阅读说明：本技术 挂接辅助系统 (Hitching auxiliary system ) 是由 凌屿 张臣 于 2019-07-17 设计创作，主要内容包括：本文提供一种挂接辅助系统,其包括成像器,所述成像器用于捕获具有耦接器的挂车的一个或多个图像。所述挂接辅助系统还可包括用户输入装置,所述用户输入装置用于输入挂接球的规格。所述挂接辅助系统内的控制器可用于基于所述输入的规格来估算挂接球高度并且基于所述成像器的高度和投影几何来估算挂车高度。(A hitch assistance system is provided herein that includes an imager for capturing or more images of a trailer having a coupler, the hitch assistance system may also include a user input device for inputting specifications for a hitch ball.)

挂接辅助系统

技术领域

本公开总体涉及自主和半自主车辆系统，并且更具体地，涉及有利于将车辆挂接到挂车的挂接辅助系统。

背景技术

将车辆挂接到挂车的过程可能是困难的，尤其对那些缺乏经验的人而言。因此，需要一种通过以简单但直观的方式辅助用户来简化过程的系统。

发明内容

根据本公开的一些方面，本文提供了一种挂接辅助系统。挂接辅助系统包括成像器，所述成像器用于捕获具有耦接器的挂车的一个或多个图像。所述挂接辅助系统还包括用户输入装置，所述用户输入装置用于输入挂接球的规格。所述挂接辅助系统还包括控制器，所述控制器用于基于输入的规格来估算挂接球高度；并且基于所述成像器的高度和投影几何来估算挂车高度。

根据本公开的一些方面，本文提供了一种挂接辅助方法。所述方法包括通过成像器捕获具有耦接器的挂车的一个或多个图像。所述方法还包括基于所述成像器的高度和投影几何来估算耦接器高度。最后，所述方法包括在显示器上示出覆盖图，以辅助将挂接球对准在所述耦接器下方。

根据本公开的一些方面，本文提供了一种挂接辅助系统。所述挂接辅助系统包括感测系统，所述感测系统被配置为检测具有耦接器的挂车。用户输入装置用于指定挂接球或耦接器的规格。所述挂接辅助系统还包括控制器，所述控制器用于基于感测系统的投影几何来估算感测系统与挂接耦接器之间的高度差，并且在显示器上生成挂接球或耦接器的示意性图像。

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并了解本发明的这些和其他方面、目标和特征。

附图说明

在附图中：

图1是车辆和挂车的顶部透视图，所述车辆配备有根据一些示例的挂接辅助(hitch assistance)系统(也称为“挂接辅助(hitch assist)”系统)；

图2是示出根据一些示例的挂接辅助系统的各种部件的框图；

图3是根据一些示例的车辆在与挂车对准的顺序的一个步骤期间的顶视示意图；

图4是根据一些示例的车辆在与挂车对准的顺序的后续步骤期间的顶视示意图；

图5是根据一些示例的车辆在与挂车对准的顺序的后续步骤期间的顶视示意图；

图6是根据一些示例的车辆在与挂车对准的顺序的一个后续步骤期间的顶视示意图，并且示出在导出的对准路径的端部处的车辆的挂接球的位置；

图7是与车辆耦接并且设置成接近挂车的耦接器的挂接组件的透视图；

图8是根据一些示例的彼此可操作地耦接的挂接组件和耦接器的侧视平面图；

图9是根据一些示例的显示器上的示例性图像，其中挂接辅助系统的用户可输进车辆和/或挂接组件的各种规格；

图10是根据一些示例的显示器上的示例性图像，其中挂接辅助系统的用户可选取具有预加载规格的各种产品；

图11是根据一些示例的将挂接组件的规格输进挂接辅助系统中以计算各种参数(诸如挂接球高度)的方法的流程图；

图12表示根据各种示例的捕获并示出在车辆的显示器上并且包含体现为耦接器球窝的耦接器的图像；

图13是根据一些示例的车辆和挂车以及可在显示器上示出的两条投影线的侧透视图，所述第一投影线沿着地面并且所述第二投影线在挂接球高度处；

图14是根据一些示例的提供在显示器上的呈现车辆后方区域的图像；

图15是根据一些示例的提供在显示器上的呈现车辆后方区域的图像以及挂接组件和耦接器的所生成的侧视图像；并且

图16是根据一些示例的利用所生成的侧视图像操作挂接辅助系统的方法的流程图。

具体实施方式

这里为了说明目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”及它们的派生词应当与如图1中取向的发明相关。然而，应当理解，除非明确指明相反，否则本发明可以采用各种替代取向。还应当理解，附图中所示的以及以下说明书中所述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的创造性概念的示例性示例。因此，除非权利要求另有明确说明，否则与本文公开的示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。

如所要求的，本文公开了本发明的详细示例。然而，应当理解，所公开的示例仅仅是可以各种和替代形式体现的本发明的示例。附图不一定是详细设计，并且一些示意图可被扩大或最小化以示出功能概况。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应当被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。

在本文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不必要求或暗示此类实体或动作之间的任何真实的这种关系或顺序。术语“包括”(“comprises”)、“包括”(“comprising”)或其任何其他变型意图涵盖非排他性的包括，使得包括元件列表的过程、方法、制品或设备不仅包括那些元件，而且可包括没有明确列出或非此类过程、方法、制品或设备固有的其他元件。在没有更多约束的情况下，“包括”之后的元件并不排除在包括所述元件的过程、方法、物品或设备中存在另外的相同元件。

如本文所用，当用于列举两个或更多个项时，术语“和/或”意思是：可单独地采用所列项中的任一个，或可采用所列项中的两个或更多个的任何组合。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，那么组合物可含有：仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。

以下公开内容描述了一种用于车辆的挂接辅助系统。挂接辅助系统可包括用于捕获具有耦接器的挂车的一个或多个图像的成像器。挂接辅助系统还可包括用于将挂接球的规格输入到挂接辅助系统中的用户输入装置。挂接辅助系统还可包括控制器，所述控制器用于基于输入的规格来估算挂接球高度；并且基于成像器的高度和投影几何来估算挂车高度。在一些情况下，显示器可示出由图像块生成的车辆后方的场景。可在示出的屏幕上产生覆盖图和/或所生成的侧面图像。

参照图1和图2，附图标号10表示车辆12的挂接辅助系统(也称为“挂接辅助”系统)。特别地，挂接辅助系统10包括控制器14，所述控制器14获取挂车18的耦接器16的位置数据并且导出用于使车辆12的挂接组件22与耦接器16对准的车辆路径20(图3)。在一些示例中，挂接组件22可包括支撑挂接球26的球座24。挂接球26可固定在从车辆12延伸的球座24上和/或挂接球26可固定到车辆12的一部分，诸如车辆12的保险杠。在一些示例中，球座24可与固定到车辆12的接收器28耦接。

如图1所示，车辆12示例性地体现为具有卡车车厢30的敞蓬小型载货卡车，所述卡车车厢30能够经由可旋转的后挡板32进入。挂接球26可由挂接耦接器16接收，所述挂接耦接器16呈设置在挂车耦接器16的末端部分处的耦接器球窝34的形式。挂车18示例性地被体现为单轴挂车，耦接器16从所述单轴挂车纵向延伸。应当理解，挂车18的另外的示例可以可替代地与车辆12耦接以提供枢转连接部，诸如通过与第五车轮连接器连接。还可预期，在不背离本文提供的教义的情况下，挂车18的另外的示例可包括多于一个的轴，并且可具有被配置用于不同的负载和物品项(诸如厢形挂车或平板挂车)的各种形状和大小。

