特許 7493051 車両トレーラ角度計算方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-22

(45)【発行日】2024-05-30

(54)【発明の名称】車両トレーラ角度計算方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/70 20170101AFI20240523BHJP

   G06V 10/46 20220101ALI20240523BHJP

   G06T 7/60 20170101ALI20240523BHJP

   B60R 1/26 20220101ALI20240523BHJP

【ＦＩ】

G06T7/70 B

G06V10/46

G06T7/60 150Z

B60R1/26 100

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022552585

(86)(22)【出願日】2020-12-01

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-20

(86)【国際出願番号】 EP2020084108

(87)【国際公開番号】W WO2021197649

(87)【国際公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-09-01

(31)【優先権主張番号】20167186.4

(32)【優先日】2020-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】322007626

【氏名又は名称】コンチネンタル・オートナマス・モビリティ・ジャーマニー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(74)【代理人】

【識別番号】100208258

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 友子

(72)【発明者】

【氏名】プラウマン・ロビン

(72)【発明者】

【氏名】ライリー・トム

【審査官】稲垣 良一

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第３５５２９２６（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－９８９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０５０２１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６１１７２８４（ＤＥ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１１１１３１９７（ＤＥ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第３５３７３８２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２５３６０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／２０２３１７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ １／２６

Ｂ６２Ｄ ５３／００

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｇ０６Ｔ ７／６０

Ｇ０６Ｔ ７／７０

Ｇ０６Ｖ １０／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

牽引車両（１）の前後方向軸線（ＬＡＶ）に対するトレーラ（２）のヨー角（ＹＡ）を決定する方法であって、前記方法が、
－ 前記牽引車両（１）に対する前記トレーラ（２）の方向が少なくとも２つの画像上において異なる、カメラ（３）を使い前記トレーラ（２）の少なくとも第１及び第２画像を撮影するステップ（Ｓ１０）と、
－ 第１及び第２画像上で可視の前記トレーラ（２）の少なくとも第１及び第２特徴（Ｆ１、Ｆ２）を決定するステップ（Ｓ１１）において、前記第１及び第２特徴（Ｆ１、Ｆ２）は前記トレーラ（２）の異なる位置に配置される、少なくとも第１及び第２特徴（Ｆ１、Ｆ２）を決定するステップ（Ｓ１１）と、
－ 第１角度推定（α１）が、前記牽引車両（１）の固定点に対する、前記第１画像上の前記第１特徴（Ｆ１）と前記第２画像上の前記第１特徴（Ｆ１）との間の水平面内の旋回角度を特徴付ける、第１角度推定（α１）を計算するステップ（Ｓ１２）と、
－ 第２角度推定（α２）が、前記牽引車両（１）の前記固定点に対する、前記第１画像上の前記第２特徴（Ｆ２）と前記第２画像上の前記第２特徴（Ｆ２）との間の水平面内の旋回角度を特徴付ける、第２角度推定（α２）を計算するステップ（Ｓ１３）と、
－ 前記第１及び第２角度推定（α１、α２）に基づいて前記ヨー角（ＹＡ）を計算するステップ（Ｓ１４）と、
を備え、
前記固定点が前記カメラ（３）の位置である、
牽引車両（１）の前後方向軸線（ＬＡＶ）に対するトレーラ（２）のヨー角（ＹＡ）を決定する方法。

【請求項2】

第１又は第２画像上で、前記牽引車両（１）に対する前記トレーラ（２）の前記ヨー角（ＹＡ）はゼロ、又は基準角度として使用できる任意の既知のヨー角（ＹＡ）である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

第１及び第２角度推定（α１、α２）を計算するステップは、前記固定点と第１及び第２画像における前記第１及び第２特徴（Ｆ１、Ｆ２）との間の光線（Ｒ）を決定することを備える、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記第１特徴（Ｆ１）と第２特徴（Ｆ２）との少なくとも一方の位置を光線へと変換するために、カメラ較正情報が使われる、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記ヨー角（ＹＡ）を計算するステップに、前記第１及び第２特徴（Ｆ１、Ｆ２）に加えて、前記トレーラ（２）の少なくとも１つのさらなる特徴が使われる、請求項１から４の何れか１項に記載の方法。

