DE102014202259B4 - Estimation of parameters of a commercial vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Abschätzung von geometrischen Parametern (h, I) eines Nutzfahrzeugs (1), gekennzeichnet durchBestimmung der aktuelle Position, der aktuellen Zeit, des aktuellen Datums und der Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugs (1),Bestimmung des aktuellen Höhenwinkels (β) und des aktuellen Azimuts (α) der Sonne basierend auf der aktuellen Position des Nutzfahrzeugs (1), der aktuellen Zeit und des aktuellen Datums,Bestimmung von Schlagschattenparametern des vom Nutzfahrzeug erzeugten Schlagschattens (6), undAbschätzung von zumindest einem geometrischen Parameter des Nutzfahrzeugs (1) basierend auf den Schlagschattenparametern, dem Höhenwinkel (β) und dem Azimut (α).Method for estimating geometric parameters (h, I) of a commercial vehicle (1), characterized by determining the current position, the current time, the current date and the direction of travel of the commercial vehicle (1), determining the current elevation angle (β) and the current azimuth (α) the sun based on the current position of the commercial vehicle (1), the current time and the current date, determining drop shadow parameters of the drop shadow (6) generated by the commercial vehicle, and estimating at least one geometric parameter of the commercial vehicle (1) based on the Drop shadow parameters, the elevation angle (β) and the azimuth (α).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abschätzung von Parametern eines Nutzfahrzeugs, wobei der Begriff Nutzfahrzeug im Sinne von Nutzkraftwagen auch Nutzfahrzeuggespanne einschließt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a method for estimating parameters of a commercial vehicle, the term commercial vehicle in the sense of commercial vehicles also including commercial vehicle combinations, according to the preamble of claim 1, and a corresponding device according to the preamble of claim 6.

Bei schweren Nutzfahrzeugen für Gütertransporte, wie beispielsweise Sattelzugmaschinen, kommt es häufig zu einem Wechsel des Anhängers, je nach zu transportierender Ware. Für die Zugmaschine ist nach dem Ankoppeln jedoch nicht ersichtlich, um welchen Typ von Anhänger es sich handelt. Möglich sind beispielsweise Kühlkoffer, Muldenkipper, Tank- oder Pritschenauflieger. Abhängig vom Typ des Anhängers ergeben sich so unterschiedliche unbekannte Längen, Breiten und Höhen. Im Falle von Tiefladern, die unterschiedlichste Stückgüter wie z.B. Baufahrzeuge transportieren, ist die Form des Transportgutes ebenfalls unbekannt.With heavy commercial vehicles for goods transport, such as tractor units, there is often a change of trailer depending on the goods to be transported. After coupling, however, it is not apparent to the tractor what type of trailer it is. For example, refrigerators, dump trucks, tank or platform trailers are possible. Depending on the type of trailer, there are different unknown lengths, widths and heights. In the case of low loaders, the most varied general cargo such as Transporting construction vehicles, the shape of the goods to be transported is also unknown.

Für zukünftige Fahrerassistenzsysteme ist jedoch das Wissen über die Geometrie des Anhängers erforderlich, um andere Verkehrsteilnehmer beispielsweise vor ausschwenkenden Fahrzeugelementen zu warnen oder Durchfahrtshöhen einzuhalten.For future driver assistance systems, however, knowledge of the geometry of the trailer is required in order to warn other road users, for example, of vehicle elements swinging out or to maintain headroom.

Neben der Geometrie des Anhängers ist auch dessen Fahrverhalten relevant. Teilweise liefern Steuergeräte auf dem Anhänger die Positionen von Achsen und Zugpunkt, mit deren Hilfe ein Fahrzeugmodell erstellt werden kann. Bei günstigeren Anhängern ohne elektronische Bremssysteme ist dies nicht immer der Fall. Die Informationen sind jedoch relevant, um das Fahrverhalten des Gespanns z.B. in Kurven vorhersagen zu können.In addition to the geometry of the trailer, its driving behavior is also relevant. In some cases, control units on the trailer provide the positions of the axles and the pull point, which can be used to create a vehicle model. This is not always the case with cheaper trailers without electronic braking systems. However, the information is relevant to the driving behavior of the team, e.g. to be able to predict in curves.

