CN114222684A - 车辆周围环境的错误鲁棒的检测 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于可靠且错误鲁棒地评估视觉检测到的车辆周围环境的方法。根据本发明可能的是，由在承载摄像头的外后视镜上的力作用而导致的、摄像头定向的偏差被全自动化地补偿。因此，根据本发明的方法甚至可以在现场的主动行驶期间使用并且尤其在自主行驶时实现安全优势。

Description

车辆周围环境的错误鲁棒的检测

技术领域

本发明涉及一种用于可靠地且错误鲁棒地评估视觉检测到的车辆周围环境的方法。根据本发明可能的是，由在承载摄像头的外后视镜上的力作用而导致的、摄像头定向的偏差被全自动化地补偿。因此，根据本发明的方法甚至可以在现场的主动行驶期间使用并且尤其在自主行驶时实现安全优势。本发明的一个方面是使外后视镜折入和翻开。根据本发明的一个方面，由于外力作用和调节，镜再次回到初始位置。此外，本发明涉及一种相应设置的系统装置。此外，提出一种具有控制指令的计算机程序产品，控制指令实施方法或者运行所提出的系统装置。

背景技术

DE 19 937 021 B4示出一种可绕至少两个轴线调节的镜，该镜具有用于检测镜位置的传感器装置。

DE 195 19 619 A1示出一种用于车辆的外后视镜的自动调校装置。为了进行调校，检测尺寸和头部高度，并且由此计算车辆驾驶员眼睛区域的所得到的竖直位置，以便被适配成连续调校镜。

DE 3923 174 C2示出一种用于机动车的电后视镜装置。该电后视镜装置包括壳体和镜体，该镜体相对于壳体可旋转地支承。此外，后视镜装置具有用于检测镜体的位置的器件。在此，设置有杆状的永磁体，该永磁体的位置由两个霍尔磁体传感器检测。

由现有技术已知如下的装置，该装置例如设置机动车的后视镜，该后视镜设有一些器件，这些器件可以指示变道或者发出报警信号。集成在后视镜中的转向灯是一种传统的灯，该灯通过有线接口与车辆电子器件耦联。

此外已知的是，由于对外后视镜的力作用，该外后视镜的位置可以改变，使得发生错误的定向。外视镜常常会被翻开或折入并且这些过程中的每个过程都可能具有错误，使得外后视镜的定向在每个过程之后都偏离于目标位置。此外，由于事故而可能在外后视镜上产生力作用。典型的示例是外后视镜接触车库中的墙壁或外后视镜与自行车骑行者相撞。因此不再存在外后视镜的期望的位置并且出现偏差，该偏差根据传统的方法被手动校正。

此外，已知操控外后视镜并且随后使外后视镜物理地处于期望的位置中的方法。为此需要繁琐的方法，此外该方法取决于镜的马达装置是否还完好。然而，这并不总是成立的。

此外，已知安装在外后视镜中的摄像头系统。因此，外部摄像头可以辅助驾驶员并且提供车辆周围环境的图像。由于摄像头通常固定地安装在外后视镜的主体中，因此这种摄像头的定向也随着外后视镜的位置而变化。

一般而言，现有技术认识到镜位置可能会不期望地变化，但是仅示出不充分的可行方案来校正镜位置。这典型地借助于物理的再调校来进行，然而，这在技术上是繁琐的。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种用于在图像识别中、尤其是在汽车或摩托车中补偿误差的改进的、尤其是更可靠的方法。图像识别也应当能够在由在承载摄像头的外后视镜上的力作用或折入和翻开而导致的摄像头定向偏差的情况下无错误且可靠地执行。此外，本发明的目的在于提供一种相应设置的系统装置以及提出一种具有控制指令的计算机程序产品，该控制指令实施方法或者至少部分地运行所提出的系统装置。

该目的通过具有根据权利要求1的特征的系统装置来实现。另外的有利的设计方案在从属权利要求中给出。

因此，提出一种用于可靠且错误鲁棒地评估视觉检测到的车辆周围环境的系统装置，该系统装置具有：后视镜装置，该后视镜装置具有至少一个位置传感器、成像传感器以及数据接口，该至少一个位置传感器被设置成检测与预设位置的位置偏差；该成像传感器被设置成检测车辆周围环境；该数据接口被设置成将位置偏差和检测到的车辆周围环境传输到控制单元；以及控制单元，该控制单元被设置成根据位置偏差来处理检测到的车辆周围环境。