相对于如图2所示的挂接辅助系统10的总体操作，挂接辅助系统10包括感测系统46，所述感测系统46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。例如，在一些情况下，感测系统46并入成像系统36，所述成像系统36包括一个或多个外部成像器38、40、42、44或任何其他基于视觉的装置。一个或多个成像器38、40、42、44各自包括区域型图像传感器(诸如CCD或CMOS图像传感器)和捕获成像视野(例如，视野48、50、52a、52b，图5)的图像的图像捕获光学器件，所述成像视野由图像捕获光学器件限定。在一些情况下，一个或多个成像器38、40、42、44可从可示出在显示器118上的多个图像帧导出图像块54(图12)。在各种示例中，挂接辅助系统10可包括中央高位刹车灯(CHMSL)成像器38、后部成像器40、左侧侧视图成像器42和/或右侧侧视图成像器44中的任一者或多者，尽管在不背离本公开的范围的情况下包括另外的或替代性成像器的其他布置是可能的。

在一些示例中，成像系统36可仅包括后部成像器40，或者可被配置成使得挂接辅助系统10仅利用具有多个外部成像器38、40、42、44的车辆12中的后部成像器40。在一些情况下，包括在成像系统36中的各种成像器38、40、42、44可定位成在它们相应的视野中大致重叠，在图5的所描绘的布置中，所述相应的视野包括视野48、50、52a和52b以分别与CHMSL成像器38、后部成像器40和侧视图成像器42和44对应。以这种方式，来自成像器38、40、42、44中的两个或更多个的图像数据56可以在图像处理程序58中或在成像系统36内的另一个专用图像处理器中组合成单个图像或图像块54(图12)。在此类示例的扩展中，图像数据56可用于导出立体图像数据56，所述立体图像数据56可用于重建各种视野48、50、52a、52b的重叠区域内的一个或多个区域(包括其中的任何对象(例如障碍物或耦接器16))的三维场景。

在一个示例中，鉴于通过成像器38、40、42、44的投影几何得到的成像器38、40、42、44之间的已知的空间关系，可以使用包括同一对象的两个图像来确定对象相对于两个成像器38、40、42和/或44的位置。在这方面，图像处理程序58可使用已知的编程和/或功能来识别来自成像系统36内的各种成像器38、40、42、44的图像数据56内的对象。图像处理程序58可包括与存在于车辆12上或由挂接辅助系统10利用的成像器38、40、42、44中的任一个的定位(包括相对于车辆12的中心62(图1)的定位)相关的信息。例如，成像器38、40、42、44相对于车辆12的中心62和/或相对于彼此的位置可用于对象定位计算并且利用相对于车辆12的中心62的已知位置产生相对于例如车辆12的中心62或车辆12的其他特征件(诸如挂接球26(图1))的对象位置数据，其方式类似于2017年9月19日提交的标题为“HITCH ASSISTSYSTEM WITH HITCH COUPLER IDENTIFICATION FEATURE AND HITCH COUPLER HEIGHTESTIMATION”的共同转让的美国专利申请号15/708,427中描述的方式，所述专利申请的整个公开内容以引用方式并入本文。

进一步参考图1和图2，接近传感器64或其阵列和/或其他车辆传感器70可提供传感器信号，挂接辅助系统10的控制器14利用各种程序处理所述传感器信号以确定各种对象接近车辆12、挂车18和/或挂车18的耦接器16。接近传感器64还可用于确定耦接器16的高度和位置。接近传感器64可被配置为任何类型的传感器，诸如超声波传感器、无线电检测和测距(RADAR)传感器、声音导航和测距(SONAR)传感器、光检测和测距(LIDAR)传感器、基于视觉的传感器和/或本领域已知的任何其他类型的传感器。

仍然参考图1和图2，定位系统66可包括航迹推算装置68，或者除此之外或作为替代，包括确定车辆12的坐标位置的全球定位系统(GPS)。例如，航迹推算装置68可以至少基于车辆速度和/或转向角δ(图3)在局部坐标系内建立和追踪车辆12的坐标位置。控制器14还可与各种车辆传感器70(诸如速度传感器72和横摆率传感器74)可操作地耦接。另外，控制器14可与用于测量车辆12的位置、取向、方向和/或速度的一个或多个陀螺仪76和加速度计78通信。

为了实现对车辆12的自主或半自主控制，挂接辅助系统10的控制器14可进一步被配置为与各种车辆系统通信。根据一些示例，挂接辅助系统10的控制器14可以控制车辆12的动力辅助转向系统80以在车辆12沿着车辆路径20移动时操作车辆12的转向负重轮82。动力辅助转向系统80可以是包括电动转向马达84的电动辅助转向(electric power-assisted steering，EPAS)系统，所述电动转向马达84用于基于由控制器14生成的转向命令来将转向负重轮82转动到转向角δ，其中所述转向角δ可由动力辅助转向系统80的转向角传感器86感测并被提供给控制器14。如本文所述，转向命令可在操纵期间提供以用于自主地使车辆12转向，并且可替代地可经由方向盘88(图3)或转向输入装置90的旋转位置(例如，方向盘角度)手动地提供，所述方向盘88或转向输入装置90可被设置为使得驾驶员能够控制或以其他方式修改车辆12的路径20的所期望曲率。转向输入装置90可以有线或无线方式通信地耦接到控制器14，并且向控制器14提供限定车辆12的路径20的所期望曲率的信息。作为响应，控制器14处理所述信息并生成对应转向命令，所述对应转向命令被提供给车辆12的动力辅助转向系统80。在一些示例中，转向输入装置90包括能够在多个旋转位置之间操作的可旋转旋钮92，每个旋转位置提供对车辆12的路径20的所期望曲率的增量改变。

在一些示例中，车辆12的方向盘88可与车辆12的转向负重轮82机械地耦接，使得方向盘88经由内部扭矩与转向负重轮82一致地移动，从而在车辆12的自主转向期间防止对方向盘88的手动干预。在此类情况下，动力辅助转向系统80可包括扭矩传感器94，所述扭矩传感器94感测方向盘88上的扭矩(例如，夹紧和/或转动)，所述扭矩预计并非来自对方向盘88的自主控制并且因此指示驾驶员的手动干预。在一些示例中，施加到方向盘88的外部扭矩可用作到控制器14的信号，即驾驶员已经采取手动控制并且挂接辅助系统10停止自主转向功能。

挂接辅助系统10的控制器14还可以与车辆12的车辆制动控制系统96通信，以接收车辆速度信息，诸如车辆12的单个车轮速度。另外或可替代地，车辆速度信息可由动力传动系控制系统98和/或车辆速度传感器72以及其他可想到的装置提供给控制器14。动力传动系控制系统98可包括节气门100和变速器系统102。档位选择器104可设置在变速器系统102内，所述变速器系统102控制车辆变速器的操作模式。在一些示例中，控制器14可向车辆制动控制系统96提供制动命令，从而允许挂接辅助系统10在车辆12的操纵期间调节车辆12的速度。应当理解，另外或可替代地，控制器14可经由与动力传动系控制系统98的交互来调节车辆12的速度。

