DE102011113197B4 - Method and device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it, and the vehicle - Google Patents

Method and device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it, and the vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102011113197B4
DE102011113197B4 DE102011113197.7A DE102011113197A DE102011113197B4 DE 102011113197 B4 DE102011113197 B4 DE 102011113197B4 DE 102011113197 A DE102011113197 A DE 102011113197A DE 102011113197 B4 DE102011113197 B4 DE 102011113197B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
trailer
image
angle
towing vehicle
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
DE102011113197.7A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102011113197A1 (en
Inventor
Andreas Haja
Hellward Broszio
Nikolaus Meine
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen 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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102011113197.7A priority Critical patent/DE102011113197B4/en
Publication of DE102011113197A1 publication Critical patent/DE102011113197A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102011113197B4 publication Critical patent/DE102011113197B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60DVEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/24Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions
    • B60D1/30Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions for sway control, e.g. stabilising or anti-fishtail devices; Sway alarm means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60DVEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58Auxiliary devices
    • B60D1/62Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits, or the like
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2300/00Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle
    • B60R2300/80Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement
    • B60R2300/808Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for facilitating docking to a trailer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

Verfahren zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Zugfahrzeug (1) und einem damit gekoppelten Anhänger (2), umfassend die Schritte
Erfassen eines Bildes des Anhängers (2) mit Hilfe einer Bilderfassungsvorrichtung (3), gekennzeichnet durch
Auswerten des erfassten Bildes durch eine Bildauswertung, wobei die Bildauswertung auf einem dreidimensionalen Bewegungsmodell einer Anhängerdeichsel (5) des Anhängers (2) basiert und drei Rotationswinkel der Anhängerdeichsel (5) als Ausgangsgrößen umfasst, wobei die Rotationswinkel eine Rotation der Anhängerdeichsel (5) in einer Anhängerkupplung (4) des Zugfahrzeugs (1) um drei unterschiedliche räumliche Achsen beschreiben, und
Bestimmen des Winkels zwischen Zugfahrzeug (1) und dem Anhänger (2) auf Grundlage der Bildauswertung (16).

Figure DE102011113197B4_0000
Method for determining an angle between a towing vehicle (1) and a trailer (2) coupled therewith, comprising the steps
Acquiring an image of the trailer (2) with the aid of an image acquisition device (3), characterized by
Evaluation of the captured image by an image evaluation, the image evaluation being based on a three-dimensional movement model of a trailer drawbar (5) of the trailer (2) and including three rotation angles of the trailer drawbar (5) as output variables, the rotation angle being a rotation of the trailer drawbar (5) in one Describe the trailer coupling (4) of the towing vehicle (1) about three different spatial axes, and
Determining the angle between the towing vehicle (1) and the trailer (2) on the basis of the image evaluation (16).
Figure DE102011113197B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem daran gekoppelten Anhänger, und Fahrzeug.The invention relates to a method and a device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it, and the vehicle.

Zur Unterstützung bei Fahrten mit einem Anhänger existieren verschiedene Assistenzsysteme. Unterschieden wird dabei zwischen passiven Systemen, bei denen beispielsweise Hilfslinien in einem Rückfahrkamerabild angezeigt werden, und aktiven Systemen, bei denen beispielsweise unterstützende Regeleingriffe erfolgen. Aktive Systeme benötigen einen Sensor zur Messung einer Deichselbewegung. Dies kann ein in einer Anhängerkupplung integrierter Drehrichtungssensor oder Magnetsensor sein. Die Deichsel des Anhängers muss demzufolge einen Magneten an einem Gegenstück zur Anhängerkupplung umfassen. Bei einer Änderung des Winkels zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger ändert sich somit die Ausrichtung des Magneten zum Magnetsensor. Dies wird vom Magnetsensor detektiert und kann für die Bestimmung der Winkeländerung verwendet werden. Eine derartige Winkelbestimmung erfordert, dass die Anhängerkupplung mit solch einem Magneten ausgestattet ist, ansonsten ist eine Winkelbestimmung nicht möglich. Des Weiteren ist die magnetbasierte Art der Winkelbestimmung anfällig für Magnetfelder oder Magnetfeldverzerrungen, die auf Grund einer Beladung des Zugfahrzeugs oder des Anhängers auftreten können.Various assistance systems are available to provide support when driving with a trailer. A distinction is made between passive systems in which, for example, auxiliary lines are displayed in a rear view camera image, and active systems in which, for example, supporting control interventions take place. Active systems require a sensor to measure tiller movement. This can be a direction of rotation sensor or magnetic sensor integrated in a trailer coupling. The drawbar of the trailer must therefore include a magnet on a counterpart to the trailer coupling. When the angle between the towing vehicle and the trailer changes, the orientation of the magnet to the magnetic sensor changes. This is detected by the magnetic sensor and can be used to determine the change in angle. Such an angle determination requires that the trailer coupling is equipped with such a magnet, otherwise an angle determination is not possible. Furthermore, the magnet-based type of angle determination is susceptible to magnetic fields or magnetic field distortions that can occur due to loading of the towing vehicle or the trailer.

DE 10 2004 022 113 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung eines Ausrichtungswinkels des Anhängers zum Zugfahrzeug, wobei aktuelle Bilddaten einer Videokamera zu einer Auswertesubeinheit gelangen und diese Daten in einer Rechenvorrichtung mit in einem Datenspeicher gespeicherten Templates, also mit im Rahmen von in Referenzfahrsituationen gespeicherten Bildern, auf Korrelation hin überprüft werden (Template-Matching). DE 10 2004 022 113 A1 describes a method for determining an orientation angle of the trailer to the towing vehicle, with current image data from a video camera being sent to an evaluation sub-unit and these data being checked for correlation in a computing device with templates stored in a data memory, i.e. with images stored in reference driving situations ( Template matching).

