WO2006042665A1 - Method for determining shaft and trailer angles - Google Patents

Method for determining shaft and trailer angles Download PDF

Info

Publication number
WO2006042665A1
WO2006042665A1 PCT/EP2005/010920 EP2005010920W WO2006042665A1 WO 2006042665 A1 WO2006042665 A1 WO 2006042665A1 EP 2005010920 W EP2005010920 W EP 2005010920W WO 2006042665 A1 WO2006042665 A1 WO 2006042665A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
trailer
drawbar
angle
lines
edges
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/010920
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ottmar Gehring
Frédéric HOLZMANN
Sascha Paasche
Andreas Schwarzhaupt
Gernot Spiegelberg
Armin Sulzmann
Jan Wirnitzer
Original Assignee
Daimlerchrysler 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
Priority claimed from DE102004050149A external-priority patent/DE102004050149A1/en
Priority claimed from DE200510042957 external-priority patent/DE102005042957A1/en
Application filed by Daimlerchrysler Ag filed Critical Daimlerchrysler Ag
Publication of WO2006042665A1 publication Critical patent/WO2006042665A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/024—Other means for determination of steering angle without directly measuring it, e.g. deriving from wheel speeds on different sides of the car
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/14—Draw-gear or towing devices characterised by their type
    • B60D1/167—Draw-gear or towing devices characterised by their type consisting of articulated or rigidly assembled bars or tubes forming a V-, Y-, or U-shaped draw gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58—Auxiliary devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D13/00—Steering specially adapted for trailers
    • B62D13/06—Steering specially adapted for trailers for backing a normally drawn trailer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods

Definitions

  • the invention relates to a method for determining at least the drawbar and trailer angle of a trailer of a articulated train according to the preamble of patent claim 1 and according to the preamble of claim 10.
  • trailer angle between towing vehicle and trailer also referred to as "trailer angle”
  • trailer angle also referred to as "trailer angle”
  • JP 2002-012172 and JP 2002-068032 disclose a device for determining the trailer angle in a semitrailer by means of a camera mounted on the semitrailer and pointing backwards towards the front of the semitrailer, with the front side and the adjoining longitudinal sides of the semitrailer Semitrailer markers are arranged, from whose visibility and position in the camera image conclusions are drawn to the trailer angle, for example, to align or track one or more rearview mirror on the end of the trailer when reversing. This is made possible by the fact that in a semitrailer the visibility of such markings can be clearly assigned to a specific trailer angle.
  • towing vehicle and trailer which has a steerable front axle connected to a drawbar
  • existing articulated train also referred to as "articulated train”
  • the detection of the trailer angle is much more difficult compared to a semitrailer, since the trailer on the drawbar, which For example, in order to be able to output steering advice to the driver when reversing, or to align and track the rearview mirrors to the end of the truck, among other variables (in particular the dimensions of the trailer) , at least two of the following angles
  • trailer steering angle should be known to know the position of the end of the truck or to predict its trajectory when reversing.
  • German patent application DE 103 22 829 A1 describes an electronic control system for vehicles, in particular articulated and semitrailer tractors, which enables automatic reversing with the aid of a reversing algorithm and an electronically controllable drive train.
  • the powertrain includes a drive unit, a transmission, a steering system, a brake system and a level control system.
  • the control system calculates, with the aid of a path computer, a movement path which provides a sequence of motion vectors with the aid of which the vehicle can be transferred from a start position to a destination position.
  • the starting position can be defined by actual values for the position and position of the vehicle, which can be determined by means of a suitable position and position determination device, for example a radar system.
  • a suitable position and position determination device for example a radar system.
  • setpoint values for the position and position of the vehicle are used, which can be predetermined with the aid of a destination input device.
  • the railway computer transmits the determined motion vectors via a drive train interface to the control device, via which the vehicle-fixed operating device also transmits the motion vectors to the control device.
  • the control system may include a sensor, with the help of the railway computer vehicle environment conditions such as distance values can be considered.
  • articulation angle sensors can also be provided, which determine the articulation angle between drawbar and trailer (trailer steering angle) and / or the articulation angle between the drawbar and towing vehicle (drawbar angle).
  • the control system is particularly useful when reversing a loading ramp.
  • a method suitable for calculating the target trailer steering angle is disclosed, for example, in German Patent Application DE 103 22 828 A1.
  • the invention has for its object to develop a method which allows the simplest possible means a reliable determination of the drawbar and trailer angle in a articulated train.
  • the object is achieved in a method of the type mentioned in a first subject of the present invention in that from at least temporarily, especially when reversing the towing vehicle continuous video stream of a preferably directed from the towing vehicle on the trailer, imaging Sensors, such as a video camera, an IR sensor or a LIDAR sensor, characteristic edges and lines of at least the drawbar and the front of the trailer are determined from their geometric relationships and / or relative position to each other, for example, in a coordinate origin in focus of the imaging sensor having coordinate system, at least the drawbar angle and the trailer angle of the trailer is preferably determined continuously.
  • imaging Sensors such as a video camera, an IR sensor or a LIDAR sensor, characteristic edges and lines of at least the drawbar and the front of the trailer are determined from their geometric relationships and / or relative position to each other, for example, in a coordinate origin in focus of the imaging sensor having coordinate system, at least the drawbar angle and the trailer angle of the trailer is preferably determined continuously.
  • the method according to the invention has the advantage over the prior art that it is possible exclusively by using an imaging sensor, for example a video camera, and without additional devices, such as markers or mechanical encoders, the drawbar angle and the trailer angle of the trailer of a articulated train to determine.
  • the imaging sensor can optionally be arranged on towing vehicle or on the trailer, wherein preferably, in particular with regard to the data transmission to the towing vehicle, the imaging sensor on the towing vehicle to the rear, directed to the trailer is arranged.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that initially based on the relative position and / or the geometric relationships of the drawbar to each other preferably within a freely selectable coordinate system of the drawbar angle between towing vehicle and drawbar is determined and then building on the knowledge of Tiller angle is determined based on the relative position and / or the geometric relationships of the characteristic lines and edges at least the front of the trailer of the trailer angle between towing vehicle and trailer. If necessary, the angle of rotation between the trailer and the drawbar can be determined by subtraction on the basis of the trailer angle and the drawbar angle.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that to determine the geometric relationships and the relative position of the characteristic edges and lines of the drawbar and at least the front of the trailer, a coordinate system whose origin is preferably in the focal point of the imaging sensor, is used.
  • Another advantageous embodiment of the method according to the invention provides that for accurate determination of the drawbar and / or trailer angle in addition to the geometric relationships and / or the relative position of the characteristic edges and lines of each of the drawbar and the front of the trailer to each other, additional, trailer-specific data in particular the distance of the fulcrum of the drawbar from the front of the trailer, the length of the drawbar, as well as the width of the trailer are taken into account, either manually entered, for example, before, during or after coupling a trailer, taken from a database, or during the Ankuppeins be determined automatically.
  • D is the drawbar length
  • f is the focal length of the imaging sensor
  • d is the distance between the fulcrum of the trailer front axle and the trailer front
  • L y and R y are the left and right side distances of the trailer front side transversely to the viewing direction of the imaging sensor.
  • An additional, advantageous embodiment of the method according to the invention provides that for the determination the drawbar angle is first performed a 2D derivative of the video stream of the imaging sensor and then a conversion of the color or gray scale image of the imaging sensor in a pure two-color representation causing binarization with a presettable, preferably lighting-dependent threshold, so that the characteristic edges and lines of the drawbar which all meet at one point down in the image taken by the imaging sensor, emerge clearly, after which the characteristic edges and lines are then filtered from the binarized video stream by means of a Hugh transform and a model of the drawbar is placed on the filtered edges and lines in order subsequently to have an iteration algorithm which takes into account the viewing angle of the imaging sensor and thus the perspective geometric relationships of the characteristic edges and lines, for example an iterative Cl osest point algorithm IPC, preferably starting from 0 ° beginning to optimize the position of the model on the filtered edges and lines until the actual drawbar angle is found.
  • IPC iterative Cl osest point algorithm
  • a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention provides that for the determination of the trailer angle additionally a model of the front of the trailer is placed on the filtered according to the Hugh edges and lines, which also by a viewing angle of the imaging sensor and thus the perspective geometric Ratios of the characteristic edge and line considering iteration algorithm, for example, an Iterative Closest Point Algorithm IPC, preferably from 0 ° beginning in its position on the filtered edges and lines is optimized so far until the position of the model with the position of the characteristic edges and lines of the front of the trailer in the video stream match, then followed by the drawbar angle and the location of the characteristic edges and lines of the front of the trailer, a geometric calculation of the trailer angle.
  • IPC Iterative Closest Point Algorithm
  • Another particularly advantageous embodiment of the method according to the invention provides that for determining the trailer angle two outgoing from the focal point of the imaging sensor and at the left and right edges of the front of the trailer each passing under a grazing angle streaking lines are used, which in their components in a Coordinate system, the origin of which preferably lies at the focus of the preferably straight from the tractor to the rear imaging sensor, are decomposed, so that a determination of the trailer angle by solving the equations
  • R x is made with L as the length of the left scribe line, R as the length of the scribe line right, L x and R x respectively as the x direction in the direction of the imaging sensor, and L y and R y as the components, respectively in transverse to the viewing direction of the imaging Sensor corresponding y-direction of the respective streak line in the coordinate system originating in the focal point of the imaging sensor, ⁇ L as the measured in the picture streak angle between the x-coordinate axis and the left streak L, ⁇ R than the measured in the image streak angle between the x-coordinate axis and the right scraper line (R) and d, D and W as the distance of the fulcrum of the drawbar from the front of the trailer, the length of the drawbar, and the width of the trailer.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that, in order to improve the accuracy, a model of the loading area is additionally laid on characteristic edges and lines of the loading area which can be recognized in the binarized video stream.
  • Another advantageous embodiment of the method according to the invention provides that a Kallmanns filter is additionally used.
  • a second subject of the present invention is a method for determining at least the drawbar angle ( ⁇ A ) and the trailer angle ( ⁇ B ) of a trailer of a articulated train, wherein characteristic edges and lines of at least the drawbar and the front of the trailer are determined from a video stream of a laser scanner , from whose geometric relationships and / or relative position to each other at least the drawbar angle ( ⁇ A ) and the
  • the method comprises the following steps: a) Determining the distances to measuring points (mi) on the front side of the trailer facing the towing vehicle with the aid of the laser scanner, wherein the measuring points (mi) in the Plane of a two-dimensional Cartesian coordinate system whose origin (O) is the laser scanner, preferably the focal point of the laser scanner and in particular the object-side focal point of the laser scanner, and whose x-axis is parallel to the longitudinal axis of the towing vehicle; b) determination of a straight line (G) through all measuring points (itii) belonging to the towing vehicle's front side of the trailer; c) determining a perpendicular (S) intersecting the middle of the balancing line (G), the vertical (S) being parallel to the longitudinal axis of the trailer; d) determination of the pivot point (Pi) of the drawbar with the help of the length of the drawbar (D) and the position of the
  • drawbar length (D) for example, already known from previous measurements and for example in a data storage device (database, computer or the like) be retrievable deposited, or they are at Demand determined, eg with the help of the laser scanner.
  • the laser scanner may be a LIDAR sensor.
  • the inventive method makes it possible for steering instructions in the reversing of vehicles, in particular of articulated trains, required data such as
  • Drawbar angle ( ⁇ a ) and the trailer angle ( ⁇ B ) can be determined easily and with high reliability.
  • the measuring points belonging to the towing vehicle's front side of the trailer can be measured
  • Method is determined in a straight line characteristic edges and lines of the trailer and distances to the measuring points (mi) on the front of the trailer and determines therefrom the distance (A) between towing vehicle and
  • FIG. 1 is a schematic representation of the angle and sizes between towing vehicle and trailer of a articulated train
  • Fig. 2 is a schematic representation of the imaging
  • Fig. 3 is a representation of an image taken by the imaging sensor and converted into a two-color image
  • FIG. 4 shows a flow chart of the method according to the invention
  • FIG. 5 shows a further schematic illustration of the angles and sizes between towing vehicle and trailer
  • Trailer angle ( ⁇ B ) of a towing vehicle and trailer (2) with steerable front axle and drawbar (1) existing articulated train is arranged on the towing vehicle, preferably centrally above the mouth clutch, a rear-facing imaging sensor, such as a video camera or a laser scanner.
  • a rear-facing imaging sensor such as a video camera or a laser scanner.
  • the x and y designated axes of a coordinate system originating in the focal point of the imaging sensor have in the case of the x-axis from the towing vehicle backwards and in the case of the y-axis querab to the towing vehicle at right angles to the x-axis.
  • the coordinate axes are predetermined by the viewing direction of the imaging sensor, so that is also conceivable, the rearwardly directed imaging sensor laterally on the towing vehicle or even movable, for example, pivot about its vertical axis and / or tiltable about its transverse axis.
  • the imaging sensor does not necessarily have to be aligned exactly backwards since the method is suitable for compensating for such alignment errors.
  • the angles ( ⁇ L ) between the left streak line (L) and ( ⁇ R ) leading past the coordinate origin to the left at the front of the trailer (2) can be between the right streak line (R) leading from the origin of the coordinates to the right of the front of the trailer (2) can be determined.
  • a model is preferably placed on the characteristic edges and lines (4) of the drawbar (1) and the characteristic edges and lines (5) of at least the front of the trailer (2).
  • Lighting situation customizable threshold Each pixel of the video stream having a value greater than the threshold is set to 1 and each pixel having a value less than the threshold is set to 0.
  • the characteristic edges and lines (4) and (5) of the drawbar (1) and the trailer (2) clearly.
  • a model of the drawbar (1) is placed on the characteristic edges and lines (4) of the drawbar (1).
  • the drawbar angle ⁇ A is determined. It is conceivable to filter the characteristic edges and lines (4) of the drawbar (1) for better assignability by means of a Hugh transformation.
  • R x done.
  • a model of the front of the trailer (2) is placed on the characteristic edges and lines (5) of the trailer (2), whereby the lengths of the streak lines (L) and (R) and their components in the x and y direction and the angles ( ⁇ L ) and ( ⁇ R ) can be better determined.
  • the essential size of the drawbar length (D) can be determined automatically during Ankuppeins the trailer (2) to the towing vehicle. During Ankuppeins the trailer (2) the towing vehicle is sufficiently accurate in line with the trailer (2) and its drawbar (1).
  • the image captured by the imaging sensor with the drawbar (1), the front side and the tire (3) of the trailer (2) is shown in FIG. 2. With knowledge of the width (W) of the trailer (2) and the distance (d) of the pivot point of the drawbar (1) from the front of the trailer (2) is determined by the equation
  • the variables W, d and f are, for example, a database removed or manually entered.
  • f is the focal length of the imaging sensor and L y and R y are the distances of the left and right sides of the front side of the trailer (2), which can be determined in the image by recourse to the width (W) of the trailer (2), orthogonal to the x-axis , If the width (W) of the trailer (2) is not known, a default value of 2.5 m is assumed. Standard trailers (2) deviate from this
  • Width by about ⁇ 0.1 m, resulting in a maximum error of only ⁇ 2 °, especially in the subsequent calculation of the drawbar angle ( ⁇ A ) and the trailer angle ( ⁇ B ).
  • Tiller angle ( ⁇ A ) and the trailer angle ( ⁇ B ) are determined continuously.
  • the method is preferably carried out in conjunction with an electronic data processing device which automatically executes the steps of the method with the aid of a software program.
  • This Software program preferably has for different trailer (2) on various presettable parameters and is preferably able, for the purpose of automatic adjustment and conversion of the parameters of these trailer (2) and optionally the type of construction of the trailer (2), for example, whether it is a container trailer, a bed or the like is to recognize automatically.
  • the core of the invention is to be able to determine, without the use of an imaging sensor, the drawbar angle ( ⁇ A ) and the trailer angle ( ⁇ B ) of the trailer (2) of a articulated train without angle sensors designed as mechanical encoders and without special markings.
  • Fig. 5 shows a highly simplified schematic representation of a articulated train (6) with a towing vehicle (7) and a trailer (2).
  • the trailer (2) is coupled via a drawbar (1) to the towing vehicle (7).
  • the towing vehicle (7) has a longitudinal axis (9).
  • the trailer (2) has a longitudinal axis (10).
  • the towing vehicle (7) on a laser scanner (11), which is arranged on the rear wall of the towing vehicle (7) in its horizontal center.
  • the object-side (ie the trailer-facing) focal point of the laser scanner (11) forms the coordinate origin (O) of a two-dimensional Cartesian coordinate system, in which the x-axis is aligned parallel to the longitudinal axis (9) of the towing vehicle.
  • the length (D) of the drawbar (1) corresponds to the distance between the coordinate origin (O) and the pivot point (Pi) of the drawbar (1);
  • the width (W) of the trailer (2) corresponds to the distance between the left and right corners of its front side facing the towing vehicle (7); and the distance
  • (A) between tractor (7) and trailer (2) corresponds to the distance between the trailer (2) facing rear of the towing vehicle (7) and the towing vehicle (7) facing the front of the trailer (2) when driving straight ahead, i. when the longitudinal axis (9) of the towing vehicle (7) and the longitudinal axis
  • Data storage device be deposited.
  • width (W), drawbar length (D) and Measure distance (A) with the aid of the laser scanner (11) when driving straight ahead and store it in a data storage device in order to improve the reliability of this data.
  • the drawbar length (D) can be determined, for example, as follows: When driving straight ahead, the towing vehicle (7) is sufficiently precisely in line with the trailer (2) and its drawbar (1) (ie the longitudinal axes (8, 9, 10) are aligned approximately parallel). With knowledge of the width (W) of the trailer (2) and the distance (d) of the pivot point (Pi) of the drawbar (1) from the front of the trailer (2) is determined by the equation
  • the variables W, d and f are, for example, a database removed, manually entered or with the laser scanner (11) ausmessbar.
  • f is the focal length of the laser scanner
  • L y and R y are the distances of the left and the right corner of the front side of the trailer (2) which can be determined in the image by recourse to the width (W) of the trailer (2) orthogonal to the x-axis. If the width (W) of the trailer (2) is not known, a default value of 2.5 m may be used, for example. Commercially available trailers (2) deviate from this width only by about 0.1 m, resulting in a negligible error especially in the later calculation of the drawbar angle ( ⁇ A ) and the trailer angle ( ⁇ B ).
  • the laser scanner (11) is mounted on the back of the towing vehicle (7) so that it measures the trailer (2) in its sight plane at least in its full width (W) can.
  • the laser scanner (11) can not be arranged in the horizontal center of the rear side of the towing vehicle (7). In this case, however, the displacement of the laser scanner (11) from the horizontal center is easily detected, so that the origin of the Cartesian coordinate system, for example, by a simple transformation can be calculated in the horizontal center of the back of the towing vehicle (7).
  • (1) is coupled to the towing vehicle (7) is also located in the horizontal center of the rear of the towing vehicle (7) and coincides in the projection of the plan view shown in the figure with the origin (O) of the Cartesian coordinate system.
  • the laser scanner (11) scans the rear environment of the towing vehicle (7) in a plane. To do this, it sends out a laser beam every 0.25 °. Over the duration of the reflected light then the distance of the reflective measuring point ( ⁇ ii) can be calculated.
  • the front is located where the distance measurement data abruptly smaller, then change only slightly (increase or decrease) and then abruptly get bigger again.
  • the corners of the front of the trailer (2) are where the abrupt changes in distance are detected.
  • the drawbar (1) begins at the origin of coordinates (O) and its length (D) to the fulcrum (Pi) is known and the fulcrum (Pi) is further on the vertical (S), the position of the fulcrum (Pi) in Cartesian coordinate system: Pi is the intersection of a circle of radius (D) around the origin (O) with the vertical (S).
  • the points origin (O), fulcrum (Pi) and intersection (P 2 ) form a triangle whose three angles ( ⁇ A , ⁇ B , ⁇ c ) can be determined in a simple manner, for example by measuring or a suitable computer program.
  • the knowledge of at least two of these three angles ( ⁇ A , ⁇ B , ⁇ c ) provides useful information in a simple manner and with high reliability Steering instructions eg for maneuvering, in particular reversing with the articulated cable (6).
  • the process is preferably carried out preferably continuously after activation.
  • the invention is particularly applicable industrially in the field of production of articulated cables and in the production of driving assistance devices for articulated cables.