【請求項6】

前記ヨー角（ＹＡ）は、前記少なくとも２つの角度推定に基づいて中央値を設定することにより計算される、請求項１から５の何れか１項に記載の方法。

【請求項7】

前記ヨー角（ＹＡ）は、前記少なくとも２つの角度推定の平均値を設定することにより、又は前記角度推定に適用される統計的方法を使うことにより計算される、請求項１から６の何れか１項に記載の方法。

【請求項8】

角度窓を決定し、前記角度窓は、ヨー角（ＹＡ）の周りに上方境界と下方境界とを備え、
前記角度窓内の角度推定につながる１セットの特徴を決定し、
将来のヨー角（ＹＡ）計算に、決定された前記セットの特徴を使う
ステップをさらに備える、請求項１から７の何れか１項に記載の方法。

【請求項9】

過小評価を矯正するために、計算されたヨー角（ＹＡ）の値は、ある程度分又はある割合分、増加される、請求項１から８の何れか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記カメラ（３）は、前記牽引車両（１）のリアビューカメラである、請求項１から９の何れか１項に記載の方法。

【請求項11】

牽引車両（１）の前後方向軸線（ＬＡＶ）に対するトレーラ（２）のヨー角（ＹＡ）を決定するシステムであって、
前記システムが、
前記トレーラ（２）の画像を撮影するカメラ（３）と、前記撮影された画像を処理する処理実体と、を備え、
前記システムが、
－ 前記牽引車両（１）に対する前記トレーラ（２）の方向が少なくとも２つの画像上において異なる、前記カメラ（３）を使い前記トレーラ（２）の少なくとも第１及び第２画像を撮影するステップと、
－ 第１及び第２画像上で可視の前記トレーラ（２）の少なくとも第１及び第２特徴（Ｆ１、Ｆ２）を決定するステップにおいて、前記第１及び第２特徴（Ｆ１、Ｆ２）は前記トレーラ（２）の異なる位置に配置される、少なくとも第１及び第２特徴（Ｆ１、Ｆ２）を決定するステップと、
－ 第１角度推定（α１）が、前記牽引車両（１）の固定点に対する、前記第１画像上の前記第１特徴（Ｆ１）と前記第２画像上の前記第１特徴（Ｆ１）との間の水平面内の旋回角度を特徴付ける、第１角度推定（α１）を計算するステップと、
－ 第２角度推定（α２）が、前記牽引車両（１）の前記固定点に対する、前記第１画像上の前記第２特徴（Ｆ２）と前記第２画像上の前記第２特徴（Ｆ２）との間の水平面内の旋回角度を特徴付ける、第２角度推定（α２）を計算するステップと、
－ 前記第１及び第２角度推定（α１、α２）に基づいて前記ヨー角（ＹＡ）を計算するステップと、
を実行するようにさらに構成されていて、
前記固定点が前記カメラ（３）の位置である、
牽引車両（１）の前後方向軸線（ＬＡＶ）に対するトレーラ（２）のヨー角（ＹＡ）を決定するシステム。

【請求項12】

請求項１１に記載のシステムを備える車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、車両支援システムの分野に関する。特に、本発明は、牽引車両と連結されているトレーラのヨー角を車両のカメラにより提供される画像情報に基づいて計算する方法及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

牽引車両に対するトレーラの角度を車両のカメラにより提供される画像情報に基づいて計算する方法は既知である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