DE 10 2011 101 990 B3 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des relativen Deichselwinkels, wobei mittels einer Auswerteeinrichtung zu einem ersten Zeitpunkt einem ersten Bild ein erster Intensitäts- und/oder Farbverlauf entlang mindestens einer ersten Trajektorie bestimmbar ist, wobei die erste Trajektorie einen Kreisbogen um einen Drehpunkt der Deichsel abbildet, wobei zu mindestens einem weiteren Zeitpunkt in einem weiteren Bild ein weiterer Intensitäts- und/oder Farbverlauf entlang der ersten Trajektorie bestimmbar ist, wobei ein Ähnlichkeitsmaß zwischen dem ersten Intensitäts- und/oder Farbverlauf entlang der mindestens ersten Trajektorie in dem ersten Bild und einer Anzahl verschobener weiterer Intensitäts- und/oder Farbverläufe entlang der mindestens ersten Trajektorie in dem weiteren Bild bestimmbar ist, wobei die verschobenen weiteren Intensitäts- und Farbverläufe entlang der mindestens ersten Trajektorie in dem weiteren Bild verschoben werden, wobei der relative Deichselwinkel in Abhängigkeit der Ähnlichkeitsmaße bestimmt wird. DE 10 2011 101 990 B3 discloses a method for determining the relative drawbar angle, wherein a first intensity and / or color gradient along at least one first trajectory can be determined by means of an evaluation device at a first point in time in a first image, the first trajectory depicting an arc around a pivot point of the drawbar, wherein A further intensity and / or color gradient along the first trajectory can be determined at at least one further point in time in a further image, a degree of similarity between the first intensity and / or color gradient along the at least first trajectory in the first image and a number of shifted others Intensity and / or color gradients can be determined along the at least first trajectory in the further image, the shifted further intensity and color gradients being shifted along the at least first trajectory in the further image, the relative tiller angle depending on the Similarity measures is determined.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem daran gekoppelten Anhänger bereitzustellen, wobei eine sehr genaue Bestimmung der Anhängerbewegung und somit eine aktive Fahrunterstützung ermöglicht wird. Des Weiteren soll die Bestimmung des Winkels kostengünstig und robust gegenüber externen Einflüssen möglich sein.The object of the present invention is therefore to provide a method and a device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it, whereby a very precise determination of the trailer movement and thus active driving assistance is made possible. Furthermore, it should be possible to determine the angle in a cost-effective and robust manner with regard to external influences.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11 und ein Fahrzeug gemäß Anspruch 13 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1, a device according to claim 11 and a vehicle according to claim 13.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims.

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem daran gekoppelten Anhänger bereitgestellt, wobei ein Bild des Anhängers mit Hilfe einer Bilderfassungsvorrichtung erfasst wird, wobei es sich bei der Bilderfassungsvorrichtung um eine Rückkamera mit bekannten inneren und äußeren Kameraparametern handeln kann, welche bereits in vielen Fahrzeugen standardisiert enthalten ist. Das Verfahren und die Vorrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten des erfassten Bildes durch eine Bildverarbeitung erfolgt, wobei die Bildverarbeitung auf einem dreidimensionalen Bewegungsmodell einer Anhängerdeichsel beruht. Dadurch kann der Winkel, beispielsweise ein Anfangsknickwinkel, zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger bestimmt werden.According to the invention, a method and a device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it are provided, an image of the trailer being captured with the aid of an image capturing device, the image capturing device being a rear camera with known internal and external camera parameters which is already included in a standardized way in many vehicles. The method and the device are characterized in that the captured image is evaluated by image processing, the image processing being based on a three-dimensional movement model of a trailer drawbar. As a result, the angle, for example an initial articulation angle, between the vehicle and the trailer can be determined.

Der Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem daran gekoppelten Anhänger wird durch Auswerten von Bilddaten bestimmt, dadurch sind keine besonderen Einrichtungen an dem Anhänger erforderlich, so dass das Verfahren und die Vorrichtung mit einem beliebigen Anhänger angewendet werden können. Viele Fahrzeuge verfügen über eine Bilderfassungsvorrichtung, beispielsweise eine Rückkamera, die den Fahrer des Zugfahrzeugs beim Einparken oder Rangieren unterstützt. So kann das Verfahren und die Vorrichtung kostengünstig, beispielsweise in einem Steuergerät des Fahrzeugs, realisiert werden.The angle between the vehicle and the trailer coupled to it is determined by evaluating image data, so that no special devices are required on the trailer, so that the method and the device can be used with any trailer. Many vehicles have an image capture device, for example a rear camera, which supports the driver of the towing vehicle when parking or maneuvering. The method and the device can thus be implemented cost-effectively, for example in a control unit of the vehicle.

Das Verfahren und die Vorrichtung zur Winkelbestimmung können auf einer Auswertung von korrespondierenden Merkmalspunkten von zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern basieren. Dabei wird für einen Zeitpunkt ein Bild k und ein zeitlich vorangegangenes Bild k-1 als Eingangsgrößen ausgewertet.The method and the device for determining the angle can be based on an evaluation of corresponding feature points of chronologically successive images. An image k and a temporally preceding image k-1 are evaluated as input variables for a point in time.

Des Weiteren wird beispielsweise eine kalibrierte Rückkamera mit bekannten inneren und äußeren Kameraparametern, sowie eine bekannte Position einer Kugel einer Anhängerkupplung verwendet.Furthermore, for example, a calibrated rear camera with known internal and external camera parameters and a known position of a ball of a trailer coupling are used.

Um eine hohe Genauigkeit der Schätzung des Winkels zwischen dem Zugfahrzeug und dem dazugehörigen Anhänger zu erreichen wird dazu ein Bewegungsmodell verwendet, welches eine Drehung der Anhängerdeichsel um die Kupplungskugel mit drei Rotationswinkeln beschreibt.In order to achieve a high degree of accuracy in the estimation of the angle between the towing vehicle and the associated trailer, a movement model is used which describes a rotation of the trailer drawbar around the coupling ball with three rotation angles.

Ausgangsgrößen des Bewegungsmodells sind die drei Rotationswinkel rx, ry und rz der Anhängerdeichsel, die eine Rotation der Deichsel um einen Kopf der Anhängerkupplung, zum Beispiel einen Kugelkopf der Anhängerkupplung, als Drehpunkt der Anhängerdeichsel beschreiben.The output variables of the movement model are the three angles of rotation r x , r y and r z of the trailer drawbar, which describe a rotation of the drawbar around a head of the trailer coupling, for example a ball head of the trailer coupling, as the pivot point of the trailer drawbar.

Für die Schätzung der drei Rotationswinkel kann ein Bildbereich, der einen Deichselkopf und die Kupplungskugel enthält, heran gezogen werden, wobei nur Merkmalspunkte in diesem Bildbereich detektiert und von zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern verfolgt werden sollen. Durch solch eine Maskierung kann ein Rechenaufwand reduziert und ein störender Einfluss von beispielsweise Deichseln mit einer Längsfederung verringert werden.To estimate the three angles of rotation, an image area containing a tiller head and the coupling ball can be used, with only feature points in this image area being to be detected and followed by images that follow one another in time. Such a masking can reduce the computational effort and the disruptive influence of, for example, drawbars with a longitudinal suspension.

Die Koordinaten der Merkmalspunkte im Koordinatensystem des Bildsensors der Kamera können weiter verwendet werden. Durch eine Auswahl von Korrespondenzen, wobei es sich bei einer Korrespondenz um zwei Merkmalspunkte in zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern handelt, werden nur solche Merkmalspunkte bereitgestellt, welche sich auf der Anhängerdeichsel befinden, und diese werden für die weitere Berechnung des Winkels verwendet. Die Auswahl kann beispielsweise durch ein Random Sampling Consensus Verfahren (RANSAC-Verfahren) erfolgen.The coordinates of the feature points in the coordinate system of the image sensor of the camera can continue to be used. By selecting correspondences, a correspondence being two feature points in two consecutive images, only those feature points are provided which are located on the trailer drawbar, and these are used for the further calculation of the angle. The selection can be made, for example, by a random sampling consensus method (RANSAC method).

