DE102016212181A1

DE102016212181A1 - Verfahren zur Bestimmung von Längen- und/oder Größenverhältnissen eines Anhängers

Info

Publication number: DE102016212181A1
Application number: DE102016212181.2A
Authority: DE
Inventors: Philipp Hüger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-07-05
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2018-01-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Längen- und/oder Größenverhältnissen eines Anhängers zur Verwendung eines Anhängerrangierassistenten. Um eine einfache und zuverlässige Bestimmung der Längen- und/oder Größenverhältnisse des Anhängers vorzuschlagen, ist vorgesehen, dass von dem Anhänger eine digitale Bilderfolge aus mindestens zwei unterschiedlichen Positionen aufgenommen wird, die einer Auswerteeinheit übermittelt wird, die die Längen- und/oder Größenverhältnisse des Anhängers mittels einer 3D-Rekonstruktion bestimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Längen- und/oder Größenverhältnissen eines Anhängers zur Verwendung eines Anhängerrangierassistenten.
Das Rückwärtsfahren und Einparken eines Anhängergespanns bereitet den Fahrern seit jeher Schwierigkeiten, weil die durch den Anhänger verursachte Sichtbehinderung nach hinten und die komplexe Lenkbewegung beim Rückwärtsfahren ein präzises Einparken schwierig ist. Es sind bereits Einparkassistenten für Fahrzeuge ohne Anhänger bekannt, die automatisch ein Fahrzeug in eine vorhandene Parklücke einparken. Die Bereitstellung eines Anhängerrangierassistenten ist demgegenüber wesentlich komplexer.
Aus DE 10 2014 203 256 A1 ist ein Verfahren zum Schätzen der Entfernung von der Anhängerachse zur Anhängerzunge bekannt. Hierzu wird ein Bild des Anhängers und ein Bild des Reifens aufgenommen, auf dem der Reifendurchmesser zu erkennen ist. Aus den Größenverhältnissen im Anhängerbild kann die Geometrie des Anhängers bei bekanntem Raddurchmesser ermittelt werden und insbesondere die Entfernung zwischen der Anhängerachse und der Anhängerzunge bestimmt werden.
Ungeachtet eines nicht vorhandenen Hinweises in DE 10 2014 203 256 A1 auf einen Anhängerrangierassistenten ist die Bestimmung der Größenverhältnisse über den bekannten Reifendurchmesser nachteilig und unpräzise, weil nur dann eine exakte Berechnung möglich ist, wenn das Bild des Anhängers aus einer bestimmten Perspektive aufgenommen wird, nämlich dann, wenn die Verlängerung der Achse mit der optischen Achse der Kamera zusammenfällt. Weicht die Kameraposition hiervon ab, sind Fehlberechnungen vorprogrammiert.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung von Längen- und Größenverhältnissen eines Anhängers vorzuschlagen, bei dem Fehlberechnungen auszuschließen sind, so dass eine präzise Bestimmung der erforderlichen Daten möglich ist. Ferner soll das Verfahren einfach anwendbar und ohne große Schwierigkeiten für den Benutzer ausführbar sein.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird von dem Anhänger eine digitale Bilderfolge aus mindestens zwei unterschiedlichen Positionen aufgenommen, die einer Auswerteeinheit übermittelt wird, die die Längen- und/oder Größenverhältnisse des Anhängers mittels einer 3D-Rekonstruktion bestimmt. Die digitale Bilderfolge besteht im einfachsten Fall aus zwei einzelnen digitalen Bildern, die aus verschiedenen Perspektiven bzw. Positionen von dem Anhänger aufgenommen wurden. Alternativ kann die Aufnahme der Bilderfolge und die Auswertung der Daten als sogenannter 3D-Scan ausgeführt sein, bei dem ein geeignetes Aufnahmegerät, beispielsweise ein Smartphone, auf den Anhänger ausgerichtet und an den Anhänger vorbeigeführt wird, weshalb auch in diesem Fall eine Aufnahme einer Bilderfolge aus mindestens zwei unterschiedlichen Positionen erfolgt. Das Aufnahmegerät besitzt neben der optischen Aufnahmeeinrichtung vorzugsweise Drehraten- und Beschleunigungssensoren, so dass aus den Bewegungsdaten (Drehung und Beschleunigung) und der aufgezeichneten Bilderfolge eine virtuelle 3D-Abbildung des Anhängers bestimmt werden kann, die auch einen Rückschluss auf die geometrischen Größenordnungen des Anhängers und einer etwaigen Ladung erlaubt.
Das beschriebene Verfahren ist einfach durchführbar und der Fahrer muss nicht mit herkömmlichen Mitteln, wie beispielsweise einem Maßband oder einem Zollstock die Geometrien des Anhängers vermessen und umständlich in einen Bordcomputer eingeben. Ferner ist das genannte Verfahren präzise und die erforderlichen Geometrien werden korrekt und zuverlässig ermittelt.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden sowie in den Unteransprüchen beschrieben.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei der 3D-Rekontruktion anhand von den mindestens zwei einzelnen digitalen Bildern korrelierende Punkte in den Bildern festgelegt werden, die vorzugsweise den Anhängerkanten, dem Rad und der Anhängerkupplung entsprechen. Anschließend werden bei den mindestens zwei Bildern die Kamerapositionen geschätzt und aus den gewonnen Daten wird eine virtuelle 3D-Abbildung des Anhängers erzeugt, aus der sich der Abstand von der Anhängerkupplung zur Anhängerachse und mithin die Deichsellänge und der Überhang des Anhängers ergibt.
Die digitalen Bilder können von dem Fahrer unmittelbar mit einem Smartphone oder einer geeigneten digitalen Kamera aufgenommen werden. Die Auswerteeinheit, die die aufgenommenen Bilder auswertet und die Geometrie bestimmt, ist innerhalb des Smartphones oder der Kamera angeordnet, so dass die ermittelten Längen- und/oder Größenverhältnisse an eine geeignete Empfangseinheit innerhalb des Fahrzeugs gesendet werden. Hierzu kann beispielsweise eine Bluetooth-Kopplung verwendet werden.
Eine konkrete Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur erläutert, die ein Anhängergespann mit einem Fahrzeug und einem Anhänger zeigt.
1 zeigt eine typische Situation, bei der ein Fahrzeug 1 mit einem daran angeordneten Anhänger 2 rückwärts in eine Parklücke 3 einfahren soll. Bekanntlich ist die hierfür erforderliche Lenkbewegung sehr schwer auszuführen, weshalb ein Anhängerrangierassistent hierzu Abhilfe leisten soll. Um den Anhängerrangierassistenten mit den erforderlichen Geometrien des Anhängers 2 zu versorgen, werden nach einer ersten konkreten Ausführungsform der Erfindung von dem Anhänger 2 aus unterschiedlichen Positionen 4, 4‘ digitale Bilder aufgenommen, die sowohl den Anhänger 2 mit der Anhängerkupplung 5 und ein Rad 6 zeigen. Mittels einer 3D-Rekonstruktion, die in der allgemeinen Beschreibung detailliert erläutert wurde, können aus den beiden digitalen Bildern die Geometrie des Anhängers 2 und insbesondere der Abstand A zwischen der Anhängerkupplung 5 und der Anhängerachse 11 (Deichsellänge), die Gesamtlänge B des Anhängers und schließlich der Überhang C berechnet werden. Alternativ kann ein 3D-Scan des Anhängers durchgeführt werden, bei dem eine Bilderfolge von dem Anhänger 2 aufgenommen wird, während sich ein Aufnahmegerät an dem Anhänger 2 beispielsweise in Pfeilrichtung 12 vorbeibewegt. Das Aufnahmegerät besitzt Sensoren, die eine Rekonstruktion der Bewegung erlauben, so dass sich die Geometrien des Anhängers 2 aus der Bilderfolge und den Bewegungsdaten des Aufnahmegerätes berechnen lassen. Die Bilder beziehungsweise die Bilderfolge werden vorzugsweise mit einem Smartphone 7 als geeignetes Aufnahmegerät aufgenommen, das eine Auswerteeinheit 8 besitzt, die mit entsprechenden Algorithmen die erforderlichen Längen- und Größenverhältnisse berechnet. Das Ergebnis der Berechnung wird über eine Bluetooth-Kopplung an den Anhängerrangierassistenten des Fahrzeugs 1 gesendet (Pfeil 9), wo eine entsprechende Empfangseinheit 10 vorgesehen ist.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Anhänger
3: Parklücke
4, 4‘: unterschiedliche Positionen
5: Anhängerkupplung
6: Rad
7: Smartphone
8: Auswerteeinheit
9: Pfeil
10: Empfangseinheit
11: Anhängerachse
12: Bewegung des Aufnahmegerätes
A: Deichsellänge
B: Gesamtlänge
C: Überhang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014203256 A1 [0003, 0004]