特に、既知の方法は、演算の複雑さは低いが、画質が不良の場合ロバストな角度情報は提供されない。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の実施形態の課題は、トレーラのヨー角を高いロバストネスと高い信頼性で計算する方法であって、トウボールの場所を得ることを必要としない方法を提供することである。本課題は、独立請求項の特徴により解決される。好ましい実施形態は従属請求項に記載されている。明示的に記載されていないが、本発明の実施形態は互いに自由に組み合わせ可能である。

【0005】

１つの態様によると、本発明は、牽引車両の前後方向軸線に対するトレーラのヨー角を決定する方法に関する。本方法は以下の方法を備える。

【0006】

まず、カメラを使い、トレーラの少なくとも第１及び第２画像が撮影される。第１及び及び第２画像は、車両に対するトレーラの方向が少なくとも２つの画像上において異なるように撮影される。

【0007】

この画像の撮影後、トレーラの少なくとも第１及び第２特徴が決定される。この第１及び第２特徴は第１及び第２画像上において可視である必要がある。加えて、この第１特徴は、第２特徴とは異なるトレーラの位置に配置される。例えば、第１特徴は第１場所における明らかな第１特徴であってよく、第２特徴は第２場所における明らかな第２特徴であってよい。

【0008】

この決定された第１及び第２特徴に基づいて、第１角度推定は計算される。第１角度推定は、牽引車両の固定点に対する、第１画像上の第１特徴と第２画像上の第１特徴との間の水平面における旋回角度を特徴付ける。言い換えれば、第１角度推定は、第１画像上の第１特徴の位置とこの固定点の位置との間に延在する第１線と、第２画像上の第１特徴の位置とこの固定点の位置との間に延在する第２線との間に限定される旋回角度に関する。この旋回角度は車両からトレーラに向かって開口している。

【0009】

加えて、第２角度推定が計算される。第２角度推定は、牽引車両の固定点に対する、第１画像上の第２特徴と第２画像上の第２特徴との間の水平面における旋回角度を特徴付ける。言い換えれば、第１角度推定は、第１画像上の第２特徴の位置とこの固定点の位置との間に延在する第１線と、第２画像上の第２特徴の位置とこの固定点の位置との間に延在する第２線との間に限定される旋回角度を意味する。この旋回角度は車両からトレーラに向かって開口している。

【0010】

「第１画像（又は第２画像）上の第１又は第２特徴の位置」の記載は、この画像上の１点についてではなく、画像が撮影されるある時点に各トレーラの特徴の場所がある、牽引車両の周辺内のある場所を意味することは言及に値する。

【0011】

最後に、トレーラのヨー角はこの第１及び第２角度推定に基づいて計算される。

【0012】

この方法が有利であるのは、角度推定を計算するために、２つ又はそれより多い画像を使いかつ２つ又はそれより多いトレーラの特徴を使う用いるからであり、トレーラの特徴の検出が高ノイズを有し、画質が劣悪である場合でさえも、ヨー角決定の結果は非常に信頼性高くロバストである。

【0013】

固定点の場所を考慮に入れてよい他の方法は、多くの場合、正確な角度を生成するために、特徴の場所について三角法を使う必要がある。その結果、これら特徴は、追跡されている特徴におけるノイズ又は不正確さの影響を受けやすくなる。これら特徴が不正確な場合、そのような方法は数学的に不安定であるか、全く結果を生成しない場合がある。

【0014】

１実施形態によると、第１又は第２画像において、車両に対するトレーラのヨー角はゼロである。これにより、この画像を「ゼロポーズ画像」として、つまり車両の前後方向軸線とトレーラの前後方向軸線との厳密な位置合わせの基準として使ってよい。しかしながら、別のヨー角も基準値として使ってよい。この別のヨー角が既知ではない場合、システムは絶対トレーラ角度ではなく、むしろトレーラ角度の変化を計算してよい。