Die Schätzung der Rotationswinkel kann aus den Bildkoordinaten der Merkmalspunkte und den Punkten der Anhängerdeichsel im dreidimensionalen Raum erfolgen. Aus dem für jedes Bild kontinuierlicher geschätzter Rotationswinkel kann die gesuchte Änderung des horizontalen Rotationswinkels abgeleitet werden.The rotation angle can be estimated from the image coordinates of the feature points and the points of the trailer drawbar in three-dimensional space. The desired change in the horizontal angle of rotation can be derived from the continuously estimated rotation angle for each image.

Durch das Verfahren und die Vorrichtung zur Bestimmung des horizontalen Rotationswinkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhänger auf Basis einer dreidimensionalen Bildauswertung ist es möglich hohe Genauigkeiten, insbesondere bei einer starken Schrägstellung des Anhängers oder bei einem unebenen Untergrund, zu erzielen, da das Bewegungsmodell durch eine Drehung der Anhängerdeichsel um die Kupplungskugel mit den drei Rotationswinkeln rx, ry und rz beschrieben wird. Des Weiteren kann zusätzlich zu einer Bildanzeige eine hochgenaue Vermessung einer Anhängerbewegung und dadurch eine aktive Fahrunterstützung ermöglicht werden. Die Erfindung kann kostengünstig durch bereits integrierte Rückkameras realisiert werden.The method and the device for determining the horizontal angle of rotation between a towing vehicle and a trailer on the basis of a three-dimensional image evaluation make it possible to achieve high levels of accuracy, especially when the trailer is tilted or on uneven ground, since the movement model is rotated the trailer drawbar around the coupling ball is described with the three angles of rotation r x , r y and r z . Furthermore, in addition to an image display, a highly precise measurement of trailer movement and thus active driving support can be made possible. The invention can be implemented inexpensively by means of already integrated rear cameras.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

  • 1 zeigt ein Zugfahrzeug mit einem daran gekoppelten Anhänger und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Winkels zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Bestimmung des Winkels zwischen einem Fahrzeug und einem daran gekoppelten Anhänger gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 zeigt das Zugfahrzeug mit dem daran gekoppelten Anhänger aus 1 mit drei Rotationswinkeln rx, ry und rz der Anhängerdeichsel, die eine Rotation der Deichsel um den Kugelkopf der Anhängerdeichsel als Drehpunkt der Anhängerdeichsel beschreiben, sowie die Position der Kamera und das Fahrzeugkoordinatensystem.
The invention is described in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the drawings.
  • 1 shows a towing vehicle with a trailer coupled to it and a device for determining the angle between the towing vehicle and the trailer according to an embodiment of the invention.
  • 2 shows a schematic representation of a method for determining the angle between a vehicle and a trailer coupled to it according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • 3 shows the towing vehicle with the trailer attached to it 1 with three angles of rotation r x , r y and r z of the trailer drawbar, which describe a rotation of the drawbar around the ball head of the trailer drawbar as the pivot point of the trailer drawbar, as well as the position of the camera and the vehicle coordinate system.

1 zeigt ein Zugfahrzeug 1, welches über eine Kupplungskugel 4 mit einem Anhänger 2 gekoppelt ist und mit einer Bilderfassungsvorrichtung 3, beispielsweise einer Rückkamera, versehen ist. In vielen Fahrzeugen 1 ist bereits eine Rückkamera installiert, so dass mit Hilfe der Rückkamera eine Bestimmung eines Knick- oder Rotationswinkels zwischen dem Zugfahrzeug 1 und dem Anhänger 2 kostengünstig realisiert werden kann. 1 shows a towing vehicle 1 , which has a coupling ball 4th with a trailer 2 is coupled and to an image capture device 3 , for example a rear camera, is provided. In many vehicles 1 a rear camera is already installed so that the rear camera can be used to determine a kink or rotation angle between the towing vehicle 1 and the trailer 2 can be implemented inexpensively.

Durch das Auswerten eines Bildes der Bilderfassungsvorrichtung 3 müssen an dem dazugehörigen Anhänger 2 keine speziellen Vorrichtungen vorhanden sein, so dass jeder beliebige Anhänger 2 verwendet werden kann.By evaluating an image from the image capture device 3 must be attached to the associated trailer 2 no special fixtures exist, so any trailer 2 can be used.

Des Weiteren ist das Fahrzeug 1 mit einer Bildauswertungsvorrichtung 16, welche mit der Bilderfassungsvorrichtung 3 elektronisch verbunden ist, und einem Anhängerrangierassistenzsystem 17, welches mit der Bildauswertungsvorrichtung 16 elektronisch verbunden ist, ausgestattet. Der von der Bildauswertungsvorrichtung 16 bestimmte Winkel zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Anhänger 2 wird dem Anhängerrangierassistenzsystem 17 zur Verfügung gestellt, um somit Rangiervorgänge des Zugfahrzeugs 1 unterstützen zu können.Furthermore, the vehicle is 1 with an image evaluation device 16 associated with the image capture device 3 is electronically connected, and a trailer maneuvering assistance system 17th , which with the image evaluation device 16 is electronically connected. The one from the image evaluation device 16 certain angles between the vehicle 1 and the trailer 2 becomes the trailer maneuvering assistance system 17th made available for maneuvering the towing vehicle 1 to be able to support.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Bestimmung eines Winkel, insbesondere eines Knickwinkels, zwischen einem Zugfahrzeug und einen daran gekoppelten Anhänger gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es bei der in 1 gezeigten Vorrichtung und insbesondere bei der Bildauswertungsvorrichtung 16 vorgesehen sein kann. 2 shows a schematic representation of a method for determining an angle, in particular a bending angle, between a towing vehicle and a trailer coupled to it according to an embodiment of the invention, as it is in the in 1 device shown and in particular in the image evaluation device 16 can be provided.

