DE112014002961B4

DE112014002961B4 - Rollover warning for vehicles

Info

Publication number: DE112014002961B4
Application number: DE112014002961.0T
Authority: DE
Inventors: Fredrich Claezon; Carl Fredrik Ullberg; Mikael Lindberg
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2034-07-01
Also published as: SE1350902A1; SE538987C2; WO2015009222A1; DE112014002961T5

Abstract

Verfahren (300) auf einer Recheneinheit (120) zur Feststellung des Überschlagens eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren umfasst:
Bestimmung (301) einer Normalebene (140) durch Messung eines Abstands (A1) in der Vertikalrichtung eines Fahrzeugs zwischen einer 3D-Kamera (110-1, 110-2) im Fahrzeug (100) und einem Untergrund (130) wenn sich das Fahrzeug (100) in einer Horizontalposition befindet, bei der die 3D-Kamera (110-1, 110-2) aus einer TOF-Kamera, einer Stereo-Kamera und/oder einer plenoptischen Kamera besteht;
Messung (302) des Abstands (A2, A3) zwischen der 3D-Kamera (110-1, 110-2) und dem Untergrund (130) unter dem Fahrzeug anhand der 3D-Kamera (110-1, 110-2);
Berechnung (303) des Unterschieds zwischen dem gemessenen (302) Abstand (A2, A3) und dem Abstand (A1) zur bestimmten (301) Normalebene (140);
Feststellung (304), dass das Fahrzeug (100) kurz davor ist, sich zu überschlagen, wenn der berechnete (303) Unterschied einen Schwellenwert übersteigt;
Feststellung (305) eines Objekts (150) auf dem Untergrund (130) anhand einer 3D-Kamera (110-1, 110-2), von dem angenommen wird, dass es auf das Fahrerhaus (105) bei einem Überschlagen aufschlagen kann, wobei die Feststellung (304), dass das Fahrzeug (100) kurz davor ist, sich zu überschlagen und/oder die Feststellung (305) eines Objekts (150), das möglicherweise auf das Fahrerhaus (105) bei einem Überschlag aufschlagen kann, verwendet werden, um eine Schutzmaßnahme zum Schutz des Fahrers des Fahrzeugs auszulösen.

A method (300) on a computing unit (120) for detecting the roll over of a vehicle (100), the method comprising:
Determining (301) a normal plane (140) by measuring a distance (A1) in the vertical direction of a vehicle between a 3D camera (110-1, 110-2) in the vehicle (100) and a ground (130) when the vehicle is (100) is in a horizontal position where the 3D camera (110-1, 110-2) consists of a TOF camera, a stereo camera and / or a plenoptic camera;
Measuring (302) the distance (A2, A3) between the 3D camera (110-1, 110-2) and the ground (130) under the vehicle from the 3D camera (110-1, 110-2);
Calculating (303) the difference between the measured (302) distance (A2, A3) and the distance (A1) to the determined (301) normal plane (140);
Determining (304) that the vehicle (100) is about to roll over when the calculated (303) difference exceeds a threshold;
Locating (305) an object (150) on the ground (130) from a 3D camera (110-1, 110-2) which is assumed to strike the cab (105) when overturning, wherein determining (304) that the vehicle (100) is about to overturn and / or the detection (305) of an object (150) that may possibly hit the cab (105) in a rollover, to trigger a protective measure to protect the driver of the vehicle.

Description

Technischer Bereich der ErfindungTechnical field of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Recheneinheit bei einem Fahrzeug. Konkret bezieht sich die Erfindung auf einen Mechanismus zur Feststellung eines Überschlagens eines Fahrzeugs.The invention relates to a method and a computing unit in a vehicle. Specifically, the invention relates to a vehicle overturn detection mechanism.

Hintergrundbackground

Ein Fahrzeug kann auf einer Fahrbahn kippen, beispielsweise aufgrund einer stark asymmetrisch platzierten Ladung und/oder einem unebenen Untergrund, beispielsweise beim Fahren in einen Graben oder dergleichen.A vehicle may tilt on a roadway, for example due to a heavily asymmetrically placed load and / or an uneven ground, for example when driving in a trench or the like.

Fahrzeug bezieht sich in diesem Zusammenhang beispielsweise auf ein Gütertransportfahrzeug, einen Langstrecken-Sattelschlepper, einen Lieferwagen, ein Transportfahrzeug, einen Radlader, einen Bus, ein Geländefahrzeug, ein Kettenfahrzeug, einen Panzer, ein Vierräder, ein Auto oder ein ähnliches motorisiertes bemanntes oder unbemanntes Transportmittel zur landgebundenen geografischen Fortbewegung.Vehicle in this context refers, for example, to a freight transport vehicle, a long-distance semi-trailer, a delivery truck, a transport vehicle, a wheel loader, a bus, an off-road vehicle, a tracked vehicle, a tank, a four-wheeled vehicle, a car or a similar motorized manned or unmanned means of transport for land-based geographical movement.

Ein solches Kippen kann wiederum ein Überschlagen des Fahrzeugs verursachen, wodurch der Fahrer des Fahrzeugs schwer verletzt werden kann. Im Fall von Schwerlastfahrzeugen sind Unfälle mit Überschlagen vermutlich die häufigsten Todesursachen bei Fahrern.Such tilting may in turn cause the vehicle to roll over, severely injuring the driver of the vehicle. In the case of heavy duty vehicles, overturning accidents are probably the leading cause of death among drivers.

Ein Kollisionssensor, der eine Art von Beschleunigungssensor und Gyroskop enthält, die Beschleunigungen und Rotationsbeschleunigungen erfassen, wird häufig zur Feststellung verwendet, ob ein Fahrzeug kurz davor ist, sich zu überschlagen. Ein Fahrzeugmodell kann verwendet werden, das anhand von Berechnungen ein Signal generiert, wenn ein aktueller Neigungswinkel und eine aktuelle Beschleunigung über die Position hinausgehen, in der das Fahrzeug spurstabil ist, und dieses folglich kurz davor ist, sich zu überschlagen. Da ein Schwerlastfahrzeug sich relativ langsam überschlägt, wird häufig bei diesem Vorgang lange gewartet, um das Risiko der zu frühen oder fehlerhaften Auslösung der Seitenairbags zu verhindern.A collision sensor incorporating a type of accelerometer and gyroscope that detects accelerations and rotational accelerations is often used to determine if a vehicle is about to roll over. A vehicle model can be used that generates a signal based on calculations when an actual angle of inclination and an actual acceleration exceed the position in which the vehicle is track-stable, and this consequently is about to overturn. Since a heavy duty vehicle turns over relatively slowly, this process is often required to avoid the risk of early or erroneous deployment of the side airbags.

Die Kalibrierung eines Kollisionssensors zur Bewältigung von Unfällen dieser Art erfordert mehrere Crashtests, bei denen Beschleunigungsmesserdaten für jede Position und Fahrzeugart gemessen werden, für die der Einbau eines Kollisionssensors und Schutzes gegen Überschlagen gewünscht sind. Das ist überaus teuer und zeitaufwändig.Calibrating a collision sensor to deal with accidents of this type requires several crash tests that measure accelerometer data for each position and type of vehicle for which it is desired to incorporate a collision sensor and roll over protection. This is very expensive and time consuming.

Der Kollisionssensor mit Beschleunigungsmesser und Gyroskop kann nicht per se feststellen, ob für das Fahrzeug das Risiko eines Überschlagens und der Kollision mit einem Felsen besteht, und wird folglich Seitenairbags nicht rechtzeitig bei einem entsprechenden Unfall auslösen. Dies kann potenziell gelöst werden durch den zusätzlichen Einbau eines oder mehrerer Drucksensoren, die beispielsweise in den Türen eingebaut werden. Diese haben die Funktion zu erfassen, wenn die Seite des Fahrzeugs auf den Boden aufschlägt, um dann die Seitenairbags in solchen Fällen früher als sonst auszulösen. Es handelt sich um Fälle, bei denen das Fahrzeug sich bei der Kollision mit einem Stein oder einem Objekt überschlägt, das aus der Grundebene hervorsteht.The collision sensor with accelerometer and gyroscope can not determine per se whether the vehicle is at risk of overturning and colliding with a rock, and thus will not trigger side airbags in time for a corresponding accident. This can potentially be solved by the additional installation of one or more pressure sensors, which are installed in the doors, for example. These have the function of detecting when the side of the vehicle hits the ground, then causing the side airbags in such cases earlier than usual. These are cases where the vehicle collides with a collision with a stone or an object that protrudes from the ground plane.

Jedoch benötigt der Einbau entsprechender Drucksensoren zusätzliche Verkabelung, die in den Türen verlegt werden muss. Folglich sind zusätzliche Arbeitsschritte und Materialkosten erforderlich.However, the installation of appropriate pressure sensors requires additional wiring, which must be installed in the doors. Consequently, additional operations and material costs are required.

Ein Kollisionssensor ist ein teures Bauelement, das außerdem über einen sehr begrenzten Anwendungsbereich verfügt, und er kann nur das Überschlagen des Fahrzeugs feststellen, kann jedoch nicht feststellen, ob ein anderes Fahrzeug kurz davor ist, die Seite des Fahrzeugs zu rammen oder ob das Fahrzeug kurz davor ist, ein Hindernis zu rammen usw.A collision sensor is an expensive component that also has a very limited range of application, and it can only detect the roll over of the vehicle, but can not determine if another vehicle is about to ram the side of the vehicle or if the vehicle is short before that is to ram an obstacle, etc.

Es steht fest, dass noch viel getan werden muss, um die Feststellung von Risiken zu verbessern, welche die Auslösung eines anschließenden Kollisionsschutzes verursachen, und um die Kosten davon zu senken.It is clear that much still needs to be done to improve the detection of risks that cause the initiation of subsequent collision protection and to reduce the costs of doing so.

Stand der TechnikState of the art

WO 2010/125 492 A1 offenbart ein Laser-Bildgebungssystem zum Ermitteln von Fahrdynamikparametern eines Fahrzeugs. Das Laser-Bildgebungssystem basiert auf einer Laserdiode, dessen Laserstrahlen auf die Straßenoberfläche gerichtet sind. Ein kompaktes Bildgebungsverfahren, das einen Bildgebungsmatrixsensor umfasst, wie eine CCD oder CMOS Kamera, erfasst Orte, Abstände und Entfernungen der einzelnen Laserpunkte. Der Beladezustand und der Nick- und Rollwinkel des Fahrzeugs kann durch eine Auswertung der Veränderung der Orte oder Abstände der Laserpunkte bestimmt werden. WO 2010/125 492 A1 discloses a laser imaging system for determining vehicle dynamics parameters. The laser imaging system is based on a laser diode whose laser beams are directed to the road surface. A compact imaging technique that includes an imaging matrix sensor, such as a CCD or CMOS camera, captures locations, distances, and distances of individual laser spots. The loading condition and the pitch and roll angle of the vehicle can be determined by an evaluation of the change in locations or distances of the laser spots.