【0015】

１実施形態によると、この固定点はカメラの位置又はトウボールの位置である。カメラを使って画像を撮影するため、カメラを固定点として使うことは技術的に単純である。しかしながら、トウボールを固定点として使うことがより厳密である場合がある。このようにして、固定点、例えばトウボールの場所を使って光線を調整することにより正確度の損失を緩和するために、カメラにより撮影された画像に含まれる情報は変換されてよい。しかしながら、トウボールがカメラに比較的近く、トレーラの特徴が比較的遠く離れている場合、提案される方法は、トウボールの位置を調節することなく自動化トレーラ反転システムにとって十分に正確であるトレーラの角度を計算してよい。トウボールがカメラの場所の近く（例えば水平方向において０．３ｍｍ未満）、トレーラの特徴が水平方向において２ｍ又はそれより長い距離離れている場合、提案される方法により、結果が改善される場合がある。

【0016】

１実施形態によると、第１及び第２角度推定を計算することは、この固定点と第１及び第２画像におけるこの第１及び第２特徴との間の光線を決定することを備える。この光線は、この固定点とこの第１及び第２特徴との間に延在する線を意味する。この光線に基づいて、現在の旋回角度を、例えば幾何的方法に基づいて、演算コストを抑えつつ決定可能である。

【0017】

１実施形態によると、この第１特徴と第２特徴との少なくとも一方の位置を光線へと変換するために、カメラ較正情報が使われ。例えば、カメラ較正情報を使ってカメラ位置を得ることで、画像上のある特徴の位置を、カメラの位置に応じて又はそれに相関付けて場所の情報に変換できる。

【0018】

１実施形態によると、ヨー角を計算するために、この第１及び第２特徴に加えて、トレーラの少なくとも１つのさらなる特徴が使われる。３つ又はそれより多い特徴を使うことで、ヨー角決定のロバストネスと信頼性がさらに向上する。

【0019】

１実施形態によると、ヨー角は、少なくとも２つの角度推定に基づいて中央値を設定することにより計算される。これにより、非常に安定したヨー角決定を得られる。

【0020】

他の実施形態によると、ヨー角は、少なくとも２つの角度推定の平均値を設定することにより又はこの角度推定に適用される統計的方法を使うことにより計算される。

【0021】

１実施形態によると、本方法は、角度窓を決定するステップをさらに備える。この角度窓は、このヨー角の周りに上方境界と下方境界とを備えてよい。加えて、１セットの特徴が決定される。このセットの特徴内の複数の特徴がこの角度窓内に場所がある角度推定につながる。この決定されたセットの特徴、好ましくはこのセットの特徴に含まれる特徴のみが将来のヨー角計算に使われる。従って、言い換えれば、以前のヨー角決定の情報を使うことにより、決定されたヨー角に非常に近い角度推定（つまり角度窓内）となるトレーラの２つ又はそれより多い特徴を決定し、決定されたヨー角から著しく逸脱する角度推定（つまり角度窓外）となるような特徴は追跡されない。これにより、角度推定の演算の複雑さと正確度を著しく低減できる。

【0022】

１実施形態によると、過小評価を矯正するために、計算されたヨー角の値はある程度分又は又はある割合分、増加される。計算結果の過小評価を矯正するために、例えば、計算されたヨー角は５％から１５％分、特に１０％分スケールアップされてよい。

【0023】

１実施形態によると、カメラは、車両のリアビューカメラである。リアビューカメラに基づいて、技術的費用を抑えてトレーラの画像を撮影できる。

【0024】

さらなる１観点では、牽引車両の前後方向軸線に対するトレーラのヨー角を決定するシステムが開示される。本システムは、トレーラの画像を撮影するカメラと、この撮影された画像を処理する処理実体と、を備える。本システムは、
－ 車両に対するトレーラの方向が少なくとも２つの画像上において異なる、カメラを使いトレーラの少なくとも第１及び第２画像を撮影するステップと、
－ 第１及び第２画像上において可視のトレーラの少なくとも第１特徴を決定するステップにおいて、この第１及び第２特徴はトレーラの異なる位置に配置される、第１及び第２画像上において可視のトレーラの少なくとも第１特徴を決定するステップと、
－ 第１角度推定が、牽引車両の固定点に対する、第１画像上の第１特徴と第２画像上の第１特徴との間の水平面における旋回角度を特徴付ける、第１角度推定を計算するステップと、
－ 第２角度推定が、牽引車両の固定点に対する、第１画像上の第２特徴と第２画像上の第２特徴との間の水平面における旋回角度を特徴付ける、第２角度推定を計算するステップと、
－ この第１及び第２角度推定に基づいてヨー角を計算するステップと、を実行するようにさらに構成される。