Die Druckschrift DE 10 2008 029 612 A1 beschreibt ein Verfahren zur Schätzung des Anhängergelenkwinkels eines Gespanns. Dabei werden bestehende Radar- Bild- und Ultraschallsensoren genutzt, um den Anhänger betreffende Positions- und Bereichinformationen zu erfassen, wobei aus den Informationen der diversen Sensoren die Anhängerdeichsellänge, die Spurbreite des Anhängers und der Anhängerkupplungs-Gelenkwinkel in Echtzeit ermittelt werden.The publication DE 10 2008 029 612 A1 describes a method for estimating the trailer joint angle of a team. Existing radar, image and ultrasound sensors are used to record position and area information relating to the trailer, the information from the various sensors being used to determine the trailer drawbar length, the track width of the trailer and the trailer coupling joint angle in real time.

Aus der Druckschrift DE 10 2009 007 990 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung von Anhängerdaten eines Gespanns bekannt, wobei aus den Daten von im hinteren Bereich des Zugfahrzeugs abgeordneten Abstandssensoren spezifische Parameter des Anhängers bestimmt werden, wie beispielsweise die Länge des Anhängers und die Position der Achse.From the publication DE 10 2009 007 990 A1 A method for determining trailer data of a combination is known, specific parameters of the trailer, such as, for example, the length of the trailer and the position of the axle, being determined from the data from distance sensors arranged in the rear region of the towing vehicle.

Die Druckschrift US 5523947 A beschreibt ein System zur Bestimmung einer Segmentlänge eines aus mehreren Segmenten bestehenden Gespanns, wobei während eines Abbiegevorgangs der Spurkreisradius des Gespanns sowie der Winkel zwischen zwei Segmenten bestimmt wird. Aus den Informationen ist eine Abschätzung der Länge des vorderen Segments des Gespanns möglich.The publication US 5523947 A describes a system for determining a segment length of a team consisting of several segments, the track circle radius of the team and the angle between two segments being determined during a turning process. An estimate of the length of the front segment of the team is possible from the information.

Die Druckschrift DE 10 2006 027 113 A1 beschreibt ein System zur Erfassung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeugs. Dabei ist eine Einrichtung zur Ermittlung der Richtung der Beleuchtung der Objekte und zur Berechnung von Schatten-Modellen vorgesehen.The publication DE 10 2006 027 113 A1 describes a system for the detection of objects in the vicinity of a vehicle. A device is provided for determining the direction of the illumination of the objects and for calculating shadow models.

Die Druckschrift DE 10 2011 122 454 A1 beschreibt ein System zur Ermittlung der Relativposition der Umgebungslichtquelle. Eine Kameraanordnung ermöglicht festzustellen, ob eine dominante Umgebungslichtquelle vorhanden ist und die Position dieser Umgebungslichtquelle zu bestimmen, indem der Schatten des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet wird.The publication DE 10 2011 122 454 A1 describes a system for determining the relative position of the ambient light source. A camera arrangement makes it possible to determine whether a dominant ambient light source is present and to determine the position of this ambient light source by capturing and evaluating the shadow of the vehicle.

Für verschiedenste Assistenzsysteme im Bereich der Interaktion von Fahrzeugen im Straßenverkehr ist jedoch insbesondere die Kenntnis der realen Abmessungen der an Verkehrsmanövern beteiligten Fahrzeuge notwendig. Vor allem im Bereich der Nutzfahrzeuge sind diese zwar in ihren maximalen Ausprägungen festgelegt, die wirklichen Abmessungen von z.B. Anhängern aber weitestgehend unbekannt. Diese Parameter sind aber notwendig, um beispielsweise bei einem Abbiegevorgang umliegende Verkehrsteilnehmer über die benötigten Manöverflächen zu unterrichten und bei Überschneidungen ggf. Warnhinweise auszugeben.For various assistance systems in the field of vehicle interaction in road traffic, however, knowledge of the real dimensions of the vehicles involved in traffic maneuvers is particularly necessary. Especially in the field of commercial vehicles, these are defined in their maximum forms, the real dimensions of e.g. Followers largely unknown. However, these parameters are necessary, for example, to inform surrounding road users about the required maneuvering areas during a turning process and to issue warning notices if they overlap.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Abmessungen eines Nutzfahrzeugs einschließlich eines Nutzfahrzeuggespanns auf einfache Weise zu bestimmen.The invention is therefore based on the object of determining the dimensions of a commercial vehicle, including a commercial vehicle combination, in a simple manner.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method with the features of claim 1 and by a device with the features of claim 6. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Abschätzung von geometrischen Parametern eines Nutzfahrzeugs umfasst die folgenden Schritte:

