WO2009129877A1 - Method and device for detecting a position and/or an orientation of a camera - Google Patents

Method and device for detecting a position and/or an orientation of a camera Download PDF

Info

Publication number
WO2009129877A1
WO2009129877A1 PCT/EP2009/000654 EP2009000654W WO2009129877A1 WO 2009129877 A1 WO2009129877 A1 WO 2009129877A1 EP 2009000654 W EP2009000654 W EP 2009000654W WO 2009129877 A1 WO2009129877 A1 WO 2009129877A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
vehicle
camera
vehicle member
determined
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/000654
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Anestis Terzis
Stefan Hahn
Joachim Gloger
Tobias Ehlgen
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2009129877A1 publication Critical patent/WO2009129877A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining a position and / or an orientation of a camera.
  • articulated vehicles with a tractor and a semi-trailer and articulated buses with two or three mutually movable car parts. Such vehicles are referred to in this document as articulated vehicles.
  • the vehicle links of a semitrailer vehicle with a tractor and a semi-trailer are therefore the Tractor and the semitrailer, the vehicle links of a vehicle combination are the towing vehicle and the vehicle or trailer.
  • Such a representation of the articulated vehicle and an environment thereof can be determined, for example, by means of a control device arranged in a front vehicle link of the articulated vehicle using images captured by a camera arranged on a rear vehicle link of the articulated vehicle. This requires accurate knowledge of the position and orientation of the camera relative to the front vehicle link.
  • US Pat. No. 5,913,078 discloses a camera with an integrated antenna, an integrated tilt sensor and an integrated direction sensor.
  • GPS Global Positioning System
  • a position of the camera can be determined.
  • an orientation of the camera and therefrom a direction in which the photograph is taken can be determined.
  • From DE 10 2006 059 804 Al is a device for determining the position and measurement of vehicle components known.
  • the device comprises a movable probe, by means of which pseudo-noise-coded signals are transmitted via at least one antenna, a number of stationary receiving devices, by means of which signals emitted by the probe are received, and evaluation elements, by means of which runtime differences of the signals received by the receiving devices the position of a location defined by the probe is determined.
  • the object of the invention is to specify a device and a method for determining a position and / or an orientation of a camera arranged on an articulated vehicle relative to a vehicle member of the articulated vehicle.
  • a position and / or an orientation of a camera arranged on a second vehicle member of an articulated vehicle relative to a first vehicle member are determined from distances between a first antenna arranged on the second vehicle member and two further antennas arranged on the first vehicle member Inclination angle of a longitudinal axis and an inclination angle of a transverse axis of the first and / or second vehicle member and the positions of the first antenna and the camera on the second vehicle member and the other two antennas on the first vehicle member.
  • a position and an orientation of a camera arranged on a second vehicle member of an articulated vehicle relative to a first vehicle member are determined from a distance of a first antenna arranged on the second vehicle member from a second antenna arranged on the first vehicle member, an inclination angle a longitudinal axis and an inclination angle of a transverse axis of the first and / or second vehicle member, the positions of the first antenna and the camera on the second vehicle member and the second antenna on the first vehicle member and by means of an evaluation of the camera or another arranged on the articulated vehicle optical sensor detected image data and / or a time course of the distance of the first antenna from the second antenna and / or a time course of a steering angle of the articulated vehicle.
  • the distance between two antennas is determined by a propagation time measurement and / or angle measurement and / or level measurement of radio signals of one of the two antennas, which are received by the other of the two antennas, and the inclination angles are determined by means of at least one of the first and / or. or second vehicle member arranged tilt sensor determined.
  • the device according to the invention for determining a position and an orientation of a camera arranged on a second vehicle member of an articulated vehicle relative to a first vehicle member is characterized by a first antenna arranged on the second vehicle member, a second antenna arranged on the first vehicle member with one to the first first antenna corresponding Frequency range, at least one arranged on the first and / or second vehicle member inclination sensor and a control device, the data from the antennas and the at least one inclination sensor and the camera and / or a steering angle sensor of the articulated vehicle detected data are supplied from which a position and orientation of the Camera can be determined relative to a first vehicle member.
  • At least one of the inclination sensors and or the first antenna is integrated into the camera. This reduces the number of components and facilitates their assembly.
  • At least one of the inclination sensors is preferably a so-called thermodynamic inclination sensor. This has the advantage that by means of such a tilt sensor simultaneously and with high accuracy, the tilt angle can be detected.
  • the first antenna preferably has a range which is greater than the maximum distance between the first antenna and the second antenna, so that radio signals emitted by the first antenna can be received by means of the second antenna.
  • the second antenna has a range which is greater than the maximum distance between the first antenna and the second antenna, so that radio signals emitted by the second antenna can be received by means of the first antenna.
  • An embodiment of the device according to the invention further provides a third antenna arranged on the first vehicle element with a corresponding to the first antenna Frequency range within the range of the first antenna, wherein the control unit from the third antenna received radio signals can be fed.
  • the distances of the second and third antenna from the first antenna can advantageously be determined by means of radio signals emitted by the first antenna. This facilitates the positioning of the camera and increases its accuracy.
  • a third antenna having a frequency range corresponding to the second antenna can be arranged on the second vehicle element within the range of the second antenna.
  • the distances of the first and third from the second antenna can be determined by radio signals emitted by the second antenna.
  • 1 is an articulated vehicle with three antennas in a plan view
  • Fig. 2 shows a tilt angle of a longitudinal and a transverse axis of a vehicle member
  • Fig. 3 is an articulated vehicle with two antennas in a plan view.
  • FIG. 1 shows a plan view of an articulated vehicle 1 with a front, first vehicle element 2 and a vehicle rear, second vehicle member 3.
  • the two vehicle links 2, 3 are connected to each other via a hinge, so that they are mutually movable about a coupling point 4.
  • a first antenna 5, a camera 8 and a tilt sensor 9 are fixedly arranged.
  • a second antenna 6 and a third antenna 7 are fixedly arranged.
  • the second antenna 6 is arranged on a passenger-side exterior mirror and the third antenna 7 on a driver-side exterior mirror.
  • the first antenna 5, the camera 8 and the tilt sensor 9 are arranged, for example, at a rear end of the second vehicle member 3.
  • the components may also be arranged in each case on the other vehicle member or in a different combination on the vehicle members.
  • An articulation angle ⁇ between the two vehicle links 2, 3 is defined as the angle between a longitudinal axis 10 of the first vehicle link 2 through the coupling point 4 and a longitudinal axis 11 of the second vehicle link 3 through the coupling point 4.
  • the frequency ranges of the antennas 5, 6, 7 correspond to each other and are for example in the gigahertz range.
  • the range of the first antenna 5 is dimensioned such that radio signals emitted by the first antenna 5 can be received by the second antenna 6 and the third antenna 7 at any bending angle ⁇ .
  • instantaneous distances of the first antenna 5 from the second Antenna 6 and the third antenna 7 determined. These distances are determined by a transit time measurement and / or level measurement and / or angle measurement of radio signals emitted by the first antenna 5, which are received by the second antenna 6 and the third antenna 7.
  • a current position of the camera 8 is determined relative to the first vehicle member 2.
  • an inclination angle ⁇ i of the longitudinal axis 11 and an inclination angle ⁇ 2 of a transverse axis 12 of the second vehicle member 3 are determined.
  • the inclination angle ⁇ i of the longitudinal axis 11 is defined, for example, as the angle between a vector 13 pointing in the direction of gravitational force and a vector 14 along the longitudinal axis 11 from the coupling point 4 to the rear end of the second vehicle member 3 is directed. Accordingly, the inclination angle ⁇ 2 of the transverse axis 12 is defined.
  • a suitable inclination sensor 9 for determining the inclination angles ⁇ x , ⁇ 2 is for example a so-called thermodynamic inclination sensor.
  • the orientation of the camera 8 is determined.
  • the above-described determination of the position and orientation of the camera 8 is performed by means of a control device, not shown, which is preferably arranged in the first vehicle member 2.
  • the control unit of the second antenna 6 and the third antenna 7 received radio signals and measurement signals of the tilt sensor 9 are supplied and stored in the control unit data showing the geometry of the articulated vehicle 1 and the arrangement of the antennas 5, 6, 7, the camera. 8 and the tilt sensor 9 on the vehicle members 2, 3 describe.
