用于測定商用車的行駛動態狀態的方法和駕駛員輔助系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于測定商用車的行駛動態狀態的方法和駕駛員輔助系統。
【背景技術】
[0002]關于商用車、尤其由牽引車(Zugfahrzeug)和掛車(Anhaenger)/半掛車(Auflieger)構成的商用車拖車(Nutzfahrzeuggespann)的行駛動態狀態的信息是對于功能性的和可靠的行駛的重要參數。這樣的信息可結合駕駛員輔助系統向駕駛員顯示并且/或者被用于直接自動干預行駛動態。
[0003]通常已知借助于特殊構造的和布置的傳感器來測定行駛動態狀態、例如在拖車的牽引車與掛車/半掛車之間的相對的偏擺角(Gierwinkel)(彎折角(Knickwinkel))或掛車/半掛車的側傾角(Wankwinkel)或車輛靜止狀態。這大多復雜且成本集中。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出一種方法和一種駕駛員輔助系統，利用其可相對簡單地、可靠地且成本有利地來獲得關于商用車的行駛動態信息。
[0005]該目的鑒于根據權利要求1的方法由此來實現，即從商用車的尤其在車輛縱向上取向的至少一個攝像機的攝像機圖像中借助于圖像處理裝置來提取關于商用車、尤其關于商用車拖車的牽引車和/或掛車/半掛車的至少一個行駛動態信息。
[0006]對此適宜地，一個或多個攝像機在商用車拖車的牽引車處安裝成使得掛車/半掛車至少在可能的行駛姿態(Fahrstellung)的至少一部分中至少部分地在圖像中來檢測。通過鑒于其行駛動態信息內容來評估視頻圖像材料，這樣的攝像機例如作為調動輔助系統(Rangier-Assistenzsystem)的組成部分總歸常常布置在商用車處且因此能夠在另外的功能中成本有利地被用于根據本發明測定行駛動態狀態。此外，術語攝像機此處明確地應以寬范的含義來理解，從而攝像機可構造為借助于其可檢測圖像的圖像檢測裝置的任一形式。
[0007]在商用車-拖車的牽引車與掛車/半掛車之間的相對的偏擺角(也稱彎折角)是在行駛中行駛動態狀態的重要信息。相對的偏擺角根據本發明可由此來測定，即由各車輛側在車輛縱向上觀察指向后的至少一個攝像機來識別和檢測掛車/半掛車的在車輛縱向上觀察前面的、豎直的外棱邊。在縱向取向的拖車姿態中偏擺角是0。然而如果例如在轉彎行駛時在牽引車與掛車/半掛車之間出現相對的偏擺角作為彎折角，前面的外棱邊的當前的棱邊位置關于在縱向取向的拖車姿態中的棱邊位置移動。這樣的移動路段的大小可通過攝像機圖像的評估來測定。由相應當前的棱邊位置或移動路段的大小以及不變的幾何值、尤其掛車/半掛車-旋轉點的位置和掛車/半掛車-寬度，那么可簡單地、例如通過三角關系來計算相對的偏擺角。
[0008]相應當前的相對的偏擺角因此可有利地快速、簡單且功能可靠地來計算并且作為偏擺角值在駕駛員輔助系統中被直接向駕駛員顯示并且/或者用于行駛穩定措施。
[0009]代替在車輛縱向上觀察前面的、豎直的外棱邊的棱邊探測，相對的偏擺角作為彎折角也可通過在車輛縱向上觀察后面的、豎直的外棱邊的棱邊探測以相似的方式來測定。此處因此還可由當前的棱邊位置與在縱向取向的拖車中的棱邊位置的偏差在知道不變的掛車/半掛車-旋轉點的位置以及尺寸、尤其掛車/半掛車的長度和寬度的情況下結合攝像機位置來計算相對的偏擺角作為彎折角。
[0010]必要時可結合兩個方法，從而通過探測掛車/半掛車的前棱邊和后棱邊的位置實現相對的偏擺角的測定。以此必要時可提高測量精度且為了可靠的檢測建立冗余。
[0011]掛車/半掛車的相對的側傾角、也就是說其關于相對于地面平面的鉛垂線的側向傾斜也是行駛動態重要信息。為了測定相對的側傾角，同樣合適地評估視頻圖像材料:對此，掛車/半掛車的在車輛縱向上觀察后面的和/或前面的豎直的外棱邊由各車輛側在車輛縱向上觀察指向后的至少一個攝像機來檢測且確定相對于地面平面的鉛垂線。利用角度評估作為在鉛垂線與掛車/半掛車的后面的和/或前面的豎直的外棱邊之間的角度來測定當前的相對的側傾角。以此獲得的側傾角值然后被用于在駕駛員輔助系統中的進一步處理用于顯示或者校正的干預。相對于地面平面的鉛垂線的位置可由布置在牽引車處、尤其在駕駛室處的攝像機的已知的安裝位置和取向來確定，其中，必要時確定地且校正地來考慮駕駛室的側傾。備選地或者附加地，地面平面和因此所關聯的鉛垂線例如還可借助于立體攝像機和/或單攝像機及合適的圖像處理算法來確定。