通过与车辆12的动力辅助转向系统80、车辆制动控制系统96和/或动力传动系控制系统98的交互，可降低在车辆12沿路径20移动时所不可接受的状况的可能性。不可接受的状况的示例包括但不限于车辆超速状况、传感器故障等。在此类情况下，驾驶员可能无法意识到故障，直到不可接受的倒退状况即将发生或已经发生为止。因此，本文公开：挂接辅助系统10的控制器14可生成对应于实际的、即将发生的、和/或预期的不可接受的后退状况的通知的警示信号，并且在驾驶员干预之前，生成防止这种不可接受的后退状况的对策。

根据一些示例，控制器14可与一个或多个装置通信，所述一个或多个装置包括可提示视觉、听觉和触觉通知和/或警告的车辆通知系统106。例如，车辆制动灯108和/或车辆紧急闪光灯可提供视觉警示。车辆喇叭110和/或扬声器112可提供听觉警示。另外，控制器14和/或车辆通知系统106可与用户输入装置，诸如车辆12的人机接口(human machineinterface，HMI)114通信。HMI 114可包括触摸屏116或其他用户输入装置，诸如安装在驾驶舱模块、仪表盘和/或车辆12内的任何其他位置内的导航和/或娱乐显示器118，所述导航和/或娱乐显示器118可能够显示图像、指示警示。

在一些情况下，HMI 114还包括输入装置，所述输入装置可以通过将显示器118配置为具有电路120的触摸屏116的一部分以接收与显示器118上的位置对应的输入来实现。代替触摸屏116或除了触摸屏116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可经由有线和/或无线通信与HMI 114的一些实例和/或与一个或多个手持式或便携式装置122(图1)通信，所述一个或多个手持式或便携式装置122可另外和/或可替代地被配置为用户输入装置。网络可以是各种有线或无线通信机构中的一种或多种，包括有线(例如，电缆和光纤)和/或无线(例如，蜂窝、无线、卫星、微波和射频)通信机构以及任何期望的网络拓扑结构(或当使用多个通信机构时的拓扑结构)的任何期望组合。示例性无线通信网络包括提供数据通信服务的无线收发器(例如，蓝牙模块、ZIGBEE收发器、Wi-Fi收发器、IrDA收发器、RFID收发器等)、局域网(LAN)和/或广域网(WAN)，包括互联网。

便携式装置122还可包括用于向用户U显示一个或多个图像和其他信息的显示器118。例如，便携式装置122可以在显示器118上显示挂车18的一个或多个图像，并且可进一步能够经由触摸屏电路120接收远程用户输入。此外，便携式装置122可提供反馈信息，诸如视觉、听觉和触觉警示。应当理解，便携式装置122可以是各种计算装置中的任何一种，并且可包括处理器和存储器。例如，便携式装置122可以是手机、移动通信装置、密钥卡、可穿戴式装置(例如，健身手环、手表、眼镜、珠宝、钱包)、服装(例如，T恤、手套、鞋或其他附件)、个人数字助理、耳机和/或包括用于无线通信和/或任何有线通信协议的能力的其他装置。

控制器14配置有微处理器124和/或用于处理存储在存储器126中的一个或多个逻辑程序的其他模拟和/或数字电路。逻辑程序可包括一个或多个程序，所述一个或多个程序包括图像处理程序58、挂接检测程序、路径导出程序128和操作程序130。来自成像器40或感测系统46的其他部件的信息可经由车辆12的通信网络供应给控制器14，所述通信网络可包括控制器局域网(controller area network，CAN)、局域互连网(local interconnectnetwork，LIN)、或汽车行业中使用的其他协议。应当理解，除了任何其他可想到的车载或车外车辆控制系统之外，控制器14可以是独立的专用控制器或者可以是与成像器40或挂接辅助系统10的其他部件集成的共用控制器。

控制器14可包括适合于控制本文所述的挂接辅助系统10的各种部件的软件和/或处理电路的任意组合，包括但不限于微处理器、微控制器、专用集成电路、可编程门阵列以及任何其他数字和/或模拟部件，以及前述的组合，连同用于收发控制信号、驱动信号、功率信号、传感器信号等的输入和输出。所有此类计算装置和环境旨在落入本文所使用的术语“控制器”或“处理器”的含义内，除非明确提供不同的含义或从上下文中另外清楚地指出。

进一步参考图2至图6，控制器14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辅助转向系统80，以用于影响车辆12的转向，从而实现用于与挂车18的耦接器16对准的经命令的行进路径20。还应当理解，图像处理程序58可以由例如车辆12的独立成像系统36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124)实施。此外，不管诸如本文所述的完成图像处理功能的任何系统、计算机、处理器等还可实现(包括与执行图像处理程序58同时进行)何种其他功能，它都可以在本文中称为“图像处理器”。

在一些示例中，图像处理程序58可被编程为或以其他方式配置为在图像数据56内定位耦接器16。在一些情况下，图像处理程序58可以基于存储的或以其他方式已知的耦接器16(或总的来说，挂接件)的视觉特性来识别图像数据56内的耦接器16。在一些情况下，呈贴纸等形式的标记可以与标题为“TRAILER MONITORING SYSTEM AND METHOD”的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耦接器16的特定位置中与挂车18附连，所述专利的整个公开内容以引用方式并入本文。在此类示例中，图像处理程序58可被编程为：识别标记的用于图像数据56中的位置的特性以及耦接器16相对于这种标记的定位，使得可基于标记位置确定耦接器16的位置28。另外或可替代地，控制器14可经由触摸屏116和/或便捷式装置122上的提示来寻求对耦接器16的确认。如果未对耦接器16确定进行确认，则可提供另外的图像处理，或者可使用触摸屏116或另一输入来允许用户移动触摸屏116上的耦接器16的所描绘位置134，以促进对耦接器16的位置134进行用户调整，控制器14使用所述触摸屏116或另一输入以基于上述图像数据56的使用来调整耦接器16相对于车辆12的位置134的确定。可替代地，用户可在HMI114上呈现的图像内可视地确定耦接器16的位置134，并且可以与在以下中所描述的方式类似的方式提供触摸输入：2017年5月1日提交并且标题为“SYSTEM TO AUTOMATE HITCHING A TRAILER”的共同未决的共同转让的美国专利申请号15/583,014，所述申请的整个公开内容以引用方式并入本文。然后，图像处理程序58可以将触摸输入的位置与应用于图像块的坐标系关联。

如图3至图6所示，在挂接辅助系统10的一些示例性实例中，图像处理程序58和操作程序130可以彼此结合地用于确定路径20，挂接辅助系统10可沿着所述路径20引导车辆12，以将挂接球26与挂车18的耦接器16对准。在所示的示例中，车辆12相对于挂车18的初始位置可以使得耦接器16位于侧向成像器42的视野52a中，其中车辆12从挂车18横向定位但是耦接器16与挂接球26几乎纵向对准。以这种方式，在例如像通过触摸屏116上的用户输入启动挂接辅助系统10时，图像处理程序58可识别成像器42的图像数据56内的耦接器16并根据上述示例或通过其他已知手段使用图像数据56来估算耦接器16相对于挂接球26的位置134，包括通过接收图像数据56内的焦距信息来确定距耦接器16的距离D_c和耦接器16与车辆12的纵向轴线之间的偏移的角度α_c。当耦接器16的定位D_c、α_c已经确定并且任选地由用户确认时，控制器14可至少控制车辆转向系统80来控制车辆12沿期望路径20的移动以将车辆挂接球26与耦接器16对准。

