CN107003409A - 在表面上的尺寸的测量 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于测量表面上的至少两个点之间的尺寸的装置、车辆(1)和方法。在此所述装置具有：‑用于扫描车辆环境的至少一个成像器件(4、7、10、12)，‑用于显示车辆环境的映像的显示器件(8)，‑用于在显示的映像中确定至少两个点作为测量点的输入器件(9)，在所述测量点之间要确定尺寸，‑至少一个环境传感器(7、10、12、13)，其用于检测测量点关于车辆(1)的距离和方向以及‑评估器件(3)，其用于借助测量点的所检测的距离和方向确定所述尺寸以及用于输出所确定的尺寸。

Description

在表面上的尺寸的测量
技术领域
本发明涉及用于测量表面上的至少两个点之间的尺寸的装置、车辆和方法。
背景技术
已知不同的方法和装置来二维地测量表面、例如车辆表面和三维地测量物体、尤其是车辆和邮寄包裹。
DE 10 2012 005 966 A1公开一种用于产生三维体的平面的示图的装置，其方式为使用平行光来投影三维体的阴影图像。
US 2004/0075847 A1说明一种用于确定车辆高度的传感器布置结构，其中，要检查的车辆在两个立柱之间可运动，发射光的和接收光的器件这样设置在所述立柱中，使得车辆或车辆的相应区段将在这些器件之间的光线中断，从而借助中断的光线可以确定车辆区段的高度。
CH 701 106 A2公开用于测量物体的空间的延伸尺寸的方法和装置，其中，当车辆在测量过程期间运动穿过两个测量装置时，借助两个测量装置可以确定车辆的高度变化过程和底部轮廓，其中一个装置构成为水平伸展的光栅布置结构并且另一个装置具有垂直伸展的激光束连同作为所属的传感器的照相机。
US 6,195,019 B1阐释一种用于对车辆分类的装置和收费系统，其中，用于车辆分类的装置设置在行车道上方，在所述行车道上，车辆运动穿过由激光扫描器张开的探测区。探测区一方面相对于行驶方向纵向地张开并且另一方面相对于行驶方向横向地张开。
JP 3110725 B2公开利用上面多个测量传感器的平面的测量。
EP 0 828 990 B1说明一种用于确定物体的尺寸的装置，尤其是在用于包裹分拣部件和包裹操作部件的运动的传送器上的物体。要检测的物体在传送带上运动并且由激光扫描器从上面扫描。
EP 0 858 055 A2阐释用于测量邮件的装置和方法，其中，邮件由照相机优选从上面检测并且由检测的图像确定邮件的尺寸。
WO 03/025498 A1公开用于测量运动的包裹的尺寸的系统和方法，其中光线指向物体并且其反射通过抛物面镜借助光探测器检测并且由检测的反射确定物体在一个维度中的尺寸。
DE 10 2013 103 897 A1说明一种用于逐行地扫描物体的照相机模块，其包括至少一个蜂窝形的传感器和用于将物体映像到传感器上的物镜。照相机模块具有多个线阵传感器，所述线阵传感器以相对于物镜的不同距离设置，从而相对于物镜的不同距离的图像线成像到相应的线阵传感器上。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于车辆的装置和方法，利用所述装置和方法可以准确测量车辆环境中的一个物体或多个物体或物体之间的尺寸。
该任务通过独立权利要求的技术方案解决。有利的构造方案包含在相应的从属权利要求中。
本发明涉及一种用于车辆的用于测量在至少一个表面上的至少两个点之间的尺寸的装置，所述装置具有
-用于扫描车辆环境的至少一个成像器件，
-用于显示车辆环境的映像的显示器件，
-用于在显示的映像中确定至少两个点作为测量点的输入器件，在所述测量点之间要确定尺寸，
-至少一个环境传感器，其用于检测测量点关于车辆的距离和方向以及
-评估器件，其用于借助测量点的所检测的距离和方向确定所述尺寸以及用于输出所确定的尺寸。
利用用于测量在至少一个表面上的各测量点之间的尺寸的装置，可以在利用已经在车辆上存在的传感机构的情况下简单且精确地确定这种尺寸。
在车辆的环境中的至少一个表面上的两个点的准确测量例如允许在宽度和/或高度方面测量通道、例如在车库入口或大门入口。也可以快速且简单地测量在停靠的或停止的车辆之间的通道，从而车辆驾驶员可以决定，是否他以他的车辆可以驶过所述通道。当载货车在狭窄的道路中停靠并且阻断车道的大部分时，例如出现这样的情况。如果想进入货栈或仓库中，有利的可以是，将提前测量相应的通道。这尤其是在如下情况适用，即，所述车辆是大的载货车，其无法轻易地转向。此外可以测量要运输的物料。这尤其是结合用于运输这样的物料的车辆例如地面运输仪器、拖拉机或类似物是适宜的。物料的所检测的大小可以存储并且在在进一步操作物料时使用。例如可以以按照本发明的方法测量通道或仓储位置，由此可以确定，物料是否可以经过或在那里放下。此外可以提前测量在车辆中要装填的行李件。
