确定拖车定向制造技术

根据一种用于确定拖车定向的方法，借助于摄像机系统(15)生成描绘拖车(12)的部件(14)的图像(13)。基于图像(13)识别预定的第一和第二参考结构(16、18)。根据参考结构(16、18)通过计算单元(17)确定拖车定向。计算单元(17)确定拖车定向。计算单元(17)确定拖车定向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定拖车定向


[0001]本专利技术涉及一种用于确定相对于牵引车辆的拖车定向的方法。该方法包括通过车辆的摄像机系统生成描绘拖车部件的图像，并通过车辆的计算单元基于该图像识别预定的第一参考结构。
[0002]本专利技术还涉及相应的电子车辆引导系统、机动车辆和计算机程序。

技术介绍

[0003]驾驶员辅助功能或车辆引导功能可以利用相对于牵引车辆的确定的拖车定向，例如用于倒车辅助或碰撞警告。
[0004]在文献WO 2018/153915 A1中，描述了一种用于确定拖车的角位置的方法。其中，拖车的一部分的原始图像通过牵引车辆的后摄像机获得。根据图像的纹理值，确定角度定向。
[0005]当确定相对于牵引车辆的拖车定向或角位置，特别是偏航角时，相应方法的准确性或适用性可能受到拖车相对于车辆的俯仰角变化的限制。具体而言，在基于相机的方法中，相机图像可能因俯仰角变化而失真。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术的目的是提供一种用于确定相对于牵引车辆的拖车定向的改进概念，以提高确定的准确性或可靠性。
[0007]这个目的通过独立权利要求的主题来解决。进一步的实施方式和实施例是从属权利要求的主题。
[0008]改进的概念基于这样的思想，即识别摄像机图像中的两个预定参考结构，并基于这两个参考结构的各自位置来确定拖车定向。
[0009]根据改进概念的第一独立方面，提供了一种用于确定相对于牵引车辆的拖车定向、特别是拖车的偏航角的方法。根据该方法，借助于车辆的摄像机系统产生图像，该图像描绘拖车的部件。借助于车辆的计算单元基于图像识别预定的第一参考结构。借助于计算单元基于图像识别预定的第二参考结构。根据第一参考结构的第一位置和第二参考结构的第二位置，通过计算单元确定拖车定向。
[0010]图像可以被理解为由摄像机系统产生的图像数据，或者基于图像数据产生的数据，例如通过计算单元或另一计算单元。
[0011]换句话说，借助于摄像机生成图像可以被理解为它涉及使用摄像机系统，但不一定限于仅使用摄像机系统。例如，原始图像可以由摄像机系统生成，并且可以借助于计算单元或另一计算单元对原始数据或原始图像执行图像校正或图像处理步骤以获得图像。
[0012]牵引车辆(也称为车辆)和拖车相互连接，特别是拖车可以相对于连接点旋转。
[0013]拖车定向可以理解为拖车的定向，特别是拖车的角度位置。
[0014]拖车的部件可以是适合于在图像中被识别的拖车的任何部分，例如通过模板匹配
算法。该部件可以例如由拖车的牵引杆或牵引舌(a tow bar or a tongue of the trailer)提供或包括牵引杆或牵引舌。
[0015]第一和第二参考结构至少包括拖车部件的相应部分。
[0016]第一和第二参考结构可以例如基于例如借助于摄像机系统拍摄的一个或多个相应的参考图像来预先确定。
[0017]识别第一或第二参考结构可以例如包括确认相应的参考结构实际上存在于图像中，例如置信度值等于或大于预定阈值。识别参考结构还可以包括确定参考结构在图像中的相应位置。
[0018]特别地，参考结构的第一和第二位置对应于图像中的相应位置。特别地，位置不一定由相对于车辆或拖车环境的绝对坐标给出。
[0019]通过根据改进概念的方法，考虑两个独立的参考结构来确定拖车定向。特别地，可以考虑两个参考结构之间的距离，或者可以使用其他相对信息。因此，由于俯仰角变化引起的图像内部件的延伸或宽度的变化可以得到补偿，否则这种变化会限制用于确定拖车定向的模板匹配的可能性，因为可以使用关于参考结构的相对信息，而不仅仅是关于一个参考结构的绝对信息。此外，当使用两个独立的参考结构时，与仅考虑一个参考结构相比，由于俯仰角变化而导致的图像内部件的尺寸变化可能不太显著。
[0020]因此，根据改进概念的方法可以应用于更广泛的情况，包括当拖车相对于车辆的俯仰角变化或者俯仰角变化非常大时。因此，提高了定向确定的可靠性和所确定定向的最终精度。
[0021]拖车相对于车辆的偏航角和俯仰角可以例如基于由车辆的纵向轴线和拖车的纵向轴线围成的相应角度来确定。
[0022]根据该方法的多个实施方式，借助于计算单元根据第一位置和第二位置之间的距离来确定拖车定向。
[0023]在车辆和拖车之间的正俯仰角的情况下，拖车的部件以及因此参考结构更靠近摄像机系统，因此与零俯仰角相比在图像中显得更大。另一方面，对于负的俯仰角，部件和参考结构离车辆更远，在图像中显得更小。