继续参考图3，在一些示例中，如上所述已经估算了耦接器16的定位D_c、α_c的控制器14(图2)可执行路径导出程序128以确定车辆路径20，从而将车辆挂接球26与耦接器16对准。控制器14可以存储车辆12的各种特性，包括轴距W、从后轴到挂接球26的距离D(本文称为拉杆长度)以及转向轮82可转动δ_最大的最大角度。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：

其中轴距W是固定的，并且转向角δ可由控制器14通过与转向系统80的通信进行控制，如上所述。以这种方式，当已知最大转向角δ_最大时，转弯半径的最小可能值ρ_最小被确定为：

路径导出程序128可被编程为导出车辆路径20以将车辆挂接球26的已知位置与耦接器16的估算位置134对准，所述路径导出程序128考虑所确定的最小转弯半径ρ_最小，这可允许路径20使用最小的空间和最少的操纵。以这种方式，路径导出程序128可使用车辆12的位置(其可以基于车辆12的中心62、沿后轴的位置、航迹推算装置68的位置或坐标系上的另一已知位置)来确定距耦接器16的横向距离和距耦接器16的前向或后向距离，并导出路径20，所述路径20在转向系统80的限制内实现车辆12的横向和/或前向-后向移动。路径20的导出进一步考虑了挂接球26相对于车辆12的追踪位置的定位(其可以与车辆12的质量的中心62、GPS接收器的位置或另一个指定的已知区域对应)，以确定所需的车辆12的定位，从而将挂接球26与耦接器16对准。

当已经确定包括端点132的投影路径20时，控制器14可至少用(无论是由驾驶员控制还是由控制器14控制的)控制车辆12的速度(前向或后向)的动力传动系控制系统98和制动控制系统96控制车辆12的转向系统80。以这种方式，控制器14可以从定位系统66接收关于车辆12在其移动期间的位置的数据，同时控制转向系统80，以保持车辆12沿着路径20。已经基于车辆12和转向系统80几何确定的路径20可根据车辆12沿着其的位置调整由路径20决定的转向角δ。

如图3所示，诸如当挂车18在纬度上偏移至车辆12的侧面时，挂车18相对于车辆12的初始定位可以使得需要车辆12在期望的车辆路径20内进行前向移动。以这种方式，路径20可包括由拐点138分开的车辆12的前向行驶或后向行驶的各种区段136，在所述拐点138处，车辆12在前向移动与后向移动之间进行转变。如本文所用，“拐点”是沿着车辆路径改变车辆状况的任意点。车辆状况包括但不限于速度改变、转向角δ改变、车辆方向改变和/或可以调整的任何其他可能的车辆状况。例如，如果车辆速度更改，那么拐点138可位于速度更改的位置处。在一些示例中，路径导出程序128可被配置为包括在到达挂接球26与耦接器16的位置134对准的点之前的限定距离的笔直倒退区段136。剩余的区段136可被确定为在可能的最小区域内和/或利用最小数量的总区段136或拐点138实现横向和前向/后向移动。在图3所示的示例中，路径20可包括共同穿过车辆12的横向移动的两个区段136，同时提供笔直向后倒退以使得挂接球26进入耦接器16的偏移位置134的区段136，所述区段136中一个包括沿向右转动的方向以最大转向角δ_最大进行前向行驶，并且另一个包括沿向左转动的方向以最大转向角δ_最大进行前向行驶。随后，包括拐点138，在所述拐点138中，车辆12从前向行驶转变成后向行驶，之后是前述笔直的向后倒退区段136。应注意，可使用所描绘的路径20的变型，其包括以下变型，所述变型具有：以小于最大转向角δ_最大的向右转向角δ行驶的单个前向行驶区段136，之后是拐点138和以最大向左转向角δ_最大行驶的后向行驶区段136连同较短的笔直倒退区段136，其中可能存在又一些路径20。

在一些情况下，挂接辅助系统10可被配置为仅在倒车时与车辆12一起操作，在这种情况下，挂接辅助系统10可根据需要提示驾驶员驾驶车辆12以将挂车18定位在相对于车辆12的指定区域中(包括在其后方)，使得路径导出程序128可确定包括向后行驶的车辆路径20。此类指令可进一步提示驾驶员将车辆12相对于挂车18定位以补偿挂接辅助系统10的其他限制，包括用于识别耦接器16的具体距离、最小偏移角α_c等。应进一步注意，对耦接器16的定位D_c、α_c的估算结果可在车辆12穿过路径20时(包括将车辆12定位在挂车18的前面以及在车辆12靠近耦接器16时)变得更准确。因此，此类估算结果可导出并且用于在确定路径20的调整后的初始端点132时根据需要更新路径导出程序128。

参考图5和图6，用于确定车辆路径20的将挂接球26置于用于与耦接器16对准的投影位置的初始端点132的策略涉及计算在将耦接器16降低到挂接球26上时耦接器16的移动的实际或近似轨迹。然后，如上所述或以其他方式导出初始端点132，以将挂接球26放置在该轨迹上的期望位置140处。实际上，这种方案通过确定耦接器16的高度H_c与挂接球26的高度H_b之间的差值来实现，所述差值表示耦接器16将降低以与挂接球26接合的竖直距离。然后，使用所确定的轨迹来将竖直距离与由竖直距离产生的耦接器16在行驶方向上的移动的对应水平距离Δx相关。当路径20以笔直倒退区段136结束(如图3所示)时，此水平距离Δx可以作为其期望的初始端点132输入到路径导出程序128中，或者可以应用为到从耦接器16的初始确定位置134导出的初始端点132的偏移量。

再次参考图5和图6，操作程序130可继续引导车辆12，直到挂接球26处于相对于耦接器16的期望的最终端点140，以便当耦接器16降低到与挂接球26对准和/或接合处时，耦接器16与其接合。在上文所述的示例中，图像处理程序58在执行操作程序130期间(包括当耦接器16随着车辆12沿路径20继续移动进入后部成像器40的更清晰的视图时)监测耦接器16的定位D_c、αc。如上所述，车辆12的位置也可由航迹推算装置68监测，其中耦接器16的位置134被更新并且被馈送到路径导出程序128中，在所述情况下(包括当车辆12更接近挂车18移动时)，路径20和或初始端点132可被完善或者应被更新(因为例如由于更接近的分辨率或另外的图像数据56而改进的高度H_c、距离D_c或偏移角α_c信息)。在一些情况下，可假设耦接器16是静止的，使得可通过继续追踪耦接器16来追踪车辆12的位置，以消除使用航迹推算装置68的需要。以类似的方式，操作程序130的修改的变型可通过预定的操纵顺序进行，所述操纵涉及以等于或低于最大转向角δ_最大的角度将车辆12转向，同时追踪耦接器16的位置D_c、α_c以将已知的挂接球26的相对位置会聚到其相对于耦接器16的追踪位置134的期望最终端点140。