优选地，所述方法这样进一步构成，使得其检查，行李件是否可以容纳在装载空间容积中，并且自动确定针对各个行李件在装载空间容积中的布置结构的建议并且将其显示在显示器件上。由此能够实现车辆一方面紧密的并且另一方面按照规定的装载。
按照本发明的装置可以在此具有如下组中的一个或多个成像器件：
-照相机，
-立体照相机，
-热像仪，
-3D运行时间照相机，
-激光扫描器或旋转激光器或激光雷达，
-雷达。
通常已经在车辆上存在这样的成像器件。
在按照本发明的装置的一种优选的实施形式中，所述成像器件中的一个或多个成像器件可旋转或可摆动和/或可变焦地构成。
通过这样的可旋转性或可摆动性能够实现确定在使用固定设置的成像器件的情况下所无法确定的测量点。通过提供可变焦的成像器件，提高测量点的确定的精确性，其方式为，在通过变焦中放大的图像局部中可以更精确地确定测量点。
按照本发明的装置可以具有如下组中的一个或多个环境传感器：
-立体照相机，
-3D运行时间照相机，
–包括自动对焦器件或测距仪的照相机，
–包括线阵照相机的光学测距仪，
-激光扫描器或旋转激光器或激光雷达，
-雷达，
-超声传感器。
在按照本发明的装置的一种优选的实施形式中，一个或多个环境传感器可旋转或可摆动地构成。
通过这样的可旋转性或可摆动性能够实现检测测量点的距离和方向，其否则在使用固定设置的环境传感器时不可检测。
在按照本发明的装置的另一种实施形式中，所述至少一个成像器件也构成环境传感器或两者集成在一个传感器(壳体)中。
由此产生的优点是，车辆可以低成本地装备有传感器，高效地使用在车辆上存在的传感器，并且尤其是通过集成避免成像器件和环境传感器之间的错位。因为这样的错位可以在不相同的或不集成的各传感器中也许导致，借助成像器件虽然可以将表面上的一个点确定为测量点，但该测量点由于处于环境传感器和测量点之间的直接连线中的障碍而不可检测。这通过将同一个的传感器构成为成像器件和环境传感器而避免，因为观察方向在两种情况中相同。
在按照本发明的装置的一种优选的实施形式中，多个成像器件和/或多个环境传感器这样设置，使得其以其观察方向沿不同的方向指向。
通过这样的布置结构能够实现，可以检测完整的车辆环境，而不用使车辆运动。
在按照本发明的装置的另一种优选的实施形式中，一个或多个成像器件和/或一个或多个环境传感器这样设置，使得其从车辆起、尤其是从车辆的下侧或底部(Unterboden)起扫描车辆之下的地面区域。附加地，这些传感器可以构成有作为照明器件的光源。
通过扫描底部区域能够实现，将处于车辆下的点也作为测量点确定和检测。
当安装在地面上的标记部应该一同包括到测量中时，这尤其是有利的。在此，光源能够实现确定或检测如下测量点，所述测量点由于车辆的车身之下的较暗的光照度而在没有照明的情况下不可确定或不可检测。
在按照本发明的装置的一种优选的实施形式中，设有一个或多个行驶运动传感器，以用于探测车辆的运动。在此，评估器件这样构成，使得在不同的车辆位置上分别可以扫描一个测量点。在此，在确定尺寸时一同考虑车辆的运动。
由此能够实现，在只具有小的数量的成像器件或环境传感器的车辆中也确定或检测不处于相应的传感器的可见范围中的测量点。行驶运动传感器是检测运动或车道的轨迹的传感器。对此的示例在如下组中列举：
雷达旋转传感器、转向角传感器、加速度传感器、速度表、结合变速器传感器的转速表、倾斜传感器、弹簧行程传感器或底盘传感器。
按照本发明的另一方面，规定一种用于车辆的用于测量至少一个表面上的至少两个点之间的尺寸的方法，其尤其是利用上面阐释的装置，所述方法具有如下步骤：
-扫描并且产生车辆环境的映像，
-显示车辆环境的映像，
-在显示的映像中确定至少两个点作为测量点，在所述测量点之间要确定尺寸，
-检测测量点关于车辆的距离和方向，
-借助测量点的所检测的距离和方向确定所述尺寸以及输出所确定的尺寸。
在按照本发明的方法的另一种实施形式中，在各测量点之间的表面曲率通过检测另外的点的距离和方向来探测，所述另外的点处于从成像器件和/或环境传感器起到所述至少一个表面上在各测量点之间的假想的(必要时投影的)线中。由此在确定尺寸时一同考虑确定的表面曲率。
由此可以在确定尺寸时一同包括表面的三维的形状。
在按照本发明的方法的另一种实施形式中，扫描多个测量点。由通过所述扫描所确定的数据，构建车辆环境的视图(Plan)或3D模型。
由此能够简单且高效地利用在车辆上存在的传感机构构建这样的视图或这样的3D模型。
在此，所述视图可以包括平面图和/或正视图。
