CN105518759A - 用于核查机动车的错误方向行驶的方法以及控制和检测装置 - Google Patents

用于核查机动车的错误方向行驶的方法以及控制和检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于核查机动车(7)在驶入到定向车道(2)上时的错误方向行驶的方法，其中，对定向车道(2)的交叉口(3)的停止线或者分道线的驶越进行检测；和/或，对交叉口(3)的、处于机动车(7)之前的车行道(5)的至少一个方向信息进行检测；和，基于检测来求取错误方向行驶的概率。还提出一种用于在驶入到定向车道(2)上时核查机动车(7)的错误方向行驶的控制和检测装置，其具有：用于对定向车道(2)的交叉口(3)的停止线(14)或者分道线(15)的驶越进行检测的器件；和/或，用于对交叉口(3)的、处于机动车(7)之前的车行道(5)的至少一个方向信息(18、20)进行检测的器件；和，用于基于检测来求取错误方向行驶的概率的器件。

Description

用于核查机动车的错误方向行驶的方法以及控制和检测装置
技术领域
本发明涉及一种用于核查机动车在驶入到定向车道上时的错误方向行驶的方法以及一种控制和检测装置。
背景技术
错误方向行驶者，也称为逆向驾驶者，会在事故的情况中造成死亡、受伤和显著的财产损失。错误方向行驶在此理解为在定向车道上逆着规定的行驶方向的驾驶。定向车道是在结构上与对向交通分隔开的车行道。定向车道处于高速公路或快速道路，如扩建的联邦公路上。错误方向行驶能够分为向前行驶和向后行驶，其中，向前行驶是通过错误的驶入口(Auffahrt)或者通过转向来引起的。
超过一半的错误方向行驶开始于联邦高速公路的交叉口。尤其在高速公路上的错误方向行驶，由于高的行驶速度和因此的高碰撞速度，在事故时经常造成死亡后果的事故。
通过导航仪器的错误方向行驶识别不可能总是可靠的，因为导航仪器的信息，如道路类别和道路方向，对于大多数错误方向行驶的情况而言出现地太晚，也就是说，车辆那时已经处于逆着行驶方向的行驶路径中了。
现代机动车使用惯性传感器、如加速度传感器和横摆传感器以及使用转向角来确认车辆状态，以便实现安全性及舒适系统。此外，许多机动车目前具有内部的GPS模块，例如用于导航系统或者用于机动车的位置确认。现在和将来会有越来越多的机动车装备有视频传感装置，所述视频传感装置同样地处理和输出不同的信息。
发明内容
根据本发明的、用于核查机动车在驶入到定向车道上时的错误方向行驶的方法原则上包括以下步骤：
-对定向车道的交叉口的停止线或者分道线(Sperrlinie)的驶越进行检测；和/或
-对交叉口的、处于机动车之前的车行道的至少一个方向信息进行检测；和
-在基于所述检测来求取错误方向行驶的概率。
根据本发明的方法非常有利地实现了作用链(Wirkkette)的检测，所述检测实现了真实性核查，也就是说实现了验证或者预检，作为探测或识别错误方向行驶的准备或者组成部分。根据本发明的方法也能够已经看作并且用作错误方向行驶的探测。通过检测环境数据来改善安全性，这提高了本方法的可靠性和鲁棒性。因此本发明能够在无意的错误方向行驶已经形成时可靠地进行辨识并且提高总体交通安全性。
本发明的方法有目的地关注于在驶入时或者在交叉口中的机动车的或者说机动车驾驶员的错误方向行驶行为，因为在那里产生了大多数的错误方向行驶。因此能够以有利的方式在已经驶入到实际道路中之前，根据本发明地来核查和/或探测错误方向行驶。
除了上述检测步骤或者检测过程之外，能够结合其他的检测。基于所述检测来核查错误方向行驶或者来设置概率。这能够包括将检测到的信息与核查值进行比较并且包括接下来的评估。那么由单独的评估能够来确认或者来计算所述概率。每个单独的检测能够视作核查标准，然后用于求取概率。
本方法的各个步骤可完全在机动车中、在外部单元中(如中心服务器)，或者并行地以及分布地在两个系统上来进行。所述步骤的实施不约束到上述次序上。