In Schritt 6 wird von der Bilderfassungsvorrichtung 3 ein Bild des Anhängers 2 aufgenommen. Die Bildauswertungsvorrichtung 16 wertet die daraus resultierenden Bilddaten mittels einer Bildauswertung aus, um den Knickwinkel bestimmen zu können. Dabei werden für einen Zeitpunkt ein aktuelles Bild k und ein zeitlich vorangegangenes Bild k-1 als Eingangsgrößen ausgewertet. Die Bilder können mittels einer kalibrierten Kamera mit bekannten inneren und äußeren Kameraparametern, beispielsweise der Rückkamera 3 des Fahrzeugs 1, erfasst werden, wobei die Position TK der Kupplungskugel 4 der Anhängerkupplung als bekannt vorausgesetzt wird. Die inneren Kameraparameter umfassen z.B. eine Brennweite, ein Höhen-Seitenverhältnis eines Bildsensors der Kamera sowie eine Linsenverzerrung der Kamera. Die äußeren Kameraparameter umfassen z.B. eine Position und eine Orientierung der Kamera relativ zu einem Fahrzeugkoordinatensystem, welches wie in 3 dargestellt orientiert ist, wobei der Ursprung des Fahrzeugkoordinatensystems sich an der Position der Kupplungskugel der Anhängerdeichsel befindet.In step 6th is from the image capture device 3 a picture of the trailer 2 recorded. The image evaluation device 16 evaluates the resulting image data by means of an image evaluation in order to be able to determine the kink angle. A current image k and a temporally preceding image k-1 are evaluated as input variables for a point in time. The images can be captured by means of a calibrated camera with known internal and external camera parameters, for example the rear camera 3 of the vehicle 1 , are detected, the position T K of the coupling ball 4th the trailer coupling is assumed to be known. The internal camera parameters include, for example, a focal length, a height aspect ratio of an image sensor of the camera and a lens distortion of the camera. The external camera parameters include, for example, a position and an orientation of the camera relative to a vehicle coordinate system, which as in FIG 3 shown is oriented, the origin of the vehicle coordinate system being at the position of the coupling ball of the trailer drawbar.

Das Koordinatensystem der Kamera kann durch eine Drehung um -90 Grad um eine x-Achse, eine Drehung um +180 Grad um eine gedrehte y-Achse sowie eine Verschiebung in das Fahrzeugkoordinatensystem transformiert werden. Eine Abbildung eines Punktes in einem dreidimensionalen Raum Pj=(X,Y,Z)T in einen Bildpunkt pj,k=(x,y)T ergibt sich mit Hilfe einer Projektionsmatrix Ak=KkRk[I-Ck], welche eine Kalibriermatrix Kk, die die inneren Kameraparameter enthält, und einer Rotationsmatrix Rk, welche die Orientierung der Kamera beschreibt und sich aus drei Rotationswinkeln rx, ry, rz zusammensetzt, enthält. Des Weitern beschreibt I eine 3x3-Einheitsmatrix, und Ck beschreibt die Position der Kamera, wobei gilt: p j ,k = A k P j .

Figure DE102011113197B4_0001
The coordinate system of the camera can be transformed by a rotation of -90 degrees around an x-axis, a rotation of +180 degrees around a rotated y-axis and a shift in the vehicle coordinate system. A mapping of a point in a three-dimensional space P j = (X, Y, Z) T in an image point p j, k = (x, y) T is obtained with the aid of a projection matrix A k = K k R k [IC k ] which contains a calibration matrix K k , which contains the internal camera parameters, and a rotation matrix R k , which describes the orientation of the camera and is composed of three rotation angles r x , r y , r z . Furthermore, I describes a 3x3 identity matrix, and C k describes the position of the camera, where: p j , k = A. k P. j .
Figure DE102011113197B4_0001

Die in 3 gezeigten Rotationswinkel rx, ry, rz beschreiben eine Rotation der Anhängerdeichsel um den Kugelkopf der Anhängerkupplung als einen Drehpunkt der Deichsel um die x-, y- und z-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems und beziehen sich relativ zur Deichselbewegung auf ein Startbild k = 0, wie in 3 gezeigt. Der Knickwinkel αK zwischen dem Anhänger und dem Zugfahrzeug ist bei einer bekannten absoluten Orientierung der Deichsel für das Bild k = 0 aus dem kontinuierlich für jedes Bild bestimmten Rotationswinkel rz zu berechnen. Im Gegensatz zur Bestimmung eines absoluten Knickwinkels kann die Änderung des Knickwinkels ΔαK ohne Kenntnis der absoluten Orientierung der Deichsel für das Bild k = 0 aus dem Rotationswinkel rz für mindestens zwei Bilder berechnet werden.In the 3 Rotation angles r x , r y , r z shown describe a rotation of the trailer drawbar around the ball head of the trailer coupling as a pivot point of the drawbar around the x, y and z axes of the vehicle coordinate system and relate to a start image k = 0 relative to the drawbar movement , as in 3 shown. With a known absolute orientation of the drawbar for the image k = 0, the articulation angle α K between the trailer and the towing vehicle can be calculated from the rotation angle r z determined continuously for each image. In contrast to the determination of an absolute articulation angle, the change in articulation angle Δα K can be calculated from the rotation angle r z for at least two images without knowing the absolute orientation of the drawbar for the image k = 0.

Zur Bestimmung der relativen Knickwinkeländerung ΔαK wird im Schritt 7 eine Maskierung durchgeführt. Ein Bildbereich, der den Deichselkopf und die Kupplungskugel enthält kann für die Schätzung heran gezogen werden. Dabei werden nur Merkmalspunkte, welche in dem Bildbereich liegen, detektiert und weiter in zeitlich aufeinander folgenden Bildern verfolgt. Die Maskierung reduziert den Rechenaufwand und verringert einen störenden Einfluss von Deichseln, die beispielsweise eine Längsfederung aufweisen.To determine the relative change in the articulation angle Δα K , step 7th masking performed. An image area that contains the tiller head and the coupling ball can be used for the estimation. In this case, only feature points that lie in the image area are detected and further tracked in images that follow one another in time. The masking reduces the computational effort and reduces the disruptive influence of drawbars that have, for example, longitudinal suspension.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird in einem weiteren Schritt 8 eine Korrespondenzanalyse durchgeführt. Dabei kann die Korrespondenzanalyse korrespondierende Merkmalspunkte von zeitlich aufeinanderfolgenden und von der Bildererfassungsvorrichtung 3 erfassten Bildern bestimmen. Der Bildbereich, der für die Schätzung herangezogen werden kann, umfasst vorzugsweise den Deichselkopf und die Kupplungskugel. Dabei können nur Merkmalspunkte aus deren Bildbereich ausgewertet und in zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern bestimmt werden.The in 2 The embodiment shown is in a further step 8th a correspondence analysis carried out. The correspondence analysis can use corresponding feature points from chronologically consecutive points and from the image acquisition device 3 determine captured images. The image area that can be used for the estimation preferably includes the tiller head and the coupling ball. Only feature points from their image area can be evaluated and determined in images that follow one another over time.