在按照本发明的方法的另一种实施形式中，由所检测的数据自动滤出预先确定的物体。
通过自动的滤出，一方面对于测量可以确定感兴趣的物体并且将其提供用于测量，另一方面可以识别对于测量不合适的物体，从而不将这些物体提供用于测量。尤其是运动的物体不合适用于测量，因为无法无较大的偏差地确定或扫描所述测量点。
在按照本发明的方法的另一种实施形式中，自动借助图像分析检测一个或多个如下类型的预先确定的物体：
-围栏，
-界石，
-墙，
-建筑物天花板，
-地面，
-建筑物的外边缘或内边缘，
-车道，
-水准标尺，
-路标，
-支柱，
-通道，
-入口，
-地面运输仪器，
-运输物料，
-运输托盘，
-仓储货架，
-行李件，
-车辆。
由此更快速且更高效地实施尺寸的确定或视图的构建。
在按照本发明的方法的一种有利的实施形式中，当车辆在对两个测量点的距离和方向的检测之间运动时，探测车辆的运动。在确定尺寸时一同考虑探测的运动。
由此可能利用在车辆上的传感机构确定表面上的各测量点之间的尺寸，所述传感机构无法检测车辆环境中的全部的区域。即使由于障碍而妨碍成像器件和/或环境传感器对测量点的直接观察，例如由于在其相应的视线中的物体，同样也可以实施测量。这时经常通过车辆在对一个测量点的距离和方向的检测和对另一个测量点的距离和方向的检测之间的运动，尽管存在妨碍的物体还是可以实施测量。
在按照本发明的方法的另一种实施形式中，车辆在对各测量点的距离和方向的检测之间自主地运动。
通过车辆的自主地运动，也能够实现自动测量较大的外部或内部空间。由此可以尤其是更高效地构建视图。
在按照本发明的方法的一种有利的构造方案中，在确定测量点之后检查，是否可以利用所述环境传感器之一检测测量点。
如果在车辆上成像器件和环境传感器应该彼此间具有错位，因为两者不是相同的传感器或未集成在同一个的传感器(壳体)中，则可能发生，虽然在车辆环境的通过成像器件构建的映像中能够确定某个表面上的某个测量点，但所述环境传感器由于妨碍的物体或由于其定向无法检测对于测量点的距离和方向。通过这样的检查能够为实施测量的乘客显示报告，即，无法检测所确定的测量点。附加或备选地，可以在这样的情况中计算如下轨迹，要么对于车辆驾驶员显示所述轨迹以用于手动的驶过，要么由车辆自主驶过所述轨迹，以便使车辆的所述环境传感器之一能够实现，尽管如此检测还是测量点。在产生这样的轨迹时，有利地检测车辆环境中的其他测量点并且在计算轨迹时为了避免碰撞将其一同包括。为了可以更精确地实施这样的轨迹的计算，也可以一同包括其他的在车辆上存在的系统或设备或其数据、例如距离测量器件。
所述尺寸可以是3D坐标、距离、角度、直径、半径等。
按照本发明的另一方面，规定一种车辆，其具有上面阐释的按照本发明的装置之一，其中，所述装置尤其是可以实施上面阐释的按照本发明的方法之一。
按照本发明的车辆可以具有四轮驱动机构和/或至少具有至少15cm并且优选至少20cm的离地间隙。
借助这样的四轮驱动机构和/或这样的最小的离地间隙，在地形中或在固定的车道旁边对测量点的测量也是可能的。
附图说明
以下示例性地借助附图进一步阐述本发明。附图示出：
图1示意性示出用于测量表面上的至少两个点之间的尺寸的装置的构造；
图2以侧视图示意性示出车辆，其包括用于测量表面上的至少两个点之间的尺寸的装置；
图3示意性示出图2中的车辆的后视图；
图4以流程图示出用于测量在表面上的至少两个点之间的尺寸的方法；
图5示意性示出建筑物的内部区域的自主测量的示意图；
图6示意图示出车辆在对两个不同的测量点进行确定或检测之间的运动；以及
图7示意性示出一个物体的两个不同的测量点的测量。
具体实施方式
以下阐述用于车辆的用于测量表面上的至少两个点之间的尺寸的装置的第一实施例。车辆1构成有这样的测量装置2(图1、2、3)。尤其是所述车辆1是机动车。
测量装置2具有评估器件3，所述评估器件构成为包括CPU存储器器件和适合的接口的计算机并且中央地控制测量装置2。在评估器件3上存储有并且可实施用于处理二维的和三维的数据的测量软件模块。
这样的数据可以由设置在车辆1上的不同传感器、尤其是由成像器件和/或环境传感器传输给评估器件3。
车辆1设有照相机4/1，其在中央设置在车辆1的前窗玻璃的上边缘上(图2)。照相机4/1与评估器件3连接并且通过该连接将图像数据传输给评估器件3并且此外从评估器件3接受控制指令。照相机4/1这样设置在车辆1上，使得其观察方向倾斜向下并且沿行驶方向5向前指向并且优选包括伺服马达(未示出)，利用所述伺服马达，照相机可以水平和垂直定向以及变焦。伺服马达优选与评估器件3连接并且由其操控。照相机4/1构成按本发明意义的成像器件，所述成像器件提供图像数据，借助所述图像数据，可以将表面上的点确定为测量点6。