所提出的方法或系统装置是有效的，因为不再需要在物理上将后视镜物理地置于合适的位置，或者说镜头部可以继续返回到初始位置中。在此涉及的是识别偏差、必要时激活驱动器并且仅补偿相对于最后有效位置的不精确性。更确切地说，根据本发明对成像传感器所提供的信号进行处理。因此，所提出的方法可以被实施，使得仅需处理输入的数据并且不必重新定向镜本身。这尤其是可靠的，因为在事故时不能始终保证镜的马达起作用并且因此按照现有技术不能始终物理地适配镜的位置。在这种事故之后不允许自动地继续行驶。根据本发明，该缺点被克服，使得镜可以保持在其错误位姿中并且摄像头的图像仅需被处理或适配。

因此，所提出的方法也是特别错误鲁棒的，因为根据本发明也支持正在进行的运行，使得如果在正在进行的行驶中调节镜，那么这也自动地在行驶期间被考虑，使得适配所安装的摄像头的图像。也可以仅补偿由于折入/翻开造成的微小的调节。因此，根据本发明，可以实时补偿镜的错误位姿并且隐含地补偿摄像头单元的错误位姿。镜常常仅被最小地调节，这导致驾驶员在后视镜中获得足够好的图像，而摄像头定向尤其是对于自主的驾驶员来说不再需要。根据本发明，因此还可以支持自主行驶，即使外后视镜连同安装的摄像头被轻微调节。

所提出的发明尤其考虑设置多个成像传感器的自主方法。这些传感器尤其用于识别交通标志、行车道标记和其他交通参与者。此外，校准相应的传感器，这意味着处理组件将准确地预期特定图像。如果现在摄像头的位置发生变化，则变化的图像受到干扰并且不再能够被处理或者说根据现有技术仍然能够被处理并且因此导致错误的结果。

这尤其是通过根据本发明可以适配相应的图像并且由此校准可以继续存在来克服。典型地，在两个外后视镜中安装摄像头并且在摄像头的定向发生偏差时，图像不再能够由另外的传感器叠加。根据本发明，在此设置并且校正有错误的图像。

位置传感器为此识别出存在错误设置并且不触发对镜本身进行物理设置，而是其实仅仅根据错误设置校正图像。

对检测到的车辆周围环境的这种处理可以通过存储如下的表格来进行，该表格指示：在外后视镜和由此摄像头定向的何种偏差中，必须将哪些校正参数相加或相乘。因此，所检测到的车辆周围环境被虚拟地校正并且就图像而言，所产生的车辆周围环境的图像又移动到正确的位置中。如何进行这种校正必须根据经验来求取并且存储在车辆存储器中。因此，在运行时可以动用相应的校正参数并且动态地应用这些校正参数。

例如，可以给摄像头定向的偏差的确定的角度配设偏移，该偏移必须加到所得到的图像上。因此，可以确定摄像头定向的角度，并且本发明的方法因此知道所得到的图像随后将虚拟偏移多少个测量单位。由此，又产生所期望的图像并且不必重新校准另外的传感器。

错误位置既可以水平地也可以竖直地存在，并且因此所得到的车辆周围环境的图像也可以竖直和/或水平移动。一般地，也可以借助竖直和水平的错误定向来确定旋转，该旋转指示如何旋转图像以得到期望的或预期的图像。因此，所提出的发明规定，识别摄像头定向中的错误，并且将该错误逆向地应用于所得到的图像。因此重新产生原始图像，而不需要在物理上重新定向物理组件。

对外后视镜的当前位置的检测可以以如下方式进行：使得方位传感器或位置传感器从初始位姿出发测量外后视镜运动到其最终位姿要多久。然后，基于镜的加速度和速度，可以借助传感器测量外后视镜运动了多远。如果测量到直至最终位姿的时间，那么可能不能推断出精确的位置，而是可以考虑其他影响，例如电压、温度、磨损等。此外，备选地或附加地，可以计算外后视镜运动所依据的角度。如果例如将外后视镜折入，则可以将外后视镜从初始位姿旋转90°到最终位置。这可以被检测并且因此也可以测量镜是否旋转了整个90°或者是否最可能的恰好是更小的值。这可能是由于镜在行驶方向上与物体碰撞并且因此在行驶方向上被推向车辆而引起的。否则可能的是，例如当车辆停车并且行人撞到镜时，逆着行驶方向进行力作用。然后也可以使镜沿行驶方向旋转并且现在需要大于90°的角度，以便将镜从其初始位置带到折入的位姿中。以这种方式和方法，根据本发明，可以指定或读取镜的位置。传感器可以监控当前位置。对于角度测量来说，折入/翻开过程可能不是必需的。

