阅读说明：本技术 用于拖车高度调整的系统及方法 (System and method for trailer height adjustment ) 是由 张臣 马克·戴维森 凌屿 于 2019-06-25 设计创作，主要内容包括：本公开提供了“用于拖车高度调整的系统及方法”。一种系统,包括安装在车辆上的挂接球和被配置为识别拖车的联接器位置的控制器。所述控制器还被配置为控制所述车辆的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准并监控所述联接器相对于所述挂接球的高度。响应于所述联接器高度小于所述挂接球的高度,所述控制器被配置为停止所述车辆的所述运动。(The present disclosure provides "systems and methods for trailer height adjustment. A system includes a hitch ball mounted on a vehicle and a controller configured to identify a coupler position of a trailer. The controller is further configured to control movement of the vehicle to align the hitch ball with the coupler position and monitor a height of the coupler relative to the hitch ball. In response to the coupler height being less than a height of the hitch ball, the controller is configured to stop the movement of the vehicle.)

用于拖车高度调整的系统及方法

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，本系统涉及一种被配置为辅助拖车的高度调整的系统及方法。

背景技术

将拖车挂接到车辆可能是又困难又耗时的体验。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，可能需要进一步推进。

发明内容

根据本公开的一方面，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和被配置为识别拖车的联接器位置的控制器。所述控制器还被配置为控制所述车辆的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准并监控所述联接器相对于所述挂接球的高度。响应于所述联接器高度小于所述挂接球的高度，所述控制器被配置为停止所述车辆的所述运动。

本发明的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将所述车辆停止在距所述拖车的预定距离处；

·指示装置，其中控制器被配置为控制所述指示装置输出通知，所述通知被配置为指示所述联接器的所述高度；

·所述控制器与便携式装置通信，并且被配置为无线地传送所述通知以便显示在所述便携式装置的屏幕上；

·所述控制器还被配置为在手动调整所述联接器的所述高度期间监控所述高度；

·所述控制器被配置为响应于所述手动调整而输出所述联接器的所述高度与所述挂接球相配以便连接的指示；

·所述控制器被配置为响应于接收到指示所述手动调整完成的输入而控制所述车辆的运动以完成所述对准；

·所述控制器被配置为响应于识别出所述联接器的所述高度与所述挂接球相配以便连接而控制所述车辆的运动以完成所述挂接球与所述联接器位置的所述对准；

·所述指示装置包括与所述控制器通信的显示屏，其中所述控制器被配置为在所述显示屏上显示指示所述联接器相对于所述挂接球的所述高度的指令；

·所述指示装置包括光源、音响设备和显示屏中的至少一者；

·与所述控制器通信的传感器设备，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；以及

·所述传感器设备包括成像系统，所述成像系统包括安装在所述车辆上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，所述图像数据包括所述联接器的位置数据。

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位置，所述联接器位置包括拖车的联接器高度；并控制所述车辆的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准。所述方法还包括在距所述联接器位置的预定距离处使所述车辆的所述运动停止，并输出用于调整所述联接器高度的指令。所述方法还包括监控所述联接器高度并识别车辆挂接件与所述联接器之间的高度相配性。

根据本公开的另一方面，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、被配置为捕获包括拖车的联接器位置的传感器数据的传感器系统以及指示装置。所述控制器被配置为从所述传感器系统识别所述联接器位置并控制所述车辆的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准。所述控制器还被配置为监控所述联接器相对于所述挂接球的高度，并响应于所述联接器高度小于所述挂接球的高度而停止所述车辆的所述运动。所述控制器还被配置为控制所述指示装置输出通知，所述通知被配置为识别所述联接器的高度相配以将所述联接器连接到所述挂接球。

在研究以下说明书、权利要求和附图之后，所属领域技术人员将理解和明白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是表明与拖车的对准序列的图像数据的投影图；

图6是表明联接器的高度相对于车辆的挂接球的高度的侧视图；并且

图7是表明根据本公开的用于检测联接器的高度并调整高度以便附接到挂接球的方法的流程图。

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。还应当理解，附图中所示的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具体尺寸和其他物理特性不应被视为限制。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)。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，挂接辅助系统10可以被配置为针对车辆12的操作的各个方面以及联接器16到挂接球22的附接而向用户U传送指令和/或提供反馈。在示例性实施例中，系统的控制器14可以向用户U传送消息、警报或各种形式的反馈以提供指令来调整联接器16的高度H_c以便相配附接到挂接球22。图6示出了联接器16的高度H_c和挂接球22的高度H_b。因此，控制器14可以被配置为输出指令、指示、警报和/或命令，它们被配置为指示或控制对联接器16的高度H_c的调整以清空(clear)挂接球22的高度H_b。通过这种方式，系统10可以被配置为识别联接器16的高度H_c并监控高度H_c的变化。如本文所讨论的，联接器16的高度变化ΔH_c可能起因于对拖车千斤顶30的手动或自动(例如，动力、电子等)调整。

