[发明专利]用于确定相对道路倾斜度的方法

说明书

本发明涉及一种用于确定机动车辆前方一定距离处的道路相对于机动车辆当前正在行驶的道路部分的倾斜度的方法，其中通过摄像机来记录机动车辆前方的道路的图像，在所记录的图像中识别机动车辆前方的路径线并且参照不同距离处的路径线的方向的差来计算相对倾斜度，并且本发明还涉及一种根据独立权利要求的前序部分用于执行该方法的装置。

为了能够满足对具有内燃发动机的机动车辆的燃料消耗和污染排放的当前和未来要求或对电动车辆的能量消耗的相应要求，多个技术被结合，也包括确定相对和绝对道路倾斜度以便能够调整驾驶策略——例如通过自适应巡航控制保持的相对于前方正在驾驶的车辆的距离——提前适应道路倾斜度。

相对道路倾斜度的知识也可以用于自动调整其它车辆参数——例如车辆前照灯的对准——以适应前方的道路。

道路倾斜度可以从地图数据使用导航系统来获得，然而，包括道路倾斜度的地图数据并不是对所有道路都可用，并且如果所述数据可用，则它经常不是很准确。

用于确定相对道路倾斜度的替代或补充方法可以评估机动车辆前方的道路的图像，所述图像通过机动车辆中或机动车辆上的摄像机来记录。具有权利要求1的前序部分的特征的这种类型的方法在EP2051206B1中公开。所述文件仅考虑在两个不同的距离处的道路标记的路线的差：一个相对靠近机动车辆并且一个在与机动车辆尽可能大的距离处。因此，这种方法非常容易出错。

参照它们自身的摄像机图像来确定距离不是非常准确。作为替代方案或除此之外，使用雷达或激光雷达来确定距离也是可能的，然而，与此相关的支出相当大。

本发明的目的是提供一种用于确定相对道路倾斜度的可靠且精确的方法并且所述方法仅通过评估摄像机图像来作用。

这个目的是通过根据独立权利要求的前序部分的方法和装置来实现的。

本发明的有利实施例在从属权利要求中公开。

根据本发明，所识别的路径线在每种情况下以其整体被内插，其中所述路径线通常形成笔直或弯曲的连续线或曲线，所述内插相对于机动车辆前方一定距离处的道路的地平线以非线性方式进行。计算以这种方式获得的道路前方的地平线和当前正在行驶的道路部分的地平线之间的距离，并且直接从这两个地平线之间的距离得出相对倾斜度。

在优选实施例中，通过以线性方式内插路径线来建立当前正在行驶的道路部分的地平线。在这种情况下，这具有以下优点：两个地平线彼此之间的距离以及因此相对倾斜度与机动车辆的当前俯仰无关。

路径线的线性内插优选是通过霍夫变换技术或拉东变换技术得到的直线的识别。

在通过线性内插建立的当前正在行驶的道路部分的地平线的替代方案中，也可以使用通过摄像机的安装位置和校准而建立的地平线，其中在校正之后需要考虑机动车辆的当前俯仰并且所述俯仰除了摄像机之外可以使用传感器来确定和/或可以通过车辆导航系统中的地图数据来确定。

非线性内插优选是特别是通过广义的霍夫变换技术得到的更高阶的近似。

可以使用当前正在行驶的道路部分的地平线与通过摄像机的安装位置和校准而建立的地平线之间的距离以便确定机动车辆的当前俯仰和/或以便监测或改善通过机动车辆中的俯仰传感器和/或纵向加速度计递送的值，当前正在行驶的道路部分的地平线通过非线性内插来获得。

路径线通常表示道路标记，特别是道路边缘的标记和/或车道标记，例如中心线。如果这种类型的标记不存在或除此之外，路径线也可以通过其他定界特征——例如防撞护栏、路缘石等——得到。

路径线应该基本上连续地再现可以在摄像机图像中识别的路径，至少直到基本上受摄像机的分辨率和道路标记的突出度限制的距离。

根据该方法计算出的相对倾斜度然后可以用于调整驾驶策略、车辆参数和/或车辆设置以适应道路倾斜度。

以下是参照附图的示例性实施例描述。在附图中：

图1说明了一个平面上机动车辆前方的笔直道路的摄像机图像；

图2说明了图1的情况的侧视图；

图3说明了假设机动车辆前方的道路包含坡度的情况下与图1类似的情况的侧视图：

图4说明了在行进方向上具有增加的坡度的机动车辆前方的笔直道路与图1的情况比较的摄像机图像；

图5a说明了车辆前方的左手弯曲的路径线的示例的俯视图；

图5b说明了假设左手弯曲在与机动车辆下方的道路部分相同的平面上延伸的情况下图5a中的路径线的三维示意图；

图5c说明了假设左手弯曲相对于机动车辆倾斜向上的坡度的情况下图5a中的路径线的三维示意图；

图5d说明了图5b中的路径线的示意性摄像机图像；