CN105518761B - 用于对机动车的错误行驶进行可信度检验的方法以及控制和检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明描述一种用于对机动车(11)在驶入有向车道(2)时的错误行驶进行可信度检验的方法，其中：检测所述机动车(11)的当前行驶路径(9)的至少一个转弯信息；求取允许的行驶路径(10)的至少一个转弯信息；确定在所检测的转弯信息与所求取的转弯信息之间的偏差；以及如果存在偏差或者违反用于偏差的边界值，则对错误行驶进行可信度检验。此外，提出一种用于对机动车(11)在驶入有向车道(2)时的错误行驶进行可信度检验的控制和检测装置，具有：用于检测所述机动车(11)的当前行驶路径(9)的至少一个转弯信息的机构；用于求取允许的行驶路径(10)的至少一个转弯信息的机构；用于确定在所检测的转弯信息与所求取的转弯信息之间的偏差的机构；和用于如果存在偏差或者违反用于偏差的边界值则对错误行驶进行可信度检验的机构。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对机动车在驶入有向车道时的错误行驶进行可信度检验的方法以及控制和检测装置。
背景技术
错误驾驶员——也称为弄错方向的驾驶员——在事故的情况下引起死亡、受伤以及极大的物质损坏。在此将错误行驶在此理解为相反于所规定的行驶方向地在有向车道上的行驶。有向车道是与迎面车道在结构上分离的车道。有向车道可出现在高速公路或快速道路，如经扩建的联邦公路上。错误行驶可以分为向前行驶和向后行驶，其中，向前行驶通过错误的驶入或通过转向开始。
超过一半的错误形式在联邦高速公路的连接位置处开始。正是在高速公路上的错误行驶中在基于高的行驶速度并因此高的碰撞速度引起的事故的情况下经常发生具有死亡后果的事故。
错误行驶通过导航装置的识别不总是可靠地可能的，因为导航装置的信息，如道路类型和方向对于错误行驶的大多数情况而言过晚地实现，亦即车辆那时已经位于相反于行驶方向的行驶通道中。
现代机动车应用惯性传感器，如加速度传感器和偏航率传感器，以及使用用于确定车辆状态的转向角，以便实现安全和舒适系统。除此之外，多个机动车当今具有内部GPS模块，例如用于机动车的导航系统或定位确定。已经在现在并且在将来越来越多的机动车配备视频传感机构，该视频传感机构同样处理和输出不同的信息，例如标牌显示的识别。
发明内容
根据本发明的用于对机动车在驶入有向车道时的错误行驶进行可信度检验的方法原则上包括如下步骤：
检测所述机动车的当前行驶路径的至少一个转弯信息；
求取允许的行驶路径的至少一个转弯信息；
确定在所检测的转弯信息与所求取的转弯信息之间的偏差；以及
如果存在偏差或者违反用于偏差的边界值，则对错误行驶进行可信度检验。
根据本发明的方法非常有利地能够实现作用链的检测，所述作用链(Wirkkette)能够实现可信度检验，亦即检查或预检查，作为错误行驶的探测或识别的准备或组成部分。根据本发明的方法也可以已经视作和用作错误行驶的探测。安全性通过环境数据的检测、行驶路径的或行驶路线的和/或转向意图的预测实现，这提高所述方法的可靠性和稳健性。由此，本发明可以可靠地识别无意的错误行驶并且提高一般的交通安全性。
本方法有针对性地考虑机动车或驾驶员在驶入道或在连接位置处的错误行驶行为，因为大多数错误行驶在那儿产生。因此可以有利地在已经驶入原本的道路之前根据本发明对错误行驶进行可信度检验和/或探测。
转弯信息优选基于转弯或道路的方向变化或道路的驶入或驶出。这是与车辆通过驾驶员的方向变化的区别，所述方向变化例如也可以是道路上的变道。这提高所述方法的稳健性，因为正常的驾驶操纵如变道不考虑用于错误行驶的可信度检验。
允许的行驶路径可以是机动车的这样的行驶路径或路线，所述行驶路径满足交通法规，如道路交通管理条例。所述行驶路径可以例如由导航模块预测或视为非常可能。换言之，这是如下路径，车辆应采取所述路径，以便正确行驶。
所述方法的各个步骤可以完全在机动车中、在外部单元如中央服务器或并行地以及分布地在两个系统上运行。这些步骤的执行不涉及所述顺序。
在一种特别的实施方式中，转弯信息包括转弯的半径、方向和/或走向。每个单个信息自身或组合地可以用作用于确定或计算实际路径——亦即实际行驶的路径或转弯——与期望路径——亦即所求取或最可能的行驶路径的偏差的基础。因此所述确定可以快速和可靠实现。作为方向，行驶方向可以以绝对的方式例如作为方位或者相对地例如通过转向角实现。半径可以除了单纯的转弯信息之外也已经包含关于转弯方向的信息。因此，例如右转弯的半径可以具有正符号，而左转弯半径具有负符号。转弯的走向可以例如由多个(子)半径和直线组成。因此，转弯信息或关于连接位置的路程的信息可以是可能的或正确的亦即根据规则的路径的标志。