在一个具体实施方式中，方向信息包括与方向相关的车行道标记和/或与方向相关的交通路牌。每个单独的信息自身或者组合起来能够用作所述检测的基础。以有利的方式，检测多个这种信息或者核查标准。这提高了本方法的鲁棒性和安全性，因为这能够依赖于广泛的基础。
能够检测从交叉口的车行道到定向车道上的拐弯。这种要相对快速地检测的标准能够作为另外的标准用于核查。核查标准能够互相独立地、在一定程度上并行地来考虑，或者在其可行的或者可能性的过程中(如在作用链中)来考虑。这两种方式都能够提高本方法的安全性和可靠性。所述标准能够借助传感装置，例如视频传感装置，或者借助导航仪器或者导航模块来检测。
根据本发明的一个优选实施方式，设置：对信息的检测由机动车的视频数据、导航数据和/或惯性传感装置的数据实现，或者说，机动车的至少一个传感器用于所述检测。因为大多数机动车目前安装有不同的传感器，这些传感器或者说传感器的信号能够容易地用于本方法。所述信号能够直接地或者间接地，例如经过处理地来使用，或者作为基础用于导出的大小或者数值。作为传感器能够使用例如包括摄像机或者视频摄像机的图像传感器、雷达传感器、加速度传感器、车轮传感器、转向角度传感器、GPS设备，但也能够使用导航设备或者处理这些和其他数据的计算单元或控制单元。尤其有利地，使用两个传感器类型例如一个导航模块和一个视频传感装置，因为这两个类型能够互相补充。这提高了本方法的安全性和鲁棒性。
此外，求取、确认和/或核查能够在一个机动车外部的装置中执行。作为备用系统或者候补系统能够使用一个外部装置，例如车辆制造厂的服务器。也能够设置，本方法仅仅能够在该外部装置中来执行，例如当机动车不具有需要的传感器技术、地图资料或者地图资料的一部分时。在外部装置和服务器之间的通讯能够通过移动无线电信道来建立。
在行驶在定向车道上时，能够检测转向行为的引入和/或实施。在此，行驶在定向车道上可为第一核查标准，所述引入可为第二核查标准，并且实际的实施可为进一步的核查标准。这种分级的考察提高了本方法的安全性。
有利地设置：每个检测过程检测一个核查标准，并且，其中，给每个核查标准分配一个百分数用于求取错误方向行驶的概率。然后，可通过百分数的简单相加快速且可靠地确认错误方向行驶的概率，所述百分数可以是互相独立的或者设置有根据情况而定的权重。这样能够提高本方法的鲁棒性和可靠性，并且因此提高车辆和乘客的安全性。
也可行的是：基于所述概率来确定或者探测错误方向行驶。这可通过如下方式进行：对于所述概率或者百分数而言，超出了一预设的极限值，所述极限值也能调节。
根据本发明来提供一种用于核查机动车在驶入到定向车道上时的错误方向行驶的控制和检测装置，其具有：用于对定向车道的交叉口的停止线或者分道线的驶越进行检测的器件；和/或，用于对交叉口的、处于机动车之前的车行道的至少一个方向信息进行检测的器件；和，用于基于所述检测来求取错误方向行驶的概率的器件。这适合如上面说明的同样的优点和改型。
用于检测的器件可具有至少一个光学传感器、一个导航系统和/或一个惯性传感器，所述光学传感器优选是视频传感装置。这些组成部分对于集成并且允许快速和可靠的检测而言是简单的。用于求取的器件可包括控制器或者控制设备或者合适的计算单元。
检测的步骤或者说核查标准包括以下组：对定向车道的交叉口的停止线或者分道线的驶越进行检测；对交叉口的、处于机动车之前的车行道的至少一个方向信息进行检测；检测至少一个与方向相关的车行道标记；检测至少一个与方向相关的交通路牌；检测从交叉口的车行道到定向车道上的拐弯；检测在定向车道上行驶时转向行为的引入；检测在定向车道上行驶时转向行为的实施。根据本发明的方法包括来自上述组的步骤中的至少一个、优选多个步骤。
本发明的有利扩展方案在从属权利要求中给出并且在说明中来描述。
附图说明
参照附图和下面的说明来更详细地阐明本发明的实施例。在附图中：
图1示出了定向车道的交叉口的示意性图示，
图2示出了机动车驶入到交叉口的示意性图示，
图3示出了机动车在交叉口中的进一步行驶的示意性图示，
图4示出了机动车在交叉口中的更进一步行驶的示意性图示，
图5示出了机动车从交叉口拐弯到定向车道的示意性图示，