  • Bestimmung der aktuellen Position, der aktuellen Zeit, des aktuellen Datums und der Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugs,
  • Bestimmung des aktuellen Höhenwinkels und des aktuellen Azimuts der Sonne basierend auf der aktuellen Position des Nutzfahrzeugs, der aktuellen Zeit und des aktuellen Datums,
  • Bestimmung von Schlagschattenparametern des vom Nutzfahrzeug erzeugten Schlagschattens, und
  • Abschätzung der geometrischen Parameter des Nutzfahrzeugs basierend auf den ermittelten Schlagschattenparametern, dem Höhenwinkel und dem Azimut der Sonne.
The method according to the invention for estimating geometric parameters of a commercial vehicle comprises the following steps:
  • Determination of the current position, the current time, the current date and the direction of travel of the commercial vehicle,
  • Determination of the current elevation angle and the current azimuth of the sun based on the current position of the commercial vehicle, the current time and the current date,
  • Determination of drop shadow parameters of the drop shadow generated by the commercial vehicle, and
  • Estimation of the geometric parameters of the commercial vehicle based on the determined drop shadow parameters, the elevation angle and the azimuth of the sun.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können auf einfache Weise aus dem detektierten Schlagschatten des Fahrzeugs und den Sonneneinstrahlungsparametern relativ zum Fahrzeug geometrische Parameter des Fahrzeugs bestimmt werden.Using the method according to the invention, geometric parameters of the vehicle can be determined in a simple manner from the detected drop shadow of the vehicle and the solar radiation parameters relative to the vehicle.

Vorzugsweise werden als Schlagschattenparameter die Länge und/oder die Breite des Schlagschattens bestimmt.The length and / or the width of the drop shadow are preferably determined as drop shadow parameters.

Insbesondere kann die Länge des Nutzfahrzeugs aus der Länge des Schlagschattens bzw. die Höhe des Nutzfahrzeugs aus der Breite des Schlagschattens bestimmt werden. Es ist dabei selbstverständlich, dass die so bestimmten Fahrzeugparameter mit einem Fehler innerhalb bekannter Grenzen behaftet sind.In particular, the length of the commercial vehicle can be determined from the length of the drop shadow or the height of the commercial vehicle from the width of the drop shadow. It goes without saying that the vehicle parameters determined in this way have an error within known limits.

Weiter bevorzugt können aus der zeitlichen Veränderung des Schlagschattens weitere geometrische Parameter des Nutzfahrzeugs abgeleitet werden. Dazu ist unter Umständen die Kenntnis weiterer Fahrzeugparameter notwendig.More preferably, further geometric parameters of the commercial vehicle can be derived from the change in the drop shadow over time. Under certain circumstances, knowledge of other vehicle parameters may be necessary.

Insbesondere können die weiteren geometrischen Parameter bei einem durch ein Gespann gebildetes Nutzfahrzeug Koppelpunkte und Achsabstände zwischen Zugfahrzeug und Anhänger betreffen.In particular, the further geometric parameters can relate to coupling points and center distances between the towing vehicle and the trailer in a commercial vehicle formed by a combination.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abschätzung von geometrischen Parametern eines Nutzfahrzeugs, welche zur Durchführung des im Vorangegangenen erläuterten Verfahrens eingerichtet und ausgelegt ist, umfasst:

