DE112017004635T5

DE112017004635T5 - Vorrichtung und verfahren zum bestimmen einer position einer anhängerkupplung

Info

Publication number: DE112017004635T5
Application number: DE112017004635.1T
Authority: DE
Inventors: Jithesh Kotteri; Nigel Clarke; Martin Edney
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2016-09-15
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2019-06-06
Also published as: US11625048B2; GB2553809B; GB201615689D0; US20190265723A1; GB2553809A; WO2018050417A1

Abstract

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein System zum Bestimmen einer Position einer Anhängerkupplung (280) bereit, die an einem Fahrzeug (250) montiert ist, mit einer Abbildungsvorrichtung (260), die in Bezug auf das Fahrzeug angeordnet ist, um einem Bild (105) entsprechende Bilddaten auszugeben und eine Verarbeitungsvorrichtung (200, 210), die angeordnet ist, um die Bilddaten (270) zu empfangen, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, Bilddaten auszuwählen, die einem Bereich (310) des Bildes entsprechen, und innerhalb der ausgewählten Daten nach den entsprechenden Daten der Anhängerkupplung (280) zu suchen, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren, und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf eine Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren, um eine Position einer Anhängerkupplung zu bestimmen. Erfindungsgemäße Aspekte beziehen sich auf ein System, eine Steuerungsvorrichtung, ein Fahrzeug, ein Verfahren und eine Computersoftware.
STAND DER TECHNIK
Es ist oft erwünscht, einen Anhänger mit einem Fahrzeug zu ziehen. Zu diesem Zweck ist eine lösbare Kupplung zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger vorgesehen. Die Kupplung ist durch eine am Fahrzeug angebrachte Anhängerkupplung und eine entsprechende, an dem Anhänger angebrachte Anhängerkupplung gebildet, die sich üblicherweise an einem A-Rahmen nach vorne aus dem Anhänger erstreckt. Die Anhängerkupplung kann eine Abschleppkugel sein, obwohl andere Anhängerkupplungen bekannt sind, beispielsweise solche mit einem vertikalen Stift. Üblicherweise ist die Anhängerkupplung an dem Heck des Fahrzeugs angebracht, obwohl auch nach vorne gerichtete Anhängerkupplungen verwendet werden, insbesondere für das langsame Rangieren von Anhängern.
Üblicherweise ist ein Bild vorgesehen, das die Anhängerkupplung enthält, um einen Fahrer zu unterstützen, der das Fahrzeug beim Manövrieren des Fahrzeugs in Ausrichtung mit der Anhängerkupplung bringt, um den Anhänger an das Fahrzeug anzuhängen. Das Bild kann auf einer visuellen Anzeige im Fahrzeug angezeigt werden. Auf dem Bild kann auch eine Position der Anhängerkupplung angegeben werden, um den Fahrer beim Auffinden der Anhängerkupplung zu unterstützen. Die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes ist im Allgemeinen gemäß einer Position von einer oder mehreren Kameras, die das Bild liefern, und einer Position vordefiniert, an der die Anhängerkupplung an das Fahrzeug montiert werden soll. Fertigungstoleranzen, die mit der Kameramontage und / oder der Anhängerkupplung verbunden sind, können zu einer falschen Ausrichtung der erwarteten relativen Position der Kamera und der Anhängerkupplung führen. Wenn die Montage der Kamera(s) und / oder der Anhängerkupplung zum Beispiel während einer Lebensdauer des Fahrzeugs versehentlich bewegt wird, dann wird auch die vordefinierte relative Position der Anzeige der Position der Anhängerkupplung verschoben.
Es ist eine Aufgabe von erfindungsgemäßen Ausführungsformen, ein oder mehrere Probleme nach dem Stand der Technik wenigstens abzuschwächen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung stellen ein System zum Bestimmen einer Position einer Anhängerkupplung, einer Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung, ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Anhängerkupplung, ein Fahrzeug und eine Computersoftware gemäß den beigefügten Ansprüchen bereit.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein System zum Bestimmen einer Position einer an einem Fahrzeug montierten Anhängerkupplung bereitgestellt, das eine Abbildungsvorrichtung zum Ausgeben von Bilddaten und eine Verarbeitungsvorrichtung zum Suchen der Bilddaten nach Bilddaten entsprechend einer Anhängerkupplung umfasst, um die Position der Anhängerkupplung im Bild zu bestimmen. Selbst wenn sich die Position der Anhängerkupplung relativ zu der Abbildungsvorrichtung bewegt, kann die Position der Anhängerkupplung genau bestimmt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein System zum Bestimmen einer Position einer an einem Fahrzeug montierten Anhängerkupplung bereitgestellt, wobei das System eine Abbildungsvorrichtung umfasst, die in Bezug auf das Fahrzeug angeordnet ist, um Bilddaten auszugeben, die einem Bild entsprechen, und Verarbeitungsvorrichtungen, die angeordnet sind um diese Bilddaten zu empfangen, wobei die Verarbeitungsvorrichtung angeordnet ist, um Bilddaten auszuwählen, die einem Bereich des Bildes entsprechen, und innerhalb der ausgewählten Daten nach Bilddaten zu suchen, die der Anhängerkupplung entsprechen, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen. Selbst wenn sich die Position der Anhängerkupplung relativ zu der Abbildungsvorrichtung bewegt oder an einer unerwarteten Position angeordnet ist, kann die Position der Anhängerkupplung genau bestimmt werden.
System, wie oben beschrieben, wobei:

die Abbildungsvorrichtung eine oder mehrere Abbildungsvorrichtungen umfasst; und
die Verarbeitungsvorrichtung eine oder mehrere Verarbeitungsvorrichtungen umfasst.

Der Bereich des Bildes kann ein vorbestimmter Bereich innerhalb des Bildes sein. Vorteilhafterweise kann der Bereich a priori identifiziert werden, um die Berechnung zu reduzieren.
Die Verarbeitungsvorrichtung ist optional angeordnet, um eine oder mehrere mögliche Positionen der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen, indem eine Position einer vorbestimmten Form innerhalb des Bildes bestimmt wird, der mindestens einem Teil der Anhängerkupplung entspricht. Vorteilhafterweise können die eine oder die mehreren möglichen Positionen leicht identifiziert werden. Vorteilhafterweise können die eine oder die mehreren Positionen in variablen Beleuchtungsbedingungen oder auf unterschiedlichen Hintergründen identifiziert werden. Optional ist die vorbestimmte Form ein Kreis. Vorteilhafterweise kann ein kreisförmiger Abschnitt der Anhängerkupplung deutlich sichtbar sein.
