CN104742901A - 用于识别机动车逆向于行驶方向地驶入道路的行车带中的方法和控制与检测装置 - Google Patents

Abstract

描述用于识别机动车(1)逆向于行车带(3b)的行驶方向驶入道路(3)的所述行车带(3b)中的方法和控制与检测装置，其中检测所述行车带(3b)的停车线(8)，并且如果所述机动车(1)在驶入所述行车带(3b)中时已经驶越停车线(8)，则识别到所述机动车(1)的错误的行驶方向(7)。

Description

用于识别机动车逆向于行驶方向地驶入道路的行车带中的方法和控制与检测装置

技术领域

本发明涉及用于识别机动车逆向于行车带的行驶方向地驶入道路的行车带中的方法和控制与检测装置。

背景技术

在事故的情形中，错误驾驶员、也称作错向驾驶员(Geisterfahrer)引起死亡、受伤和巨大的财产损失。在此，错误行驶理解为逆向于所规定的行驶方向在行车带或者行车道上的行驶。

错误行驶通过导航设备的识别不可能总是可靠的，因为对于错误行驶的大多数情形而言过晚地实现导航设备的信息——如道路等级和道路方向，即车辆则已经处于逆向于行驶方向的行驶中。

现代的机动车使用惯性传感器——例如加速度传感器和偏转率传感器以及转向角来确定车辆状态，以便实现安全系统和舒适系统。此外，当今大量机动车具有内部的GPS模块、例如用于机动车的导航系统或者位置确定装置。现在已经并且未来越来越多的机动车装配有同样处理并且输出不同信息的视频传感机构。

发明内容

根据本发明的用于识别机动车逆向于行车带的行驶方向地驶入道路的行车带中的方法基本包括以下步骤：

-检测行车带的停车线；

-如果机动车在驶入行车带中时已经驶越停车线，则识别到机动车的错误的行驶方向。

根据本发明的方法具有以下优点：快速并且可靠地通知机动车的驾驶员，他逆向于所允许的或者所规定的行驶方向地在道路中或者在行车带上运动，或者他面临逆向于行驶方向地拐入或者驶入一个道路中的危险。在道路路口处拐弯时或者例如在驶入高速公路引道中时可能出现这种情况。本方法可以单纯基于车辆的现有的传感机构并且因此可快速实现。由于停车线的简单检测和识别，所以本方法安全并且可靠。

根据本发明的一种优选的实施方式设置，检测道路的光信号设备，将光信号设备分配给一个行车带，如果停车线比交通信号灯设备更远离机动车，则识别到错误的行驶方向。这一另外的标准提高本方法的可靠性并且可以在驶越停车线之前已经识别到或者合理性验证潜在的错误行驶。

也可能的是，检测道路的光信号设备，将光信号设备分配给一个行车带，如果检测到光信号设备的背侧，则识别到错误的行驶方向。这一另外的标准可以进一步提高可靠性并且同样可以在驶越停车线之前识别到或者合理性验证潜在的错误行驶。

此外可能的是，如果机动车的导航系统探测到机动车在所述行车带上的一个位置，则识别到错误的行驶方向。这也是用于合理性验证或者确定错误行驶的附加标准。根据车辆的导航数据和/或定位求取、例如全球定位系统(GPS)可以求取车辆的位置或者运动方向或者轨迹并且将它们与地图资料进行比较。

在一种特别的实施方式中设置，在机动车驶入行车带中时比较机动车的运动学数据，以便识别错误的行驶方向。因此，可以已经早地或者在驶入的前方区域中识别机动车是否在正确的轨迹上运动。为此，可以使用从车辆的传感器获得的运动学数据——例如速度、转向角、转向角速度和/或转向角变化。同样能够实现其他的也可以推导出或者组合考虑的参量的使用。根据在行驶期间所求取的参量可以通过简单的比较或者通过分类方法来识别或者预测，车辆在正确的轨迹上还是在不允许的、即导致错误行驶的轨迹上运动。