参考图7至图9，在一些示例中，各种车辆规格142可由挂接辅助系统10自动地确定和/或由用户U(图1)手动地输入到挂接辅助系统10中。规格142可包括可以影响挂接球26的高度H_b的宽范围的测量值，诸如负重轮信息(例如，纵横比、轮胎宽度、车轮直径等)、球座长度L_bm、球座上升量/下降量144、挂接球直径、挂接球柄等。所述信息可以存储在存储器126(图2)内并且在任何操作程序58、128、130期间利用。例如，车辆规格142可用于确定挂接球高度H_b，所述挂接球高度可与耦接器高度H_c进行比较，以确定耦接器16是否可设置在挂接球26上方以减轻耦接器16与车辆12之间的一些接触风险。此外，如果挂接辅助系统10基于耦接器16和挂接球26在耦接到彼此时的投影的高度H_c、H_b检测到，挂车18在耦接到挂接球26时和/或在耦接到挂接球26之前处于非水平取向，那么车辆通知系统106和/或显示器118可以向用户U提供通知。

参考图8至图11，在一些情况下，驾驶员可以将各种规格142输进挂接辅助系统10中。在一些情况下，显示器118可指示用户U进行各种测量以计算和/或获得规格142。例如，显示器118可提供关于如何测量球座24的长度L_bm、接收器开口高度、挂接球上升量/下降量144和/或耦接器高度H_c的指令。如图9示例性地所示，可将规格142输入到显示器118中。当将规格142输入到挂接辅助系统10中时，就可存储规格142以供挂接辅助系统10将来使用。在一些示例中，感测系统46可检测球座24和/或挂接球26的一个或多个特征。挂接辅助系统10可以在随后的自动挂接操作中使用所述特征来判断是否正使用与先前存储在存储器126内的相同的挂接组件22和/或挂接球26。另外和/或可替代地，用户U可在启动挂接辅助系统10之后确认使用先前存储的球座24和挂接球26。

参考图10，在一些示例中，各种品牌的车辆产品可存储在挂接辅助系统10(诸如各种挂接组件、负重轮82等)内。另外，产品的各种预定义规格142也可存储在存储器126内。例如，用户U可选取一种类型的负重轮82，并且来自该负重轮82的规格142可被预加载到挂接辅助系统10中。类似地，用户U可选取球座24和/或挂接球26的品牌，并且可通过挂接辅助系统10选取和/或自动地检测对各种规格142的预定义选择。在一些示例中，显示器118可在其上提供各种产品的图像以供用户U选择。基于所选取的产品，可以输入该产品的规格142。此外，便携式装置122和/或车辆12上的成像器38、40、42、44可能够辨识条形码(诸如通用产品代码(UPC)、欧洲商品编码(EAN)、二维码(诸如颜色代码、格雷码、快速响应(QR)代码、PDF-417代码、数据矩阵、它们的组合))、和/或可以是产品上的识别标记的任何其他类型的代码图像，其中挂接辅助系统10可检索产品的规格142。另外，规格142可存储在存储器126内和/或挂接辅助系统10可能够与提供一个或多个产品的更新数据的网络通信。如上所提供，在初始设置之后，挂接组件22的规格142可存储在存储器126内，以供挂接辅助系统10以后使用。

参考图11，根据一些示例，示出了将挂接组件22与耦接器16对准的方法146。特别地，在步骤148中，启动挂接辅助系统10。在步骤150处，在一些示例中，挂接辅助系统10可扫描与车辆12可操作地耦接的挂接组件22。如本文所提供，控制器14的存储器126可存储辨识的挂接组件22的各种规格142，包括球座24的长度和/或挂接球26的高度H_b。当成像系统36检测到挂接组件22时，挂接辅助系统10将确定挂接组件22是否被辨识从而使该挂接组件22的规格142存储在存储器126中，或者挂接组件22是否被新安装在车辆12上或未被辨识。在一些示例中，挂接球26可以可替代地和/或另外由用户U确认。

如果挂接组件22的各种规格142并未存储在存储器126中，那么在步骤152处，可指示用户U输入车辆12和/或挂接组件22的各种规格142。然后可将新的挂接组件数据存储在控制器14的存储器126中，以供以后利用相同的挂接组件22进行自动挂接操作。基于输入的规格142，车辆12可在步骤154处计算挂接组件规格142，包括诸如相对于地面的挂接球高度H_b和球座长度L_bm的数据。在一些示例中，另外的车辆装备可以向挂接辅助系统10提供另外的数据，以用于确定挂接球26的高度H_b。例如，车辆12内的有效载荷量可以使车辆12升高或降低，并因此使挂接球26升高或降低。为了适应车辆12的高度变化，悬架传感器或任何其他车辆传感器可确定与中立位置的车辆偏离量，所述车辆偏移量可输入到控制器14以确定更准确的挂接球高度H_b。另外，负重轮82(例如，轮胎)的过充气和欠充气也可能影响挂接球高度H_b。因此，轮胎压力传感器或任何其他车辆传感器可用于将负重轮82的状态提供给挂接辅助系统10的控制器14。

当挂接组件规格142被确定并且可能存储在控制器14的存储器126中时，在步骤156处，也可使用可用图像数据56(包括使用图像处理程序58)确定耦接器16的高度H_c、距离D_c和偏移角。在一些情况下，用户(诸如通过HMI 114)可确认耦接器16。如果耦接器16尚未确认或者如果确定的耦接器16已经被拒绝，那么挂接辅助系统10可以继续(包括在指示用户U移动车辆12以更好地与挂车18对准时)，直到识别出耦接器16。当已经识别出并确认耦接器16时，图像处理程序58可确定耦接器16的高度H_c。耦接器16的高度H_c可通过任何已知的方法计算，所述任何已知的方法诸如在如下中描述的那些：于2017年9月19日提交并且标题为“HITCH ASSIST SYSTEM WITH HITCH COUPLER IDENTIFICATION FEATURE AND HITCHCOUPLER HEIGHT ESTIMATION”的共同转让的美国专利号15/708,463；于2017年9月19日提交并且标题为“HITCH ASSIST SYSTEM WITH HITCH COUPLER IDENTIFICATION FEATUREAND HITCH COUPLER HEIGHT ESTIMATION”的美国专利申请号15/708,427；于2017年6月20日提交并且标题为“VEHICLE REAR OBJECT PROXIMITY SYSTEM USING MULTIPLE IMAGERS”的美国专利申请号15/628,062；于2017年10月4日提交并且标题为“HITCH ASSIST SYSTEMFOR CORRECTING MISALIGNMENT BETWEEN A TOW HITCH OF A VEHICLE AND A HITCHCOUPLER OF A TRAILER”的美国专利申请号15/724,760；于2018年2月22日提交并且标题为“HITCH ASSIST SYSTEM WITH TRAILER HEIGHT ESTIMATION AND HITCH COUPLERIDENTIFICATION”的美国专利申请号15/902,051；于2017年11月3日提交并且标题为“COMPENSATION FOR TRAILER COUPLER HEIGHT IN AUTOMATIC HITCH OPERATION”的美国专利申请号15/802,831，所述申请的整个公开内容以引用方式并入本文。

在步骤158处，在显示器118上提供车辆12后部的场景。此外，如图12所示，耦接器16的高度H_c、挂接球26的高度H_b和/或挂接球26与耦接器16之间的高度差可提供在显示器118上。当车辆12沿着对准路径移动和/或以其他方式朝向或远离挂车18移动时，可以常规性地更新耦接器16的高度H_c、挂接球26的高度H_b和/或挂接球26与耦接器16之间的高度差。

