[发明专利]计算车辆拖车角度的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于确定拖车(2)相对于牵引车(1)纵轴(LAV)的偏航角(YA)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：‑使用摄像装置(3)检测拖车(2)至少第一和第二图像，其中，拖车(2)相对于车辆(1)方向在至少两幅图像(S10)上是不同的；‑确定拖车(2)的在第一和第二图像上可见的至少第一和第二特征(F1、F2)，其中，所述第一和第二特征(F1、F2)设置在拖车(2)的不同位置(S11)；‑计算第一角度估计(α1)，其中，所述第一角度估计(α1)表征在水平面上第一图像上的第一特征(F1)与第二图像上的第一特征(F1)之间相对于牵引车(1)一固定点的摆角(S12)；‑计算第二角度估计(α2)，其中，所述第二角度估计(α2)表征在水平面上第一图像上的第二特征(F2)与第二图像上的第二特征(F2)之间相对于牵引车(1)所述固定点的摆角(S13)；‑基于所述第一和第二角度估计(α1、α2)计算偏航角(YA)(S14)。

技术领域

本发明大体涉及车辆辅助系统领域。更具体地说，本发明涉及一种基于由车辆摄像装置提供的图像信息计算与牵引车相联的拖车的偏航角的方法和系统。

背景技术

基于车辆摄像装置所提供的图像信息计算拖车相对于牵引车角度的方法是已知的。

具体而言，已知方法具有较低的计算复杂性，但在图像质量较差情况下不能提供具鲁棒性的角度信息。

发明内容

本发明实施方式的任务是提供一种不必已知牵引杆位置，具有较高鲁棒性和较高可靠性的拖车偏航角计算方法。该任务通过独立权利要求的特征解决。优选实施方式在从属权利要求中给出。只要没有其他明确说明，本发明的实施方式彼此之间可相互自由组合。

根据一方面，本发明涉及一种用于确定拖车相对于牵引车纵轴的偏航角的方法。所述方法包括以下步骤：

首先，借助摄像装置拍摄拖车的至少第一和第二图像。第一和第二图像的拍摄方法是，使拖车相对于车辆的方向在至少两幅图像上是不同的。

拍摄所述图像后，确定在第一和第二图像上必须是可见的拖车的至少第一特征和第二特征。此外，所述第一特征设置在不同于第二特征的拖车上另一位置。例如，第一特征可以是第一位置处明显的第一特征，第二特征可以是第二位置处明显的第二特征。

基于所确定的第一和第二特征计算第一角度估计。所述第一角度估计表征在水平面上第一图像上的第一特征与第二图像上的第一特征之间相对于牵引车一固定点的摆角。换句话说，第一角度估计指的是被限制在第一图像上的第一特征位置与所述固定点位置之间的第一条线和第二图像上的第一特征位置与所述固定点位置之间的第二条线之间的一个摆角。所述摆角从车辆朝向拖车的方向开口。

此外，还计算第二角度估计。所述第二角度估计表征在水平面上第一图像上的第二特征和第二图像上的第二特征之间相对于牵引车的固定点的摆角。换句话说，第二角度估计指的是被限制在第一图像上的第二特征位置与所述固定点位置之间的第一条线和第二图像上的第二特征位置与所述固定点位置之间的第二条线之间的摆角。所述摆角从车辆朝向拖车的方向开口。

值得一提的是，术语“第一/第二图像上的第一/第二特征位置”并不是指所述图像上的一个点，而是指牵引车周围环境中的特定位置，各相应拖车特征在图像拍摄的特定时间点处于该位置上。

最后，基于所述第一和第二角度估计，计算拖车的偏航角。

所述方法是有益的，由于使用两幅或多幅图像并使用两个或多个拖车特征计算偏航角，即使拖车特征的检测受到高噪音的影响或图像质量很差，偏航角的确定结果也极为可靠并具鲁棒性。

可说明固定点位置的其他方法往往需要对特征的位置实施一种三角测量，以产生准确的角度。这使得在追踪特征时很容易受到噪音或不准确性的影响。如果这些特征不准确，所述方法可能会在数学上变得不稳定，或根本不会产生任何结果。