用于使用车辆相机校准运动估计算法的系统和方法技术方案

一种校准驾驶员辅助系统的方法，包括：进入针对驾驶员辅助系统的校准模式；确在第一位置处车辆的第一估计位置和朝向；捕获来自于相机的图像；以及在图像中选择至少一个特征。校准方法还包括使车辆移动到第二位置和朝向并且确定车辆的第二估计位置和朝向，捕获来自于相机的第二图像并且在第二图像中选择至少一个特征，其中第二图像中的所选择的特征是与第一图像中的所选择的特征相同的特征。方法还包括基于第一估计位置和朝向、第二估计位置和朝向、第一被记录的至少一个特征数据和第二被记录的至少一个特征数据计算新的车辆运动参数值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用车辆相机校准运动估计算法的系统和方法
本公开涉及机动车辆，并且更特别地涉及用于机动车辆的用以协助将车辆联结到拖车的驾驶员辅助系统。
技术介绍
拖车通常是由动力牵引车辆拖动的无动力车辆。除其它之外，拖车还可以是多用途拖车、弹出式露营车、旅行拖车、牲畜拖车、平板拖车、封闭式调度车和船拖车。牵引车辆可以是汽车、跨界车(crossover)、卡车、货车、运动型多功能车辆(SUV)、休闲车辆(RV)或者被配置为附接到拖车并且拖动拖车的任何其它车辆。可以使用拖车联结器将拖车附接到动力车辆。受方联结器安装在牵引车辆上并且连接到拖车联结器以形成连接。拖车联结器可以是球窝式联结器、第五轮鹅颈联结器、或拖车顶。也可以使用其它附接机制。除了拖车和动力车辆之间的机械连接之外，在一些示例中，拖车被电连接到牵引车辆。像这样，该电连接允许拖车从动力车辆的后灯电路取得回馈，允许拖车具有与动力车辆的灯同步的尾灯、转向信号和刹车灯。牵引车辆驾驶员所面临的一些挑战是将牵引车辆连接到拖车，因为需要多于一个人。例如，一个人(例如驾驶员)驾驶车辆，并且另外一个或多个人需要查看牵引车辆和拖车，并且为驾驶员提供关于牵引车辆必须采取以与联结器对准的路径的方向。如果向驾驶员提供方向的人不习惯于将牵引车辆联结到拖车，则那么他们可能难以提供用于引导牵引车辆的路径的高效指令。不同于此的其它方法涉及驾驶员反复地离开车辆以检查联结器和耦接器的相对位置然后回到车辆中并且重复直到联结器在耦接器下方或者使用车辆后视相机。近来在传感器技术上的进步已经导致针对车辆的改进的安全系统。用于检测和避免碰撞的布置和方法正变得可用。这样的驾驶员辅助系统使用位于车辆上的传感器来检测正在发生的碰撞。在一些示例中，系统可以向驾驶员予告一种或多种驾驶情形以防止碰撞或使碰撞最小化。附加地，当车辆正在向前方向上行进时，传感器和相机也可以被用于向驾驶员警告可能的障碍物。因此，合期望的是提供一种包括传感器的系统以克服牵引车辆的驾驶员所面临的挑战。附加地，具有驾驶员辅助功能的车辆有时利用运动估计算法。这样的运动估计算法利用车辆模型和传感器输入(诸如车轮编码器值和方向盘角度)来估计车辆的随时间经过的相对位置和速度。术语“测程法”和“航位推测法”经常被用于这样的方案。例如，用于使卡车倒退至拖车的自动化功能可能要求精确的运动估计算法，从而卡车能够依照用户选择的路径到达拖车。这样的运动估计算法将利用若干个车辆运动学参数，诸如转向比、转向偏移、轮胎直径、轴距、轮距等。虽然可以精确地知道诸如轴距的一些参数，但是对于良好的运动估计而言可能不会以足够的精度/准确度知道轮胎直径、转向比和转向偏移。对于使卡车倒退至拖车耦接器的情况而言，需要几米的运动上的在厘米量级上的精度。这要求对卡车运动学参数的非常好的知识。确定参数的一种方法涉及对所有未知参数的仔细的直接测量。然而，这经常是不方便的并且不准确的。另一种方法涉及在监控车辆传感器输入的同时执行一些测试操纵。例如，可以通过在一定的校准距离(例如20米)内笔直地驾驶车辆并且监控车轮编码器值来确定轮胎直径。类似地，可以通过将方向盘固定在特定的角度(其可以是从方向盘角度传感器读取的)而向前或向后地驾驶车辆并且测量所得到的实际的车辆路径的半径来确定转向比。确定参数的另一种方法是类似的，但是利用参考差分GPS系统来测量车辆运动而不是标记出校准距离(诸如上面提到的20米)或者测量车辆路径半径。
技术实现思路
一个一般的方面包括校准驾驶员辅助系统的方法，方法包括：进入针对驾驶员辅助系统的校准模式。校准方法还包括使车辆移动到第一位置和朝向。校准方法还包括利用针对驾驶员辅助系统的控制器来记录在第一位置处车辆的当前估计位置和朝向。校准方法还包括显示来自于从车辆面向外的至少一个相机的第一图像。校准方法还包括通过使用输入机制选择第一图像中的至少一个特征以及利用针对驾驶员辅助系统的控制器记录在第一位置和朝向的至少一个所选择的特征数据。校准方法还包括使车辆移动到至少第二位置和朝向。校准方法还包括利用针对驾驶员辅助系统的控制器确定在至少第二位置处车辆的当前估计位置和朝向。校准方法还包括显示来自至少一个相机的第二图像。校准方法还包括通过使用输入机制选择第二图像中的至少一个特征并且利用针对驾驶员辅助系统的控制器记录在第二位置和朝向的至少一个所选择的特征数据，其中该至少一个所选择的特征是与先前的至少一个所选择的特征相同的特征。校准方法还包括利用控制器基于第一估计位置和朝向、第二估计位置和朝向、第一被记录的至少一个特征数据和第二被记录的至少一个特征数据来计算新的车辆运动参数值。实现可以包括以下特征中的一个或多个。