EP3475106A1 - Autonomes ankoppeln eines anhängers - Google Patents

Autonomes ankoppeln eines anhängers

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Publication number
EP3475106A1
EP3475106A1 EP17724340.9A EP17724340A EP3475106A1 EP 3475106 A1 EP3475106 A1 EP 3475106A1 EP 17724340 A EP17724340 A EP 17724340A EP 3475106 A1 EP3475106 A1 EP 3475106A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pattern
camera
trailer
vehicle
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17724340.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Abhau
Kaipeng SUN
Axel Panning
Devi ALAGARSWAMY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP3475106A1 publication Critical patent/EP3475106A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58—Auxiliary devices
    • B60D1/62—Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/24—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions
    • B60D1/36—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions for facilitating connection, e.g. hitch catchers

Definitions

  • the invention relates to an arrangement according to the preamble of claim 1.
  • Document GB 2 513 393 describes an arrangement with a camera and a target.
  • the camera is attached to a vehicle, the target is attached to a trailer.
  • a trajectory can be calculated. This trajectory describes a path in the direction of the trailer that the vehicle has to cover for coupling the trailer.
  • a similar system is known from document WO 2013/130479. Here a stereo system with two cameras is revealed. Triangulations can be used to determine the distance of a target. This distance is used along with the removal of another target to determine a trailer's position. Based on this, a trajectory for coupling the trailer is determined.
  • the invention has for its object to make available an arrangement of the type mentioned, bypassing the known from the prior art solutions inherent disadvantages.
  • the automated or autonomous approach of a vehicle to a trailer to couple the trailer to the vehicle to be designed faster and more accurate.
  • This object is achieved by an arrangement according to claim 1. Preferred developments are contained in the subclaims.
  • the arrangement comprises a first camera, a first pattern, at least one evaluation unit and at least one means for transmitting at least one image taken by the camera from the camera to the evaluation unit.
  • the transmission of the image takes place, for example, in that data in which the image is coded is transmitted from the camera to the evaluation unit.
  • a pattern is generally an arrangement of objects having different optical properties.
  • the objects may be surfaces.
  • Their brightness is a characteristic. Areas of different brightness give a pattern.
  • the brightness of a surface indicates an average luminance of the surface. Different brightnesses of different surfaces come about through different bright colors and / or gray values. This results in differences in brightness due to a different reflectivity of the individual surfaces to light, i. electromagnetic radiation from the visible spectrum. The higher the proportion of incident light that reflects an area, the greater its brightness.
  • the first pattern and a second pattern are each formed by at least one area of a first brightness and at least one area of a second brightness.
  • the areas of the first brightness have a higher reflectivity with respect to light than the areas of the second brightness.
  • the first pattern and / or the second pattern are preferably printed or painted.
  • the assembly comprises a first shield and a second shield.
  • the first pattern such as by printing or painting
  • the second pattern is applied to the second shield, such as by printing or painting.
  • the first camera is attached to a vehicle and the first pattern is attached to a trailer, or the first camera is attached to the trailer and the first pattern is attached to a vehicle.
  • the vehicle is preferably a motor vehicle, such as a commercial vehicle, such as a farm tractor.
  • the first camera or pattern is attached to the vehicle such that the first camera or pattern is immovably fixed to the vehicle.
  • the attachment of the first pattern or the first camera to the trailer takes place in the form of an immovable fixation of the first pattern or the first camera on the trailer.
  • An immovable fixation refers to a fixation which has neither translatory nor rotary degrees of freedom.
  • the evaluation unit is formed; identify the first pattern in the image transmitted by the camera to the evaluation unit. This means that the camera classifies components of the image as those that contain the pattern or a part of it and those that are not part of the pattern.
  • the entirety of the image components classified as belonging to the pattern is an illustration of the pattern.
  • the term of the pattern present in the image is used below synonymously for an image of a pattern taken by the first camera. This image is part of the image transferred from the camera to the evaluation unit.
  • At least a part of the first pattern is at least partially aligned horizontally according to the invention.
  • An at least partially horizontal orientation denotes a non-vertical orientation.
  • the at least partially honzontal aligned portion of the first pattern may therefore be oriented horizontally or tilted relative to the horizontal by an angle which differs from 90 °.
  • Horizontal denotes a horizontal plane.
  • the horizontal designates against this background a level that is fixed with respect to the arrangement, and which runs horizontally when the assembly is in a reference position.
  • the reference position is freely selectable.
  • the reference position is taken when the vehicle and / or the trailer ride on a plane, horizontally oriented surface or come to a halt.
  • the portion of the first pattern is horizontally aligned without restriction.
  • the first camera is vertical, i. arranged offset orthogonal to the horizontal. This means that a reference point of the first camera and a reference point of the part pattern have a different distance from the horizontal.
  • the reference point of the camera is preferably a point of a front lens of the camera, such as the point of the outer surface of the front lens, which lies on an optical axis of the camera.