DE 102 42 687 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Überrollerkennung in einem Fahrzeug. Dabei werden mindestens zwei Detektoren zur Höhenmessung gegenüber dem Boden unter dem Fahrzeug verwendet, wovon ein Detektor im Bereich des Fahrzeugdaches und ein anderer im Bereich des Fahrzeugbodens angebracht sind. Durch die Bildung des Differenzwertes aus beiden Höhenmessungen wird ein Überschlag- oder Überrollvorgang durch einen Differenzwert festgestellt, der gegen null strebt und sich damit die beiden Höhen der Detektoren gegenüber dem Boden annähern. DE 102 42 687 A1 discloses a device for rollover detection in a vehicle. In this case, at least two detectors are used to measure the height relative to the ground under the vehicle, of which one detector is mounted in the region of the vehicle roof and another in the region of the vehicle floor. By forming the difference value from both height measurements a rollover or rollover event is detected by a difference value approaching zero, thereby approaching the two heights of the detectors from the ground.

JP 2009-208 509 offenbart eine Vorrichtung zur Vermeidung eines Überschlags eines Traktors. Dazu werden Mittel zur Abstandsmessung gegenüber dem Untergrund verwendet, die jeweils beidseitig an Vorder- und Hinterseite des Traktors angebracht werden. Sobald der gemessene Wert eines Sensors einen ersten Schwellenwert überschreitet, wird eine Warnung ausgegeben. Wird auch ein zweiter Schwellenwert überschritten, so wird eine Warnung in Form einer Aufforderung zum Stoppen des Traktors ausgegeben. JP 2009-208 509 discloses a device for preventing a rollover of a tractor. For this purpose, means are used to measure the distance from the ground, which are mounted on both sides of the front and rear of the tractor. As soon as the measured value of a sensor exceeds a first threshold, a warning is issued. If a second threshold is also exceeded, a warning in the form of a request to stop the tractor is issued.

DE 196 50 629 A1 offenbart ein Verfahren zum Messen der Neigung eines Fahrzeugs. Dabei wird an wenigstens zwei Stellen des Fahrzeugs der lichte Abstand zur Fahrbahnebene ermittelt. Als Fahrbahnebene wird die Spur des Fahrzeugs verwendet, in der sich die Räder bewegen. Sobald die Änderungsgeschwindigkeit des im zeitlichen Verlauf ermittelten Abstandswerts und das Zeitintegral über der Abstandsänderung jeweils einen vorgegebenen Wert überschreiten, wird ein Warnsignal ausgegeben. DE 196 50 629 A1 discloses a method for measuring the pitch of a vehicle. In this case, the clear distance to the road surface is determined at least two locations of the vehicle. As a road surface, the lane of the vehicle is used, in which the wheels move. As soon as the rate of change of the distance value determined over time and the time integral over the distance change each exceed a predetermined value, a warning signal is output.

EP 1 698 521 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schutz eines Kopfes eines Fahrzeuginsassen im Falle eines seitlichen Aufpralls. Dazu wird der Kopf des Insassen weg von der Tür und schnell in Richtung Mitte des Fahrzeugs bewegt. Sobald eine Steuerung einen Aufprall prognostiziert, wird ein Airbag in der Polsterung eines Fahrzeugsitzes verwendet, um eine Innenseite der Gesäßregion des Insassen nach unten zu bewegen. Dadurch wird der obere Teil des Körpers so bewegt, dass sich der Kopf in Richtung der Mitte des Fahrzeugs bewegt. EP 1 698 521 A1 discloses an apparatus and method for protecting a head of a vehicle occupant in the event of a side impact. To do this, the occupant's head is moved away from the door and quickly toward the center of the vehicle. Once a controller predicts an impact, an air bag is used in the upholstery of a vehicle seat to move an inside of the occupant's bottom region downwardly. This moves the upper part of the body so that the head moves towards the center of the vehicle.

US 2005/0 168 575 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Überschlags. Dazu wird eine Stereokamera an einem Fahrzeug verwendet, die in Fahrtrichtung orientiert ist. Mit dieser Kamera werden Objekte außerhalb des Fahrzeugs erfasst und mit Vektoren beschrieben. Sobald sich eine vertikale Komponente eines Vektors verändert, so wird ein Fahrzeugüberschlag festgestellt. US 2005/0 168 575 A1 discloses a device for determining a rollover. For this purpose, a stereo camera is used on a vehicle, which is oriented in the direction of travel. With this camera, objects are detected outside the vehicle and described with vectors. As soon as a vertical component of a vector changes, a vehicle rollover is detected.

DE 10 2011 055 795 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen eines drohenden Überschlags eines Fahrzeugs. Dazu wird mit einer Kamera eine Bilderfolge der vorausliegenden Fahrbahn erstellt. Basierend darauf werden Punktmerkmale in der Bilderfolge ermittelt, getrackt und Punktmerkmale auf sich bewegenden Objekten eliminiert. Schließlich wird eine Größe der rotatorischen Kamerabewegung basierend auf den Punktmerkmalen berechnet. Überschreitet diese Größe einen Schwellenwert, so wird im Fahrzeug ein Schutzmechanismus für Insassen aktiviert. DE 10 2011 055 795 A1 discloses an apparatus and method for detecting an impending rollover of a vehicle. For this purpose, a sequence of images of the road ahead is created with a camera. Based on this, point features in the image sequence are determined, tracked and point features on moving objects eliminated. Finally, a size of the rotational camera movement is calculated based on the point features. If this quantity exceeds a threshold value, an occupant protection mechanism is activated in the vehicle.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin, die Feststellung eines Überschlagens eines Fahrzeugs zu verbessern, um mindestens eines der zuvor erwähnten Probleme zu lösen und dabei eine Fahrzeugverbesserung zu erzielen.Accordingly, it is an object of the present invention to improve the detection of vehicle roll over in order to solve at least one of the aforementioned problems while achieving vehicle improvement.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weiterhin wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Recheneinheit mit den Merkmalen nach Anspruch 6 gelöst.The object of the invention is achieved by a method having the features of claim 1. Furthermore, the object of the invention is achieved by a computing unit having the features of claim 6.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe erreicht durch ein Verfahren einer Recheneinheit zur Feststellung des Überschlagens eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst die Bestimmung einer Normalebene durch Messung eines Abstands in der Vertikalrichtung eines Fahrzeugs zwischen einer 3D-Kamera im Fahrzeug und einem Untergrund, wenn das Fahrzeug sich in einer Horizontalposition befindet. Das Verfahren umfasst außerdem die Messung des Abstands anhand der 3D-Kamera zwischen der 3D-Kamera und dem Untergrund für das Fahrzeug. Die Verfahren umfasst außerdem die Berechnung des Abstandsunterschieds zwischen dem gemessenen Abstand und dem Abstand zur bestimmten Normalebene. Das Verfahren umfasst außerdem die Feststellung, dass das Fahrzeug kurz davor ist, sich zu überschlagen, wenn der berechnete Unterschied beim Abstand einen Schwellenwert übersteigt.According to a first aspect of the invention, this object is achieved by a method of a computing unit for determining the roll-over of a vehicle. The method includes determining a normal plane by measuring a distance in the vertical direction of a vehicle between a 3D camera in the vehicle and a ground when the vehicle is in a horizontal position. The method also includes measuring the distance based on the 3D camera between the 3D camera and the ground for the vehicle. The method also includes calculating the difference in distance between the measured distance and the distance to the particular normal plane. The method also includes determining that the vehicle is about to roll over when the calculated difference in distance exceeds a threshold.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe erzielt durch eine Recheneinheit zur Feststellung des Überschlagens eines Fahrzeugs. Die Recheneinheit umfasst einen Signalempfänger, der einen Messwert von einer 3D-Kamera im Fahrzeug erhalten kann. Die Recheneinheit umfasst einen Prozessorkreis zur Bestimmung einer Normalebene, die auf der Messung eines Abstands in der Vertikalrichtung des Fahrzeugs zwischen einer 3D-Kamera im Fahrzeug und einer Fläche, auf der sich das Fahrzeug in einer Horizontalposition befindet, basiert. Der Prozessorkreis kann außerdem den Abstandsunterschied zwischen dem gemessenen Abstand zum Untergrund und dem Abstand zur bestimmten Normalebene berechnen. Der Prozessorkreis kann außerdem feststellen, dass das Fahrzeug kurz davor ist, sich zu überschlagen, wenn der berechnete Unterschied beim Abstand einen Schwellenwert übersteigt.According to a second aspect of the invention, this object is achieved by a computing unit for determining the roll-over of a vehicle. The arithmetic unit comprises a signal receiver, which can receive a measured value from a 3D camera in the vehicle. The computing unit includes a processor circuit for determining a normal plane based on measuring a distance in the vertical direction of the vehicle between a 3D camera in the vehicle and a surface on which the vehicle is in a horizontal position. The processor circuit can also calculate the difference in distance between the measured distance to the ground and the distance to the particular normal plane. The processor circuit may also determine that the vehicle is about to overturn if the calculated difference in distance exceeds a threshold.

Die Verwendung einer 3D-Kamera zur Feststellung eines Überschlagens des Fahrzeugs statt eines Kollisionssensors ermöglicht eine zuverlässigere Feststellung eines Überschlagens, und eine erweiterte Funktionsfähigkeit, da hervorstehende Objekte oder Unregelmäßigkeiten im Untergrund, die in das Fahrerhaus eindringen können oder auf dieses aufschlagen können, festgestellt werden können. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, Seitenairbags und/oder Sitzgurtstraffer frühzeitig zu aktivieren. Im Vergleich zu herkömmlichen Kollisionssensoren werden auch über die Feststellung eines Überschlagens hinausgehende Anwendungsbereiche erzielt, wie beispielsweise die Feststellung eines anderen Straßennutzers in einem dem Fahrer verborgenen Winkel, die Messung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zur Warnung des Fahrers, dass der Abstand zu gering ist, und/oder die Anpassung des Temporeglers des Fahrzeugs an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs.The use of a 3D camera to detect a rollover of the vehicle instead of a collision sensor allows a more reliable detection of roll-over, and enhanced operability, as protruding objects or ground irregularities that can enter or strike the cab can be detected. This makes it possible to activate side airbags and / or seat belt pretensioner early. Compared to conventional collision sensors, applications beyond detection of rollover are also achieved, such as detecting another road user at an angle hidden to the driver, measuring the distance to a vehicle in front to warn the driver that the distance is too low, and / or the adaptation of the cruise control of the vehicle to the speed of the preceding vehicle.