Die Bildkoordinaten der Merkmalspunkte können in Schritt 9 einer Kompensation der Linsenverzerrung unterzogen werden. Dabei werden die Bildkoordinaten der Merkmalspunkte mit den inneren Kameraparametern 10, welche die Parameter der Linsenverzerrung der Kamera enthalten, entzerrt und in ein Koordinatensystem des Bildsensors der Kamera transformiert. Das Koordinatensystem des Bildsensors der Kamera kann seinen Ursprung in einem Hauptpunkt der Kamera besitzen und weist eine metrische Einheit in mm auf.The image coordinates of the feature points can be found in step 9 lens distortion compensation. The image coordinates of the feature points are then combined with the internal camera parameters 10 , which contain the parameters of the lens distortion of the camera, rectified and transformed into a coordinate system of the image sensor of the camera. The coordinate system of the image sensor of the camera can have its origin in a main point of the camera and has a metric unit in mm.

Weitere Verfahrensschritte 11-15 verarbeiten die Koordinaten der Merkmalspunkte in dem Koordinatensystem des Bildsensors der Kamera.Further procedural steps 11-15 process the coordinates of the feature points in the coordinate system of the image sensor of the camera.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel werden in dem weiteren Schritt 11 mit einer Auswahl von Korrespondenzen, wobei es sich bei einer Korrespondenz um zwei Merkmalspunkte in zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern handelt, nur Merkmalspunkte, die sich auf der Anhängerdeichsel befinden, für eine weitere Verarbeitung bereitgestellt. Die Auswahl kann mit einem Random Sampling Consensus Verfahren (RANSC-Verfahren) erfolgen. Als Bewegungsmodell korrespondierender Merkmalspunkte kann näherungsweise angenommen werden, dass sich die Merkmalspunkte tangential um die Kupplungskugel im Bild bewegen. Mit Hilfsvektoren vk=pj,k-1-tc und vk-1=pj,k-tc einer Korrespondenz j kann ein Winkel β □mit β=arccos[(vk-1*Vk)*(|vk-1|*|vk|)-1] als Modellparameter berechnet werden, wobei die Berechnung des Winkels β aus einer zufälligen Stichprobe eines Merkmalspunktes pj,k, welcher zu einer Korrespondenz gehört, erfolgt. Dabei beschreibt tc ein projiziertes Rotationszentrum, beispielsweise die projizierte Kugel der Anhängerdeichsel, pj,k-1 beschreibt einen korrespondierenden Merkmalspunkt des Bildes k-1, und pj,k beschreibt einen korrespondierenden Merkmalspunkt des Bildes k. Mit dem dadurch berechneten Winkel β kann eine Überprüfung der verbleibenden Merkmalspunkte anhand eines euklidischen Abstandes berechnet werden. Dabei unterstützt eine Korrespondenz einen berechneten Winkel β, wenn der zu berechnende euklidische Abstand kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert. Das RANSC-Verfahren kann abgebrochen werden, falls ein Winkel β Dgefunden wurde, der von einer Mindestanzahl an Merkmalspunkten, beispielsweise mehr als 70 % der Merkmalspunkte, unterstützt wird, oder wenn eine maximale Anzahl von Stichproben erreicht ist. Dabei wird die bis zum Abbruch gefundene größte Anzahl unterstützender Merkmalspunkte für die weiteren Verfahrenschritte 13-15 ausgewählt.The in 2 shown embodiment are in the further step 11 with a selection of correspondences, with a correspondence being two feature points in two temporally successive images, only feature points that are located on the trailer drawbar are provided for further processing. The selection can be made using a random sampling consensus method (RANSC method). As a movement model of corresponding feature points, it can approximately be assumed that the feature points move tangentially around the coupling ball in the image. With auxiliary vectors v k = p j, k-1 -t c and v k-1 = p j, k -t c of a correspondence j, an angle β □ with β = arccos [(v k-1 * V k ) * (| v k-1 | * | v k |) -1 ] can be calculated as model parameters, the calculation of the angle β being carried out from a random sample of a feature point p j, k which belongs to a correspondence. Here, tc describes a projected center of rotation, for example the projected ball of the trailer drawbar, p j, k-1 describes a corresponding feature point of image k-1, and p j, k describes a corresponding feature point of image k. With the angle β thus calculated, a check of the remaining feature points can be calculated on the basis of a Euclidean distance. A correspondence supports a calculated angle β if the Euclidean distance to be calculated is smaller than a predefined threshold value. The RANSC method can be terminated if an angle β D has been found which is supported by a minimum number of feature points, for example more than 70% of the feature points, or if a maximum number of random samples has been reached. The largest number of supporting feature points found up to the termination is used for the further process steps 13-15 selected.

In einem weiteren Schritt 13 wird eine Initialisierung von Punkten im dreidimensionalen Raum durchgeführt, falls keine oder nur eine geringe Bewegung der Anhängerdeichsel vorliegt oder Trajektorien der Merkmalspunkte zu kurz sind, da dann eine Bestimmung einer dreidimensionalen Position der Punkte schwierig ist, da aufgrund einer Parallaxe von Sichtlinien der korrespondierenden Merkmalspunkte eine Triangulierung zu ungenau ist. Deswegen kann für jeden Merkmalspunkt ein Schnittpunkt einer Sichtlinie mit einer Ebene, die parallel zur Fahrbahn auf Höhe der Kugel der Anhängerkupplung verläuft, berechnet werden. Der Schnittpunkt kann dann eine initiale Position des zu einem Merkmalspunkt gehörenden Punktes im dreidimensionalen Raum sein.In a further step 13th an initialization of points in three-dimensional space is carried out if there is little or no movement of the trailer drawbar or if the trajectories of the feature points are too short, since it is then difficult to determine a three-dimensional position of the points because a parallax of lines of sight of the corresponding feature points Triangulation is too imprecise. Therefore, for each feature point, an intersection of a line of sight with a plane that runs parallel to the roadway at the height of the ball of the trailer coupling can be calculated. The point of intersection can then be an initial position of the point belonging to a feature point in three-dimensional space.

Ist die Parallaxe der Sichtlinien ausreichend groß, so können die dreidimensionalen Positionen der Punkte im dreidimensionalen Raum im Schritt 14 des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels mittels Triangulierung aktualisiert werden. Die Triangulierung kann auf ein lineares Gleichungssystem führen, welches zum Beispiel mit einer Singulärwertzerlegung gelöst werden kann. Die Lösung liefert dann die dreidimensionalen Koordinaten des Punktes im dreidimensionalen Raum.If the parallax of the lines of sight is sufficiently large, the three-dimensional positions of the points in three-dimensional space in step 14th of the in 2 The embodiment shown can be updated by means of triangulation. The triangulation can lead to a linear system of equations, which can be solved, for example, with a singular value decomposition. The solution then provides the three-dimensional coordinates of the point in three-dimensional space.