所检测到的值可以与指示外后视镜的改变的位姿如何影响摄像头图像的值相关。如果随后再次修理镜并进行适配，使得镜被带到所希望的位置，则根据本发明位置传感器也可以检测这种情况并且然后可以自动地重新校准该系统。在修理之后，在若干公里行驶上的重新校准将是合理的。传感器在这种情况下检测新的位姿并且因此可以报告再次存在如在工厂方面设置的配置。这被自动识别并且然后相应地适配摄像头图像。必要时在摄像头或镜的工厂中不进行设置。

总体上，也就是进行摄像头图像的动态适配，因为例如在车辆启动时可以始终检查外后视镜的位置。然后，根据该位姿也适配摄像头图像并且又正确地检测机动车的相应的周围环境。

本发明尤其提供的优点是，相应的摄像头系统不需要维护并且不必在每次改变外后视镜时手动重新校准。备选地或附加地，校准自动化地进行，但是需要数公里的行驶。这尤其在自主行驶时是必要的，自主行驶借助成像传感器尤其识别行车道标记。此外，也可以通过成像传感器识别出该车辆想要超越的车辆，并且可以识别出其他车辆的超车过程。因此，根据本发明克服了如下缺点，即，传统的系统必须中断车辆的自主控制，并且根据本发明始终提供周围环境的可靠的成像。

所提出的方法也可以这样调节系统控制部，使得方法迭代地执行并且因此始终检查外后视镜的位姿并且因此始终检查摄像头位姿并且动态地在运行时上适配。镜和摄像头的位姿必要时可以不被物理地适配。软件补偿由传感器测量的误差。

根据本发明的一个方面，控制单元被设置用于在自主行驶的范畴中处理检测到的车辆周围环境。这具有的优点是，根据本发明的优点特别有效。通常，所产生的车辆周围环境的图像可以在显示器上显示，其中，自主行驶恰好需要可靠的数据源。因此，正是在此有利的是，使用在任何时间、即也实时地提供车辆周围环境的可靠数据的系统。

根据本发明的另外的方面，控制单元被设置用于根据位置偏差来识别和补偿在所检测到的车辆周围环境中的图像偏移，例如围绕折入轴线的旋转。这具有的优点是，可以全自动化地这样进行车辆周围环境的数据的处理，使得始终提供所期望的图像。因此，可以自动地消除由摄像头定向偏差得到的错误并且因此可以确保安全的自主行驶。

根据本发明的另外的方面，设置有经处理地输出所检测到的车辆周围环境的再现单元。这具有的优点是，还可以为驾驶员提供校正的信息并且因此驾驶员可以获得在屏幕上显示的校正信息或者将该信息显现到前窗玻璃中。

根据本发明的另外的方面，位置传感器被设置成根据后视镜装置的定向角来识别位置偏差。这具有的优点是，后视镜的位置与摄像头的位置耦联，并且因此在任何时间点上已知后视镜的位置偏差对摄像头设置具有什么影响。通常，根据本发明的一个方面，可以在镜头部和镜玻璃之间进行区分。

根据本发明的另外的方面，控制单元被设置成根据位置偏差来识别图像偏移，并且校正在车辆周围环境中检测到的特征的坐标。除了校正图像(移动、旋转)外，也可以校正在图像上确定的特征(对象、行人)的坐标。技术上看来，对摄像头的先前的校准进行校正并且由此对所检测到的特征的坐标进行校正。

根据本发明的另外的方面，预设位置对应于工厂设置和/或经校准的位置。这具有的优点是，车辆仅需关于传感装置校准一次，例如在交付时，并且自动地执行另外的校准。因此，可以在工厂设置车辆，并且在投入运行后应存在摄像头位置方面的偏差，则使车辆自动地校正相应的偏差。不需要新的校准。

根据本发明的另外的方面，成像传感器集成在环境摄像头中。这具有的优点是，传统的摄像头系统也可以根据本发明被重复使用并且根据本发明仅需适配所得到的图像。因此，可以以小的技术耗费更新周围环境信息并且可以相应简单地对现有车辆进行改装。

根据本发明的另外的方面，数据接口作为有线接口和/或空中接口存在。这具有的优点是，数据可以通过物理接触、即线路而被传送，或者在外后视镜的电子设备和控制单元之间建立无线电连接。此外，可以同时使用两种传输技术或对这两种传输技术进行优先级排序。因此优选地，传输可以有线进行，并且如果不存在有线传输，则可以确保无线传输。这尤其涉及到这样的应用场景，在该应用场景中，事故使外后视镜旋转，并且因此也可能中断有线的线路。于是，根据本发明，无线连接是可用的。