Die Nutzungsänderung der 3D-Kamera zur Messung und Bestimmung der Neigung des Fahrzeugs gemäß den hier beschriebenen Verfahren macht es folglich möglich, die Anzahl an Sensoren im Fahrzeug zu reduzieren, was geringere Materialkosten, weniger Einrichtungsschritte, geringere Herstellungskosten für das Fahrzeug zur Folge hat, da weniger Bauelemente gelagert und im Fahrzeug eingebaut werden müssen.The change of use of the 3D camera for measuring and determining the inclination of the vehicle according to the methods described herein thus makes it possible to reduce the number of sensors in the vehicle, resulting in lower material costs, fewer device steps, lower manufacturing costs for the vehicle less components must be stored and installed in the vehicle.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die 3D-Kamera relativ unempfindlich ist bezüglich der Position, wo sie im Fahrzeug eingebaut wird, so lange sie über ein ungehindertes Sichtfeld verfügt. Somit wird ein schneller und einfacher Einbau ermöglicht, der ebenfalls geringere Herstellungskosten zur Folge hat.Another advantage is that the 3D camera is relatively insensitive to the position where it is installed in the vehicle, as long as it has an unobstructed field of view. Thus, a quick and easy installation is possible, which also has lower production costs.

Da außerdem weder die Einbauhöhe noch die Platzierung der 3D-Kamera problematisch sind, sind weniger Versuche zur Kalibrierung der Algorithmen erforderlich, als es bei herkömmlichen Kollisionssensoren der Fall ist. Folglich werden für eine entsprechende Überschlagen-Warnungsfunktion die Kosten gesenkt und die Produkteinführungszeit verkürzt. Somit wird eine Verbesserung des Fahrzeugs erzielt.In addition, since neither the installation height nor the placement of the 3D camera are problematic, fewer attempts to calibrate the algorithms are required than is the case with conventional collision sensors. As a result, for a corresponding roll-over alert function, costs are reduced and product launch time is shortened. Thus, an improvement of the vehicle is achieved.

Andere Vorteile und zusätzliche neue Eigenschaften gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung hervor.Other advantages and additional novel features will become apparent from the following detailed description of the invention.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung wird im Folgenden unter Verweis auf die beigefügten Abbildungen, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung darstellen, näher erläutert:

ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Sensoren im Profil
ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Sensoren in der Rückseitenansicht.
ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Sensoren in der Rückseitenansicht, mit einer Winkelabweichung zur Horizontalebene.
ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit zwei Sensoren in der Rückseitenansicht, mit einer Winkelabweichung zur Horizontalebene.
ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit zwei Sensoren in der Rückseitenansicht, mit einer Winkelabweichung zur Horizontalebene, bei der die Feststellung eines Objekts auf dem Untergrund durchgeführt wird.
ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zeigt.
ist eine schematische Darstellung einer Recheneinheit in einem System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

The invention will be explained in more detail below with reference to the appended drawings, which illustrate various embodiments of the invention:

is a schematic representation of a vehicle with a sensor in profile
is a schematic representation of a vehicle with a sensor in the back view.
is a schematic representation of a vehicle with a sensor in the rear view, with an angular deviation from the horizontal plane.
is a schematic representation of a vehicle with two sensors in the rear view, with an angular deviation from the horizontal plane.
is a schematic representation of a vehicle with two sensors in the rear view, with an angle deviation from the horizontal plane, in which the determination of an object is performed on the ground.
Fig. 10 is a flowchart showing an embodiment of a method.
is a schematic representation of a computing unit in a system according to an embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Die Erfindung ist definiert als ein Verfahren und eine Recheneinheit zur Bestimmung einer Winkelabweichung in der Horizontalebene eines Fahrzeugs, die bei jeder der unten beschriebenen Ausführungsformen umgesetzt werden kann. Jedoch kann die Erfindung auf viele verschiedene Weisen umgesetzt werden und soll nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt werden, die vielmehr dazu dienen, verschiedene Aspekte der Erfindung zu erläutern und zu veranschaulichen.The invention is defined as a method and a calculation unit for determining an angular deviation in the horizontal plane of a vehicle, which can be implemented in each of the embodiments described below. However, the invention may be embodied in many different ways and is not to be limited to the embodiments described herein, which are instead to illustrate and illustrate various aspects of the invention.

Zusätzliche Aspekte und Eigenschaften der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervor, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Abbildungen betrachtet wird. Jedoch sind die Abbildungen nur als Beispiele der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung zu verstehen und sind nicht als Einschränkungen für die Erfindung zu betrachten, die nur durch die beigefügten Patentansprüche beschränkt wird. Außerdem sind die Abbildungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet und dienen, sofern nicht anders angegeben, der konzeptionellen Verdeutlichung von Aspekten der Erfindung.Additional aspects and characteristics of the invention will become apparent from the following detailed description when taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the drawings are to be considered as examples only of the various embodiments of the invention and are not to be construed as limitations on the invention, which is limited only by the appended claims. In addition, the drawings are not necessarily drawn to scale and, unless otherwise indicated, serve to conceptualize aspects of the invention.

zeigt ein Fahrzeug 100 in einer Fahrtrichtung 101. Die genannte Fahrtrichtung 101 bezieht sich auf eine gegebene oder geplante Fahrtrichtung 101, das heißt das Fahrzeug 100 kann sich in der Fahrtrichtung 101 fortbewegen oder sich im Stillstand befinden und für eine geplante Fortbewegung in der Reiserichtung 101 vorbereitet sein, oder sich in der exakt entgegengesetzten Richtung fortbewegen, das heißt es fährt rückwärts. shows a vehicle 100 in one direction of travel 101 , The named direction of travel 101 refers to a given or planned direction of travel 101 that means the vehicle 100 can be in the direction of travel 101 move or stand still and for a planned Moving in the direction of travel 101 be prepared, or move in the exact opposite direction, that is, it moves backwards.

Das Fahrzeug 100 besitzt ein Fahrerhaus 105, in dem sich der Fahrer des Fahrzeugs normalerweise beim Fahren des Fahrzeugs 100 aufhält.The vehicle 100 owns a cab 105 in which the driver of the vehicle normally drives the vehicle 100 staying.

Mindestens eine 3D-Kamera 110-1 ist am Fahrzeug montiert oder in das Fahrzeug 100 eingebaut, z.B. im oder am Fahrerhaus 105. Die genannte 3D-Kamera 110-1 kann beispielsweise Folgendes enthalten oder daraus bestehen: eine/r Radar-Messungseinrichtung, eine/r Laser-Messungseinrichtung wie beispielsweise eine/r LIDAR-Einrichtung (LIDAR = Light Detection And Ranging, teilweise auch als LADAR oder Laser-Radar bezeichnet), eine/r Kamera wie beispielsweise eine/r TOF-Kamera (TOF = Time of Flight), eine/r Stereokamera, eine/r plenoptische/n Kamera oder eine/er vergleichbare/n Einrichtung zur Abstandsbestimmung.At least one 3D camera 110-1 is mounted on the vehicle or in the vehicle 100 installed, eg in or on the cab 105 , The named 3D camera 110-1 may include or consist of: a radar measurement device, a laser measurement device such as a LIDAR device (LIDAR = Light Detection And Ranging, sometimes referred to as LADAR or laser radar), a / a camera such as a TOF camera (TOF = Time of Flight), a stereo camera, a plenoptic camera or a comparable device for distance determination.

Ein LIDAR ist ein optisches Messinstrument, das die Eigenschaften von reflektiertem Licht misst, um den Abstand zu bestimmen und/oder andere Eigenschaften eines entfernten Objekts zu bestimmen. Diese Technologie erinnert an Radar (Funkortung und -abstandsmessung), jedoch wird Licht anstelle von Funkwellen verwendet. Der Abstand zu einem Objekt wird üblicherweise gemessen durch Messung der Zeitverzögerung zwischen einem ausgesendeten Laserimpuls und der registrierten Reflexion des Objekts.A LIDAR is an optical measuring instrument that measures the properties of reflected light to determine the distance and / or determine other properties of a distant object. This technology is reminiscent of radar (radio location and distance measurement), but uses light instead of radio waves. The distance to an object is usually measured by measuring the time delay between a transmitted laser pulse and the registered reflection of the object.

Eine TOF-Kamera ist eine Art von Kamera, die eine Bildfolge aufnimmt und auf Grundlage der bekannten Lichtgeschwindigkeit eine Entfernung zu einem Objekt misst, indem die Zeit gemessen wird, die ein Lichtsignal benötigt, um von der Kamera zum Objekt sich hin und her zu bewegen, z.B. durch Messung der Phasenverschiebung zwischen dem ausgesendeten Lichtsignal und einer erhaltenen Reflexion des Lichtsignals durch das Objekt.A TOF camera is a type of camera that captures a sequence of images and measures a distance to an object based on the known speed of light by measuring the time it takes for a light signal to move from the camera to the object , eg by measuring the phase shift between the emitted light signal and an obtained reflection of the light signal by the object.

In bestimmten Ausführungsformen sind mehr als eine 3D-Kamera 110-1 am Fahrzeug 100 montiert. Ein Vorteil von mehr als zwei 3D-Kameras 110-1 besteht darin, dass zuverlässigere Abstandsbestimmungen durchgeführt werden können, und ein größerer Bereich kann mit einer zusätzlichen 3D-Kamera überwacht werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine Bewertung der Neigung des Fahrzeugs in mehreren Dimensionen durchgeführt werden kann, etwa zwei oder drei Dimensionen gemäß bestimmten Ausführungsformen. In den entsprechenden Ausführungsformen mit mehr als einer 3D-Kamera 110-1 können die 3D-Kameras gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen aus der gleichen Art von 3D-Kamera oder unterschiedlichen Arten von 3D-Kameras bestehen.In certain embodiments, there is more than one 3D camera 110-1 at the vehicle 100 assembled. An advantage of more than two 3D cameras 110-1 is that more reliable distance determinations can be made, and a larger area can be monitored with an additional 3D camera. Another advantage is that an assessment of the vehicle's tilt can be made in multiple dimensions, such as two or three dimensions, according to certain embodiments. In the corresponding embodiments with more than one 3D camera 110-1 For example, according to various embodiments, the 3D cameras may consist of the same type of 3D camera or different types of 3D cameras.

