輔助將運(yùn)載工具聯(lián)接至拖車的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】輔助將運(yùn)載工具聯(lián)接至拖車的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年5月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/989，966的權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)通過(guò)引用結(jié)合在此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域總體上涉及一種用以輔助將運(yùn)載工具聯(lián)接至拖車的系統(tǒng)和方法，并且更具體來(lái)說(shuō)涉及一種用于將牽引拖車球與拖車榫舌對(duì)準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]一些運(yùn)載工具配備有牽引裝置(tow hitch)，允許拖車或其他被牽引運(yùn)載工具聯(lián)接至所述運(yùn)載工具，以便使得牽引運(yùn)載工具能夠牽引拖車?？傮w上，牽引裝置安裝至牽引運(yùn)載工具在運(yùn)載工具后保險(xiǎn)桿近側(cè)的后支撐結(jié)構(gòu)，并且包含具有某一直徑的拖車球(hitchball)。被牽引運(yùn)載工具通常包含拖車榫舌(trailer tongue)，該拖車榫舌從被牽引運(yùn)載工具的前端延伸出來(lái)。拖車榫舌通常包含座杯(cup)，拖車球定位在該座杯中，以將牽引裝置聯(lián)接至拖車榫舌。當(dāng)球插入在座杯中時(shí)，座杯內(nèi)的諸如金屬鎖扣之類的固定機(jī)構(gòu)選擇性地位于球的周圍，以將榫舌牢固地固持至牽引裝置。
[0005]當(dāng)被牽引運(yùn)載工具從牽引運(yùn)載工具上分離時(shí)，拖車榫舌總體上支撐在可調(diào)支座上，使得座杯離地面的位置高于拖車球。當(dāng)牽引運(yùn)載工具的操作人員將榫舌附接至牽引裝置時(shí)，他將使?fàn)恳\(yùn)載工具后退，以將拖車球定位于座杯正下方。一旦位于這個(gè)位置，就通過(guò)放低支座而將榫舌放低到球上。
[0006]總體上，運(yùn)載工具操作人員要在使?fàn)恳\(yùn)載工具后退以將被牽引運(yùn)載工具連接至牽引運(yùn)載工具時(shí)將拖車球精確地定位到榫舌座杯下方，需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和技巧。操作人員再有技巧和經(jīng)驗(yàn)，也幾乎不可能將拖車球恰好定位在正確的位置。因此，操作人員通常必須使用拖車榫舌在右側(cè)或左側(cè)或者前側(cè)或后側(cè)方向上手動(dòng)地移動(dòng)被牽引運(yùn)載工具，以提供準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)。因?yàn)楸粻恳\(yùn)載工具可能又大又重且不便移動(dòng)，所以這項(xiàng)任務(wù)有時(shí)候頗為困難。
[0007]因此，期望提供一種用以輔助聯(lián)接運(yùn)載工具與拖車的系統(tǒng)和方法。此外，通過(guò)配合附圖以及前面的技術(shù)領(lǐng)域和【背景技術(shù)】來(lái)理解下面的詳細(xì)說(shuō)明和隨附權(quán)利要求書，將容易明白本發(fā)明的其他期望特征和特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]提供輔助聯(lián)接運(yùn)載工具與拖車的方法。第一聯(lián)接件操作性地連接至所述運(yùn)載工具，并且第二聯(lián)接件操作性地連接至所述拖車，所述第二聯(lián)接件可以連接至所述第一聯(lián)接件。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述方法包含在第一預(yù)定位置處設(shè)置第一收發(fā)器，以及在第二預(yù)定位置處設(shè)置第二收發(fā)器。所述方法還包含識(shí)別所述第一聯(lián)接件的空間位置。所述方法還包含在所述第二聯(lián)接件附近安置第三收發(fā)器，并在所述收發(fā)器中的每一個(gè)之間發(fā)送無(wú)線信號(hào)。所述方法還包含基于所述無(wú)線信號(hào)的時(shí)序(timing)使用三角定位(triangulat1n)來(lái)確定所述第二聯(lián)接件的空間位置。所述方法還可以包含計(jì)算所述第一聯(lián)接件的空間位置與所述第二聯(lián)接件的空間位置之間的路徑。所述方法還可以包含傳達(dá)所述路徑，以便于使所述第一聯(lián)接件朝所述第二聯(lián)接件移動(dòng)。