  • a development of this embodiment provides a further inclination sensor, which is arranged on the first vehicle member 2 and whose measurement signals are supplied to the control unit. As a result, an inclination of the first vehicle member 2 and a tilting of the two vehicle members 2, 3 relative to each other can be determined in an advantageous manner.
  • FIG. 3 shows a device for an alternative method for determining the position and orientation of the camera 8 on the second vehicle member 3.
  • the articulated vehicle 1 has only two antennas 5, 6, wherein a first antenna 5 is arranged on the second vehicle member 3 and a second antenna 6 on the first vehicle member 2.
  • an instantaneous distance of the first antenna 5 to the second antenna 6 is determined by means of radio signals of the first antenna 5 as described above. From the determined distance and the known positions of the antennas 5, 6 and the camera 8 on the vehicle members 2, 3 there are generally two possible positions of the camera 8 relative to the first vehicle member 2.
  • the first antenna 5 moves at a changing bending angle ⁇ on a circular arc K about a circle center M, which is perpendicular to the coupling point 4 of the vehicle links 2, 3.
  • a straight line G through the location of the second antenna 6 and the circle center M has with the arc K a first intersection A and a second intersection B, wherein the first intersection A of the second antenna 6 is farther away than the second intersection B.
  • the first intersection point A has the greatest distance D max from the second antenna 6 of all locations on the circular arc K.
  • the second intersection point B has the smallest distance D min from the second antenna 6 of all locations on the circular arc K.
  • the distance to the second antenna 6 increases monotonically on the arc K up to the first point of intersection A. Therefore, have two each lying symmetrically to the line G locations on the arc K the same distance from the second antenna. 6
  • the instantaneous position of the first antenna 5 relative to the straight line G must still be determined.
  • the position of the first antenna 5 relative to the straight line G is understood to be the side of the straight line G on which the first antenna 5 is located.
  • an exemplary embodiment of the method provides for an evaluation of images captured by the camera 8, on which the first vehicle member is at least partially visible.
  • This requires a correspondingly trained camera 8, for example an omnidirectional camera 8, and a corresponding arrangement of the camera 8.
  • the images captured by the camera are supplied to the control unit and evaluated accordingly by the control unit.
  • the position of a location or object on the first vehicle element 2 in an image captured by the first camera 5 can be determined by object recognition, and the position of the first antenna 5 relative to the straight line G can be determined therefrom by means of a map stored in the control device.
  • the map of the location of the location or object on the first vehicle member 2 in the image assigns a position of the first antenna 5 relative to the straight line G.
  • a further camera for capturing images of the first vehicle member 2 can be arranged on the second vehicle member 3, and those of this Further captured images can be evaluated accordingly.
  • Another embodiment provides an evaluation of the time course of the determined distance of the antennas 5, 6.
  • use is made of the fact that a position of the first antenna 5 relative to the straight line G can only change if the first antenna 5 passes through the first intersection point A or the second intersection point B. Therefore, with a known initial position of the first antenna 5 relative to the straight line G, the time profile of the determined distance of the second antenna 6 to the first antenna 5 is evaluated.
  • the position of the first antenna 5 relative to the straight line G remains unchanged from the initial position.
  • a time derivative of the distance is evaluated, which is determined by subtraction of temporally successive distance values. If the time derivative is significantly different from zero, then a change in the position of the first antenna 5 relative to the straight line G is detected.
  • a change in the position of the first antenna 5 relative to the straight line G is closed when the steering angle does not change significantly when the maximum distance D max or the smallest distance D min is reached .
  • the time profile of images captured by the camera 8 is evaluated. For example, the course of the position of an object in an image can be evaluated as to whether this position changes its direction of movement within the image when the greatest distance D max or the smallest distance D m i n is reached . If this is not done, a change in the position of the first antenna 5 relative to the straight line G is concluded.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and device for detecting a position and/or an orientation of a camera (8) relative to a first vehicle element (2) of an articulated vehicle (1), which camera (8) is arranged on a second vehicle element (3) of said articulated vehicle (1). In this context, the instantaneous position and/or an orientation of the camera (8) are determined from a currently detected distance of a first antenna (5), arranged on the second vehicle element (3), from a second antenna (6), arranged on the first vehicle element (2), a currently detected angle of inclination (Q1) of a longitudinal axis (11) and a currently detected angle of inclination (Q2) of a transverse axis (12) of the first and/or second vehicle element (3), the positions of the first antenna (5) and of the camera (8) on the second vehicle element (3) and of the second antenna (6) on the first vehicle element (2), as well as a currently detected distance of a third antenna (7) arranged on one of the vehicle elements (2, 3), from the first antenna (5) or the second antenna (6), and/or by evaluating image data captured by the camera (8) and/or another optical sensor arranged on the articulated vehicle (1), and/or by evaluating a time profile of the distance of the first antenna (5) from the second antenna (6) and/or a time profile of a steering angle of the articulated vehicle (1).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Position und/oder einer Ausrichtung einer Kamera Method and device for determining a position and / or an orientation of a camera
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Position und/oder einer Ausrichtung einer Kamera .The invention relates to a method and a device for determining a position and / or an orientation of a camera.
Nutzfahrzeuge zum Güter- oder Personentransport weisen häufig zwei oder mehr über Gelenke verbundene Fahrzeugglieder auf. Beispiele sind Sattelkraftfahrzeuge mit einer Zugmaschine und einem Sattelauflieger und Gelenkbusse mit zwei oder drei gegeneinander beweglichen Wagenteilen. Derartige Fahrzeuge werden in dieser Schrift als gegliederte Fahrzeuge bezeichnet.Commercial vehicles for goods or passenger transport often have two or more vehicle links connected via joints. Examples are articulated vehicles with a tractor and a semi-trailer and articulated buses with two or three mutually movable car parts. Such vehicles are referred to in this document as articulated vehicles.
Da die Lehren dieser Schrift gleichermaßen für Fahrzeuggespanne gelten, die aus einem Zugfahrzeug und einem oder mehreren Fahrzeuganhängern bestehen, werden Fahrzeuggespanne im Folgenden ebenfalls zu den gegliederten Fahrzeugen gezählt.Since the teachings of this document equally apply to vehicle teams, which consist of a towing vehicle and one or more vehicle trailers, vehicle combinations are also counted below the articulated vehicles.
Unter Fahrzeuggliedern eines gegliederten Fahrzeuges werden die einzelnen über Gelenke verbundenen und gegeneinander beweglichen Einheiten des gegliederten Fahrzeuges verstanden. Die Fahrzeugglieder eines Sattelkraftfahrzeuges mit einer Zugmaschine und einem Sattelauflieger sind daher die Zugmaschine und der Sattelauflieger, die Fahrzeugglieder eines Fahrzeuggespannes sind das Zugfahrzeug und der oder die Fahrzeuganhänger .Under vehicle members of an articulated vehicle, the individual connected via joints and mutually movable units of the articulated vehicle are understood. The vehicle links of a semitrailer vehicle with a tractor and a semi-trailer are therefore the Tractor and the semitrailer, the vehicle links of a vehicle combination are the towing vehicle and the vehicle or trailer.
Insbesondere um ein Rangieren eines gegliederten Fahrzeuges zu erleichtern, ist es vorteilhaft, das gegliederte Fahrzeug und eine Umgebung desselben, insbesondere eine Umgebung hinter ihm, aus einer Vogelperspektive auf einem Bildschirm darzustellen, der für einen Fahrer des gegliederten Fahrzeuges sichtbar ist.In particular, in order to facilitate a maneuvering of an articulated vehicle, it is advantageous to present the articulated vehicle and an environment thereof, in particular an environment behind him, from a bird's eye view on a screen, which is visible to a driver of the articulated vehicle.
