚，类似地推导出对路径32的持续更新。还应当注意，在可进行这样的确定之前，航迹推算装置24可用于跟踪车辆12在其沿着路径32朝向最初推导的端点35的移动的过程中的位置。
[0047]
如图4
‑
图6所示，一旦已经识别了挂车16和联接器14，并且系统10确定路径32以将挂接球34与联接器14对准，执行操作程序68的控制器26就可继续控制车辆12，直到在联接器14下降成与挂接球34水平对准时，挂接球34相对于联接器14处于期望的端点35以使联接器14与所述挂接球接合。在上文论述的示例中，图像处理程序64在操作程序68的执行期间继续不断地或者一旦获得便监测联接器14的定位d
c
、α
c
，包括在联接器14进入后视相机48的更清楚的视场中的情况，其中车辆12沿着路径32继续移动。如上面所讨论的，车辆12的位置也可以由航迹推算装置24监测，其中如果包括由于如图4和图5中所示车辆更靠近挂车16而移动时路径32和/或端点35可以被改进或应当被更新(例如，由于归因于更接近的分辨率或附加图像数据55而改进了高度h
c
、距离d
c
或偏移角度α
c
信息)，则联接器14的位置28被连续更新并被馈送到路径推导程序66中。更进一步地，可以假设联接器14是静态的使得可以通过继续跟踪联接器14以消除使用航迹推算装置24的需要来跟踪车辆12的位置。通过类似方式，操作程序68的修改后变型可以通过预定操纵序列进行，所述预定操纵序列涉及将车辆12以最大转向角度δ
最大
或低于该最大转向角度转向，同时跟踪联接器14的位置d
c
、α
c
以将挂接球34的已知相对位置收敛到所述挂接球相对于联接器14的被跟踪位置28的期望位置38d，如上文所讨论的并且图6中所示的。
[0048]
如上文所提及的，辅助挂接操纵中的“纵向控制”是车辆12由车辆动力传动系统控制系统72和车辆制动系统70控制的沿着路径32的移动的部分，其中“侧向控制”是由动力助力转向系统20控制的部分。应当理解，侧向控制需要车辆移动使得这两种控制方案一起操作以使车辆12沿着路径32移动。在这方面，路径32与联接器14的侧向对准由侧向控制(即，通过转向系统20)决定，并且车辆12沿着路径32的最终停止点由纵向控制决定。因此，车辆12沿着路径32的最终停止点确定挂接球34与联接器14之间沿行驶方向的对准。以此方式，系统10可能够以精确方式将车辆12移动到最终目标位置，例如使得挂车16不必由用户手动地重新定位，而是可以简单地降低到挂接球34上。在系统10的一个实现方式中，挂接球34与联接器14的最终纵向对准的准确度可以在完全对准位置(中心到中心)的1cm以内。控制器26可以在车辆12移动期间(分别通过速度传感器56和定位系统22)接收关于测量的车辆速
度和定位的反馈数据，使得控制器26可以施加制动压力并降低发动机转速以使车辆12在挂接球34处于端点35的情况下在最终目标位置处停滞。
[0049]
系统10可以将挂接球34与联接器14对准的上述准确度取决于许多因素，如果未完全满足，所述因素可能会影响在特定挂接操作中实现的实际对准准确度。如上面所讨论的，系统10使用由图像处理程序64对图像数据55的视觉处理并使用传感器(诸如接近传感器阵列54中的超声波传感器)来确定挂车联接器14的位置28而进行操作。在某些情况下，图像处理程序64输出的准确度和接近传感器阵列54的准确度可能受到不利影响。此类情况的示例包括具有挑战性的环境照明(太亮或太暗)、反射或岩石地面、天气(雨或雪)或其他碎屑(污垢或灰尘)的存在。另外，某些挂车可以包括在视觉上可以类似于联接器14或者可以以可能导致图像处理程序64的输出中的误差的方式反射光的特征。