[發明專利]具有對象回避的拖車主動倒車輔助裝置

有效

• 申請號: 201410044781.4
• 申請日: 2014-02-07
• 公開（公告）號: CN103963781B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 艾瑞克·邁克爾·拉沃伊;道格拉斯·斯科特·羅德;達雷爾·艾倫·雷克
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60W30/00
• 分類號: B60W30/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

一種拖車倒車輔助裝置，包含障礙物感測系統和與障礙物感測系統耦接的拖車倒車輔助系統校正裝置，當車輛?拖車組合體正向目標位置倒車時，該障礙物感測系統可操作為輸出表征靠近車輛?拖車組合體的對象的接近度的信息。拖車倒車輔助系統利用表征對象的接近度的信息確定是否需要修改車輛?拖車組合體的路徑，以限制車輛?拖車組合體與對象發生碰撞的可能性，以及實施路徑校正動作以修改車輛?拖車組合體的行車路徑，從而減少車輛?拖車組合體與對象發生碰撞的可能性。

技術領域

本發明總體上涉及車輛中的駕駛員輔助和主動安全技術，尤其涉及通過拖車倒車輔助整體地實施對象回避。

背景技術

公知地，操作附接有拖車的車輛倒車對于許多駕駛員來說是一項艱巨的任務。這對于未經訓練過具有拖車的車輛的倒車的駕駛員來說尤其如此，例如，那些不經常駕駛帶有附接拖車的車輛的駕駛員(例如，已經租下一輛拖車，偶爾使用個人的拖車等)。如此困難的原因之一是，操作具有附接拖車的車輛的倒車需要反向轉向(counter-steering)，其與當操作沒有附接拖車的車輛倒車時的正常轉向相反，和/或需要在折頭條件(jack-knifecondition)發生前制動以使車輛-拖車組合體保持穩定。如此困難的另一個原因是，轉向中的小失誤將在操作具有附接拖車的車輛的倒車時被放大，從而導致拖車背離期望的路徑。再一個原因是經常有對象和/或建筑物存在，這限制拖車倒車所要通過的可用空間。

為了輔助操作具有附接拖車的車輛轉向的駕駛員，拖車倒車輔助系統需要知道駕駛員的意圖。對于已知的拖車倒車輔助系統的一個通常的假設是，具有附接拖車的車輛的駕駛員想要直線倒車，并且該系統暗示或明確為車輛-拖車組合體假定零曲率路徑。可惜，現實世界中的大多數用于拖車倒車的情況都包含曲線路徑，并且，因此，假設的零曲率路徑將明顯地限制系統的有效性。一些已知的系統假設路徑是地圖或路徑規劃中已知的。為此，一些已知的拖車倒車輔助系統在這樣一個要求下運行，即，拖車倒車路徑在拖車開始倒車之前是已知的，例如，來自于地圖或路徑規劃算法。令人不快地是，已知拖車倒車輔助系統這樣的實施例具有相對復雜的人機界面(HMI)來規定路徑、障礙物和/或倒車操作的目標。而且，這樣的系統也需要某些方式來確定對期望的路徑遵循得怎么樣，并且需要知道何時滿足期望的目標、或停止點和方向，這要利用一些手段，例如攝像機、慣性導航、或高精度GPS。這些要求將導致一個相對復雜和昂貴的系統。

如上所述，能夠證明拖車倒車困難的一個理由是，需要以某種方式控制車輛，即限制潛在的折頭條件發生。當牽引角(hitch angle)不能通過施加給車輛最大的轉向輸入減少(即，使其較不尖銳)時，例如，通過使車輛的轉向前輪在轉向角變化的最大速率下移動至最大轉向角，說明拖車已經達到折頭條件。在已經達到折頭角的情況下，車輛必須向前拉以減少牽引角，以便排除折頭條件，并且，因此，允許通過操控車輛的轉向輪來控制牽引角。然而，除了造成不方便的情況的折頭條件——其中車輛必須向前拉——以外，如果車輛的某些運行條件沒有檢測到或被抵消，其也可導致損壞車輛和/或拖車，這些運行條件涉及車輛的速度、發動機扭矩、加速度、和類似的因素。例如，當達到折頭條件時，如果車輛正在適當的高速下行駛和/或經受適當的高縱向加速度，車輛關于拖車的相對運動可導致車輛和拖車之間的接觸，由此將損壞拖車和/或車輛。

同樣如上所述，能夠證明拖車倒車困難的另一個理由是，經常有對象和/或建筑物存在，這限制拖車倒車所要通過的可用空間。駕駛員必須因此不僅要關注將拖車倒入預定位置，還要關注以這樣的方式進行操作，即無論是車輛還是拖車都不能與對象和/或建筑物發生碰撞。造成這種挑戰的原因是，車輛和拖車達到折頭條件的可能性限制了在不碰撞他們的情況下行駛穿過這樣的對象的可操作性。

因此，一種提供具有對象回避的拖車倒車輔助裝置的解決方案將是有益的、合適的和有用的。

發明內容