图6示出了机动车在定向车道上的转向行为的示意性图示，
图7示出了具有控制和检测装置的机动车的示意性图示，和
图8以流程图的形式示出了用于核查机动车的错误方向行驶的方法。
具体实施方式
图1示出了具有两个在结构上互相分隔开的定向车道2的道路或者高速公路1以及交叉口3。交叉口3具有驶入坡道4和驶出坡道5。从共同的车行道6出发，驶入坡道4或者驶入口用于驶入到高速公路1的定向车道2，同时驶出坡道5或者驶出口用于离开定向车道2。
错误行驶的车辆或者错误方向行驶者7在交叉口3的驶入口上或者进入口3上示出在第一位置8中，这种情况稍后参照图2来详细阐明。接下来示出机动车7在行驶在对向车行道上或者说在驶出坡道5上时在第二位置9中，这种情况稍后参照图3来详细阐明。
在第三位置10中或者在紧接着第三位置之后，机动车7处于驶出坡道5的进一步走向中。这种情况稍后参照图4来阐明。在第四位置11中，错误行驶的机动车7从交叉口3或者说驶出坡道转换到定向车道2中，这在稍后参照图5来详细说明。第五位置12在图6中示出。
术语车辆或者说机动车在此理解为全部的驱动交通工具，例如乘用车、载重汽车、公共汽车、摩托车等等。
在图2中示出了机动车7从引道(Zufahrtstraβe)13进入到交叉口3中。机动车7没有以正确的方式转入到驶入坡道4的车道中，而是以错误的方式转入到驶出坡道5的车道中。对此，错误行驶的车辆7要么横穿了停止线14要么横穿了分道线(Sperrlinie)15。停止线14形成在驶出坡道5上的车辆到引道13的正确行驶的通道。分道线15在共同的车行道6的区域中使驶出坡道5与驶入坡道4互相隔离。
在停止线14的区域中或者在其后竖立了两个禁止路牌16，所述禁止路牌禁止进入到驶出坡道5中。这些路牌相应于道路交通规则(StVO)的路牌267。此外，竖立了方向路牌17，所述方向路牌规定了在路牌的右侧驶过。这个路牌相应于道路交通规则的路牌222。
图3示出了错误行驶的车辆7在驶出坡道5上的进一步行驶。在行驶方向上在车辆7之前示出道路标记或者车行道标记18，在此道路标记或者车行道标记为方向箭头的形式。正好处在机动车7之前的方向箭头18示出为逆着机动车7的行驶方向，同时设置在驶入坡道4上的方向箭头18示出为朝向机动车7行驶方向的方向。
示出了机动车7的传感装置的、例如视频摄像机的检测区域19。检测深度、也就是说检测区域19的长度，和/或检测宽度、也就是说检测区域19的角度或者说检测锥面不必以真实比例示出。
图4示出了机动车7在驶出坡道5上的进一步行驶走向。机动车7在此恰好离开了交叉口7的共同车行道6。在此，在机动车7的检测区域19中有多个方向牌20。方向牌20能可为道路交通规则，路牌625-20意义中的向右指向的方向牌。方向牌20用于在驶出坡道5上正确行使的交通的转向。对于错误行驶的机动车7而言方向牌20含有逆着错误行驶的车辆7的行驶方向或者运动方向定向的方向信息。
根据图5中的图示，机动车7从驶出坡道5转换到定向车道2上或者到定向车道2中。这种转换也能够称为拐弯过程。随着离开驶出坡道5或者说离开交叉口3，机动车7现在与行驶方向相反地处于定向车道2上，这相应于错误方向行驶。在驶出坡道5上的该行驶已经可被看作错误方向行驶了。
在图6中，示例性地示出了机动车7在定向车道2上不被允许的转向行为。机动车7首先正确地行驶在定向车道2的右侧车道2a上，并且然后转换到中间车道2b上，这仍然符合正确的行驶方式。进一步转向到左侧车道2c中则表现出禁止的错误方向行驶。相比于最初正确的车辆方向或者定向而言从90度的车辆定向起，就能够得出错误方向行驶了。
在图7中示意性地展示了机动车7，所述机动车例如相应于来自前面附图的错误方向行驶者7。机动车7包括具有至少一个传感器21的控制和检测装置，所述传感器在此例如示出为多个传感器。传感器21能够是例如像视频摄像机那样的图像传感器、雷达传感器、加速度传感器、车轮传感器、转向角度传感器、GPS设备或者类似物。机动车7或者说控制和检测装置还包括导航设备22和用于求取错误方向行驶的概率的器件、如控制器或控制设备23。控制器23与传感器21和导航设备22处于通讯中，所述通讯能够是有线连接或者无线的。控制器同样与存储器24连接，所述存储器例如用于存储方向信息的数据，如比较值或者核查值。此外，控制器与通讯接口25连接，所述通讯接口设置用于与外部装置26、如中心服务器进行通讯。
