CN102791557B - 用于确定车辆车身运动的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定车辆（1）车身的车身运动的方法，所述车辆具有设置在该车辆（1）上的摄像机（3）。在此借助所述摄像机（3）连续拍摄车辆环境的摄像机图像，并在在不同时间拍摄的摄像机图像中各自确定至少一个静态物体（8）的图像位置数据。借助所确定的图像位置数据的时间序列确定所述车身运动。此外本发明还涉及一种用于确定车辆（1）的至少一个弹性支承的车轮（7）的弹动运动的方法，所述车辆具有设置在该车辆（1）上的摄像机（3）。

Description

用于确定车辆车身运动的方法
技术领域
本发明涉及用于确定车辆车身的车身运动和用于确定车辆的至少一个弹性支承的车轮的弹动运动（Einfederbewegung）的方法。
背景技术
很多现代的车辆具有通过分析车身运动或车辆车轮的弹动运动来控制的车辆功能。这类车辆功能例如是用于减震器的减震调节或用于车辆探照灯的照程调节/发光范围调节。在此一般借助设置在车辆的车轮或轮轴上的弹簧路径传感器来确定所述车身运动和弹动运动。
由US 2005/0102083A1公开了一种用于车辆的侧倾稳定性-控制系统，该侧倾稳定性-控制系统包括环境传感器系统和与之耦联的控制设备。所述控制设备根据环境传感器系统的信号产生动态车辆特征控制信号并控制翻滚控制系统。
发明内容
本发明的目的在于，提供改善了的、用于确定车辆车身的车身运动或用于确定车辆的至少一个弹性支承的车轮的弹动运动的方法。
根据本发明，该目的在车身运动的确定这方面可以通过具有权利要求1所述特征的方法实现，而在弹动运动的确定这方面可以通过具有权利要求2所述特征的方法实现。
本发明的有利应用和其设计方案是其它权利要求的主题。
在根据本发明的用于确定车辆车身的车身运动的方法中，借助设置在该车辆上的摄像机连续地拍摄车辆环境的摄像机图像。分别在在不同时间拍摄的摄像机图像中确定至少一个静态物体的各个图像位置数据，并借助所确定的图像位置数据的时间序列来确定所述车身运动。
在此，物体的图像位置数据理解为摄像机图像内描述所述物体的图像的位置或一部分物体的图像的位置的数据。
因此根据本发明的方法，通过对由设置在该车辆上的摄像机拍摄的摄像机图像进行分析来确定车身的运动。由此通常用于确定车身运动的其它传感器如弹簧路径传感器变得多余。这在装备车辆（该车辆本应具有用于确定车身运动的装置和此外还具有也适用于其它目的的摄像机）时有利地实现了部件精简并因此节省了成本。因此例如可以使用同一个摄像机来确定车身运动并用于驾驶员辅助系统、例如具有一基于摄像机的车道识别装置或一驻车支持装置的驾驶员辅助系统。此外，部件精简也简化了这种车辆的维护并降低了维护费用。
在根据本发明的用于确定车辆的至少一个弹性支承的车轮的弹动运动的方法中，借助设置在该车辆上的摄像机连续拍摄所述车辆前方的车辆环境的摄像机图像。分别在在不同时间拍摄的摄像机图像中确定至少一个静态物体的各个图像位置数据以及所述车辆前方的车道段的各个图像位置数据。借助所确定的图像位置数据的时间序列确定所述车辆车身的车身运动和所述车辆前方车道的路面高度分布轮廓。由所确定的车身运动和所确定的路面高度分布轮廓确定所述车辆的至少一个弹性支承的车轮的弹动运动。
该方法具有与根据本发明的用于确定车辆车身的车身运动的方法相同的优点，因为在这种情况下摄像机除了确定弹动运动外还可以用于其它目的并且不需要用于确定所述弹动运动的其它传感器。
根据本发明的方法可以特别有利地用于控制车辆的功能，如减震器的减震调节、负载识别或用于车辆探照灯的照程调节，其中，对根据该方法确定的车身运动和/或弹动运动进行分析以控制相应的车辆功能。
附图说明
本发明的其它特点和细节在下文中借助实施例参考附图进行描述。
其中：
图1示意示出第一时刻的具有摄像机的车辆，该摄像机指向车辆前方的车辆环境，并且
图2示意示出第二时刻的图1所示车辆。
具体实施方式
相互对应的部件在所有附图中标有相同的附图标记。
图1示出第一时刻的车辆1和车道2，车辆1在车道2上运动。在车辆1车身的前部区域上刚性地设置有摄像机3，其中该摄像机3优选为立体摄像机。借助该摄像机3连续拍摄摄像机3的检测区域4内的、车辆1前方的车辆环境的摄像机图像。
车辆1还具有用于分析由摄像机3拍摄的摄像机图像的控制单元5。该控制单元5特别是对拍摄到的摄像机图像进行分析，用以确定车辆1车身的车身运动和/或车辆1的车轮7的弹动运动，和例如用以产生控制信号以对车辆1的车轮7的减震器6进行减震调节。
图2示出稍晚一些的第二时刻的图1所示车辆1，车辆在第二时刻相对于图1示出的场景在车道2上向前运动了一定距离。
由摄像机3拍摄的摄像机图像被传输到控制单元5并且由该控制单元进行分析以确定车辆1车身的车身运动和/或车辆1的车轮7的弹动运动。
为此，借助控制单元5在摄像机图像中通过已知的物体识别方法识别摄像机3的检测区域4中的车道段以及至少一个静态的、即不动的物体8，并确定物体8和车道段的图像位置数据。由在在不同相邻时刻拍摄的摄像机图像中确定的图像位置数据，确定摄像机3相对于物体8和车道段的运动。
例如物体8在图1所示的第一时刻的场景中位于摄像机3的检测区域4的中间部分，而在图2所示的第二时刻的场景中位于检测区域4的上部部分。因此物体8在在第一时刻拍摄的摄像机图像中出现在中部的图像区域中，而在在第二时刻拍摄的摄像机图像中出现在上部的图像区域中。由物体8在摄像机图像中出现时所处的图像区域的时间变化，可以确定物体8关于相对摄像机固定的、即摄像机3在其中静止的坐标系所处方向的变化。该相对摄像机固定的坐标系在图1和图2中由笛卡尔坐标轴x’、y’、z’表示。
因为摄像机3与车辆1的车身固定连接，所以该相对摄像机固定的坐标系也是车辆车身的静止系，即车辆车身在其中静止的坐标系。因此由摄像机图像的上述分析也可以确定所述相对摄像机固定的坐标系进而车辆车身在一物体8和车道2的静止系中的倾斜的时间变化。物体8和车道2的静止系在图1和图2中由笛卡尔坐标轴x、y、z表示。因此，对摄像机图像的分析能确定车身的运动、即特别是车身的俯仰角和/或侧倾角和相应的角速度和/或角加速度的时间变化过程。
有利的是，构造成立体摄像机的摄像机3的使用允许精确地确定车身的运动，并且通过摄像机图像的已知立体分析方法此外还允许确定摄像机3到物体8的距离和其时间变化并因此特别也允许确定摄像机3和物体8的相对速度。
通过额外地以相应的方式分析检测区域4中车道段的图像位置数据，此外还确定路面高度分布轮廓。从所确定的路面高度分布轮廓和所确定的车身运动，可确定车辆1的车轮7的弹动运动。为此例如从所确定的车身运动和车辆1的行驶速度的时间变化过程，确定车身的在车轮7上方的点的运动轨迹并与所确定的路面高度分布轮廓进行比较。
所确定的车身运动和弹动运动的数据以现有技术已知的方式被使用，以便借助控制单元5产生控制信号以对车辆1的车轮7的减震器6进行减震调节。
所确定的车身运动的数据此外还可以有利地用于车辆1的探照灯的动态照程调节，例如以便探照灯的照程在制动和加速过程中保持恒定。对于这种应用，也可以使用现有技术中已知的、用于借助车身运动的数据进行照程调节的方法，但是其中根据本发明不需要用于测定所述数据的弹簧路径传感器。
所确定的车身运动和/或弹动运动的数据的另一有利应用在于其可用于识别车辆1的负载，例如通过根据路面高度分布轮廓借助所存储的关于车辆1空载状态下车身运动和/或弹动运动的数据对所确定的数据进行分析。
在本发明的另一有利设计方案中还规定，借助合适的、设置在车辆1上的投影装置，在能见度条件较差的情况下将可由摄像机3检测到的并且对人眼而言在必要时不可见的光束的光栅投影到检测区域4中。由此即使在能见度条件较差的情况下、例如夜间，也可以使用根据本发明的方法。
附图标记列表：
1车辆
2车道
3摄像机
4检测区域
5控制单元
6减震器
7车轮
8物体
x’，y’，z’相对摄像机固定的坐标系的笛卡尔坐标轴
x，y，z  物体的静止系统的笛卡尔坐标轴

