用于推导机动车的横向引导的调节参量的方法和机动车技术

本发明专利技术涉及一种用于借助于机动车(1)的至少一个摄像机(2)的图像(3)推导出用于机动车(1)的横向引导的调节参量的方法，其中，所述至少一个摄像机(2)拍摄道路走向(4)的图像。所述调节参量的更精确的和/或更节省资源的推导和因此所述机动车(1)的横向引导由此实现：将待行驶车道(5)以及所述机动车的行驶轨迹(6)投影到所述图像中，并且由此实现：从被投影到所述图像中的车道(5)和所述被投影到所述图像中的行驶轨迹(6)的比较中推导出用于所述机动车(1)的横向引导的调节参量。此外，本发明专利技术涉及一种机动车(1)，在所述机动车中执行所述方法。在所述机动车中执行所述方法。在所述机动车中执行所述方法。

【技术实现步骤摘要】
用于推导机动车的横向引导的调节参量的方法和机动车


[0001]本专利技术涉及一种用于借助于机动车的至少一个摄像机的图像推导出用于机动车的横向引导的调节参量的方法。此外，本专利技术涉及一种设置为用于实施所述方法的计算机程序产品。此外，本专利技术涉及一种具有至少一个摄像机和用于执行所述方法的控制装置的机动车。

技术介绍

[0002]对机动车周围环境的监测对于车辆辅助系统和机动车的部分自动化行驶来说是必要的。在此，感兴趣的是，发现道路走向的待行驶车道。为此目的，机动车通常具有拍摄即将到来的道路走向的图像的摄像机。通常，在图像中识别出道路标记以确定待行驶车道。通常，接着将该车道往回投影到具有世界坐标的坐标系中。此外，借助于这些图像可以推导出用于机动车的横向引导的调节参量。为此目的，通常在坐标系中进行所投影的车道与车道标记的关联，以便推导出用于车辆的横向引导的调节参量。