Abstract

The invention relates to a method for determining at least one shaft angle (OA) and trailer angle (OB) for the trailer of an articulated train, wherein characteristic edges and lines of at least the shaft and the front side of the trailer are determined from the video stream of an imaging sensor, particularly a laser scanner,wherein at least the shaft angle (OA) and trailer angle (OB) are determined from the geometric ratios and/or relative position thereof in relation to each other.

Description

Verfahren zur Bestimmung von Deichsel- und Trailerwinkel Method for determining tiller and trailer angles
Technisches Gebiet:Technical area:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung mindestens des Deichsel- und Trailerwinkels eines Anhängers eines Gelenkzuges gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1 sowie gemäß der Gattung des Patentanspruchs 10.The invention relates to a method for determining at least the drawbar and trailer angle of a trailer of a articulated train according to the preamble of patent claim 1 and according to the preamble of claim 10.
Stand der Technik:State of the art:
Zur Unterstützung eines Fahrers eines aus Zugfahrzeug und Anhänger bestehenden Lastzuges, insbesondere beim Rückwärtsfahren, ist es wünschenswert, den Trailerwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger (auch als „Anhängerwinkel" bezeichnet) zu kennen, beispielsweise um Lenkhinweise zum punktgenauen rückwärts Anfahren einer Rampe geben zu können oder das Rückwärtsfahren automatisch ausführen zu lassen oder um die Außenspiegel auf das Ende des Lastzuges auszurichten und nachzuführen.To assist a driver of an existing tractor and trailer truck, especially when reversing, it is desirable to know the trailer angle between towing vehicle and trailer (also referred to as "trailer angle"), for example, to give steering instructions for pinpoint backwards ramping a ramp or to make the reverse drive automatically or to align and track the exterior mirrors to the end of the truck.
Für solche Anwendungen ist es bekannt, den Trailerwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger, beispielsweise zwischen Sattelschlepper und Sattelauflieger eines Sattelzuges mittels mechanischer Geber zu bestimmen, verbunden mit dem Nachteil der Gefahr einer Beschädigung dieser Geber beim Ankuppeln des Anhängers oder durch Verschmutzung. Aus der JP 2002-012172 und der JP 2002-068032 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Trailerwinkels bei einem Sattelzug mittels einer an dem Sattelschlepper montierten, nach hinten auf die Vorderseite des Sattelaufliegers gerichteten Kamera bekannt, wobei an der Vorderseite und an den anschließenden Längsseiten des Sattelaufliegers Markierungen angeordnet sind, aus deren Sichtbarkeit und Position in dem Kamerabild Rückschlüsse auf den Trailerwinkel gezogen werden, beispielsweise um beim Rückwärtsfahren einen oder mehrere Rückspiegel auf das Ende des Lastzuges auszurichten oder nachzuführen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass bei einem Sattelzug die Sichtbarkeit derartiger Markierungen eindeutig einem bestimmten Trailerwinkel zugeordnet werden können.For such applications, it is known to determine the trailer angle between towing vehicle and trailer, for example between semitrailer and semitrailer of a semitrailer by means of mechanical encoder, with the disadvantage of the risk of damage to these donors when coupling the trailer or by contamination. JP 2002-012172 and JP 2002-068032 disclose a device for determining the trailer angle in a semitrailer by means of a camera mounted on the semitrailer and pointing backwards towards the front of the semitrailer, with the front side and the adjoining longitudinal sides of the semitrailer Semitrailer markers are arranged, from whose visibility and position in the camera image conclusions are drawn to the trailer angle, for example, to align or track one or more rearview mirror on the end of the trailer when reversing. This is made possible by the fact that in a semitrailer the visibility of such markings can be clearly assigned to a specific trailer angle.
Derartige Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, dass die am Anhänger angeordneten Markierungen im Alltagseinsatz von Nutzfahrzeugen leicht beschädigt, verschmutzt, verdeckt oder weggerissen werden können, so dass dann eine Erkennung des Trailerwinkels nicht mehr möglich ist.Such devices have the disadvantage that the tags arranged on the trailer in everyday use of commercial vehicles can be easily damaged, dirty, covered or torn away, so that then a recognition of the trailer angle is no longer possible.
Bei einem aus Zugfahrzeug und Anhänger, der eine mit einer Deichsel verbundene lenkbare Vorderachse aufweist, bestehenden Gelenkzug (auch als „Gliederzug" bezeichnet) , gestaltet sich die Erkennung des Trailerwinkels im Vergleich zu einem Sattelzug ungleich schwieriger, da der Anhänger über die Deichsel, welche ein zusätzliches Gelenk bildet, mit dem Zugfahrzeug verbunden ist. So müssen beispielsweise, um beim Rückwärtsfahren Lenkhinweise an den Fahrer ausgeben zu können oder um die Rückspiegel auf das Ende des Lastzuges auszurichten und nachzuführen, neben anderen Größen (insbesondere die Abmessungen des Lastzuges betreffende Größen) , mindestens zwei der folgenden WinkelIn one of towing vehicle and trailer, which has a steerable front axle connected to a drawbar, existing articulated train (also referred to as "articulated train"), the detection of the trailer angle is much more difficult compared to a semitrailer, since the trailer on the drawbar, which For example, in order to be able to output steering advice to the driver when reversing, or to align and track the rearview mirrors to the end of the truck, among other variables (in particular the dimensions of the trailer) , at least two of the following angles
- 'Deichselwinkel zwischen Zugfahrzeug und Deichsel, - Trailerwinkel,- ' drawbar angle between towing vehicle and drawbar, - trailer angle,
- Drehwinkel zwischen Anhänger und Deichsel („Anhängerlenkwinkel") bekannt sein, um die Position des Endes des Lastzuges zu kennen oder dessen Bewegungsbahn beim Rückwärtsfahren vorherzusagen.- Angle of rotation between trailer and drawbar ("trailer steering angle") should be known to know the position of the end of the truck or to predict its trajectory when reversing.
Dabei ist es grundsätzlich denkbar, den Drehwinkel zwischen Anhänger und Deichsel mittels mechanischer Geber zu bestimmen, wobei beispielsweise zur Vorhersage der Bewegungsbahn des Anhängers zusätzlich der Deichselwinkel zwischen Zugfahrzeug und Deichsel bestimmt werden muss. Ein zu diesem Zweck im Bereich der Maulkupplung zwischen Deichsel und Zugfahrzeug angeordneter mechanischer Geber ist dabei sehr hohen mechanischen Belastungen und in hohem Maße Schmutz und Staub ausgesetzt, so dass dessen zuverlässige Funktion nicht sichergestellt werden kann. Darüber hinaus weist eine derartige Kombination den Nachteil auf, dass die Messwerte insbesondere eines am Anhänger angeordneten mechanischen Gebers zur Messung des Drehwinkels zum Zugfahrzeug übertragen werden müssen, was einen hohen Aufwand insbesondere im Hinblick auf die standardisierten Elektroverbindungen bei Lastzügen darstellt.It is in principle conceivable to determine the angle of rotation between the trailer and drawbar by means of mechanical encoders, wherein, for example, to predict the trajectory of the trailer in addition the drawbar angle between towing vehicle and drawbar must be determined. A arranged for this purpose in the field of jaw clutch between drawbar and towing vehicle mechanical encoder is exposed to very high mechanical loads and high levels of dirt and dust, so that its reliable function can not be ensured. In addition, such a combination has the disadvantage that the measured values, in particular a mechanical transmitter arranged on the trailer for measuring the angle of rotation to the towing vehicle must be transmitted, which is a high cost, especially with regard to the standardized electrical connections in road trains.
Eine Erfassung des Trailerwinkels bei einem Gelenkzug ähnlich den in der JP 2002-012172 und der JP 2002-068032 beschriebenen Vorrichtungen mittels am Anhänger angeordneter Markierungen, welche von einer Kamera erkannt werden, scheitert daran, dass die Positionen der Markierungen im Kamerabild bei einem Gelenkzug nicht wie bei einem Sattelzug eindeutig einem bestimmten Trailerwinkel zuordenbar sind, da das Gelenk zwischen der Kupplung am Zugfahrzeug und der Deichsel einen zusätzlichen Freiheitsgrad für den Trailerwinkel bietet. In der deutschen Patentanmeldung DE 103 22 829 Al ist ein elektronisches Steuerungssystem für Fahrzeuge, insbesondere Glieder- und Sattelzüge beschrieben, das mit Hilfe eines Rückfahr-Algorithmus und einem elektronisch ansteuerbaren Antriebsstrang das automatische Rückwärtsfahren ermöglicht. Der Antriebsstrang umfasst dabei ein Antriebsaggregat, ein Getriebe, eine Lenkungsanlage, eine Bremsanlage sowie eine Niveauregulierungsanlage. Das Steuerungssystem berechnet mit Hilfe eines Bahnrechners eine Bewegungsbahn, die eine Abfolge von Bewegungsvektoren bereitstellt, mit deren Hilfe das Fahrzeug von einer Startposition in eine Zielposition überführt werden kann. Die Startposition kann dabei durch Istwerte für die Lage und Position des Fahrzeugs definiert werden, die mit Hilfe einer geeignete Lage- und Positionsbestimmungseinrichtung, z.B. eine Radar-Anlage, bestimmbar sind. Für die Zielposition werden Sollwerte für die Lage und Position des Fahrzeugs verwendet, die mit Hilfe einer Zieleingabeeinrichtung vorgebbar sind. Der Bahnrechner übermittelt dabei die ermittelten Bewegungsvektoren über eine Antriebsstrang-Schnittstelle zur Steuereinrichtung, über die auch die fahrzeugfeste Bedieneinrichtung die Bewegungsvektoren an die Steuereinrichtung übermittelt. Das Steuerungssystem kann dabei eine Sensorik umfassen, mit deren Hilfe der Bahnrechner Fahrzeug-Umgebungsbedingungen wie z.B. Abstandswerte berücksichtigen kann. Bei einem Gelenkzug, bei dem der Anhänger über eine Deichsel mit dem Zugfahrzeug gekoppelt ist, können ferner Knickwinkelsensoren vorgesehen sein, die den Knickwinkel zwischen Deichsel und Anhänger (Anhängerlenkwinkel) und/oder den Knickwinkel zwischen Deichsel und Zugfahrzeug (Deichselwinkel) ermitteln. Das Steuerungssystem ist insbesondere beim Rückwärtsanfahren einer Verladerampe nützlich. Ein für die Berechnung des Soll-Anhängerlenkwinkels geeigneten Verfahrens ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 103 22 828 Al offenbart.A detection of the trailer angle in a link train similar to the devices described in JP 2002-012172 and JP 2002-068032 by means of tags arranged on the trailer, which are detected by a camera, fails because the positions of the markers in the camera image in a Gelenkzug not as in a semitrailer unique to a particular trailer angle are assigned, as the joint between the coupling on towing vehicle and the drawbar provides an additional degree of freedom for the trailer angle. German patent application DE 103 22 829 A1 describes an electronic control system for vehicles, in particular articulated and semitrailer tractors, which enables automatic reversing with the aid of a reversing algorithm and an electronically controllable drive train. The powertrain includes a drive unit, a transmission, a steering system, a brake system and a level control system. The control system calculates, with the aid of a path computer, a movement path which provides a sequence of motion vectors with the aid of which the vehicle can be transferred from a start position to a destination position. The starting position can be defined by actual values for the position and position of the vehicle, which can be determined by means of a suitable position and position determination device, for example a radar system. For the target position, setpoint values for the position and position of the vehicle are used, which can be predetermined with the aid of a destination input device. The railway computer transmits the determined motion vectors via a drive train interface to the control device, via which the vehicle-fixed operating device also transmits the motion vectors to the control device. The control system may include a sensor, with the help of the railway computer vehicle environment conditions such as distance values can be considered. In a articulated cable, in which the trailer is coupled via a drawbar with the towing vehicle, articulation angle sensors can also be provided, which determine the articulation angle between drawbar and trailer (trailer steering angle) and / or the articulation angle between the drawbar and towing vehicle (drawbar angle). The control system is particularly useful when reversing a loading ramp. A method suitable for calculating the target trailer steering angle is disclosed, for example, in German Patent Application DE 103 22 828 A1.
Technische Aufgabe der Erfindung:Technical object of the invention:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, welches mit möglichst einfachen Mitteln eine zuverlässige Bestimmung des Deichsel- und Trailerwinkels bei einem Gelenkzug ermöglicht.The invention has for its object to develop a method which allows the simplest possible means a reliable determination of the drawbar and trailer angle in a articulated train.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1 und 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by the subject-matter of independent claims 1 and 10. Preferred embodiments are subject matters of the dependent claims.
Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile: Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung bei einem ersten Gegenstand der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass aus einem mindestens zeitweilig, insbesondere beim Rückwärtsfahren des Zugfahrzeugs kontinuierlichen Videostrom eines vorzugsweise vom Zugfahrzeug auf den Anhänger gerichteten, bildgebenden Sensors, wie beispielsweise einer Videokamera, einem IR- Sensor oder einem LIDAR-Sensor, charakteristische Kanten und Linien mindestens der Deichsel und der Vorderseite des Anhängers ermittelt werden, aus deren geometrischen Verhältnissen und/oder relativen Lage zueinander, beispielsweise in einem seinen Koordinatenursprung im Brennpunkt des bildgebenden Sensors aufweisenden Koordinatensystem, mindestens der Deichselwinkel und der Trailerwinkel des Anhängers vorzugsweise kontinuierlich bestimmt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass es ausschließlich durch Verwendung eines bildgebenden Sensors, beispielsweise einer Videokamera, und ohne zusätzliche Vorrichtungen, wie etwa Markierungen oder mechanische Geber, möglich ist, den Deichselwinkel und den Trailerwinkel des Anhängers eines Gelenkzuges zu bestimmen. Der bildgebende Sensor kann dabei wahlweise am Zugfahrzeug oder am Anhänger angeordnet werden, wobei vorzugsweise, insbesondere im Hinblick auf die Datenübertragung zum Zugfahrzeug, der bildgebende Sensor am Zugfahrzeug nach hinten, auf den Anhänger gerichtet angeordnet ist.Disclosure of the invention and its advantages: The object is achieved in a method of the type mentioned in a first subject of the present invention in that from at least temporarily, especially when reversing the towing vehicle continuous video stream of a preferably directed from the towing vehicle on the trailer, imaging Sensors, such as a video camera, an IR sensor or a LIDAR sensor, characteristic edges and lines of at least the drawbar and the front of the trailer are determined from their geometric relationships and / or relative position to each other, for example, in a coordinate origin in focus of the imaging sensor having coordinate system, at least the drawbar angle and the trailer angle of the trailer is preferably determined continuously. The method according to the invention has the advantage over the prior art that it is possible exclusively by using an imaging sensor, for example a video camera, and without additional devices, such as markers or mechanical encoders, the drawbar angle and the trailer angle of the trailer of a articulated train to determine. The imaging sensor can optionally be arranged on towing vehicle or on the trailer, wherein preferably, in particular with regard to the data transmission to the towing vehicle, the imaging sensor on the towing vehicle to the rear, directed to the trailer is arranged.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zunächst anhand der relativen Lage und/oder der geometrischen Verhältnisse der charakteristischen Linien und Kanten der Deichsel zueinander vorzugsweise innerhalb eines frei wählbaren Koordinatensystems der Deichselwinkel zwischen Zugfahrzeug und Deichsel bestimmt wird und anschließend aufbauend auf der Kenntnis des Deichselwinkels anhand der relativen Lage und/oder der geometrischen Verhältnisse der charakteristischen Linien und Kanten mindestens der Vorderseite des Anhängers der Trailerwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger bestimmt wird. Bei Bedarf kann anschließend anhand des Trailerwinkels und des Deichselwinkels durch Subtraktion zusätzlich der Drehwinkel zwischen Anhänger und Deichsel bestimmt werden.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that initially based on the relative position and / or the geometric relationships of the drawbar to each other preferably within a freely selectable coordinate system of the drawbar angle between towing vehicle and drawbar is determined and then building on the knowledge of Tiller angle is determined based on the relative position and / or the geometric relationships of the characteristic lines and edges at least the front of the trailer of the trailer angle between towing vehicle and trailer. If necessary, the angle of rotation between the trailer and the drawbar can be determined by subtraction on the basis of the trailer angle and the drawbar angle.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zur Bestimmung der geometrischen Verhältnisse und der relativen Lage der charakteristischen Kanten und Linien der Deichsel und mindestens der Vorderseite des Anhängers ein Koordinatensystem, dessen Ursprung vorzugsweise im Brennpunkt des bildgebenden Sensors liegt, verwendet wird.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that to determine the geometric relationships and the relative position of the characteristic edges and lines of the drawbar and at least the front of the trailer, a coordinate system whose origin is preferably in the focal point of the imaging sensor, is used.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zur genauen Bestimmung des Deichsel- und/oder Trailerwinkels neben den geometrischen Verhältnissen und/oder der relativen Lage der charakteristischen Kanten und Linien jeweils der Deichsel und der Vorderseite des Anhängers zueinander, zusätzliche, anhängerspezifische Daten, insbesondere der Abstand des Drehpunktes der Deichsel von der Vorderseite des Anhängers, die Länge der Deichsel, sowie die Breite des Anhängers berücksichtigt werden, welche entweder beispielsweise vor, beim oder nach dem Ankuppeln eines Anhängers manuell eingegeben, einer Datenbank entnommen, oder während des Ankuppeins automatisch bestimmt werden. Insbesondere während des Ankuppeins ist es möglich, die Deichsellänge anhand des vom bildgebenden Sensor gelieferten Videostromes automatisch zu bestimmen, da zum Zeitpunkt des Ankuppeins das Zugfahrzeug mit dem Anhänger und der Deichsel annähernd in einer Linie steht. Eine derartige automatische Bestimmung der Deichsellänge während des Ankuppeins ist beispielsweise anhand der GleichungAnother advantageous embodiment of the method according to the invention provides that for accurate determination of the drawbar and / or trailer angle in addition to the geometric relationships and / or the relative position of the characteristic edges and lines of each of the drawbar and the front of the trailer to each other, additional, trailer-specific data in particular the distance of the fulcrum of the drawbar from the front of the trailer, the length of the drawbar, as well as the width of the trailer are taken into account, either manually entered, for example, before, during or after coupling a trailer, taken from a database, or during the Ankuppeins be determined automatically. In particular, during the Ankuppeins it is possible to automatically determine the drawbar length based on the video stream supplied by the imaging sensor, since at the time of Ankuppeins the towing vehicle with the trailer and the drawbar is approximately in line. Such automatic determination of the drawbar length during the Ankuppeins is, for example, the equation
Figure imgf000009_0001
möglich, wobei D die Deichsellänge, f die Brennweite des bildgebenden Sensors, d der Abstand zwischen dem Drehpunkt der Vorderachse des Anhängers und der Vorderseite des Anhängers und Ly und Ry die Abstände der linken und der rechten Seite der Vorderseite des Anhängers quer zur Blickrichtung des bildgebenden Sensors sind.
Figure imgf000009_0001
where D is the drawbar length, f is the focal length of the imaging sensor, d is the distance between the fulcrum of the trailer front axle and the trailer front, and L y and R y are the left and right side distances of the trailer front side transversely to the viewing direction of the imaging sensor.
Eine zusätzliche, vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zur Bestimmung des Deichselwinkels zunächst eine 2D-Ableitung des Videostromes des bildgebenden Sensors und anschließend eine eine Umwandlung des Färb- oder Graustufenbildes des bildgebenden Sensors in eine reine Zweifarbdarstellung bewirkende Binärisierung mit einem voreinstellbaren, vorzugsweise beleuchtungsabhängigen Schwellenwert durchgeführt wird, so dass die charakteristischen Kanten und Linien der Deichsel, welche sich alle in einem Punkt unten im vom bildgebenden Sensor aufgenommenen Bild treffen, eindeutig hervortreten, wonach aus dem binärisierten Videostrom anschließend die charakteristischen Kanten und Linien mittels einer Hugh-Transformation gefiltert werden und ein Modell der Deichsel auf die gefilterten Kanten und Linien platziert wird, um anschließend mit einem den Blickwinkel des bildgebenden Sensors und damit die perspektivischen geometrischen Verhältnisse der charakteristischen Kanten und Linien berücksichtigenden Iterations-Algorithmus, beispielsweise einem Iterative Closest Point Algorithmus IPC, vorzugsweise von 0° an beginnend die Lage des Modells auf den gefilterten Kanten und Linien so weit zu optimieren, bis der tatsächliche Deichselwinkel gefunden ist.An additional, advantageous embodiment of the method according to the invention provides that for the determination the drawbar angle is first performed a 2D derivative of the video stream of the imaging sensor and then a conversion of the color or gray scale image of the imaging sensor in a pure two-color representation causing binarization with a presettable, preferably lighting-dependent threshold, so that the characteristic edges and lines of the drawbar which all meet at one point down in the image taken by the imaging sensor, emerge clearly, after which the characteristic edges and lines are then filtered from the binarized video stream by means of a Hugh transform and a model of the drawbar is placed on the filtered edges and lines in order subsequently to have an iteration algorithm which takes into account the viewing angle of the imaging sensor and thus the perspective geometric relationships of the characteristic edges and lines, for example an iterative Cl osest point algorithm IPC, preferably starting from 0 ° beginning to optimize the position of the model on the filtered edges and lines until the actual drawbar angle is found.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zur Bestimmung des Trailerwinkels zusätzlich ein Modell der Vorderseite des Anhängers auf die nach der Hugh-Transformation gefilterten Kanten und Linien gelegt wird, welches ebenfalls durch einen den Blickwinkel des bildgebenden Sensors und damit die perspektivischen geometrischen Verhältnisse der charakteristischen Kanten und Linien berücksichtigenden Iterations-Algorithmus, beispielsweise einem Iterative Closest Point Algorithmus IPC, vorzugsweise von 0° an beginnend in seiner Lage auf den gefilterten Kanten und Linien so weit optimiert wird, bis die Lage des Modells mit der Lage der charakteristischen Kanten und Linien der Vorderseite des Anhängers im Videostrom übereinstimmen, wobei anschließend anhand des Deichselwinkels und der Lage der charakteristischen Kanten und Linien der Vorderseite des Anhängers eine geometrische Berechnung des Trailerwinkels erfolgt.A particularly advantageous embodiment of the method according to the invention provides that for the determination of the trailer angle additionally a model of the front of the trailer is placed on the filtered according to the Hugh edges and lines, which also by a viewing angle of the imaging sensor and thus the perspective geometric Ratios of the characteristic edge and line considering iteration algorithm, for example, an Iterative Closest Point Algorithm IPC, preferably from 0 ° beginning in its position on the filtered edges and lines is optimized so far until the position of the model with the position of the characteristic edges and lines of the front of the trailer in the video stream match, then followed by the drawbar angle and the location of the characteristic edges and lines of the front of the trailer, a geometric calculation of the trailer angle.
Eine andere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zur Bestimmung des Trailerwinkels zwei vom Brennpunkt des bildgebenden Sensors ausgehende und an der linken und rechten Kante der Vorderseite des Anhängers jeweils unter einem Streifwinkel vorbeistreifenden Streiflinien verwendet werden, welche in ihre Komponenten in einem Koordinatensystem, dessen Ursprung vorzugsweise im Brennpunkt des vorzugsweise vom Zugfahrzeug gerade nach hinten gerichteten bildgebenden Sensors liegt, zerlegt werden, so dass eine Bestimmung des Trailerwinkels durch Lösung der GleichungenAnother particularly advantageous embodiment of the method according to the invention provides that for determining the trailer angle two outgoing from the focal point of the imaging sensor and at the left and right edges of the front of the trailer each passing under a grazing angle streaking lines are used, which in their components in a Coordinate system, the origin of which preferably lies at the focus of the preferably straight from the tractor to the rear imaging sensor, are decomposed, so that a determination of the trailer angle by solving the equations
- d- cosθB - d- cosθ B
+ d- sinθB
Figure imgf000011_0001
+ d- sinθ B
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
und
Figure imgf000011_0002
and
θr = arctan— - Lx θκ = arctan^1 θ r = arctan - L x θ κ = arctane ^ 1
Rx erfolgt, mit L als der Länge der Streiflinie links, R als der Länge der Streiflinie rechts, Lx und Rx jeweils als den Komponenten in der Blickrichtung des bildgebenden Sensors entsprechender x-Richtung und Ly und Ry jeweils als den Komponenten in quer zur Blickrichtung des bildgebenden Sensors entsprechender y-Richtung der jeweiligen Streiflinie im Koordinatensystem mit Ursprung im Brennpunkt des bildgebenden Sensors, ΘL als dem im Bild gemessenen Streifwinkel zwischen der x-Koordinatenachse und der linken Streiflinie L, ΘR als dem im Bild gemessenen Streifwinkel zwischen der x-Koordinatenachse und der rechten Streiflinie (R) und d, D und W als dem Abstand des Drehpunktes der Deichsel von der Vorderseite des Anhängers, die Länge der Deichsel, sowie die Breite des Anhängers.R x is made with L as the length of the left scribe line, R as the length of the scribe line right, L x and R x respectively as the x direction in the direction of the imaging sensor, and L y and R y as the components, respectively in transverse to the viewing direction of the imaging Sensor corresponding y-direction of the respective streak line in the coordinate system originating in the focal point of the imaging sensor, Θ L as the measured in the picture streak angle between the x-coordinate axis and the left streak L, Θ R than the measured in the image streak angle between the x-coordinate axis and the right scraper line (R) and d, D and W as the distance of the fulcrum of the drawbar from the front of the trailer, the length of the drawbar, and the width of the trailer.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zur Verbesserung der Genauigkeit zusätzlich ein Modell der Ladefläche auf im binärisierten Videostrom erkennbare charakteristische Kanten und Linien der Ladefläche gelegt wird.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that, in order to improve the accuracy, a model of the loading area is additionally laid on characteristic edges and lines of the loading area which can be recognized in the binarized video stream.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zusätzlich ein Kallmanns-Filter verwendet wird.Another advantageous embodiment of the method according to the invention provides that a Kallmanns filter is additionally used.