这些情况或因素中的任一种以及它们的各种组合可能导致检测到的联接器位置28的不准确性，所述位置用于建立路径32的端点35，并且因此建立车辆12的最终停止点。取决于检测到的联接器位置28的误差水平，对应的端点35可以使得车辆12将被引导与挂车16接触(诸如在联接器14处)。为了减少这种过冲的可能性和与挂车16可能产生的接触，本系统10实施了可以在自动后退操纵期间的各种情况下由系统10呈现给用户的多个附加措施，因为在各种时间可以实施本文讨论的措施，所以它们可以进一步单独地并且以其各种组合用于本文描述的系统10的各种实现方式中。总体上参考图7中描绘的流程图讨论这些措施，其中在具有各种步骤的单个方法210内描绘了措施(此类步骤以200为基础编号，参考相对于图7进行理解)。然而，如上所提及，并且如下面讨论，单独的措施可以单独地或以各种子组合来实施。
[0050]
在一个方面，如另外参考图8所示，当系统10最初被激活(步骤212)时，但是在系统10运行图像处理程序64或以其他方式采取行动来实施自动后退操纵(步骤214)之前，可以在hmi 40上呈现消息92，所述消息传达系统10在检测和操纵以使挂接球34与联接器14对准中的总体限制(步骤216)。如图所示，这可以结合车辆12相对于目标区域94的图形描绘来完成，所述图形区域传达基于车辆12的转向极限的侧向定位极限98a、98b、以及基于成像系统18和/或图像处理程序64的限制的纵向极限100a、100b以及系统10可以移动车辆的最小可控距离，所述转向极限影响通过车辆以最大允许转向角度δ
最大
移动的挂接球34的侧向触及。目标区域94的确定和使用在共同待决的共同转让的美国专利申请号16/418,116中进行进一步讨论，所述美国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。在另一方面，至少在自动后退操纵的一部分期间(包括当hmi 40没有用于本文所讨论的措施中的任何其他措施时)，目标区域94的描绘可以持久地显示为在hmi 40上呈现的图像数据55上的覆盖物。初始消息92还可以传达有助于系统10以尽可能高的准确度操作的某些环境状况，以及也允许最大系统10准确度的挂车16和车辆12特性，包括推荐牵引杆l的长度范围，如受到用于将挂接球34与车辆12联接的球座110的长度和/或配置影响的。更进一步地，初始消息94还可以向用户指示过冲是可能的并且可以如何识别它，以及用户将采取的缓解过冲的动作，如下面进一步讨论的。
[0051]
根据系统10的操作，驾驶员负责控制车辆的操纵以使车辆12相对于挂车16对准，使得挂车16在目标区域94中。当挂车16和/或联接器14存在于目标区域94内时，它可以由执行图像处理程序64的控制器26自动检测到。在此类检测后，可以向用户做出指示，所述指示可以进一步指示用户停止车辆12并为系统10执行自动挂接操纵做准备。在一个方面，在用
户停止车辆12之后，系统10可以在hmi上呈现联接器高度检查消息102，如图8所示，向用户传达可能需要检查挂车16以确保挂车舌杆86处于适当的高度以使挂接球34在联接器14下方移动。该消息102还可以请求用户离开车辆12并检查任何潜在的障碍物等，这可以降低在随后的自动后退操纵期间系统10中断的可能性。
[0052]