Eine derartige Darstellung des gegliederten Fahrzeuges und einer Umgebung desselben kann beispielsweise mittels eines in einem vorderen Fahrzeugglied des gegliederten Fahrzeuges angeordneten Steuergerätes unter Verwendung von Bildern ermittelt werden, die von einer an einem hinteren Fahrzeugglied des gegliederten Fahrzeuges angeordneten Kamera erfasst werden. Dies erfordert eine genaue Kenntnis der Position und Ausrichtung der Kamera relativ zu dem vorderen Fahrzeugglied.Such a representation of the articulated vehicle and an environment thereof can be determined, for example, by means of a control device arranged in a front vehicle link of the articulated vehicle using images captured by a camera arranged on a rear vehicle link of the articulated vehicle. This requires accurate knowledge of the position and orientation of the camera relative to the front vehicle link.
Aus der US 5 913 078 ist eine Kamera mit einer integrierten Antenne, einem integrierten Neigungssensor und einem integrierten Richtungssensor bekannt. Mittels der Antenne können elektromagnetische Wellen, insbesondere GPS-Signale (GPS = Global Positioning System) zur Positionsbestimmung, empfangen werden. Aus von der Antenne empfangenen Signalen kann eine Position der Kamera ermittelt werden. Mittels des Richtungs- und des Neigungssensors kann eine Ausrichtung der Kamera und daraus eine Richtung, in die fotografiert wird, ermittelt werden.US Pat. No. 5,913,078 discloses a camera with an integrated antenna, an integrated tilt sensor and an integrated direction sensor. By means of the antenna, electromagnetic waves, in particular GPS signals (GPS = Global Positioning System) for position determination, can be received. From the signals received from the antenna, a position of the camera can be determined. By means of the directional and inclination sensors, an orientation of the camera and therefrom a direction in which the photograph is taken can be determined.
Aus der DE 10 2006 059 804 Al ist eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung und Vermessung von Fahrzeugkomponenten bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine bewegliche Sonde, mittels derer Pseudo-Noise-kodierte Signale über mindestens eine Antenne ausgesendet werden, eine Anzahl stationärer Empfangseinrichtungen, mittels derer von der Sonde ausgesendete Signale empfangen werden, und Auswerteelemente, durch welche aus Laufzeitunterschieden der von den Empfangseinrichtungen empfangenen Signale die Position eines durch die Sonde definierten Ortungspunkts ermittelt wird.From DE 10 2006 059 804 Al is a device for determining the position and measurement of vehicle components known. The device comprises a movable probe, by means of which pseudo-noise-coded signals are transmitted via at least one antenna, a number of stationary receiving devices, by means of which signals emitted by the probe are received, and evaluation elements, by means of which runtime differences of the signals received by the receiving devices the position of a location defined by the probe is determined.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittelung einer Position und/oder einer Ausrichtung einer an einem gegliederten Fahrzeug angeordneten Kamera relativ zu einem Fahrzeugglied des gegliederten Fahrzeuges anzugeben.The object of the invention is to specify a device and a method for determining a position and / or an orientation of a camera arranged on an articulated vehicle relative to a vehicle member of the articulated vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und ein Verfahren mit den in Anspruch 9 oder 11 angegebenen Merkmalen gelöst.The object is achieved by an arrangement with the features specified in claim 1 and a method having the features specified in claim 9 or 11.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Bei einem der erfindungsgemäßen Verfahren werden eine Position und/oder eine Ausrichtung einer an einem zweiten Fahrzeugglied eines gegliederten Fahrzeuges angeordneten Kamera relativ zu einem ersten Fahrzeugglied ermittelt aus Abständen einer an dem zweiten Fahrzeugglied angeordneten ersten Antenne von zwei an dem ersten Fahrzeugglied angeordneten weiteren Antennen, einem Neigungswinkel einer Längsachse und einem Neigungswinkel einer Querachse des ersten und/oder zweiten Fahrzeuggliedes und den Positionen der ersten Antenne und der Kamera an dem zweiten Fahrzeugglied und der beiden weiteren Antennen an dem ersten Fahrzeugglied . In einem alternativen erfindungsgemäßen Verfahren werden eine Position und eine Ausrichtung einer an einem zweiten Fahrzeugglied eines gegliederten Fahrzeuges angeordneten Kamera relativ zu einem ersten Fahrzeugglied ermittelt aus einem Abstand einer an dem zweiten Fahrzeugglied angeordneten ersten Antenne von einer an dem ersten Fahrzeugglied angeordneten zweiten Antenne, einem Neigungswinkel einer Längsachse und einem Neigungswinkel einer Querachse des ersten und/oder zweiten Fahrzeuggliedes, den Positionen der ersten Antenne und der Kamera an dem zweiten Fahrzeugglied und der zweiten Antenne an dem ersten Fahrzeugglied sowie mittels einer Auswertung von der Kamera oder einem anderen an dem gegliederten Fahrzeug angeordneten optischen Sensor erfasster Bilddaten und/oder eines zeitlichen Verlaufes des Abstandes der ersten Antenne von der zweiten Antenne und/oder eines zeitlichen Verlaufes eines Lenkwinkels des gegliederten Fahrzeuges.In a method according to the invention, a position and / or an orientation of a camera arranged on a second vehicle member of an articulated vehicle relative to a first vehicle member are determined from distances between a first antenna arranged on the second vehicle member and two further antennas arranged on the first vehicle member Inclination angle of a longitudinal axis and an inclination angle of a transverse axis of the first and / or second vehicle member and the positions of the first antenna and the camera on the second vehicle member and the other two antennas on the first vehicle member. In an alternative method according to the invention, a position and an orientation of a camera arranged on a second vehicle member of an articulated vehicle relative to a first vehicle member are determined from a distance of a first antenna arranged on the second vehicle member from a second antenna arranged on the first vehicle member, an inclination angle a longitudinal axis and an inclination angle of a transverse axis of the first and / or second vehicle member, the positions of the first antenna and the camera on the second vehicle member and the second antenna on the first vehicle member and by means of an evaluation of the camera or another arranged on the articulated vehicle optical sensor detected image data and / or a time course of the distance of the first antenna from the second antenna and / or a time course of a steering angle of the articulated vehicle.
Dabei wird in beiden Verfahren der Abstand zweier Antennen durch eine Laufzeitmessung und/oder Winkelmessung und/oder Pegelmessung von Funksignalen einer der beiden Antennen ermittelt, welche von der anderen der beiden Antennen empfangen werden, und die Neigungswinkel werden mittels wenigstens eines an dem ersten und/oder zweiten Fahrzeugglied angeordneten Neigungssensors ermittelt.In both methods, the distance between two antennas is determined by a propagation time measurement and / or angle measurement and / or level measurement of radio signals of one of the two antennas, which are received by the other of the two antennas, and the inclination angles are determined by means of at least one of the first and / or. or second vehicle member arranged tilt sensor determined.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ermittelung einer Position und einer Ausrichtung einer an einem zweiten Fahrzeugglied eines gegliederten Fahrzeuges angeordneten Kamera relativ zu einem ersten Fahrzeugglied zeichnet sich aus durch eine an dem zweiten Fahrzeugglied angeordnete erste Antenne, eine an dem ersten Fahrzeugglied angeordnete zweite Antenne mit einem zu der ersten Antenne korrespondierenden Frequenzbereich, wenigstens einen an dem ersten und/oder zweiten Fahrzeugglied angeordneten Neigungssensor und ein Steuergerät, dem von den Antennen und dem wenigstens einen Neigungssensor sowie der Kamera und/oder einem Lenkwinkelsensor des gegliederten Fahrzeuges erfasste Daten zuführbar sind, aus denen eine Position und Ausrichtung der Kamera relativ zu einem ersten Fahrzeugglied ermittelbar ist.The device according to the invention for determining a position and an orientation of a camera arranged on a second vehicle member of an articulated vehicle relative to a first vehicle member is characterized by a first antenna arranged on the second vehicle member, a second antenna arranged on the first vehicle member with one to the first first antenna corresponding Frequency range, at least one arranged on the first and / or second vehicle member inclination sensor and a control device, the data from the antennas and the at least one inclination sensor and the camera and / or a steering angle sensor of the articulated vehicle detected data are supplied from which a position and orientation of the Camera can be determined relative to a first vehicle member.
Dabei ist in vorteilhafter Weise wenigstens einer der Neigungssensoren und oder die erste Antenne in die Kamera integriert. Dies verringert die Anzahl der Bauteile und erleichtert deren Montage.In this case, advantageously at least one of the inclination sensors and or the first antenna is integrated into the camera. This reduces the number of components and facilitates their assembly.