[0009]在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述方法包含提供相機(jī)，所述相機(jī)定位成使得由相機(jī)產(chǎn)生的圖像包含所述運(yùn)載工具后方的區(qū)域。所述方法還包含識(shí)別所述第一聯(lián)接件的空間位置。所述方法還包含在所述圖像中確定第二聯(lián)接件的位置，并由在圖像中所確定的第二聯(lián)接件的位置來(lái)計(jì)算第二聯(lián)接件的空間位置。所述方法還可以包含計(jì)算所述第一聯(lián)接件的空間位置與所述第二聯(lián)接件的空間位置之間的路徑。所述方法還可以包含傳達(dá)所述路徑，以便于使所述第一聯(lián)接件朝所述第二聯(lián)接件移動(dòng)。
[0010]還提供一種根據(jù)實(shí)施例的用于輔助聯(lián)接運(yùn)載工具與拖車的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含第一聯(lián)接件和第二聯(lián)接件，所述第一聯(lián)接件操作性地連接至所述運(yùn)載工具，所述第二聯(lián)接件操作性地連接至所述拖車并且可以連接至所述第一聯(lián)接件。所述系統(tǒng)還包含安置在運(yùn)載工具上的至少一個(gè)感測(cè)設(shè)備。控制器與所述至少一個(gè)感測(cè)設(shè)備通信。所述控制器配置成:識(shí)別所述第一聯(lián)接件的空間位置；使用來(lái)自所述至少一個(gè)感測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)確定所述第二聯(lián)接件的空間位置；計(jì)算所述第一聯(lián)接件的空間位置與所述第二聯(lián)接件的空間位置之間的路徑；以及傳達(dá)所述路徑以便于使所述第一聯(lián)接件朝所述第二聯(lián)接件移動(dòng)。
[0011]本發(fā)明還公開(kāi)了如下技術(shù)方案。
[0012]1、一種輔助聯(lián)接運(yùn)載工具與拖車的方法，所述方法包括:
[0013]在第一預(yù)定位置處設(shè)置第一收發(fā)器；
[0014]在第二預(yù)定位置處設(shè)置第二收發(fā)器；
[0015]用控制器識(shí)別第一聯(lián)接件的空間位置，所述第一聯(lián)接件操作性地連接至所述運(yùn)載工具；
[0016]在第二聯(lián)接件附近安置第三收發(fā)器，所述第二聯(lián)接件操作性地連接至所述拖車；
[0017]在所述收發(fā)器中的每一個(gè)之間發(fā)送無(wú)線信號(hào)；
[0018]用所述控制器基于所述無(wú)線信號(hào)的時(shí)序使用三角定位來(lái)確定所述第二聯(lián)接件的空間位置；
[0019]用所述控制器計(jì)算所述第一聯(lián)接件的所述空間位置與所述第二聯(lián)接件的所述空間位置之間的路徑；以及
[0020]傳達(dá)所述路徑以便于使所述第一聯(lián)接件朝所述第二聯(lián)接件移動(dòng)。
[0021]2、根據(jù)方案所述I的方法，其中，識(shí)別所述第一聯(lián)接件的所述空間位置包括:
[0022]在所述第一聯(lián)接件附近安置所述第三收發(fā)器；以及
[0023]在所述收發(fā)器中的每一個(gè)之間發(fā)送無(wú)線信號(hào)。
[0024]3、根據(jù)方案I所述的方法，其中，識(shí)別所述第一聯(lián)接件的所述空間位置包含:基于所述無(wú)線信號(hào)的所述時(shí)序使用三角定位來(lái)確定所述第一聯(lián)接件的所述空間位置。
[0025]4、根據(jù)方案I所述的方法，還包括:響應(yīng)于正在被確定的所述第一聯(lián)接件的所述空間位置，移動(dòng)所述第二聯(lián)接件附近的所述第三收發(fā)器。