  • An optical axis denotes an axis of symmetry of a reflective and / or refractive optical element or optical system.
  • the optical axis of a camera is accordingly the optical axis of a lens of the camera.
  • the points of the first camera and the points of the part of the first pattern are arranged in pairs vertically offset from one another.
  • Each point of the camera and each point of the pattern thus have a different distance from the horizontal.
  • either the distance of the points of the camera is continuously larger or continuously smaller than the distance of the points of the part of the pattern.
  • the first camera and the part of the first pattern are on different sides of this plane. The invention makes it possible to determine the position of the trailer relative to the vehicle with increased accuracy.
  • a trajectory is determined along which the vehicle must move in order to dock the trailer. This trajectory must be planned the more precisely the further the vehicle approaches the trailer.
  • the first camera is at least partially vertically aligned.
  • the orientation of the camera is determined by its optical axis. This means that the optical axis of the first camera is at least partially aligned vertically according to further development.
  • An at least partially vertical orientation refers to an orientation that is not horizontal.
  • the optical axis of the first camera is thus pivoted by a non-zero angle relative to the horizontal.
  • this angle can be 90 °.
  • This corresponds to an unrestricted vertical orientation of the first camera.
  • Preference is given to a pivot angle of the first camera, which lies in a range of 10 to 80 °, 20 to 70 °, 30 to 60 ° or 40 to 50 °.
  • the first camera is aligned so that it is able to detect the first pattern when the trailer is attached to the vehicle.
  • the first pattern is detected by the first camera if and only if included in the image captured by the first camera is, ie, when an image of the first pattern is part of the image taken by the first camera.
  • the evaluation unit is preferably further developed, based on the position of the first pattern or the image of the first pattern in the image to determine a distance of the first pattern to a reference point.
  • the reference point is fixed relative to the first camera. This determination of the distance of the first pattern, as described above, is particularly accurate, as described above, due to the horizontally offset arrangement of the first camera and the first pattern in the post-area.
  • the position of the first pattern in the image can be defined as a position of a reference point of the first pattern or its image in the image taken by the camera. Since it is a two-dimensional image, the position in the image is equivalent to a two-dimensional location. In particular, the position can be defined by exactly two image coordinates.
  • the first camera is optimized for the detection of the first pattern in the near range.
  • a further preferred embodiment comprises the second camera already mentioned above and a second pattern.
  • the second camera is tilted in the direction of the horizontal relative to the first camera. This is especially true for the optical axes of the two cameras, i. the optical axis of the second camera is tilted in the direction of the horizontal with respect to the optical axis of the first camera.
  • An angle which the optical axis of the second camera encloses with the horizontal is smaller in magnitude than an angle which the optical axis of the first camera encloses with the horizontal.
  • the second camera can be aligned horizontally.
  • the optical axis of the second camera is parallel to the horizontal.
  • the opposite direction of the first camera in the direction of the horizontal tilted orientation of the second camera requires that at least a part of the second pattern opposite is tipped over the above-mentioned part of the first pattern in the direction of the vertical.
  • This is equivalent to a tilt of the part of the second pattern with respect to the part of the first pattern in the direction of a vertical, ie orthogonal to the horizontal line.
  • An angle enclosed by the part of the second pattern and this straight line is smaller in magnitude than an angle which the part of the first pattern and this straight line include.
  • the part of the second pattern is vertical without restriction, i. aligned orthogonal to the horizontal.
  • the vehicle and the trailer are further developed, each with a coupling half.
  • the coupling halves are components of the coupling.
  • the evaluation unit is able to determine a position of the first coupling half and the second coupling half relative to each other. This position in turn can be used to determine a trajectory for coupling the trailer to the vehicle.
  • Fig. 1 a tractor
  • Fig. 2 is a side view of a trailer
  • Fig. 3 is a plan view of the trailer.
  • An agricultural tractor 101 according to FIG. 1 is provided with a first camera 103 and a second camera 105.
  • the first camera 103 and the second camera 105 are located in the rear area of the tractor 101 and each cover an area behind the tractor 101.
  • An optical axis 107 of the first camera 103 is tilted down out of the vertical.
  • An optical axis 109 of the second camera 105 is horizontal.
  • the first camera 103 is arranged higher than the second camera 105.
  • the second camera 105 is arranged at the level of a drawbar 201 of a trailer 203 shown in FIG. 2.
  • the drawbar 201 is provided with a first plate 205 and a second plate 207.
  • the first shield 205 has a first pattern, the second shield 207 a second pattern.
  • the first pattern and the second pattern are designed so that they stand out from the environment so that they can be automatically recognized in the images taken by the first camera 103 and the second camera 105.
  • the first shield 205 is aligned horizontally.
  • the first pattern points upwards.
  • the second sign is vertically aligned. Viewed from the trailer 203, the second pattern faces forward or in the direction of travel.
  • a third shield 301 provided with a third pattern is shown in FIG. 3.
  • the third shield 301 is attached to the drawbar 201 and, like the second shield 207, is vertically aligned. Together with the second plate 207 is the third