[0024]因此，第一和第二参考结构的第一和第二位置之间的距离分别提供了俯仰角的度量，其可用于根据俯仰角变换或虚拟变换图像。因此，可以实现确定拖车定向的更高精度。
[0025]车辆的纵向轴线可以例如对应于在车辆的零转向角或中性转向位置的情况下车辆可以行驶的方向。拖车的纵向轴线可以例如对应于拖车被以零转向角连续行驶的车辆牵引时的行驶方向。拖车的纵向方向可以例如对应于部件的方向或纵向方向，例如拖车的牵引杆或牵引舌。
[0026]特别地，对于零俯仰角和零偏航角，车辆和拖车的纵向轴线可以是相同的或彼此平行的。将拖车和车辆之间的连接点视为坐标系的原点，并假设车辆位置不变，则偏航角和俯仰角可以分别根据坐标系中拖车纵向轴线的极角和方位角来定义。特别地，俯仰角可以定义为负极角，偏航角可以定义为方位角。
[0027]根据多个实施方式，借助于依赖于第一和第二参考结构的计算单元，确定拖车相对于车辆的偏航角，特别是作为拖车定向。
[0028]特别地，以第一和第二参考结构的形式获得的相对信息，例如参考结构的位置之
间的距离，可以用于补偿偏航角确定或估计中的误差。
[0029]例如，偏航角可以基于参考结构中的边缘检测和确定边缘的定向来确定。为此，可以使用模板匹配算法。
[0030]然后，所确定的偏航角可以例如用于安全信息，例如用于在拖车与车辆发生潜在碰撞的情况下警告车辆驾驶员。
[0031]例如，偏航角可以用于电子车辆引导系统或由其使用，例如用于倒车辅助功能或碰撞警告功能。
[0032]根据多个实施方式，取决于第一和第二位置，特别是取决于位置之间的距离，借助于计算单元来确定偏航角。
[0033]根据多个实施方式，借助于摄像机系统生成描绘拖车部件的参考图像，并且借助于计算单元基于参考图像定义第一和第二参考结构。特别地，在生成图像和识别图像中的参考结构之前，执行生成参考图像和定义参考结构的步骤。
[0034]基于参考图像定义参考结构可以理解为预先确定参考结构。
[0035]生成参考图像和定义参考结构的步骤可以例如对拖车和车辆的给定组合执行一次，然后可以连续或重复地用于在组合的正常操作期间识别图像内的参考结构。特别地，可以基于借助于参考图像定义的参考结构来跟踪或监控参考结构，并因此跟踪或监控拖车的部件。
[0036]这样，拖车部件的无目标跟踪是可能的。无目标跟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定相对于牵引车辆(11)的拖车定向的方法，该方法包括：
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借助于车辆(11)的摄像机系统(15)生成描绘拖车(12)的部件(14)的图像(13)；以及
‑
借助于车辆(11)的计算单元(17)基于图像(13)识别预定的第一参考结构(16)；其特征在于，
‑
借助于计算单元(17)基于图像(13)识别预定的第二参考结构(18)；并且
‑
借助于计算单元(17)根据第一参考结构(16)的第一位置和第二参考结构(18)的第二位置来确定拖车定向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于所述计算单元(17)根据所述第一位置和第二位置之间的距离(19)来确定拖车定向。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述第一和第二参考结构(16、18)，借助于所述计算单元(17)确定拖车(12)的偏航角4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一和第二位置，借助于所述计算单元(17)确定所述偏航角5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，
‑
借助于所述摄像机系统(15)生成描绘所述拖车(12)的部件(14)的参考图像(20)；并且
‑
借助于所述计算单元(17)基于参考图像(20)定义所述第一和第二参考结构(16、18)。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
‑
所述参考图像(20)被分割成参考块(21)，并且借助于所述计算单元(17)选择参考块(21)之一；并且
‑
借助于计算单元(17)基于所选择的参考块(21
’
)来定义所述第一和第二参考结构(16、18)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
‑
所述图像(13)被分割成块(22)，并且通过所述计算单元(17)选择块(22)之一；并且
‑
借助于计算单元(17)基于所选择的块(22
’
)识别所述第一和第二参考结构(16、18)。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：P纳拉亚纳斯瓦米，N库鲁巴，
申请(专利权)人：康诺特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：