Ein Rückprojektionsfehler des Punktes im dreidimensionalen Raum kann für ein Bild k ausgewertet werden. Ist dieser größer als ein Bildpunkt, kann der Punkt im dreidimensionalen als fehlerhaft verworfen werden.A back projection error of the point in three-dimensional space can be evaluated for an image k. If this is larger than a pixel, the three-dimensional point can be rejected as faulty.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel kann im Schritt 15 eine Schätzung der Rotationswinkel durchgeführt werden, wobei anstelle der Schätzung einer Rotationsbewegung der Anhängerdeichsel eine Bewegung der Bilderfassungsvorrichtung 3 bzw. der Kamera relativ zur Anhängerdeichsel 5 bestimmt werden kann und sich die Kamera auf einer Kreisbahn um ein Rotationszentrum, welches die Position der Kupplungskugel 4 ist, bewegt. Das dabei verwendete Bewegungsmodell der Kamera kann eingeschränkt werden, denn bei einer Translations- und Rotationsbewegung der Kamera kann angenommen werden, dass sich die Kamera nur durch eine Rotationsbewegung bewegt. Da eine Verschiebung der Kamera vom Rotationszentrum Tk bekannt ist, kann die Bewegung der Kamera aus den drei Rotationswinkeln und der Position des Rotationszentrums Tk berechnet werden. Die äußeren Kameraparameter umfassen somit drei Rotationswinkel rX, rY, und rZ. Eine Verschiebung des Projektionszentrums in zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern ist von den drei Rotationswinkeln abhängig. Mit dem eingeschränkten Bewegungsmodell der Kamera lautet eine Projektionsmatrix der Kamera A k ' = K k R k [ I | ( R k T I ) T K ] ,

Figure DE102011113197B4_0002
wobei für die Abbildung eines Raumpunktes Pj in die Bildebene der Kamera gilt: p j , k = A k ' P j .
Figure DE102011113197B4_0003
The in 2 embodiment shown can in step 15th an estimation of the angles of rotation can be carried out, with a movement of the image capturing device instead of the estimation of a rotational movement of the trailer drawbar 3 or the camera relative to the trailer drawbar 5 can be determined and the camera is on a circular path around a center of rotation, which is the position of the coupling ball 4th is moved. The movement model of the camera used here can be restricted, because in the case of a translational and rotational movement of the camera it can be assumed that the camera only moves through a rotational movement. Since a displacement of the camera from the center of rotation T k is known, the movement of the camera can be calculated from the three angles of rotation and the position of the center of rotation T k. The external camera parameters thus include three angles of rotation r X , r Y , and r Z. A shift of the projection center in temporally successive images is dependent on the three angles of rotation. With the restricted motion model of the camera, a projection matrix of the camera is called A. k ' = K k R. k [ I. | ( R. k T - I. ) T K ] ,
Figure DE102011113197B4_0002
where for the mapping of a spatial point P j into the image plane of the camera, the following applies: p j , k = A. k ' P. j .
Figure DE102011113197B4_0003

Für eine Bewegungsschätzung der Kamera des aktuellen Bildes k können alle Punkte im dreidimensionalen Raum herangezogen werden, die im aktuellen Bild einen ausgewählten korrespondierenden Merkmalspunkt aufweisen. Dabei kann nur die Bewegung der Kamera geschätzt werden.For a motion estimation of the camera of the current image k, all points in three-dimensional space can be used which have a selected corresponding feature point in the current image. Only the movement of the camera can be estimated.

Für alle Punkte im dreidimensionalen Raum kann zudem ein quadratischer Abstand des projizierten Punktes im dreidimensionalen Raum zu dem dazugehörigen korrespondierenden Merkmalspunkt im Bild minimiert werden durch die Gleichung { r ^ x , r ^ y , r ^ z } = arg min { r ^ x , r ^ y , r ^ z } j = 1 J d ( p j , k , A k ' P j ) 2 .

Figure DE102011113197B4_0004
For all points in three-dimensional space, a square distance between the projected point in three-dimensional space and the associated corresponding feature point in the image can also be minimized by the equation { r ^ x , r ^ y , r ^ z } = bad min { r ^ x , r ^ y , r ^ z } j = 1 J d ( p j , k , A. k ' P. j ) 2 .
Figure DE102011113197B4_0004

Dabei handelt es sich bei r̂x,r̂y,r̂z um die Schätzwerte der Rotationswinkel, d ist die Mahalanobis-Distanz, welche ein Distanzmaß zwischen Punkten im mehrdimensionalen Vektorraum beschreibt.Here, r̂ x , r̂ y , r̂ z are the estimated values of the angles of rotation, d is the Mahalanobis distance, which describes a distance measure between points in the multidimensional vector space.

Die Minimierung kann mit einem iterativen Levenberg-Marquardt Verfahren erfolgen, wobei die Position und Orientierung der Kamera mit den bereits bestimmten Kameraparametern des zeitlich vorangegangenen Bildes k-1 initialisiert und Werte der drei Rotationswinkel bestimmt werden.The minimization can take place with an iterative Levenberg-Marquardt method, the position and orientation of the camera being initialized with the already determined camera parameters of the temporally preceding image k-1 and values of the three rotation angles being determined.

Claims (13)