Ferner ist wenigstens einer der Neigungssensoren bevorzugt ein so genannter thermodynamischer Neigungssensor. Dies hat den Vorteil, dass mittels eines derartigen Neigungssensors gleichzeitig und mit einer hohen Genauigkeit die Neigungswinkel erfasst werden können.Furthermore, at least one of the inclination sensors is preferably a so-called thermodynamic inclination sensor. This has the advantage that by means of such a tilt sensor simultaneously and with high accuracy, the tilt angle can be detected.
Bevorzugt hat die erste Antenne eine Reichweite, die größer als der maximale Abstand zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne ist, so dass von der ersten Antenne ausgesendete Funksignale mittels der zweiten Antenne empfangbar sind.The first antenna preferably has a range which is greater than the maximum distance between the first antenna and the second antenna, so that radio signals emitted by the first antenna can be received by means of the second antenna.
Alternativ oder zusätzlich hat die zweite Antenne eine Reichweite, die größer als der maximale Abstand zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne ist, so dass von der zweiten Antenne ausgesendete Funksignale mittels der ersten Antenne empfangbar sind.Alternatively or additionally, the second antenna has a range which is greater than the maximum distance between the first antenna and the second antenna, so that radio signals emitted by the second antenna can be received by means of the first antenna.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht ferner eine an dem ersten Fahrzeugglied angeordnete dritte Antenne mit einem zu der ersten Antenne korrespondierenden Frequenzbereich innerhalb der Reichweite der ersten Antenne vor, wobei dem Steuergerät von der dritten Antenne empfangene Funksignale zuführbar sind. Dadurch können in vorteilhafter Weise mittels von der ersten Antenne ausgesendeten Funksignalen die Abstände der zweiten und dritten Antenne von der ersten Antenne ermittelt werden. Dies erleichtert die Positionsbestimmung der Kamera und erhöht deren Genauigkeit.An embodiment of the device according to the invention further provides a third antenna arranged on the first vehicle element with a corresponding to the first antenna Frequency range within the range of the first antenna, wherein the control unit from the third antenna received radio signals can be fed. As a result, the distances of the second and third antenna from the first antenna can advantageously be determined by means of radio signals emitted by the first antenna. This facilitates the positioning of the camera and increases its accuracy.
Alternativ kann eine dritte Antenne mit einem zu der zweiten Antenne korrespondierenden Frequenzbereich innerhalb der Reichweite der zweiten Antenne an dem zweiten Fahrzeugglied angeordnet werden. Dadurch können durch von der zweiten Antenne ausgesendete Funksignale die Abstände der ersten und dritten von der zweiten Antenne ermittelt werden.Alternatively, a third antenna having a frequency range corresponding to the second antenna can be arranged on the second vehicle element within the range of the second antenna. As a result, the distances of the first and third from the second antenna can be determined by radio signals emitted by the second antenna.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:Further advantages, features and details of the invention are described below with reference to embodiments with reference to drawings. The drawings are schematic representations and show:
Fig. 1 ein gegliedertes Fahrzeug mit drei Antennen in einer Draufsicht,1 is an articulated vehicle with three antennas in a plan view
Fig. 2 einen Neigungswinkel einer Längs- und einer Querachse eines Fahrzeuggliedes, undFig. 2 shows a tilt angle of a longitudinal and a transverse axis of a vehicle member, and
Fig. 3 ein gegliedertes Fahrzeug mit zwei Antennen in einer Draufsicht.Fig. 3 is an articulated vehicle with two antennas in a plan view.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein gegliedertes Fahrzeug 1 mit einem vorderen, ersten Fahrzeugglied 2 und einem hinteren, zweiten Fahrzeugglied 3. Die beiden Fahrzeugglieder 2, 3 sind über ein Gelenk miteinander verbunden, so dass sie gegeneinander um einen Kupplungspunkt 4 beweglich sind.FIG. 1 shows a plan view of an articulated vehicle 1 with a front, first vehicle element 2 and a vehicle rear, second vehicle member 3. The two vehicle links 2, 3 are connected to each other via a hinge, so that they are mutually movable about a coupling point 4.
An dem zweiten Fahrzeugglied 3 sind eine erste Antenne 5, eine Kamera 8 und ein Neigungssensor 9 fest angeordnet. An dem ersten Fahrzeugglied 2 sind eine zweite Antenne 6 und eine dritte Antenne 7 fest angeordnet. Beispielsweise ist die zweite Antenne 6 an einem beifahrerseitigen Außenspiegel und die dritte Antenne 7 an einem fahrerseitigen Außenspiegel angeordnet. Die erste Antenne 5, die Kamera 8 und der Neigungssensor 9 sind beispielsweise an einem rückseitigen Ende des zweiten Fahrzeuggliedes 3 angeordnet. Alternativ können die Komponenten auch jeweils am anderen Fahrzeugglied oder in einer anderen Kombination an den Fahrzeuggliedern angeordnet sein.At the second vehicle member 3, a first antenna 5, a camera 8 and a tilt sensor 9 are fixedly arranged. At the first vehicle member 2, a second antenna 6 and a third antenna 7 are fixedly arranged. For example, the second antenna 6 is arranged on a passenger-side exterior mirror and the third antenna 7 on a driver-side exterior mirror. The first antenna 5, the camera 8 and the tilt sensor 9 are arranged, for example, at a rear end of the second vehicle member 3. Alternatively, the components may also be arranged in each case on the other vehicle member or in a different combination on the vehicle members.
Ein Knickwinkel α zwischen den beiden Fahrzeuggliedern 2, 3 ist definiert als der Winkel zwischen einer Längsachse 10 des ersten Fahrzeuggliedes 2 durch den Kupplungspunkt 4 und einer Längsachse 11 des zweiten Fahrzeuggliedes 3 durch den Kupplungspunkt 4.An articulation angle α between the two vehicle links 2, 3 is defined as the angle between a longitudinal axis 10 of the first vehicle link 2 through the coupling point 4 and a longitudinal axis 11 of the second vehicle link 3 through the coupling point 4.
Die Frequenzbereiche der Antennen 5, 6, 7 korrespondieren zueinander und liegen beispielsweise im Gigahertzbereich. Die Reichweite der ersten Antenne 5 ist derart bemessen, dass von der ersten Antenne 5 ausgesendete Funksignale von der zweiten Antenne 6 und der dritten Antenne 7 bei beliebigem Knickwinkel α empfangen werden können.The frequency ranges of the antennas 5, 6, 7 correspond to each other and are for example in the gigahertz range. The range of the first antenna 5 is dimensioned such that radio signals emitted by the first antenna 5 can be received by the second antenna 6 and the third antenna 7 at any bending angle α.
Um eine momentane Position der Kamera 8 relativ zu dem ersten Fahrzeugglied 2 zu bestimmen, werden erfindungsgemäß momentane Abstände der ersten Antenne 5 von der zweiten Antenne 6 und der dritten Antenne 7 bestimmt. Diese Abstände werden durch eine Laufzeitmessung und/oder Pegelmessung und/oder Winkelmessung von mittels der ersten Antenne 5 ausgesendeten Funksignalen ermittelt, welche von der zweiten Antenne 6 und der dritten Antenne 7 empfangen werden.In order to determine a current position of the camera 8 relative to the first vehicle member 2, according to the invention instantaneous distances of the first antenna 5 from the second Antenna 6 and the third antenna 7 determined. These distances are determined by a transit time measurement and / or level measurement and / or angle measurement of radio signals emitted by the first antenna 5, which are received by the second antenna 6 and the third antenna 7.
Aus den ermittelten momentanen Abständen der ersten Antenne 5 von der zweiten Antenne 6 und der dritten Antenne 7 sowie den bekannten festen Positionen der ersten Antenne 5 und der Kamera 8 an dem zweiten Fahrzeugglied 3 und der zweiten Antenne 6 und der dritten Antenne 7 an dem ersten Fahrzeugglied 2 wird eine momentane Position der Kamera 8 relativ zu dem ersten Fahrzeugglied 2 bestimmt.From the determined instantaneous distances of the first antenna 5 from the second antenna 6 and the third antenna 7 and the known fixed positions of the first antenna 5 and the camera 8 on the second vehicle member 3 and the second antenna 6 and the third antenna 7 on the first Vehicle member 2, a current position of the camera 8 is determined relative to the first vehicle member 2.