在步骤160处，将安全值或偏移量添加到挂接球26的高度H_b，并且将该组合值与耦接器16的高度H_c进行比较。在一些示例中，安全值可提供另外的间隙以确保耦接器16设置在允许其设置在挂接球26上方的高度H_c处。如果挂接球高度H_b大于耦接器高度H_c，那么在步骤162处，可暂停自动挂接操作并且可通过车辆通知系统106向用户U提供通知，所述车辆通知系统106可提示视觉、听觉和触觉警告。例如，车辆制动灯108和车辆紧急闪光灯可提供视觉警示，并且车辆喇叭110和/或扬声器112可提供听觉警示。另外，控制器14和/或车辆通知系统106可与车辆12的HMI 114通信。在步骤164处，用户U可超驰挂接辅助系统10的暂停状况和/或升高耦接器16并且解除暂停挂接辅助系统10。当用户重新开始自动挂接操作时，可以再次确定耦接器高度H_c以验证耦接器16处于高于挂接球26的高度H_b的高度H_c处。如果通知未被超驰，那么方法在步骤166处结束。

如果耦接器高度H_c大于挂接球高度H_b，那么路径导出程序128可用于在步骤168处确定车辆路径20，以使挂接球26与耦接器16对准。以这种方式，控制器14使用路径导出程序128来确定路径20，以使挂接球26与耦接器16在挂接球26上方的重叠位置中对准。当已经导出路径20时，挂接辅助系统10可在步骤170处车辆12执行自动挂接操作时要求用户U至少放弃对车辆12的方向盘88(以及任选地，在控制器14在执行操作程序130期间负责控制动力传动系控制系统98和制动控制系统96的挂接辅助系统10的各种实现方式中，节气门100和制动器)的控制。当(例如，使用扭矩传感器94)已经确认用户U并未试图控制转向系统80时，控制器14开始使车辆12沿确定的路径20移动。此外，挂接辅助系统10可确定变速器系统102是否处于正确的档位并且可换档到期望的档位或者提示用户U换档到期望的档位。然后，当用户U或控制器14使用动力传动系控制系统98和制动控制系统96控制车辆12的速度时，挂接辅助系统10可控制转向系统80以保持车辆12沿着路径20。如本文所述，控制器14或用户U可至少控制转向系统80，同时追踪耦接器16的位置，直到车辆12到达端点。在步骤172处，当车辆12靠近挂车18时，挂接辅助系统10可监测挂接球高度H_b和耦接器高度H_c。当挂接球26到达期望位置140以便与耦接器16进行期望的对准时，操作程序130在步骤174处结束。

参考图13和图14，在一些情况下，挂接辅助系统10可在挂接组件22靠近挂车18的耦接器16的同时允许驾驶员交互。例如，用户U可控制转向系统80、动力传动系控制系统98和/或制动控制系统96中的任一者或多者。在一些情况下，如本文所提供，当变速器置于倒档时，后部成像器40在后退辅助或挂接辅助模式下操作以用于帮助用户U移动至目标位置。由成像器38、40、42、44中的一个或多个生成的图像数据56创建图像块54，所述图像块54显示在车辆12内的显示器118上和/或便携式装置122的显示器118上。通过显示器118向用户呈现覆盖图176，所述覆盖图176可包括第一组动态轨迹线178和/或第二组静态轨迹线180，以辅助用户将车辆12操纵至目标(诸如挂车18的耦接器16和/或停车位)。当用户U转动方向盘88时，转向角传感器86将方向盘角度数据发送至控制器14。后部成像器40和图像处理器分析来自转向角传感器86的数据以及可包括传动比、轴距大小、车轮半径和车速数据的其他车辆数据，并且计算将在显示的图像中显示为覆盖图176的两组轨迹线178、180的大小和方向。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以在显示器118中存在或不存在本文所述的轨迹线178、180中的任一个或多个。

显示的第一组轨迹线178具有可响应于方向盘角度和与轴距、半径和传动比相关的其他车辆数据的改变而确定的方向。在一些情况下，第一组轨迹线178可包括示出车辆12在车辆从一侧到另一侧的方向上的宽度的一对***线182，和/或可在从一侧到另一侧的方向上与车辆12的中心线对准的下投影线184。所述对***线182和下投影线184可以投影到提供在显示器118上的图像块54的地面上。另外和/或可替代地，上投影线186也可呈现在显示器118上，所述上投影线186示出挂接球26的轨迹并且可能处于挂接球高度H_b处。因此，下投影线184和上投影线186可基于它们之间的高度变化而彼此偏移，如图13中示例性地示出。

第一组轨迹线178的覆盖图176位置取决于车辆12的转弯半径和当前方向盘角度，因此轨迹线178将随方向盘角度改变而改变。当用户U和/或挂接辅助系统10转动方向盘88时，方向盘88移动的每个步骤和方向如在所显示的第一组轨迹线方向上反映。每次转向角δ改变时，显示第一组轨迹线178的替换组。在这方面，第一组轨迹线178显示车辆12和/或挂接组件22的路径20，使得用户在他们转动方向盘88并且靠近他们期望的目的地时得到车辆12向哪里前进的真实感知。另外，可基于挂接球高度H_b的改变来更新上投影线186。

当方向盘角度从中心位置移动时，不但调整第一组轨迹线178的方向，而且还可相应地调整第一组轨迹线178的长度。例如，当方向盘88远离中心转动时，第一组轨迹线178的长度可增大。当方向盘88朝向中心转动时，第一组轨迹线178的长度可减小。对于方向盘角度的每次改变，控制器14在更新角度和长度时重新计算并显示第一组轨迹线178。在中心左侧或右侧的最大角度处，轨迹线178可延伸到最大长度尺寸。因此，第一组轨迹线178将投影的车辆路径20提供给目标。基于方向盘角度位置和车辆轴距信息，给予用户U车辆12向哪里前进的指示。

除第一组轨迹线178之外，还可显示第二组轨迹线180。第二组轨迹线180可以是固定的并且提供到目标的车辆路径20。与第一组轨迹线178不同，第二组轨迹线180可在长度和方向上保持固定。除成像器场景和覆盖在显示图像上的图标之外，还可在显示器118上或在与车辆12相关联的单独屏幕(例如，仪表盘显示器118)上提供文本指令或提示。第二组轨迹线180还可包括以各种颜色示出的各部分。在一些示例中，第二组轨迹线180的第一部分可以是第一颜色(例如，红色)。第二部分可通过第一部分与车辆12分开，并且可以第二颜色(例如，黄色)示出。第三部分可通过第一部分和第二部分与车辆12分开，并且以第三颜色(例如，绿色)描绘。