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer ersten Kamera (103), einem ersten Muster (205), mindestens einer Auswerteinheit und mindestens einem Mittel zur Übertragung mindestens eines Bildes von der ersten Kamera (103) zu der Auswerteinheit; wobei die erste Kamera (103) an einem Fahrzeug (101) und das erste Muster (205) an einem Anhänger (203) angebracht oder die erste Kamera (101) an dem Anhänger (203) und das erste Muster (205) an dem Fahrzeug (101) angebracht ist; und wobei die Auswerteinheit ausgebildet ist; das erste Muster (205) in dem Bild zu identifizieren. Mindestens ein Teil des ersten Musters (205) ist mindestens teilweise horizontal ausgerichtet; wobei die erste Kamera (103) und der Teil des ersten Muster (205) vertikal zueinander versetzt angeordnet sind.

Description

Autonomes Ankoppeln eines Anhängers
Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Druckschrift GB 2 513 393 beschreibt eine Anordnung mit einer Kamera und einem Target. Die Kamera ist an einem Fahrzeug befestigt, das Target an einem Anhänger. Indem das Target in den von der Kamera aufgenommen Bildern identifiziert und lokalisiert wird, lässt sich eine Trajektorie berechnen. Diese Trajektorie beschreibt einen Weg in Richtung des Anhängers, den das Fahrzeug zum Ankoppeln des Anhängers zurücklegen muss.
Ein ähnliches System ist aus der Druckschrift WO 2013/130479 bekannt. Hier wird ein Stereosystem mit zwei Kameras offenbart. Mittels Triangulationen lässt sich die Entfernung eines Targets bestimmen. Diese Entfernung wird zusammen mit der Entfernung eines weiteren Targets verwendet, um eine Position eines Anhängers zu bestimmen. Basierend darauf wird eine Trajektorie zum Ankoppeln des Anhängers ermittelt.
Die bisher bekannten Anordnungen lassen es nicht zu, den Abstand zwischen Fahrzeug und Anhängern im Nahbereich mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. So ändert sich bei einem Target, welches senkrecht zur Hauptachse einer Kamera ausgerichtet ist, in den Bilder der Kamera die Größe des Targets, nicht aber seine Position, wenn sich der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger ändert. Nähert sich das Fahrzeug dem Anhänger, erscheint das Target im Kamerabild lediglich geringfügig vergrößert. Wegen Mess- und Pixelungenauigkeiten führt dies zu einer ungenauen Schätzung der Entfernung des Anhängers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art unter Umgehung der den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile verfügbar zu machen. Insbesondere soll die automatisierte bzw. autonome Annäherung eines Fahrzeugs an einen Anhänger, um den Anhänger an das Fahrzeug anzukoppeln, schneller und zielsicherer gestaltet werden. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Anordnung umfasst eine erste Kamera, ein erstes Muster, mindestens eine Auswerteeinheit und mindestens ein Mittel zur Übertragung mindestens eines durch die Kamera aufgenommenen Bildes von der Kamera zu der Auswerteeinheit. Die Übertragung des Bildes vollzieht sich etwa, indem Daten, in denen das Bild kodiert ist, von der Kamera zu der Auswerteeinheit übertragen werden.
Ein Muster ist allgemein eine Anordnung von Objekten die unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen. Insbesondere kann es sich bei den Objekten um Flächen handeln. Deren Helligkeit stellt eine Eigenschaft dar. Flächen unterschiedlicher Helligkeit ergeben ein Muster.
Die Helligkeit einer Fläche bezeichnet eine mittlere Leuchtdichte der Fläche. Unterschiedliche Helligkeiten verschiedener Flächen kommen etwa durch unterschiedlich helle Farben und/oder Grauwerte zustande. Hierbei ergeben sich Helligkeitsunterschiede durch ein unterschiedliches Reflexionsvermögen der einzelnen Flächen gegenüber Licht, d.h. elektromagnetischer Strahlung aus dem sichtbaren Spektrum. Je höher der Anteil des einfallenden Lichts ist, das eine Fläche reflektiert, desto größer ist ihre Helligkeit.