Ein zweiter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung mindestens des Deichselwinkels (ΘA) und des Anhängerwinkels (ΘB) eines Anhängers eines Gliederzugs, wobei aus einem Videostrom eines Laserscanners charakteristische Kanten und Linien mindestens der Deichsel und der Vorderseite des Anhängers ermittelt werden, aus deren geometrischen Verhältnissen und/oder relativer Lage zueinander mindestens der Deichselwinkel (ΘA) und derA second subject of the present invention is a method for determining at least the drawbar angle (Θ A ) and the trailer angle (Θ B ) of a trailer of a articulated train, wherein characteristic edges and lines of at least the drawbar and the front of the trailer are determined from a video stream of a laser scanner , from whose geometric relationships and / or relative position to each other at least the drawbar angle (Θ A ) and the
Trailerwinkel (ΘB) des Anhängers bestimmt werden. Das Verfahren weist erfindungsgemäß die folgenden Schritte auf: a) Ermittlung der Entfernungen zu Messpunkten (mi) an der dem Zugfahrzeug zugewandten Vorderseite des Anhängers mit Hilfe des Laserscanners, wobei die Messpunkte (mi) in der Ebene eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems liegen, dessen Ursprung (O) der Laserscanner ist, vorzugsweise der Brennpunkt des Laserscanners und insbesondere der objektseitige Brennpunkt des Laserscanners, und dessen x-Achse parallel zur Längsachse des Zugfahrzeugs verläuft; b) Bestimmung einer Ausgleichsgeraden (G) durch alle zur dem Zugfahrzeug zugewandten Vorderseite des Anhängers gehörenden Messpunkte (itii) ; c) Bestimmung einer die Mitte der Ausgleichgeraden (G) schneidenden Senkrechten (S) , wobei die Senkrechte (S) parallel zur Längsachse des Anhängers verläuft; d) Bestimmung des Drehpunkts (Pi) der Deichsel mit Hilfe der Länge der Deichsel (D) und der Lage der Senkrechten (S) ; e) Bestimmung des Schnittpunkts (P2) der Senkrechten (S) mit der x-Achse; f) Bestimmung der Winkel (ΘA, ΘB, θc) in dem aus UrsprungTrailer angle (Θ B ) of the trailer to be determined. According to the invention, the method comprises the following steps: a) Determining the distances to measuring points (mi) on the front side of the trailer facing the towing vehicle with the aid of the laser scanner, wherein the measuring points (mi) in the Plane of a two-dimensional Cartesian coordinate system whose origin (O) is the laser scanner, preferably the focal point of the laser scanner and in particular the object-side focal point of the laser scanner, and whose x-axis is parallel to the longitudinal axis of the towing vehicle; b) determination of a straight line (G) through all measuring points (itii) belonging to the towing vehicle's front side of the trailer; c) determining a perpendicular (S) intersecting the middle of the balancing line (G), the vertical (S) being parallel to the longitudinal axis of the trailer; d) determination of the pivot point (Pi) of the drawbar with the help of the length of the drawbar (D) and the position of the vertical (S); e) determining the point of intersection (P 2 ) of the vertical (S) with the x-axis; f) Determining the angles (Θ A , Θ B , θ c) in the origin
(O), Drehpunkt (Px) und Schnittpunkt (P2) gebildeten Dreieck, wobei es sich(O), fulcrum (P x ) and intersection (P 2 ) formed triangle, where it is
• bei dem Winkel zwischen Längsachse der Deichsel und Längsachse des Zugfahrzeugs um den Deichselwinkel• at the angle between the longitudinal axis of the drawbar and the longitudinal axis of the towing vehicle around the drawbar angle
(ΘA) handelt;(Θ A ) acts;
• bei dem Winkel zwischen den Längsachsen von Anhänger und Zugfahrzeug um den Trailerwinkel (ΘB) handelt;• the angle between the longitudinal axles of the trailer and towing vehicle is about the trailer angle (Θ B );
• und bei dem Winkel zwischen Längsachse des Anhängers und Längsachse der Deichsel um den Anhängerlenkwinkel• and at the angle between the trailer's longitudinal axis and the drawbar's longitudinal axis around the trailer steering angle
(θc) handelt.(θ c ) acts.
Dabei können bestimmte, für das erfindungsgemäße Verfahren erforderliche Daten, wie z.B. die Deichsellänge (D), bereits aus vorhergegangenen Messungen bekannt und beispielsweise in einer Datenspeichereinrichtung (Datenbank, Computer oder dergleichen) abrufbar hinterlegt sein, oder sie werden bei Bedarf bestimmt, z.B. mit Hilfe des Laserscanners. Bei dem Laserscanner kann es sich um einen LIDAR-Sensor handeln.Certain data required for the method according to the invention, such as the drawbar length (D), for example, already known from previous measurements and for example in a data storage device (database, computer or the like) be retrievable deposited, or they are at Demand determined, eg with the help of the laser scanner. The laser scanner may be a LIDAR sensor.
Um aus den mit Hilfe des Laserscanners ermittelten Daten, insbesondere Entfernungs- und Abstandsdaten, die gewünschten Informationen zu gewinnen und v.a. die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, setzt man zweckmäßigerweise eine dafür geeignete Berechnungseinrichtung ein, vorzugsweise einen Computer mit einem oder mehreren für die Durchführung der erforderlichen Rechenoperationen geeigneten Programmen. Dafür geeigneteIn order to obtain the desired information from the data determined by means of the laser scanner, in particular distance and distance data, and v. A. To carry out the steps of the method according to the invention, one expediently uses a suitable calculation device, preferably a computer with one or more programs suitable for carrying out the required arithmetic operations. Suitable for this
Berechnungseinrichtungen, Computer und Programme sind dem Fachmann prinzipiell bekannt und werden daher der Kürze halber nicht näher erläutert.Calculation facilities, computers and programs are known in principle to the person skilled in the art and are therefore not explained in greater detail for the sake of brevity.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, für Lenkhinweise bei der Rückwärtsfahrt von Fahrzeugen, insbesondere von Gliederzügen, erforderliche Daten wie denThe inventive method makes it possible for steering instructions in the reversing of vehicles, in particular of articulated trains, required data such as
Deichselwinkel (θa) und den Trailerwinkel (ΘB) auf einfache Weise und mit hoher Zuverlässigkeit zu bestimmen.Drawbar angle (θ a ) and the trailer angle (Θ B ) can be determined easily and with high reliability.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, the description, from the drawing and from the associated description of the figures with reference to the drawing.
Bei einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt man bei einer Geradeausfahrt charakteristischen Kanten und Linien des Anhängers sowie Entfernungen zu den Messpunkten (mi) an der Vorderseite des Anhängers und bestimmt daraus die Breite (W) des Anhängers.In a further development of the method according to the invention is determined when driving straight characteristic edges and lines of the trailer and distances to the measuring points (mi) on the front of the trailer and determines therefrom, the width (W) of the trailer.
Mit Hilfe der Breite (W) können die zur dem Zugfahrzeug zugewandten Vorderseite des Anhängers gehörenden MesspunkteWith the aid of the width (W), the measuring points belonging to the towing vehicle's front side of the trailer can be measured
(rtii) mit größerer Zuverlässigkeit erkannt werden. Ferner kann mit Hilfe der genauen Kenntnis über die Breite (W) die Mitte der Vorderseite des Anhängers für die Bestimmung der Senkrechten (S) zur Ausgleichsgeraden (G) mit größerer Zuverlässigkeit bestimmt werden.(rtii) are detected with greater reliability. Furthermore, can with the aid of the exact knowledge of the width (W) the center of the front side of the trailer for the determination of the vertical (S) to the compensation line (G) can be determined with greater reliability.
Bei einer weiteren Weiterentwicklung des erfindungsgemäßenIn a further development of the invention
Verfahrens bestimmt man bei einer Geradeausfahrt charakteristischen Kanten und Linien des Anhängers sowie Entfernungen zu den Messpunkten (mi) an der Vorderseite des Anhängers und bestimmt daraus den Abstand (A) zwischen Zugfahrzeug undMethod is determined in a straight line characteristic edges and lines of the trailer and distances to the measuring points (mi) on the front of the trailer and determines therefrom the distance (A) between towing vehicle and
Anhänger.Pendant.
Die Kenntnis des Abstands (A) trägt ebenfalls zur besserenThe knowledge of the distance (A) also contributes to the better
Erkennung der dem Zugfahrzeug zugewandten Vorderseite desRecognition of the towing vehicle facing the front
Anhängers gehörenden Messpunkte (mi) bei.Trailer belonging measuring points (mi).
Bei noch einer weiteren Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt man bei einerIn still another further development of the method according to the invention is determined at a
Geradeausfahrt charakteristischen Kanten und Linien der Deichsel sowie Entfernungen zu den Messpunkten (itii) an der Vorderseite des Anhängers und bestimmt daraus die Deichsellänge (D) .Straight ahead characteristic edges and lines of the drawbar and distances to the measuring points (itii) on the front of the trailer and determines therefrom the drawbar length (D).
Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, funktionell gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen. Dabei zeigen, jeweils schematisch:Concrete embodiments of the invention are shown in simplified form in the figures and are explained in more detail in the following description of the figures, wherein like reference numerals refer to the same, functionally identical or similar components. In each case show schematically:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Winkel und Größen zwischen Zugfahrzeug und Anhänger eines Gelenkzuges, Fig. 2 eine schematische Darstellung des vom bildgebenden1 is a schematic representation of the angle and sizes between towing vehicle and trailer of a articulated train, Fig. 2 is a schematic representation of the imaging
Sensor erfassten Bildes beim Ankuppeln desSensor captured image when coupling the
Zugfahrzeugs an den Anhänger, Fig. 3 eine Darstellung eines vom bildgebenden Sensor aufgenommenen und in eine Zweifarbdarstellung umgewandelten Bildes, sowieTraction vehicle to the trailer, Fig. 3 is a representation of an image taken by the imaging sensor and converted into a two-color image, and
Fig. 4 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 5 eine weitere schematische Darstellung der Winkel und Größen zwischen Zugfahrzeug und Anhänger eines4 shows a flow chart of the method according to the invention, FIG. 5 shows a further schematic illustration of the angles and sizes between towing vehicle and trailer
Gelenkzuges, wobei nur die für das Verständnis der Erfindung erforderliche Merkmale bezeichnet sind.Hinge, wherein only the features required for the understanding of the invention are designated.
Wege zur Ausführung der Erfindung:Ways to carry out the invention:
Zur Bestimmung des Deichselwinkels (ΘA) und desFor determining the drawbar angle (Θ A ) and the
Trailerwinkels (ΘB) eines aus Zugfahrzeug und Anhänger (2) mit lenkbarer Vorderachse und Deichsel (1) bestehenden Gelenkzuges ist auf dem Zugfahrzeug, vorzugsweise mittig oberhalb dessen Maulkupplung, ein nach hinten gerichteter bildgebender Sensor, beispielsweise eine Videokamera oder ein Laserscanner angeordnet. Die mit x und y bezeichneten Achsen eines seinen Ursprung im Brennpunkt des bildgebenden Sensors aufweisenden Koordinatensystems weisen dabei im Falle der x- Achse vom Zugfahrzeug aus nach hinten und im Falle der y- Achse querab zum Zugfahrzeug im rechten Winkel zur x-Achse. Die Koordinatenachsen sind dabei durch die Blickrichtung des bildgebenden Sensors vorgegeben, so dass ebenso denkbar ist, den nach hinten gerichteten, bildgebenden Sensor seitlich am Zugfahrzeug oder sogar beweglich, beispielsweise um dessen Hochachse schwenk- und/oder um dessen Querachse neigbar anzuordnen. Darüber hinaus muss der bildgebende Sensor nicht zwingend genau nach hinten ausgerichtet sein, da das Verfahren geeignet ist, derartige Ausrichtungsfehler zu kompensieren. Aus den in Form eines Videostromes kontinuierlich vom bildgebenden Sensor erfassten Bildern des Anhängers (2) können die Winkel (ΘL) zwischen der vom Koordinatenursprung ausgehend links an der Vorderseite des Anhängers (2) vorbeiführende linken Streiflinie (L) und (ΘR) zwischen der vom Koordinatenursprung ausgehend rechts an der Vorderseite des Anhängers (2) vorbeiführende rechten Streiflinie (R) bestimmt werden. Vorzugsweise wird hierzu jeweils ein Modell auf die charakteristischen Kanten und Linien (4) der Deichsel (1) und die charakteristischen Kanten und Linien (5) mindestens der Vorderseite des Anhängers (2) gelegt.Trailer angle (Θ B ) of a towing vehicle and trailer (2) with steerable front axle and drawbar (1) existing articulated train is arranged on the towing vehicle, preferably centrally above the mouth clutch, a rear-facing imaging sensor, such as a video camera or a laser scanner. The x and y designated axes of a coordinate system originating in the focal point of the imaging sensor have in the case of the x-axis from the towing vehicle backwards and in the case of the y-axis querab to the towing vehicle at right angles to the x-axis. The coordinate axes are predetermined by the viewing direction of the imaging sensor, so that is also conceivable, the rearwardly directed imaging sensor laterally on the towing vehicle or even movable, for example, pivot about its vertical axis and / or tiltable about its transverse axis. In addition, the imaging sensor does not necessarily have to be aligned exactly backwards since the method is suitable for compensating for such alignment errors. From the images of the trailer (2) continuously captured by the imaging sensor in the form of a video stream, the angles (Θ L ) between the left streak line (L) and (Θ R ) leading past the coordinate origin to the left at the front of the trailer (2) can be between the right streak line (R) leading from the origin of the coordinates to the right of the front of the trailer (2) can be determined. For this purpose, a model is preferably placed on the characteristic edges and lines (4) of the drawbar (1) and the characteristic edges and lines (5) of at least the front of the trailer (2).