Die Verarbeitungsvorrichtung kann angeordnet sein, um eine Verteilung von Gradienten zu bestimmen, die jeder potentiellen Position der Anhängerkupplung im Bild zugeordnet sind. Vorteilhafterweise ermöglicht die Verteilung der Gradienten die Bestimmung der korrekten Position der Anhängerkupplung, selbst wenn ein Hintergrund vorhanden ist.
Die Verarbeitungsvorrichtung kann angeordnet sein, um eine Hough-Transformation auf den ausgewählten Bereich des Bildes anzuwenden, um eine oder mehrere Positionen der vorbestimmten Form zu identifizieren, wobei jede Position einer jeweiligen potentiellen Position der Anhängerkupplung entspricht. Die Hough-Transformation bestimmt vorteilhafterweise die Position der Form auf zuverlässige Weise.
Die Verarbeitungsvorrichtung kann angeordnet sein, um ein Histogramm orientierter Gradienten (HOG), auszugeben, das jeder potentiellen Position der Anhängerkupplung im Bild zugeordnet ist. Mit dem HOG können vorteilhafterweise die potentiellen Positionen auch bei variabler Beleuchtung oder Schatten und auf verschiedenen Hintergründen zuverlässig bestimmt werden.
Optional ist die Verarbeitungsvorrichtung angeordnet, um die Position der Anhängerkupplung auf dem Bild von jeder möglichen Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes unter Verwendung eines Klassifizierers zu identifizieren. Der Klassifizierer kann ein Support-Vektor-Maschine-Klassifizierer (SVM-Klassifizierer) sein. Der Klassifizierer ermöglicht eine zuverlässige Positionsbestimmung.
Die Verarbeitungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um innerhalb der ausgewählten Bilddaten nach einer Bildvorlage zu suchen, die mindestens einem Teil der Anhängerkupplung entspricht, um einen Anhängerkupplungsbereich der Bilddaten zu bestimmen. Vorteilhafterweise ermöglicht die Bildvorlage das Identifizieren von Anhängerkupplungen mit verschiedenen Formen.
Optional ist die Verarbeitungsvorrichtung angeordnet, um innerhalb der ausgewählten Bilddaten unter Verwendung eines SURF-Merkmaldetektors zu suchen. Vorteilhafterweise kann der SURF-Detektor die Notwendigkeit einer vorherigen Formerkennung beseitigen.
Die Verarbeitungsvorrichtung ist optional angeordnet, um eine Form, die der Anhängerkupplung entspricht, an den Anhängerkupplungsbereich der Bilddaten anzupassen, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen. Vorteilhafterweise ermöglicht die Bildvorlage das Identifizieren von Anhängerkupplungen mit verschiedenen Formen.
Das System kann eine Ausgabevorrichtung umfassen, die so angeordnet ist, dass sie einem Fahrzeuginsassen eine Anzeige liefert, die die Position der Anhängerkupplung angibt. Vorteilhafterweise kann die Anzeige verwendet werden, um den Insassen zu der Anhängerkupplung zu lenken.
Die Ausgabevorrichtung kann eine visuelle Anzeigevorrichtung umfassen. Die Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung anzeigt, umfasst optional eine Darstellung von mindestens einem Teil des Bildes und eine visuelle Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung anzeigt. Vorteilhafterweise kann die visuelle Darstellung leicht erkannt werden.
Die Verarbeitungsvorrichtung kann angeordnet sein, um eine Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung angibt, an ein autonomes Fahrmodul auszugeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Steuerung für ein Fahrzeug-Abschlepp-Assistenzsystem bereitgestellt, wobei die Steuerung Folgendes umfasst: eine Eingabevorrichtung zum Empfangen von Bilddaten entsprechend einem Bild von einem Bereichs in der Nähe eines Fahrzeugs; eine Verarbeitungsvorrichtung zum Auswählen von Bilddaten entsprechend einem Bereich des Bildes; und das Suchen in den ausgewählten Bilddaten nach Bilddaten, die einer am Fahrzeug angebrachten Anhängerkupplung entsprechen, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen.
Die oben beschriebene Steuerung, wobei:

die Eingabevorrichtung einen oder mehrere elektrische Eingänge zum Empfangen der Bilddaten aufweist; und
die Verarbeitungsvorrichtung eine oder mehrere Verarbeitungsvorrichtungen umfasst.

Die Steuerung kann eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben einer Anzeige umfassen, die die Position der Anhängerkupplung angibt. Die Ausgabevorrichtung kann einen oder mehrere elektrische Ausgänge zum Ausgeben der Anzeige aufweisen.
Optional ist die Verarbeitungsvorrichtung angeordnet, um eine oder mehrere mögliche Positionen der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen, indem eine Position einer vorbestimmten Form, die mindestens einem Teil der Anhängerkupplung entspricht, innerhalb der Bilddaten bestimmt wird. Die vorbestimmte Form kann ein Kreis sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Anhängerkupplung, die an einem Fahrzeug angebracht ist, vorgesehen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Bilddaten zu einem Bild eines Bereichs, das proximal zu einem Fahrzeug liegt, Auswählen eines Bereichs innerhalb des Bildes und Suchen innerhalb des ausgewählten Bereichs nach Bilddaten, die der Anhängerkupplung entsprechen, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen.
Das Suchen innerhalb des ausgewählten Bereichs kann das Bestimmen einer Position einer vorbestimmten Form in den Bilddaten entsprechend der Anhängerkupplung umfassen. Optional ist die vorbestimmte Form ein Kreis.
Das Bestimmen der Position der vorbestimmten Form kann das Suchen des ausgewählten Bereichs des Bildes unter Verwendung einer Hough-Transformation für den ausgewählten Bereich des Bildes umfassen, um eine oder mehrere Positionen der vorbestimmten Form zu identifizieren, wobei jede Position einer jeweilig möglichen Position der Anhängerkupplung entspricht.
Das Verfahren kann das Ausgeben eines Histogramms orientierten Gradienten (HOG) für eine oder mehrere möglichen Positionen für die Anhängerkupplung im ausgewählten Bereich umfassen.
Das Verfahren kann das Identifizieren der Position der Anhängerkupplung in den Bilddaten von jedem der möglichen Positionen unter Verwendung eines Klassifizierers umfassen.
Optional ist der Klassifizierer ein Support-Vektor-Maschine-Klassifizierer (SVM-Klassifizierer).