  • eine Einrichtung zur Bestimmung der aktuellen Position des Nutzfahrzeugs, des aktuellen Datums, der aktuellen Zeit und der aktuellen Fahrtrichtung,
  • zumindest zwei rückwärtsgerichtete Kameras zur Überwachung der linken und rechten seitlichen rückwärtigen Bereiche des Nutzfahrzeugs,
  • eine Einrichtung zur Bestimmung des Höhenwinkels und des Azimuts der Sonne basierend auf der aktuellen Position des Nutzfahrzeugs, der aktuellen Zeit und dem aktuellen Datum,
  • eine Einrichtung zur Bestimmung von Schlagschattenparametern des vom Nutzfahrzeug erzeugten Schlagschattens basierend auf den Bildern der Kameras, und eine Einrichtung zur Abschätzung von zumindest einem geometrischen Parameter des Nutzfahrzeugs basierend auf den ermittelten Schlagschattenparametern, dem Höhenwinkel und dem Azimut.
The device according to the invention for estimating geometric parameters of a commercial vehicle, which is set up and designed to carry out the method explained in the foregoing, comprises:
  • a device for determining the current position of the commercial vehicle, the current date, the current time and the current direction of travel,
  • at least two rear-facing cameras for monitoring the left and right side rear areas of the commercial vehicle,
  • a device for determining the elevation angle and the azimuth of the sun based on the current position of the commercial vehicle, the current time and the current date,
  • a device for determining drop shadow parameters of the drop shadow generated by the utility vehicle based on the images from the cameras, and a device for estimating at least one geometric parameter of the utility vehicle based on the determined drop shadow parameters, the elevation angle and the azimuth.

Vorzugsweise sind die Kameras in den Außenrückspiegeln des Nutzfahrzeugs angeordnet oder die Kameras erfüllen die Funktion der Außenrückspiegel.The cameras are preferably arranged in the exterior rear-view mirrors of the commercial vehicle or the cameras perform the function of the exterior rear-view mirrors.

Weiter bevorzugt weist die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erfassung der zeitlichen Änderung des Schlagschattens aus den erfassten Schlagschattenparametern auf.The device further preferably has a device for detecting the change over time of the drop shadow from the recorded drop shadow parameters.

Weiter bevorzugt weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erfassen weiterer Fahrzeugparameter auf. Auf diese Weise können weitere geometrische Parameter des Nutzfahrzeugs aus der zeitlichen Änderung des Schlagschattens in Verbindung mit den weiteren Fahrzeugparametern ermittelt werden.The device further preferably has a device for detecting further vehicle parameters. In this way, further geometric parameters of the commercial vehicle can be determined from the change in time of the drop shadow in conjunction with the further vehicle parameters.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt

  • 1 eine Prinzipskizze eines Gespanns in Form eines Sattelschleppers mit einer Kamera,
  • 2 den Schlagschatten des Gespanns in schematischer Darstellung, und
  • 3 die Erfassung des Schlagschattens des Gespanns.
A preferred embodiment of the invention is explained below with reference to the drawings. It shows
  • 1 a basic sketch of a team in the form of a semi-trailer with a camera,
  • 2nd the drop shadow of the team in a schematic representation, and
  • 3rd the detection of the drop shadow of the team.

1 zeigt eine Prinzipskizze eines Gespanns 1 in Draufsicht, also hier im vorliegenden Beispiel ein Sattelschlepper als Nutzfahrzeug, auf einer Fahrstraße 2 mit zwei Fahrspuren entgegen gesetzter Fahrtrichtungen, auf denen sich weitere Fahrzeuge 3 befinden. Das Gespann 1 weist an der Zugmaschine angeordnete Rückfahrkameras auf, von denen in 1 nur die rechtseitige Rückfahrkamera 4 dargestellt ist, wobei ferner das rückwärtige Kamerasichtfeld 5 dieser Kamera 4 dargestellt ist. Die Rückfahrkameras sind üblicherweise am Ort des entsprechenden Außenrückspiegels angeordnet oder ersetzen den Außenrückspiegel im Sinne eines elektronischen Außenrückspiegels. Aufgrund der Einstrahlung der Sonne 7 wirft das Gespann einen Schlagschatten 6 auf die Fahrstraße, der vom Kamerasichtfeld 5 der Kamera 4 erfasst wird. 1 shows a schematic diagram of a team 1 in plan view, in this example here a semi-trailer as a commercial vehicle, on a driveway 2nd with two lanes in opposite directions, on which there are other vehicles 3rd are located. The team 1 has reversing cameras arranged on the tractor, of which in 1 only the rear-view camera on the right 4th is shown, furthermore the rear camera field of view 5 this camera 4th is shown. The reversing cameras are usually arranged at the location of the corresponding exterior rear-view mirror or replace the exterior rear-view mirror in the sense of an electronic exterior rear-view mirror. Because of the sun's radiation 7 the team casts a drop shadow 6 onto the driveway from the camera field of view 5 the camera 4th is recorded.