Bevorzugt werden das erste Muster und ein zweites Muster jeweils durch mindestens eine Fläche einer ersten Helligkeit und mindestens einer Fläche einer zweiten Helligkeit gebildet. Dabei weisen die Flächen der ersten Helligkeit ein höheres Reflexionsvermögen gegenüber Licht als die Flächen der zweiten Helligkeit auf. Das erste Muster und/oder das zweite Muster sind bevorzugt gedruckt oder gemalt.
Vorzugsweise umfasst die Anordnung ein erstes Schild und ein zweites Schild. Auf das erste Schild ist das erste Muster, etwa durch Bedrucken oder Bemalen, aufgebracht. Entsprechend ist das zweite Muster auf das zweite Schild aufgebracht, etwa durch Bedrucken oder Bemalen. Die erste Kamera ist an einem Fahrzeug und das erste Muster an einem Anhänger angebracht, oder die erste Kamera ist an dem Anhänger und das erste Muster an einem Fahrzeug angebracht. Bei dem Fahrzeug handelt es sich bevorzugt um ein Kraftfahrzeug, etwa ein Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einen Ackerschlepper.
Die erste Kamera bzw. das erste Muster ist so an dem Fahrzeug angebracht, dass die erste Kamera bzw. das erste Muster unbeweglich an dem Fahrzeug fixiert ist. Auch die Anbringung des ersten Musters bzw. der ersten Kamera an dem Anhänger erfolgt in Form einer unbeweglichen Fixierung des ersten Musters bzw. der ersten Kamera an dem Anhänger. Eine unbewegliche Fixierung bezeichnet eine Fixierung, die weder translatorische noch rotatorische Freiheitsgrade aufweist.
Die Auswerteeinheit ist ausgebildet; das erste Muster in dem von der der Kamera zu der Auswerteinheit übertragenen Bild zu identifizieren. Dies bedeutet, dass die Kamera Bestandteile des Bildes klassifiziert als solche, die das Muster oder einen Teil davon enthalten, und solche, die nicht dem Muster zuzurechnen sind. Die Gesamtheit der als dem Muster zugehörig klassifizierten Bildbestandteile ist eine Abbildung des Musters.
Der Begriff des in dem Bild vorhandenen Musters wird im Folgenden synonym für ein von der ersten Kamera aufgenommenes Abbild eines Musters verwendet. Dieses Abbild ist Teil des von der Kamera zu der Auswerteeinheit übertragenen Bildes.
Mindestens ein Teil des ersten Musters ist erfindungsgemäß mindestens teilweise horizontal ausgerichtet. Eine mindestens teilweise horizontale Ausrichtung bezeichnet eine nicht vertikale Ausrichtung. Der mindestens teilweise honzontal ausgerichtete Teil des ersten Musters kann also horizontal ausgerichtet sein oder gegenüber der Horizontalen um einen Winkel verkippt sein, der sich von 90° unterscheidet.
Mit Horizontale wird eine horizontale Ebene bezeichnet. Durch die Anbringung der ersten Kamera und des ersten Musters an dem Fahrzeug bzw. dem Anhänger ist die Anordnung relativ zu einer feststehenden Umgebung des Fahrzeugs und des Anhängers beweglich. Die Horizontale bezeichnet vor diesem Hintergrund eine Ebene, die bezüglich der Anordnung feststehend ist, und die horizontal verläuft, wenn die Anordnung sich in einer Referenzposition befindet. Die Referenzposition ist frei wählbar. Vorzugsweise wird die Referenzposition dann eingenommen, wenn das Fahrzeug und/oder der Anhänger eine Ebene, horizontal ausgerichtete Oberfläche befahren oder hierauf zum Stehen kommen.
Vorzugsweise ist der Teil des ersten Musters ohne Einschränkungen horizontal ausgerichtet.
Bezüglich des obengenannten Teils des ersten Musters ist die erste Kamera vertikal, d.h. orthogonal zu der Horizontalen versetzt angeordnet. Dies bedeutet, dass ein Bezugspunkt der ersten Kamera und ein Bezugspunkt des Teils Musters einen unterschiedlichen Abstand zu der Horizontalen aufweisen. Bei dem Referenzpunkt der Kamera handelt es sich vorzugsweise um einen Punkt einer Frontlinse der Kamera, etwa um den Punkt der äußeren Oberfläche der Frontlinse, der auf einer optischen Achse der Kamera liegt.
Eine optische Achse bezeichnet eine Symmetrieachse eines reflektierenden und/oder brechenden optischen Elements oder optischen Systems. Bei der optischen Achse einer Kamera handelt es sich entsprechend um die optische Achse eines Objektivs der Kamera.