车辆1设有激光雷达7/1，所述激光雷达在照相机4/1上方在中央设置在前窗玻璃的上边缘上(图2)。激光雷达7/1与评估器件3连接并且通过该连接将3D数据传输给评估器件3并且此外从评估器件3接受控制指令。激光雷达7/1在车辆1上这样设置，使得其观察方向倾斜向上并且沿行驶方向5向前指向并且优选包括伺服马达(未示出)，利用所述伺服马达，所述激光雷达可以水平和垂直定向。伺服马达优选与评估器件3连接并且由其操控。激光雷达7/1构成按本发明意义的环境传感器，其提供三维的数据，尤其是各测量点6的距离和方向，借助所述距离和方向可以确定尺寸。
评估器件3与显示器件8、例如LCD屏幕连接，所述LCD屏幕处于车辆1的内部。在显示器件8上，显示借助照相机4/1接收的车辆环境的映像。显示器件8可以构成为接触敏感的，从而测量装置2可以通过所述显示器件操作，即触发或控制其功能。
此外，评估器件3与输入器件9连接，所述输入器件同样处于车辆1的内部。利用输入器件9可以操作测量装置2。
测量装置2的操作包括对输入光标的控制，所述输入光标叠加于在显示器件8上显示的图像。输入光标能够在车辆环境的映像上在任意的点处定位，所述点可以被选择为测量点6。此外，测量装置2的操作可以包括照相机4/1的定向和变焦范围的手动控制和必要时激光雷达7/1的定向的手动控制。
优选地，测量装置2与一个或多个行驶运动传感器11连接，测量装置由其获得行驶运动数据，所述行驶运动数据可以一同包括到尺寸的确定中。
由此，尤其是可以在尺寸的测量期间使车辆1运动，而不会歪曲测量结果。行驶运动传感器是如下组传感器中的一个或多个传感器：雷达旋转传感器、转向角传感器、加速度传感器、速度表、结合变速器传感器的转速表、倾斜传感器、弹簧行程传感器或底盘传感器和/或检测车辆的运动或轨迹的合适的其他传感器。
以下进一步阐述用于测量表面上的至少两个点之间的尺寸的方法，所述方法借助上面阐释的测量装置2实施(图4)。
所述方法在步骤S1中开始。在步骤S2中，利用照相机4/1检测车辆环境的图像。
在接着的步骤S3中，所检测的图像显示在显示器件8上。
然后接着实施步骤S4，其中确定一个或多个测量点6，其方式为测量装置2的用户利用输入器件9以输入光标在显示的图像中标出测量点6。在这里用户可以如上面阐释的手动控制照相机4/1，从而所述图像示出希望的测量点6。
在接着的步骤S5中，评估器件3利用激光雷达7/1检测之前在步骤S4中确定的测量点6或之前在步骤S4中确定的测量点6的距离和方向。
然后所述方法过程转入步骤S6，其中用户给出，他是否希望检测另一个测量点6。如果是这种情况，则重新实施步骤S2。
在实施步骤S6之后并且在实施步骤S2之前可选地可以实施步骤S7，在该步骤中车辆运动发生并且被探测，从而车辆1的运动数据可以存储用于尺寸的以后的确定。在实施可选的步骤S7之后接着实施步骤S2。车辆运动或经过的轨迹的探测可以借助其他在车辆1上存在的行驶运动传感器11的数据进行。通过检测和考虑车辆1在检测各测量点6之间的运动或轨迹，车辆1的运动在所述方法的实施期间是可能的，而不会歪曲测量结果。由此也可以确定不同时在通过照相机4/1检测的图像上显示的测量点6之间的尺寸。
如果在步骤S6中确定了不应该检测其他测量点6，则接着实施步骤S8，其中由相应的测量点6的所检测的距离和方向确定各测量点6之间的尺寸并且将其输出在显示器件8上。
附加地可以在这里要求用户给出，他希望得到哪些尺寸的显示。
此后接着实施步骤S9，其中检查，是否应继续运行。如果运行要继续，则重新实施步骤S2。如果运行不要继续，则接着实施步骤S10，其中结束所述方法。
接着阐述用于车辆的用于测量表面上的至少两个点之间的尺寸的装置的第二实施例。
实施例类似于第一实施例构成并且包括相同的设备、装置、仪器等，其中对于已经在上面阐释的相同的部件使用相同的附图标记。在图1中，第二实施例的附加的传感器以虚线与评估器件3连接。
评估器件3与立体照相机10/1连接。立体照相机10/1可以与一个或多个照相机4和一个或多个激光雷达7一起设置。两个照相机4也可以共同作为立体照相机10使用。为此评估器件3具有控制程序模块，利用所述控制程序模块，两个照相机4同时分别接收一个图像，所述图像发送给评估器件3。此外评估器件3必须已知所述两个照相机4彼此相对的位置和其观察方向。评估器件3然后可以借助这些信息和所述两个所检测的图像确定与立体图像中的确定的点的距离。