在高度调整程序期间，控制器可以被配置为控制或指示用户U定位拖车千斤顶30，使得联接器16可以接合挂接球22。响应于联接器16的高度H_c大于挂接球22的高度H_b，控制器14可以被配置为控制或输出停止调整拖车千斤顶30的指令。例如，响应于识别出联接器16的高度H_c足以接合挂接球22，控制器14可以控制一个或多个装置以提供关于联接器16的高度H_c以及挂接球22的高度H_b的相关清空的指示或反馈。参考图5至图7进一步讨论对拖车千斤顶30的高度调整以及控制器14可以凭借其控制或输出联接器16的高度H_c的指示的装置的进一步详细讨论。

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。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。

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，所述成像系统包括一个或多个外部摄像头60a至60d。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大致重叠，在所描绘的布置中，所述视野包括视野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。通过这种方式，来自摄像头60a至60d中的两者或更多者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***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确定的联接器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。然后可以根据联接器16在图像数据的视野92c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。

如上面所讨论的，挂接辅助系统10可以向图像处理程序86提供图像数据，所述图像数据可以由图像处理程序86(通过上述过程或通过其他可用过程)使用以确定挂接球22的高度H_b(即，包括联接器16的位置24的数据的垂直分量)。图像数据可以由成像系统60的摄像头60a至60d中的一者或多者捕获。此外，挂接辅助系统10可以在存储器84中存储或者可以另外确定挂接球22的高度H_b。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，可以用位于车辆12后部的接收器提示用户U通过组装包括挂接球22的球支架来安装挂接球22。然后可以要求用户U测量挂接球22的高度H_b(诸如到挂接球的顶部或中心的高度)并且例如通过HMI 66将该测量值输入存储器84中。通过这种方式，与特定车辆12结合使用的多个挂接球的多个不同高度测量值可以存储在存储器84中并且可以由用户U选择。在一些实施例中，挂接球22可以在后视摄像头60a的视野92a内，使得可以处理图像数据以实时或按需地确定挂接球22的高度H_b。

参考图5和图6，如先前所讨论的，挂接系统10可以被配置为通过挂接调整程序进行控制或引导用户U。例如，当控制器14沿着车辆路径20导航车辆12时，控制器14可以识别联接器16的高度H_c以识别联接器16是否相配或者高度H_c是否足以清空挂接球22的高度H_b。因此，挂接辅助系统10可以被配置为使车辆在预定调整距离D_a处停止并向用户U提供指令以调整联接器16的高度H_c。

参考图5，控制器14可以处理我们从成像系统60接收的图像数据，并在车辆12的显示器72上显示视野92中的一者或多者。响应于联接器16与挂接球22的接近度在调整距离D_a内，控制器14可以使车辆12停止并在显示器72上显示指令102。指令102可以提示用户U调整联接器16的高度H_c。指令102还可以或类似地经由车辆12的用于各种信号或指示的音频系统作为可听指令传送给用户U，所述信号或指示可以经由指示器装置78传送给用户U。通过这种方式，控制器14可以被配置为指示用户U调整联接器16的高度H_c。

再次参考图5和图6，调整距离D_a可以对应于预定联接器距离D_c。因此，在操作中，用户U可以离开车辆12并接近拖车千斤顶30以调整联接器16的高度H_c。在一些实施例中，控制器14可以监控对联接器16的高度H_c的调整，并且被配置为识别联接器高度变化ΔH_c，在所述联接器高度变化期间必须调整联接器16的高度H_c。响应于识别联接器16的高度H_c的变化，控制器14可以进一步向用户U输出识别联接器16的高度H_c是否沿正确方向改变或者是否已经充分改变使得高度H_c大于高度H_b的指示或反馈。所述反馈或指示可以由控制器14经由指示器装置78传送给用户U。通过这种方式，控制器14可以向用户U提供有用的反馈，所述反馈识别联接器16的高度H_c是否正在被正确调整和/或对高度H_c的调整是否完成。