Das Suchen innerhalb des ausgewählten Bereichs kann das Suchen des ausgewählten Bereichs nach einer Bildvorlage umfassen, die mindestens einem Teil der Anhängerkupplung entspricht, um einen Anhängerkupplungsbereich der Bilddaten zu identifizieren.
Das Suchen innerhalb des ausgewählten Bereichs nach der Bildvorlage kann optional das Anwenden eines SURF-Merkmaldetektors auf den ausgewählten Bereich umfassen.
Das Verfahren kann das Anpassen einer Form, die der Anhängerkupplung entspricht, an den Anhängerkupplungsbereich der Bilddaten umfassen, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen.
Das Verfahren kann das Ausgeben einer Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung anzeigt, an einen Insassen des Fahrzeugs umfassen.
Die Anzeige kann durch eine visuelle Anzeigevorrichtung ausgegeben werden. Die Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung anzeigt, umfasst optional eine Darstellung von mindestens einem Teil der Bilddaten und eine visuelle Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes angibt.
Nach einem erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Fahrzeug vorgesehen, das ein wie zuvor beschriebenes System, eine wie zuvor beschriebene Steuerungsvorrichtung umfasst oder angeordnet ist, um ein wie zuvor beschriebenes Verfahren auszuführen.
Nach einem erfindungsgemäßen Aspekt wird eine Computersoftware zur Verfügung gestellt, die, wenn sie ausgeführt wird, so angeordnet ist, dass sie ein Verfahren wie oben beschrieben durchführt. Die Computersoftware kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein. Die Computersoftware kann greifbar auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein. Möglicherweise ist das computerlesbare Medium nichtflüchtig.
Innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung wird ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Patentansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt werden, und insbesondere deren individuellen Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Art und/oder in einer beliebigen Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder einen beliebigen neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Patentanspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.
Figurenliste
Eine oder mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun ausschließlich beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, hierbei zeigen:

1 ein Verfahren nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
2 ein Fahrzeug umfassend ein System nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
3 eine Darstellung von Bilddaten entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;
4 eine Veranschaulichung der eine Vorlage und nach einer Ausführungsform der Erfindung; und
5 zeigt eine Vorlage und einen Bereich eines Bildes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 zeigt ein Verfahren 100 nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Das Verfahren ist ein Verfahren 100 zum Bestimmen einer Position einer Anhängerkupplung, die an einem Fahrzeug montiert ist. Das Verfahren 100 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, die einen Abschnitt eines Fahrzeugs 250 mit einer daran montierten Anhängerkupplung 280 und ein System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Das in 2 dargestellte Fahrzeug 250 umfasst eine Schlepphilfe 200, die in einer Ausführungsform der Erfindung eine Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 ist. Die Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 umfasst eine Eingabe zum Empfangen von Bilddaten 270 von einer Abbildungsvorrichtung 260.
Die Abbildungsvorrichtung 260 kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine oder mehrere Abbildungsvorrichtungen 260 umfassen. Die in 2 dargestellte Ausführungsform umfasst eine Kamera 260, obwohl weitere Kameras vorgesehen sein können. Die Abbildungsvorrichtung 260 kann in einigen Ausführungsformen eine erste Kamera 260 umfassen, die an der Rückseite des Fahrzeugs 250 angeordnet ist. Eine zweite und eine dritte Kamera können in einigen Ausführungsformen jeweils an der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs 250 angeordnet sein. Die zweite und dritte Kamera können zum Beispiel jeweils an dem linken und dem rechten Spiegelgehäuse montiert sein, obwohl andere Montagepositionen in Betracht kommen können. Die erste Kamera 260 ist angeordnet, um die Bilddaten 270 bereitzustellen, die einem Bereich des Fahrzeugs 250 entsprechen, in dem sich die Anhängerkupplung 280 befindet, wie durch die Linie 265 angezeigt, die ein Beispiel eines Sichtfelds der Kamera 260 anzeigt. Die erste Kamera 260 ist in einigen Ausführungsformen so angeordnet, dass sie eine Rückseite 255 des Fahrzeugs 250 abbildet, wo das Sichtfeld 265 der Kamera 260 die Position der Anhängerkupplung 280 umfasst. In einigen Ausführungsformen ist die Kamera mit einer Beleuchtungsvorrichtung (nicht gezeigt) versehen, um die Rückseite 255 des Fahrzeugs 250 zu beleuchten, um den Betrieb bei schwachem Licht oder Dunkelheit zu unterstützen. Die Beleuchtungsvorrichtung kann betriebsfähig sein, um eine nicht sichtbare Beleuchtung wie Infrarot (IR) bereitzustellen, die von der Kamera 260 empfangen werden kann, aber für den Menschen nicht wahrnehmbar ist. Die Beleuchtungsvorrichtung kann zum Beispiel eine oder mehrere Licht emittierende Vorrichtungen wie LEDs sein. Die Bilddaten 270 können der Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 über einen Kommunikationsbus des Fahrzeugs 250 bereitgestellt werden, der ein CAN-Bus oder ein IP-basierter Kommunikationsbus sein kann, wie etwa Ethernet, obwohl andere Protokolle in Betracht gezogen werden können. Ferner können die Bilddaten 270 in einigen Ausführungsformen über eine dedizierte Verbindung zwischen der Kamera 260 und der Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 bereitgestellt werden. Die Bilddaten 270 entsprechen einem Bild eines Bereichs in der Nähe des Fahrzeugs 250, in dem sich die Anhängerkupplung 280 befindet.
Die Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 umfasst eine Verarbeitungsvorrichtung 210 und eine Speichereinrichtung 220. Die Verarbeitungsvorrichtung 210 kann eine oder mehr Verarbeitungsvorrichtungen, wie beispielsweise elektronische Computerprozessoren umfassen. Die eine oder mehreren Verarbeitungsvorrichtungen können im Betrieb Computerbefehle in Form von Computersoftware ausführen. Die Speichervorrichtung 220 kann ein oder mehrere elektronische Speichergeräte umfassen, die mit dem einen oder den mehreren Verarbeitungsvorrichtungen 210 kommunikativ gekoppelt sind. Die Speichervorrichtung(en) 220 kann / können die von der / den Verarbeitungsvorrichtung(en) 210 ausgeführte ausführbare Computersoftware speichern, und sie kann / können vorübergehend Daten während der Ausführung der Computersoftware, beispielsweise die von der Steuerung 200 empfangenen Bilddaten 270 speichern. Es versteht sich, dass die Steuerungsvorrichtung 200 andere Elemente umfassen kann, die in 2 nicht speziell dargestellt sind, wie zum Beispiel einen oder mehrere Puffer zum Speichern der Bilddaten 270 und ein oder mehrere Bildverarbeitungsvorrichtungen zum Verarbeiten der Bilddaten 270 in einem oder mehreren Puffern. Die Verarbeitungsvorrichtung 210 kann eine Ausführungsform des in 1 dargestellten Verfahrens 100 operativ implementieren. In einigen Ausführungsformen ist die Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 kommunikativ mit einer Anzeigevorrichtung 290 gekoppelt. Die Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 ist so angeordnet, dass sie im Betrieb über die Anzeigevorrichtung 290 eine Anzeige der Position der Anhängerkupplung liefert, wie noch erläutert wird. Die durch die Verarbeitungsvorrichtung 210 ausgeführte Software kann ein Modul zum Implementieren jedes jeweiligen Schrittes des in 1 dargestellten Verfahrens 100 umfassen.