Claims (6)

1.一种用于确定车辆(1)车身的车身运动的方法，所述车辆具有设置在该车辆(1)上的摄像机(3)，
其特征在于，借助所述摄像机(3)连续拍摄车辆环境的摄像机图像，分别在在不同时间拍摄的摄像机图像中各自确定至少一个静态物体(8)的图像位置数据，并借助所确定的图像位置数据的时间序列确定所述车身运动。
2.将根据权利要求1的方法用于控制车辆(1)的车辆功能的应用，其中，对所确定的车身运动进行分析以控制所述车辆功能。
3.根据权利要求2的应用，
其特征在于，所述车辆功能是用于减震器(6)的减震调节或负载识别或用于车辆(1)的探照灯的照程调节。
4.一种用于确定车辆(1)的至少一个弹性支承的车轮(7)的弹动运动的方法，所述车辆具有设置在该车辆(1)上的摄像机(3)，
其特征在于，借助所述摄像机(3)连续拍摄所述车辆(1)前方的车辆环境的摄像机图像，分别在在不同时间拍摄的摄像机图像中各自确定至少一个静态物体(8)的图像位置数据以及所述车辆(1)前方的车道段的图像位置数据，借助所确定的图像位置数据的时间序列确定所述车辆(1)车身的车身运动和所述车辆前方的车道(2)的路面高度分布轮廓，并且由所确定的车身运动和所确定的路面高度分布轮廓，确定所述车辆(1)的至少一个弹性支承的车轮(7)的弹动运动。
5.将根据权利要求4的方法用于控制车辆(1)的车辆功能的应用，其中，对所确定的弹动运动进行分析以控制所述车辆功能。
6.根据权利要求5的应用，
其特征在于，所述车辆功能是用于减震器(6)的减震调节或负载识别或用于车辆(1)的探照灯的照程调节。
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