此外可能的是，将机动车的运动学数据与数据库的运动学数据比较。这允许快速并且可靠的比较。数据库可以包含地理参考的运动学数据。

机动车可以将机动车的运动学数据传输到数据库。因此，数据至少不仅仅借助分析模型建立，而是当前地根据实际的行驶情况传输到服务器或者中央位置。所述传输例如可以通过智能手机或者机动车的通信连接实现。然后，这些数据可供所有用户或车辆使用。通过必要时大的数据量的集合可以求取对于当前的交通情况能够实现何种行驶行为。因此，例如可以对于确定的地点存储速度和加速度。驾驶员的当前的操纵和/或期望的下一次操纵的分类则可以通过轨迹基于地点相关的速度、纵向加速度和横向加速度的预测实现。

有利地设置，在识别到错误的行驶方向时听觉地、触觉地和/或视觉地通知机动车的驾驶员。因此，可以避免错误行驶或者至少在错误行驶的开始之后立即校正错误行驶。也可以设想对机动车的运行的干预、例如制动，以便通知驾驶员当前的情况。

根据本发明，提供用于识别机动车逆向于行车带的行驶方向地驶入道路的行车带中的控制与检测装置，其包括用于检测行车带的停车线的模块和用于如果机动车在驶入行车带中时已经驶越停车线则识别到机动车的错误的行驶方向的模块。相同的优点和修改如上所述。

用于检测的模块可以具有至少一个光学的周围环境传感器、优选视频摄像机。用于识别的一个或多个模块可以包括控制装置或者控制设备或者适合的计算单元。

以上所提及的用于识别或者合理性验证、即推测或者评估错误行驶的标准可以单独或者共同考虑或者应用。在单独考虑时，在存在一个唯一的标准的情况下探测到错误行驶。在共同考虑时，当满足多个标准时识别到或者合理性验证错误行驶。以上所述的标准是：如果机动车在驶入行车带中时已经驶越停车线；如果停车线比交通信号灯更远离机动车；如果检测到光信号设备的背侧；如果机动车的导航系统探测到机动车在行车带上的一个位置；如果在机动车驶入行车带中时比较机动车的运动学数据。

在从属权利要求中说明并且在说明书中描述本发明的有利的扩展方案。

附图说明

根据附图和随后的描述进一步阐述本发明的实施例。附图示出：

图1：机动车驶入行车带中的示意图；

图2：具有控制与检测装置的机动车的示意图；

图3：用于识别机动车的错误的行驶方向的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出机动车1，其在第一道路2上行驶并且要拐入或者驶入第二道路3中。在图1中示出的情形中，两个道路2和3构成一个路口。

道路2具有多个行车带或车道2a、2b、2c和2d。两个行车带2a和2b构成一个道路，这也可以是分离的方向行车道，所述方向行车道在此示例性地具有从下向上的行驶方向。两个行车带2c和2d具有所规定的相反的行驶方向。

机动车1以正确的行驶方向行驶或者对于光信号设备5不允许继续行驶的情形停车在停车线4前方。

在此，概念“车辆”或者“机动车”理解为所驱动的全部交通工具、例如载客车辆、载货车辆、公共车辆、摩托车等。

第二道路3同样具有多个行车带3a、3b和3c。对于要拐入或者驶入的机动车1而言，行车带3a具有正确的行驶方向。在此，行车带3a是一个唯一的具有正确的行驶方向的行车带。当然，道路3也可以具有所述行驶方向的多个行车带。例如可能在轨迹或者运动线6上实现驶入行车带3a中。两个行车带3b和3c具有所规定的与行车带3a相反的行驶方向。在轨迹7上拐入所述两个行车带3b或3c中的一个中会导致机动车1的错误行驶。

第二道路3的两个行车带3b和3c在路口区域中由实线的、通常白色的停车线8限界。行车带3a没有这种线或者限界。

在路口区域中，将光信号设备或者交通信号灯9分配给两个车道3b和3c。替代所述行驶方向的两个行车带3b和3c，道路3也可以具有仅仅一个行车带。光信号设备9包括两个信号输出器9a和9b，其中信号输出器9a设置在道路3的右侧行车道边缘处，而信号输出器9b设置在行车带3b左侧的交通岛上。可以同步切换两个信号输出器9a和9b，即它们适于两个行车带3b和3c，或者它们可以显示对于两个行车带3b和3c特定的信号。

从在行车带3b或3c中的一个上运动的机动车的视角，两个信号输出器9a和9b可以从它们的前面被察觉并且从车辆视角设置在停车线8的后方。从沿着轨迹7的潜在的或者已错误行驶的车辆的视角，可以察觉到信号输出器9a和9b的背侧，所述信号输出器则设置在停车线8的前方。替代两个信号输出器9a、9b，也可以设置一个唯一的信号输出器。