Mit Bezug auf 1 umfasst das Verfahren einen Schritt 110 zum Empfangen von Bilddaten. Die Bilddaten entsprechen einem Bild 105, wie in 1 gezeigt. Das Bild ist von einem Bereich nahe dem Fahrzeug 250, in dem sich die Anhängerkupplung 280 befindet.
Die Bilddaten 270 von Schritt 110 werden von der Kamera 260 ausgegeben, wo ein Teil der Bilddaten 270 einer Position der Anhängerkupplung 280 entspricht. Das heißt, dass mindestens einige der einen oder mehreren Bilderzeugungsvorrichtungen 260, die die Bilddaten 270 bereitstellen, ein Sichtfeld haben, das die Position der Anhängerkupplung 280 umfasst, so dass der mindestens eine Teil der Anhängerkupplung innerhalb der Bilddaten 270 sichtbar ist, wenn sie auf einer Anzeigevorrichtung 290 ausgegeben werden. Die Bilddaten 270 werden in Schritt 110 von der Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 empfangen. Die Bilddaten 270 können von der Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 durch Empfangen eines oder mehrerer Datenpakete empfangen werden, die Teile der Bilddaten 270 umfassen. Die Bilddaten 270 können in Form einer Videoübertragung vorliegen, die gemäß einem vorbestimmten Format codiert werden kann. Die Bilddaten können eine Übertragung der Datenrahmen umfassen, von denen jeder zu einem jeweiligen Zeitpunkt ein Standbild bereitstellt, wie zu erkennen sein wird. Das vorbestimmte Format kann einem MPEG-Format (Motion Picture Experts Group) entsprechen, obwohl andere Formate verwendet werden können. Die Bilddaten können in der Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200, beispielsweise in der Speichereinrichtung 220, gespeichert sein. Es versteht sich daher, dass das Bild ein Einzelbild der Videoübertragung sein kann.
Schritt 110 kann einen oder mehrere Vorverarbeitungsschritte umfassen. Die Vorverarbeitung kann für eine oder mehrere der Maßnahmen zum Entfernen von in den Bilddaten 270 vorhandenem Rauschen durchgeführt werden, um eine oder mehrere Eigenschaften der Bilddaten 270 zu ändern - beispielsweise zum Verringern des Kontrasts oder der Helligkeit der Bilddaten -, oder um eine Bildverbesserung bereitzustellen.
In Schritt 120 wird ein Bereich des Bildes 105 ausgewählt. Der Bereich kann ein vorbestimmter Bereich des Bildes 105 sein. Der Bereich kann basierend auf einer erwarteten ungefähren Position der Anhängerkupplung 280 und einer Auflösung der Kamera 260 ausgewählt werden. Der Bereich kann ein rechteckiger Bereich zwischen ersten und zweiten gegenüberliegenden Eckstellen im Bild 105 sein, wobei die Position jeder Eckstelle als Koordinate (x, y) in Bezug auf eine Referenzinformation, wie z. B. eine Ecke des Bildes 105, bestimmt werden kann. In einigen Ausführungsformen kann das Bild auf den ausgewählten Bereich zugeschnitten werden, so dass eine Größe des Bildes 105 reduziert wird. Bei anderen Ausführungsformen bleibt jedoch ein äußerer Teil des Bildes 105 vorhanden, wird jedoch von weiteren Verarbeitungen ausgeschlossen, da nicht erwartet wird, dass sich die Anhängerkupplung 280 in diesem äußeren Bereich befindet. Der Bereich kann ein Bereich eines Einzelbildes der Videodaten sein. Es wird eine Position des Bereichs bestimmt, um die Position der Anhängerkupplung 280 einzuschließen. Das heißt, dass der Bereich innerhalb des Einzelbildes so positioniert ist, dass die Anhängerkupplung 280 innerhalb des Bereichs sichtbar ist. 3 ist ein Beispiel eines Bildes aus den Bilddaten 270, in dem die Anhängerkupplung 280 sichtbar ist. Der Bereich ist in 3 als Referenz 310 angegeben. Es versteht sich, dass der Bereich 310 ein Teil eines Einzelbildes der Bilddaten 270 ist, der so ausgewählt ist, dass er die Anhängerkupplung umfasst. Der Bereich 310 kann so ausgewählt werden, dass er groß genug ist, um eine Bewegung der Abbildungsvorrichtung oder der Kamera 260 entweder während der Herstellung oder während des Gebrauchs des Fahrzeugs 250 zu ermöglichen. Mit anderen Worten, die Relativbewegung der Anhängerkupplung 280 (die beweglich montiert sein kann, wie sie beispielsweise unter dem Fahrzeug 250 einziehbar ist) und der Kamera 260 ist so angeordnet, dass die Anhängerkupplung 280 weiterhin im Bereich 310 bleibt. Der Bereich 310 kann rechteckig sein, obwohl Bereiche mit anderen Formen denkbar sind. Schritt 120 kann von einem Bereichsauswahlmodul ausgeführt werden, das operativ ausgeführt wird, um den Bereich 310 des Bildes 105 auf der Verarbeitungsvorrichtung 210 der Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 auszuwählen.