Um eine möglichst genaue Erkennung der charakteristischen Kanten und Linien (4) und (5) der Deichsel (1) und des Anhängers (2) durchzuführen, ist vorgesehen, den Videostrom durch so genanntes Binärisieren in eine reine Zweifarbdarstellung umzuwandeln. Dies erfolgt durch eine insbesondere aus der elektronischen Bildbearbeitung bekannte Umwandlung der in Farbe oder in Graustufen vorliegenden Bilder, beispielsweise in eine Schwarzweiß-Darstellung mittels eines insbesondere beleuchtungsabhängig voreinstellbaren oder automatisch an dieIn order to perform the most accurate detection of the characteristic edges and lines (4) and (5) of the drawbar (1) and the trailer (2), it is intended to convert the video stream by so-called binarization in a pure two-color representation. This is done by a known in particular from the electronic image processing conversion of present in color or grayscale images, for example, in a black and white representation by means of a particular lighting-dependent presettable or automatically to the
Beleuchtungssituation anpassbaren Schwellenwerts. Dabei wird jedes Pixel des Videostromes mit einem Wert größer als der Schwellenwert auf 1 und jedes Pixel mit einem Wert kleiner als der Schwellenwert auf 0 gesetzt.Lighting situation customizable threshold. Each pixel of the video stream having a value greater than the threshold is set to 1 and each pixel having a value less than the threshold is set to 0.
In der Zweifarbdarstellung treten bei geeignet gewähltem Schwellenwert die charakteristischen Kanten und Linien (4) und (5) der Deichsel (1) und des Anhängers (2) deutlich hervor. Auf die charakteristischen Kanten und Linien (4) der Deichsel (1) wird ein Modell der Deichsel (1) gelegt. Durch iteratives Ausrichten des Modells der Deichsel beginnend bei ΘA = 0° auf den charakteristischen Kanten und Linien (4) der Deichsel (1) im zweifarbigen Bild wird der Deichselwinkel ΘA bestimmt. Es ist denkbar, die charakteristischen Kanten und Linien (4) der Deichsel (1) zur besseren Zuordenbarkeit mittels einer Hugh-Transformation zu filtern.In the two-color representation occur at suitably selected threshold, the characteristic edges and lines (4) and (5) of the drawbar (1) and the trailer (2) clearly. On the characteristic edges and lines (4) of the drawbar (1) a model of the drawbar (1) is placed. By iteratively aligning the model of the drawbar starting at De A = 0 ° on the characteristic edges and lines (4) of the drawbar (1) in the two-color image, the drawbar angle Θ A is determined. It is conceivable to filter the characteristic edges and lines (4) of the drawbar (1) for better assignability by means of a Hugh transformation.
Ist der Deichselwinkel (ΘA) durch Iteration bestimmt, kann eine Bestimmung des Trailerwinkels (ΘB) durch Lösung derIf the drawbar angle (Θ A ) is determined by iteration, a determination of the trailer angle (Θ B ) can be made by solving the
Gleichungenequations
cosθB cosθ B
Figure imgf000018_0002
Figure imgf000018_0001
sin<9g - d- cosθ B1
Figure imgf000018_0002
Figure imgf000018_0001
sin <9 g - d- cosθ B 1
cos ΘB + d • sin ΘB
Figure imgf000018_0003
undcos Θ B + d • sin Θ B
Figure imgf000018_0003
and
θr = arctan— Lx nθr = arctan-L x n
ΘR = arctan^^-Θ R = arctan ^^ -
Rx erfolgen. Dazu wird ein Modell der Vorderseite des Anhängers (2) auf die charakteristischen Kanten und Linien (5) des Anhängers (2) gelegt, wodurch sich die Längen der Streiflinien (L) und (R) sowie deren Komponenten in x- und y- Richtung sowie die Winkel (ΘL) und (ΘR) besser bestimmen lassen.R x done. For this purpose, a model of the front of the trailer (2) is placed on the characteristic edges and lines (5) of the trailer (2), whereby the lengths of the streak lines (L) and (R) and their components in the x and y direction and the angles (Θ L ) and (Θ R ) can be better determined.
Hierzu müssen vorab einige Größen des Anhängers (2) bekannt sein. Die wesentliche Größe der Deichsellänge (D) kann dabei während des Ankuppeins des Anhängers (2) an das Zugfahrzeug automatisch bestimmt werden. Während des Ankuppeins des Anhängers (2) steht das Zugfahrzeug ausreichend genau in einer Linie mit dem Anhänger (2) und dessen Deichsel (1) . Das zu diesem Zeitpunkt vom bildgebenden Sensor erfasste Bild mit der Deichsel (1) , der Vorderseite und den Reifen (3) des Anhängers (2) ist in Fig. 2 dargestellt. Mit Kenntnis der Breite (W) des Anhängers (2) und des Abstandes (d) des Drehpunktes der Deichsel (1) von der Vorderseite des Anhängers (2) ist anhand der GleichungFor this purpose, some sizes of the trailer (2) must be known in advance. The essential size of the drawbar length (D) can be determined automatically during Ankuppeins the trailer (2) to the towing vehicle. During Ankuppeins the trailer (2) the towing vehicle is sufficiently accurate in line with the trailer (2) and its drawbar (1). The The image captured by the imaging sensor with the drawbar (1), the front side and the tire (3) of the trailer (2) is shown in FIG. 2. With knowledge of the width (W) of the trailer (2) and the distance (d) of the pivot point of the drawbar (1) from the front of the trailer (2) is determined by the equation
Figure imgf000019_0001
die Deichsellänge (D) bestimmbar. Die Größen W, d und f sind beispielsweise einer Datenbank entnehmbar oder manuell eingebbar. Dabei ist f die Brennweite des bildgebenden Sensors und Ly und Ry die im Bild unter Rückgriff auf die Breite (W) des Anhängers (2) bestimmbaren Abstände der linken und der rechten Seite der Vorderseite des Anhängers (2) orthogonal zur x-Achse. Ist die Breite (W) des Anhängers (2) nicht bekannt, wird von einem Standardwert von 2,5 m ausgegangen. Marktübliche Anhänger (2) weichen von dieser
Figure imgf000019_0001
the drawbar length (D) determinable. The variables W, d and f are, for example, a database removed or manually entered. In this case, f is the focal length of the imaging sensor and L y and R y are the distances of the left and right sides of the front side of the trailer (2), which can be determined in the image by recourse to the width (W) of the trailer (2), orthogonal to the x-axis , If the width (W) of the trailer (2) is not known, a default value of 2.5 m is assumed. Standard trailers (2) deviate from this
Breite um etwa ± 0,1 m ab, woraus sich insbesondere bei der späteren Berechnung des Deichselwinkels (ΘA) und des Trailerwinkels (ΘB) ein maximaler Fehler von lediglich ± 2° ergibt.Width by about ± 0.1 m, resulting in a maximum error of only ± 2 °, especially in the subsequent calculation of the drawbar angle (Θ A ) and the trailer angle (Θ B ).
Mit der zusätzlichen Kenntnis der Deichsellänge (D) kann nunmehr kontinuierlich aus dem Videostrom die Länge der linken (L) und der rechten (R) Streiflinie beziehungsweise deren Komponenten in x- und y-Richtung berechnet und so derWith the additional knowledge of the drawbar length (D) can now continuously from the video stream, the length of the left (L) and the right (R) streak line or its components calculated in the x and y direction and so the
Deichselwinkel (ΘA) und der Trailerwinkel (ΘB) kontinuierlich ermittelt werden.Tiller angle (Θ A ) and the trailer angle (Θ B ) are determined continuously.
Vorzugsweise wird das Verfahren in Verbindung mit einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt, welche die Schritte des Verfahrens mit Hilfe eines Softwareprogramms automatisch ausführt. Dieses Softwareprogramm verfügt dabei vorzugsweise für verschiedene Anhänger (2) über verschiedene voreinstellbare Parameter und ist dabei vorzugsweise in der Lage, zum Zweck einer automatischen Anpassung und Umstellung der Parameter diese Anhänger (2) sowie gegebenenfalls die Art des Aufbaus des Anhängers (2) , beispielsweise ob es sich um einen Containeranhänger, eine Pritsche oder dergleichen handelt, automatisch zu erkennen.The method is preferably carried out in conjunction with an electronic data processing device which automatically executes the steps of the method with the aid of a software program. This Software program preferably has for different trailer (2) on various presettable parameters and is preferably able, for the purpose of automatic adjustment and conversion of the parameters of these trailer (2) and optionally the type of construction of the trailer (2), for example, whether it is a container trailer, a bed or the like is to recognize automatically.
Kern der Erfindung ist es, ohne als mechanische Geber ausgeführte Winkelsensoren und ohne spezielle Markierungen, ausschließlich unter Verwendung eines bildgebenden Sensors den Deichselwinkel (ΘA) und den Trailerwinkel (ΘB) des Anhängers (2) eines Gelenkzuges bestimmen zu können.The core of the invention is to be able to determine, without the use of an imaging sensor, the drawbar angle (Θ A ) and the trailer angle (Θ B ) of the trailer (2) of a articulated train without angle sensors designed as mechanical encoders and without special markings.
Dabei ist es selbstverständlich ebenso denkbar, das Verfahren zur Bestimmung des Trailerwinkels (ΘB) eines Sattelzuges anzuwenden, um gegenüber dem Stand der Technik auf besondere Markierungen am Sattelauflieger verzichten zu können.It is of course also conceivable to apply the method for determining the trailer angle (Θ B ) of a semitrailer in order to dispense with special markings on the semi-trailer compared to the prior art.
Fig. 5 zeigt in einer stark vereinfachten Prinzipdarstellung einen Gelenkzug (6) mit einem Zugfahrzeug (7) und einem Anhänger (2) . Der Anhänger (2) ist über eine Deichsel (1) an das Zugfahrzeug (7) gekoppelt. Das Zugfahrzeug (7) weist eine Längsachse (9) auf. Ebenso weist der Anhänger (2) eine Längsachse (10) auf. Ferner weist das Zugfahrzeug (7) einen Laserscanner (11) auf, der an der rückwärtigen Wand des Zugfahrzeugs (7) in deren horizontalen Mitte angeordnet ist. Der objektseitige (d.h. dem Anhänger zugewandte) Brennpunkt des Laserscanners (11) bildet den Koordinatenursprung (O) eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems, bei dem die x-Achse parallel zur Längsachse (9) des Zugfahrzeugs ausgerichtet ist. In der Projektion der in Fig. 5 gezeigten Draufsicht, fallen x-Achse und Längsachse (9) zusammen. Die Längsachse (9) des Zugfahrzeugs (7) und die Längsachse (8) der Deichsel (1) schneiden sich im Koordinatenursprung (O) , die Längsachse (10) des Anhängers (3) und die Längsachse (8) der Deichsel (1) schneiden sich im Schnittpunkt (Pi) und die beiden Längsachsen (9, 10) schneiden sich im SchnittpunktFig. 5 shows a highly simplified schematic representation of a articulated train (6) with a towing vehicle (7) and a trailer (2). The trailer (2) is coupled via a drawbar (1) to the towing vehicle (7). The towing vehicle (7) has a longitudinal axis (9). Likewise, the trailer (2) has a longitudinal axis (10). Further, the towing vehicle (7) on a laser scanner (11), which is arranged on the rear wall of the towing vehicle (7) in its horizontal center. The object-side (ie the trailer-facing) focal point of the laser scanner (11) forms the coordinate origin (O) of a two-dimensional Cartesian coordinate system, in which the x-axis is aligned parallel to the longitudinal axis (9) of the towing vehicle. In the projection of the plan view shown in Fig. 5, x-axis and longitudinal axis (9) coincide. The Longitudinal axis (9) of the towing vehicle (7) and the longitudinal axis (8) of the drawbar (1) intersect at the origin of coordinates (O), the longitudinal axis (10) of the trailer (3) and the longitudinal axis (8) of the drawbar (1) intersect at the point of intersection (Pi) and the two longitudinal axes (9, 10) intersect at the point of intersection
(P2) . Die Schnittpunkte (O, Pi, P2) der drei Längsachsen (8, 9, 10) bilden ein Dreieck mit den drei Winkeln (ΘA, ΘB, θc) , wobei der Deichselwinkel (ΘA) der Winkel zwischen der Längsachse (8) der Deichsel (1) und der Längsachse (9) des Zugfahrzeugs (7) ist; der Trailerwinkel (ΘB) der Winkel zwischen der Längsachse(P 2 ). The intersections (O, Pi, P 2 ) of the three longitudinal axes (8, 9, 10) form a triangle with the three angles (Θ A , Θ B , θ c ), wherein the drawbar angle (Θ A ) of the angle between the longitudinal axis (8) the drawbar (1) and the longitudinal axis (9) of the towing vehicle (7); the trailer angle (Θ B ) the angle between the longitudinal axis
(10) des Anhängers (3) und der Längsachse (9) des(10) of the trailer (3) and the longitudinal axis (9) of the
Zugfahrzeugs (7); und der Anhängerlenkwinkel (θc) der Winkel zwischen derTowing vehicle (7); and the trailer steering angle (θ c ) the angle between the