该目的也通过一种用于可靠且错误鲁棒地评估视觉检测到的车辆周围环境的方法来实现，该方法具有：检测后视镜装置与预设位置的位置偏差，该后视镜装置具有至少一个位置传感器；借助集成在后视镜装置中的成像传感器来检测车辆周围环境；将位置偏差和所检测到的车辆周围环境传输到控制单元；以及通过控制单元根据位置偏差来处理检测到的车辆周围环境。

该目的也通过具有控制指令的计算机程序产品来实现，当控制指令在计算机上被执行时，控制命令执行方法并且运行所提出的装置。

根据本发明特别有利的是，方法可以用于运行所提出的装置和单元或系统装置。此外，所提出的装置和器件适合于实施根据本发明的方法。因此，装置分别实现适合于执行相应方法的结构特征。然而，结构特征也可以被设计为方法步骤。所提出的方法也提供了用于实现结构特征的功能的步骤。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和细节由以下说明得出，在该说明中参考附图详细地描述了本发明的各方面。在此，在权利要求书和说明书中提到的特征可以分别单独地或以任意组合对于本发明是重要的。同样，前面的和在此进一步实施的特征可以分别单独地或者多个任意组合地使用。所示出的和所描述的实施方式不应理解为最终的，而是具有用于解释本发明的示例性的特征。详细描述是为了向本领域技术人员提供信息，因此在描述中未详细示出或解释公知的电路、结构和方法，以免混淆对本描述的理解。其中：

图1示出了根据本发明的一个方面的用于可靠且错误鲁棒地评估视觉检测到的车辆周围环境的方法的示意流程图。

具体实施方式

图1以示意流程图示出一种用于可靠且错误鲁棒地评估视觉检测到的车辆周围环境的方法，该方法具有：检测100后视镜装置与预设位置的位置偏差，该后视镜装置具有至少一个位置传感器；借助集成在后视镜装置中的成像传感器来检测101车辆周围环境；将位置偏差和检测到的车辆周围环境传输102到控制单元；以及通过控制单元根据位置偏差来处理103检测到的车辆周围环境。

因为方法步骤类似于系统装置的相应结构特征的功能特性地被设计，所以按照当前图的图表也可以解释为系统装置的框图，其中，为每个方法步骤配设系统装置的相应的组件。

在此，本领域技术人员认识到，这些步骤可以具有其他子步骤并且尤其是这些方法步骤可以分别迭代地和/或以其他顺序实施。

Claims (10)

1.一种用于可靠且错误鲁棒地评估视觉检测到的车辆周围环境的系统装置，具有：

-后视镜装置，具有：至少一个位置传感器，被设置成检测(100)与预设位置的位置偏差；成像传感器，被设置成检测(101)所述车辆周围环境；以及数据接口，被设置成将所述位置偏差和检测到的所述车辆周围环境传输(102)到控制单元；以及

-所述控制单元，所述控制单元被设置成根据所述位置偏差来处理(103)检测到的所述车辆周围环境。

2.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于，所述控制单元被设置成在自主行驶的范畴中处理检测到的所述车辆周围环境。

3.根据权利要求1或2所述的系统装置，其特征在于，所述控制单元被设置成根据所述位置偏差来识别图像偏移并且相应地补偿图像。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统装置，其特征在于，所述控制单元被设置成根据所述位置偏差来识别图像偏移并且校正在所述车辆周围环境中检测到的特征的坐标。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统装置，其特征在于，设置有再现单元，所述再现单元输出(103)检测到的所述车辆周围环境。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统装置，其特征在于，所述位置传感器被设置成根据所述后视镜装置的定向角来识别所述位置偏差。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统装置，其特征在于，所述预设位置对应于工厂设置和/或经校准的位置。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统装置，其特征在于，所述数据接口作为有线接口和/或空中接口存在。

9.一种用于可靠且错误鲁棒地评估视觉检测到的车辆周围环境的方法，具有：

-检测(100)后视镜装置与预设位置的位置偏差，所述后视镜装置具有至少一个位置传感器；

-借助集成在所述后视镜装置中的成像传感器来检测(101)所述车辆周围环境；

-将所述位置偏差和检测到的所述车辆周围环境传输(102)到控制单元；以及

-通过所述控制单元根据所述位置偏差来处理(103)检测到的所述车辆周围环境。

10.一种具有控制指令的计算机程序产品，当所述控制指令在计算机上被运行时，所述控制指令执行根据权利要求9所述的方法。

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