In den Schritten 130 bis 160 des in 1 dargestellten Verfahrens 100 wird der Bereich 310 nach Bilddaten, die der Anhängerkupplung 280 entsprechen, gesucht. Es versteht sich, dass das Auswählen eines Bereichs des Bildes in Schritt 120, in dem gesucht werden soll, vorteilhafterweise die Zeit reduzieren kann, die zum Verarbeiten des Bildes in den Schritten 130 bis 160 benötigt wird, wenn es mit der Suche innerhalb des gesamten Bildes 105 oder entsprechender Bilddaten 110 verglichen wird. Die Suche wird durchgeführt, um die Position der Anhängerkupplung 280 innerhalb des Bereichs 310 der Bilddaten zu bestimmen. Die in 1 veranschaulichten Schritte stellen ein Suchverfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bereit. Ein anderes Verfahren zum Suchen der Bilddaten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
In Schritt 130 wird eine vorbestimmte Form im Bereich 310 der Bilddaten 270 erfasst. Schritt 130 kann durch ein Formerfassungsmodul ausgeführt werden, das operativ auf der Verarbeitungsvorrichtung 210 der Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 ausgeführt wird. In Schritt 130 ist die vorbestimmte Form in einigen Ausführungsformen ein Kreis. Die Verwendung eines Kreises wird für Ausführungsformen ausgewählt, bei denen die Anhängerkupplung eine Abschleppkugel ist, d. h. eine allgemein kugelförmige Kugel hat, die aus einer Betrachtungsposition über der Anhängerkupplung 280 kreisförmig erscheint. Somit wird in einigen Ausführungsformen von Schritt 130 der Kreis im Bereich 310 erfasst. In einigen Ausführungsformen wird eine vorbestimmte Transformation verwendet. In einer Ausführungsform ist die Transformation eine Hough-Transformation. Die Transformation wird auf den Bereich 310 der Bilddaten 270 angewendet. Durch die Anwendung der Transformation werden eine oder mehrere kreisförmige Formen im Bereich 310 der Bilddaten identifiziert. In 3 ist eine Kreisform 320 angedeutet, die der Kugel der Anhängerkupplung 280 entspricht. Es ist jedoch möglich, dass in Schritt 130 andere kreisförmige Merkmale innerhalb des Bereichs 310 identifiziert werden können, beispielsweise Oberflächenmerkmale des Bodens unter dem Fahrzeug oder Schatten. Eine zentrale Position der Form, wie beispielsweise der Kreis, kann in Schritt 130 bestimmt werden. Da die Abschleppkugel im Bild eine vorhersagbare Größe haben wird, ist es möglich, basierend auf der vorbestimmten Größe der Schleppkugel, einer Auflösung der Kamera 260 und dem Abstand der Kamera 260 von der Schleppkugel 280, eine Größe des Kreises, für den die Erfassung ausgeführt wird, in Schritt 130 einzuschränken, wodurch nur kreisförmige Merkmale mit einer Größe, die annährend der erwarteten Größe entspricht, identifiziert werden. Somit kann Schritt 130 das Verwenden der Hough-Kreis-Erkennung umfassen, obwohl in anderen Ausführungsformen andere Formen erfasst werden können, die für die Anhängerkupplung geeignet sind. Es versteht sich, dass in Schritt 130 eine oder mehrere Formen in dem Bereich 310 angegeben werden können, die Ähnlichkeiten mit der vorbestimmten Form haben. Jede Form repräsentiert eine mögliche Position für die Anhängerkupplung 280.
In Schritt 140 wird ein Vorlagenbereich von Bilddaten basierend auf der in Schritt 130 durchgeführten Erfassung extrahiert. In dieser Ausführungsform ist der Vorlagenbereich ein Bereich um jede Form, wie in Schritt 130 angegeben. Es wird bestimmt, dass der Vorlagenbereich eine oder mehrere der Formen enthält, die in Schritt 130 erfasst wurden. 4 zeigt ein Beispiel eines Vorlagenbereichs 410 in Bezug auf die bestimmte Form 280, die in einer Ausführungsform der oben beschriebene kreisförmige Bereich ist. In einer Ausführungsform ist der Vorlagenbereich 410 quadratisch, obwohl anders geformte Bereiche, wie etwa rechteckige Bereiche vorgesehen sein können. Der Vorlagenbereich 410 kann so angeordnet sein, dass er die Form 280 zentral enthält, d. h. in einer Mitte davon, wie in 4 dargestellt. Somit wird in einer Ausführungsform von Schritt 140 ein quadratischer Vorlagenbereich 410 extrahiert, der jeder in Schritt 130 identifizierten Form entspricht, die eine mögliche Position für die Anhängerkupplung 280 darstellt. Schritt 140 kann von einem Vorlagenextrahiermodul ausgeführt werden, das operativ auf der Verarbeitungsvorrichtung 210 der Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 ausgeführt wird.
In Schritt 150 werden ein oder mehrere Merkmale jedes Vorlagenbereichs 410 extrahiert. Schritt 150 kann von einem Merkmalsextraktionsmodul ausgeführt werden, das operativ auf der Verarbeitungsvorrichtung 210 der Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 ausgeführt wird. Das eine oder die mehreren Merkmale zeigen Eigenschaften des jeweiligen Vorlagenbereichs 410 an, wodurch der Vorlagenbereich, der die Anhängerkupplung 280 enthält, unterschieden werden kann. Wenn zum Beispiel in Schritt 130 mehrere Kandidatenformen im Bereich 310 identifiziert wurden, ermöglichen das eine oder die mehreren Merkmale, dass die der Anhängekupplung 280 zugeordnete Form korrekt identifiziert wird. In einer Ausführungsform umfasst Schritt 150 das Bestimmen einer Verteilung von Gradienten für jeden Vorlagenbereich 410. Die Verteilung kann ein Histogramm orientierter Gradienten (HOG) sein, das für jeden Vorlagenbereich 410 bestimmt wird. Die Verteilung von Gradienten oder in einigen Ausführungsformen des HOG vermeidet eine Abhängigkeit von Hintergrundinformationen, indem Aspekte der Form der Anhängerkupplung 280 erfasst werden.
In einigen Ausführungsformen von Schritt 150 werden Informationen aus einer Trainingsdatenbank 155 bereitgestellt. Die Trainingsdatenbank 155 umfasst Verteilungen von Gradienten oder in einigen Ausführungsformen HOGs, die einem oder mehreren Trainingsbeispielen entsprechen. Jede Trainingsprobe kann wie in 4 ein Referenzschablonenbereich sein, wobei mindestens einige der Vorlagenbereiche eine Anhängerkupplung 280 umfassen. In einigen Ausführungsformen ermöglicht dies, dass in einem nachfolgenden Schritt 160 des Verfahrens HOGs aus der Trainingsdatenbank 155 mit dem HOG für jeden Vorlagenbereich 410, der in Schritt 150 bestimmt wird, verglichen werden.