【0025】

本方法の１実施形態として記載された上記特徴の何れも、本開示のシステムにおけるシステム特徴としても適用可能である。

【0026】

さらに別の形態によると、上記形態の何れか１つによるシステムを備える車両が開示される。

【0027】

本開示で使われる「車両」の用語は、乗用車、貨物自動車、バス、列車又は任意の他の船舶を意味してよい。

【0028】

本開示で使われる「ヨー角」の用語は、車用の前後方向軸線とトレーラの前後方向軸線との間の旋回角度を意味してよい。

【0029】

本開示で使われる「中央値」の用語は、データサンプル又は確率分布の上半分と下半分を分ける値を意味してよい。

【0030】

本発明で使われる用語「本質的に」又は「略」は、
厳密な値に対する＋／－１０％、好ましくは＋／－５％の逸脱を意味することと、
関数と交通法規との少なくとも一方に重要ではない変化の形での逸脱を意味すること
との少なくとも一方を意味する。

【0031】

その具体的な特徴と有利な点とを含む本発明の様々な観点は、以下の詳細な説明と添付の図面から容易に理解されるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は、トレーラを牽引する車両の例示的な上面図を示す。

【図2】図２は、トレーラと牽引車両との間の異なる旋回角度でカメラ画像により捕捉された第１及び第２特徴に基づく角度推定を概略的に示す。

【図3】図３は、牽引車両の前後方向軸線に対するトレーラのヨー角を決定する方法のステップを示す概略的なブロック図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、例示的な実施形態が示される添付の図面を参照して本発明をより完全に説明する。図中の実施形態は好ましい実施形態に関する一方、実施形態に関連して説明される全ての要素及び特徴は、適切である限り、特に上記した任意の他の実施形態に関連する、本明細中において説明される任意の他の実施形態及び特徴とも組み合わせて使われてよい。しかしながら、本発明は、本明細書に記載されている実施形態に限定されると見なされるべきではない。以下の説明を通して、同様の参照符号は、該当する場合、同様の要素、部材、アイテム又は特徴を示すために使われている。

【0034】

明細書、特許請求の範囲、実施形態例、及び／又は図面の少なくともいずれかにより開示されている本発明の特徴は、別個とその任意の組み合わせの両方において、その様々な形態において本発明を実現する材料であってよい。

【0035】

図１は、トレーラ２を牽引する車両１の上面図を示す。車両１は、車両１の中心を通る前後方向軸線ＬＡＶを備える。同様に、トレーラ２は、トレーラ２の中心を通る前後方向軸線ＬＡＴを備える。トレーラ２は、トウボール４を備えるトレーラヒッチを使って車両１と連結されている。

【0036】

いくつかの走行状況において、車両１の前後方向軸線ＬＡＶ及びトレーラ２の前後方向軸線ＬＡＴは平行に配置されていない場合があり、互いに一致しない場合があるが、これらの軸線はヨー角ＹＡを限定し得る。言い換えれば、ヨー角ＹＡは、車両１の前後方向軸線ＬＡＶに対するトレーラ２の前後方向軸線ＬＡＴの角度の逸脱を定義している。ヨー角ＹＡは、トレーラ２の前後方向軸線ＬＡＴと車両１の前後方向軸線ＬＡＶとを含む水平方向平面において測定されてよい。

