DE102010006323B4 - Stereokamera für Fahzeuge mit Anhänger - Google Patents

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Abstract

Stereokamera für ein Fahrzeug, wobei die Kamera rückseitig ausgerichtet ist, wobei eine Position und/oder einen Winkel eines Anhängers bestimmt wird und zudem die Größe und anhand seiner Höhe und Breite die Art des Anhängers ermittelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stereokamera zur rückseitigen Ausrichtung an Kraftfahrzeuge mit Anhänger.
  • Zur Bestimmung vom Winkel eines Anhängers und/oder eines Trailers relativ zum Fahrzeug, werden auf der Kupplung aufgesetzte Winkelmesser verwendet.
  • Nachteil dieser Winkelmesser ist, dass sie einen Fahrer nur durch eine Information über den Winkel des Anhängers relativ zum Fahrzeug unterstützen können.
  • Die Schrift DE 10326190 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung einer räumlichen Ausrichtung eines Anhängers. Am Zugfahrzeug sind zwei Monokularkameras beabstandet angeordnet, die Bildinformationen in einer zweidimensionalen Darstellung liefern. Daraus wird der Winkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger bestimmt. Die Schrift DE 60 2004 011 164 T2 offenbart eine Vorrichtung und Methode zur Anzeige von Informationen. Umgebungsobjekte werden mit einer Stereokamera erfasst und an eine Display und/oder Steuereinrichtung ausgegeben. Die Schrift DE 10 2007 011 180 A1 gibt eine Rangierhilfe und ein Verfahren für Fahrer von Fahrzeuggespannen an, welche aus gegeneinander knickbaren Fahrzeugelementen bestehen. Zwischen des knickbaren Fahrzeugelementen ist eine Kamera zur Schätzung des Knickwinkels angeordnet. Bei Veränderung der Fahrzeuggeometrie insbesondere bei der Verwendung verschiedenartiger Anhänger können die neuen Abmaße in einem Speicher der Auswerteeinheit hinterlegt werden. Weiterhin bildet die Offenlegungsschrift DE 10 2004 050 149 A1 Stand der Technik, die ein Verfahren zur Bestimmung von Deichsel- und Trailerwinkeln eines Anhängers eines Gelenkzuges angibt. Dazu werden aus einem Videostrom charakteristische Kanten und Linien mindestens der Deichsel und der Vorderseite des Anhängers ermittelt und darauf basierend der Deichsel- und Trailerwinkel bestimmt.
  • Der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bekannte Systeme zur Winkelmessung und zur Unterstützung des Fahrers beim Führen von Fahrzeugen mit Anhängern zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Stereokamera mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
  • Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass eine rückseitig am Fahrzeug ausgerichtete Stereokamera dazu dient, neben dem Winkel noch weitere Messgrößen wie beispielsweise Position, Größe und Art des Anhängers zu erhalten, um den Fahrer beim Führen eines Fahrzeugs mit Anhänger besser unterstützen zu können.
  • Die erfindungsgemäße Stereokamera für Fahrzeuge mit Anhänger wird beispielsweise rückseitig am Fahrzeug angebracht, nach hinten ausgerichtet und zur Aufnahme des Anhängers genutzt. Dabei können vorzugsweise die Position und/oder der Winkel des Anhängers erkannt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Position und/oder der Winkel. mittels eines entsprechenden Objekterkennungsalgorithmus erkannt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung erfolgt eine Objekterkennung mittels Objekterkennungsalgorithmen auf Grundlage eines Disparitätsbildes der Stereokamera.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird Optischer Fluss genutzt um die Bewegung des Anhängers zu erkennen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Höhe und die Breite des Anhängers bestimmt. Hierdurch kann insbesondere auf die Art des Anhängers geschlossen werden.
  • In einer optionalen Ausgestaltung der Erfindung wird ein Knickwinkel zwischen Anhänger und Fahrzeug ermittelt. Dies kann beispielsweise durch die ermittelte Position des Anhängers und/oder Anhang des ermittelten Winkel relativ zum Fahrzeug erfolgen.
  • In einer weiteren optionalem Ausgestaltung wird eine Fahrspur für das Fahrzeug und/oder den Anhänger prädiziert, beispielsweise mittels entsprechender Algorithmen, die mit dem ermittelten Knickwinkel versorgt werden.
  • In einer weiteren optionalen Ausführungsvariante Erfindung wird der Fahrer, insbesondere bei Rückwärtsfahrt oder beim rückwärtigen Einparken mit Anhänger, unterstützt. Hierzu können beispielsweise Informationen wie Position, Winkel, Größe, Höhe, Knickwinkel und/oder prädizierte Fahrspur genutzt werden.
  • In einer optionalen Ausgestaltung der Erfindung wird der Fahrer durch eine Anzeige der prädizierten Fahrspur unterstützt. Dies kann beispielsweise über einen Monitor geschehen, auf dem sowohl die Fahrspur, als auch ein Kamerabild des Heckbereichs des Fahrzeugs und/oder des Anhängers eingeblendet wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Kamerabild vom Heckbereich des Fahrzeugs und/oder des Anhängers aus der Stereokamera gewonnen.
  • In einer optionalen Ausgestaltung der Erfindung wird das Kamerabild vom Heckbereich des Fahrzeugs über eine zusätzliche Kamera gewonnen. Die zusätzliche Kamera kann beispielsweise am Heck des Anhängers befestigt sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Fahrer durch das Aufschalten eines Lenkmoments auf das Lenkrad unterstützt. Das aufgeschaltete Lenkmoment kann beispielsweise dazu dienen, das Rückwärtsfahren mit Anhänger auf einer Solltrajektorie autonom durchzuführen.
  • In einer weiteren Ausführung wird der Fahrer durch optische Informationen beim Rückwärtsfahren mit Anhänger unterstützt. Hierzu können beispielsweise spezielle Lichtsignale, Anzeigeelemente oder Monitore dienen.
  • In einer optionalen Ausführungsform werden Hindernisse im Heckbereich bzw. in der rückwärtigen Fahrspur des Fahrzeugs, speziell bei Rückwärtsfahrt erkannt. Im Besonderen kann überprüft werden, ob es zu Kollisionen des Fahrzeugs und/oder des Anhängers mit den Hindernissen kommen kann. Hierzu kann beispielweise mittels der erkannten Hindernisse, aus Informationen über die Relativposition des Fahrzeug und des Anhängers zu den Hindernissen sowie aus dem Knickwinkel zwischen Fahrzeug und Anhänger eine Kollisionsmöglichkeit überprüft werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Fahrer durch die Berechnung und Ausgabe einer Optimaltrajektorie beim Führen eines Fahrzeugs mit Anhänger unterstützt. Hierzu können beispielsweise Informationen zu Position, Winkel, Größe, Höhe, Knickwinkel des Anhängers sowie die prädizierte Fahrspur in Verbindung mit den Informationen über die erkannten Hindernisse verarbeitet werden.
  • In einer optionalen Ausbildung der Erfindung werden andere Fahrdynamikregelungssysteme, beispielsweise ESP, mit Daten über Art und/oder Position des Anhängers so parametrisiert, dass sie eine Fahrt besser bzw. optimal unterstützten können.