Mittels des Neigungssensors 9 werden ein Neigungswinkel θi der Längsachse 11 und ein Neigungswinkel θ2 einer Querachse 12 des zweiten Fahrzeuggliedes 3 bestimmt.By means of the inclination sensor 9, an inclination angle θi of the longitudinal axis 11 and an inclination angle θ 2 of a transverse axis 12 of the second vehicle member 3 are determined.
Dabei ist gemäß Figur 2 der Neigungswinkel θi der Längsachse 11 beispielsweise definiert als der Winkel zwischen einem Vektor 13, der in Richtung der Erdanziehungskraft zeigt, und einem Vektor 14, der entlang der Längsachse 11 von dem Kupplungspunkt 4 zu dem rückseitigen Ende des zweiten Fahrzeuggliedes 3 gerichtet ist. Entsprechend wird der Neigungswinkel Θ2 der Querachse 12 definiert.In this case, according to FIG. 2, the inclination angle θi of the longitudinal axis 11 is defined, for example, as the angle between a vector 13 pointing in the direction of gravitational force and a vector 14 along the longitudinal axis 11 from the coupling point 4 to the rear end of the second vehicle member 3 is directed. Accordingly, the inclination angle Θ 2 of the transverse axis 12 is defined.
Ein geeigneter Neigungssensor 9 zur Ermittelung der Neigungswinkel θx, Θ2 ist beispielsweise ein so genannter thermodynamischer Neigungssensor .A suitable inclination sensor 9 for determining the inclination angles θ x , Θ 2 is for example a so-called thermodynamic inclination sensor.
Aus den Neigungswinkeln θi, θ2 und der bekannten festen Anordnung der Kamera 8 an dem zweiten Fahrzeugglied 3 wird die Ausrichtung der Kamera 8 bestimmt. Die oben beschriebene Ermittelung der Position und Ausrichtung der Kamera 8 wird mittels eines nicht dargestellten Steuergerätes durchgeführt, das vorzugsweise im ersten Fahrzeugglied 2 angeordnet ist. Dazu werden dem Steuergerät von der zweiten Antenne 6 und der dritten Antenne 7 empfangene Funksignale sowie Messsignale des Neigungssensors 9 zugeführt und in dem Steuergerät Daten gespeichert, welche die Geometrie des gegliederten Fahrzeuges 1 und die Anordnung der Antennen 5, 6, 7, der Kamera 8 und des Neigungssensors 9 an den Fahrzeuggliedern 2, 3 beschreiben.From the inclination angles θi, θ 2 and the known fixed arrangement of the camera 8 on the second vehicle member 3, the orientation of the camera 8 is determined. The above-described determination of the position and orientation of the camera 8 is performed by means of a control device, not shown, which is preferably arranged in the first vehicle member 2. For this purpose, the control unit of the second antenna 6 and the third antenna 7 received radio signals and measurement signals of the tilt sensor 9 are supplied and stored in the control unit data showing the geometry of the articulated vehicle 1 and the arrangement of the antennas 5, 6, 7, the camera. 8 and the tilt sensor 9 on the vehicle members 2, 3 describe.
Eine Weiterbildung dieses Ausführungsbeispieles sieht einen weiteren Neigungssensor vor, der an dem ersten Fahrzeugglied 2 angeordnet ist und dessen Messsignale dem Steuergerät zugeführt werden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise auch eine Neigung des ersten Fahrzeuggliedes 2 und eine Verkippung der beiden Fahrzeugglieder 2,3 gegeneinander ermittelt werden.A development of this embodiment provides a further inclination sensor, which is arranged on the first vehicle member 2 and whose measurement signals are supplied to the control unit. As a result, an inclination of the first vehicle member 2 and a tilting of the two vehicle members 2, 3 relative to each other can be determined in an advantageous manner.
Figur 3 zeigt eine Vorrichtung für ein alternatives Verfahren zur Bestimmung der Position und Ausrichtung der Kamera 8 an dem zweiten Fahrzeugglied 3. Im Unterschied zu der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung weist das gegliederte Fahrzeug 1 nur zwei Antennen 5, 6 auf, wobei eine erste Antenne 5 an dem zweiten Fahrzeugglied 3 und eine zweite Antenne 6 an dem ersten Fahrzeugglied 2 angeordnet ist.FIG. 3 shows a device for an alternative method for determining the position and orientation of the camera 8 on the second vehicle member 3. In contrast to the device shown in FIG. 1, the articulated vehicle 1 has only two antennas 5, 6, wherein a first antenna 5 is arranged on the second vehicle member 3 and a second antenna 6 on the first vehicle member 2.
Zur Positionsbestimmung der Kamera 8 relativ zu dem ersten Fahrzeugglied 2 wird wie oben beschrieben ein momentaner Abstand der ersten Antenne 5 zu der zweiten Antenne 6 mittels Funksignalen der ersten Antenne 5 ermittelt. Aus dem ermittelten Abstand und den bekannten Positionen der Antennen 5, 6 und der Kamera 8 an den Fahrzeuggliedern 2, 3 ergeben sich im Allgemeinen zwei mögliche Positionen der Kamera 8 relativ zu dem ersten Fahrzeugglied 2.For determining the position of the camera 8 relative to the first vehicle member 2, an instantaneous distance of the first antenna 5 to the second antenna 6 is determined by means of radio signals of the first antenna 5 as described above. From the determined distance and the known positions of the antennas 5, 6 and the camera 8 on the vehicle members 2, 3 there are generally two possible positions of the camera 8 relative to the first vehicle member 2.
Die geometrische Situation wird deutlich in einem fest mit dem ersten Fahrzeugglied 2 verbundenen Bezugssystem, d. h. einem Bezugssystem, in dem das erste Fahrzeugglied 2 ruht. Im Folgenden wird angenommen, dass sich das gegliederte Fahrzeug 1 auf einem ebenen Untergrund befindet und die beiden Antennen 5, 6 den gleichen Abstand zu dem Untergrund aufweisen. Andernfalls gelten die folgenden Ausführungen in einer an eine geänderte Situation angepassten Form.The geometrical situation becomes clear in a reference system fixedly connected to the first vehicle member 2, i. H. a reference system in which the first vehicle member 2 rests. In the following it is assumed that the articulated vehicle 1 is located on a level surface and the two antennas 5, 6 have the same distance to the ground. Otherwise, the following remarks apply in a form adapted to a changed situation.
In dem gewählten Bezugssystem bewegt sich die erste Antenne 5 bei sich änderndem Knickwinkel α auf einem Kreisbogen K um einen Kreismittelpunkt M, welcher lotrecht über dem Kupplungspunkt 4 der Fahrzeugglieder 2, 3 liegt.In the chosen reference system, the first antenna 5 moves at a changing bending angle α on a circular arc K about a circle center M, which is perpendicular to the coupling point 4 of the vehicle links 2, 3.
Eine Gerade G durch den Ort der zweiten Antenne 6 und den Kreismittelpunkt M hat mit dem Kreisbogen K einen ersten Schnittpunkt A und einen zweiten Schnittpunkt B, wobei der erste Schnittpunkt A von der zweiten Antenne 6 weiter entfernt als der zweite Schnittpunkt B ist.A straight line G through the location of the second antenna 6 and the circle center M has with the arc K a first intersection A and a second intersection B, wherein the first intersection A of the second antenna 6 is farther away than the second intersection B.
Der erste Schnittpunkt A hat von allen Orten auf dem Kreisbogen K den größten Abstand Dmax von der zweiten Antenne 6. Der zweite Schnittpunkt B hat von allen Orten auf dem Kreisbogen K den kleinsten Abstand Dmin von der zweiten Antenne 6.The first intersection point A has the greatest distance D max from the second antenna 6 of all locations on the circular arc K. The second intersection point B has the smallest distance D min from the second antenna 6 of all locations on the circular arc K.