当系统10和用户准备就绪时，用户按下并按住系统激活按钮106以指示准备好由执行操作程序68的控制器26进行自动后退。然后，控制器26执行操作程序68以使车辆12沿着路径32朝向挂车16倒退(步骤214)，包括通过控制车辆12的转向系统20、制动系统70和动力传动系统控制系统72。系统10可以被配置为要求系统激活按钮106保持按下以继续自动地使车辆12后退。在变型中，可以使用另一个预定指示来发起和维持操纵。以此方式，如果系统激活按钮106被释放(步骤230)，则控制器26可以维持转向角度δ，同时停止命令车辆动力传动系统72的应用并且通过到制动控制系统70以使车辆停止的对应信号来致动车辆制动器。然后，控制器26可以暂停操作(步骤232)，以允许用户通过再次按下系统激活按钮106来恢复，或者可以根据操作状况来中止操纵。以此方式，如果出现需要或期望，则使用系统激活按钮106可以为驾驶员提供停止车辆12的自主移动的快速方式。另外，控制器26可以被配置成从制动踏板传感器71接收信号以确定在操作期间驾驶员是否踩下车辆制动踏板，这可以被解释为暂停或中止自动后退操纵的指示，其中继续致动所述制动踏板引起车辆行车制动器的典型应用。由于释放系统激活按钮106可能对系统10的操作的破坏性较小，从而允许更容易地恢复自动后退操纵，因此系统10可以呈现消息104(例如，如图10中所示)以保持按钮106被按下以继续后退操纵。类似地，可以在初始消息94中传达使用系统激活按钮106来停止车辆12。
[0053]
转到图9，在系统10识别出挂车16之后，如上文所讨论的，并且在后退操纵的至少初始部分期间，控制器26可以将路径32的图形表示呈现在hmi上作为来自例如后视相机48的图像数据55上的覆盖物(步骤218)。路径32的描绘可以允许驾驶员确认路径32是否延伸到正确的挂车16(例如，如果存在多个挂车16)、联接器14的正确位置28等。当车辆12在系统10的控制下开始移动时，所描绘的路径32被连续地更新以反映车辆12相对于挂车16的位置的变化，并且联接器的连续跟踪位置28如上所讨论可以随着车辆12与联接器14之间的距离d
c
减小而改变和/或变得更精细。以此方式，路径32的端部35可以被装饰，诸如通过在检测到的联接器14周围包括图形珩磨图像，以向用户指示挂车16上被检测为挂车联接器14的点。这允许用户监测系统10对联接器14的识别，并且如果联接器14未被正确地识别，包括当车辆12移动到更靠近挂车16的位置时，则可能采取任何必要的动作。还可以调整所描绘的端点35的大小以反映图像处理程序64能够识别联接器14的评估的准确度或置信度。
[0054]
进一步如图9所示，图像数据55在hmi 40上的初始呈现可以在大体上从车辆12向后指向的视角进行。值得注意的是，该视图可用于允许用户看到挂车16并评估车辆12相对于挂车16是否处于适当位置(包括通过利用上面讨论的目标区域94覆盖物)以及由系统10识别到正确的挂车16和/或联接器14。类似地，该视角可以允许用户在车辆12朝向挂车16的后退期间评估路径32覆盖物。该视图还可以捕获挂接球34，这可以帮助给驾驶员提供整体参考系和能够看到与联接器14对准的主要对象的舒适性。然而，当车辆12移动得更靠近挂车16和路径32的端点35时，其中更紧密地评估挂接球34与联接器14之间的竖直对准可能是有益的，图像的视角(包括具有挂接球和此时图像底部附近的联接器14(可能由于相机48的
视场49的大体上广角而失真))可能使得此类评估变得困难。因此，在车辆12与挂车16之间的相对较近的距离d
c
处(步骤222)，控制器26可以对显示在hmi上的图像数据55的部分进行调整(步骤224)。
[0055]
如图10所示，可以进行这种调整以数字地裁剪和/或数字地放大视场49的子区域49a，所述子区域包括保险杠108、球座110和挂接球34以及联接器14(当其朝向挂接球34移动时)。这种视图可以使用户更容易在视觉上观察到是否正在实现适当的对准，诸如通过估计由控制器26命令的制动是否充分减慢车辆12至停止而挂接球34没有移动超过联接器14。使用各种图像处理技术可以进一步增加调整后视图的有用性，包括补偿由于视场49的角度而引起的失真，使得保险杠108被示为无失真，其中球座110和挂接球34被示出在相对于保险杠108的准确位置处。数字裁剪和缩放以及任何附加处理两者都可以由联接器14直接执行，或者可以由联接器14命令到与成像系统18通信的附加图像处理器。在其他情况下，相机48可以是可物理移动的，使得控制器26可以在需要时命令相机48向下移动。控制器26改变在hmi 40上呈现的视图时的距离d