Claims (17)

  1. Stereokamera für ein Fahrzeug, wobei die Kamera rückseitig ausgerichtet ist, wobei eine Position und/oder einen Winkel eines Anhängers bestimmt wird und zudem die Größe und anhand seiner Höhe und Breite die Art des Anhängers ermittelt wird.
  2. Stereokamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder der Winkel mittels eines Objekterkennungsalgorithmus erkannt wird.
  3. Stereokamera nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass eine Objekterkennung auf Grundlage eines Disparitätsbildes der Stereokamera erfolgt.
  4. Stereokamera nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Anhängers mittels Optischem Fluss erkannt wird.
  5. Stereokamera nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Knickwinkel zwischen Fahrzeug und Anhänger ermittelt wird.
  6. Stereokamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Knickwinkels eine Fahrspur für das Fahrzeug und/oder den Anhänger prädiziert wird.
  7. Stereokamera nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen über Position, Winkel, Größe, Höhe, Knickwinkel und/oder prädizierte Fahrspur genutzt werden, um einen Fahrer beim Rückwärtsfahren und/oder Rückwärtseinparken zu unterstützen.
  8. Stereokamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer durch eine Anzeige der prädizierten Fahrspur unterstützt wird.
  9. Stereokamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die prädizierte Fahrspur in ein Kamerabild der Stereokamera eingeblendet wird
  10. Stereokamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die prädizierte Fahrspur in ein Kamerabild einer zweiten Kamera eingeblendet wird
  11. Stereokamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer durch das Aufschalten eines Lenkmomentes auf ein Lenkrad unterstützt wird
  12. Stereokamera nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer durch optische Informationen unterstützt wird.
  13. Stereokamera nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Hindernisse in einer rückwärtigen Fahrspur erkannt werden und, dass aus einer Relativposition des Fahrzeugs und Anhängers zu Hindernissen sowie aus Positionsdaten des Anhängers zum Fahrzeug Kollisionen mit Hindernissen überprüft werden.
  14. Stereokamera nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer durch eine Berechnung und eine Ausgabe einer Optimaltrajektorie unterstützt wird.
  15. Stereokamera nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass andere Fahrdynamikregelungssysteme des Fahrzeugs zur Parametrisierung mit Daten über Art und/oder Position des Anhängers versorgt werden.
  16. Stereokamera nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Anhänger um einen Trailer handelt.
  17. Fahrzeug, das mit einer Stereokamera nach einem der vorherigen Ansprüche ausgestattet ist.
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