Vorzugsweise sind die Punkte der ersten Kamera und die Punkte des Teils des ersten Musters paarweise vertikal zueinander versetzt angeordnet. Jeder Punkt der Kamera und jeder Punkt des Musters weisen also einen unterschiedlichen Abstand zu der Horizontalen auf. Dabei ist entweder der Abstand der Punkte der Kamera durchgehend größer oder durchgehend kleiner als der Abstand der Punkte des Teils des Musters. Dies bedeutet, dass mindestens eine horizontale Ebene zwischen der ersten Kamera und dem Teil des ersten Musters verläuft, ohne die erste Kamera oder den Teil des ersten Musters zu schneiden. Insbesondere befinden sich die erste Kamera und der Teil des ersten Musters sauf unterschiedlichen Seiten dieser Ebene. Die Erfindung ermöglicht es, die Position des Anhängers relativ zu dem Fahrzeug mit erhöhter Genauigkeit zu ermitteln. Durch die erfindungsgemäße Anordnung geht eine Bewegung des Fahrzeugs und des Anhängers relativ zueinander mit einer Änderung der Position des Musters bzw. des Abbilds des Musters in dem von der Kamera aufgenommenen Bild einher. Diese Verschiebung ist ausgeprägter, je weiter sich der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger verringert. Die Anordnung ermöglicht damit eine besonders präzise Bestimmung der Position des Anhängers relativ zu dem Fahrzeug im Nahbereich.
Bei einem solchen System zum autonomen Ankoppeln des Anhängers an das Fahrzeug wird eine Trajektorie ermittelt, entlang der sich das Fahrzeug bewegen muss, um den Anhänger anzukoppeln. Diese Trajektorie muss umso präziser geplant werden, je weiter sich das Fahrzeug dem Anhänger nähert. Die Erfindung ermöglicht vor diesem Hintergrund eine schnellere und zielsicherere Ankopplung des Anhängers
Um das Muster bei Annäherung des Anhängers erfassen zu können, ist die erste Kamera in einer bevorzugten Weiterbildung mindestens teilweise vertikal ausgerichtet. Die Ausrichtung der Kamera bestimmt sich anhand ihrer optischen Achse. Dies bedeutet, dass die optische Achse der ersten Kamera weiterbildungsgemäß mindestens teilweise vertikal ausgerichtet ist.
Eine mindestens teilweise vertikale Ausrichtung bezeichnet eine Ausrichtung, die nicht horizontal ist. Weiterbildungsgemäß ist die optische Achse der ersten Kamera also um einen von Null abweichenden Winkel gegenüber der Horizontalen verschwenkt. Insbesondere kann dieser Winkel 90° betragen. Dies entspricht einer ohne Einschränkungen vertikalen Ausrichtung der ersten Kamera. Bevorzugt wird ein Ver- schwenkungswinkel der ersten Kamera, der in einem Bereich von 10 bis 80°, 20 bis 70°, 30 bis 60° oder 40 bis 50° liegt.
In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung ist die erste Kamera so ausgerichtet, dass sie in der Lage ist, das erste Muster zu erfassen, wenn der Anhänger an das Fahrzeug angehängt ist. Das erste Muster wird genau dann von der ersten Kamera erfasst, wenn es in dem von der ersten Kamera aufgenommenen Bild enthalten ist, d.h. wenn ein Abbild des ersten Musters Bestandteil des von der ersten Kamera aufgenommen Bildes ist.
Die Auswerteeinheit ist bevorzugt weitergebildet, anhand der Position des ersten Musters bzw. des Abbildes des ersten Musters in dem Bild eine Entfernung des ersten Musters zu einem Referenzpunkt zu ermitteln. Der Referenzpunkt ist relativ zu der ersten Kamera feststehend. Diese weiterbildungsgemäße Ermittlung der Entfernung des ersten Musters ist, wie eingangs beschrieben, aufgrund der horizontal versetzten Anordnung der ersten Kamera und des ersten Musters im Nachbereich besonders genau.
Die Position des ersten Musters in dem Bild lässt sich definieren als eine Position eines Referenzpunktes des ersten Musters bzw. dessen Abbildes in dem von der Kamera aufgenommenen Bild. Da es sich um ein zweidimensionales Bild handelt, ist die Position in dem Bild gleichbedeutend mit einer zweidimensionalen Ortsangabe. Insbesondere lässt sich die Position durch genau zwei Bildkoordinaten festlegen.
Die erste Kamera ist für die Erkennung des ersten Musters im Nahbereich optimiert. Um den Anhänger auch ankoppeln zu können, wenn er sich in weitere Entfernung von dem Fahrzeug befindet, umfasst eine darüber hinaus bevorzugte Weiterbildung die oben bereits erwähnte zweite Kamera und ein zweites Muster. Die zweite Kamera ist gegenüber der ersten Kamera in Richtung der Horizontalen verkippt. Dies gilt insbesondere für die optischen Achsen der beiden Kameras, d.h. die optische Achse der zweiten Kamera ist gegenüber der optischen Achse der ersten Kamera in Richtung der Horizontalen verkippt. Ein Winkel, den die optische Achse der zweiten Kamera mit der Horizontalen einschließt, ist betragsmäßig kleiner als ein Winkel, den die optische Achse der ersten Kamera mit der Horizontalen einschließt.