立体照相机10/1这样设置在车辆1的副驾驶员侧上的外后视镜中，使得所述立体照相机以其观察方向从车辆1离开向下指向。立体照相机10/1优选包括伺服马达，利用所述伺服马达，所述立体照相机可以水平和垂直定向以及变焦。伺服马达优选与评估器件3连接并且由其操控。立体照相机10/1构成在按本发明意义的成像器件，所述成像器件提供图像数据，借助所述图像数据，可以将表面上的点确定为测量点6。附加地，立体照相机10/1构成按本发明意义的环境传感器，所述环境传感器提供三维的数据，尤其是测量点6的距离和方向，借助所述距离和方向可以确定尺寸。
以上对于照相机4/1和激光雷达7/1阐述的方法可以利用立体照相机10/1而相应地实施，其中立体照相机10/1不仅作为成像器件而且作为环境传感器使用。
尤其是可以利用这样的立体照相机10/1在行驶开始之前测量行李件。如果在评估器件3中存储有车辆1的行李舱的尺寸，则评估器件3可以借助行李件的尺寸确定，所述行李件在行李舱中是否有足够的空间。附加地，评估器件3可以在显示器件8上显示用于装载的建议，其中，评估器件3可以考虑按照规定的装载。
为了测量行李件，车辆也可以自主围绕行李件行驶，以便检测行李的可能的处于阴影区域中的深度尺寸。
立体照相机10/1的借助伺服马达可调节的不同检测范围在图3中示意性示出。
上面阐释的方法可以这样修改，使得持续检测车辆1的运动或轨迹，尤其是在步骤S4和S5之间。通过这样的持续的检测，在没有成像器件和环境传感器的检测范围的重叠时和/或当环境传感器基于障碍或错位而无法检测测量点6时，也能够实现进行测量，因为车辆1可以这样运动，使得每个所述要检测的测量点6可以由成像器件并且此后由环境传感器检测。
如果应该在显示器件8上由用户确定测量点6，该测量点无法利用车辆1的环境传感器检测，则可以为用户在显示器件8上显示用于使车辆1运动的指示，从而环境传感器可以在车辆1进行运动之后检测测量点6。
备选地，车辆1的这样的运动也可以自主地实施，其方式为评估器件3控制车辆1。在此可以使用所解释的成像器件和/或环境传感器的数据，以便确定无碰撞的轨迹。在这里，同样可以评估车辆1所设有的其他装置或设备的另外的数据，例如距离报警系统、停车辅助系统(超声传感器)等的数据。
附加地，也可以设有自动的测量模式，利用该测量模式，车辆1在通过用户激活之后全自动地通过扫描多个测量点6测量建筑物的内部区域(例如地下车库、仓库、车间大厅)或外部地区(例如建筑工地、停车场、地产界限)并且在需要时自主地在测量时驶过相应的测量面积。在扫描多个测量点6时，例如借助自动的图像识别软件识别并且以规律的或无规律的距离扫描有代表性的测量点、例如墙和围栏的边缘、角。通过确定用于这样的测量点的确定的图像模式，建筑物的内部区域或外部地区的全自动的扫描是可能的。优选地，也将预先确定的障碍或附加地存在的物体、例如人或动物自动地从数据中去除。通过由此获得数据能够构建车辆环境的视图、尤其是平面图和/或正视图或3D模型。建筑物的内部区域的这样的自主的测量示意性地示出在图5中，其中，虚线显示被自主驶过的无碰撞的车道。
附加地或备选地，在车辆1的行驶期间的尺寸的检测可以这样进行，使得自动检测在车道或驶过宽度上的障碍并且确定其尺寸。如果车辆1在障碍上不应该经过或不应该穿过通道，则优选在显示器件8和/或扬声器(未示出)上输出警告，所述扬声器与评估器件3连接。在驶过宽度的这样的检测时，尤其是在运动通过地面运输仪器(叉车、起重汽车等)时也可以手动或自动地检测和考虑装载货物的尺寸，所述地面运输仪器构成车辆1。
附加地，可以在上解释的方法中在步骤S4和S5之间进行检查，即，在车辆环境的映像中标出的测量点6是否可以通过环境传感器检测。这尤其是在成像器件和环境传感器之间的错位时、即当两个不彼此相同以及在不妨碍成像器件、但妨碍环境传感器的检测路径的障碍时是有利的。通过这样的检查可以保证，之前在二维的映像中标出的测量点6也可以被三维地检测。这样的检查可以借助不同的方法实施，所述方法依赖于可供使用的传感器。接着阐述两个方法，利用方法可以进行这样的检查。
在第一检查方法中，照相机4作为成像器件并且激光雷达7作为环境传感器使用。评估器件3在确定测量点6之后在步骤4中将激光雷达7的激光束指向到测量点6上并且利用照相机4确定，测量点6是否被激光束照亮。激光束的定向可以在此迭代地进行，即，评估器件3借助通过照相机4检测的图像纠正激光束的定向，直至测量点6通过激光束照亮或达到预先确定的数量照明尝试或经过预先确定的时间。如果测量点6无法被激光束照亮，则可以输出错误报告，必要时以对于车辆驾驶员的行驶指示，或评估器件自主地这样移动车辆1，使得测量点6可以被激光束照亮。