Ausgehend von dem zweiten Schnittpunkt B nimmt auf dem Kreisbogen K der Abstand zu der zweiten Antenne 6 bis zu dem ersten Schnittpunkt A monoton zu. Daher haben je zwei symmetrisch zu der Geraden G liegende Orte auf dem Kreisbogen K den gleichen Abstand zu der zweiten Antenne 6.Starting from the second point of intersection B, the distance to the second antenna 6 increases monotonically on the arc K up to the first point of intersection A. Therefore, have two each lying symmetrically to the line G locations on the arc K the same distance from the second antenna. 6
Um für einen ermittelten Abstand der ersten Antenne 5 zu der zweiten Antenne 6 den Ort der ersten Antenne 5 auf dem Kreisbogen K eindeutig zu bestimmen, muss daher noch die momentane Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G ermittelt werden. Dabei wird unter der Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G die Seite der Geraden G verstanden, auf welcher sich die erste Antenne 5 befindet.In order to unambiguously determine the location of the first antenna 5 on the arc K for a determined distance of the first antenna 5 to the second antenna 6, therefore, the instantaneous position of the first antenna 5 relative to the straight line G must still be determined. In this case, the position of the first antenna 5 relative to the straight line G is understood to be the side of the straight line G on which the first antenna 5 is located.
Dazu sieht ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens eine Auswertung von mittels der Kamera 8 erfassten Bildern vor, auf welchen das erste Fahrzeugglied wenigstens teilweise sichtbar ist. Dies setzt eine entsprechend ausgebildete Kamera 8, beispielsweise eine omnidirektionale Kamera 8, und eine entsprechende Anordnung der Kamera 8 voraus.For this purpose, an exemplary embodiment of the method provides for an evaluation of images captured by the camera 8, on which the first vehicle member is at least partially visible. This requires a correspondingly trained camera 8, for example an omnidirectional camera 8, and a corresponding arrangement of the camera 8.
Zur Bestimmung der Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G werden die von der Kamera erfassten Bilder dem Steuergerät zugeführt und von dem Steuergerät entsprechend ausgewertet. Beispielsweise kann dazu durch eine Objekterkennung die Lage eines Ortes oder Objektes an dem ersten Fahrzeugglied 2 in einem von der ersten Kamera 5 erfassten Bild ermittelt werden und daraus die Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G mittels eines in dem Steuergerät abgelegten Kennfeldes ermittelt werden. Dabei ordnet das Kennfeld der Lage des Ortes oder Objektes an dem ersten Fahrzeugglied 2 in dem Bild eine Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G zu.To determine the position of the first antenna 5 relative to the straight line G, the images captured by the camera are supplied to the control unit and evaluated accordingly by the control unit. For example, the position of a location or object on the first vehicle element 2 in an image captured by the first camera 5 can be determined by object recognition, and the position of the first antenna 5 relative to the straight line G can be determined therefrom by means of a map stored in the control device. In this case, the map of the location of the location or object on the first vehicle member 2 in the image assigns a position of the first antenna 5 relative to the straight line G.
Alternativ oder zusätzlich kann eine weitere Kamera zur Erfassung von Bildern des ersten Fahrzeuggliedes 2 an dem zweiten Fahrzeugglied 3 angeordnet werden und die von dieser weiteren Kamera erfassten Bilder können entsprechend ausgewertet werden.Alternatively or additionally, a further camera for capturing images of the first vehicle member 2 can be arranged on the second vehicle member 3, and those of this Further captured images can be evaluated accordingly.
Ein anderes Ausführungsbeispiel sieht eine Auswertung des zeitlichen Verlaufes des ermittelten Abstandes der Antennen 5, 6 vor. Dabei wird ausgenutzt, dass sich eine Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G nur dann ändern kann, wenn die erste Antenne 5 den ersten Schnittpunkt A oder den zweiten Schnittpunkt B durchquert. Daher wird bei bekannter anfänglicher Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G der zeitliche Verlauf des ermittelten Abstandes der der zweiten Antenne 6 zur ersten Antenne 5 ausgewertet.Another embodiment provides an evaluation of the time course of the determined distance of the antennas 5, 6. In this case, use is made of the fact that a position of the first antenna 5 relative to the straight line G can only change if the first antenna 5 passes through the first intersection point A or the second intersection point B. Therefore, with a known initial position of the first antenna 5 relative to the straight line G, the time profile of the determined distance of the second antenna 6 to the first antenna 5 is evaluated.
Solange der ermittelte Abstand nicht den größten Abstand Dmax oder den kleinsten Abstand Dmin annimmt, bleibt die Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G unverändert gleich der anfänglichen Lage.As long as the determined distance does not assume the greatest distance D max or the smallest distance D min , the position of the first antenna 5 relative to the straight line G remains unchanged from the initial position.
Wenn der größte Abstand Dmax oder kleinste Abstand Dmin erreicht wird, wird eine zeitliche Ableitung des Abstandes ausgewertet, welche durch Differenzbildung zeitlich aufeinander folgender Abstandswerte ermittelt wird. Ist die zeitliche Ableitung signifikant von Null verschieden, dann wird eine Änderung der Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G festgestellt.If the greatest distance D max or smallest distance D min is reached, a time derivative of the distance is evaluated, which is determined by subtraction of temporally successive distance values. If the time derivative is significantly different from zero, then a change in the position of the first antenna 5 relative to the straight line G is detected.
Andernfalls wird beispielsweise durch Auswertung eines zeitlichen Verlaufes eines Lenkwinkels des gegliederten Fahrzeuges und/oder eine Auswertung von mittels der Kamera 8 erfassten Bildern entschieden, ob sich die Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G ändert.Otherwise, it is decided, for example, by evaluating a time profile of a steering angle of the articulated vehicle and / or an evaluation of captured by the camera 8 images, whether the position of the first antenna 5 relative to the straight line G changes.
Dabei wird beispielsweise auf eine Änderung der Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G geschlossen, wenn sich der Lenkwinkel bei Erreichen des größten Abstandes Dmax oder des kleinsten Abstandes Dmin nicht signifikant ändert.In this case, for example, a change in the position of the first antenna 5 relative to the straight line G is closed when the steering angle does not change significantly when the maximum distance D max or the smallest distance D min is reached .