Insbesondere kann die zweite Kamera horizontal ausgerichtet sein. In diesem Fall verläuft die optische Achse der zweiten Kamera parallel zu der Horizontalen.
Die gegenüber der ersten Kamera in Richtung der horizontalen verkippte Ausrichtung der zweiten Kamera bedingt, dass mindestens ein Teil des zweiten Musters gegen- über dem oben genannten Teil des ersten Musters in Richtung der Vertikalen verkippt ist. Dies ist gleichbedeutend mit einer Verkippung des Teils des zweiten Musters gegenüber dem Teil des ersten Musters in Richtung einer vertikal, d.h. orthogonal zu der Horizontalen verlaufenden Geraden. Ein Winkel, den der Teil des zweiten Musters und diese Gerade einschließen, ist betragsmäßig kleiner als ein Winkel, den der Teil des ersten Musters und diese Gerade einschließen.
Vorzugsweise ist der Teil des zweiten Musters ohne Einschränkungen vertikal, d.h. orthogonal zu der Horizontalen ausgerichtet.
Bevorzugt sind das Fahrzeug und der Anhänger mit jeweils einer Kupplungshälfte weitergebildet. Bei den Kupplungshälften handelt es sich um Bestandteile der Kupplung. Durch eine formschlüssige Verbindung zwischen einer ersten Kupplungshälfte, mit welcher der Anhänger versehen ist und einer zweiten Kupplungshälfte mit welcher das Fahrzeug versehen ist, ist der Anhänger an das Fahrzeug anhängbar, ankoppelbar bzw. mit dem Fahrzeug verbindbar.
Die Auswerteeinheit ist weiterbildungsgemäß in der Lage, anhand des ersten Musters, insbesondere unter Verwendung der wie oben beschrieben ermittelten Entfernungen eine Position der ersten Kupplungshälfte und der zweiten Kupplungshälfte relativ zueinander zu ermitteln. Diese Position wiederum lässt sich zur Ermittlung einer Trajektorie zum Koppeln des Anhängers an das Fahrzeug verwenden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:
Fig. 1 einen Ackerschlepper;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Anhängers; und
Fig. 3 eine Aufsicht des Anhängers.
Ein Ackerschlepper 101 gemäß Fig. 1 ist mit einer ersten Kamera 103 und einer zweiten Kamera 105 versehen. Die erste Kamera 103 und die zweite Kamera 105 befinden sich im Heckbereich des Ackerschleppers 101 und erfassen jeweils einen Bereich hinter dem Ackerschlepper 101.
Eine optische Achse 107 der ersten Kamera 103 ist aus der Vertikalen heraus nach unten verkippt. Eine optische Achse 109 der zweiten Kamera 105 hingegen verläuft horizontal. Weiterhin ist die erste Kamera 103 höher angeordnet als die zweite Kamera 105.
Die zweite Kamera 105 ist auf Höhe einer Deichsel 201 eines in Fig. 2 dargestellten Anhängers 203 angeordnet. Die Deichsel 201 ist mit einem ersten Schild 205 und einem zweiten Schild 207 versehen.
Das erste Schild 205 weist ein erstes Muster auf, das zweite Schild 207 ein zweites Muster. Das erste Muster und das zweite Muster sind so gestaltet, dass sie sich von der Umgebung abheben, so dass sie in den von der ersten Kamera 103 und der zweiten Kamera 105 aufgenommenen Bilder automatisiert erkannt werden können.
Das erste Schild 205 ist horizontal ausgerichtet. Dabei weist das erste Muster nach oben. Das zweite Schild ist vertikal ausgerichtet. Von dem Anhänger 203 aus betrachtet weist das zweite Muster nach vorne bzw. in Fahrtrichtung.
Ein drittes, mit einem dritten Muster versehenes Schild 301 zeigt Fig. 3. Das dritte Schild 301 ist an der Deichsel 201 angebracht und ebenso wie das zweite Schild 207 vertikal ausgerichtet. Zusammen mit dem zweiten Schild 207 dient das dritte
Schild 301 dazu, die Position des Anhängers 203 über weitere Distanzen zu ermitteln. Bezuqszeichen
101 Ackerschlepper
103 erste Kamera
105 zweite Kamera
107 optische Achse der ersten Kamera
109 optische Achse der zweiten Kamera
201 Deichsel
203 Anhänger
205 erstes Schild
207 zweites Schild