在第二检查方法，利用至少一个所述环境传感器实施车辆环境的三维的扫描并且通过合适的图像分析方法将其与车辆环境的由成像器件产生的映像比较或联结。在这里可以尤其是一同考虑边缘走向以及表面的结构和或颜色，以便将二维的图像与三维的数据聚集。三维的结构相对于二维的映像(尤其是通过成像器件和环境传感器之间的错位出现)的失真可以在此通过插值方法除去。通过使用这样的方法能够确定障碍的存在，所述障碍阻断从环境传感器至测量点6的路径。车辆环境的三维的扫描可以相比于利用环境传感器对距离的确定非常粗地实施并且仅用于评定在测量装置和目标区域之间的物体的存在。
附加地可以在上面阐释的方法中在步骤S2和S3之间由图像处理软件模块从利用一个或多个成像器件检测的图像提取测量的或可测量的物体，所述物体在显示图像时在步骤S3中为了测量向用户提出。这样的物体优选是限定空间或面的物体、例如围栏、界石、墙、建筑物天花板、底部、建筑物的外边缘或内边缘、车道、水准标尺、路标、支柱、通道、入口、地面运输仪器、运输物料、运输托盘、仓储货架、行李件、车辆。物体提取能够借助模式比较借助获得的2D数据实施。在这里除去可运动的或运动的物体，从而只保留静止的或不能运动的或不运动的物体。为了可以更准确并且更高效地实施物体提取，可以一同包括环境传感器的3D数据。为此可以进行环境的三维的扫描，如已经以上对其解释的。
备选或附加地，运动的物体的除去也可以通过在预先确定的时间间隔上对2D和/或3D数据的多次检测和获得的数据的相互比较进行。如果在所述数据中存在运动的物体，则所述物体改变其位置并且可以因此被识别或除去。
附加地或备选地，测量装置2可以在要测量的或可测量的物体的映像中也提出检测的尺寸、如3D坐标、距离(例如高度、宽度、宽度、深度、长度)、角度、直径、半径用于测量，然后所述测量自动实施。也可以进行按照例如最小的/最大的/平均的尺度的进一步区别。例如可以进行询问：“是否应该测量物体的最大的高度/宽度？”测量指令也可以经由语音控制输入，例如：“计算沿物体的边缘的所有的半径的平均”或“确定拉近的区域的最小的和最大的角度”。
附加地或备选地，在各测量点6之间的表面曲率可以通过检测另外的点的距离和方向来探测，所述另外的点处于从成像器件和/或环境传感器起到所述表面上在测量点6之间的假想的、必要时投影的线。由此可以在确定尺寸时一同包括表面的三维的形状，从而例如不只可以确定两个测量点6的直接的距离，而且也可以确定两个测量点6之间的路程的长度，其中所述路程可以沿所述表面延伸。另外的点的确定和扫描在此优选自动进行。尤其是能够利用这样获得的数据构建在车辆环境中的表面或物体的3D模型。
附加或备选于照相机4/1，车辆1可以设有一个或多个另外的照相机4/2、4/3和/或4/4，如在图2中示出的。照相机4/2上边缘在中央设置在车辆1的后窗玻璃上，则照相机4/3在中央设置在车辆1的前面的保险杆上并且照相机4/4在中央设置在车辆1的后面的保险杆上。照相机4/2的观察方向倾斜向下并且沿行驶方向5向后指向，而照相机4/3的观察方向水平地沿行驶方向5向前指向，而照相机4/4的观察方向水平地在行驶方向5向后指向。照相机4/2、4/3和4/4与评估器件3连接，具有相同的功能并且优选具有伺服马达，如以上对于照相机4/1阐述的。照相机4也可以是立体照相机10的组成部分。以上对于照相机4/1阐述的方法可以利用照相机4/2、4/3和4/4相应地实施。
同样，车辆1可以附加或备选于激光雷达7/1而设有一个或多个另外的激光雷达7。在图2中示出激光雷达7/2，所述激光雷达通过照相机4/2在中央设置在后窗玻璃的上边缘上并且其观察方向倾斜向上指向并且沿行驶方向5向后指向。激光雷达7/2与评估器件3连接，具有相同的功能并且优选具有伺服马达，如以上对于激光雷达7/1阐述的。以上对于激光雷达7/1阐述的方法可以利用激光雷达7/2相应地实施。
附加或备选于立体照相机10/1，车辆1可以设有设置在车辆1的底部上的另外的立体照相机10/2、10/3和/或10/4，如在图2中示出的。立体照相机10/2、10/3和10/4的观察方向指向到车辆1之下的地面上。利用立体照相机10/2、10/3和10/4可以例如对底部上的标记部进行检测和扫描并且因此在测量或在测量中将其一同包括。立体照相机10/2、10/3和10/4与评估器件3连接，具有相同的功能并且优选包括伺服马达，如以上对于立体照相机10/1阐述的。立体照相机10/2、10/3和10/4可以具有光源作为照明装置，从而可以照明车辆1下的地面并且因此改善在显示器件8上显示的映像的质量。以上对于立体照相机10/1阐述的方法可以利用立体照相机10/2、10/3和10/4相应地实施。
用于测量表面上的至少两个点之间的尺寸的上面所阐释的装置或上面所阐释的方法能够以最不同的方式变换，其中，接着阐述这些变型。在图1中，所述变型的附加的传感器以加点线与评估器件3连接。