In Schritt 160 wird eine Klassifizierung durchgeführt. Schritt 160 kann von einem Klassifizierungsmodul ausgeführt werden. Die Klassifizierung 160 wird durchgeführt, um zu identifizieren, welche von mehreren in Schritt 140 bestimmten Vorlagenbereichen 410 die Anhängerkupplung 280 enthält. Das heißt, wenn in Schritt 140 eine Anzahl potentieller Positionen für die Anhängerkupplung 280 auf dem Bild 105 identifiziert wurde, soll der Schritt 160 positiv bestimmen, welche der potentiellen Positionen der tatsächlichen Position der Anhängerkupplung 280 entspricht. Somit ist der Klassifizierungsschritt 160 eingerichtet, um einen der Vorlagenbereiche 410 zu bestimmen, der die Anhängerkupplung 280 positiv enthält.
Schritt 160 kann von einem Klassifizierungsmodul ausgeführt werden, das operativ auf der Verarbeitungsvorrichtung 210 ausgeführt wird. Das Klassifizierungsmodul kann ein trainiertes Modell 165 umfassen. Das Training des Modells 165 kann unter Verwendung der HOGs der Trainingsdatenbank 155 durchgeführt worden sein, die, wie oben beschrieben, in einigen Ausführungsformen HOGs für Vorlagenbereiche umfasst, die Anhängekupplungen umfassen und nicht umfassen, wodurch das Training ermöglicht wird. Es versteht sich, dass vor dem Ausführen des Verfahrens 100 ein Training ausgeführt wird, um die Position der Anhängerkupplung 280 zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen ist das Klassifizierungsmodul ein Support-Vektor-Maschine-Klassifizierer (SVM-Klassifizierer). Der SVM-Klassifizierer kann unter Verwendung der Trainingsdatenbank 155 wie beschrieben trainiert werden, um Eingabe-HOGs für jede mögliche Position der Anhängerkupplung 280 zu klassifizieren, um jeden HOG als der Anhängerkupplung 280 entsprechend oder nicht entsprechend zu klassifizieren. Auf diese Weise werden nur einige der Vorlagenbereiche, von denen angenommen wird, dass sie die Anhängerkupplung 280 enthalten, d. h. entsprechend der Position der Anhängerkupplung 280 auf dem Bild 105, als positiv klassifiziert. Somit wird als Ergebnis des Schritts 160 idealerweise bestimmt, dass ein Vorlagenbereich 410 die Anhängerkupplung enthält, und daher wird die Position der Anhängerkupplung 280 auf dem Bild von dem Schritt 160 ausgegeben.
Es ist möglich, dass in Schritt 160 ein falsch-positives Ergebnis ermittelt wird. Daher wird in einigen Ausführungsformen eine Ausgabe des Klassifizierers einer oder mehreren Konsistenzprüfungen unterzogen. Die eine oder mehreren Konsistenzprüfungen können das Validieren einer Größe der Anhängerkupplung in den Bilddaten umfassen, d. h. das Prüfen, ob die der Anhängerkupplung entsprechenden Bilddaten eine erwartete Größe haben, wobei, wenn sich die Bilddaten der Anhängerkupplung außerhalb einer oder mehrerer festgelegten Größengrenzen befinden, beispielsweise zu groß oder zu klein sind, der Vorlagenbereich 410 als falsch-positiv identifiziert werden kann. In einigen Ausführungsformen können die Konsistenzprüfungen das Prüfen der identifizierten Position der Anhängerkupplung auf dem Bild 105 mit einem erwarteten Positionsbereich umfassen, wobei der Vorlagenbereich 410 als falsch-positiv identifiziert werden kann, wenn die Position außerhalb des erwarteten Bereichs liegt. In einigen Ausführungsformen wird das Verfahren 100 wiederholt an mehreren Bildern entsprechend mehreren Einzelbildern der Bilddaten ausgeführt. Die Einzelbilder müssen keine sequentiellen Einzelbilder sein. Die bestimmte Position der Anhängerkupplung kann über die Vielzahl von Einzelbildern verglichen werden, und es ist möglich, eine Abweichung zwischen der Vielzahl von Einzelbildern zu bestimmen. Wenn die Abweichung eine vorbestimmte Grenze überschreitet, kann die Zuverlässigkeit des Vorlagenbereichs 410, der die Anhängerkupplung 280 enthält, reduziert werden, was darauf andeutet, dass die Position der Anhängerkupplung eine übermäßige Bewegung in ihrer Position zwischen den Bildern zeigt.
In Schritt 170 wird eine Anzeige ausgegeben, die die Position der Anhängerkupplung 280 angibt. Die Anzeige wird an einen Benutzer des Fahrzeugs ausgegeben. Wie oben erwähnt, ist die Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 kommunikativ mit einer Anzeigevorrichtung 290 gekoppelt. Die Anzeigevorrichtung 290 kann eine Anzeigevorrichtung oder ein Anzeigebildschirm, der in dem Fahrzeug 250 montiert ist, sein. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung innerhalb eines Armaturenbretts oder einer Anzeigegruppe des Fahrzeugs angeordnet sein, um einem Fahrer des Fahrzeugs 250 visuelle Informationen bereitzustellen. In anderen Ausführungsformen kann die Anzeigevorrichtung 290 jedoch eine mobile Vorrichtung sein, die kommunikativ mit der Schleppsteuerung 200 verbunden ist, beispielsweise über eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung, um Informationen von dort auszugeben. Beispielsweise kann das Anzeigemittel ein Mobiltelefon, ein Tablet-Computer usw. sein, das dem Fahrzeug 250 zugeordnet ist. Die Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 ist in einigen Ausführungsformen von Schritt 170 so angeordnet, dass sie mindestens einen Teil des Bildes 105 und eine Anzeige auf der Grundlage der ermittelten Position der Anhängerkupplung ausgibt. Die Anzeige kann eine visuelle Anzeige sein, die in Bezug auf das Bild 105 angezeigt wird. Die visuelle Anzeige dient dazu, die Aufmerksamkeit des Betrachters auf die Position der Anhängerkupplung 280 auf dem Bild 105 zu lenken, wodurch ein leichteres Manövrieren des Fahrzeugs 250 in Bezug auf die Anhängerkupplung ermöglicht wird, um auch bei schwierigen Sichtbedingungen z. B. bei niedrigem Umgebungslicht, Dunkelheit, Schatten, oder, wenn ein Hintergrund für das Bild die Beobachtung der Anhängerkupplung erschwert, mit einem Anhänger gekoppelt zu werden. In einigen Ausführungsformen kann, wie oben erwähnt, die Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden, um unter solchen Umständen zu helfen. In anderen Ausführungsformen kann die Schlepphilfe-Steuerungsvorrichtung 200 jedoch die Anzeige der Position der Anhängerkupplung 280 für ein autonomes Fahrmodul (nicht gezeigt) bereitstellen. Das autonome Fahrmodul kann die Anzeige der Position der Anhängerkupplung verwenden, um das Fahrzeug zu positionieren oder zu manövrieren, um das Fahrzeug 250 an einen Anhänger anzuhängen.
