CN102956118B - 用于交通信号识别的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于交通信号识别的方法和装置，其探测机动车周围环境中出现的交通信号并将其显示给机动车中的驾驶员。该方法具有以下步骤：以规定的标准为基础确定探测的交通信号对机动车目前驾驶情况是否有效，以及作为该确定结果的函数抑制或显示该交通信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于交通信号识别的装置和方法。
背景技术
为了为机动车驾驶员在完成道路交通任务时提供支持，不同的原部件制造商和便携式导航设备的制造商最近开发并上市了借助于适当的环境探测进行自动交通信号识别的方法。
为了向驾驶员提供与交通信号有关的信息，便携式导航系统典型地实质上基于与地图数据结合的GPS（以后称为伽利略（Galileo））信号，为了提高识别和稳定性，少数系统使用了摄像装置。与之相反，机动车制造商自己主要利用与机动车当前驾驶状态有关的数据相结合的前视摄像装置和信号。与导航装置相结合的信号也提供了一种选择。
通常所遵循的方法有不同的问题：
首先，多数情况下，在离开各自道路后用于规制超车的速度限制和标记不再有效。因此，适当的交通信息的显示通常在转弯后变得多余。此外，出口匝道，尤其在高速公路上，与作为逐步降低的一系列最大车速频繁出现的速度限制结合。无论如何，当驾驶员不使用各出口匝道时，会显示错误的速度限制。
依具体情况中分别认识到的观念，以上所描述的问题或多或少已十分突出。在在这种情况下，当其目的是免除与多个检测装置结合时，所述问题尤其需要考虑。另一方面，从成本的角度来看，同时为了提高各交通信号识别系统的检测速度，更倾向于仅使用单个环境检测装置。
从公开号为EP 1327969 B1的专利文献中可知一种具有用于交通信号识别装置的机动车，在这种情况下，其目的是避免无意中将位于其他机动车上的信号认为是交通信号。为此，在机动车的情况下以下述方式设计处理和评估装置：在控制和调节期间，对类似于交通信号并在记录的图像上显示的位于其他移动中的机动车或静止机动车上、并且在通过处理和调节装置实施控制或调节期间没有要考虑的内容的信号，不予考虑。
公开号为EP 2023265 A1的专利文献公开了一种用于预测在路面上的静止物体图像的预期尺寸的方法，例如交通信号，其降低了计算费用和/或增加了识别稳定性。
用于交通信号识别的其他方法和装置可从例如公开号为DE 29610677U1、DE29802953 U1、DE 19736774 A1、DE 3619824 A1以及DE 19829162A1的专利文献中得知。
尽管依靠摄像机或借助于导航装置的交通信号识别相对较成熟，但是到目前为止，没有已知合适的解决上述问题的过滤和抑制逻辑。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进向驾驶员提供信息并考虑了上述问题的用于交通信号识别的方法和装置。
该目的是通过以下技术方案实现。
一种机动车中用于交通信号识别的方法，探测机动车周围环境中出现的交通信号并显示给机动车中的驾驶员，该方法包含以下步骤：
a）以规定的标准为基础确定探测的交通信号对机动车目前驾驶情况是否有效；以及
b）作为该确定结果的函数抑制或显示该交通信号。
进一步地，在步骤a）中作为交通信号信息（TSn）和驾驶情况信息（DS）的函数确定交通信号有效的可能性。
进一步地，交通信号信息（TSn）具有至少一个来自于包含交通信号类型（T）、交通信号所规定的极限值（V）、交通信号位置（P）以及由额外信号定义的交通信号限制（q）的群组的参数。
进一步地，驾驶情况信息（DS）具有至少一个来自于包含驾驶速度（v）、偏航率（Y）、方向盘转角（SWA）、驾驶方向显示状况（TI）以及所覆盖的距离或路线（x）的群组的参数。
进一步地，以特定车道信息（FI）为基础在步骤a）中进一步确定交通信号有效的可能性。
进一步地，特定车道信息（FI）具体到高速公路出口匝道起点（ERS）和/或高速公路出口匝道终点（ERE）。