Claims

Verfahren zur Bestimmung von Längen- und/oder Größenverhältnissen eines Anhängers (2) zur Verwendung eines Anhängerrangierassistenten, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Anhänger (2) eine digitale Bilderfolge aus mindestens zwei unterschiedlichen Positionen (4, 4‘) aufgenommen wird, die einer Auswerteeinheit (8) übermittelt wird, die die Längen- und/oder Größenverhältnisse des Anhänger (2) mittels einer 3D-Rekonstruktion bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der 3D-Rekonstruktion anhand von den mindestens zwei einzelnen digitalen Bildern korrelierende Punkte in den Bildern festgelegt werden, die vorzugsweise den Anhängerkanten, dem Rad (6) und der Anhängerkupplung (5) entsprechen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei den mindestens zwei Bildern die Kameraposition (4, 4‘) geschätzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gewonnenen Daten eine virtuelle 3D-Abbildung des Anhängers (2) erzeugt wird, aus der sich der Abstand von der Anhängerkupplung (5) zur Anhängerachse und mithin die Deichsellänge (A) und der Überhang (C) des Anhängers ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Bilder mit einem Smartphone (7) oder einer digitalen Kamera aufgenommen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (8) innerhalb des Smartphones (7) oder der Kamera angeordnet ist, so dass die ermittelten Längen- und/oder Größenverhältnisse an eine geeignete Empfangseinheit (10) des Fahrzeugs (1) gesendet werden.