Das Fahrzeug 100 enthält außerdem eine Recheneinheit 120, die dazu dient, Messdaten von der 3D-Kamera 110-1 zu erhalten und auf Grundlage der genannten Messdaten Berechnungen durchzuführen. Beispielsweise kann durch die 3D-Kamera 110-1 ein Abstand zum Untergrund 130 gemessen werden und der Recheneinheit 120 übermittelt werden, die diesen Messwert mit einem Messwert vergleichen kann, der auf einer Horizontalebene gewonnen wurde.The vehicle 100 also contains a calculation unit 120 , which serves to take measurement data from the 3D camera 110-1 and to carry out calculations on the basis of the aforementioned measurement data. For example, through the 3D camera 110-1 a distance to the ground 130 be measured and the arithmetic unit 120 which can compare this reading with a reading obtained on a horizontal plane.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann eine 3D-Kamera 110-1 an jeder Seite des Fahrerhauses 105 montiert werden, damit es möglich wird festzustellen, ob das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen. Die 3D-Kamera 110-1 kann den Abstand zum Untergrund 130 unter dem Fahrzeug messen, z.B. fortlaufend oder zu einem gegebenen Zeitintervall. Die Bestimmung einer Normalebene, wenn das Fahrzeug 100 auf einer horizontalen Fläche fährt, und die Bestimmung des Abstands zur genannten Normalebene sowie der Vergleich dieses Abstands zum später gemessenen Abstand ermöglicht die Berechnung des Risikos, dass das Fahrzeug 100 sich überschlagen wird, z.B. wenn ein vorgegebener Grenzwert überschritten wird.According to certain embodiments, a 3D camera 110-1 on each side of the cab 105 be mounted so that it becomes possible to determine if the vehicle 100 is about to rollover. The 3D camera 110-1 can the distance to the ground 130 under the vehicle, eg continuously or at a given time interval. The determination of a normal plane when the vehicle 100 on a horizontal surface, and the determination of the distance to the said normal plane and the comparison of this distance to the later measured distance allows the calculation of the risk that the vehicle 100 will overturn, eg if a given limit is exceeded.

Ein Vorteil der Anbringung der 3D-Kamera 110-1 im Inneren des Fahrerhaus 105 des Fahrzeugs 100 statt außerhalb des Fahrzeugs 100 besteht darin, dass die 3D-Kamera 110-1 dort besser geschützt ist gegen äußere Beschädigung wie beispielsweise Schmutz, Spritzer und dergleichen, sowie gegen Diebstahl, Schaden und sonstige Beschädigungen. Die Zuverlässigkeit der 3D-Kamera 110-1 kann folglich verbessert werden und die Nutzungsdauer der 3D-Kamera 110-1 wird, verglichen mit der Anbringung außerhalb des Fahrzeugs 100, verlängert.An advantage of attaching the 3D camera 110-1 inside the cab 105 of the vehicle 100 instead of outside the vehicle 100 is that the 3D camera 110-1 There is better protection against external damage such as dirt, splashing and the like, and against theft, damage and other damage. The reliability of the 3D camera 110-1 can thus be improved and the service life of the 3D camera 110-1 compared with the attachment outside the vehicle 100 , extended.

Andererseits kann die 3D-Kamera 110-1 bei bestimmten Ausführungsformen hoch oben auf dem Dach des Fahrzeugs 100 angebracht werden. Dadurch wird eine hohe Reichweite der 3D-Kamera 110-1 erzielt. Eine entsprechend hohe Platzierung bietet ein Schutzniveau gegen Spritzer von anderen Fahrzeugen sowie gegen Diebstahl und Beschädigung usw.On the other hand, the 3D camera 110-1 in certain embodiments, high up on the roof of the vehicle 100 be attached. This will give a high range of the 3D camera 110-1 achieved. A correspondingly high placement provides a level of protection against splashes from other vehicles as well as against theft and damage, etc.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann die 3D-Kamera 110-1 zur Feststellung eines Objekts an der Seite des Fahrzeugs 100 dienen, das aus dem Untergrund 130 hervorsteht und welches ein Risiko darstellt, auf das Fahrerhaus 105 aufzuschlagen und dabei den Fahrer zu verletzen, bevor sich das Fahrzeug 100 vollständig überschlagen hat.According to certain embodiments, the 3D camera 110-1 for detecting an object on the side of the vehicle 100 serve that from the underground 130 protrudes and which represents a risk to the cab 105 hit it while injuring the driver before getting the vehicle 100 has completely overturned.

Ein entsprechendes hervorstehendes Objekt kann ein beliebiges Objekt sein, wie beispielsweise ein Fels, ein anderes Fahrzeug, ein Verkehrsschild, ein Baum, ein Haustier oder ein anderes vergleichbares Objekt. Es hat für die Erfindung keine Bedeutung, ob das hervorstehende Objekt sich bewegt oder sich im Stillstand befindet. Es ist für die Erfindung auch irrelevant, ob das Trägerfahrzeug 100 sich im Stillstand befindet oder gemäß bestimmten Ausführungsformen sich bewegt.A corresponding protruding object may be any object, such as a rock, another vehicle, a traffic sign, a tree, a pet, or another comparable object. It is of no significance to the invention whether the projecting object is moving or is at a standstill. It is also irrelevant to the invention whether the carrier vehicle 100 is at a standstill or moves according to certain embodiments.

Ein Vorteil der Verwendung einer 3D-Kamera 110-1 zur Feststellung eines Überschlagens des Fahrzeugs 100 besteht im Vergleich zu Kollisionssensoren auf dem bisherigen Stand der Technik, die auf Beschleunigungsmessern und Gyroskopen basiert, darin, dass eine 3D-Kamera 110-1 über die Feststellung eines Überschlagens hinausgehende Anwendungsbereiche besitzt. Die 3D-Kamera 110-1 kann beispielsweise Fußgänger und andere Fahrzeuge feststellen, die sich dem Trägerfahrzeug 100 nähern, sowie weitere Aspekte feststellen, wodurch eine höhere Funktionsvielfalt als bei einem herkömmlichen Kollisionssensor ermöglicht wird. Ein Seitenairbag bei Überschlagunfällen hat eine größere Chance, Leben zu retten als ein am Lenkrad eingebauter Airbag in einem Schwerlastfahrzeug, einem Gütertransportfahrzeug, einem Langstrecken-Sattelschlepper oder einem Bus. Folglich ist es entscheidend, dass er bestmöglich funktioniert. Gleichzeitig ist es natürlich in Zusammenhang mit der Verkehrssicherheit abträglich, wenn ein Airbag versehentlich im Fahrzeug 100 während der Fortbewegung ausgelöst wird.An advantage of using a 3D camera 110-1 for detecting a rollover of the vehicle 100 Compared to prior art collision sensors based on accelerometers and gyroscopes, there is a 3D camera 110-1 possesses applications beyond the detection of roll-over. The 3D camera 110-1 For example, it may detect pedestrians and other vehicles attached to the host vehicle 100 approach, as well as discover other aspects, allowing a greater variety of functions than in a conventional collision sensor is possible. A side airbag in the event of a rollover accident has a greater chance of saving lives than a steering wheel-mounted airbag in a heavy-duty vehicle, a freight transport vehicle, a long-distance semi-trailer or a bus. Consequently, it is crucial that it works as well as possible. At the same time, of course, it is detrimental in the context of traffic safety, if an airbag accidentally in the vehicle 100 during locomotion is triggered.

Beispielsweise kann die 3D-Kamera 110-1 im oder am Fahrzeug 100 für einen anderen Zweck angebracht werden, wie zum Beispiel die Messung der Abstände zu vorausfahrenden Fahrzeugen in der Absicht der Warnung des Fahrers, wenn der Abstand zu kurz ist, und/oder die Anpassung des Temporeglers des Fahrzeugs an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs. Ein anderer denkbarer Zweck ist die Feststellung eines Objekts, das vor dem Fahrzeug 100 erscheint, und die Warnung des Fahrers über dieses, oder beispielsweise die Auslösung eines automatischen Bremsvorgangs.For example, the 3D camera 110-1 in or on the vehicle 100 for another purpose, such as measuring the distances to preceding vehicles with the intention of alerting the driver if the distance is too short, and / or adapting the cruise control of the vehicle to the speed of the preceding vehicle. Another conceivable purpose is finding an object in front of the vehicle 100 appears, and the driver's warning about this, or for example, the triggering of an automatic braking process.

Die Nutzungsänderung der 3D-Kamera 110-1 zur Messung und Bestimmung der Neigung des Fahrzeugs gemäß der hier beschriebenen Verfahrenn ermöglicht es folglich, die Anzahl an Sensoren im Fahrzeug 100 zu reduzieren, was geringere Materialkosten, weniger Einrichtungsschritte, geringere Herstellungskosten für das Fahrzeug 100 zur Folge hat, da weniger Komponenten gelagert und im Fahrzeug 100 eingebaut werden müssen.The change of use of the 3D camera 110-1 Thus, to measure and determine the inclination of the vehicle according to the methods described herein, it is possible to measure the number of sensors in the vehicle 100 resulting in lower material costs, fewer installation steps, lower manufacturing costs for the vehicle 100 As a result, fewer components are stored and in the vehicle 100 must be installed.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die 3D-Kamera 110-1 relativ unempfindlich ist bezüglich der Position, wo sie im Fahrerhaus 105 eingebaut wird, so lange sie über ein ungehindertes Sichtfeld verfügt. Somit wird ein schneller und einfacher Einbau ermöglicht, der geringere Herstellungskosten zur Folge hat.Another advantage is that the 3D camera 110-1 Relatively insensitive to the position where they are in the cab 105 as long as it has an unobstructed field of view. Thus, a quick and easy installation is possible, resulting in lower production costs.

Ein weiterer Vorteil der 3D-Kamera 110-1 im Vergleich zu herkömmlichen Kollisionssensoren besteht darin, dass sie, wie oben beschrieben, feststellen kann, ob das Fahrzeug 100 kurz davor ist, in ein hervorstehendes Objekt zu fahren, wodurch die Möglichkeit gegeben wird, die Seitenairbags und/oder Sitzgurtstraffer frühzeitig zu aktivieren.Another advantage of the 3D camera 110-1 Compared to conventional collision sensors is that, as described above, it can determine whether the vehicle 100 is about to drive into a protruding object, which gives the opportunity to activate the side airbags and / or seat belt pretensioner early.

