[发明专利]经由云点的针对自动拖车挂接的联接器和牵引杆检测

说明书

提供了一种用于检测和定位与位于牵引车辆（100）后面的拖车（200）相关联的拖车挂接件（210）的联接器（212）的方法。所述方法包括：确定来自后置相机（142）的图像（143）内的感兴趣区域（300）。所述感兴趣区域（300）包括拖车挂接件（210）的表示。所述方法包括：确定表示所述感兴趣区域内部的对象的三维（3D）点云（400）。所述方法包括：基于所述图像来确定相机平面（310）。所述方法包括：将云点（402）投影到相机平面（310）上；以及基于投影到相机平面（310）上的云点（402）来确定联接器位置。所述方法包括基于联接器位置来确定路径。当牵引车辆附接到拖车时，所述路径结束。所述方法还包括：向驾驶系统（110）发送指令，从而使牵引车辆沿着所述路径在后向方向上自主地驾驶。

技术领域

本公开涉及一种用于经由三维点云地图在自动拖车挂接（trailer hitching）期间检测拖车的联接器（coupler）和牵引杆（tow-bar）的方法和设备。

背景技术

拖车通常是无动力车辆，它们由动力牵引车辆来拉动。拖车可以是除了其他之外的公用事业拖车、弹出式露营车、旅行拖车、牲畜拖车、平板拖车、封闭式汽车搬运车和船用拖车。牵引车辆可以是汽车、跨界车、卡车、货车、运动型多用途车辆（SUV）、休闲车辆（RV）、或被配置成附接到拖车并且拉动拖车的任何其他车辆。可以使用拖车挂接件（hitch）来将拖车附接到动力车辆。接收方的挂接件安装在牵引车辆上，并且连接到拖车挂接件以形成连接。拖车挂接件可以是球窝关节（ball and socket）、第五轮（fifth wheel）和鹅颈管（gooseneck）或拖车千斤顶。还可以使用其他附接机构。除了在拖车与动力车辆之间的机械连接之外，在一些示例中，拖车还电连接到牵引车辆。由此，该电连接允许拖车从动力车辆的后灯电路获取馈送，从而允许拖车具有与该动力车辆的灯同步的尾灯、转向信号和制动灯。

传感器技术方面的最新进展已经导致了用于车辆的改进的安全性系统。由此，期望提供一种系统，该系统能够实时标识位于牵引车辆后面的拖车的联接器和牵引杆，并且能够进行实时联接器和牵引杆定位，从而允许牵引车辆自主地朝向拖车进行机动以用于自动挂接。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种用于检测和定位与位于牵引车辆后面的拖车相关联的拖车挂接件的联接器的方法。该方法包括：在数据处理硬件处、从位于车辆的后部部分上并且与数据处理硬件通信的后置相机接收图像。该方法还包括：由数据处理硬件来确定图像内的感兴趣区域。感兴趣区域包括拖车挂接件的表示。该方法还包括：由数据处理硬件来确定表示感兴趣区域内部的对象的三维（3D）点云。该方法还包括：由数据处理硬件基于接收到的图像来确定后置相机在其中移动的相机平面。该方法还包括：由数据处理硬件将云点投影到相机平面上。该方法包括：由数据处理硬件基于投影到相机平面上的云点来确定联接器位置。该方法还包括：由数据处理硬件基于联接器位置来确定路径。当牵引车辆附接到拖车时，该路径结束。该方法还包括：从数据处理硬件向驾驶系统发送指令，从而使牵引车辆沿着该路径在后向方向（rearward direction）上自主地驾驶。

本公开的实现方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实现方式中，该方法进一步包括：由数据处理硬件基于投影到相机平面上的云点来确定拖车相对于车辆的对准方向。该路径还可以基于该对准方向。

在一些示例中，该方法包括：由数据处理硬件来确定后置相机与联接器之间的纵向距离。该方法可以包括：确定垂直于该对准方向的平面；以及确定后置相机与该平面之间的第一距离。该第一距离指示纵向距离。该方法还可以包括：将后置相机的位置投影在该平面上；以及确定后置相机的位置在该平面上的投影与联接器在相机平面中的投影之间的第二距离。该第二距离指示纵向距离。该路径还可以基于纵向距离和/或横向距离。

在一些实现方式中，确定图像内的感兴趣区域包括：从数据处理硬件向显示器发送指令以显示接收到的图像；以及在数据处理硬件处接收对感兴趣区域的用户选择。