2 zeigt den geometrischen Zusammenhang zwischen Sonnenposition der Sonne 7 und dem Schattenwurf eines Gespanns 1 auf die Fahrstraße 2, wobei der linke Teil der 2 eine Querschnittsansicht des Gespanns 1 und der rechte Teil der 2 eine Draufsicht auf das Gespann 1 zeigen. Bedingt durch den Schattenwurf der Sonne 7 an der geometrischen Höhe hLKW des Gespanns 1 wird ein Schlagschatten 6 auf der Fahrstraße 2 erzeugt, wobei der Schlagschatten 6 eine Breite hSch und eine Länge lSch aufweist. Dabei wird die Breite hSch des Schlagschattens 6 vom Höhenwinkel β der Sonne und die Länge lSch des Schlagschattens 6 vom Azimutwinkel α der Sonne 7 bestimmt. 2nd shows the geometric relationship between the sun's position and the sun 7 and the shadow cast by a team 1 onto the driveway 2nd , the left part of the 2nd a cross-sectional view of the team 1 and the right part of the 2nd a top view of the team 1 demonstrate. Conditionally by the shadow cast by the sun 7 at the geometric height h truck of the team 1 becomes a drop shadow 6 on the driveway 2nd generated, the drop shadow 6 a width h Sch and a length l Sch having. The width h Sch the drop shadow 6 from the elevation angle β the sun and the length l Sch the drop shadow 6 from the azimuth angle α the sun 7 certainly.

Wie bereits ausgeführt, wird zur Ermittlung der Abmessungen eines Fahrzeuges, insbesondere der Höhe und Länge des Gespanns 1, der Schlagschatten 6 des Gespanns 1 genutzt werden, wobei der Schlagschatten 6 eine Funktion des Sonnenstandes, der Fahrzeugposition, der Fahrzeugausrichtung und der Fahrzeugform ist. Die Sonne 7 wird dabei als weit entfernte, punktförmige Lichtquelle betrachtet. Die Position der Sonne 7, das heißt ihr Winkel α zur Fahrzeugrichtung, der Azimut, und ihre Höhenwinkel β bezüglich des Fahrzeugniveaus können aus der aktuellen Position des Fahrzeugs, dem aktuellen Datum und der aktuellen Uhrzeit berechnet werden.As already stated, the dimensions of a vehicle, in particular the height and length of the team, are used 1 , the drop shadow 6 of the team 1 be used, with the drop shadow 6 is a function of the position of the sun, vehicle position, vehicle orientation and vehicle shape. The sun 7 is considered a distant point light source. The position of the sun 7 , that is its angle α to the vehicle direction, the azimuth, and their elevation angle β the vehicle level can be calculated from the current position of the vehicle, the current date and the current time.

Zur Ermittlung der Sonnenposition sind die Position des Betrachters sowie seine aktuelle Uhrzeit notwendig. Für astronomische Betrachtungen setzt sich die Uhrzeit aus der Sternenzeit, der wahren Sonnenzeit sowie der mittleren Sonnenzeit zusammen. Die Sternenzeit bezeichnet einen, den Äquator innerhalb eines Tages einmal umlaufenden Zeiger. Der Nullpunkt liegt dabei, in Abhängigkeit der Notation, in Nord- oder Südrichtung. Die wahre und die mittlere Sonnenzeit beziehen sich auf die Bahn der Sonne und berücksichtigt in der wahren Sonnenzeit die Ekliptik der Erdbewegung. Aus Sternenkatalogen wird nun die Deklination δ sowie die Rektaszension a der Sonne entnommen. Die Deklination beschreibt den Winkel zwischen Äquator und Sonne, während die Rektaszension den Umlauf der Sonne vom Äquinoktialpunkt zur projizierten Position auf dem Äquator beschreibt. Mit den genannten Zeitangaben kann nun die Position der Sonne relativ zum Betrachter, hier dem Gespann 1, berechnet werden. Diese Position setzt sich aus dem Azimut α, also der Richtung, und dem Höhenwinkel β über dem Horizont zusammen, wie dies in 2 schematisch dargestellt ist.To determine the position of the sun, the position of the viewer and his current time are necessary. For astronomical considerations, the time is composed of the sidereal time, the true sun time and the mean sun time. Sidereal time denotes a hand that rotates once around the equator within a day. The zero point lies, depending on the notation, in the north or south direction. The true and the mean solar time refer to the orbit of the sun and take into account the ecliptic of the earth's movement in the true solar time. Declination δ and right ascension a of the sun are now taken from star catalogs. The declination describes the angle between the equator and the sun, while the right ascension describes the orbit of the sun from the equinox point to the projected position on the equator. With the times mentioned, the position of the sun can now be relative to the viewer, here the team 1 , be calculated. This position is made up of the azimuth α , i.e. the direction and the elevation angle β together over the horizon like this in 2nd is shown schematically.