Da außerdem weder die Einbauhöhe noch die Platzierung der 3D-Kamera 110-1 problematisch sind, sind weniger Versuche zur Kalibrierung der Algorithmen erforderlich. Folglich werden für eine entsprechende Überschlag-Warnungsfunktion die Kosten gesenkt und die Produkteinführungszeit verkürzt.In addition, neither the installation height nor the placement of the 3D camera 110-1 problematic, fewer attempts to calibrate the algorithms are required. As a result, for a corresponding rollover alert function, costs are reduced and product launch time is shortened.

zeigt das Fahrzeug 100 aus aus der Rückseitenansicht. Die 3D-Kamera 110-1 misst den vertikalen Abstand A1 zum Untergrund 130 unter dem Fahrzeug, wenn sich das Fahrzeug 100 auf einem horizontalen Untergrund befindet. Vertikal bezeichnet hier eine Richtung, die grundsätzlich senkrecht zur Fahrtrichtung 100 des Fahrzeugs ist. Dadurch kann eine Normalebene 140 mit einem Referenzabstand A1 zur genannten Normalebene 140 geschaffen werden. shows the vehicle 100 out from the backside view. The 3D camera 110-1 measures the vertical distance A1 to the underground 130 under the vehicle when the vehicle 100 located on a horizontal surface. Vertical here refers to a direction that is basically perpendicular to the direction of travel 100 of the vehicle. This can be a normal level 140 with a reference distance A1 to the said normal level 140 be created.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine entsprechende Bestimmung des Referenzabstands A1 und der Normalebene 140 durchgeführt werden, beispielsweise bei der Herstellung des Fahrzeugs, während der Inspektion, bei einem Software-Update für das Fahrzeug 100 oder wenn bestimmt werden kann, dass das Fahrzeug 100 sich auf einem horizontalen Untergrund befindet, beispielsweise durch Messungen anhand der 3D-Kamera 110-1 oder einem anderen Sensor im Fahrzeug.According to various embodiments, a corresponding determination of the reference distance A1 and the normal level 140 be carried out, for example, during the manufacture of the vehicle, during the inspection, in a software update for the vehicle 100 or if it can be determined that the vehicle 100 is located on a horizontal surface, for example, by measurements using the 3D camera 110-1 or another sensor in the vehicle.

zeigt das Fahrzeug 100 aus und aus der Rückseitenansicht, das nun kurz davor ist, sich zu überschlagen. Die 3D-Kamera 110-1 misst den Abstand A2 zum Untergrund 130. Dieser Messwert kann anschließend der Recheneinheit 120 übermittelt werden durch einen Drahtverbund oder eine drahtlose Schnittstelle. shows the vehicle 100 out and from the back view, which is about to flip over. The 3D camera 110-1 measures the distance A2 to the underground 130 , This measured value can then be used by the arithmetic unit 120 be transmitted through a wired network or a wireless interface.

Eine entsprechende drahtlose Schnittstelle kann beispielsweise auf den folgenden Technologien basieren: Global System for Mobile Communications (GSM), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Codemultiplexverfahren (CDMA), (CDMA 2000), Synchrones CDMA-Verfahren (TD-SCDMA), Long Term Evolution (LTE); Wireless Fidelity (Wi-Fi), definiert nach den IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)-Standards (802.11 a, ac, b, g und/oder n), Internet Protocol (IP), Bluetooth und/oder Near Field Communication, (NFC), oder einer vergleichbaren Kommunikationstechnologie gemäß verschiedenen Ausführungsformen.A corresponding wireless interface may be based, for example, on the following technologies: Global System for Mobile Communications (GSM), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Code Division Multiple Access (CDMA), (CDMA 2000 ), Synchronous CDMA (TD-SCDMA), Long Term Evolution (LTE); Wireless Fidelity (Wi-Fi), defined by the IEEE (802.11a, ac, b, g, and / or n) standards, Internet Protocol (IP), Bluetooth, and / or Near Field Communication , (NFC), or a comparable communication technology according to various embodiments.

Gemäß bestimmten anderen Ausführungsformen werden die Recheneinheit 120 und die 3D-Kamera 110-1 zum Kommunikations- und Datentransfer über eine drahtgebundene Schnittstelle verwendet. Eine entsprechende drahtgebundene Schnittstelle kann ein Kommunikationsbussystem umfassen, das aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen zum Anschluss von mehreren elektronischen Steuereinheiten (ECUs) oder Steuereinheiten/Reglern und verschiedenen Komponenten und Sensoren besteht, die sich im Fahrzeug 100 befinden, wie beispielsweise die 3D-Kamera 110-1.According to certain other embodiments, the arithmetic unit 120 and the 3D camera 110-1 used for communication and data transfer via a wired interface. A corresponding wired interface may include a communication bus system consisting of one or more communication buses for connection to a plurality of electronic control units (ECUs) or controllers / controllers and various components and sensors located in the vehicle 100 located, such as the 3D camera 110-1 ,

Die Recheneinheit 120 und die 3D-Kamera 110-1 können miteinander kommunizieren, um Signale und Messwerte zu erhalten und um optional eine Messung auszulösen, beispielsweise zu einem gegebenen Zeitintervall. Außerdem können die Recheneinheit 120 und die 3D-Kamera 110-1 beispielsweise über den Fahrzeugkommunikationsbus kommunizieren, der aus einem oder mehreren Kabeln bestehen kann; einem Datenbus wie beispielsweise einem CAN-Bus (Controller Area Network Bus), einem MOST-Bus (Media Oriented Systems Transport), oder einer anderen Buskonfiguration.The arithmetic unit 120 and the 3D camera 110-1 can communicate with each other to obtain signals and measurements, and optionally to initiate a measurement, for example, at a given time interval. In addition, the arithmetic unit 120 and the 3D camera 110-1 for example, communicate over the vehicle communication bus, which may consist of one or more cables; a data bus such as a Controller Area Network Bus (CAN), a Media Oriented Systems Transport (MOST) bus, or other bus configuration.

Wenn der Messwert, der den Messabstand A2 zwischen der 3D-Kamera 110-1 und dem Untergrund 130 unter dem Fahrzeug angibt, von der Recheneinheit 120 erhalten wird, kann er anschließend mit dem zuvor bestimmten Abstand A1 zur Normalebene 140 verglichen werden. Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann die Feststellung, dass das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen, erfolgen, wenn der Unterschied zwischen den Abständen A1 und A2 über einen bestimmten Grenzwert hinausgeht, wie beispielsweise 50 cm, 100 cm, 130 cm, 180 cm, 250 cm oder einen anderen beliebigen Grenzwert zwischen einem der genannten Beispiel-Grenzwerte. In bestimmten Ausführungsformen kann ein entsprechender Grenzwert je nach beispielsweise Fahrzeugtyp, Fahrzeugmodell und Fahrzeugbelastung variieren.If the reading is the measuring distance A2 between the 3D camera 110-1 and the underground 130 under the vehicle indicates from the arithmetic unit 120 is obtained, he can then with the previously determined distance A1 to the normal level 140 be compared. According to certain embodiments, the determination that the vehicle 100 is about to turn around, when the difference between the distances A1 and A2 exceeds a certain threshold, such as 50 cm, 100 cm, 130 cm, 180 cm, 250 cm, or any other limit between any of the example thresholds. In certain embodiments, a corresponding limit may vary depending on, for example, vehicle type, vehicle model, and vehicle load.

Außerdem kann die Messung anhand der 3D-Kamera 110-1 des Abstands A2 zum Untergrund 130 unter dem Fahrzeug verwendet werden, um einen Winkel α der Fahrzeugneigung im Verhältnis zur bestimmten Normalebene 140 zu berechnen.In addition, the measurement can be based on the 3D camera 110-1 of the distance A2 to the underground 130 under the vehicle used to an angle α the vehicle inclination in relation to the specific normal plane 140 to calculate.

Der Winkel α kann anhand der folgenden trigonometrischen Gleichung (Additionstheorem für ein rechtes Dreieck) berechnet werden: $Sin α = \frac{A 2 - A 1}{D}$

wo der Abstand D den Abstand zwischen der Kontaktfläche des äußeren Rads mit dem Untergrund 130 und dem Punkt der Normalebene 140 kennzeichnet, an dem die 3D-Kamera 110-1 ihre Aufnahmen macht. Genannter Abstand D, der im Wesentlichen konstant ist, kann im Voraus in Verbindung mit einer Kalibrierung bestimmt oder gemessen werden und als eine Konstante gespeichert werden.The angle α can be calculated from the following trigonometric equation (right-triangle addition theorem):

Sin α = \frac{A 2 - A 1}{D}

where the distance D the distance between the contact surface of the outer wheel with the ground 130 and the point of the normal plane 140 indicates where the 3D camera 110-1 take their pictures. Named distance D which is substantially constant may be determined in advance in connection with a calibration or measured and stored as a constant.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen erfolgt die Feststellung, dass das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen, wenn der Winkel α der Neigung des Fahrzeugs über einen bestimmten Grenzwert hinausgeht, wie beispielsweise 10°, 25°, 42°, 60° oder einen anderen beliebig gesetzten Grenzwert zwischen einem der genannten Beispiel-Grenzwerte. In bestimmten Ausführungsformen kann ein entsprechender Grenzwert je nach beispielsweise Fahrzeugtyp, Fahrzeugmodell und Fahrzeugbelastung variieren.According to certain embodiments, the determination is made that the vehicle 100 just before that is to turn over when the angle α the inclination of the vehicle exceeds a certain limit, such as 10 °, 25 °, 42 °, 60 ° or any other set limit between one of said example limits. In certain embodiments, a corresponding limit may vary depending on, for example, vehicle type, vehicle model, and vehicle load.