Längsachse (10) des Anhängers (3) und der Längsachse (8) derLongitudinal axis (10) of the trailer (3) and the longitudinal axis (8) of the
Deichsel (1) .Drawbar (1).
Die Länge (D) der Deichsel (1) entspricht dem Abstand zwischen dem Koordinatenursprung (O) und dem Drehpunkt (Pi) der Deichsel (1) ; die Breite (W) des Anhängers (2) entspricht dem Abstand zwischen der linken und der rechten Ecke seiner dem Zugfahrzeug (7) zugewandten Vorderseite; und der AbstandThe length (D) of the drawbar (1) corresponds to the distance between the coordinate origin (O) and the pivot point (Pi) of the drawbar (1); the width (W) of the trailer (2) corresponds to the distance between the left and right corners of its front side facing the towing vehicle (7); and the distance
(A) zwischen Zugfahrzeug (7) und Anhänger (2) entspricht dem Abstand zwischen der dem Anhänger (2) zugewandten Rückseite des Zugfahrzeugs (7) und der dem Zugfahrzeug (7) zugewandten Vorderseite des Anhängers (2) bei Geradeausfahrt, d.h. wenn die Längsachse (9) des Zugfahrzeugs (7) und die Längsachse(A) between tractor (7) and trailer (2) corresponds to the distance between the trailer (2) facing rear of the towing vehicle (7) and the towing vehicle (7) facing the front of the trailer (2) when driving straight ahead, i. when the longitudinal axis (9) of the towing vehicle (7) and the longitudinal axis
(10) des Anhängers (2) parallel sind.(10) of the trailer (2) are parallel.
Prinzipiell können die Breite (W) des Anhängers (2), die Deichsellänge (D) und/oder der Abstand (A) zwischen Zugfahrzeug (7) und Anhänger (2) aus vorhergegangenen Messungen bekannt und abrufbar in einerIn principle, the width (W) of the trailer (2), the drawbar length (D) and / or the distance (A) between tractor (7) and trailer (2) from previous measurements known and retrievable in one
Datenspeichereinrichtung hinterlegt sein. Im vorliegenden Beispiel werden jedoch Breite (W), Deichsellänge (D) und Abstand (A) mit Hilfe des Laserscanners (11) bei Geradeausfahrt regelmäßig vermessen und in einer Datenspeichereinrichtung hinterlegt, um die Zuverlässigkeit dieser Daten zu verbessern.Data storage device be deposited. In the present example, however, width (W), drawbar length (D) and Measure distance (A) with the aid of the laser scanner (11) when driving straight ahead and store it in a data storage device in order to improve the reliability of this data.
Die Deichsellänge (D) kann beispielsweise wie folgt bestimmt werden: Bei einer Geradeausfahrt, steht das Zugfahrzeug (7) ausreichend genau in einer Linie mit dem Anhänger (2) und dessen Deichsel (1) (d.h. die Längsachsen (8, 9, 10) sind annähernd parallel ausgerichtet) . Mit Kenntnis der Breite (W) des Anhängers (2) und des Abstandes (d) des Drehpunkts (Pi) der Deichsel (1) von der Vorderseite des Anhängers (2) ist anhand der GleichungThe drawbar length (D) can be determined, for example, as follows: When driving straight ahead, the towing vehicle (7) is sufficiently precisely in line with the trailer (2) and its drawbar (1) (ie the longitudinal axes (8, 9, 10) are aligned approximately parallel). With knowledge of the width (W) of the trailer (2) and the distance (d) of the pivot point (Pi) of the drawbar (1) from the front of the trailer (2) is determined by the equation
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0001
die Deichsellänge (D) bestimmbar. Die Größen W, d und f sind beispielsweise einer Datenbank entnehmbar, manuell eingebbar oder mit dem Laserscanner (11) ausmessbar. Dabei ist f die Brennweite des Laserscanners und Ly und Ry die im Bild unter Rückgriff auf die Breite (W) des Anhängers (2) bestimmbaren Abstände der linken und der rechten Ecke der Vorderseite des Anhängers (2) orthogonal zur x-Achse. Ist die Breite (W) des Anhängers (2) nicht bekannt, kann z.B. von einem Standardwert von 2,5 m ausgegangen. Marktübliche Anhänger (2) weichen von dieser Breite nur um etwa i 0,1 m ab, woraus sich insbesondere bei der späteren Berechnung des Deichselwinkels (ΘA) und des Anhängerwinkels (ΘB) ein zu vernachlässigend geringer Fehler ergibt.the drawbar length (D) determinable. The variables W, d and f are, for example, a database removed, manually entered or with the laser scanner (11) ausmessbar. In this case, f is the focal length of the laser scanner and L y and R y are the distances of the left and the right corner of the front side of the trailer (2) which can be determined in the image by recourse to the width (W) of the trailer (2) orthogonal to the x-axis. If the width (W) of the trailer (2) is not known, a default value of 2.5 m may be used, for example. Commercially available trailers (2) deviate from this width only by about 0.1 m, resulting in a negligible error especially in the later calculation of the drawbar angle (Θ A ) and the trailer angle (Θ B ).
Der Laserscanner (11) ist so an der Rückseite des Zugfahrzeugs (7) montiert, dass er in seiner Sichtebene den Anhänger (2) zumindest in seiner vollen Breite (W) vermessen kann. Dabei kann der Laserscanner (11) prinzipiell auch nicht in der horizontalen Mitte der Rückseite des Zugfahrzeugs (7) angeordnet sein. In diesem Fall ist jedoch die Verrückung des Laserscanners (11) aus der horizontalen Mitte in einfacher Weise feststellbar, sodass der Ursprung des kartesischen Koordinatensystems beispielsweise durch eine einfache Transformation rechnerisch in die horizontale Mitte der Rückseite des Zugfahrzeugs (7) gerückt werden kann.The laser scanner (11) is mounted on the back of the towing vehicle (7) so that it measures the trailer (2) in its sight plane at least in its full width (W) can. In principle, the laser scanner (11) can not be arranged in the horizontal center of the rear side of the towing vehicle (7). In this case, however, the displacement of the laser scanner (11) from the horizontal center is easily detected, so that the origin of the Cartesian coordinate system, for example, by a simple transformation can be calculated in the horizontal center of the back of the towing vehicle (7).
Die Kupplung, über die der Anhänger (2) über seine DeichselThe coupling over which the trailer (2) via his drawbar
(1) an das Zugfahrzeug (7) angekoppelt ist, ist ebenfalls in der horizontalen Mitte der Rückseite des Zugfahrzeugs (7) angeordnet und fällt in der Projektion der in der Fig. dargestellten Draufsicht mit dem Ursprung (O) des kartesischen Koordinatensystems zusammen.(1) is coupled to the towing vehicle (7) is also located in the horizontal center of the rear of the towing vehicle (7) and coincides in the projection of the plan view shown in the figure with the origin (O) of the Cartesian coordinate system.
Beim Rangieren, insbesondere beim Rückwärtsfahren, tastet der Laserscanner (11) das rückwärtige Umfeld des Zugfahrzeugs (7) in einer Ebene ab. Dazu sendet er alle 0,25° einen Laserstrahl aus. Über die Laufzeit des reflektierten Lichts kann dann die Entfernung des reflektierenden Messpunktes (πii) berechnet werden.When maneuvering, in particular when reversing, the laser scanner (11) scans the rear environment of the towing vehicle (7) in a plane. To do this, it sends out a laser beam every 0.25 °. Over the duration of the reflected light then the distance of the reflective measuring point (πii) can be calculated.
Auf diese Art werden i Entfernungsmessdaten zu i Messpunkten (mi) gewonnen (i = natürliche Zahl) , mit deren Hilfe sich die Vorderseite des Anhängers (2) erkennen lässt. Die Vorderseite befindet sich dort, wo die Entfernungsmessdaten abrupt kleiner werden, sich dann nur wenig ändern (zu- oder abnehmen) und dann abrupt wieder größer werden. Die Ecken der Vorderseite des Anhängers (2) befinden sich dort, wo die abrupten Entfernungsänderungen festgestellt werden. Mit Hilfe der zuvor bestimmten Breite (W) des Anhängers (2) lassen sich mit hoher Zuverlässigkeit alle zur Vorderseite des AnhängersIn this way i distance measuring data are obtained at i measuring points (mi) (i = natural number), with the aid of which the front side of the trailer (2) can be recognized. The front is located where the distance measurement data abruptly smaller, then change only slightly (increase or decrease) and then abruptly get bigger again. The corners of the front of the trailer (2) are where the abrupt changes in distance are detected. With the help of the previously determined width (W) of the trailer (2) can be all with high reliability to the front of the trailer
(2) gehörigen Messpunkte (itii) bestimmen. Durch die zur Vorderseite des Anhängers (2) gehörigen Messpunkte (itii) wird eine Ausgleichsgerade (G) gelegt, deren Lage im kartesischen Koordinatensystem somit bekannt ist. Schließen die Längsachsen (9, 10) von Zugfahrzeug (7) und Anhänger (2) einen Winkel θc ≠ 180° ein, so liegt die Ausgleichsgerade (G) schräg in der Ebene hinter dem Laserscanner (11) .(2) determine corresponding measuring points (itii). By measuring points (itii) belonging to the front side of the trailer (2), a balancing line (G) is laid whose position in the Cartesian coordinate system is thus known. If the longitudinal axes (9, 10) of towing vehicle (7) and trailer (2) form an angle θ c ≠ 180 °, then the equalization line (G) lies obliquely in the plane behind the laser scanner (11).
Mit der bekannten Breite (W) des Anhängers (2) kann nun eine Senkrechte (S) zur Ausgleichsgeraden (G) ermittelt werden, die durch die horizontale Mitte der Vorderseite des AnhängersWith the known width (W) of the trailer (2) can now be a vertical (S) to the compensation straight line (G) are determined by the horizontal center of the front of the trailer
(2) geht und die somit parallel zur Längsachse (10) des Anhängers (2) ausgerichtet ist. In der Projektion der Draufsicht von Fig. 5 fallen Längsachse (10) und Senkrechte(2) and thus parallel to the longitudinal axis (10) of the trailer (2) is aligned. In the projection of the plan view of Fig. 5 fall longitudinal axis (10) and vertical
(S) zusammen. Auf dieser Senkrechten (S) liegt der Drehpunkt(S) together. On this vertical (S) is the fulcrum
(Pi) der Deichsel (1) des Anhängers (2) .(Pi) of the drawbar (1) of the trailer (2).
Da die Deichsel (1) im Koordinatenursprung (O) beginnt und ihre Länge (D) bis zum Drehpunkt (Pi) bekannt ist und der Drehpunkt (Pi) ferner auf der Senkrechten (S) liegt, kann die Lage des Drehpunkts (Pi) im kartesischen Koordinatensystem bestimmt werden: Pi ist der Schnittpunkt eines Kreises mit dem Radius (D) um den Ursprung (O) mit der Senkrechten (S) .Since the drawbar (1) begins at the origin of coordinates (O) and its length (D) to the fulcrum (Pi) is known and the fulcrum (Pi) is further on the vertical (S), the position of the fulcrum (Pi) in Cartesian coordinate system: Pi is the intersection of a circle of radius (D) around the origin (O) with the vertical (S).
Ferner ist die Lage der Senkrechten (S) bekannt, sodass deren Schnittpunkt (P2) mit der x-Achse bestimmt werden kann.Furthermore, the position of the vertical (S) is known, so that their intersection point (P 2 ) can be determined with the x-axis.
Die Punkte Ursprung (O) , Drehpunkt (Pi) und Schnittpunkt (P2) bilden ein Dreieck, dessen drei Winkel (ΘA, ΘB, θc) auf einfache Weise z.B. durch Ausmessen oder ein geeignetes Computerprogramm bestimmt werden können. Die Kenntnis von zumindest zwei dieser drei Winkel (ΘA, ΘB, θc) liefert auf einfache Weise und mit hoher Zuverlässigkeit nützliche Lenkhinweise z.B. für das Rangieren, insbesondere Rückwärtsfahren mit dem Gelenkzug (6) .The points origin (O), fulcrum (Pi) and intersection (P 2 ) form a triangle whose three angles (Θ A , Θ B , θ c ) can be determined in a simple manner, for example by measuring or a suitable computer program. The knowledge of at least two of these three angles (Θ A , Θ B , θ c ) provides useful information in a simple manner and with high reliability Steering instructions eg for maneuvering, in particular reversing with the articulated cable (6).
Das Verfahren wird vorzugsweise nach einer Aktivierung vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt.The process is preferably carried out preferably continuously after activation.
Gewerbliche Anwendbarkeit:Industrial Applicability:
Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Gelenkzügen sowie bei der Herstellung von Fahrassistenzvorrichtungen für Gelenkzüge gewerblich anwendbar. The invention is particularly applicable industrially in the field of production of articulated cables and in the production of driving assistance devices for articulated cables.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Deichsel1 drawbar
2 Anhänger (Trailer)2 trailers (trailer)
3 Reifen3 tires
4 charakteristische Linie oder Kante der Deichsel4 characteristic line or edge of the drawbar
5 charakteristische Linie oder Kante der Vorderseite des Anhängers5 characteristic line or edge of the front of the trailer
6 Gelenkzug (Gliederzugzug)6 articulated train (articulated train)
7 Zugfahrzeug7 towing vehicle
8 Längsachse der Deichsel8 longitudinal axis of the drawbar
9 Längsachse des Zugfahrzeugs9 longitudinal axis of the towing vehicle
10 Längsachse des Anhängers10 longitudinal axis of the trailer
11 Laserscanner11 laser scanners
A Abstand zwischen Zugfahrzeug und AnhängerA Distance between towing vehicle and trailer
D Länge der DeichselD Length of the drawbar
G Ausgleichsgerade d Abstandes des Drehpunkts der Deichsel von der Vorderseite des Anhängers f Brennweite des bildgebenden Sensors (Laserscanner)G Equalization line d Distance of the pivot point of the drawbar from the front of the trailer f Focal length of the imaging sensor (laser scanner)
Ly, Ry Abstände der linken und der rechten Ecke derL y , R y spacings of the left and the right corner of the
Vorderseite des Anhängers orthogonal zur x-Achse mi MesspunkteFront of the trailer orthogonal to the x-axis mi measuring points
O UrsprungO origin
Pi Drehpunkt der DeichselPi pivot point of the drawbar
P2 SchnittpunktP2 intersection
S SenkrechteS vertical
ΘA DeichselwinkelDe A drawbar angle
ΘB Trailerwinkel (Anhängerwinkel)Θ B Trailer angle (trailer angle)
9C Anhängerlenkwinkel9 C trailer steering angle
W Breite des Anhängers W width of the trailer