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung mit einer ersten Kamera (103), einem ersten Muster (205), mindestens einer Auswerteinheit und mindestens einem Mittel zur Übertragung mindestens eines Bildes von der ersten Kamera (103) zu der Auswerteinheit; wobei
die erste Kamera (103) an einem Fahrzeug (101 ) und das erste Muster (205) an einem Anhänger (203) angebracht oder die erste Kamera (101 ) an dem Anhänger (203) und das erste Muster (205) an dem Fahrzeug (101 ) angebracht ist; und wobei
die Auswerteinheit ausgebildet ist; das erste Muster (205) in dem Bild zu identifizieren; dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Teil des ersten Musters (205) mindestens teilweise horizontal ausgerichtet ist; wobei
die erste Kamera (103) und der Teil des ersten Muster (205) vertikal zueinander versetzt angeordnet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1 ; dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kamera (103) mindestens teilweise vertikal ausgerichtet ist.
3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kamera (103) so ausgerichtet ist, dass sie das erste Muster (205) erfasst, wenn der Anhänger (203) an das Fahrzeug (101 ) angehängt ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteinheit ausgebildet ist, eine Entfernung des ersten Musters (205) zu einem Referenzpunkt anhand einer Position des ersten Musters (205) in dem Bild zu ermitteln; wobei
der Referenzpunkt relativ zu der ersten Kamera (103) feststehend ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehende Ansprüche; gekennzeichnet durch eine zweite Kamera (105) und ein zweites Muster (207); wobei die zweite Kamera (105) gegenüber der ersten Kamera (130) in Richtung der Horizontalen verkippt ist; wobei
das zweite Muster (207) gegenüber dem ersten Muster (205) in Richtung der Vertikalen verkippt ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug (101) eine erste Kupplungshälfte und der Anhänger (203) eine zweite Kupplungshälfte aufweist; wobei
der Anhänger (203) mittels einer formschlüssigen Verbindung zwischen der ersten Kupplungshälfte und der zweiten Kupplungshälfte an das Fahrzeug (101 ) anhängbar ist; wobei
die Auswerteinheit ausgebildet ist, anhand des ersten Musters (205) und/oder des zweiten Musters (207) eine Position der ersten Kupplungshälfte und der zweiten Kupplungshälfte relativ zueinander zu ermitteln.
EP17724340.9A 2016-06-24 2017-05-16 Autonomes ankoppeln eines anhängers Withdrawn EP3475106A1 (de)