Zur Berechnung des Azimuts α und des Höhenwinkels β bezüglich der aktuellen Position des Gespanns 1 wird nun das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit in die universelle Sternzeit umgerechnet und anhand der geographischen Länge des Beobachters (= Gespann 1) korrigiert. Aus der Sternzeit und der Rektaszension ergibt sich nun der Stundenwinkel der Sonne τ für diesen Ort. Zusammen mit der geographischen Breite φ ergeben sich daraus der Azimut α und der Höhenwinkel β. Abhängig von den genannten Größen ergibt sich der in 2 dargestellte Schlagschatten 6, der durch das Kamerabild 8 einer rückwärtsgerichteten Kamera 4 erfasst wird, die beispielsweise an einem Außenspiegel des Gespanns 1 angeordnet ist. Im Beispiel der 2 wird ein rechtsseitiger Schlagschatten 6 diskutiert. Selbstverständliche ist das Gespann 1 beiderseits mit einer entsprechenden Kamera 4 ausgerüstet.To calculate the azimuth α and the elevation angle β regarding the current position of the team 1 the current date and time is now converted into the universal sidereal time and based on the geographic longitude of the observer (= team 1 ) corrected. From the sidereal time and the right ascension, the hour angle of the sun τ for this location now results. Together with the geographical latitude φ, this results in the azimuth α and the elevation angle β . Depending on the sizes mentioned, the result is in 2nd illustrated drop shadow 6 by the camera image 8th a rear-facing camera 4th is detected, for example on an outside mirror of the team 1 is arranged. In the example of the 2nd becomes a drop shadow on the right 6 discussed. The team is a matter of course 1 on both sides with a corresponding camera 4th equipped.

Der entstandene Schlagschatten 6 lässt sich durch seine Breite hSch und seine Länge lSch beschreiben. Je nach Fahrtrichtung, Sonnenstand und den geometrischen Abmessungen des Gespanns 1 variieren diese oben genannten Parameter. Ist die Fahrtrichtung über einen gewissen Zeitraum konstant, beispielsweise während einer Autobahnfahrt, ändert sich der Schlagschatten 6 nicht und kann mit entsprechenden Verfahren von der Umgebung, dem Fahrbahnuntergrund, unterschieden werden.The resulting drop shadow 6 can be characterized by its width h Sch and its length l Sch describe. Depending on the direction of travel, the position of the sun and the geometric dimensions of the team 1 these above parameters vary. If the direction of travel is constant over a certain period of time, for example while driving on a motorway, the drop shadow changes 6 not and can be distinguished from the environment, the road surface, using appropriate methods.

Als Bildverarbeitungsverfahren bieten sich dabei beispielsweise Differenzbild- oder Korrelationsverfahren an, um die Verläufe der Schattenbewegungen auch bei Fahrtrichtungsänderungen zu ermitteln und daraus, bei bekannter Anbauposition der Kamera 4, die interessierenden geometrischen Abmessungen des Fahrzeugs 1 zu extrahieren. Im Differenzbildverfahren werden veränderliche Punkte in zeitlich aufeinander folgenden Bildsequenzen gesucht. Die Farbunterschiede von verschiedenen Fahrbahnbelägen treten im Schlagschatten 6 eines Fahrzeuges 1 weniger in Erscheinung als im direkten Sonnenlicht. Über ein Differenzbildverfahren kann nun der farblich konstantere Bereich des Schlagschattens 6 erfasst werden.Differential image or correlation methods, for example, are suitable as image processing methods in order to determine the course of the shadow movements even when the direction of travel changes, and from this, if the camera is in the known mounting position 4th , the geometric dimensions of the vehicle of interest 1 to extract. In the differential image process, variable points are sought in successive image sequences. The color differences of different road surfaces appear in the drop shadow 6 of a vehicle 1 less apparent than in direct sunlight. The color-constant area of the drop shadow can now be created using a differential image process 6 be recorded.