【0037】

ヨー角ＹＡを得ることは、とりわけ、例えばトレーラ支援システムにおいて有利である。

【0038】

ヨー角ＹＡの決定に、トレーラ２の少なくとも一部の複数の画像がカメラ３を使って撮影される。カメラ３は、例えば、車両のリアビューカメラであってよく、リアビューカメラは後退時に車両の周辺の画像の撮影にも使用されてよい。

【0039】

図２は、トレーラ２が牽引車両１に対して異なるヨー角ＹＡを有する異なる時点におけるトレーラの第１及び第２特徴Ｆ１、Ｆ２の角度関係を示す概略図を示す。

【0040】

カメラ３は、車両１に対するトレーラ２の角度位置が異なっている、異なる時点における２つ又はそれより多い画像を撮影してよい。例えば、画像系列が撮影されてよい。

【0041】

本例において、第２画像は、ヨー角ＹＡ＝０°における、車両に対するトレーラ２の方向を示してよい。しかしながら、他の実施形態において、ヨー角ＹＡは、既知のものであって、現在のヨー角の決定に使い得る他の任意の基準ヨー角であってもよい。

【0042】

トレーラの特徴は、特徴検出及びマッチングアルゴリズムを使って、場所を特定してマッチングされる。例えば、ハリスのコーナー検出法、スケール不変特徴変換（ＳＩＦＴ）アルゴリズム、高速化ロバスト特徴（ＳＵＲＦ）アルゴリズム、バイナリロバスト不変スケーラブルキーポイント（ＢＲＩＳＫ）アルゴリズム、バイナリロバスト独立基本特徴（ＢＲＩＥＦ）、方向付きＦＡＳＴ及び回転ＢＲＩＥＦ（ＯＲＢ）アルゴリズム又は他の好適な特徴検出及びマッチングアルゴリズムを使用できるだろう。

【0043】

特徴検出及びマッチングアルゴリズムはトレーラ上にあるか又はトレーラ上にはない画像の特徴を検出してよい。トレーラの特徴を非トレーラの特徴から区分けるために、複数の異なる方法を使ってよいだろう。例えば、直線前進走行の場合、トレーラの特徴は、経時的に同一位置のままである特徴を探すことにより非トレーラの特徴から区分けてよい。代替的に、背景の特徴の運動（モーション）は車両の既知のモーションを使って経時的にモデル化してよい。これは、速度と操舵に関するＣＡＮデータから抽出されてよい。この場合、基本行列のエピポーラ拘束に当てはまらない特徴をトレーラの特徴として考慮してよい。

【0044】

カメラ３により撮影された画像上において、複数の異なる特徴が識別可能であろう。図２には、車両１の固定点に対して異なる角度位置で識別されている特徴Ｆ１、Ｆ２が示されている。このようにして、（特徴Ｆ１、Ｆ２をカメラ３と結ぶ実線の光線に関係する）第１及び第２特徴Ｆ１、Ｆ２の上方の対が第１画像内に識別され、（特徴Ｆ１、Ｆ２をカメラ３と結ぶ破線の光線に関係する）第１及び第２特徴Ｆ１、Ｆ２の下方の対が異なる時点で第２画像内に識別される。特徴Ｆ１、Ｆ２をカメラ３と結ぶ光線Ｒを決定するために、画像座標における特徴の場所を光線へと変換すべくカメラ３の較正情報を使ってよい。言い換えれば、カメラ位置と特徴位置とを関連付けるために、画像上の特徴の場所は、カメラ３の較正情報に基づいて、車両の固定点の位置と結合される。

【0045】

固定点と第１及び第２画像における少なくとも２つの特徴との間の光線Ｒを決定した後、第１特徴Ｆ１及び第２特徴Ｆ２の旋回角度が決定される。図２において、α１は２つの撮影画像間の第１特徴Ｆ１の旋回角度を示し、α２はこれら画像間の第２特徴Ｆ２の旋回角度を示す。好ましくは、トレーラの２つより多い特徴が決定され、複数の画像にわたって追跡される。加えて、好ましくは、ヨー角推定の結果を向上させるために、２つより多い画像が異なる時点で撮影される。