稍后阐述，可以如何使用道路3或者各个行车带3a、3b和3c的方向信息，以便合理性验证或者探测到机动车1的错误行驶。所描述的方向相关的特征是停车线8、信号输出器9a和9b的前侧或者背侧以及信号输出器9a、9b相对于停车线8的位置。

在图2中示意性示出机动车1。机动车1包括用于识别机动车1逆向于行车带3b的行驶方向驶入道路3的行车带3b中的控制与检测装置。

机动车1或者控制与检测装置包括光学的周围环境传感器10、例如视频摄像机。机动车1或者控制与检测装置还包括至少一个另外的传感器11，所述至少一个另外的传感器在此可以示例性地表示多个传感器。传感器11例如可以包括加速度传感器、车轮传感器、转向角传感器等等，以便检测机动车1的运动学数据。此外设置导航模块或者导航设备12，其可以包括GPS功能和导航数据、例如地图资料。控制装置13与光学的周围环境传感器10、一个或多个另外的传感器11并且与导航系统12连接。所述连接可以是有线的或者无线的。同样，控制装置13与存储器14连接，所述存储器例如用于存储数据、如用于方向信息的比较值或者合理性验证值，或者用于存储运动学数据。此外，控制装置13与通信接口15连接，所述通信接口设置用于与外部装置16、如中央服务器通信。

如在此示出的那样，传感器10和11、导航设备12、控制装置13、存储器14和通信接口15可以构造为独立的单元，或者它们可以集成在一个或多个单元中。尤其不需要将每一个组成部分实施为硬件，各个功能同样可以作为软件例程或者程序实现。

借助通信接口15可以向机动车1或者控制与检测装置提供信息——如地图数据或者运动学数据和/或提供功能——如对外部装置16的程序的访问。

现在，根据图3结合图1描述用于识别机动车逆向于行车带的行驶方向驶入道路的行车带中的方法。

一般而言，本方法求取位于行驶方向前方的交通路径并且预测或者检测驾驶员或机动车1的行驶行为，以便识别到逆向于所设置的行驶方向的拐入或者驶入。

在第一步骤100中，探测或者预测机动车1的驶入或者拐入，在此在所述示例中从第一道路2驶入或者拐入第二道路3中。这可以基于传感器10和/或11或者导航系统12的信号或者基于驾驶员的输入、例如转向灯的设置。

在另一步骤110中，由光学的周围环境传感器10检测两个行车带3b和3c的停车线8。

随后，即如果机动车1沿着轨迹7运动，可以探测到由机动车1驶越停车线8。相反，如果机动车1在正确的轨迹6上运动，则没有驶越停车线。在步骤190中，可以根据驶越或者没有驶越停车线8来探测错误行驶。

与此并行地或者替代地，在步骤130中通过光学的周围环境传感器10检测光信号设备9或者信号输出器9a和9b。

在另一步骤140中，例如由图像处理的算法将光信号设备分配给一个行车带，在这种情形中例如将信号输出器9b分配给行车带3b。如整个方法那样，可以在控制装置13、中央单元16中或者在不同的系统上分布地执行所述算法。例如可以在其附近在所识别的行车道或者所识别的行车带的旁边或者上方实现光信号设备的分配。

现在，在步骤110中再次检测行车带3b、3c的停车线8。随后，在步骤150中确定光信号设备9和停车线8之间的几何关系。更确切说，确定光信号设备9从机动车1的视角位于停车线8的前方还是后方。或者确定，停车线8或者光信号设备9是否比光信号设备9或者停车线8更远离车辆。

现在，在步骤190中，如果机动车1在轨迹7上运动，可以探测到错误行驶，因为在那从机动车1的视角停车线8设置在光信号设备9的后方。在轨迹6上行驶时不满足所述标准，从而存在正确的行驶。将那些离光信号设备最近的停车线视为重要的停车线。

此外，并行地或者替代地，在步骤130中再次通过周围环境传感器10检测光信号设备9。

如果现在在步骤160中例如根据信号输出器的几何形状来分类信号输出器9a和/或9b，其中然而没有求取到光信号，则确定机动车察觉到光信号设备9的背侧。因此，在步骤190中可以探测到错误行驶。在步骤140中，可以再次将光信号设备9分配给行车带3b和/或3c。