[0012]根據現有技術可以以通常已知的方式借助于轉速傳感器相對成本有利地來確定商用車、尤其商用車-拖車的行駛速度和靜止狀態。但是不利地，這些傳感器不是直至完全停止而是僅直至下速度極限起作用，從而沒有可靠地探測車輛的相當緩慢的滾動。不利地，緩慢滾動的車輛的旋轉方向和因此行駛方向不能利用這樣的轉速傳感器來確定。
[0013]因此提出從攝像機圖像中借助于圖像處理裝置、例如從光流中識別在商用車-拖車與所檢測的背景、尤其車道之間的相對運動或靜止狀態。如果確定相對運動，此外可通過光流的運動矢量的評估來確定商用車向前或向后的運動方向。相應的信號然后可在駕駛員輔助系統中例如被用于為駕駛員在顯示器上視覺顯示或用于自動制動。
[0014]另外要求保護駕駛員輔助系統，其具有可實施上述方法特征和方法步驟的部件。
【附圖說明】
[0015]根據附圖進一步來闡述本發明。
[0016]其中:
圖1顯示了對商用車拖車的示意性的俯視圖，其帶有用于測定相對的偏擺角的示意性的兩個攝像機圖像；
圖2顯示了圖1中右上的攝像機圖像的示例性的具體圖示；
圖3顯示了用于測定相對的側傾角的攝像機圖像圖示；以及圖4顯示了用于測定相對的偏擺角的方法的流程圖。
[0017]附圖標記清單 1商用車-拖車
2牽引車 3半掛車 4半掛車-旋轉點 5彎折角(相對的偏擺角)
6攝像機 7攝像機
8，8’后面的、豎直的外棱邊 9豎直的攝像機圖像
10水平的攝像機圖像 11虛線 12移動路段
13，13’前面的、豎直的外棱邊
14豎直的攝像機圖像
15水平的攝像機圖像
16移動路段
17鉛垂線
18地面平面
19相對的側傾角。
【具體實施方式】
[0018]在圖1中極其示意性地示出了對由牽引車2和半掛車3構成的商用車-拖車1的俯視圖。
[0019]商用車-拖車1處于轉彎行駛中，由此半掛車3被牽引車2圍繞半掛車旋轉點4擺動地牽引了作為彎折角5的相對的偏擺角。
[0020]在駕駛室的兩個縱側處在牽引車2處分別布置有相同的攝像機6和7。攝像機6和7取向成使得其在側面區域中在半掛車的不同行駛姿態中檢測半掛車3。商用車-拖車1此處處于左轉彎中，從而半掛車3的在車輛縱向上觀察后面的豎直的外棱邊8擺向駕駛員側且由駕駛員側的攝像機7來檢測。對此，在通過后面的豎直的外棱邊8的橫向平面中示意性地示出虛擬的、豎直的攝像機圖像9 (或圖像截段)，其就此作為翻折到繪圖平面中的水平的攝像機圖像10來示出。
[0021]以虛線11示出在直線行駛時或在縱向取向的商用車-拖車1中的半掛車3。在該行駛狀態中后面的豎直的外棱邊8’將由駕駛員側的攝像機7在攝像機圖像9或10的左側邊緣處來觀察和檢測。而在所示的轉彎行駛中后面的豎直的外棱邊8與此相對地向右偏移了在車輛橫向y上觀察側向的移動路段12地處于攝像機圖像中。由可變的移動路段12的大小，可結合不變的幾何尺寸、尤其攝像機7的布置和取向、半掛車旋轉點4的位置和半掛車3的已知的尺寸來計算和提取彎折角5。
[0022]以類似的方式彎折角5備選地或附加地還可通過在車輛縱向X上觀察前面的豎直的外棱邊13的棱邊探測來測定。在此探測在所示的轉彎行駛中右邊的前面的豎直的外棱邊13，其擺向副駕駛員側且通過副駕駛員側的攝像機6來檢測。為了與前述攝像機圖像9比較，此處在同一豎直橫向平面中示出相應的豎直的攝像機圖像14，其在其上作為水平攝像機圖像15翻折到繪圖平面中。此外，當前的外棱邊位置13相對在縱向取向的商用車-拖車中前面的豎直的外棱邊13’的位置偏移了移動路段16。從移動路段16的大小此處還可結合已知的半掛車尺寸和半掛車旋轉點4的已知的位置來測定分別所關聯的當前的彎折角5。
[0023]在圖2中又描述了圖1中的攝像機圖像10的具體的圖示，由其可得悉在半掛車的上部區域中在車輛縱向X上觀察后面的豎直的外棱邊8對于用于確定彎折角5的圖像處理算法尤其相關。
[0024]在圖3中顯示了駕駛員側的攝像機7的攝像機圖像，在其中為了測定半掛車3的側傾角來評