在方法中，车辆运动参数值包括如下中的至少之一：轴距、轮距、轮胎直径、转向偏移和转向比，使车辆移动包括转向、制动和加速。在方法中，驾驶员辅助系统是联结辅助系统，并且至少一个特征是拖车上的至少联结器受方。在方法中，运动校准方法是在第一次使用驾驶员辅助系统时完成的。在方法中，运动校准方法是以周期性的间隔更新的或者是由用户斟酌而更新的。在方法中，输入机制是如下中的至少之一：触摸屏、旋钮控制、鼠标、操纵杆、滑动条。方法进一步包括使用新的车辆运动参数值来执行驾驶员辅助系统的至少一个驾驶员辅助功能。在方法中确定在第二位置处车辆的当前估计位置和朝向进一步包括根据在车辆从第一位置移动到第二位置时由传感器系统检测的随时间经过的车轮行进传感器数据和转向角度传感器数据来计算位置和朝向。一个一般的方面包括校准驾驶员辅助系统的方法，方法包括：进入针对驾驶员辅助系统的校准模式。校准方法还包括利用针对驾驶员辅助系统的控制器确定在第一位置处车辆的第一估计位置和朝向。校准方法还包括捕获来自于从车辆面向外的至少一个相机的图像并且在图像中选择至少一个特征。校准方法还包括使车辆移动到至少第二位置和朝向并且确定车辆的第二估计位置和朝向。校准方法还包括捕获来自于从车辆面向外的至少一个相机的第二图像并且在第二图像中选择至少一个特征，其中第二图像中的至少一个所选择的特征是与第一图像中的至少一个所选择的特征相同的特征。校准方法还包括利用控制器基于第一估计位置和朝向、第二估计位置和朝向、第一被记录的至少一个特征数据和第二被记录的至少一个特征数据来计算新的车辆运动参数值。实现可以包括以下特征中的一个或多个。在方法中，车辆运动参数值包括如下中的至少之一：轴距、轮距、轮胎直径、转向偏移和转向比，使车辆移动包括转向、制动和加速。在方法中，驾驶员辅助系统是联结辅助系统，并且至少一个特征是拖车上的至少联结器受方。在方法中，运动校准方法是在第一次使用驾驶员辅助系统时完成的。在方法中，运动校准方法是以周期性的间隔更新的或者是由用户斟酌而更新的。方法进一步包括利用输入机制选择至少一个特征。在方法中，输入机制是如下中的至少之一：触摸屏、旋钮控制、鼠标、操纵杆、滑动条。方法进一步包括使用新的车辆运动参数值来执行驾驶员辅助系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种校准驾驶员辅助系统的方法，所述方法包括：/n进入针对驾驶员辅助系统的校准模式；/n利用针对驾驶员辅助系统的控制器来确定在第一位置处车辆的第一估计位置和朝向；/n捕获来自于从车辆面向外的至少一个相机的图像并且在图像中选择至少一个特征；/n使车辆移动到至少第二位置和朝向并且确定车辆的第二估计位置和朝向；/n捕获来自于从车辆面向外的至少一个相机的第二图像并且在第二图像中选择至少一个特征，其中第二图像中的至少一个所选择的特征是与第一图像中的至少一个所选择的特征相同的特征；以及/n利用控制器基于第一估计位置和朝向、第二估计位置和朝向、第一被记录的至少一个特征数据以及第二被记录的至少一个特征数据来计算新的车辆运动参数值。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180711 US 62/696478;20190710 US 16/5077491.一种校准驾驶员辅助系统的方法，所述方法包括：
进入针对驾驶员辅助系统的校准模式；
利用针对驾驶员辅助系统的控制器来确定在第一位置处车辆的第一估计位置和朝向；
捕获来自于从车辆面向外的至少一个相机的图像并且在图像中选择至少一个特征；
使车辆移动到至少第二位置和朝向并且确定车辆的第二估计位置和朝向；
捕获来自于从车辆面向外的至少一个相机的第二图像并且在第二图像中选择至少一个特征，其中第二图像中的至少一个所选择的特征是与第一图像中的至少一个所选择的特征相同的特征；以及
利用控制器基于第一估计位置和朝向、第二估计位置和朝向、第一被记录的至少一个特征数据以及第二被记录的至少一个特征数据来计算新的车辆运动参数值。


2.根据权利要求1所述的方法，其中车辆运动参数值包括如下中的至少之一：轴距、轮距、轮胎直径、转向偏移和转向比，使车辆移动包括转向、制动和加速。


3.根据权利要求1所述的方法，其中驾驶员辅助系统是联结辅助系统，并且所述至少一个特征是拖车上的至少联结器受方。


4.根据权利要求1所述的方法，其中运动校准方法是在第一次使用驾驶员辅助系统时完成的。


5.根据权利要求4所述的方法，其中运动校准方法是以周期性的间隔更新的或者是由用户斟酌更新的。


6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括利用输入机制选择所述至少一个特征，并且其中输入机制是如下中的至少之一：触摸屏、旋钮控制、鼠标、操纵杆、滑动条。


7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用新的车辆运动参数值来执行驾驶员辅助系统的至少一个驾驶员辅助功能。


8.根据权利要求1所述的方法，其中确定在第二位置处车辆的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·伯克梅尔，K·P·卡彭特，J·伊普，D·费尔马，
申请(专利权)人：大陆汽车系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US