Development of an Advisory System for Parking of a Car and Trailer

要約

トレーラーの駐車は、後進時の車両とトレーラーのシステムの不安定な性質と、駐車操作を実行するために車両で必要とされる直感的ではないステアリング操作により、困難な作業です。
この文書では、人間のドライバーが車両トレーラー システムを手動でバックアップする作業を支援するための、アドバイス用のグラフィック支援を使用して、この種の操縦に取り組む戦略を紹介します。
車両-トレーラー運動学モデルは、車両-トレーラーシステムの低速運動を記述するために導出され、その逆運動学は、等価な仮想トレーラー車軸ステアリングコマンドを生成することによって確立されます。
アドバイザリー システム グラフィックスは、逆運動学に基づいて生成され、現在の車両のステアリング角度と構成 (ヒッチ角度) を考慮して予想されるトレーラーの向きを表示します。
このアプローチの有効性をテストするためにシミュレーション スタディとアニメーションが設定されており、ユーザーは車両速度と車両ステアリング角度の両方を自由に選択できます。これにより、ユーザーは車両トレーラー システムを停止し、さまざまなステアリング入力を試してその効果を確認できます。
アドバイスグラフィックスに従って最適な動きに進む前に、予測されたトレーラーの動きに基づいて、手動トレーラーの後退駐車が通常どのように実行されるかに似た一連の区分的連続制御アクションを作成します。
アドバイザリーグラフィックは、ドライバーが任意の構成 (ヒッチ角度) でのトレーラーの動きを直感的に理解できるようにすることを証明しています。

要約(オリジナル)

Trailer parking is a challenging task due to the unstable nature of the vehicle-trailer system in reverse motion and the unintuitive steering actions required at the vehicle to accomplish the parking maneuver. This paper presents a strategy to tackle this kind of maneuver with an advisory graphic aid to help the human driver with the task of manually backing up the vehicle-trailer system. A kinematic vehicle-trailer model is derived to describe the low-speed motion of the vehicle-trailer system, and its inverse kinematics is established by generating an equivalent virtual trailer axle steering command. The advisory system graphics is generated based on the inverse kinematics and displays the expected trailer orientation given the current vehicle steer angle and configuration (hitch angle). Simulation study and animation are set up to test the efficacy of the approach, where the user can select both vehicle speed and vehicle steering angle freely, which allows the user to stop the vehicle-trailer system and experiment with different steering inputs to see their effect on the predicted trailer motion before proceeding with the best one according to the advisory graphics, hence creating a series of piecewise continuous control actions similar to how manual trailer reverse parking is usually carried out. The advisory graphics proves to provide the driver with an intuitive understanding of the trailer motion at any given configuration (hitch angle).

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