Während das oben beschriebene Verfahren eine Kombination einer Vielzahl von Techniken umfasst, versteht es sich, dass Ausführungsformen vorgesehen sein können, die innerhalb des ausgewählten Bereichs nach Bilddaten suchen, die der Anhängerkupplung entsprechen, wobei nur einige der beschriebenen Techniken verwendet werden. Zum Beispiel können Ausführungsformen in Betracht gezogen werden, bei denen die Hough-Transformation allein verwendet wird, um eine kreisförmige Form entsprechend der Anhängerkupplung 280 zu erfassen. Die Position der Anhängerkupplung wird als Mittelpunkt der Kreisform in den Bilddaten bestimmt.
In einer anderen Ausführungsform kann die Hough-Transformation verwendet werden, um kreisförmige Bereiche zu identifizieren, für die ein HOG bestimmt wird. Der eine oder die mehreren HOGs werden dann einem Klassifizierer wie dem oben beschriebenen SVM-Klassifizierer bereitgestellt.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Suchen innerhalb des ausgewählten Bereichs des Bildes 105 das Suchen des ausgewählten Bereichs nach einer Vorlage, die mindestens einem Teil der Anhängerkupplung entspricht. In einigen Ausführungsformen umfasst das Suchen das Anwenden eines Merkmaldetektors auf den ausgewählten Bereich. Die Suche kann in einigen Ausführungsformen einen SURF-Merkmaldetektor (Speeded-Up-Robust-Features-Merkmaldetektor) mit beschleunigten, robusten Merkmalen oder einen darauf basierenden Merkmaldetektor verwenden. Mit Bezug auf 5 zeigt die rechte Seite davon einen Bereich 520 eines Bildes 105, das eine Anhängerkupplung 250 umfasst. Die linke Seite der 5 zeigt eine Vorlage 510 für eine Anhängerkupplung, die in dem Fahrzeug 250 verwendet wird. Die Vorlage liefert eine Referenz für eine erwartete Form der Anhängerkupplung 280 im Bild. Es versteht sich, dass mehr als eine Vorlage 510 verwendet werden kann, wenn eine Vielzahl unterschiedlicher Anhängerkupplungskonstruktionen an Fahrzeugen verwendet wird, oder die Vorlage sich von der dargestellten unterscheiden kann. Der SURF-Merkmaldetektor versucht, eine Übereinstimmung mit der Vorlage 510 im Bereich 520 des Bildes 105 zu finden. Wie gezeigt werden soll, versucht der SURF-Merkmaldetektor insbesondere übereinstimmende Deskriptoren zwischen der Vorlage 510 und dem Bereich 520 des Bildes 105 zu finden. 5 zeigt mit Linien 530 eine Übereinstimmung zwischen den Deskriptoren der Vorlage 510 und dem Bereich 520. Auf diese Weise wird die Position von Bilddaten, die der Vorlage 510 entsprechen, durch den Merkmaldetektor innerhalb des Bereichs 520 gefunden.
Es wird darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäße Ausführungsformen in der Form von Hardware, Software oder einer Kombination aus Hardware und Software ausgeführt werden können. Eine derartige Software kann in Form von flüchtiger oder nichtflüchtiger Speicherung, wie z. B. einem Speichergerät wie einem ROM, gleich ob löschbar oder überschreibbar oder nicht, oder in Form von Speicher wie z. B. RAM, Speicherchips, Gerät oder integrierten Schaltkreisen oder auf einem optisch oder magnetisch lesbaren Medium, wie z. B. einer CD, DVD, Magnetplatte oder einem Magnetband gespeichert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Speichervorrichtungen und Speichermedien Ausführungsformen von maschinenlesbaren Speichern sind, die zum Speichern eines Programms oder von Programmen geeignet sind, die, wenn sie ausgeführt werden, erfindungsgemäße Ausführungsformen implementieren. Dementsprechend stellen Ausführungsformen ein Programm bereit, das Code zum Implementieren eines Systems oder Verfahrens, wie nach einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, und einen maschinenlesbaren Speicher, der ein solches Programm speichert, bereit. Ferner können erfindungsgemäße Ausführungsformen elektronisch über ein beliebiges Medium übermittelt werden, wie etwa als ein Kommunikationssignal, das über eine Draht- oder eine Drahtlosverbindung übertragen wird, und Ausführungsformen schließen entsprechend dieses ein.
Alle in dieser Patentschrift (einschließlich jeglicher beiliegender Patentansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen) offenbarten Merkmale und/oder alle Schritte eines derart offenbarten Verfahrens oder Vorgangs können in einer beliebigen Kombination kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, in denen wenigstens manche dieser Merkmale und/oder Schritte einander ausschließen.
Jedes in dieser Patentschrift offenbarte Merkmal (einschließlich jeglicher beiliegender Patentansprüche, der Zusammenfassung und Zeichnungen) kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die denselben, entsprechenden oder ähnlichen Zweck erfüllen, falls nicht ausdrücklich anderweitig angegeben. Daher ist jedes offenbarte Merkmal, soweit nichts Anderslautendes angegeben ist, nur ein Beispiel für eine generische Reihe äquivalenter oder ähnlicher Merkmale.
Die Erfindung ist nicht auf die Details einer der vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Die Erfindung erstreckt sich auf jegliches einzelne neue oder jegliche neue Kombination von in dieser Patentschrift offenbarten Merkmalen (einschließlich jeglicher begleitender Ansprüche, Zusammenfassung und Zeichnungen) oder jeglichen einzelnen neuen oder jegliche neue Kombination von Schritten eines derart offenbarten Verfahrens oder Prozesses. Die Patentansprüche sollten nicht derart ausgelegt werden, dass sie lediglich die obigen Ausführungsformen, sondern ferner jegliche Ausführungsformen abdecken, die in den Umfang der Patentansprüche fallen.

Claims

System zum Bestimmen einer Position einer Anhängerkupplung, die an einem Fahrzeug montiert ist. Das System umfasst: Abbildungsvorrichtung, die in Bezug auf das Fahrzeug angeordnet ist, um Bilddaten entsprechend einem Bild auszugeben; und Verarbeitungsvorrichtung angeordnet, um die Bilddaten zu empfangen, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, Bilddaten entsprechend einem Bereich des Bildes auszuwählen und innerhalb der ausgewählten Daten nach Bilddaten der Anhängervorrichtung suchen, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen.