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Bestimmung mindestens des Deichselwinkels1. A method for determining at least the drawbar angle
(ΘA) und des Trailerwinkels (ΘB) eines Anhängers (2) eines Gelenkzuges (6), wobei aus einem Videostrom eines bildgebenden Sensors (11) charakteristische Kanten und Linien (4, 5) mindestens der Deichsel (1) und der Vorderseite des Anhängers (2) ermittelt werden, aus deren geometrischen Verhältnissen und/oder relativer Lage zueinander mindestens der Deichselwinkel (ΘA) und der Trailerwinkel (ΘB) des Anhängers (2) bestimmt werden.(Θ A ) and the trailer angle (Θ B ) of a trailer (2) of a articulated train (6), wherein from a video stream of an imaging sensor (11) characteristic edges and lines (4, 5) at least the drawbar (1) and the front of the trailer (2) are determined from the geometric relationships and / or relative position to each other at least the drawbar angle (Θ A ) and the trailer angle (Θ B ) of the trailer (2) are determined.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst anhand der relativen Lage und/oder der geometrischen Verhältnisse der charakteristischen Linien und Kanten (4) der Deichsel (1) der Deichselwinkel (ΘA) zwischen Zugfahrzeug (7) und Deichsel (1) bestimmt wird und anschließend anhand der relativen Lage und/oder der geometrischer Verhältnisse der charakteristischen Linien und Kanten (5) mindestens der Vorderseite des Anhängers (2) der Trailerwinkel (ΘB) zwischen Zugfahrzeug (7) und Anhänger (2) bestimmt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that first on the basis of the relative position and / or the geometric relationships of the characteristic lines and edges (4) of the drawbar (1) of the drawbar angle (Θ A ) between towing vehicle (7) and drawbar (1 ) is determined and then determined on the basis of the relative position and / or the geometric relationships of the characteristic lines and edges (5) at least the front of the trailer (2) of the trailer angle (Θ B ) between towing vehicle (7) and trailer (2).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der geometrischen Verhältnisse und der relativen Lage der charakteristischen Kanten und Linien (4, 5) der Deichsel (1) und mindestens der Vorderseite des Anhängers (2) ein Koordinatensystem, dessen Ursprung (O) vorzugsweise im Brennpunkt (f) des bildgebenden Sensors (11) liegt, verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that for determining the geometric relationships and the relative position of the characteristic edges and lines (4, 5) of the drawbar (1) and at least the front of the trailer (2) has a coordinate system whose Origin (O) is preferably at the focal point (f) of the imaging sensor (11) is used.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur genauen Bestimmung mindestens des4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that for the exact determination of at least the
Deichselwinkels (ΘA) und/oder des Trailerwinkels (ΘB) neben den geometrischen Verhältnissen und/oder der relativen Lage der charakteristischen Kanten und Linien (4, 5) jeweils der Deichsel (1) und der Vorderseite des Anhängers (2) zueinander, zusätzliche, anhängerspezifische Daten, insbesondere der Abstand (d) des Drehpunktes der Deichsel (1) von der Vorderseite des Anhängers (2) , die Länge (D) der Deichsel (1) , sowie die Breite (W) des Anhängers (2) , berücksichtigt werden, welche entweder manuell eingegeben, einer Datenbank entnommen, oder während des Ankuppeins automatisch bestimmt werden.Drawbar angle (Θ A ) and / or the trailer angle (Θ B ) in addition to the geometric relationships and / or the relative position of the characteristic edges and lines (4, 5) each of the drawbar (1) and the front of the trailer (2) to each other, additional, trailer-specific data, in particular the distance (d) of the fulcrum of the drawbar (1) from the front of the trailer (2), the length (D) of the drawbar (1), and the width (W) of the trailer (2), are taken into account, which are either entered manually, taken from a database, or automatically determined during the Ankuppeins.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Deichselwinkels (ΘA) zunächst eine 2D-Ableitung des Videostromes des bildgebenden Sensors (11) und anschließend eine Binärisierung mit einem Schwellenwert durchgeführt wird, so dass die charakteristischen Kanten und Linien (4) der Deichsel (1) eindeutig hervortreten, wonach aus dem binärisierten Videostrom anschließend die charakteristischen Kanten und Linien (4) mittels einer Hugh-Transformation gefiltert werden und ein Modell der Deichsel (1) auf die gefilterten Kanten und Linien platziert wird, um anschließend mit einem Iterations-Algorithmus die Lage des Modells auf den gefilterten Kanten und Linien so weit zu optimieren, bis der tatsächliche Deichselwinkel (ΘA) gefunden ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that for determining the drawbar angle (Θ A ) first a 2D derivative of the video stream of the imaging sensor (11) and then a binarization is performed with a threshold value, so that the characteristic Edges and lines (4) of the drawbar (1) clearly emerge, then from the binarized video stream then the characteristic edges and Lines (4) are filtered by means of a Hugh transformation and a model of the drawbar (1) is placed on the filtered edges and lines, in order subsequently to optimize the position of the model on the filtered edges and lines with an iteration algorithm, until the actual tiller angle (Θ A ) is found.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Trailerwinkels (ΘB) zusätzlich ein Modell der Vorderseite des Anhängers (2) auf die nach der Hugh-Transformation gefilterten Kanten und Linien gelegt wird, welches ebenfalls durch einen Iterations- Algorithmus in seiner Lage auf den gefilterten Kanten und Linien so weit optimiert wird, bis die Lage des Modells mit der Lage der charakteristischen Kanten und Linien der Vorderseite des Anhängers (2) im Videostrom übereinstimmen, wobei anschließend anhand des Deichselwinkels (ΘA) und der Lage der charakteristischen Kanten und Linien der Vorderseite des Anhängers (2) eine geometrische Berechnung des Trailerwinkels (ΘB) erfolgt.6. The method according to claim 5, characterized in that for the determination of the trailer angle (Θ B ) additionally a model of the front side of the trailer (2) is placed on the filtered after the Hugh edges and lines, which also by an iteration algorithm is optimized in its position on the filtered edges and lines until the position of the model with the location of the characteristic edges and lines of the front side of the trailer (2) in the video stream match, then using the drawbar angle (Θ A ) and the position the characteristic edges and lines of the front side of the trailer (2) a geometric calculation of the trailer angle (Θ B ) takes place.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Trailerwinkels (ΘB) zwei vom Brennpunkt (f) des bildgebenden Sensors (11) ausgehende und an der linken und rechten Kante der Vorderseite des Anhängers (2) jeweils unter einem Streifwinkel vorbeistreifenden Streiflinien verwendet werden, welche in ihre Komponenten in einem Koordinatensystem, dessen Ursprung (O) vorzugsweise im Brennpunkt (f) des bildgebenden Sensors (11) liegt, zerlegt werden, so dass eine Bestimmung des Trailerwinkels (ΘB) durch Lösung der Gleichungen sin6>„-d-cosθR 7. The method according to claim 6, characterized in that for determining the trailer angle (Θ B ) two from the focal point (f) of the imaging sensor (11) outgoing and at the left and right edges of the front of the trailer (2) each at a grazing angle past grazing lines which are broken down into their components in a coordinate system whose origin (O) is preferably at the focal point (f) of the imaging sensor (11), so that a determination of the trailer angle (Θ B ) by solving the equations sin6>"- d-cosθ R
- cosθB + d- sinθB - cos θ B + d- sin θ B
sinög - d- cosθB sinö g - d- cosθ B
cos#„ + d- sinθR
Figure imgf000030_0001
und θ, = arctan— n θ„ = arctan^1 cos # "+ d- sinθ R
Figure imgf000030_0001
and θ, = arctan n θ "= arctane ^ 1
erfolgt .he follows .
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder I1 dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Genauigkeit zusätzlich ein Modell der Ladefläche auf im binärisierten Videostrom erkennbare charakteristische Kanten und Linien der Ladefläche gelegt wird.8. The method of claim 6 or I 1, characterized in that in order to improve the accuracy of a model of the loading area on in the binarized video stream recognizable characteristic edges and lines of the cargo bed is placed.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Kallmanns-Filter verwendet wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that in addition a Kallmanns filter is used.
10. Verfahren zur Bestimmung mindestens des Deichselwinkels10. Method for determining at least the drawbar angle
(ΘA) und des Anhängerwinkels (ΘB) eines Anhängers (2) eines Gliederzugs (6), wobei aus einem Videostrom eines Laserscanners (11) charakteristische Kanten und Linien mindestens der Deichsel (1) und der Vorderseite des Anhängers (2) ermittelt werden, aus deren geometrischen Verhältnissen und/oder relativer Lage zueinander mindestens der Deichselwinkel (ΘA) und der Trailerwinkel (ΘB) des Anhängers (2) bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass man a) mit Hilfe des Laserscanners (11) die Entfernungen zu Messpunkten (πii) an der Vorderseite des Anhängers (2) ermittelt, wobei die Messpunkte (mi) in der Ebene eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems liegen, dessen Ursprung (O) der Laserscanner (11) ist und dessen x-Achse parallel zur Längsachse (9) des Zugfahrzeugs (7) verläuft; b) eine Ausgleichsgerade (G) durch alle Messpunkte (m^) bestimmt; c) eine die Mitte der Ausgleichgeraden (G) schneidende Senkrechte (S) bestimmt, wobei die Senkrechte (S) parallel zur Längsachse (10) des Anhängers (2) verläuft; d) mit Hilfe der Länge der Deichsel (D) und der Lage der Senkrechten (S) den Drehpunkt (Pi) der Deichsel (1) bestimmt; e) den Schnittpunkt (P2) der Senkrechten (S) mit der x- Achse bestimmt; f) die Winkel (ΘA, ΘB, ΘC) in dem aus Ursprung (O) , Drehpunkt (Pi) und Schnittpunkt (P2) gebildeten Dreieck bestimmt, wobei es sich bei dem Winkel zwischen der Längsachse (8) der Deichsel (1) und der Längsachse (9) des Zugfahrzeugs (7) um den Deichselwinkel (ΘA) handelt; bei dem Winkel zwischen den Längsachsen (10, 9) von Anhänger (2) und Zugfahrzeug (7) um den Trailerwinkel (ΘB) handelt; und bei dem Winkel zwischen der Längsachse (10) des Anhängers (2) und der Längsachse (8) der Deichsel (1) um den Anhängerlenkwinkel (θc) handelt. (Θ A ) and the trailer angle (Θ B ) of a trailer (2) of a articulated train (6), wherein determined from a video stream of a laser scanner (11) characteristic edges and lines at least the drawbar (1) and the front of the trailer (2) be, from their geometric relationships and / or relative position to each other at least the drawbar angle (Θ A ) and the trailer angle (Θ B ) of the trailer (2) are determined, characterized in that a) using the laser scanner (11) the distances to measuring points (πii) at the front of the trailer (2 ), wherein the measuring points (mi) lie in the plane of a two-dimensional Cartesian coordinate system whose origin (O) is the laser scanner (11) and whose x-axis is parallel to the longitudinal axis (9) of the towing vehicle (7); b) determines a balancing line (G) through all measuring points (m ^); c) a vertical (S) intersecting the middle of the balancing line (G), the vertical (S) being parallel to the longitudinal axis (10) of the trailer (2); d) using the length of the drawbar (D) and the position of the vertical (S) determines the pivot point (Pi) of the drawbar (1); e) determines the point of intersection (P 2 ) of the vertical (S) with the x-axis; f) determines the angles (Θ A , Θ B , Θ C ) in the triangle formed by origin (O), fulcrum (Pi) and intersection (P 2 ), the angle between the longitudinal axis (8) of the drawbar (1) and the longitudinal axis (9) of the towing vehicle (7) is about the drawbar angle (Θ A ); at the angle between the longitudinal axes (10, 9) of the trailer (2) and towing vehicle (7) is about the trailer angle (Θ B ); and the angle between the longitudinal axis (10) of the trailer (2) and the longitudinal axis (8) of the drawbar (1) is about the trailer steering angle (θ c ).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man anhand der mit Hilfe des Laserscanners (11) bei einer Geradeausfahrt ermittelten charakteristischen Kanten und Linien des Anhängers (2) und bei einer Geradeausfahrt gemessenen Entfernungen zu den Messpunkten (itii) an der Vorderseite des Anhängers (2) die Breite (W) des Anhängers (2) bestimmt.11. The method according to claim 10, characterized in that using the laser scanner (11) determined during a straight-ahead characteristic edges and lines of the trailer (2) and measured during a straight-ahead distances to the measuring points (itii) on the front of the Trailer (2) determines the width (W) of the trailer (2).
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass man anhand der mit Hilfe des Laserscanners (11) bei einer Geradeausfahrt ermittelten charakteristischen Kanten und Linien des Anhängers (2) und bei einer Geradeausfahrt gemessenen Entfernungen zu den Messpunkten (itii) an der Vorderseite des Anhängers (2) den Abstand (A) zwischen Zugfahrzeug (7) und Anhänger (2) bestimmt.12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that using the laser scanner (11) determined during a straight-ahead characteristic edges and lines of the trailer (2) and measured in a straight-ahead driving distances to the measuring points (itii) at the Front side of the trailer (2) determines the distance (A) between towing vehicle (7) and trailer (2).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man anhand der mit Hilfe des Laserscanners (11) bei einer Geradeausfahrt ermittelten charakteristischen Kanten und Linien der Deichsel (1) und bei einer Geradeausfahrt gemessenen Entfernungen zu den Messpunkten (itii) an der Vorderseite des Anhängers (2) die Deichsellänge (D) bestimmt. 13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that using the laser scanner (11) determined during a straight-ahead characteristic edges and lines of the drawbar (1) and measured during a straight-ahead distances to the measuring points (itii) at the front of the trailer (2) determines the drawbar length (D).
PCT/EP2005/010920 2004-10-15 2005-10-11 Method for determining shaft and trailer angles WO2006042665A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004050149A DE102004050149A1 (en) 2004-10-15 2004-10-15 Drawbar and trailer angle determining method, involves ascertaining drawbar and trailer`s characteristic edges and lines from video stream of sensor e.g. video camera, and determining angles from geometrical conditions of characteristic
DE102004050149.1 2004-10-15
DE102005042957.2 2005-09-09
DE200510042957 DE102005042957A1 (en) 2005-09-09 2005-09-09 Drawbar angle and trailer angle determining method, involves determining geometric ratios and/or relative position of characteristics edges and lines of drawbar and front side of trailer to find drawbar angle and trailer angle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006042665A1 true WO2006042665A1 (en) 2006-04-27