Das dargestellte Beispiel der Winkelabweichung α eines Fahrzeugs in ist nur eine beliebige Darstellung.The illustrated example of the angle deviation α of a vehicle in is just an arbitrary representation.

zeigt das Fahrzeug 100 aus , und/oder 2A aus der Rückseitenansicht, das nun kurz davor ist, sich zu überschlagen, und außerdem eine 3D-Kamera 110-2 umfasst, die den Abstand A3 zum Untergrund 130 misst. Dieser Messwert kann der Recheneinheit 120 durch ein Drahtverbund oder eine drahtlose Schnittstelle gemäß der obigen Beschreibung übermittelt werden und gemeinsam mit oder anstelle von dem Messwert A2 verwendet werden, der durch die erste 3D-Kamera 110-1 gemessen wurde. shows the vehicle 100 out . and / or 2A from the rear view, which is now about to flip over, and also a 3D camera 110-2 includes the distance A3 to the underground 130 measures. This measured value can be the arithmetic unit 120 transmitted by a wired connection or a wireless interface as described above and together with or instead of the measured value A2 used by the first 3D camera 110-1 was measured.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann die zweite 3D-Kamera 110-2 an der anderen Seite des Fahrzeugs 100 im Verhältnis zur ersten Kamera 110-1 wie beispielsweise in gezeigt angebracht werden, oder auf der gleichen Seite wie die erste Kamera 110-1 angebracht werden.According to certain embodiments, the second 3D camera 110-2 on the other side of the vehicle 100 in relation to the first camera 110 - 1 such as in be shown attached, or on the same side as the first camera 110-1 be attached.

Ein Vorteil einer zweiten 3D-Kamera 110-2 als Ergänzung zur ersten Kamera 110-1 besteht darin, dass zuverlässigere Messdaten gewonnen werden können, und es ist möglich, Messungen zu vermeiden, die in einem Graben, einer Grube oder einer Vertiefung im Verlaufe der Fahrbahn 130 erfolgten.An advantage of a second 3D camera 110-2 as a supplement to the first camera 110-1 is that more reliable measurement data can be obtained, and it is possible to avoid measurements in a trench, a pit or a depression in the course of the roadway 130 were made.

Ein weiterer Vorteil einer zweiten 3D-Kamera 110-2 als Ergänzung zur ersten Kamera 110-1 und deren Anbringung an gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs 100 besteht darin, dass ein Objekt, das aus dem Untergrund 130 hervorsteht und in das Fahrerhaus 105 eindringen und den Fahrer verletzen kann, [festgestellt werden kann]. Dies wird detaillierter in gezeigt.Another advantage of a second 3D camera 110-2 as a supplement to the first camera 110-1 and their attachment to opposite sides of the vehicle 100 is that an object that is from the underground 130 protrudes and into the cab 105 can penetrate and injure the driver, [can be determined]. This will be detailed in shown.

zeigt, wie die zweite 3D-Kamera 110-2 ein Objekt 150 feststellt, das, wenn das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen, in das Fahrerhaus 105 eindringen und den Fahrer verletzen könnte. Folglich können zum Schutz des Fahrers eine oder mehrere Maßnahmen durchgeführt werden, wie beispielsweise die Auslösung eines Seitenairbags, die Straffung der Sitzgurte, der Einsatz eines Schutzvorhangs am Seitenfenster im Fahrerhaus 105, die Bewegung des Fahrersitzes in der der Fallrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung, die Auslösung eines Katapultmechanismus im Fahrersitz und das Herausschleudern des Fahrers aus dem Fahrerhaus 105 oder dergleichen. shows how the second 3D camera 110-2 an object 150 determines that when the vehicle 100 just before that is to turn over, in the cab 105 could invade and hurt the driver. Consequently, one or more measures can be taken to protect the driver, such as the deployment of a side airbag, the tightening of the seat belts, the use of a protective curtain on the side window in the cab 105 , the movement of the driver's seat in the direction of fall of the vehicle 100 opposite direction, the triggering of a catapult mechanism in the driver's seat and the ejection of the driver from the cab 105 or similar.

ist die Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das Ablaufdiagramm in zeigt ein Verfahren 300 zur Feststellung des Überschlagens eines Fahrzeugs 100. Das Verfahren 300 kann vollständig oder teilweise auf einer Recheneinheit 120 im Fahrzeug 100 auf Grundlage von einer oder mehreren Messungen anhand einer 3D-Kamera 110-1 im Fahrzeug 100 durchgeführt werden. Alternativ dazu kann das Verfahren 300 in einem System im Fahrzeug 100 durchgeführt werden. Das System umfasst eine 3D-Kamera 110-1 und eine Recheneinheit 120. In bestimmten Ausführungsformen kann die Recheneinheit 120 in einer 3D-Kamera 110-1 im Fahrzeug 100 enthalten sein. Figure 3 is an illustration of an exemplary embodiment of the invention. The flowchart in shows a method 300 for detecting the roll-over of a vehicle 100 , The procedure 300 can be completely or partially on a computing unit 120 in the vehicle 100 based on one or more measurements using a 3D camera 110-1 in the vehicle 100 be performed. Alternatively, the process may 300 in a system in the vehicle 100 be performed. The system includes a 3D camera 110-1 and a computing unit 120 , In certain embodiments, the computing unit may 120 in a 3D camera 110-1 in the vehicle 100 be included.

In bestimmten Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 zwei 3D-Kameras 110-1, 110-2 enthalten. Entsprechende 3D-Kameras 110-1, 110-2 können sich aus einer TOF-Kamera, einer Stereo-Kamera und/oder einer plenoptischen Kamera zusammensetzen.In certain embodiments, the vehicle may 100 two 3D cameras 110-1 . 110-2 contain. Corresponding 3D cameras 110-1 . 110-2 can be composed of a TOF camera, a stereo camera and / or a plenoptic camera.

Um das Überschlagen des Fahrzeugs 100 korrekt darzustellen zu können, kann das Verfahren 300 eine Reihe von Schritten 301-305 umfassen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die beschriebenen Schritte 301-305 in einer anderen als durch den numerischen Code angezeigten zeitlichen Reihenfolge durchgeführt werden können, und das gemäß verschiedenen Ausführungsformen bestimmte davon mit anderen gleichzeitig durchgeführt werden können. Außerdem können bestimmte Schritte, jedoch nicht notwendig alle Schritte mit Sicherheit durchgeführt werden, wie beispielsweise Schritt 305. Das Verfahren 300 umfasst die folgenden Schritte:To overturn the vehicle 100 To be able to represent correctly, the procedure can 300 a series of steps 301 - 305 include. However, it should be noted that the steps described 301 - 305 may be performed in a temporal order other than indicated by the numerical code, and that according to various embodiments, certain of them may be performed concurrently with others. In addition, certain steps, but not necessarily all steps can be performed with certainty, such as step 305 , The procedure 300 includes the following steps:

Schritt 301Step 301

Eine Normalebene 140 wird durch Messung eines Abstands A1 in Vertikalrichtung des Fahrzeugs zwischen einer 3D-Kamera 110-1, 110-2, die im Fahrzeug 100 enthalten ist, und einem Untergrund 130 bestimmt, wenn sich das Fahrzeug 100 in einer Horizontalposition befindet.A normal level 140 is measured by measuring a distance A1 in the vertical direction of the vehicle between a 3D camera 110-1 . 110-2 in the vehicle 100 is included, and a background 130 determined when the vehicle 100 in a horizontal position.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann eine Horizontalposition bestimmt werden durch Messung der 3D-Kamera 110-1, 110-2, durch Messung eines zweiten Sensoren im Fahrzeug 100 oder durch Messung im Verhältnis zur einer Referenzfläche, die als horizontal festgelegt wird, wie beispielsweise ein flacher Straßenabschnitt.According to certain embodiments, a horizontal position may be determined by measuring the 3D camera 110-1 . 110-2 by measuring a second sensor in the vehicle 100 or by measurement relative to a reference surface which is determined to be horizontal, such as a flat road section.

Schritt 302Step 302

Die 3D-Kamera 110-1, 110-2 misst den Abstand A2, A3 zwischen der 3D-Kamera 110-1, 110-2 und dem Untergrund 130 unter dem Fahrzeug.The 3D camera 110-1 . 110-2 measures the distance A2 . A3 between the 3D camera 110-1 . 110-2 and the underground 130 under the vehicle.

In bestimmten Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 zwei 3D-Kameras 110-1, 110-2 enthalten, und die Messung des Abstands A2, A3 kann jeweils anhand der 3D-Kameras 110-1, 110-2 durchgeführt werden.In certain embodiments, the vehicle may 100 two 3D cameras 110-1 . 110-2 included, and the measurement of the distance A2 . A3 can each be based on the 3D cameras 110-1 . 110-2 be performed.

Die Messung anhand der 3D-Kamera 110-1, 110-2 des Abstands A2, A3 zwischen der 3D-Kamera 110-1, 110-2 und dem Untergrund 130 unter dem Fahrzeug kann Abstandsmessungen zu mehreren Punkten auf dem Untergrund 130 umfassen.The measurement based on the 3D camera 110-1 . 110-2 of the distance A2 . A3 between the 3D camera 110-1 . 110-2 and the underground 130 Under the vehicle can measure distance to several points on the ground 130 include.

In bestimmten Ausführungsformen kann die Messung anhand der 3D-Kamera 110-1, 110-2 des Abstands A2, A3 verwendet werden, um einen Winkel α der Fahrzeugneigung im Verhältnis zur bestimmten Normalebene 140 zu berechnen.In certain embodiments, the measurement may be based on the 3D camera 110-1 . 110-2 of the distance A2 . A3 used to an angle α the vehicle inclination in relation to the specific normal plane 140 to calculate.

Die Messung anhand der 3D-Kamera 110-1, 110-2 des Abstands A2, A3 zwischen der 3D-Kamera 110-1, 110-2 und dem Untergrund 130 unter dem Fahrzeug kann fortlaufend durchgeführt werden oder zu einem vorgegebenen oder konfigurierbaren Zeitintervall.The measurement based on the 3D camera 110-1 . 110-2 of the distance A2 . A3 between the 3D camera 110-1 . 110-2 and the underground 130 Under the vehicle can be carried out continuously or at a predetermined or configurable time interval.

Schritt 303Step 303

Der Unterschied zwischen dem gemessenen 302 Abstand A2, A3 und dem Abstand zur bestimmten 301 Normalebene 140 wird berechnet.The difference between the measured 302 distance A2 . A3 and the distance to the particular 301 normal plane 140 is being computed.

In bestimmten Ausführungsformen, in denen das Fahrzeug 100 zwei 3D-Kameras 110-1, 110-2 enthält und die Messung des Abstands A2, A3 durch Verwendung der entsprechenden 3D-Kameras 110-1, 110-2 erfolgt, wird der Abstandsunterschied zwischen dem entsprechenden gemessenen 302 Abstand A2, A3 und dem Abstand A1 zur bestimmten 301 Normalebene 140 berechnet.In certain embodiments, in which the vehicle 100 two 3D cameras 110-1 . 110-2 contains and the measurement of the distance A2 . A3 by using the appropriate 3D cameras 110-1 . 110-2 takes place, the distance difference between the corresponding measured 302 distance A2 . A3 and the distance A1 to the specific 301 normal level 140 calculated.