[0026]5、根據(jù)方案I所述的方法，其中，傳達(dá)所述路徑包括:向使用者顯示所述路徑。
[0027]6、根據(jù)方案I所述的方法，其中，傳達(dá)所述路徑包括:向轉(zhuǎn)向控制單元傳輸所述路徑。
[0028]7、一種輔助聯(lián)接運(yùn)載工具與拖車的方法，所述方法包括:
[0029]提供相機(jī)，所述相機(jī)定位成使得由所述相機(jī)產(chǎn)生的圖像包含所述運(yùn)載工具后方的區(qū)域；
[0030]識(shí)別第一聯(lián)接件的空間位置，所述第一聯(lián)接件操作性地連接至所述運(yùn)載工具；
[0031]在所述圖像中確定第二聯(lián)接件的位置，所述第二聯(lián)接件操作性地連接至所述拖車；
[0032]由在所述圖像中所確定的所述第二聯(lián)接件的位置來(lái)計(jì)算所述第二聯(lián)接件的空間位置；
[0033]計(jì)算所述第一聯(lián)接件的所述空間位置與所述第二聯(lián)接件的所述空間位置之間的路徑；以及
[0034]傳達(dá)所述路徑以便于使所述第一聯(lián)接件朝所述第二聯(lián)接件移動(dòng)。
[0035]8、根據(jù)方案7所述的方法，其中，識(shí)別所述第一聯(lián)接件的所述空間位置包含:
[0036]在所述圖像中確定所述第一聯(lián)接件的位置；以及
[0037]由在所述圖像中所確定的所述第一聯(lián)接件的位置來(lái)計(jì)算所述第一聯(lián)接件的所述空間位置。
[0038]9、根據(jù)方案8所述的方法，其中，確定所述第一聯(lián)接件的所述位置包含:在所述第一聯(lián)接件附近安置光源。
[0039]10、根據(jù)方案8所述的方法，其中，所述第一聯(lián)接件包含拖車球，并且計(jì)算所述第一聯(lián)接件的所述空間位置包含:向所述圖像應(yīng)用霍夫變換。
[0040]11、根據(jù)方案8所述的方法，其中，所述第一聯(lián)接件包含拖車球，并且計(jì)算所述第一聯(lián)接件的所述空間位置還包括:接收所述拖車球的尺寸。
[0041]12、根據(jù)方案11所述的方法，其中，接收所述拖車球的所述尺寸包含:向所述圖像應(yīng)用霍夫變換以計(jì)算所述拖車球的所述尺寸。
[0042]13、根據(jù)方案11所述的方法，其中，接收所述拖車球的所述尺寸包含:經(jīng)由人機(jī)界面(從使用者接收所述拖車球的所述尺寸。
[0043]14、根據(jù)方案8所述的方法，其中，傳達(dá)所述路徑包括:在HMI上顯示所述路徑。
[0044]15、根據(jù)方案8所述的方法，其中，傳達(dá)所述路徑包括:向轉(zhuǎn)向控制單元傳輸所述路徑。
[0045]16、一種用于輔助聯(lián)接運(yùn)載工具與拖車的系統(tǒng)，包括:
[0046]第一聯(lián)接件，其操作性地連接至所述運(yùn)載工具；
[0047]第二聯(lián)接件，其操作性地連接至所述拖車，并且能連接至所述第一聯(lián)接件；
[0048]至少一個(gè)感測(cè)設(shè)備，其安置在所述運(yùn)載工具上；
[0049]控制器，其與所述至少一個(gè)感測(cè)設(shè)備通信，并且配置成
[0050]識(shí)別所述第一聯(lián)接件的空間位置；
[0051]使用來(lái)自所述至少一個(gè)感測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)確定所述第二聯(lián)接件的空間位置；
[0052]計(jì)算所述第一聯(lián)接件的所述空間位置與所述第二聯(lián)接件的所述空間位置之間的路徑；以及
[0053]傳達(dá)所述路徑以便于使所述第一聯(lián)接件朝所述第二聯(lián)接件移動(dòng)。
[0054]17、根據(jù)方案16所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)感測(cè)設(shè)備包括:
[0055]第一收發(fā)器，其安置在所述運(yùn)載工具的第一預(yù)定位置處；
[0056]第二收發(fā)器，其安置在所述運(yùn)載工具的第二預(yù)定位置處；以及
[0057]第三收發(fā)器，其安置在所述第二聯(lián)接件附近；
[0058]所述第一收發(fā)器、所述第二收發(fā)器和所述第三收發(fā)器中的每一個(gè)配置成將無(wú)線信號(hào)發(fā)送至所述其他收發(fā)器