c
可以对应于所示的视场49’的大小。具体地，因为相机48相对于保险杠108(并且因此，球座110和挂接球34)安装在固定距离处，所以距保险杠108的沿着从保险杠108向后延伸并水平地通过挂接球34的理论线的距离由调整后的视场49’捕获。因此，当检测到的联接器14位置28在调整后的视图49’的已知距离范围内(并且任选地包括公差因子)时，在标准视图49与调整后的视图49’之间可能发生改变。在各种示例中，该距离d
c
可以在1.5m与1m之间，但是变型是可能的。
[0056]
如可以理解的，图10中所示的调整后的自上而下的视场49’可以单独用于评估挂接球34与联接器14之间的对准(包括纵向对准)的准确度。可以通过添加所示的图形覆盖物112(步骤226)来进一步增强用户评估过冲是否已经发生并且更具体地是否已经发生到期望用户干预(通过释放按钮106或踩下制动踏板)的程度的能力。如图10中进一步所示，过冲覆盖物112可以被呈现为从图像数据55中的对应于保险杠108的外边缘的位置间隔开或延伸的线或细矩形区域。在所示实施例中，过冲覆盖物被描绘为具有透明着色(例如，红色)的矩形区域，其可以通过联接器14移动到由过冲覆盖物112占据的区域中指示用户应进行干预以防止联接器14的过冲使联接器与车辆12(包括但不限制于保险杠108)接触。以此方式，过冲覆盖物112从保险杠108延伸的距离(或者单条线与保险杠108间隔开的距离)可以被配置为允许用户有适当的时间对过冲状况作出反应(诸如通过释放按钮106)并且使系统10从按钮106接收缺乏输入并停止车辆12。在另一方面，在系统10的实现方式中，反应和停止时间的容限可以与避免在轻微过冲之后停止的期望相平衡，系统10可能够进行调整操纵，之后可以校正当车辆在不准确端点35处自主停止时的过冲，这不导致联接器14和车辆12之间接触。该功能在共同未决的共同转让的美国专利申请号[for025 p2382]中进一步讨论。因此，在给定实现方式中，可以使对从保险杠108的过冲覆盖物112距离的校准特定于车辆12和各种系统10部件。在一个方面，过冲覆盖物112的大小可以被设定成考虑挂接球34的位置以及车辆12的动力传动系统72和制动器70的特性(包括车辆动力、车辆重量和制动器配置)以及控制器26在接收和处理命令时的已知的或估计的响应性。为了帮助用户理解和了解过冲覆盖物112的目的，控制器26可以在hmi 40上的图像数据55上呈现对应的消息114，所述消息指示如果联接器移动到过冲覆盖物112区域中，则用户应停止系统10操作(步骤228)。值得注意的是，在该操作阶段期间，操纵很可能达到挂接球34与联接器14的预期对准，如预
期的那样，或者至少没有过冲到用户可能干预的点，在该点处操纵自动结束(步骤234)。
[0057]
因为如上所讨论，相机48的位置相对于保险杠108是固定的，所以当适当地校准时，过冲覆盖物112可以以静态固定位置呈现在视频图像55上，所述位置预定与相机48相对于保险杠108的固定位置相对应。例如，这可以允许在没有附加的视觉处理的情况下适当调整过冲覆盖物112的大小和定位。在操作中，当车辆12在沿着后退路径32的任何点处在距挂车16(包括联接器14)“阈值”距离d
c