Schritt 304Step 304

Wenn der berechnete 303 Abstandsunterschied über einen Schwellenwert hinausgeht, erfolgt die Feststellung, dass das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen.If the calculated 303 difference in distance exceeds a threshold, it is determined that the vehicle 100 is about to rollover.

In bestimmten Ausführungsformen, in denen das Fahrzeug 100 zwei 3D-Kameras 110-1, 110-2 enthält und in denen die Messung des Abstands A2, A3 durch Verwendung der entsprechenden 3D-Kameras 110-1, 110-2 erfolgt und der Abstandsunterschied zwischen dem entsprechenden gemessenen 302 Abstand A2, A3 und dem Abstand zur bestimmten 301 Normalebene 140 berechnet wurde, kann festgestellt werden, dass das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen 100, wenn beide der berechneten Abstandsunterschiede gleichzeitig über ihren jeweiligen Schwellenwert hinausgehen. In certain embodiments, in which the vehicle 100 two 3D cameras 110-1 . 110-2 contains and in which the measurement of the distance A2 . A3 by using the appropriate 3D cameras 110-1 . 110-2 takes place and the distance difference between the corresponding measured 302 distance A2 . A3 and the distance to the particular 301 normal plane 140 calculated, it can be determined that the vehicle 100 is about to rollover 100 if both of the calculated distance differences go over their respective thresholds simultaneously.

In bestimmten Ausführungsformen, in denen die Messung des Abstands A2, A3 anhand der 3D-Kamera 110-1, 110-2 zur Berechnung eines Winkels α der Fahrzeugneigung im Verhältnis zu bestimmten Normalebene 140 verwendet wurde, kann eine Feststellung erfolgen, dass das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen, wenn der Winkel α der Fahrzeugneigung über einen Schwellenwert hinausgeht.In certain embodiments, where the measurement of the distance A2 . A3 based on the 3D camera 110-1 . 110-2 for calculating an angle α the vehicle inclination in relation to certain normal plane 140 used, a statement can be made that the vehicle 100 just before that is to turn over when the angle α the vehicle inclination exceeds a threshold.

In bestimmten Ausführungsformen kann die Feststellung, dass das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen, verwendet werden, um eine Schutzmaßnahme zum Schutz des Fahrers des Fahrzeugs auszulösen.In certain embodiments, the determination may be that the vehicle 100 it is close to overturn, used to trigger a protective measure to protect the driver of the vehicle.

Schritt 305Step 305

Dieser Schritt kann in bestimmten, aber nicht notwendigerweise in allen Ausführungsformen durchgeführt werden.This step may be performed in certain, but not necessarily all embodiments.

Die 3D-Kamera 110-1, 110-2 kann ein Objekt 150 auf dem Untergrund 130 feststellen, von dem angenommen wird, dass es auf das Fahrerhaus 105 des Fahrzeugs bei einem Überschlagen des Fahrzeugs 100 aufschlagen kann.The 3D camera 110-1 . 110-2 can be an object 150 on the ground 130 which is assumed to be on the cab 105 the vehicle in a rollover of the vehicle 100 can open.

In bestimmten Ausführungsformen kann die Feststellung, dass ein Objekt 150 auf dem Untergrund 130 möglicherweise auf das Fahrerhaus 105 bei einem Überschlagen des Fahrzeugs 100 aufschlägt, zur Auslösung einer Schutzmaßnahme zum Schutz des Fahrers des Fahrzeugs verwendet werden.In certain embodiments, the determination may be that an object 150 on the ground 130 possibly on the cab 105 when overturning the vehicle 100 used to trigger a protective measure to protect the driver of the vehicle.

zeigt eine Ausführungsform eines Systems 400, das eine Recheneinheit 120 umfasst. Die genannte Recheneinheit 120 kann mindestens bestimmte der oben genannten Schritte des Verfahrens 301-305 durchführen, die in der Beschreibung des Verfahrens 300 zur Feststellung eines Überschlagens eines Fahrzeugs 100 enthalten sind. shows an embodiment of a system 400 that is a computing unit 120 includes. The named arithmetic unit 120 can at least certain of the above steps of the procedure 301 - 305 perform in the description of the procedure 300 for detecting a rollover of a vehicle 100 are included.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann die Recheneinheit 120 außerdem ein Objekt 150 auf dem Untergrund 130 feststellen, von dem angenommen wird, dass es auf Grundlage der Messwerte von der 3D-Kamera 110-1, 110-2 auf das Fahrerhaus 105 des Fahrzeugs bei einem Überschlagen aufschlagen würde.According to certain embodiments, the arithmetic unit 120 also an object 150 on the ground 130 determine that it is believed to be based on the readings from the 3D camera 110-1 . 110-2 on the cab 105 the vehicle would hit in a roll over.

Um ein Überschlagen des Fahrzeugs 100 korrekt feststellen zu können, enthält die Recheneinheit 120 eine Reihe von Komponenten, die im Folgenden ausführlicher beschrieben werden. Bestimmte der beschriebenen Teilkomponenten sind in einigen, aber nicht notwendig in allen Ausführungsformen enthalten. Außerdem kann in der Recheneinheit 120 zusätzliche Elektronik vorhanden sein, die nicht komplett notwendig ist zum Verständnis der entsprechenden Funktion gemäß der Erfindung.To a rollover of the vehicle 100 to correctly determine contains the arithmetic unit 120 a number of components, which are described in more detail below. Certain of the described subcomponents are included in some, but not necessary, in all embodiments. In addition, in the arithmetic unit 120 additional electronics are present, which is not completely necessary for understanding the corresponding function according to the invention.

Die Recheneinheit 120 umfasst einen Signalempfänger 410, der einen Messwert A2, A3 von einer 3D-Kamera 110-1, 110-2 im Fahrzeug 100 erhält.The arithmetic unit 120 includes a signal receiver 410 that a reading A2 . A3 from a 3D camera 110-1 . 110-2 in the vehicle 100 receives.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann der Messwert A2, A3 von der 3D-Kamera 110-1, 110-2 dem Signalempfänger 410 auf der Recheneinheit 120 über einen Drahtverbund oder eine drahtlose Schnittstelle übermittelt werden.According to certain embodiments, the measured value A2 . A3 from the 3D camera 110-1 . 110-2 the signal receiver 410 on the arithmetic unit 120 via a wired network or a wireless interface.

Das drahtlose Netzwerk kann beispielsweise auf den folgenden Technologien basieren: Global System for Mobile Communications (GSM), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Codemultiplexverfahren (CDMA), (CDMA 2000), Synchrones CDMA-Verfahren (TD-SCDMA), Long Term Evolution (LTE); Wireless Fidelity (Wi-Fi), definiert nach den IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)-Standards (802.11 a, ac, b, g und/oder n), Internet Protocol (IP), Bluetooth und/oder Near Field Communication, (NFC), oder einer vergleichbaren Kommunikationstechnologie gemäß verschiedenen Ausführungsformen.For example, the wireless network may be based on the following technologies: Global System for Mobile Communications (GSM), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Code Division Multiple Access (CDMA), (CDMA 2000 ), Synchronous CDMA (TD-SCDMA), Long Term Evolution (LTE); Wireless Fidelity (Wi-Fi), defined by the IEEE (802.11a, ac, b, g, and / or n) standards, Internet Protocol (IP), Bluetooth, and / or Near Field Communication , (NFC), or comparable communication technology according to various embodiments.

Gemäß bestimmten anderen Ausführungsformen werden die 3D-Kamera 110-1, 110-2 und der Signalempfänger 410 zum Kommunikations- und Datentransfer über eine drahtgebundene Schnittstelle verwendet. Eine entsprechende drahtgebundene Schnittstelle kann ein Kommunikationsbussystem umfassen, das aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen zum Anschluss von mehreren elektronischen Steuereinheiten (ECUs) oder Steuereinheiten/Reglern und verschiedenen Komponenten und Sensoren besteht, die sich im Fahrzeug 100 befinden. Der Kommunikationsbus des Fahrzeugs kann aus einem oder mehreren Kabeln bestehen; einem Datenbus wie beispielsweise einem CAN-Bus (Controller Area Network Bus), einem MOST-Bus (Media Oriented Systems Transport) oder einer anderen Buskonfiguration; oder einer drahtlosen Verbindung gemäß beispielsweise einer der obigen drahtlosen Kommunikationstechnologien.According to certain other embodiments, the 3D camera 110-1 , 110-2 and the signal receiver 410 used for communication and data transfer via a wired interface. A corresponding wired interface may include a communication bus system consisting of one or more communication buses for connection to a plurality of electronic control units (ECUs) or controllers / controllers and various components and sensors located in the vehicle 100 are located. The communication bus of the vehicle may consist of one or more cables; a data bus such as a Controller Area Network Bus (CAN) bus, a Media Oriented Systems Transport (MOST) bus, or other bus configuration; or a wireless connection according to, for example, any of the above wireless communication technologies.

Die Recheneinheit 120 umfasst außerdem einen Prozessorkreis 420 zur Bestimmung einer Normalebene 140, die auf der Messung eines Abstands A1 in der Vertikalrichtung des Fahrzeugs zwischen einer 3D-Kamera 110-1, 110-2 im Fahrzeug 100 und einem Untergrund 130 basiert, wenn sich das Fahrzeug 100 in einer Horizontalposition befindet. Der Prozessorkreis 420 kann außerdem den Abstandsunterschied zwischen einem gemessenen Abstand A2, A3 und dem Untergrund 130 und dem Abstand A1 zur bestimmten Normalebene 140 berechnen. Der Prozessorkreis 420 kann außerdem feststellen, dass das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen, wenn der berechnete Abstandsunterschied einen Schwellenwert übersteigt. The arithmetic unit 120 also includes a processor circuit 420 to determine a normal plane 140 that is based on measuring a distance A1 in the vertical direction of the vehicle between a 3D camera 110-1 . 110-2 in the vehicle 100 and a background 130 based when the vehicle is 100 in a horizontal position. The processor circuit 420 can also measure the distance difference between a measured distance A2 . A3 and the underground 130 and the distance A1 to the particular normal level 140 to calculate. The processor circuit 420 may also find that the vehicle 100 is about to rollover when the calculated distance difference exceeds a threshold.