如先前所讨论的，指示器装置78可以包括车辆喇叭78a、灯78b、扬声器系统78c(例如，立体声系统)和各种车辆附件78d。因此，反馈可以由控制器14以各种方式提供给用户U。例如，控制器14可以激活车辆喇叭78a以输出音调或预定义声音模式(例如，一声嘟嘟声或两声嘟嘟声)以指示对高度H_c的调整是在正确方向上和/或完成。类似地，控制器14可以控制灯78b点亮以识别对高度H_c的调整的进度或完成和/或以一个或多个预定义模式激活。所述指示中的每一者可以被编程为指示或校正调整方向和/或对联接器16的高度H_c的调整的完成。在一些实施例中，控制器14还可以经由扬声器系统78c提供可听指令。例如，控制器14可以控制扬声器系统78c以输出一个或多个预录消息(例如，“错误方向”、“正确方向”、“高度调整完成”)以在对联接器16的高度H_c的调整期间向用户U提供反馈。

在一些实施例中，控制器14可以经由HMI 66、显示器72和/或便携式装置80向用户传送反馈。例如，当用户U已离开车辆12时，用户U可以携带便携式装置80并从控制器14接收识别对联接器16的高度调整进度的通信。此类更新也可以由控制器14提供给显示器72。因此，控制器14可以经由各种装置和方法在整个高度调整程序期间向用户U提供反馈以促进对联接器16的高度H_c的又容易又有效的调整。

现在参考图7，更详细地讨论用于应用挂接调整程序的方法110的流程图。方法110可以开始于启动挂接件连接程序(112)。如先前所讨论的，挂接件连接程序(112)可以包括控制成像系统60以捕获图像数据。控制器14可以接收图像数据并扫描来自传感器(例如，摄像头系统60)的数据(114)。在接收到扫描数据或图像数据时，控制器14可以识别联接器位置24(116)。在步骤118中，如果识别出联接器位置24，则方法110可以基于联接器位置24和车辆12的动力学继续估计车辆路径20(120)。如果在步骤118中未识别出联接器位置24，则方法110可以返回到步骤116以尝试识别联接器位置24。

在针对挂接件连接程序识别了车辆路径20的情况下，控制器14可以通过将车辆12(例如，挂接球22)朝向联接器位置24导航(122)来继续。在将车辆12朝向联接器16导航的同时，控制器14可以通过确定联接器16的高度H_c来继续(124)。当在步骤116中识别出联接器位置24时，也可以确定联接器16的高度H_c。在步骤126中，控制器14可以将联接器16的高度H_c与挂接球22的高度H_b进行比较。如果联接器16的高度H_c大于挂接球22的高度H_b，则控制器14可以继续导航车辆12并通过将挂接位置26与联接器位置24对准来完成挂接件连接程序(128)。如果在步骤126中高度H_c不大于高度H_b，则控制器14可以继续启动联接器高度调整程序(130)。

联接器高度调整程序130可以开始于监控联接器距离D_c并当联接器距离D_c近似等于调整距离D_a时使车辆12停止(132)。一旦车辆12停止在近似调整距离D_a处，控制器14就可以控制制动控制系统62以施加行车制动器62a和/或驻车制动器62b以将车辆12的位置保持在调整距离D_a处。在整个高度调整程序130中，控制器14可以继续将联接器16的高度H_c与挂接球22的高度H_b进行比较(134)。另外，在步骤136中，控制器14可以比较联接器16的高度H_c以确定所述高度是否相配以清空挂接球22的高度H_b。响应于联接器16的高度H_c小于挂接球22的高度H_b，控制器14可以通过在显示器72上显示指示用户U完成高度调整的消息来继续(138)。在显示器72上出现提示之后，高度调整程序130可以通过监控高度相配性并经由显示器72、指示器装置78和/或便携式装置80向用户U传送反馈来继续(140)。如先前所讨论的，反馈可以作为各种指示和/或消息传送给用户U，所述指示和/或消息可以经由与挂接辅助系统10通信的各种系统作为视觉或听觉通信来显示或传送。

在步骤140中，控制器14可以连续地比较联接器16的高度H_c以在步骤136中确定高度相配性。如果在步骤136中联接器16的高度H_c是相配的，则控制器14可以通过输出识别高度调整程序130完成的指示或消息来继续(142)。在完成高度调整程序130后，控制器14可以经由HMI 66和/或便携式装置80进一步提示用户U验证高度调整程序130的完成(144)。一旦在步骤144中验证了高度调整程序130的完成，方法110就可以继续到步骤128以完成挂接件连接程序。因此，如本文所述的挂接辅助系统10可以提供又简单又直观的程序来调整联接器16的高度H_c并确保高度H_c是相配的以将拖车18的联接器16连接到车辆12的挂接球22。