Im Gegensatz dazu suchen Korrelationsverfahren in Bildsequenzen nach sich wiederholenden Mustern, was beispielsweise direkt in aufeinanderfolgenden Bildern des Schlagschattens 6 des Fahrzeuges 1 erfolgen kann. Anhand dieser mittels der Bildverarbeitung ermittelten Ausprägungen des Schlagschattens 6 wird dieser nun vermessen. Mit den oben beschriebenen Parametern des Sonnenstandes lassen sich die geometrischen Abmessungen des Schlagschattens auf die Abmessungen des Fahrzeugs, beispielsweise die Höhe hLKW und Länge lLKW des Fahrzeuges 1 zurückführen. Zudem sind auch genauere Beschreibungen der Aufbaugeometrie und der Beladung möglich. Werden neben den bereits beschriebenen Fahrzeugparametern Position und Fahrtrichtung auch weitere Daten des Zugfahrzeuges, wie z.B. Lenkwinkel und Radstände betrachtet, lassen sich über den Schattenverlauf auch Aussagen zu Koppelpunkten und Achsabständen zwischen Zugfahrzeug und Anhänger treffen.In contrast, correlation methods look for repeating patterns in image sequences, for example directly in successive images of the drop shadow 6 of the vehicle 1 can be done. Based on these characteristics of the drop shadow determined by means of image processing 6 this is now measured. With the parameters of the position of the sun described above, the geometric dimensions of the drop shadow can be reduced to the dimensions of the vehicle, for example the height h truck and length l truck of the vehicle 1 lead back. In addition, more precise descriptions of the body geometry and the loading are possible. If, in addition to the vehicle parameters position and direction of travel already described, other data of the towing vehicle, such as steering angle and wheelbases, are also considered, statements about coupling points and center distances between towing vehicle and trailer can also be made via the course of the shadow.

3 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Schlagschatten 6 des Gespanns 1 und dem Kamerabild 8 einer im Außenspiegel angeordneten, nach rückwärts blickenden Kamera 4 deutlicher. 3rd shows the relationship between the drop shadow 6 of the team 1 and the camera image 8th a rear-facing camera arranged in the wing mirror 4th more clear.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
NutzfahrzeugCommercial vehicle
22nd
StraßeStreet
33rd
weiteres Fahrzeuganother vehicle
44th
Kameracamera
55
KamerasichtfeldCamera field of view
66
SchlagschattenDrop shadow
77
SonneSun
88th
Kamerabild Camera image
hLKW h truck
Höhe des GespannsHeight of the team
lLKW l truck
Länge des GespannsLength of the team
hSch h Sch
Breite des SchlagschattensWidth of the drop shadow
lSch l Sch
Länge des SchlagschattensDrop shadow length
αα
Azimutwinkel SonneAzimuth angle sun
ββ
Höhenwinkel SonneElevation angle sun

Claims (9)