(例如，1m至1.5m)以上时，控制器26从车辆12的后方向外指向并包括挂车16的上述第一视角输出(或以其他方式导致在hmi 40上显示)图像数据55。同样，这可以伴随有后退路径32的表示的图形覆盖物在图像数据55上的输出，并且可以排除过冲覆盖物112。当车辆12沿着后退路径32移动到距挂车16阈值距离d
c
以下的点时，控制器26从车辆12的后方向下指向并且包括车辆保险杠108和至少挂车16的联接器14的第二视角(即限制和/或调整后的视场49’)输出或(以其他方式导致显示)图像数据55。当转变到调整后的视场49’时，控制器26还可以呈现过冲覆盖物112和随附的指示消息114。
[0058]
在系统10的另一方面，控制器26可以被配置为禁用或抑制由车辆12结合由接近度检测系统116检测到的接近对象进行的可听通知(“指示功能”)(步骤236)。这样做是因为在正常系统10操作下，在车辆倒退时，联接器14在检测阈值距离内移动，这将导致通常已知的响铃或音调的升级序列，接近度检测系统116使用所述序列来指示对象的存在和距离车辆后方的大致距离。因为系统有意地后退以将车辆移动到近距离(例如，小于1’并且在许多情况下小于6”)，所以已经确定接近度指示响铃是不必要的或潜在地令人困惑的。因此，当控制器26开始自动倒退操纵时，它禁用响铃(其可以在控制器26的附加功能内)或向接近度检测系统116发信号以禁用相关联响铃(其可以直接被实现为接近度检测系统116的一部分)。在系统10确定可能发生过冲的情况下，控制器26可以重新激活接近度检测系统116的响铃/可听指示(步骤238)，使得车辆与联接器14的接近度将导致激活接近度检测系统116的可听指示。这可以向用户提供可能过冲的指示，并指示监测hmi 40上的挂接操作的状态以进行可能的干预(步骤230)。在一个方面，系统10可以通过利用图像处理程序64的功能来确定存在潜在的过冲状况。
[0059]
系统10重新激活接近度检测系统116的指示功能(响铃)的决定可以使用由图像处理程序64输出的跟踪不确定性或置信水平来做出，所述跟踪不确定性或置信水平与联接器14的识别和其相关联的位置28的确定相关联(步骤240)。在另一方面，可以在算法中使用置信水平的使用，所述算法还考虑来自多个跟踪源和传感器(包括但不限于图像处理程序64、接近传感器阵列54和车辆雷达检测器)的指示的或潜在的联接器14位置28中的任何不一致性。这种确定只能在联接器14的阈值距离d
c
内进行，特别是其中通常更期望准确的跟踪(因为系统10接受以较低置信度在远距离处进行跟踪)。在一个方面，该阈值距离可以对应于上面讨论的图像转变阈值。
[0060]
在一个潜在操作模式中，继续参考图7讨论，控制器26在操纵车辆之前停用或抑制后接近度检测系统236指示的指示功能。在自动后退操纵期间，控制器26可以最初识别挂车16并在不识别联接器14的情况下开始后退。在第一阈值距离内，控制器26可以(通过系统能力或通过初始尝试)识别图像数据55内的联接器14的位置28。结合对联接器14的识别，控制器26可以计算联接器14的位置28的跟踪置信水平。在它继续朝向挂车16后退时，控制器26可以继续跟踪联接器14并评估识别和位置28的置信水平28，并且如果跟踪置信度低于预定
水平，则可以在挂车的上述第二阈值距离内激活与后接近度检测系统116相关联的指示功能，并且因此激活响铃。以此方式，后接近度检测系统116将输出车辆12接近挂车16的联接器14的可听指示。因此，当联接器14在检测距离内时，后接近度检测系统116输出车辆12接近挂车16的联接器14的可听指示。替代地，如果跟踪置信水平高于预定阈值，则控制器26在操纵车辆12时可以在大于第二(图像转变)阈值距离的第三阈值距离内停用后接近度系统116的指示功能。后退操纵的其余部分可以如上文所讨论地继续，包括另外参考图7或者如本文以其他方式讨论的。