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。此类连接本质上可以是固定的或者本质上是可移动的。此类连接可以通过两个部件(电气或机械)实现，并且任何附加的中间构件可以彼此一体地形成为单个整体，或者与两个部件一体地形成。除非另有说明，否则此类连接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。尽管仅本创新的几个实施例在本公开中进行了详细描述，但是所属领域技术人员在审查本公开后将易于明白，在实质上不脱离所述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、参数值、安装布置、材料使用、颜色、定向等的变动)。例如，示为一体形成的元件可以由多个部分构造，或者示为多个部分的元件可以一体形成，接口的操作可以颠倒或以其他方式变化，结构和/或构件或连接器或系统的其他元件的长度或宽度可以变化，可以改变设置在元件之间的调整位置的本质或数量。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，所述车辆系统具有：挂接球，其安装在车辆上；控制器，其被配置为：识别拖车的联接器位置；控制所述车辆的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准；监控所述联接器相对于所述挂接球的高度；以及响应于所述联接器高度小于所述挂接球的高度而停止所述车辆的所述运动。

根据实施例，所述控制器还被配置为将所述车辆停止在距所述拖车的预定距离处。

根据实施例，上述发明的特征还在于指示装置，其中控制器还被配置为控制所述指示装置输出通知，所述通知被配置为指示所述联接器的所述高度。

根据实施例，所述控制器与便携式装置通信，并且被配置为无线地传送所述通知以便显示在所述便携式装置的屏幕上。

根据实施例，所述控制器还被配置为在手动调整所述联接器的所述高度期间监控所述高度。

根据实施例，所述控制器被配置为响应于所述手动调整而输出所述联接器的所述高度与所述挂接球相配以便连接的指示。

根据实施例，所述控制器还被配置为响应于接收到指示所述手动调整完成的输入而控制所述车辆的运动以完成所述对准。

根据实施例，所述控制器还被配置为响应于识别出所述联接器的所述高度与所述挂接球相配以便连接而控制所述车辆的运动以完成所述挂接球与所述联接器位置的所述对准。

根据实施例，所述指示装置包括与所述控制器通信的显示屏，其中所述控制器被配置为在所述显示屏上显示指示所述联接器相对于所述挂接球的所述高度的指令。

根据实施例，所述指示装置包括光源、音响设备和显示屏中的至少一者。

根据实施例，上述发明的特征还在于与所述控制器通信的传感器设备，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在所述车辆上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，所述图像数据包括所述联接器的位置数据。

根据本发明，一种用于控制车辆的方法包括：识别传感器数据中的联接器位置，所述联接器位置包括拖车的联接器高度；控制所述车辆的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准；在距所述联接器位置的预定距离处使所述车辆的所述运动停止；输出用于调整所述联接器高度的指令；以及监控所述联接器高度以识别车辆挂接件与所述联接器之间的高度相配性。

根据实施例，上述发明的特征还在于响应于所述识别而输出指示所述高度相配性的指示。

根据实施例，将指示无线地传送到所述车辆外部输出所述指示的便携式装置。

根据实施例，所述监控包括在手动调整所述联接器的所述高度期间监控所述高度。

根据实施例，所述控制器被配置为响应于所述手动调整而输出所述联接器的所述高度与所述挂接球相配以便连接的指示。

根据实施例，上述发明的特征还在于捕获扫描靠近车辆的区域的图像数据，其中所述联接器高度是基于所述图像数据来识别的。

根据本发明，提供了一种车辆系统，所述车辆系统具有：挂接球，其安装在车辆上；传感器系统，其被配置为捕获包括拖车的联接器位置的传感器数据；指示装置；以及控制器，其配置为：从所述传感器系统识别所述联接器位置；控制所述车辆的运动以使所述挂接球与所述联接器位置对准；监控所述联接器相对于所述挂接球的高度；响应于所述联接器高度小于所述挂接球的高度而停止所述车辆的所述运动；以及控制所述指示装置输出通知，所述通知被配置为识别所述联接器的所述高度相配以将所述联接器连接到所述挂接球。

根据实施例，所述控制器还被配置为在手动调整所述联接器的所述高度期间监控所述高度。