【0046】

この旋回角度α１、α２の決定後、この旋回角度α１、α２に基づいてヨー角ＹＡを計算できる。ヨー角ＹＡは様々な方法で展開可能である。

【0047】

第１実施形態において、ヨー角ＹＡはこの展開された旋回角度α１、α２の中央値として計算されてよい。別の実施形態において、ヨー角ＹＡは展開された旋回角度α１、α２の算術平均を計算することにより決定されてよい。さらなる別の実施形態において、確率過程を使って計算されてよい。例えば、各特徴の角度の分散を考慮し、小さい分散を有する特徴のみを使って中央値を導出してよい。

【0048】

ヨー角は、カルマンフィルタ又は車両速度及び操舵情報に基づく動的モデルによりさらに洗練可能である。速度及び操舵はＣＡＮデータから導出可能であり、又は例えば画像データを処理する視覚方法を使って導出可能である。

【0049】

中央値を使うことの１つの有利な点は、方法が非常にロバストであることである。照明条件が不良である場合、追跡されている特徴は１つのみであっても、中央値は信頼性が高く一貫した角度推定を提供し続ける。中央値は、特徴追跡が不良又は画像が特に雑然としている場合に生じることがある外れ値に対しても、非常にロバストである。

【0050】

撮影画像上において可視の全ての特徴がヨー角ＹＡの計算に等しく好適であるわけではないようであった。演算の複雑さとロバストネスを小さくするために、ヨー角ＹＡの決定にそれら特徴が選択されて、さらに使われる。これが、実際のヨー角に非常に近い旋回角度を提供する。特徴の選択には、実際のヨー角の周りの一定の窓における旋回角度α１、α２を提供するそれ以降の画像内に、それこれらの特徴のみが追跡され得る。例えば、窓は上方境界と下方境界により定義されてよく、この上方及び下方境界はこの実際のヨー角の周りの角度窓を定義する。例えば、窓は２°から１０°、特に３°から５°の距離にわたって広がっているものであり得る。最後の２つ又はそれより多いヨー角決定ステップで、この窓内の旋回角度を導いた全特徴が、次の撮影画像内でさらに追跡される。

【0051】

加えて、実際のヨー角ＹＡと比較して、計算されたヨー角ＹＡの推定が低過ぎる場合、計算されたヨー角ＹＡは、過小評価を緩和するために、ある程度分又はある割合分、増加される（スケールアップされる）。

【0052】

図３は、牽引車両１の前後方向軸線ＬＡＶに対するトレーラ２のヨー角ＹＡを決定する方法の方法ステップを示すブロック図を示す。

【0053】

第１ステップとして、トレーラの第１及び第２画像が撮影される（Ｓ１０）。

【0054】

画像撮影後、第１及び第２画像上において可視のトレーラの特徴が決定される（Ｓ１１）。

【0055】

特徴の決定後、第１及び第２角度推定が、決定された第１及び第２特徴に基づいて計算される（Ｓ１２、Ｓ１３）。

【0056】

最後に、ヨー角が、第１及び第２角度推定に基づいて計算される（Ｓ１４）。

【0057】

明細書と図面は提案される発明の原理を例示するに過ぎないことに留意すべきである。当業者であれば、明示的に本開示において説明又は図示されていなくても、本発明の原理を具現化する様々な構成を実施できるだろう。

【符号の説明】

【0058】

１ 車両
２ トレーラ
３ カメラ
４ トウボール
α１ 第１角度推定
α２ 第２角度推定
Ｆ１ 第１特徴
Ｆ２ 第２特徴
ＬＡＴ トレーラの前後方向軸線
ＬＡＶ 車両の前後方向軸線
Ｒ 光線
ＹＡ ヨー角

【図1】

【図2】

【図3】