传感器21、导航设备22、控制器23、存储器24和通讯接口25能够如在此示出的那样构造为独立的单元，或者它们能够集成在一个或者多个单元中。特别地，不需要使每个组成部分作为硬件来实施，同样地能够使单独的功能作为软件程序或者程序来实现。
借助通讯接口25能够为机动车7以及控制和检测装置提供信息(如地图数据)和/或提供功能性(如访问外部装置26的程序)。
参照图8，现在结合图1到7来说明一种用于核查机动车7的错误方向行驶的方法。
在本方法的第一步骤100中，激活所述方法。这可例如响应于机动车7的一个或者多个传感器和/或外部传感器而发生。
接下来说明多个检测步骤110到150，所述步骤可在时间上并行地和/或在时间上相继地来进行或者实施。在步骤110中，通过机动车7对定向车道2的交叉口3的停止线14或者分道线15的驶越进行检测。该检测可基于视频数据和/或导航数据。该检测的情况在图2中示出。驶越过停止线14或者分道线15可以要么直接通过这些线的摄像机记录，要么间接通过在旁边驶过一个或者多个禁止路牌16和/或方向路牌17来检测。
在另一步骤120中，检测与方向相关的车行道标记18，所述车行道标记由机动车7的传感器21来识别。该车行道标记或者这些车行道标记18的检测是另一核查步骤。如已说明的，该步骤可基于视频数据并且可附加地通过导航数据来支持或者说被进一步核查。检测步骤120的情况在图3中示出。
在另一步骤130中，由机动车7的视频传感装置21检测至少一个与方向相关的交通路牌20，这在图4中示出。这种检测或者识别也用于机动车7的错误方向行驶的另外的核查。
在另一核查步骤140中，检测从交叉口3的车行道5到定向车道2上的拐弯。机动车7的这种拐弯或者这种驶入在图5中示出。借助机动车7的视频传感装置21、惯性传感装置和/或导航模块22可实施这种检测。
在另一检测步骤或者核查步骤150中，检测在定向车道2上行驶时是否检测到转向行为的引入和/或实施。这种情况在图6中示出。步骤150自身可包括例如三个单独的核查步骤，其中，第一，确定行驶在定向车道2上、例如在高速公路上。这通过视频传感装置21和/或导航系统22来实现。第二，可通过机动车7的惯性传感装置来确认转向行为的引入。最后，可例如通过小的速度、大的转向角度以及偏转比率来确定转向行为的实施。基于最后两个步骤，也可探测在其他道路或者车行道、如交叉口3上转向行为的引入和/或实施。
在另一步骤160中，求取错误方向行驶的概率，确切地说基于所述检测步骤110、120、130、140或150中的至少一个检测步骤。对此可能实施的传感器数据的处理或者计算可以要么在机动车7中、例如在控制器23中进行，要么在外部装置26中进行。
一般地，用于核查错误方向行驶的方法可这样来考虑：为每个检测步骤或者核查步骤110、120、130、140和150考虑不同的核查标准。对于每个这种核查标准、例如停止线的驶越的检测，首先检测一测量值或者传感器值。这例如在驶越过停止线的情况中可为包含停止线14的摄像机图像或者已经处理的或者预处理的传感器数据、例如一条在车行道上的线的测量和/或定向。接下来，将该测量值与预设的核查值进行比较，所述核查值例如可储存在机动车7的存储器24中或者储存在外部装置26中。在停止线14的情况下，所述核查值可包括例如停止线的尺寸和/或空间布置。
基于这种比较，现在可评估每个核查标准。这可以单纯数字式地进行，也即，在满足或者违反真实性标准或者核查标准的情况下，假设其为值1，而否则具有值0。替代地，可设置为，以百分数进行评估，例如根据传感器数据的可靠性和/或说服力。