进一步地，特定车道信息（FI）具体到车道变换的执行。
一种机动车中用于交通信号识别的装置，其设计成用于探测在机动车周围环境中出现的交通信号并将所述交通信号显示给机动车中的驾驶员，其特征在于，该装置配置成执行前述任一权利要求所述的方法。
本发明尤其基于以下观念：作为驾驶员行为和车道信息的函数拒绝和/或抑制识别的交通信号，在机动车周围环境中达到高的交通信号覆盖（从大的驾驶距离和范围内仍显示交通信号信息的意义上说），以及高的探测速度（从的大的驾驶距离或范围内正确显示交通信号信息的意义上说）是有可能的。特别地，具体为了将驾驶行为和识别的和/或显示的交通信号相联系，以及，如果适当的话，与有关车道状况的可用信息相联系，实现了对具有功能超越的摄像机功能以及机动车传感器信息的有利及改进的利用。
根据一实施例，交通信号有效的可能性作为该方法中交通信号信息和驾驶情况信息的函数确定。在这种情况下，交通信号信息可以具有至少一个来自于包含交通信号类型、交通信号所规定的极限值、交通信号位置以及由额外信号定义的交通信号限制的群组的参数。驾驶情况信息可以具有至少一个来自于包含驾驶速度、偏航率、方向盘转角、驾驶方向显示状况以及所覆盖的距离或路线的群组的参数。
另外，可在特定车道信息的基础上进一步确定交通信号有效的可能性。
在这种情况下，根据一实施例，特定车道信息具体到高速公路出口匝道起点和/或高速公路出口匝道终点。另外，特定车道信息还可具体到车道变换的执行。
本发明进一步涉及一种机动车中用于交通信号识别的装置，其配置成执行具有上述特征的方法。
本发明的进一步改进可从说明书及从属权利要求中得到。
以下借助优选实施例并根据附图说明本发明。
附图说明
附图中：
图1表示用于解释发明装置的设计及功能的框图；以及
图2表示用于阐述本发明的应用的一个例子的高速公路出口匝道的示意图。
具体实施方式
以下仅仅通过例子（并非限制本发明）给出交通信号小组的参考，特别是速度限制，如果适当的话，其具有关于具体限制的信息。
特别地，本发明定义了根据以下公式（1）确定探测的交通信号对目前情况有效的可能性的抑制逻辑，这取决于驾驶情况（DS）以及识别的交通信号（=TSn）本身，例如忽略出口匝道的交通信号：
pTS=f(TSn,DS) (1)
探测的交通信号可被接受或拒绝，这取决于所确定的可能性。在一些情况下，依据进一步的情况，如出口匝道状况，摒除所显示的不能马上被拒绝的交通信号。
根据以下公式（2），交通信号信息可包含与交通信号类型（=T）、交通信号所规定的极限值（=V）以及交通信号位置（=P）相关的数据。典型地以额外信号形式描述的可能的限制（=q）可在各交通信号上提供。为了更精确地定义概率值，利用限制性的交通信号，如出口车道箭头。
TSn=f(T,V,P,q) (2)
根据以下公式（3），涉及包含该系统的机动车的信息可包含驾驶速度（=v）、偏航率（=Y）、方向盘转角（=SWA）、驾驶方向显示状况（=TI）以及所覆盖的距离或路线（=x）。
DS=f(Y,TSE,v,LI,SWA,TI,x) (3)
另外，利用包括车道信息（=LI）形式的进一步特征的特定车道数据也是可能的。利用高速公路出口匝道起点（ERS）、高速公路出口匝道终点（ERE）以及车道变换信息，这通常可从前视摄像机中运行的车道偏离警示算法中获得。如果这些数据在机动车总线上不可用，该摄像机还应通过交通类型预测（TSE）算法附加提供与交通类型（右行交通/左行交通）相关的信息。
根据图1，本发明用于交通信号的装置首次使用了前摄像机10以探测交通信号信息（TSn），包含任何与交通信号有关的限制，其典型地以额外信号的形式规定，并且还探测与机动车周围环境20（如车道信息和天气信息）相关的信息。与驾驶情况信息30（其取决于由驾驶员50执行的驾驶操作以及，例如包含驾驶速度v、偏航率Y、方向盘转角SWA、驾驶方向显示状况（TI）以及所覆盖的距离或路线x）一起反馈至单元40以估算相关交通信号有效的可能性，其中单元40决定相关交通信号是显示给驾驶员50还是被抑制。
以下功能可在本发明的一个示例性实施例中实现，参照图2所示。