Alternativ oder zusätzlich wird der zeitliche Verlauf von mittels der Kamera 8 erfassten Bildern ausgewertet. Beispielsweise kann der Verlauf der Lage eines Objektes in einem Bild daraufhin ausgewertet werden, ob diese Lage beim Erreichen des größten Abstandes Dmax oder des kleinsten Abstandes Dmin ihre Bewegungsrichtung innerhalb des Bildes ändert. Tut sie dies nicht, wird auf eine Änderung der Lage der ersten Antenne 5 relativ zur Geraden G geschlossen. Alternatively or additionally, the time profile of images captured by the camera 8 is evaluated. For example, the course of the position of an object in an image can be evaluated as to whether this position changes its direction of movement within the image when the greatest distance D max or the smallest distance D m i n is reached . If this is not done, a change in the position of the first antenna 5 relative to the straight line G is concluded.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 gegliedertes Fahrzeug1 articulated vehicle
2 erstes Fahrzeugglied2 first vehicle link
3 zweites Fahrzeugglied3 second vehicle link
4 Kupplungspunkt4 coupling point
5 erste Antenne5 first antenna
6 zweite Antenne6 second antenna
7 dritte Antenne7 third antenna
8 Kamera8 camera
9 Neigungssensor9 tilt sensor
10 Längsachse des ersten Fahrzeuggliedes10 longitudinal axis of the first vehicle member
11 Längsachse des zweiten Fahrzeuggliedes11 longitudinal axis of the second vehicle member
12 Querachse des zweiten Fahrzeuggliedes12 transverse axis of the second vehicle member
13 Vektor in Richtung der Erdanziehungskraft13 vector in the direction of earth gravity
14 Vektor entlang einer Längsachse α Knickwinkel θi Neigungswinkel einer Längsachse14 vector along a longitudinal axis α buckling angle θi angle of inclination of a longitudinal axis
Θ2 Neigungswinkel einer QuerachseΘ 2 inclination angle of a transverse axis
K KreisbogenK circular arc
M KreismittelpunktM center of the circle
G GeradeG straight
A erster SchnittpunktA first intersection
B zweiter SchnittpunktB second intersection
Dmax größter Abstand der ersten von der zweiten AntenneD max largest distance of the first from the second antenna
Dmin kleinster Abstand der ersten von der zweiten Antenne D min smallest distance of the first from the second antenna

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur Ermittlung einer Position und/oder einer Ausrichtung einer an einem zweiten Fahrzeugglied (3) eines gegliederten Fahrzeuges (1) angeordneten Kamera (8) relativ zu einem ersten Fahrzeugglied (2), gekennzeichnet durch eine an dem zweitenAnspruch [en] A device for determining a position and / or an orientation of a camera (8) arranged on a second vehicle member (3) of an articulated vehicle (1) relative to a first vehicle member (2), characterized by one on the second
Fahrzeugglied (3) angeordnete erste Antenne (5), eine an dem ersten Fahrzeugglied (2) angeordnete zweite Antenne (6) mit einem zu der ersten Antenne (5) korrespondierenden Frequenzbereich, wenigstens einen an dem ersten und/oder zweiten Fahrzeugglied (3) angeordneten Neigungssensor (9) und ein Steuergerät, dem von den Antennen (5, 6) und dem wenigstens einen Neigungssensor (9) sowie der Kamera (8) und/oder einem Lenkwinkelsensor des gegliederten Fahrzeuges (1) erfasste Daten zuführbar sind, aus denen eine Position und Ausrichtung der Kamera (8) relativ zu einem ersten Fahrzeugglied (2) ermittelbar ist.Vehicle member (3) arranged first antenna (5), one on the first vehicle member (2) arranged second antenna (6) with a first antenna (5) corresponding frequency range, at least one of the first and / or second vehicle member (3) arranged inclination sensor (9) and a control unit, the data from the antennas (5, 6) and the at least one inclination sensor (9) and the camera (8) and / or a steering angle sensor of the articulated vehicle (1) are fed data from which a position and orientation of the camera (8) relative to a first vehicle member (2) can be determined.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Neigungssensoren (9) in die Kamera (8) integriert ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least one of the tilt sensors (9) is integrated in the camera (8).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Neigungssensoren (9) ein thermodynamischer Neigungssensor ist .3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of Tilt sensors (9) is a thermodynamic tilt sensor.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne (5) in die Kamera (8) integriert ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first antenna (5) in the camera (8) is integrated.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne (5) eine Reichweite hat, die größer als ein größter Abstand (Dmax) zwischen der ersten Antenne (5) und der zweiten Antenne (6) ist, so dass von der ersten Antenne (5) ausgesendete Funksignale mittels der zweiten Antenne (6) empfangbar sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first antenna (5) has a range which is greater than a maximum distance (D max ) between the first antenna (5) and the second antenna (6) in that radio signals emitted by the first antenna (5) can be received by means of the second antenna (6).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antenne (6) eine Reichweite hat, die größer als der größte Abstand (Dmax) zwischen der ersten Antenne (5) und der zweiten Antenne (6) ist, so dass von der zweiten Antenne (6) ausgesendete Funksignale mittels der ersten Antenne (5) empfangbar sind.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second antenna (6) has a range which is greater than the maximum distance (D max ) between the first antenna (5) and the second antenna (6) in that radio signals emitted by the second antenna (6) can be received by means of the first antenna (5).
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Fahrzeugglied (2) eine dritte Antenne (7) mit einem zu der ersten Antenne (5) korrespondierenden Frequenzbereich innerhalb der Reichweite der ersten Antenne (5) angeordnet ist und dem Steuergerät von der dritten Antenne (7) empfangene Funksignale zuführbar sind.7. The device according to claim 5, characterized in that on the first vehicle member (2) a third antenna (7) having a first antenna (5) corresponding frequency range within the range of the first antenna (5) is arranged and the control unit of the third antenna (7) received radio signals can be fed.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Fahrzeugglied (3) eine dritte Antenne (7) mit einem zu der zweiten Antenne (6) korrespondierenden Frequenzbereich innerhalb der Reichweite der zweiten Antenne (6) angeordnet ist und dem Steuergerät von der dritten Antenne (7) empfangene Funksignale zuführbar sind.8. The device according to claim 6, characterized in that on the second vehicle member (3) has a third antenna (7) with a to the second antenna (6) corresponding frequency range within the range of the second antenna (6) is arranged and the controller of the third antenna (7) received radio signals can be fed.
9. Verfahren zur Ermittlung einer Position und/oder einer Ausrichtung einer an einem zweiten Fahrzeugglied (3) eines gegliederten Fahrzeuges (1) angeordneten Kamera (8) relativ zu einem ersten Fahrzeugglied (2) , dadurch gekennzeichnet, dass anhand von aktuell ermittelten Abständen einer an dem zweiten Fahrzeugglied (3) angeordneten ersten Antenne (5) von zwei an dem ersten Fahrzeugglied (2) angeordneten weiteren Antennen (6, 7), einem aktuell ermittelten Neigungswinkel (θi) einer Längsachse (11) und einem aktuell ermittelten Neigungswinkel (θ2) einer Querachse (12) des ersten und/oder zweiten Fahrzeuggliedes (3) und der Positionen der ersten Antenne (5) und der Kamera (8) an dem zweiten Fahrzeugglied (3) und der beiden weiteren Antennen (6, 7) an dem ersten Fahrzeugglied (2) die aktuelle Position und/oder die aktuelle Ausrichtung der Kamera (8) bestimmt wird.9. A method for determining a position and / or an orientation of a second vehicle member (3) of an articulated vehicle (1) arranged camera (8) relative to a first vehicle member (2), characterized in that based on currently determined distances of a on the second vehicle member (3) arranged first antenna (5) of two at the first vehicle member (2) arranged further antennas (6, 7), a currently determined inclination angle (θi) of a longitudinal axis (11) and a currently determined inclination angle (θ 2 ) of a transverse axis (12) of the first and / or second vehicle member (3) and the positions of the first antenna (5) and the camera (8) on the second vehicle member (3) and the two further antennas (6, 7) the first vehicle member (2) the current position and / or the current orientation of the camera (8) is determined.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zweier Antennen (5, 6, 7) durch eine Laufzeitmessung und/oder Winkelmessung und/oder Pegelmessung von Funksignalen einer der beiden Antennen (5, 6, 7) ermittelt wird, welche von der anderen der beiden Antennen (5, 6, 7) empfangen werden. 10. The method according to claim 9, characterized in that the distance between two antennas (5, 6, 7) by a transit time measurement and / or angle measurement and / or level measurement of radio signals of one of the two antennas (5, 6, 7) is determined, which from the other of the two antennas (5, 6, 7).
11. Verfahren zur Ermittelung einer Position und/oder einer Ausrichtung einer an einem zweiten Fahrzeugglied (3) eines gegliederten Fahrzeuges (1) angeordneten Kamera (8) relativ zu einem ersten Fahrzeugglied (2), dadurch gekennzeichnet, dass anhand von einem aktuell ermittelten Abstand einer an dem zweiten Fahrzeugglied (3) angeordneten ersten Antenne (5) von einer an dem ersten Fahrzeugglied (2) angeordneten zweiten Antenne (6), einem aktuell ermittelten Neigungswinkel (θi) einer Längsachse (11) und einem aktuell ermittelten Neigungswinkel (Θ2) einer Querachse (12) des ersten und/oder zweiten Fahrzeuggliedes (3), den Positionen der ersten Antenne (5) und der Kamera (8) an dem zweiten Fahrzeugglied (3) und der zweiten Antenne (6) an dem ersten Fahrzeugglied (2) sowie durch eine Auswertung von der Kamera (8) und/oder einem anderen an dem gegliederten Fahrzeug (1) angeordneten optischen Sensor erfasster Bilddaten und/oder eines zeitlichen Verlaufes des Abstandes der ersten Antenne (5) von der zweiten Antenne (6) und/oder eines zeitlichen Verlaufes eines Lenkwinkels des gegliederten Fahrzeuges (1) die momentane Position und/oder Ausrichtung der Kamera (8) bestimmt wird.11. A method for determining a position and / or an orientation of a second vehicle member (3) of an articulated vehicle (1) arranged camera (8) relative to a first vehicle member (2), characterized in that based on a currently determined distance a first antenna (5) arranged on the second vehicle member (3) from a second antenna (6) arranged on the first vehicle member (2), a currently determined inclination angle (θi) of a longitudinal axis (11) and a currently determined inclination angle (Θ 2 ) a transverse axis (12) of the first and / or second vehicle member (3), the positions of the first antenna (5) and the camera (8) on the second vehicle member (3) and the second antenna (6) on the first vehicle member ( 2) as well as by an evaluation of the camera (8) and / or another on the articulated vehicle (1) arranged optical sensor detected image data and / or a time course of the distance of the first antenna (5) from the second antenna (6) and / or a time course of a steering angle of the articulated vehicle (1), the current position and / or orientation of the camera (8) is determined.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der ersten Antenne (5) von der zweiten Antenne (6) durch eine Laufzeitmessung und/oder Winkelmessung und/oder Pegelmessung von Funksignalen einer der beiden Antennen (5, 6) ermittelt wird, welche von der anderen der beiden Antennen (5, 6) empfangen werden. 12. The method according to any one of claims 10 or 11, characterized in that the distance of the first antenna (5) from the second antenna (6) by a transit time measurement and / or angle measurement and / or level measurement of radio signals of one of the two antennas (5, 6) which are received by the other of the two antennas (5, 6).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungswinkel (θi, θ2) mittels wenigstens eines an dem erste und/oder zweiten Fahrzeugglied (3) angeordneten Neigungssensors (9) ermittelt werden. 13. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that the inclination angle (θi, θ 2 ) by means of at least one of the first and / or second vehicle member (3) arranged tilt sensor (9) are determined.