Verfahren zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Zugfahrzeug (1) und einem damit gekoppelten Anhänger (2), umfassend die Schritte Erfassen eines Bildes des Anhängers (2) mit Hilfe einer Bilderfassungsvorrichtung (3), gekennzeichnet durch Auswerten des erfassten Bildes durch eine Bildauswertung, wobei die Bildauswertung auf einem dreidimensionalen Bewegungsmodell einer Anhängerdeichsel (5) des Anhängers (2) basiert und drei Rotationswinkel der Anhängerdeichsel (5) als Ausgangsgrößen umfasst, wobei die Rotationswinkel eine Rotation der Anhängerdeichsel (5) in einer Anhängerkupplung (4) des Zugfahrzeugs (1) um drei unterschiedliche räumliche Achsen beschreiben, und Bestimmen des Winkels zwischen Zugfahrzeug (1) und dem Anhänger (2) auf Grundlage der Bildauswertung (16).Method for determining an angle between a towing vehicle (1) and a trailer (2) coupled therewith, comprising the steps Acquisition of an image of the trailer (2) with the aid of an image acquisition device (3), characterized by evaluating the acquired image by means of an image evaluation, the image evaluation being based on a three-dimensional movement model of a trailer drawbar (5) of the trailer (2) and three angles of rotation of the trailer drawbar ( 5) as output variables, the rotation angle describing a rotation of the trailer drawbar (5) in a trailer coupling (4) of the towing vehicle (1) around three different spatial axes, and determining the angle between the towing vehicle (1) and the trailer (2) Basis of image evaluation (16). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungsvorrichtung (3) eine Rückkamera des Zugfahrzeugs (1) umfasst.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the image capturing device (3) comprises a rear camera of the towing vehicle (1). Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswertung auf einer Auswertung von korrespondierenden Merkmalspunkten aufeinanderfolgender Bilder beruht.Procedure according to Claim 1 or Claim 2 , characterized in that the image evaluation is based on an evaluation of corresponding feature points of successive images. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung der Rotationswinkel Merkmalspunkte in einem Bildbereich des Bildes, der einen Kopf der Anhängerdeichsel (5) und einen Kopf der Anhängerkupplung (4) enthält, detektiert werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that, for the determination of the rotation angle, feature points are detected in an image area of the image which contains a head of the trailer drawbar (5) and a head of the trailer coupling (4). Verfahren nach Anspruch 3 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der korrespondierenden Merkmalspunkte auf demselben Bildbereich der aufeinanderfolgenden Bilder beruht.Procedure according to Claim 3 and Claim 4 , characterized in that the evaluation of the corresponding feature points is based on the same image area of the successive images. Verfahren nach einem der Ansprüche 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Bildkoordinaten der Merkmalspunkte durch innere Kameraparameter (10) der Bilderfassungsvorrichtung (3) entzerrt und in ein Sensorkoordinatensystem transformiert werden.Method according to one of the Claims 3 , 4 or 5, characterized in that image coordinates of the feature points are rectified by internal camera parameters (10) of the image acquisition device (3) and transformed into a sensor coordinate system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bildauswertung nur solche Merkmalspunkte in dem erfassten Bild ausgewählt werden, die sich auf der Anhängerdeichsel (5) befinden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the image evaluation only those feature points are selected in the captured image which are located on the trailer drawbar (5). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bildauswertung die Auswahl von zu berücksichtigenden Merkmalspunkten der Bilder durch ein Random Sampling Consensus Verfahren (RANSAC-Verfahren) erfolgtMethod according to one of the preceding claims, characterized in that, during the image evaluation, feature points of the images to be taken into account are selected using a random sampling consensus method (RANSAC method) Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Rotationswinkel zwischen dem Zugfahrzeug (1) und dem dazugehörigen Anhänger (2) nach einer Auswertung von Bildkoordinaten der Merkmalspunkte und von Punkten in einem dreidimensionalen Raum der Anhängerdeichsel (5) bestimmt werden.Method according to one of the Claims 7 or 8th , characterized in that rotation angles between the towing vehicle (1) and the associated trailer (2) are determined after evaluating image coordinates of the feature points and points in a three-dimensional space of the trailer drawbar (5). Verfahren nach Anspruch 1, 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung eines Rotationswinkels bestimmt wird durch die für jedes erfasste Bild bestimmten Rotationswinkel.Procedure according to Claim 1 , 4th or 9 , characterized in that a change in a rotation angle is determined by the rotation angle determined for each captured image. Vorrichtung zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Zugfahrzeug (1) und einem damit gekoppelten Anhänger (2), umfassend eine Bilderfassungsvorrichtung (3) zum Erfassen eines Bildes des Anhängers (2), gekennzeichnet durch eine Bildauswertungsvorrichtung (16), die mit der Bilderfassungsvorrichtung (3) gekoppelt ist, wobei die erfassten Bilder mittels eines dreidimensionalen Bewegungsmodells einer Anhängerdeichsel (5) des Anhängers (2) ausgewertet werden, wobei die Bildauswertung drei Rotationswinkel der Anhängerdeichsel (5) als Ausgangsgrößen umfasst, wobei die Rotationswinkel eine Rotation der Anhängerdeichsel (5) in einer Anhängerkupplung (4) des Zugfahrzeugs (1) um drei unterschiedliche räumliche Achsen beschreiben, und wobei der Winkel zwischen dem Zugfahrzeug (1) und dem Anhänger (2) auf Grundlage der Bildauswertung bestimmt wird.Device for determining an angle between a towing vehicle (1) and a trailer (2) coupled therewith, comprising an image capturing device (3) for capturing an image of the trailer (2), characterized by an image evaluation device (16) which is connected to the image capturing device (3 ) is coupled, wherein the captured images are evaluated by means of a three-dimensional movement model of a trailer drawbar (5) of the trailer (2), the image evaluation comprising three rotation angles of the trailer drawbar (5) as output variables, the rotation angle being a rotation of the trailer drawbar (5) in describe a trailer coupling (4) of the towing vehicle (1) about three different spatial axes, and the angle between the towing vehicle (1) and the trailer (2) is determined on the basis of the image evaluation. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-10 ausgestaltet ist.Device according to Claim 11 , characterized in that the device for performing the method according to one of the Claims 1 - 10 is designed. Fahrzeug (1) mit einer Vorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12.Vehicle (1) with a device according to Claim 11 or Claim 12 .
DE102011113197.7A 2011-09-10 2011-09-10 Method and device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it, and the vehicle Active DE102011113197B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011113197.7A DE102011113197B4 (en) 2011-09-10 2011-09-10 Method and device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it, and the vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011113197.7A DE102011113197B4 (en) 2011-09-10 2011-09-10 Method and device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it, and the vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011113197A1 DE102011113197A1 (en) 2013-03-14
DE102011113197B4 true DE102011113197B4 (en) 2021-06-10

Family

ID=47740143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011113197.7A Active DE102011113197B4 (en) 2011-09-10 2011-09-10 Method and device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it, and the vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011113197B4 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6814040B2 (en) 2013-06-26 2021-01-13 コンティ テミック マイクロエレクトロニック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングConti Temic microelectronic GmbH Mirror alternatives and vehicles
DE102013214368A1 (en) 2013-07-23 2015-01-29 Application Solutions (Electronics and Vision) Ltd. Method and device for reproducing a lateral and / or rear surrounding area of a vehicle
DE102014220269A1 (en) 2014-10-07 2016-04-07 Continental Automotive Gmbh System and method for warning of an impending collision between towing vehicle and trailer when reversing a towing vehicle with trailer
US9607242B2 (en) * 2015-01-16 2017-03-28 Ford Global Technologies, Llc Target monitoring system with lens cleaning device
SE540160C2 (en) 2016-09-13 2018-04-17 Stoneridge Electronics Ab Automatic panning system
DE102017100669A1 (en) 2017-01-16 2018-07-19 Connaught Electronics Ltd. Method for detecting an environmental region of a motor vehicle with adaptation of a region of interest as a function of a trailer, computing device, camera system and motor vehicle
US10160274B1 (en) * 2017-10-23 2018-12-25 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus that generate position indicators for towable object
EP3537382A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-11 Continental Automotive GmbH Device and method for calculating a vehicle trailer pose using a camera
WO2019213323A1 (en) * 2018-05-01 2019-11-07 Continental Automotive Systems, Inc. Tow vehicle and trailer alignment
DE102018120966A1 (en) * 2018-08-28 2020-03-05 Connaught Electronics Ltd. Method for recognizing a part of a trailer and trailer detection system for a towing vehicle
DE102019206985A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-19 Robert Bosch Gmbh Method for determining an operating angle between a tractor and a trailer of the tractor
DE102019127478A1 (en) * 2019-10-11 2021-04-15 Connaught Electronics Ltd. Determine a trailer orientation
EP3889903B1 (en) * 2020-03-31 2024-10-23 Continental Autonomous Mobility Germany GmbH Method and system for calculating vehicle trailer angle
EP3889906A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-06 Continental Automotive GmbH Method and system for calculating vehicle trailer angle
EP3889904B1 (en) * 2020-03-31 2023-01-11 Continental Autonomous Mobility Germany GmbH Method and system for calculating vehicle trailer angle