[0061]
应当理解，在不脱离本公开的概念的情况下，可对前述系统和相关结构进行变化和修改，并且还应当理解，除非所附权利要求用它们的语言明确地另外说明，否则这些概念意图由这些权利要求涵盖。
[0062]
同样重要的是要注意，如示例性实施例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、材料的使用、颜色、取向等的变化)。例如，示出为一体地形成的元件可由多个部分构成，或者示出为多个部分的元件可一体地形成，可颠倒或以其他方式改变界面的操作，可改变系统的结构和/或构件或连接器或其他元件的长度或宽度，可改变元件之间提供的调整位置的性质或数量。应当注意的是，系统的元件和/或总成可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，可在期望的示例性实施例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。
[0063]
应理解，任何所描述的过程或在所描述的过程内的步骤可与其他所公开的过程或步骤组合以形成在本公开的范围内的结构。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。
[0064]
根据本发明，提供了一种用于辅助将用于挂接的车辆与挂车对准的系统，所述系统具有：车辆动力传动系统控制系统；车辆制动系统；车辆人机界面；成像系统，其输出包括车辆的后方的区域的场景数据的信号；以及控制器，其：接收场景数据并识别车辆的后方的区域内的挂车；推导后退路径以将安装在车辆上的挂接球对准到挂车的联接器；向车辆动力传动系统控制系统输出动力传动系统控制信号并向车辆制动系统输出制动控制信号以操纵车辆，包括沿后退路径倒退并将车辆停在路径的端点；并向车辆人机界面输出包括图像数据上的图形覆盖物的视频图像，图形覆盖物指示挂接球超过联接器的潜在移动并且位于图像数据中在车辆保险杠和挂接球之间。
[0065]
根据实施例，本发明的特征还在于车辆转向系统，其中：控制器还向车辆转向系统输出转向信号，以在后退路径上倒退期间将车辆侧向地保持在后退路径上。
[0066]
根据实施例，视频图像还包括如果挂车的联接器移动到视频图像内的图形覆盖物中则用户停止车辆的指示。
[0067]
根据实施例，成像系统包括相机，所述相机安装在车辆后方上并捕获场景数据中包括的车辆的后方的区域的至少一部分。
[0068]
根据实施例：相机相对于保险杠安装在车辆上的固定位置；并且图形覆盖物以静
态位置呈现在视频图像上，所述静态位置被确定为对应于相机相对于保险杠的固定位置。
[0069]
根据实施例：当车辆处于沿着后退路径的距挂车阈值距离以上的点时，控制器从车辆的后方向外指向并包括挂车的第一视角输出图像数据；并且当车辆处于沿着后退路径的距挂车阈值距离以下的点时，控制器从车辆的后方向下指向并且包括车辆保险杠和至少挂车的联接器的第二视角输出图像数据。
[0070]
根据实施例：当车辆处于沿着后退路径的距挂车阈值距离以上的点时，控制器还在来自第一视角的图像数据上输出后退路径的表示的图形覆盖物，并且不呈现指示挂接球超过联接器的潜在移动的图形覆盖物；并且当车辆处于沿着后退路径的距挂车阈值距离以下的点时，控制器呈现指示挂接球超过联接器的潜在移动的图形覆盖物。
[0071]
根据实施例，控制器：仅在从用户连续接收到预定指示时操纵车辆(包括沿着路径倒退)；并且如果在操纵车辆时未接收到指示，则立即输出制动控制信号以使车辆停止。
[0072]