Family

ID=35432507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/010920 WO2006042665A1 (en) 2004-10-15 2005-10-11 Method for determining shaft and trailer angles

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2006042665A1 (en)

Cited By (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008064892A1 (en) * 2006-11-29 2008-06-05 Universität Koblenz-Landau Method for determining a position, device and computer program product
GB2447672A (en) * 2007-03-21 2008-09-24 Ford Global Tech Llc Vehicle manoeuvring aids
CN102541058A (en) * 2010-11-10 2012-07-04 迪尔公司 Vehicle guidance system
EP2441320A3 (en) * 2010-10-14 2014-10-29 Deere & Company Vehicle guidance system
US8930140B2 (en) 2011-04-19 2015-01-06 Ford Global Technologies, Llc Trailer target placement assist system and method
US9037312B2 (en) 2013-08-26 2015-05-19 Ford Global Technologies Trailer heading angle using vehicle wheel speed sensors
US9102271B2 (en) 2011-04-19 2015-08-11 Ford Global Technologies, Llc Trailer monitoring system and method
US9102272B2 (en) 2011-04-19 2015-08-11 Ford Global Technologies, Llc Trailer target monitoring system and method
US9248858B2 (en) 2011-04-19 2016-02-02 Ford Global Technologies Trailer backup assist system
WO2016025120A1 (en) * 2014-08-13 2016-02-18 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Cabin and trailer body movement determination with camera at the back of the cabin
US9283892B2 (en) 2011-04-19 2016-03-15 Ford Global Technologies, Llc Method and system for monitoring placement of a target on a trailer
US9290203B2 (en) 2011-04-19 2016-03-22 Ford Global Technologies, Llc Trailer length estimation in hitch angle applications
US9290202B2 (en) 2011-04-19 2016-03-22 Ford Global Technologies, Llc System and method of calibrating a trailer backup assist system
US9296422B2 (en) 2011-04-19 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection target plausibility
US9296421B2 (en) 2014-03-06 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Vehicle target identification using human gesture recognition
US9315212B1 (en) 2014-10-13 2016-04-19 Ford Global Technologies, Llc Trailer sensor module and associated method of wireless trailer identification and motion estimation
US9335163B2 (en) 2011-04-19 2016-05-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer length estimation in hitch angle applications
US9340228B2 (en) 2014-10-13 2016-05-17 Ford Global Technologies, Llc Trailer motion and parameter estimation system
US9374562B2 (en) 2011-04-19 2016-06-21 Ford Global Technologies, Llc System and method for calculating a horizontal camera to target distance
US9434414B2 (en) 2011-04-19 2016-09-06 Ford Global Technologies, Llc System and method for determining a hitch angle offset
US9464886B2 (en) 2013-11-21 2016-10-11 Ford Global Technologies, Llc Luminescent hitch angle detection component
US9464887B2 (en) 2013-11-21 2016-10-11 Ford Global Technologies, Llc Illuminated hitch angle detection component
US9513103B2 (en) 2011-04-19 2016-12-06 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle sensor assembly
US9517668B2 (en) 2014-07-28 2016-12-13 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle warning system and method
US9522699B2 (en) 2015-02-05 2016-12-20 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with adaptive steering angle limits
DE102015109940A1 (en) 2015-06-22 2016-12-22 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Maneuvering a trailer with a car and a trailer
US9533683B2 (en) 2014-12-05 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Sensor failure mitigation system and mode management
US9607242B2 (en) 2015-01-16 2017-03-28 Ford Global Technologies, Llc Target monitoring system with lens cleaning device
US9610975B1 (en) 2015-12-17 2017-04-04 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle detection for trailer backup assist system
US9616923B2 (en) 2015-03-03 2017-04-11 Ford Global Technologies, Llc Topographical integration for trailer backup assist system
US9683848B2 (en) 2011-04-19 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc System for determining hitch angle
US9723274B2 (en) 2011-04-19 2017-08-01 Ford Global Technologies, Llc System and method for adjusting an image capture setting
US9798953B2 (en) 2015-12-17 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Template matching solution for locating trailer hitch point
US9796228B2 (en) 2015-12-17 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle detection for trailer backup assist system
US9804022B2 (en) 2015-03-24 2017-10-31 Ford Global Technologies, Llc System and method for hitch angle detection
US9827818B2 (en) 2015-12-17 2017-11-28 Ford Global Technologies, Llc Multi-stage solution for trailer hitch angle initialization
US9836060B2 (en) 2015-10-28 2017-12-05 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with target management
US9934572B2 (en) 2015-12-17 2018-04-03 Ford Global Technologies, Llc Drawbar scan solution for locating trailer hitch point
US9937953B2 (en) 2011-04-19 2018-04-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup offset determination
US9963004B2 (en) 2014-07-28 2018-05-08 Ford Global Technologies, Llc Trailer sway warning system and method
US10005492B2 (en) 2016-02-18 2018-06-26 Ford Global Technologies, Llc Trailer length and hitch angle bias estimation
US10011228B2 (en) 2015-12-17 2018-07-03 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle detection for trailer backup assist system using multiple imaging devices
US10017115B2 (en) 2015-11-11 2018-07-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer monitoring system and method
US10046800B2 (en) 2016-08-10 2018-08-14 Ford Global Technologies, Llc Trailer wheel targetless trailer angle detection
US10106193B2 (en) 2016-07-01 2018-10-23 Ford Global Technologies, Llc Enhanced yaw rate trailer angle detection initialization
US10112537B2 (en) 2014-09-03 2018-10-30 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection target fade warning
US10155478B2 (en) 2015-12-17 2018-12-18 Ford Global Technologies, Llc Centerline method for trailer hitch angle detection
US10196088B2 (en) 2011-04-19 2019-02-05 Ford Global Technologies, Llc Target monitoring system and method
US10222804B2 (en) 2016-10-21 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Inertial reference for TBA speed limiting
DE102017011177A1 (en) 2017-12-05 2019-06-06 Wabco Gmbh Method for determining a bending angle of a vehicle combination, determination device and vehicle combination
US10384607B2 (en) 2015-10-19 2019-08-20 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with hitch angle offset estimation
US10611407B2 (en) 2015-10-19 2020-04-07 Ford Global Technologies, Llc Speed control for motor vehicles
US10710585B2 (en) 2017-09-01 2020-07-14 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with predictive hitch angle functionality
US10829046B2 (en) 2019-03-06 2020-11-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection using end-to-end learning
CN112848822A (en) * 2021-02-25 2021-05-28 清华大学 Wire drawing device for measuring included angle between trailer head and container and measuring method thereof
CN113039580A (en) * 2018-11-05 2021-06-25 图森有限公司 System and method for detecting trailer angle
US11077795B2 (en) 2018-11-26 2021-08-03 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection using end-to-end learning
WO2022027059A1 (en) * 2020-07-29 2022-02-03 Continental Automotive Systems, Inc. Vehicle trailer angle estimation via projective geometry
CN117657295A (en) * 2024-02-02 2024-03-08 盛视科技股份有限公司 Trailer steering angle detection method and detection system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2666295A1 (en) * 1990-08-29 1992-03-06 Actm Device for checking the alignment of the guiding wheels of a semitrailer or of a trailer
DE19526702A1 (en) * 1995-07-24 1997-02-06 Horst J Prof Dr Ing Roos Accurate reversing control method and appts. for articulated truck - using input from monitoring video camera to microcomputer to regulate steering of vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2666295A1 (en) * 1990-08-29 1992-03-06 Actm Device for checking the alignment of the guiding wheels of a semitrailer or of a trailer
DE19526702A1 (en) * 1995-07-24 1997-02-06 Horst J Prof Dr Ing Roos Accurate reversing control method and appts. for articulated truck - using input from monitoring video camera to microcomputer to regulate steering of vehicle

Cited By (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008064892A1 (en) * 2006-11-29 2008-06-05 Universität Koblenz-Landau Method for determining a position, device and computer program product
US9156496B2 (en) 2007-03-21 2015-10-13 Ford Global Technologies, Llc Vehicle maneuvering aids
GB2447672A (en) * 2007-03-21 2008-09-24 Ford Global Tech Llc Vehicle manoeuvring aids
GB2447672B (en) * 2007-03-21 2011-12-14 Ford Global Tech Llc Vehicle manoeuvring aids
US9971943B2 (en) 2007-03-21 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Vehicle trailer angle detection system and method
US9566911B2 (en) 2007-03-21 2017-02-14 Ford Global Technologies, Llc Vehicle trailer angle detection system and method
EP2441320A3 (en) * 2010-10-14 2014-10-29 Deere & Company Vehicle guidance system
CN102541058A (en) * 2010-11-10 2012-07-04 迪尔公司 Vehicle guidance system
US9335163B2 (en) 2011-04-19 2016-05-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer length estimation in hitch angle applications
US9102271B2 (en) 2011-04-19 2015-08-11 Ford Global Technologies, Llc Trailer monitoring system and method
US9248858B2 (en) 2011-04-19 2016-02-02 Ford Global Technologies Trailer backup assist system
US9723274B2 (en) 2011-04-19 2017-08-01 Ford Global Technologies, Llc System and method for adjusting an image capture setting
US9283892B2 (en) 2011-04-19 2016-03-15 Ford Global Technologies, Llc Method and system for monitoring placement of a target on a trailer
US9290203B2 (en) 2011-04-19 2016-03-22 Ford Global Technologies, Llc Trailer length estimation in hitch angle applications
US9290202B2 (en) 2011-04-19 2016-03-22 Ford Global Technologies, Llc System and method of calibrating a trailer backup assist system
US9296422B2 (en) 2011-04-19 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection target plausibility
US9683848B2 (en) 2011-04-19 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc System for determining hitch angle
US10471989B2 (en) 2011-04-19 2019-11-12 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup offset determination
US9937953B2 (en) 2011-04-19 2018-04-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup offset determination
US11760414B2 (en) 2011-04-19 2023-09-19 Ford Global Technologies, Llp Trailer backup offset determination
US9374562B2 (en) 2011-04-19 2016-06-21 Ford Global Technologies, Llc System and method for calculating a horizontal camera to target distance
US8930140B2 (en) 2011-04-19 2015-01-06 Ford Global Technologies, Llc Trailer target placement assist system and method
US9434414B2 (en) 2011-04-19 2016-09-06 Ford Global Technologies, Llc System and method for determining a hitch angle offset
US9102272B2 (en) 2011-04-19 2015-08-11 Ford Global Technologies, Llc Trailer target monitoring system and method
US10196088B2 (en) 2011-04-19 2019-02-05 Ford Global Technologies, Llc Target monitoring system and method
US9513103B2 (en) 2011-04-19 2016-12-06 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle sensor assembly
US11267508B2 (en) 2011-04-19 2022-03-08 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup offset determination
US9037312B2 (en) 2013-08-26 2015-05-19 Ford Global Technologies Trailer heading angle using vehicle wheel speed sensors
US9464886B2 (en) 2013-11-21 2016-10-11 Ford Global Technologies, Llc Luminescent hitch angle detection component
US9464887B2 (en) 2013-11-21 2016-10-11 Ford Global Technologies, Llc Illuminated hitch angle detection component
US9296421B2 (en) 2014-03-06 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Vehicle target identification using human gesture recognition
US9517668B2 (en) 2014-07-28 2016-12-13 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle warning system and method
US9963004B2 (en) 2014-07-28 2018-05-08 Ford Global Technologies, Llc Trailer sway warning system and method
CN106796729B (en) * 2014-08-13 2020-07-07 奔德士商用车系统有限责任公司 System, apparatus and method for articulation angle measurement of articulated vehicle
US9437055B2 (en) 2014-08-13 2016-09-06 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Cabin and trailer body movement determination with camera at the back of the cabin
CN106796729A (en) * 2014-08-13 2017-05-31 奔德士商用车系统有限责任公司 Moved using the compartment and trailer body of compartment back side camera and determined
WO2016025120A1 (en) * 2014-08-13 2016-02-18 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Cabin and trailer body movement determination with camera at the back of the cabin
US10112537B2 (en) 2014-09-03 2018-10-30 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection target fade warning
US9315212B1 (en) 2014-10-13 2016-04-19 Ford Global Technologies, Llc Trailer sensor module and associated method of wireless trailer identification and motion estimation
US9340228B2 (en) 2014-10-13 2016-05-17 Ford Global Technologies, Llc Trailer motion and parameter estimation system
US9533683B2 (en) 2014-12-05 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Sensor failure mitigation system and mode management
US9607242B2 (en) 2015-01-16 2017-03-28 Ford Global Technologies, Llc Target monitoring system with lens cleaning device
US9522699B2 (en) 2015-02-05 2016-12-20 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with adaptive steering angle limits
US9616923B2 (en) 2015-03-03 2017-04-11 Ford Global Technologies, Llc Topographical integration for trailer backup assist system
US9804022B2 (en) 2015-03-24 2017-10-31 Ford Global Technologies, Llc System and method for hitch angle detection
DE102015109940A1 (en) 2015-06-22 2016-12-22 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Maneuvering a trailer with a car and a trailer
US11440585B2 (en) 2015-10-19 2022-09-13 Ford Global Technologies, Llc Speed control for motor vehicles
US10611407B2 (en) 2015-10-19 2020-04-07 Ford Global Technologies, Llc Speed control for motor vehicles
US10384607B2 (en) 2015-10-19 2019-08-20 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with hitch angle offset estimation
US9836060B2 (en) 2015-10-28 2017-12-05 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with target management
US10496101B2 (en) 2015-10-28 2019-12-03 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with multi-purpose camera in a side mirror assembly of a vehicle
US10017115B2 (en) 2015-11-11 2018-07-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer monitoring system and method
US9798953B2 (en) 2015-12-17 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Template matching solution for locating trailer hitch point
US10011228B2 (en) 2015-12-17 2018-07-03 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle detection for trailer backup assist system using multiple imaging devices
US9796228B2 (en) 2015-12-17 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle detection for trailer backup assist system
US9934572B2 (en) 2015-12-17 2018-04-03 Ford Global Technologies, Llc Drawbar scan solution for locating trailer hitch point
US10155478B2 (en) 2015-12-17 2018-12-18 Ford Global Technologies, Llc Centerline method for trailer hitch angle detection
US9610975B1 (en) 2015-12-17 2017-04-04 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle detection for trailer backup assist system
US9827818B2 (en) 2015-12-17 2017-11-28 Ford Global Technologies, Llc Multi-stage solution for trailer hitch angle initialization
US10005492B2 (en) 2016-02-18 2018-06-26 Ford Global Technologies, Llc Trailer length and hitch angle bias estimation
US10106193B2 (en) 2016-07-01 2018-10-23 Ford Global Technologies, Llc Enhanced yaw rate trailer angle detection initialization
US10807639B2 (en) 2016-08-10 2020-10-20 Ford Global Technologies, Llc Trailer wheel targetless trailer angle detection
US10046800B2 (en) 2016-08-10 2018-08-14 Ford Global Technologies, Llc Trailer wheel targetless trailer angle detection
US10222804B2 (en) 2016-10-21 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Inertial reference for TBA speed limiting
US10710585B2 (en) 2017-09-01 2020-07-14 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with predictive hitch angle functionality
WO2019110156A1 (en) 2017-12-05 2019-06-13 Wabco Gmbh Method for determining a bending angle of a vehicle combination, determining device and vehicle combination
DE102017011177A1 (en) 2017-12-05 2019-06-06 Wabco Gmbh Method for determining a bending angle of a vehicle combination, determination device and vehicle combination
CN113039580A (en) * 2018-11-05 2021-06-25 图森有限公司 System and method for detecting trailer angle
CN113039580B (en) * 2018-11-05 2023-12-15 图森有限公司 On-board control system for tractors and trailers and method for determining the angle between a tractor and a trailer
US11077795B2 (en) 2018-11-26 2021-08-03 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection using end-to-end learning
US10829046B2 (en) 2019-03-06 2020-11-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection using end-to-end learning
WO2022027059A1 (en) * 2020-07-29 2022-02-03 Continental Automotive Systems, Inc. Vehicle trailer angle estimation via projective geometry
CN112848822A (en) * 2021-02-25 2021-05-28 清华大学 Wire drawing device for measuring included angle between trailer head and container and measuring method thereof
CN117657295A (en) * 2024-02-02 2024-03-08 盛视科技股份有限公司 Trailer steering angle detection method and detection system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006042665A1 (en) Method for determining shaft and trailer angles
DE102004050149A1 (en) Drawbar and trailer angle determining method, involves ascertaining drawbar and trailer`s characteristic edges and lines from video stream of sensor e.g. video camera, and determining angles from geometrical conditions of characteristic
DE102005042957A1 (en) Drawbar angle and trailer angle determining method, involves determining geometric ratios and/or relative position of characteristics edges and lines of drawbar and front side of trailer to find drawbar angle and trailer angle
DE102004025252B4 (en) Arrangement for determining the mating angle of a articulated train
DE102006007805B4 (en) Method for determining the trailer angle between a towing vehicle and an associated trailer
EP1593552B1 (en) System and method for monitoring a car trailer
DE102018220325A1 (en) projection device
DE102018220296A1 (en) Vehicle control unit and method
EP2987663B1 (en) Driver assistance system for a commercial vehicle trailer assembly and method for performing a coupling procedure
EP3510463A1 (en) Sensor array for an autonomously operated utility vehicle and method for surround-view image acquisition
DE102008043675A1 (en) Target-steering angle determining method for multi-part vehicle combination used as e.g. tractor-trailer combination, involves determining target-steering angle based on momentary driving speed of combination and effective length
DE102019124152A1 (en) CLUTCH SUPPORT SYSTEM
EP1658211A1 (en) Maneuvering assistance system for a motor vehicle
DE102018220298A1 (en) Parking assistance procedure and device
DE102008031784A1 (en) Method and apparatus for distortion correction and image enhancement of a vehicle rearview system
EP3413086A1 (en) Method for characterising a trailer attached to a tractor vehicle, driver assistance system and road train
DE102004059596B4 (en) Method for determining a bending angle of a vehicle combination and corresponding device
DE102014204872B4 (en) A method and display system for displaying environmental information of a vehicle
DE102018220282A1 (en) VEHICLE PARK UNIT
EP3284649B1 (en) Driver assistance for parking a motor vehicle and a trailer by means of virtual sensors
EP3710288B1 (en) Method and trailer-coupling assistance for assisting in the coupling process of a motor vehicle reversing towards a trailer
DE102018220297A1 (en) Parking assistance procedure and device
DE102018220257A1 (en) DOCKING STATION
DE102020007772A1 (en) Procedure for in-service calibration of a lidar and vehicle
DE102020121800A1 (en) PREVENTING A TRAILER HITCH CHEAP DURING A HITCH ASSIST OPERATION

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05796275

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1