PCT/EP2009/000654 2008-04-25 2009-02-02 Method and device for detecting a position and/or an orientation of a camera WO2009129877A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008020839.6 2008-04-25
DE102008020839A DE102008020839A1 (en) 2008-04-25 2008-04-25 Method and device for determining a position and / or an orientation of a camera

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009129877A1 true WO2009129877A1 (en) 2009-10-29

Family

ID=40524619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/000654 WO2009129877A1 (en) 2008-04-25 2009-02-02 Method and device for detecting a position and/or an orientation of a camera

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008020839A1 (en)
WO (1) WO2009129877A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2541899A (en) * 2015-09-02 2017-03-08 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle imaging system and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110983914B (en) * 2019-12-19 2022-06-17 徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司 Road roller with panorama welt compaction system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2259064A (en) * 1991-08-31 1993-03-03 Christopher Allan Standen Rear-view mirror apparatus for an articulated road vehicle
DE4243978C1 (en) * 1992-12-23 1994-01-05 Ploechinger Heinz Dipl Ing Fh Inclination and acceleration detector with fluid sensor element - has high sensitivity temp.-responsive resistors in fluid-filled capsule with bridge circuit signal evaluation
US5913078A (en) * 1994-11-01 1999-06-15 Konica Corporation Camera utilizing a satellite positioning system
US20030063200A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Sanyo Electric Co., Ltd. Digital camera having inclination sensor
US20040169587A1 (en) * 2003-01-02 2004-09-02 Washington Richard G. Systems and methods for location of objects
US20050219144A1 (en) * 2002-05-02 2005-10-06 Zhinong Ying Integrated antenna assembly
US20060066835A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Martin Laufer Method for operating an electronic viewing system and vehicle comprising an electronic viewing system
DE102006059804A1 (en) * 2005-12-15 2007-07-05 Daimlerchrysler Ag Adjusting, measuring or positioning system for vehicle components in construction, product preparation, manufacturing or maintenance, has mobile sensor where pseudo-noise coded signals to be sent over antenna by mobile sensor
EP1892150A2 (en) * 2006-08-21 2008-02-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Image processor and vehicle surrounding visual field support device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679158A (en) * 1985-03-21 1987-07-07 Tate William J Automatic mirror rotating system
CN1413859A (en) * 2002-02-25 2003-04-30 中华研升科技股份有限公司 Driving positioning device and method for automobile exterior state monitor
WO2004064394A1 (en) * 2003-01-09 2004-07-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Video projection arrangement with picture stabilizer means
JP2006321265A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Honda Lock Mfg Co Ltd Back visual range correction control device of vehicle

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2259064A (en) * 1991-08-31 1993-03-03 Christopher Allan Standen Rear-view mirror apparatus for an articulated road vehicle
DE4243978C1 (en) * 1992-12-23 1994-01-05 Ploechinger Heinz Dipl Ing Fh Inclination and acceleration detector with fluid sensor element - has high sensitivity temp.-responsive resistors in fluid-filled capsule with bridge circuit signal evaluation
US5913078A (en) * 1994-11-01 1999-06-15 Konica Corporation Camera utilizing a satellite positioning system
US20030063200A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Sanyo Electric Co., Ltd. Digital camera having inclination sensor
US20050219144A1 (en) * 2002-05-02 2005-10-06 Zhinong Ying Integrated antenna assembly
US20040169587A1 (en) * 2003-01-02 2004-09-02 Washington Richard G. Systems and methods for location of objects
US20060066835A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Martin Laufer Method for operating an electronic viewing system and vehicle comprising an electronic viewing system
DE102006059804A1 (en) * 2005-12-15 2007-07-05 Daimlerchrysler Ag Adjusting, measuring or positioning system for vehicle components in construction, product preparation, manufacturing or maintenance, has mobile sensor where pseudo-noise coded signals to be sent over antenna by mobile sensor
EP1892150A2 (en) * 2006-08-21 2008-02-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Image processor and vehicle surrounding visual field support device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2541899A (en) * 2015-09-02 2017-03-08 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle imaging system and method
GB2541899B (en) * 2015-09-02 2019-11-06 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle imaging system and method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008020839A1 (en) 2009-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2987663B1 (en) Driver assistance system for a commercial vehicle trailer assembly and method for performing a coupling procedure
EP2422214B1 (en) Sensor assembly for driver assistance systems in motor vehicles
EP3024700B1 (en) Method and device for reproducing a lateral and/or rear surrounding area of a vehicle
DE102008020838A1 (en) Inclination angle determining device for e.g. tractor-trailer, has antennas arranged at vehicle members, respectively and controller determining distance and/or angle between antennas from radio signals of one antenna
DE102010051493B4 (en) Device for adjusting a vertical sensor orientation
EP3510463A1 (en) Sensor array for an autonomously operated utility vehicle and method for surround-view image acquisition
DE102017118588A1 (en) Method for monitoring a surrounding area of a team, monitoring device, driver assistance system and team
EP2233365A2 (en) Method and device for determining the position and alignment of a driver assistance camera of a vehicle to the vehicle
EP2581892B1 (en) Distance measuring system and method for measuring distance, in particular between a vehicle and its surroundings
DE102016204011A1 (en) Device for determining a misalignment of a detection device attached to a vehicle
WO2006042665A1 (en) Method for determining shaft and trailer angles
DE102009009046A1 (en) Measuring device for aligning sensor unit of driver assistance system of vehicle, comprises detection units, which receive signal from sensor unit, and center point of measuring device is arranged on geometrical driving axis of vehicle
DE102013217081B4 (en) Device and method for position detection
WO2009049750A2 (en) Method for calibrating an assembly using at least one omnidirectional camera and an optical display unit
DE102010012626A1 (en) Motor vehicle with a radar device and method for operating a radar device
DE102020007772A1 (en) Procedure for in-service calibration of a lidar and vehicle
DE102018005118A1 (en) Method for determining a kink angle
DE102019214544B4 (en) Method and device for determining a target position of an environment sensor of a vehicle
DE102017220459A1 (en) A method and trailer docking assistant for assisting a hitching operation of a motor vehicle approaching a trailer rearwardly
DE102017213211A1 (en) Method for canceling an already initiated lane change
EP3803440B1 (en) Method and device for determining vehicle parameters
WO2009129877A1 (en) Method and device for detecting a position and/or an orientation of a camera
DE202005013989U1 (en) Environment surveying device for e.g. truck, has omni directional camera arranged in position at outer shell of vehicle, whose height is below height of outer-mirror of vehicle
EP3640676A1 (en) Method for monitoring an environment of a set comprising a traction vehicle and a trailer pulled by the traction vehicle and control device for the traction vehicle and traction vehicle comprising said control device
DE102018001844A1 (en) Driver assistance system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09733786

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09733786

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1