按照第一变型，车辆1附加或备选于立体照相机10/1而具有车辆1的驾驶员侧上的外后视镜上的立体照相机(未示出)。该立体照相机恰如立体照相机10/1这样设置，使得其以其观察方向从车辆1离开地向下指向并且与评估器件3连接。该立体照相机具有相同的功能并且优选具有伺服马达，如以上对于立体照相机10/1所阐述的。以上对于立体照相机10/1阐述的方法可以利用该在驾驶员侧上的立体照相机相应地实施。
按照第二变型，附加或备选于上面阐释的环境传感器(激光雷达7、立体照相机10)，车辆1可以设有雷达12/1和/或12/2作为环境传感器，如在图1和2中示出的。雷达12/1在照相机4/3之上在中央设置在车辆1的前面的保险杆上并且雷达12/1在照相机4/4之上在中央设置在车辆1的后面的保险杆上。雷达12/1的观察方向水平地沿行驶方向5向前指向，而雷达12/2的观察方向水平地沿行驶方向5向后指向。雷达12/1和12/2与评估器件3连接、具有相同的功能并且优选具有伺服马达，如以上对于激光雷达7/1阐述的。
附加或备选于上面阐释的环境传感器，车辆1可以设有一个或多个超声传感器13作为环境传感器，如在图1中示出的。超声传感器13与评估器件3连接，具有相同的功能并且优选具有伺服马达，如以上对于激光雷达7/1解释的。借助经常已经在车辆1上作为停车辅助系统的部分存在的超声传感器13，能够尤其是在围绕车辆1的较近的环境中进行测量。
在图6和7中示出包括立体照相机10/5的车辆1，所述立体照相机在中央这样设置在车辆1的前窗玻璃的上边缘上，使得所述立体照相机以其观察方向从车辆1沿行驶方向5向前指向。立体照相机10/5与评估器件3连接、具有相同的功能并且优选具有伺服马达，如以上对于立体照相机10/1解释的。以上对于立体照相机10/1阐述的方法可以利用立体照相机10/5相应地实施。
图6示意性示出车辆1在借助立体照相机10/5对两个不同的测量点6/6和6/7的确定或检测之间在建筑物的内部空间中的运动。在此虚线示出车辆1的行驶路径，所述行驶路径在测量过程期间被驶过。首先确定和测量第一测量点6/6，然后车辆1运动并且此后确定和测量测量点6/7。
图7示意性示出借助立体照相机10/5对物体的两个不同的测量点6/8和6/9的测量。物体在此是雕塑。首先确定和测量第一测量点6/8并且此后确定和测量测量点6/9。
原则上，多个不同的传感器种类适合作为成像器件或环境传感器，其可以设置在车辆1的不同的位置上并且沿不同的方向指向。安装在车辆1上的传感器的相应的位置以及其可能的定向在此存储在评估器件中。
在按本发明意义的成像器件是照相机4、立体照相机10、热像仪或红外照相机、3D运行时间照相机、激光雷达7和雷达12。从由三维检测的传感器产生的3D数据可以在此以二维的数据形式计算车辆环境的映像。热像仪或红外照相机也可以用于探测生物、尤其是人和动物。当例如自动构建视图时，所述生物可以从数据中去除。
在按本发明意义的环境传感器是激光雷达7、立体照相机10、3D运行时间照相机、具有自动对焦器件或测距仪的照相机、具有线阵照相机的光学测距仪、雷达12和/或超声传感器13。原则上任何环境传感器也可以作为成像器件使用，因为由产生的3D数据可以以二维的数据形式计算车辆环境的映像。
车辆环境的这些数据可以作为相对于测量物体的基准点使用。这样例如可以测量相对于空间坐标的3D物体坐标。例如合适的可以是，将所述物体在一定的空间坐标上放置并且定向。在此适宜的是，借助环境传感器识别车辆相对于空间坐标的位置/坐标并且在另一个步骤中识别相对于车辆坐标的物体坐标，以便可以推断出相对于空间的物体坐标。
原则上上面阐释的伺服马达的调节可以通过操作者借助输入器件9和/或接触敏感的显示器件8进行。变焦功能在此能够为操作者实现较准确地确定测量点6，其方式为成像器件检测车辆环境的拉近的、即放大的映像，所述映像在显示器件8上显示。
附图标记列表
1 车辆
2 测量装置
3 评估器件
4 照相机
5 行驶方向
6 测量点
7 激光雷达
8 显示器件
9 输入器件
10 立体照相机
11 行驶运动传感器
12 雷达
13 超声传感器

Claims (21)

1.用于车辆(1)的用于测量在至少一个表面上的至少两个点之间的尺寸的装置，所述装置具有
-用于扫描车辆环境的至少一个成像器件(4、7、10、12)，
-用于显示车辆环境的映像的显示器件(8)，
-用于在显示的映像中确定至少两个点作为测量点(6)的输入器件(9)，在所述测量点之间要确定尺寸，
-至少一个环境传感器(7、10、12、13)，其用于检测测量点(6)关于车辆(1)的距离和方向，以及