仍然参考图13和图14，当车辆12倒车时，可显示车辆12的后部的一部分(例如，保险杠)和将执行后退操纵的周围区域。从保险杠向后延伸的挂接组件22也是可见的。由后部成像器40生成的图像数据56还可包括用户期望耦接到车辆12的挂车18。挂车18和耦接器16可通过任何方法识别，所述任何方法诸如在如下中描述的那些：于2017年9月19日提交并且标题为“HITCH ASSIST SYSTEM WITH HITCH COUPLER IDENTIFICATION FEATURE ANDHITCH COUPLER HEIGHT ESTIMATION”的共同转让的美国专利申请号15/708,463；于2017年9月19日提交并且标题为“HITCH ASSIST SYSTEM WITH HITCH COUPLER IDENTIFICATIONFEATURE AND HITCH COUPLER HEIGHT ESTIMATION”的美国专利申请号15/708,427；于2017年6月20日提交并且标题为“VEHICLE REAR OBJECT PROXIMITY SYSTEM USING MULTIPLEIMAGERS”的美国专利申请号15/628,062；于2017年9月12日提交并且标题为“HITCH ASSISTSYSTEM AND METHOD”的美国专利申请号15/701,644；以及于2017年11月3日提交并且标题为“COMPENSATION FOR TRAILER COUPLER HEIGHT IN AUTOMATIC HITCH OPERATION”的美国专利申请号15/802,831，所述申请的整个公开内容以引用方式并入本文。

在一些情况下，当挂接辅助系统10以半自主和/或手动模式操作时，上投影线186可提供在显示器118上。这些模式可由用户U选择和/或当挂接辅助系统10在降级模式下操作时可由挂接辅助系统10自动地选取。当要显示上投影线186时，可由挂接辅助系统10通过本文提供的任何方法检测挂接球高度H_b。基于检测到的挂接球26，可确定耦接器16的高度H_c。基于计算的挂接球高度H_b，可在显示器118上生成并示出上投影线186。

参考图15和图16，除覆盖图176外和/或替代覆盖图176，显示器118可提供挂接对准的生成的或虚拟的侧视图188。在此类情况下，包括一个或多个成像器38、40、42、44和一个或多个接近传感器64的车辆感测系统46检测挂接球26和挂车耦接器16。如本文所提供，挂接辅助系统10还可计算挂接球26的高度H_b和耦接器16的高度H_c。基于检测到的高度H_b、H_c和其他参数，生成侧视生成的对准图像188。因此，用户U可能够在车辆前向/后向方向上观察耦接器16何时与挂接球26对准。可在生成的图像上提供一个或多个另外的指令。例如，可在显示器118上提供要对准的距离190。另外，虚线192、194可分别限定挂接球26和/或耦接器16的纵向线，所述纵向线在沿公共轴线对准或设置时限定耦接器16与挂接球26之间的基本对准关系。

参考图16，根据一些示例，示出了将挂接组件22与耦接器16对准的方法196。特别地，在步骤198中，启动挂接辅助系统10。在步骤200处，用户U可选取在自主模式下还是在半自主/手动模式下操作。如果用户U选取在自主模式下操作挂接辅助系统10，那么在步骤202处，系统通过本文提供的任何方法执行挂接辅助操作以使挂接球26与耦接器16对准。如果挂接辅助系统10在半自主/手动模式下操作，那么在步骤204处，车辆12扫描车辆12后方的场景并且可确定挂接球26和/或耦接器16是否在车辆感测系统46内的一个或多个成像器和/或其他传感器的视野内。也可计算耦接器16与挂接球26之间的距离。在步骤206处，还可检测环境照明状况。如果挂接球26和/或耦接器16检测不到，那么可能无法计算两个部件之间的距离，和/或照明状况负面地影响系统能力，挂接辅助系统10可在步骤208处通知用户U重新定位车辆12。

在步骤210处，如果挂接辅助系统10能够计算挂接球高度H_b、耦接器高度H_c和/或耦接器16与挂接球26之间的距离，那么耦接器16和挂接球26的所生成的图像示出在显示器118上，如图15中示例性地示出。在步骤212处，可继续在显示器118上提供和更新所生成的图像，直到在步骤214处用户U结束挂接辅助系统10和/或系统检测到挂接球26和耦接器16彼此已经接合。

通过使用本公开可以得到各种优点。例如，使用所公开的挂接辅助系统提供用于计算挂接球高度的系统。基于计算的挂接球高度，显示器可示出当车辆朝向挂车移动时挂接球的投影线。显示器还可示出挂接组件和耦接器的生成的侧视图像，以辅助将耦接器定位在挂接组件上方。通过示出投影线和所生成的图像，挂接辅助系统可向挂接辅助系统提供另外的安全特征和功能。

根据各种示例，本文提供了一种挂接辅助系统。所述挂接辅助系统包括成像器，所述成像器用于捕获具有耦接器的挂车的一个或多个图像。所述挂接辅助系统还包括用户输入装置，所述用户输入装置用于输入挂接球的规格。所述挂接辅助系统还包括控制器，所述控制器用于基于输入的规格来估算挂接球高度；并且基于所述成像器的高度和投影几何来估算挂车高度。所述挂接辅助系统的示例可包括以下特征中的任一者或它们的组合：

·所述用户输入装置包括车辆的触摸屏显示器；

·所述触摸屏显示器在其上记录一个或多个触摸事件以用于输入所述挂接球的所述规格；

·所述成像器位于车辆的后部，并且被设置来捕获后部车辆场景的一个或多个图像；

·估算所述挂接球高度包括确定负重轮状况；

·所述挂车高度包括所述挂接耦接器相对于地面的高度；

·当所述车辆靠近所述耦接器时，所述显示器显示所述挂接球的投影线；

·存储器，所述存储器用于存储所述挂接球的所述规格；

·所述输入挂接球的规格包括：显示预先存储的挂接组件品牌的各种图像；和/或

·所述用户输入装置包括显示器，当所述挂接球靠近所述耦接器时，所述显示器示出所述挂接球和所述耦接器的所生成的侧面图像。

此外，本文提供一种挂接辅助方法。所述方法包括通过成像器捕获具有耦接器的挂车的一个或多个图像。所述方法还包括基于所述成像器的高度和投影几何来估算耦接器高度。最后，所述方法包括在显示器上示出覆盖图，以辅助将挂接球对准在所述耦接器下方。所述挂接辅助方法的示例可包括以下特征中的任一者或它们的组合：

·所述覆盖图是所述挂接球和所述耦接器的侧视生成的图像；

·输入车辆或挂接组件的一种或多种规格；以及基于所述一种或多种规格来估算所述挂接球的高度；

·所述覆盖图是与所述挂接球的轨迹对准的第一投影线；

·所述输入所述车辆的一种或多种规格的步骤是使用车辆的触摸屏显示器执行的；和/或

·所述覆盖图包括在显示器上投影到车辆后方的地面上的第二线。

根据一些示例，本文提供了一种挂接辅助系统。所述挂接辅助系统包括感测系统，所述感测系统被配置为检测具有耦接器的挂车。用户输入装置用于指定挂接球或耦接器的规格。所述挂接辅助系统还包括控制器，所述控制器用于基于感测系统的投影几何来估算感测系统与挂接耦接器之间的高度差，并且在显示器上生成挂接球或耦接器的示意性图像。所述挂接辅助系统的示例可包括以下特征中的任一者或它们的组合：