根据一实施例，当满足以下条件时（随后命名的变量如图2所示），速度限制信号可被认为与高速公路出口匝道相关：
所有速度限制位于右手侧（在右行交通的情况下；左行交通时相反）；
高速公路出口匝道起点（=ERS）前的第一可选速度限制（=Lim1）并不比来自该高速公路出口匝道起点的max1远；
高速公路出口匝道起点（=ERS）与高速公路出口匝道终点（=ERE）间的最大距离为max2；以及
高速公路出口匝道终点（=ERE）后的最后可选速度限制（=LimN）并不比max3远。
当没有通往高速公路出口匝道的拐弯时，也就是说
当机动车没有变换车道时；或者
当机动车向左侧变换车道时，交通信号识别装置（TSR模块，TSR=“交通信号识别”）应抑制所有与高速公路出口匝道相关的速度限制。
只要机动车没有向高速公路出口匝道拐弯，并且探测到其他速度限制信号，尤其是
仅左手侧的速度限制；或
两侧的速度限制，速度限制就照常运作。
一旦出现通往告诉公路出口匝道的拐弯，尤其是
当机动车向右侧变换车道时；或
当驾驶员操作驾驶方向转向信号至右侧时，交通信号识别装置就显示与最后通过的高速公路出口匝道相关的速度限制信号。
一旦做出通往高速公路出口匝道的拐弯，所有后来的交通信号均照常运作。
最后，一旦离开高速公路出口匝道终点（=ERE），交通信号识别装置即可摒弃与高速公路出口匝道相关的速度限制信号。
在定义的距离max2内没有探测到高速公路出口匝道终点（=ERE）时（例如通过车道探测模块或车道偏离警示），根据通常的规则将最后识别到的交通信号显示给驾驶员。
根据另一方面，抑制对特定速度来说非常难以置信的速度限制也是可能的。例如，当机动车以110公里每小时的速度行驶时，图像装置探测到30公里每小时的速度限制，30公里每小时的速度限制的显示会因高速度差而被抑制。
Claims (6)
1.一种机动车中用于交通信号识别的方法，探测机动车周围环境中出现的交通信号并显示给机动车中的驾驶员，其特征在于，该方法包含以下步骤：
a)以规定的标准为基础确定探测的交通信号对机动车目前驾驶情况是否有效；以及
b)作为该确定结果的函数抑制或显示该交通信号；
以特定车道信息(FI)为基础在步骤a)中进一步确定交通信号有效的可能性；
所述特定车道信息(FI)具体到高速公路出口匝道起点(ERS)和/或高速公路出口匝道终点(ERE)；
当机动车没有向高速公路出口匝道拐弯时，所有与高速公路出口匝道相关的速度限制信号被抑制；
当机动车向高速公路出口匝道拐弯时，与最后通过的高速公路出口匝道相关的速度限制信号被显示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤a)中作为交通信号信息(TSn)和驾驶情况信息(DS)的函数确定交通信号有效的可能性。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，交通信号信息(TSn)具有至少一个来自于包含交通信号类型(T)、交通信号所规定的极限值(V)、交通信号位置(P)以及由额外信号定义的交通信号限制(q)的群组的参数。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，驾驶情况信息(DS)具有至少一个来自于包含驾驶速度(v)、偏航率(Y)、方向盘转角(SWA)、驾驶方向显示状况(TI)以及所覆盖的距离或路线(x)的群组的参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，特定车道信息(FI)具体到车道变换的执行。
6.一种机动车中用于交通信号识别的装置，其设计成包括：
摄像机，所述摄像机用于探测在机动车周围环境中出现的交通信号；以及与摄像机通信地连接的估算单元，所述估算单元从所述摄像机获取反馈信息并决定是否将所述交通信号显示给机动车中的驾驶员，其特征在于，该装置配置成执行前述任一权利要求所述的方法。
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