技术实现思路

[0003]本专利技术致力于这样的任务：针对用于借助于机动车的至少一个摄像机的图像推导出用于机动车的横向引导的调节参量的方法，针对用于实施该方法的计算机程序产品以及针对机动车(在该机动车中执行所述方法)给出改进的或者至少其他的实施方式，所述改进的或者至少其他的实施方式尤其消除了从现有技术中已知的解决方案的缺点。尤其是，本专利技术致力于这样的任务：针对所述方法、针对所述计算机程序产品以及针对所述机动车给出一些实施方式，这些实施方式的突出之处在于对调节参量和因此横向引导的更精确的和/或更节省资源的推导。
[0004]根据本专利技术，该任务通过本专利技术的主题来解决。有利实施方式是优选实施方式的内容。
[0005]本专利技术基于这样的一般性构思：借助于机动车的至少一个摄像机的图像从摄像机的原始测量空间和因而从摄像机的图像推导出用于横向引导的调节参量。因此，省去了在来自于图像的数据和坐标系、尤其是世界坐标系之间的投影或映射。在这里，本专利技术利用这样的认识：在图像和坐标系之间的投影分别需要至少一次变换。因为这类变换通常与不同参数有关，例如道路形状，所以这种变换和相应的投影是一个不普通，该问题可能导致相应的精度损失。因此，省去这类变换和与之伴随的精度损失导致对用于横向引导的调节参量的更准确的推导并且因此导致更准确的机动车横向引导和/或导致所需要资源的减少。这尤其随着到机动车的距离增大而适用，因为以上所提及的精度损失随距离通常成二次方地增大，并且因为图像随着到机动车的距离增大而包含更少像素。因此，调节参量的推导和横向引导可以借助于尤其是也用唯一的摄像机的图像精确地和/或节省资源地实现。
[0006]相应于这些专利技术构想，用机动车的至少一个摄像机拍摄在机动车环境中的道路走向的图像。道路走向包含待行驶车道，所述车道被投影到图像中。此外，根据图像基于自身
运动确定机动车的轨迹并且将该轨迹投影到图像中。以下，该轨迹也被称为行驶轨迹。在此，从被投影到图像中的车道和被投影到图像中的行驶轨迹的比较中推导出用于机动车的横向引导的调节参量。
[0007]用根据本专利技术的方法进行待行驶车道直接到图像中并且因此到二维环境模型中的投影。因此，可以省去附加的三维模型，例如回旋曲线和类似模型。这导致所述方法的简化且节省资源的执行。此外，以此方式实现，以简单的方式、例如通过样条曲线、多边形和类似方式体现车道。因此可能的是，也可靠地和简单地考虑更复杂的车道走向。
[0008]在推导调节参量时，有利地，待行驶车道被视为应有状态并且行驶轨迹被视为实际状态。
[0009]当前，“横向引导”可理解为横向于机动车行驶方向的机动车引导。车道中心引导、车道保持、尤其是车道保持辅助和类似功能尤其属于此。在进车道中心引导时，调节参量的推导有利地这样进行，使得机动车居中地在车道中行驶。在车道保持时，调节参量有利地这样进行，使得不离开该车道，尤其是这样进行，使得车道的标记不被驶过。
[0010]调节参量可以是任意的这样的调节参量：所述调节参量对机动车的横向引导具有影响，尤其是导致机动车的转弯行驶的改变。即，调节参量例如是转向角、转向速度或者转向力矩和类似参量。
[0011]显然，调节参量的“推导出”包括当前给出的调节参量中的调节参量改变。
[0012]根据本专利技术的方法使用已知的或者先前确定的待行驶车道以及至少一个摄像机的外部的且已知的校准。换言之，以已知的车道以及至少一个摄像机的外部校准为前提。
[0013]通过至少一个摄像机相对于机动车的校准可以对相对转向角改变到图像中的间距改变的映射进行缩放。因此，图像和环境之间的关系(也就是图像
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世界关系)可以在没有车道到坐标系、尤其是世界坐标系中的明确投影的情况下来反映。这尤其使得能够对调节参量进行与速度有关的和/或因车辆特定的推导。
[0014]车道可以以任意的方式确定。
[0015]优选地，从至少一个摄像机的图像和因此同样地在至少一个摄像机的原始测量空间中例如借助于对多次梯度过渡的识别来确定车道。为此目的，可以从图像中提取表征车道的特征，以下也被称为道路边界特征。例如道路标记、例如道路边缘标记、中间条带标记和类似标记属于这些道路边界标记。同样地，道路边界特征可以是护栏和类似物。
[0016]替代地或者附加地，可以借助于对可行驶面、也已知为“自由空间(Freespace)”和/或借助于地理地图和/或借助于语义分割来确定车道。同样地，车道可以通过与其他车辆轨迹的比较来确定，其中，为此目的，有利地考虑在道路走向的预给定部位处的典型行为，例如来自车队数据的典型行为。
[0017]优选地，用于确定行驶轨迹的自身运动估计根据摄像机的图像进行并因而基于摄像机或者基于图像进行。
[0018]可设想，为了确定行驶轨迹，使用单车道模型、尤其是阿克曼模型和/或地平面估计。即，例如借助于阿克曼模型和地平面估计来确定行驶轨迹，其中，地平面估计可能是带有噪声的。
[0019]替代地或者附加地，可设想，确定自身运动估计的消失点并且将其作为行驶轨迹投影到图像中。消失点在以下也被称为轨迹消失点。在此，优选地，此外确定车道的至少一
个消失点、以下也被称为车道消失点并且将其投影到图像中。然后，可以通过轨迹消失点与至少一个车道消失点的比较来推导出调节参量。在此可设想，替代于借助于单车道模型、尤其是阿克曼模型的迭代式投影，执行对调节参量的这种基于消失点的推导。
[0020]在待行驶车道的走向是直线的情况下，可以使用唯一的车道消失点。
[0021]与之相对地，如果车道是曲线的和/或弯曲，则优选使用两个或者多个车道消失点，其中，针对沿着车道的多个点分别确定相应的车道消失点并且将其投影到图像中。在此，通过这些车道消失点与轨迹消失点的比较推导出调节参量。
[0022]在一些有利的实施方式中，通过所投影的车道和所投影的行驶轨迹之间的按行的比较推导出调节参量。
[0023]通过以下方式产生对调节参量的有利推导：从所投影的车道和所投影的行驶轨迹中针对车道与行驶轨迹的碰撞求取不同的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于借助于机动车(1)的至少一个摄像机(2)的图像(3)推导出用于所述机动车(1)的横向引导的调节参量的方法，其中，所述至少一个摄像机(2)拍摄道路走向(4)的图像，
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其中，将所述道路走向(4)的待行驶车道(5)投影到所述图像(3)中，
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其中，所述机动车(1)的行驶轨迹(6)根据所述图像(3)基于自身运动估计来确定并且被投影到所述图像(3)中，
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其中，从被投影到所述图像中的车道(5)和被投影到所述图像中的行驶轨迹(6)的比较中推导出用于所述机动车(1)的横向引导的调节参量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述行驶轨迹(6)借助于单车道模型、尤其是借助于阿克曼模型和地平面估计来确定。3.根据权利要求1或2所述的方法，
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从所投影的车道(5)和所投影的行驶轨迹(6)中针对所述车道(5)与所述行驶轨迹(6)的碰撞求取不同的时间常数，
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针对不同的时间点的至少一部分将所述调节参量作为所述图像(3)中的投影推导出。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，通过所投影的车道(5)和所投影的行驶轨迹(6)之间的按行的比较推导出所述调节参量。5.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：