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004022113A1 (en) * 2004-05-05 2005-11-24 Robert Bosch Gmbh Monitoring a car trailer with a reversing camera
DE102008045436A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-04 Volkswagen Ag Method for determining inclination angle between tractor and trailer for e.g. lorry, involves automatically determining inclination angle based on comparison of detected image with reference images and reference image inclination angle
DE102010006521A1 (en) * 2010-02-02 2010-09-30 Daimler Ag Method for determining change of bending angle of vehicle locomotive set, involves scanning environment besides one or multiple vehicles by man with sensor
DE102009019399A1 (en) * 2009-04-29 2010-11-11 Audi Ag Method for automatically determining at least one target variable describing the change in the position of a motor vehicle
DE102009057996A1 (en) * 2009-11-12 2011-05-19 Daimler Ag Method for determining position and/or alignment of camera relative to position of vehicle and semi-trailer, involves determining rotation parameter and/or translation parameter of camera-coordinate system to vehicle-coordinate system
DE102010006323A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Continental Teves AG & Co. OHG, 60488 Stereo camera for detecting angle and/or position of trailer attached to motor vehicle, arranged at rear-side of vehicle to determine position and/or angle of trailer attached to vehicle by object detection algorithm based images of camera
DE102010008324A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-18 ZF Lenksysteme GmbH, 73527 Combination of motor vehicle and mobile electronic equipment, has processor and camera independent of motor vehicle, where camera of motor vehicle is arranged on supporter of motor vehicle
DE102011101990B3 (en) * 2011-05-19 2012-10-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for determining relative drawbar angle in articulated train, involves coupling tensile unit and trailer by rotatably mounted shaft and two-dimensional image is captured by unit for imaging two-dimensional image

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004022113A1 (en) * 2004-05-05 2005-11-24 Robert Bosch Gmbh Monitoring a car trailer with a reversing camera
DE102008045436A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-04 Volkswagen Ag Method for determining inclination angle between tractor and trailer for e.g. lorry, involves automatically determining inclination angle based on comparison of detected image with reference images and reference image inclination angle
DE102009019399A1 (en) * 2009-04-29 2010-11-11 Audi Ag Method for automatically determining at least one target variable describing the change in the position of a motor vehicle
DE102009057996A1 (en) * 2009-11-12 2011-05-19 Daimler Ag Method for determining position and/or alignment of camera relative to position of vehicle and semi-trailer, involves determining rotation parameter and/or translation parameter of camera-coordinate system to vehicle-coordinate system
DE102010006323A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Continental Teves AG & Co. OHG, 60488 Stereo camera for detecting angle and/or position of trailer attached to motor vehicle, arranged at rear-side of vehicle to determine position and/or angle of trailer attached to vehicle by object detection algorithm based images of camera
DE102010006521A1 (en) * 2010-02-02 2010-09-30 Daimler Ag Method for determining change of bending angle of vehicle locomotive set, involves scanning environment besides one or multiple vehicles by man with sensor
DE102010008324A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-18 ZF Lenksysteme GmbH, 73527 Combination of motor vehicle and mobile electronic equipment, has processor and camera independent of motor vehicle, where camera of motor vehicle is arranged on supporter of motor vehicle
DE102011101990B3 (en) * 2011-05-19 2012-10-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for determining relative drawbar angle in articulated train, involves coupling tensile unit and trailer by rotatably mounted shaft and two-dimensional image is captured by unit for imaging two-dimensional image

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011113197A1 (en) 2013-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011113197B4 (en) Method and device for determining an angle between a towing vehicle and a trailer coupled to it, and the vehicle
DE102008031784B4 (en) Method and apparatus for distortion correction and image enhancement of a vehicle rearview system
DE102006003538B3 (en) Image acquisitions merging method for bird`s eye perspective, involves selecting image sections such that shadowing effects produced by moved objects are projected during transition in overall image from image section to other section
DE102008058279A1 (en) Method and device for compensating a roll angle
DE102012221563B4 (en) FUNCTIONAL DIAGNOSIS AND VALIDATION OF A VEHICLE-BASED IMAGING SYSTEM
DE102014222617B4 (en) Vehicle detection method and vehicle detection system
DE112016001150T5 (en) ESTIMATION OF EXTRINSIC CAMERA PARAMETERS ON THE BASIS OF IMAGES
DE102006010735A1 (en) Vehicle environment monitoring device
DE102015107390A1 (en) Method and device for automatic calibration of all-round visibility systems
DE102016213495A1 (en) Driver assistance system, driver assistance system and vehicle
DE102017109445A1 (en) Calibration of a vehicle camera device in the vehicle longitudinal direction or vehicle transverse direction
WO2009049750A2 (en) Method for calibrating an assembly using at least one omnidirectional camera and an optical display unit
DE102017011177A1 (en) Method for determining a bending angle of a vehicle combination, determination device and vehicle combination
DE112017007237T5 (en) DRIVER CONDITION ASSESSMENT DEVICE AND DRIVER CONDITION ASSESSMENT METHOD
DE102014114221A1 (en) Method for detecting an object in a surrounding area of a motor vehicle, driver assistance system and motor vehicle
DE102016124747A1 (en) Recognition of a raised object based on perspective images
DE102015108944A1 (en) Rundsichtsystem and operating procedures thereof
DE102017106152A1 (en) Determine an angle of a trailer with optimized template
DE102006044615A1 (en) Image capturing device calibrating method for vehicle, involves locating objects in vehicle surrounding based on image information detected by image capturing device, and evaluating geometrical relations of objects
DE102019202269B4 (en) Method for calibrating a mobile camera unit of a camera system for a motor vehicle
DE102019122086A1 (en) Driver assistance for a combination
DE102016216962B3 (en) Method and control unit for tracking a picture detail
DE102017219123A1 (en) Method for determining object boundaries of an object in an exterior area of a motor vehicle and control device and motor vehicle
DE102005005242A1 (en) Camera offset determining method for motor vehicle`s augmented reality system, involves determining offset of camera position and orientation of camera marker in framework from camera table-position and orientation in framework
DE102014219428A1 (en) Self-calibration of a stereo camera system in the car

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final