-评估器件(3)，其用于借助测量点(6)的所检测的距离和方向确定所述尺寸以及用于输出所确定的尺寸。
2.按照权利要求1所述的装置，
其特征在于，
所述装置具有如下组中的一个或多个成像器件：
-照相机(4)，
-立体照相机(10)，
-热像仪，
-3D运行时间照相机，
-激光扫描器或旋转激光器或激光雷达(7)，
-雷达(12)。
3.按照权利要求1或2所述的装置，
其特征在于，
一个或多个成像器件(4、7、10、12)可旋转或可摆动和/或可变焦地构成。
4.按照权利要求1至3之一所述的装置，
其特征在于，
所述装置具有如下组中的一个或多个环境传感器：
-立体照相机(10)，
-3D运行时间照相机，
-包括自动对焦器件或测距仪的照相机，
-包括线阵照相机的光学测距仪，
-激光扫描器或旋转激光器或激光雷达(7)，
-雷达(12)，
-超声传感器(13)。
5.按照权利要求1至4之一所述的装置，
其特征在于，
一个或多个环境传感器(7、10、12、13)可旋转或可摆动地构成。
6.按照权利要求1至5之一所述的装置，
其特征在于，
所述至少一个成像器件也构成环境传感器。
7.按照权利要求1至6之一所述的装置，
多个成像器件(4、7、10、12)和/或多个环境传感器(7、10、12、13)这样设置，使得其以其观察方向沿不同的方向指向。
8.按照权利要求1至7之一所述的装置，
其特征在于，
一个或多个成像器件(4、10)和/或一个或多个环境传感器(10、13)这样设置，使得其从车辆(1)、尤其是从车辆(1)的下侧或底部起扫描车辆(1)之下的地面区域并且必要时构成有作为照明器件的光源。
9.按照权利要求1至8之一所述的装置，
其特征在于，
设有一个或多个行驶运动传感器(11)以用于探测车辆(1)的运动，并且评估器件(3)这样构成，使得在不同的车辆位置上可以分别扫描一个测量点(6)，其中在确定尺寸时一同考虑车辆(1)的运动。
10.用于车辆(1)的用于测量至少一个表面上的至少两个点之间的尺寸的方法，尤其是利用按照权利要求1至9之一所述的装置，所述方法具有如下步骤：
-扫描并且产生车辆环境的映像，
-显示车辆环境的映像，
-在显示的映像中确定至少两个点作为测量点(6)，在所述测量点之间要确定尺寸，
-检测测量点(6)关于车辆(1)的距离和方向，
-借助测量点(6)的所检测的距离和方向确定所述尺寸以及输出所确定的尺寸。
11.按照权利要求10所述的方法，
其特征在于，
所述至少一个表面在各测量点(6)之间的曲率通过检测另外的点的距离和方向来探测并且在确定尺寸时一同考虑所述曲率，所述另外的点处于从成像器件(4、7、10、12)和/或环境传感器(7、10、12、13)起到所述表面上在各测量点(6)之间的假想的、必要时投影的线上。
12.按照权利要求10或11之一所述的方法，
其特征在于，
扫描多个测量点(6)并且由通过扫描确定的数据构建车辆环境的视图或3D模型。
13.按照权利要求12所述的方法，
其特征在于，
所述视图具有平面图和/或正视图。
14.按照权利要求10至13之一所述的方法，
其特征在于，
由所检测的数据自动地滤出预先确定的物体。
15.按照权利要求10至14之一所述的方法，
其特征在于，
借助图像分析自动检测一个或多个如下类型的预先确定的物体：
-围栏，
-界石，
-墙，
-建筑物天花板，
-地面，
-建筑物的外边缘或内边缘，
-车道，
-水准标尺，
-路标，
-支柱，
-通道，
-入口，
-地面运输仪器，
-运输物料，
-运输托盘，
-仓储货架，
-行李件，
-车辆。
16.按照权利要求10至15之一所述的方法，
其特征在于，
车辆(1)在对两个测量点(6)的距离和方向的检测之间运动，其中，探测车辆(1)的运动并且在确定尺寸时一同考虑所述车辆的运动。
17.按照权利要求16所述的方法，
其特征在于，
车辆(1)在对各测量点(6)的距离和方向的检测之间自主地运动。
18.按照权利要求10至17之一所述的方法，
其特征在于，
在确定测量点(6)之后检查，是否可以利用所述环境传感器(7、10、12、13)之一检测测量点(6)。
19.按照权利要求10至18之一所述的方法，
其特征在于，
尺寸是3D坐标、距离、角度、直径、半径，其此外可以分为最小值、最大值和平均值。
20.车辆，其具有按照权利要求1至9之一所述的装置，其中，所述装置尤其是实施按照权利要求10至19之一所述的方法。
21.按照权利要求20所述的车辆，
其特征在于，
车辆(1)具有四轮驱动机构和/或至少15cm并且优选至少20cm的离地间隙。
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