此外，可给每个核查标准或每个检测步骤110至150分配一个百分数或概率。因此，可给每个步骤110至150例如分配20％的百分值。也可以各个步骤110至150被分配不同的百分值或百分数。因此，例如可在相继设置的核查标准的作用链中，随着在作用链中步骤的递增而具有更高的百分数。这样的作用链可以是停止线的驶越的检测，然后与方向相关的车行道标记的检测，随后与方向相关的交通路牌的检测。于是，例如可以第一步骤具有10％，第二步骤具有20％，而第三步骤具有30％的权重或比重。
基于不同的百分数或百分值，现在求取错误方向行驶的概率。这例如可以通过将所有满足的核查标准的百分数相加来进行，由此直接得到错误方向行驶的概率。因此，例如在分别20％的百分数的情况下，在满足三个核查标准时，得到60％的错误方向行驶的概率。
现在，在另一步骤170中，可基于所述概率确定或探测错误方向行驶。为此，可将所求取的概率与预设的(也是可调节的)边界值进行比较。该边界值例如可以是60％，从而自概率60％起或在概率60％时错误方向行驶被探测到。然后，可以在步骤170或其它步骤中对该探测结果进行响应。这可以包括被动行为，例如向机动车7的驾驶员发出警告或警告提示，也可以包括主动行为，例如干涉机动车7的运动和/或转向。

Claims (10)

1.用于核查机动车(7)在驶入到定向车道(2)上时的错误方向行驶的方法，其特征在于以下步骤：
-对所述定向车道(2)的交叉口(3)的停止线(14)或者分道线(15)的驶越进行检测；和/或
-对交叉口(3)的、处于所述机动车(7)之前的车行道(5)的至少一个方向信息(18、20)进行检测；和
-基于所述检测求取错误方向行驶的概率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方向信息(18、20)包括与方向相关的车行道标记(18)和/或与方向相关的交通路牌(20)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，检测由所述交叉口(3)的车行道(5)到所述定向车道(2)上的拐弯。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中，对信息的检测(110、120、130、140、150)由所述机动车(7)的视频数据、导航数据和/或惯性传感装置的数据实现。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中，所述检测(110、120、130、140、150)或者所述求取(160)在一个所述机动车(7)外部的装置(26)中执行。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其中，在所述定向车道(2)上行驶时检测转向行为的引入和/或实施。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其中，每个检测过程(110、120、130、140、150)检测一个核查标准，并且，其中，为每个核查标准分配一个用于求取错误方向行驶的概率的百分数。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中，基于所述概率确定错误方向行驶。
9.用于核查机动车(7)在驶入到定向车道(2)上时的错误方向行驶的控制和检测装置，其特征在于：
-用于对所述定向车道(2)的交叉口(3)的停止线(14)或者分道线(15)的驶越进行检测(21)的器件；和/或
-用于对所述交叉口(3)的、处于所述机动车(7)之前的车行道(5)的至少一个方向信息(18、20)进行检测(21)的器件；和
-用于基于所述检测来求取(23)错误方向行驶的概率的器件。
10.根据权利要求9所述的控制和检测装置，其中，用于检测的所述器件具有至少一个光学传感器(21)、一个导航系统(22)和/或一个惯性传感器，所述光学传感器优选是视频传感装置。
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