以上所描述的三个识别路径或者分类路径分析处理全部由光学的周围环境传感器10拍摄的道路3的方向特征。光学的周围环境传感器10可以如此设置、构造或者分析处理，使得仅仅检测或者考虑位于轨迹6或7的一定的空间上附近的信息。因此例如可以设置，在轨迹6或7上行驶时考虑光信号设备9，而不考虑用于两个行车带2a和2b的光信号设备17。信息的这种行驶情况相关的过滤减少数据流并且同时提高本方法的可靠性。然而，如果机动车1在另一轨迹上运动，以便例如驶入行车带2a和2b中，则现在光信号设备17连同所属的停车线考虑为是重要的，而光信号设备9与所属的停车线8分级为不重要或者不被检测。

与此并行地或替代地，在另一路径中借助传感机构11检测机动车1的运动学数据。所述运动学数据例如包括速度、加速度、转向角以及转向角变化而且包括转向角速度。然后，这些数据借助通信接口15传输到外部装置16，在那这些数据例如在数据库中存储和准备。在那地理参考地、即分配给位置地存储这些数据。

在另一步骤180中，将所求取的机动车1的运动学数据与来自数据库的运动学数据进行比较，以便可以确定机动车1在正确的轨迹6上还是在导致错误行驶的轨迹7上运动。

在步骤190中，如果机动车1的运动学数据与轨迹7的所存储的运动学数据吻合时，可以探测到错误行驶。

在步骤190中，如果满足图3的四个平行路径中的一个的相应标准时，可以探测到错误行驶。另一方面可以如下进行合理性验证：并行考虑四个路径并且每一个满足的标准增大错误行驶的概率。因此，例如可以给每一个路径分配概率25％。例如，当超过一定的概率阈值、例如75％或者100％时，则存在错误行驶。

在另一步骤200中，在探测到错误行驶或者识别到错误的行驶方向时听觉地、触觉地和/或视觉地通知机动车1的驾驶员。

如果机动车1的导航系统12探测到机动车1在行车带3b或者3c上的一个位置时，对于合理性验证支持地可以识别到错误的行驶方向。在驶越停车线之后才能够实现以上所述。这可以在没有示出的第五路径中实现。

以上的实施和附图涉及右侧交通。在左侧交通的情况下，所述实施类似适用。

Claims (10)

1.一种用于识别机动车(1)逆向于行车带(3b)的行驶方向驶入道路(3)的所述行车带(3b)中的方法，其特征在于以下步骤：

检测所述行车带(3b)的停车线(8)；

如果所述机动车(1)在驶入所述行车带(3b)中时已经驶越所述停车线(8)，则识别到所述机动车(1)的错误的行驶方向(7)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述道路(3)的光信号设备(9)，将所述光信号设备(9)分配给一个行车带(3b)，如果所述停车线(8)比所述交通信号灯设备(9)更远离所述机动车(1)，则识别到错误的行驶方向(7)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，检测所述道路(3)的光信号设备(9)，将所述光信号设备(9)分配给一个行车带(3b)，如果检测到所述光信号设备(9)的背侧，则识别到错误的行驶方向(7)。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，如果所述机动车(1)的导航系统(12)探测到所述机动车(1)在所述行车带(3b)上的一个位置，则识别到错误的行驶方向(7)。

5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述机动车(1)驶入行车带(3a、3b)中时比较所述机动车(1)的运动学数据，以便识别错误的行驶方向(7)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述机动车(1)的运动学数据与数据库(16)的运动学数据进行比较。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述机动车(1)将所述机动车(1)的运动学数据传输到数据库(16)。

8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在识别到错误的行驶方向(7)时听觉地、触觉地和/或视觉地通知所述机动车(1)的驾驶员。

9.一种用于识别机动车(1)逆向于行车带(3b)的行驶方向驶入道路(3)的所述行车带(3b)中的控制与检测装置，其特征在于，

用于检测所述行车带(3b)的停车线(8)的模块；

用于如果所述机动车(1)在驶入所述行车带(3b)中时已经驶越所述停车线(8)则识别(13)到所述机动车(1)的错误的行驶方向(7)的模块。

10.根据权利要求9所述的控制与检测装置，其中，用于检测的模块具有至少一个光学的周围环境传感器(10)、优选视频摄像机。