根据实施例，控制器还：至少在挂车的第一阈值距离内识别联接器在图像数据内的位置；计算联接器的位置的跟踪置信水平；以及在挂车的第二阈值距离内并在低于预定水平的跟踪置信度下，激活车辆的后接近度检测系统的指示功能，后接近度检测系统输出车辆接近挂车的联接器的可听指示。
[0073]
根据本发明，提供了一种用于辅助将用于挂接的车辆与挂车对准的系统，所述系统具有：车辆动力传动系统控制系统；车辆制动系统；车辆后接近度检测系统，其输出车辆在检测距离内接近对象的可听指示；成像系统，其输出包括车辆的后方的区域的场景数据的信号；以及控制器，其：接收场景数据并识别车辆的后方的区域内的挂车；推导后退路径以将安装在车辆上的挂接球对准到挂车的联接器；向车辆动力传动系统控制系统输出动力传动系统控制信号并向车辆制动系统输出制动控制信号以操纵车辆，包括沿后退路径倒退并将车辆停在路径的端点处；在操纵车辆时至少在挂车的第一阈值距离内识别联接器在图像数据内的位置，并且计算联接器的位置的跟踪置信水平；并且在挂车的第二阈值距离内并在低于预定水平的跟踪置信度下，激活车辆的后接近度检测系统的指示功能。
[0074]
根据实施例，当联接器在检测距离内时，后接近度检测系统输出车辆接近挂车的联接器的可听指示。
[0075]
根据实施例，控制器在操纵车辆之前，停用后接近度检测系统的指示功能。
[0076]
根据实施例，如果跟踪置信水平高于预定阈值，则控制器在操纵车辆时在大于第二阈值距离的第三阈值距离内停用后接近度系统的指示功能。
[0077]
根据实施例，本发明的特征还在于车辆转向系统，其中：控制器还向车辆转向系统输出转向信号，以在后退路径上倒退期间将车辆侧向地保持在后退路径上。
[0078]
根据实施例，本发明的特征还在于车辆人机界面，其中控制器还：向车辆人机界面输出视频图像，视频图像包括图像数据上的图形覆盖物，图形覆盖物指示挂接球超过联接器的潜在移动并且位于图像数据中在车辆保险杠和挂接球之间。
[0079]
根据实施例，成像系统包括相机，所述相机安装在车辆后方上并捕获场景数据中包括的车辆的后方的区域的至少一部分。
[0080]
根据实施例：当车辆处于沿着后退路径的距挂车第二阈值距离以上的点时，控制器从车辆的后方向外指向并包括挂车的第一视角输出图像数据；并且当车辆处于沿着后退路径的距挂车第二阈值距离以下的点时，控制器从车辆的后方向下指向并且包括车辆保险
杠和至少挂车的联接器的第二视角输出图像数据。
[0081]
根据本发明，提供了一种用于辅助将用于挂接的车辆与挂车对准的系统，所述系统具有：车辆动力传动系统控制系统；车辆制动系统；车辆人机界面；车辆后接近度检测系统，其输出车辆在检测距离内接近对象的可听指示；成像系统，其输出包括车辆的后方的区域的场景数据的信号；以及控制器，其：接收场景数据并识别车辆的后方的区域内的挂车；推导后退路径以将安装在车辆上的挂接球对准到挂车的联接器；向车辆动力传动系统控制系统输出动力传动系统控制信号，并向车辆制动系统输出制动控制信号以操纵车辆，包括沿后退路径倒退并将车辆停在路径的端点处；并且向车辆人机界面输出视频图像，视频图像包括图像数据上的图形覆盖物，图形覆盖物指示挂接球超过联接器的潜在移动并且位于图像数据中在车辆保险杠和挂接球之间；在操纵车辆时至少在挂车的第一阈值距离内识别联接器在图像数据内的位置，并且计算联接器的位置的跟踪置信水平；并且在挂车的第二阈值距离内并在低于预定水平的跟踪置信度下，激活车辆的后接近度检测系统的指示功能。
[0082]
根据实施例，本发明的特征还在于车辆转向系统，其中：控制器还向车辆转向系统输出转向信号，以在后退路径上倒退期间将车辆侧向地保持在后退路径上。
[0083]
根据实施例，控制器：仅在从用户连续接收到预定指示时操纵车辆(包括沿着路径倒退)；并且如果在操纵车辆时未接收到指示，则立即输出制动控制信号以使车辆停止。