·所述感测系统包括成像器，所述成像器用于捕获所述耦接器或所述挂接球的一个或多个图像；

·所述感测系统包括接近传感器，所述接近传感器用于检测所述耦接器或所述挂接球；和/或

·所述挂接球的所述规格包括球座长度和挂接球高度中的至少一者。

本领域普通技术人员应当理解，所述发明和其他部件的构造不限于任何特定材料。除非本文另有描述，否则本文所公开的本发明的其他示例性示例可由广泛多种材料形成。

出于本公开的目的，术语“耦接”(以其所有形式，耦接(couple)、耦接(coupling)、耦接(coupled)等)总体上意指两个部件(电气或机械)与彼此的直接或间接连结。这种连结可以是本质上固定的或本质上可移动的。这种连结可用两个部件(电气或机械)实现，并且任何另外的中间构与彼此或与两个部件一体地形成为单个整体主体。除非另有陈述，否则这种连结可以是本质上永久的，或者可以是本质上可移动的或可释放的。

此外，实现相同功能性的任何部件布置有效地“相关联”，使得实现期望的功能性。因此，在本文中组合以便实现特定功能性的任何两个部件可被看做彼此“相关联”，使得实现期望的功能性，不论架构或中间部件。同样地，如此相关联的任何两个部件也可被视作彼此“可操作地连接”或“可操作地耦接”以实现期望的功能性，并且能够如此相关联的任何两个部件也可被视作彼此“能可操作地耦接”以实现期望的功能性。能可操作地耦接的一些示例包括但不限于可物理地配对的和/或物理地交互的部件、和/或可无线地交互的和/或无线地交互的部件、和/或逻辑地交互的和/或可逻辑地交互的部件。此外，应当理解，术语“……的”前面的部件可设置在任何可行的位置处(例如，在车辆上、在车辆内和/或设置在车辆外部)，使得所述部件可以本文所述的任何方式起作用。

本文所公开的系统、设备、装置和方法的实现方式可包括或利用包括计算机硬件的专用或通用计算机，所述计算机硬件诸如像一个或多个处理器和系统存储器，如本文所论述。在本公开的范围内的实现方式还可包括用于携载或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理或其他计算机可读介质。此类计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机系统访问的任何可用介质。存储计算机可执行指令的计算机可读介质是计算机存储介质(装置)。承载计算机可执行指令的计算机可读介质是传输介质。因此，作为示例而非限制，本公开的实现方式可包括两种明显不同种类的计算机可读介质：计算机存储介质(装置)和传输介质。

计算机存储介质(装置)包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、固态驱动器(“solid statedrive，SSD”)(例如，基于RAM)、闪存器、相变存储器(“phase-change memory，PCM”)、其他类型的存储器、其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储装置、或者可用于以计算机可执行指令或数据结构的形式存储期望程序代码手段且可由通用或专用计算机访问的任何其他介质。

本文所公开的装置、系统和方法的实现方式可通过计算机网络进行通信。“网络”被定义为使得能够在计算机系统和/或模块和/或其他电子装置之间传送电子数据的一个或多个数据链路。当信息通过网络或另一通信连接(硬连线、无线、或者硬连线或无线的任何组合)而传输或提供给计算机时，计算机将连接适当地视为传输介质。传输介质可包括网络和/或数据链路，所述网络和/或数据链路可用于以计算机可执行指令或数据结构的形式携载期望程序代码手段且可由通用或专用计算机访问。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

计算机可执行指令包括例如指令和数据，当在处理器处被执行时，所述指令和数据致使通用计算机、专用计算机或专用处理装置执行特定功能或功能组。计算机可执行指令可以是例如二进制中间格式的指令，诸如汇编语言或甚至源代码。虽然已经以特定于结构特征和/或方法论动作的语言描述了主题，但应当理解，所附权利要求中所限定的主题不一定受限于所述的特征或上述的动作。相反，所述的特征和动作作为实现权利要求的示例性形式被公开。

本领域技术人员应当了解，本公开可在具有许多类型的计算机系统配置的网络计算环境中实践，所述计算机系统配置包括内置式车辆计算机、个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、消息处理器、手持式装置、多处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子器件、网络PC、小型计算机、大型计算机、移动电话、PDA、平板、寻呼机、路由器、交换机、各种存储装置等。本公开还可在分布式系统环境中实践，其中通过网络链接(通过硬连线数据链路、无线数据链路，或者通过硬连线数据链路和无线数据链路的任何组合)的本地计算机系统和远程计算机系统都执行任务。在分布式系统环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储装置两者中。

此外，在适当的情况下，本文所述的功能可在以下中的一者或多者中执行：硬件、软件、固件、数字部件或模拟部件。例如，一个或多个专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)可被编程为实施本文所述的系统和规程中的一者或多者。某些术语贯穿本说明书和权利要求使用来指代特定系统部件。如本领域技术人员应当了解，部件可用不同名称进行指代。本文档并不意图在名称上不同而非在功能上不同的部件之间进行区分。

应当指出，上文所论述的传感器示例可包括计算机硬件、软件、固件或者它们的组合以执行它们的功能中的至少一部分。例如，传感器可包括被配置为在一个或多个处理器中执行的计算机代码，并且可包括由计算机代码控制的硬件逻辑/电路。这些示例性装置在本文中出于说明的目的而提供，而不意图是限制性的。本公开的示例可在其他类型的装置中实现，如一个或多个相关领域的技术人员所知晓的。

本公开的至少一些示例已针对包括存储在任何计算机可用介质上的此类逻辑(例如，呈软件的形式)的计算机程序产品。当在一个或多个数据处理装置中被执行时，此类软件致使装置如本文所述地操作。

同样重要的是要指出，如示例性示例中所示出的本发明的元件的构造和布置仅仅是说明性的。虽然本公开仅详细描述了本发明创新的一些示例，但本领域中审查本公开内容的技术人员将容易了解，在本质上不脱离所述主题的新颖教义和优点的情况下，许多修改是可行的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料使用、颜色、取向等方面的变化)。例如，被示出为一体形成的元件可由多个零件构成，或者被示出为多个零件的元件可一体形成，接口的操作可反向或以其他方式改变，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，在元件之间提供的调整位置的本质或数目可改变。应当指出，系统的元件和/或组件可由广泛多种材料中的任一种构造而成，所述材料以广泛多种颜色、纹理和组合中的任一种来提供足够的强度或耐久性。因此，所有此类修改意图包括在本发明创新的范围内。在不脱离本发明创新的精神的情况下，可在期望和其他示例性示例的设计、工况和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。

应当理解，任何所述过程或所述过程内的步骤可与其他公开的过程或步骤组合以形成本发明范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程是出于说明目的的，而不应当解释为限制性的。

还应当理解，在不脱离本发明的概念的情况下，可对前述结构和方法进行改变和修改，并且还应当理解，除非以下权利要求以其语言以其他方式明确陈述，此类概念意图由这些权利要求覆盖。

根据实施例，所述覆盖图包括在显示器上投影到车辆后方的地面上的第二线。

根据本发明，提供一种挂接辅助系统，其具有感测系统，所述感测系统被配置为检测具有耦接器的挂车；用户输入装置，所述用户输入装置用于指定挂接球或耦接器的规格；以及控制器，所述控制器用于基于所述感测系统的投影几何来估算所述感测系统与所述挂接耦接器之间的高度差，并且在显示器上生成所述挂接球或所述耦接器的示意性图像。

根据实施例，所述感测系统包括成像器，所述成像器用于捕获所述耦接器或所述挂接球的一个或多个图像。

根据实施例，所述感测系统包括接近传感器，所述接近传感器用于检测所述耦接器或所述挂接球。

根据实施例，所述挂接球的所述规格包括球座长度和挂接球高度中的至少一者。