Der Prozessorkreis 420 kann beispielsweise aus einer oder mehreren zentralen Recheneinheiten (CPU), Mikroprozessoren oder anderen Logikgeräten bestehen, die der Interpretation und Ausführung von Befehlen und/oder dem Lesen und Schreiben von Daten dienen. Der Prozessorkreis 420 kann Daten für Zuflüsse, Abflüsse oder die Verarbeitung von Daten verwalten, einschließlich Datenpufferung, Steuerfunktionen und dergleichen.The processor circuit 420 For example, it may consist of one or more central processing units (CPU), microprocessors, or other logic devices used to interpret and execute instructions and / or read and write data. The processor circuit 420 can manage data for tributaries, outflows, or data processing, including data buffering, control functions, and the like.

Ausführungsformen der Recheneinheit 120 können außerdem eine Speichereinheit 425 enthalten, die in bestimmten Ausführungsformen aus einem Datenspeichermedium bestehen kann. Die Speichereinheit 425 kann beispielsweise aus einer Speicherkarte, einem Flash-Speicher, einem USB-Speicher, einer Festplatte oder einer vergleichbaren Datenspeichereinheit bestehen, beispielsweise vom folgenden Typus: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-Speicher, EEPROM (Electrically Erasable PROM), usw., in verschiedenen Ausführungsformen.Embodiments of the computing unit 120 can also have a storage unit 425 included, which in certain embodiments may consist of a data storage medium. The storage unit 425 may for example consist of a memory card, a flash memory, a USB memory, a hard disk or a similar data storage unit, for example of the following type: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM ), Flash memory, EEPROM (Electrically Erasable PROM), etc., in various embodiments.

Die Recheneinheit 120 kann außerdem einen Signalübermittler 430 umfassen zur Übermittlung eines Steuersignals zur Auslösung einer Schutzmaßnahme zum Schutz des Fahrers des Fahrzeugs, wenn eine Feststellung erfolgt ist, dass das Fahrzeug 100 kurz davor ist, sich zu überschlagen und/oder dass ein Objekt 150 beim Überschlagen möglicherweise auf das Fahrerhaus 105 aufschlagen könnte.The arithmetic unit 120 can also have a signal transmitter 430 comprise for transmitting a control signal for triggering a protective measure to protect the driver of the vehicle, if a determination has been made that the vehicle 100 is about to overturn and / or that an object 150 when overturning possibly on the cab 105 could strike.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen umfasst die Erfindung außerdem ein Computerprogramm zur Feststellung eines Überschlagens eines Fahrzeugs 100. Das Computerprogramm kann das Verfahren 300 gemäß mindestens einem der oben beschriebenen Schritte 301-305 ausführen, wenn das Programm in einem Prozessorkreis 420 auf der Recheneinheit 120 ausgeführt wird.In accordance with certain embodiments, the invention also includes a computer program for detecting a vehicle rollover 100 , The computer program can do the procedure 300 according to at least one of the steps described above 301 - 305 execute when the program is in a processor circuit 420 on the arithmetic unit 120 is performed.

Das Verfahren 300 gemäß mindestens einem der Schritte 301-305 zur Feststellung eines Überschlagens des Fahrzeugs 100 kann durch eine oder mehrere Prozessorkreise 420 auf der Recheneinheit 120 gemeinsam mit einem Computerprogrammcode umgesetzt werden, um von den oben beschriebenen Schritten 301-305 einen, einige, bestimmte oder alle durchzuführen. Ein Computerprogramm, das Befehle zur Durchführung der Schritte 301-305 enthält, wenn das Programm in dem Prozessorkreis 420 aufgerufen wird, kann folglich [sic].The procedure 300 according to at least one of the steps 301 - 305 for detecting a rollover of the vehicle 100 can be through one or more processor circuits 420 on the arithmetic unit 120 be implemented together with a computer program code, from the steps described above 301 - 305 one, some, certain or all. A computer program that commands to perform the steps 301 - 305 contains if the program in the processor circuit 420 can therefore be called [sic].

In bestimmten Ausführungsformen kann das oben beschriebene Computerprogramm im Fahrzeug 100 auf der Speichereinheit 425 der Recheneinheit installiert werden, beispielsweise über eine drahtlose Schnittstelle.In certain embodiments, the computer program described above may be in the vehicle 100 on the storage unit 425 the arithmetic unit are installed, for example via a wireless interface.

In bestimmten Ausführungsformen können der oben beschriebene Signalempfänger 410 und/oder der Signalübermittler 430 aus einem separaten Übermittler und Empfänger bestehen. In bestimmten Ausführungsformen können jedoch der Signalempfänger 410 und der Signalübermittler 430 auf der Recheneinheit 120 aus einem Empfangsgerät bestehen, das zum Senden und Empfangen von Funksignalen dient und bei dem Teile der Konstruktion bei Übermittler und Empfänger identisch sind, wie beispielsweise die Antenne. Die genannte Kommunikationseinrichtung kann zum drahtlosen Datentransfer über Funkwellen, WLAN, Bluetooth oder ein Infrarot-Empfangsgerät-Modul verwendet werden. In bestimmten Ausführungsformen können alternativ der Signalempfänger 410 und/oder der Signalübermittler 430 speziell auf den drahtgebundenen Datentransfer oder alternativ auf sowohl drahtlosen als auch drahtgebundenen Datenaustausch gemäß bestimmten Ausführungsformen ausgerichtet sein.In certain embodiments, the signal receiver described above may 410 and / or the signal transmitter 430 consist of a separate transmitter and receiver. However, in certain embodiments, the signal receiver may be 410 and the signal transmitter 430 on the arithmetic unit 120 consist of a receiving device, which is used for transmitting and receiving radio signals and in which parts of the construction are identical at transmitter and receiver, such as the antenna. Said communication device can be used for wireless data transfer via radio waves, WLAN, Bluetooth or an infrared receiver module. In certain embodiments, alternatively, the signal receiver may 410 and / or the signal transmitter 430 be specifically directed to the wired data transfer or alternatively to both wireless and wired data exchange according to certain embodiments.

Die Erfindung umfasst außerdem ein System 400 zur Feststellung eines Überschlagens eines Fahrzeugs 100. Das genannte System 400 umfasst wie oben beschrieben mindestens eine 3D-Kamera 110-1, 110-2 und eine Recheneinheit 120.The invention also includes a system 400 for detecting a rollover of a vehicle 100 , The named system 400 includes at least one 3D camera as described above 110-1 . 110-2 and a computing unit 120 ,

Das System 400 kann außerdem zwei 3D-Kameras 110-1, 110-2 umfassen, die im oder am Fahrzeug 100 eingebaut oder montiert sind.The system 400 can also have two 3D cameras 110-1 . 110-2 include in or on the vehicle 100 are installed or mounted.

Eine entsprechende 3D-Kamera 110-1, 110-2 kann beispielsweise aus einer TOF-Kamera, einer Stereo-Kamera und/oder einer plenoptischen Kamera bestehen.A corresponding 3D camera 110-1 . 110-2 may for example consist of a TOF camera, a stereo camera and / or a plenoptic camera.

Einige Ausführungsformen der Erfindung umfassen außerdem ein Fahrzeug 100, das ein im Fahrzeug 100 eingebautes System 400 zur Feststellung eines Überschlagens des Fahrzeugs 100 umfasst.Some embodiments of the invention also include a vehicle 100 that one in the vehicle 100 built-in system 400 for detecting a rollover of the vehicle 100 includes.

Claims

Method (300) according to Claim 1 in which the vehicle (100) includes two 3D cameras (110-1, 110-2) and wherein the measurement (302) of the distance (A2, A3) and the calculation (303) for the corresponding 3D cameras (110-1, 110-2), and wherein the determination (304) is that the calculated (303) distance difference for both measurements simultaneously exceeds the threshold.

Method (300) according to one of Claims 1 - 2 in which the measurement (302) based on the 3D camera (110-1, 110-2) of the distance (A2, A3) between the 3D camera (110-1, 110-2) and the ground (130) below the vehicle includes distance measurements to multiple points on the ground (130).

Method (300) according to one of Claims 1 - 3 in which the measurement (302) of the distance (A2, A3) from the 3D camera (110-1, 110-2) was used to calculate an angle (α) of the vehicle inclination relative to the particular normal plane (140), and wherein a determination (304) is made that the vehicle (100) is about to roll over when the angle (α) of vehicle tilt exceeds a threshold.

Method (300) according to one of Claims 1 - 4 in which the measurement (302) of the distance (A2, A3) from the 3D camera (110-1, 110-2) between the 3D camera (110-1, 110-2) and the ground (130) under the vehicle is continuously performed.

Arithmetic unit (120) for detecting the roll-over of a vehicle (100), comprising: a signal receiver (410) for obtaining a measured value (A2, A3) from a 3D camera (110-1, 110-2) in the vehicle (100) at which the 3D camera (110-1, 110-2) is off a TOF camera, a stereo camera and / or a plenoptic camera; a processor circuit (420) for determining a normal plane (140) based on the measurement of a distance (A1) in the vertical direction of the vehicle between a 3D camera (110-1, 110-2) in the vehicle (100) and a ground (130 ) at a horizontal position of the vehicle (100) to calculate the difference in distance between measured distances (A2, A3) to the ground (130) and the distance (A1) to the determined normal plane (140) and to determine that the vehicle (100) is about to approach is to overturn when the calculated difference in distance exceeds a threshold, and where the computing unit (120) can detect an object (150) on the ground (130) that is based on measurements from the 3D camera (110). 1, 110-2) may possibly strike in the event of a rollover on the cab (105), and a signal transmitter (430) for transmitting a control signal to initiate a protective measure to protect the driver of the vehicle when a determination has been made that the vehicle (100) is about to overturn and / or that an object (150) is overturning could possibly hit the cab (105).

A computer program for detecting a roll over of a vehicle (100) by a method (300) in accordance with Claims - 5 when the computer program is in a processor circuit (420) on a computing unit (120) according to Claim 6 is performed.

A system (400) for detecting a rollover of a vehicle (100), comprising: a 3D camera (110-1, 110-2) consisting of a TOF camera, a stereo camera and / or a plenoptic camera and a Arithmetic unit (120) according to Claim 6 consists,

System (400) according to Claim 8 which also includes two 3D cameras (110-1, 110-2).

Vehicle (100) having a system (400) according to one of Claims 8 - 9 and for performing a method (300) according to any one of Claims 1 - 5 for detecting a roll-over of the vehicle (100).