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DE102016211396.8A DE102016211396B4 (de) 2016-06-24 2016-06-24 Autonomes Ankoppeln eines Anhängers
PCT/EP2017/061708 WO2017220257A1 (de) 2016-06-24 2017-05-16 Autonomes ankoppeln eines anhängers

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ID=58737560

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12509080B2 (en) 2018-06-01 2025-12-30 Paccar Inc Selection of environment sensors for autonomous vehicle maneuvering
DE102019205447A1 (de) * 2019-04-16 2020-10-22 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Annähern eines Zugfahrzeugs an einen Anhänger sowie Zugfahrzeug und Anhäng
EP4435378A4 (de) * 2021-11-17 2026-01-21 Ihi Corp Verbindungswinkelerfassungsvorrichtung für ein kombinationsfahrzeug, kombinationsfahrzeug und verfahren zur erfassung des verbindungswinkels eines kombinationsfahrzeugs
DE102023100586A1 (de) 2023-01-12 2024-07-18 Connaught Electronics Ltd. Verfahren zum Befestigen eines Fahrzeugs an einem Anhänger
DE102023122826A1 (de) 2023-08-25 2025-02-27 Reich Gesellschaft mbH Regel- und Sicherheitstechnik Verfahren zum Betreiben eines Hilfsantriebs eines Anhängers

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010035299A1 (de) * 2010-08-20 2012-02-23 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren und Vorrichtung zum Bewegen eines Anhängers

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004008928A1 (de) * 2004-02-24 2005-09-08 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Ankuppeln eines Anhängers unter Einsatz einer Fahrzeugniveauregulierung
US7568716B2 (en) * 2005-05-13 2009-08-04 Dietz Dan L Method and apparatus for alignment of trailer hitch
JP2007108159A (ja) 2005-09-15 2007-04-26 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 運転支援装置
US9085261B2 (en) * 2011-01-26 2015-07-21 Magna Electronics Inc. Rear vision system with trailer angle detection
US20130226390A1 (en) 2012-02-29 2013-08-29 Robert Bosch Gmbh Hitch alignment assistance
GB2513393B (en) 2013-04-26 2016-02-03 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle hitch assistance system
US9880560B2 (en) * 2013-09-16 2018-01-30 Deere & Company Vehicle auto-motion control system
US9464886B2 (en) 2013-11-21 2016-10-11 Ford Global Technologies, Llc Luminescent hitch angle detection component
CN106462314B (zh) * 2014-05-06 2019-11-05 罗伯特·博世有限公司 帮助拖车附接的动态相机视图

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010035299A1 (de) * 2010-08-20 2012-02-23 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren und Vorrichtung zum Bewegen eines Anhängers

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