Verfahren zur Abschätzung von geometrischen Parametern (hLKW, ILKW) eines Nutzfahrzeugs (1), gekennzeichnet durch Bestimmung der aktuelle Position, der aktuellen Zeit, des aktuellen Datums und der Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugs (1), Bestimmung des aktuellen Höhenwinkels (β) und des aktuellen Azimuts (α) der Sonne basierend auf der aktuellen Position des Nutzfahrzeugs (1), der aktuellen Zeit und des aktuellen Datums, Bestimmung von Schlagschattenparametern des vom Nutzfahrzeug erzeugten Schlagschattens (6), und Abschätzung von zumindest einem geometrischen Parameter des Nutzfahrzeugs (1) basierend auf den Schlagschattenparametern, dem Höhenwinkel (β) und dem Azimut (α).Method for estimating geometric parameters (h truck , I truck ) of a commercial vehicle (1), characterized by determining the current position, the current time, the current date and the direction of travel of the commercial vehicle (1), determining the current elevation angle (β) and the current azimuth (α) of the sun based on the current position of the commercial vehicle (1), the current time and the current date, determination of drop shadow parameters of the drop shadow (6) generated by the commercial vehicle, and estimation of at least one geometric parameter of the commercial vehicle (1 ) based on the drop shadow parameters, the elevation angle (β) and the azimuth (α). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schlagschattenparameter die Länge (lSch) und/oder Breite (hSch) des Schlagschattens (6) bestimmt werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the length (l Sch ) and / or width (h Sch ) of the drop shadow (6) are determined as drop shadow parameters. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (lLKW) des Nutzfahrzeugs (1) aus der Länge (lSch) des Schlagschattens und/oder die Höhe (hLKW) des Nutzfahrzeugs (1) aus der Breite (hSch) des Schlagschattens bestimmt werden.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the length (l truck ) of the commercial vehicle (1) from the length (l Sch ) of the drop shadow and / or the height (h truck ) of the commercial vehicle (1) from the width (h Sch ) of the drop shadow are determined . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der zeitlichen Veränderung des Schlagschattens (6) weitere geometrische Parameter des Nutzfahrzeugs (1) ableitbar sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that further geometric parameters of the commercial vehicle (1) can be derived from the change in time of the drop shadow (6). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren geometrischen Parameter bei einem durch ein Gespann gebildetes Nutzfahrzeug Koppelpunkte und Achsabstände zwischen Zugfahrzeug und Anhänger betreffen.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the further geometric parameters relate to coupling points and center distances between the towing vehicle and the trailer in a commercial vehicle formed by a combination. Vorrichtung zur Abschätzung von geometrischen Parametern (hLKW, lLKW) eines Nutzfahrzeugs (1), welche zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche eingerichtet und ausgelegt ist, mit einer Einrichtung zur Bestimmung der aktuellen Position und der Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugs (1), des aktuellen Datums und der aktuellen Zeit, und zumindest zwei rückwärtsgerichteten Kameras (4) zur Überwachung der linken und rechten seitlichen rückwärtigen Bereiche des Nutzfahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter aufweist: eine Einrichtung zur Bestimmung des Höhenwinkels (β) und des Azimuts (α) der Sonne basierend auf der aktuellen Position des Nutzfahrzeugs (1), der aktuellen Zeit und des aktuellen Datums, eine Einrichtung zur Bestimmung von Schlagschattenparametern des vom Nutzfahrzeug (1) erzeugten Schlagschattens (6) basierend auf den Daten der Kameras (4), und eine Einrichtung zur Abschätzung von zumindest einem geometrischen Parameter des Nutzfahrzeugs (1) aus den ermittelten Schlagschattenparametern sowie dem Höhenwinkel (β) und dem Azimut (α).Device for estimating geometric parameters (h truck , l truck ) of a commercial vehicle (1), which is set up and designed to carry out the method according to one of the preceding claims, with a device for determining the current position and the direction of travel of the commercial vehicle (1) , the current date and the current time, and at least two rear-facing cameras (4) for monitoring the left and right side rear areas of the commercial vehicle (1), characterized in that the device further comprises: a device for determining the height angle (β) and the azimuth (α) of the sun based on the current position of the utility vehicle (1), the current time and the current date, a device for determining drop shadow parameters of the drop shadow (6) generated by the utility vehicle (1) based on the data from the cameras (4), and a device for estimating at least one geometric parameter of the Commercial vehicle (1) from the determined drop shadow parameters as well as the height angle (β) and the azimuth (α). Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (4) in den Außenrückspiegeln des Nutzfahrzeugs (1) angeordnet sind oder die Funktion der Außenrückspiegel wahrnehmen.Device after Claim 6 , characterized in that the cameras (4) are arranged in the exterior rear-view mirrors of the commercial vehicle (1) or perform the function of the exterior rear-view mirrors. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erfassung der zeitlichen Änderung des Schlagschattens (6) aus den ermittelten Schlagschattenparametern aufweist.Device according to one of the Claims 6 or 7 , characterized in that the device has a device for detecting the temporal change in the drop shadow (6) from the determined drop shadow parameters. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erfassen weiterer Fahrzeugparameter aufweist.Device according to one of the Claims 6 to 8th , characterized in that the device has a device for detecting further vehicle parameters.
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