System nach Anspruch 1, wobei der Bereich des Bildes ein vorbestimmter Bereich innerhalb des Bildes ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um eine oder mehrere mögliche Positionen der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen, indem eine Position einer vorbestimmten Form innerhalb des Bildes bestimmt wird, die mindestens einem Teil der Anhängerkupplung entspricht.
System nach Anspruch 3, wobei die vorbestimmte Form ein Kreis ist.
System nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um eine Verteilung von Gradienten zu bestimmen, die jeder potentiellen Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zugeordnet sind.
System nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um eine Hough-Transformation auf den ausgewählten Bereich des Bildes anzuwenden, um eine oder mehrere Positionen der vorbestimmten Form zu identifizieren, wobei jede Position einer jeweils möglichen Position der Anhängerkupplung entspricht. Optional ist die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet, um ein Histogramm von Gradienten, HOG, auszugeben, das jeder potentiellen Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zugeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um die Position der Anhängerkupplung auf dem Bild bei jeder möglichen Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes unter Verwendung eines Klassifizierers zu identifizieren.
System nach Anspruch 7, wobei der Klassifizierer ein SVM-Klassifizierer (Support-Vektor-Maschine-Klassifizierer) ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um innerhalb der ausgewählten Bilddaten nach einer Bildvorlage zu suchen, die mindestens einem Teil der Anhängerkupplung entspricht, um einen Anhängerkupplungsbereich der Bilddaten zu bestimmen.
System nach Anspruch 9, wobei die Verarbeitungsvorrichtung so angeordnet ist, dass sie innerhalb der ausgewählten Bilddaten unter Verwendung eines SURF-Merkmaldetektors sucht.
System nach Anspruch 9, wobei die Verarbeitungsvorrichtung so angeordnet ist, dass sie eine der Anhängerkupplung entsprechende Form an den Anhängerkupplungsbereich der Bilddaten anpasst, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend Ausgabevorrichtungen, die so angeordnet sind, dass sie einem Insassen des Fahrzeugs eine Anzeige bereitstellen, die die Position der Anhängerkupplung angibt.
System nach Anspruch 12, wobei die Ausgabevorrichtung eine visuelle Anzeigevorrichtung umfasst und die Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung anzeigt, eine Darstellung von mindestens einem Teil des Bildes und eine visuelle Anzeige umfasst, die die Position der Anhängerkupplung anzeigt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um eine Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung anzeigt, an ein autonomes Fahrmodul auszugeben.
Steuerungsvorrichtung für ein Schlepphilfe-System für ein Fahrzeug, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: Eingabevorrichtung zum Empfang von Bilddaten, die einem Bild eines Bereichs nahe einem Fahrzeug entsprechen; und Verarbeitungsvorrichtung zum Auswählen von Bilddaten, die einem Bereich des Bildes entsprechen, und innerhalb der ausgewählten Bilddaten das Suchen nach Bilddaten, die einer Anhängerkupplung entsprechen, die am Fahrzeug montiert ist, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 15, umfassend eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben einer Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung angibt.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Verarbeitungsvorrichtung angeordnet ist, um eine oder mehrere mögliche Positionen der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen, indem eine Position einer vorbestimmten Form innerhalb der Bilddaten bestimmt wird, die mindestens einem Teil der Anhängerkupplung entspricht. Optional ist die vorbestimmte Form ein Kreis.
Verfahren zum Bestimmen einer Position einer an einem Fahrzeug montierten Anhängerkupplung, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Bilddaten, die einem Bild eines Bereichs nahe einem Fahrzeug entsprechen; Auswählen eines Bereichs innerhalb des Bildes; und Suchen in dem ausgewählten Bereich nach Bilddaten, die der Anhängerkupplung entsprechen, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Suchen innerhalb des ausgewählten Bereichs das Bestimmen einer Position einer vorbestimmten Form innerhalb der Bilddaten entsprechend der Anhängerkupplung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die vorbestimmte Form ein Kreis ist.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei das Bestimmen der Position der vorbestimmten Form das Suchen des ausgewählten Bereichs des Bildes unter Verwendung einer Hough-Transformation zu dem ausgewählten Bereich des Bildes umfasst, um eine oder mehrere Positionen der vorbestimmten Form zu identifizieren, wobei jede Position einer jeweils potentiellen Position der Anhängerkupplung entspricht. Optional umfasst das Verfahren das Ausgeben eines Histogramms von orientierten Gradienten (HOG) für jede von einer oder mehreren möglichen Positionen für die Anhängerkupplung im ausgewählten Bereich.
Verfahren nach Anspruch 21, umfassend das Identifizieren der Position der Anhängerkupplung in den Bilddaten von jeder der möglichen Positionen unter Verwendung eines Klassifizierers.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Klassifizierer eine Support-Vektor-Maschine (SVM-Klassifizierer) ist.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei das Suchen innerhalb des ausgewählten Bereichs das Suchen des ausgewählten Bereichs nach einer Vorlage umfasst, die mindestens einem Teil der Anhängerkupplung entspricht, um einen Anhängerkupplungsbereich der Bilddaten zu identifizieren.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Suchen des ausgewählten Bereichs nach der Bildvorlage das Anwenden eines SURF-Merkmaldetektors auf den ausgewählten Bereich umfasst.
Verfahren nach Anspruch 24, umfassend das Anpassen einer Form, die der Anhängerkupplung entspricht, an den Anhängerkupplungsbereich der Bilddaten, um die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes zu bestimmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 26, umfassend das Ausgeben einer Anzeige an einen Insassen des Fahrzeugs, die die Position der Anhängerkupplung anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Anzeige durch eine visuelle Anzeigevorrichtung ausgegeben wird und die Anzeige, die die Position der Anhängerkupplung anzeigt, eine Darstellung von mindestens einem Teil der Bilddaten und eine visuelle Anzeige umfasst, die die Position der Anhängerkupplung innerhalb des Bildes anzeigt.
Fahrzeug umfassend ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, eine Steuerung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, oder, das zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 18 bis 28 angeordnet ist.
Computersoftware, die bei Ausführung auf einem Computer angeordnet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 28 auszuführen; gegebenenfalls ist die Computersoftware auf einem computerlesbaren Medium gespeichert.
Ein System, eine Steuerung, ein Verfahren, ein Fahrzeug oder eine Computersoftware, wie im Wesentlichen vorstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.