可以检测：机动车位于是否迎面车道上。所述相对快速要检测的标准可以或者附加地用于可信度检验或者作为用于可信度检验的初始标准。通过两种方式可以提高方法的安全性和可靠性。所述标准可以借助于传感机构如例如视频传感机构或者导航装置或导航模块检测。
根据本发明的一种优选实施方式设置，对于所述检测使用所述机动车的至少一个传感器。因为大多数机动车其间已经安装不同的传感器，所以这些或其信号可以简单地用于所述方法。信号可以直接或间接地如例如经处理地使用或作为用于导出的参量或值的基础使用。作为传感器可以应用例如图像传感器——包括摄像机或视频摄像机、雷达传感器、加速度传感器、雷达传感器、转向角传感器、GPS装置、以及导航装置或处理这些和其他数据的运算或控制单元。特别有利的是使用两个传感器类型，如例如导航模块和视频传感机构，因为这两个类型相互补充。这提高所述方法的安全性和稳健性。
对于允许的行驶路径的转弯信息的求取，可以首先求取允许的行驶路径并且紧接着求取所述允许的行驶路径的至少一个允许的转弯信息。所述划分提供如下可能性，应用不同的单元，这些单元最适合于每个子任务。因此，允许的行驶路径例如可以由导航模块求取或检测而转弯信息由车辆的传感器求取或检测，优选由用于检测当前行驶路径的传感器。
有利地设置，使用机动车的导航系统用于所述求取。期间多个机动车配备导航系统，从而可以利用其能力，特别是地图材料。在此期间越来越多的高度精确的地图材料可用，例如具有在厘米范围中的精确度。特别是与用于机动车的较近的环境或者位于其前方的区域的更准确的传感器如视频和音频摄像机合作地，可以提高方法的稳健性和可靠性并因此提高车辆和乘客的安全性。
也可能的是，在驶入有向车道的区域中激活所述方法。通过这种方式可以抑制在正常行驶时的错误警告，这提高使用者的安全性和可接受性。
此外，可以在机动车外部的装置中实施求取、确定和/或可信度检验。作为替代或备份系统可以使用外部装置，例如车辆制造者的服务器。也可以设置，使得所述方法仅仅在外部装置中运行，例如如果机动车不具有所需要的传感机构、地图材料或其中一部分。在外部装置与服务器之间的通信可以通过移动无线电通道建立。
根据本发明提供一种用于对机动车在驶入有向车道时的错误行驶进行可信度检验的控制和检测装置，其具有：用于检测所述机动车的当前行驶路径的至少一个转弯信息的机构；用于求取允许的行驶路径的至少一个转弯信息的机构；用于确定在所检测的转弯信息与所求取的转弯信息之间的偏差的机构；和用于如果存在偏差或者违反用于偏差的边界值则对错误行驶进行可信度检验的机构。如上所述相同的优点和修改适用。
用于求取的机构、用于确定的机构和/或用于进行可信度检验的机构可以包括控制器、控制装置或适合的运算单元和/或导航系统。
控制和检测装置或用于检测的机构可以具有传感器，如图像传感器。图像传感器——如用于单个图像的摄像机或用于图像序列的视频摄像机——可以很好地识别车道状况，如例如方向或斜坡并且因此对于所述方法提供坚实基础。
此外，机动车或者控制和检测装置可以具有至少一个惯性传感器。例如附加地，图像传感器的结果可以借助于惯性传感器，亦即加速度传感器和/或转速传感器调整。这提高了机动车及其乘客的可靠性和安全性。
在申请文件中提出并且在说明书中描述本发明的有利的扩展方案。
附图说明
根据附图以及以下描述进一步阐明本发明的实施例。附图示出：
图1：有向车道的连接位置的示意图；
图2：连接位置的高度精确的地图信息的示意图；
图3：具有控制和检测装置的机动车的示意图；以及
图4：用于对机动车的错误行驶进行可信度检验的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出具有两个在结构上相互分离的有向车道2的道路或高速公路1以及连接位置3。连接位置3具有驶入斜坡4和驶出斜坡5。基于共同的车道6，驶入斜坡4或驶入道用于驶入高速公路1的有向车道2，而驶出斜坡5或驶出道用于离开有向车道2。
错误行驶的车辆或错误驾驶员11在第一位置7和第二位置8中示出。在第一位置7中，车辆11还位于车道6上，这可以视作错误行驶的准备或已经视为错误行驶。在第二位置8中，车辆11已经拐入驶出斜坡5，所述驶出斜坡与驶入斜坡4在结构上分离。因此，机动车11已经位于有向车道中并且因此位于错误行驶上。
在此，将术语车辆或机动车理解为全部被驱动的交通工具，如例如轿车、货车、公共汽车、摩托车等。
基于车辆11的当前位置以及另外的参数如例如速度、转向角或加速度，示出车辆11的当前行驶路径或轨迹9。术语当前行驶路径可以在此包括车辆11的当前位置和/或当前状态、至今经过的路程和/或预计在不久的将来要经过的路段。将来要经过的路段可以例如通过传感器的检测区域、以米为单位的固定量值例如在0与50米之间、优选在0与20米之间或者通过与速度相关的值如例如达到静止状态的制动路径限定。
图2示例性地示出导航模块的一个高度精确的地图信息的一部分，所述部分是来自图1的高速公路连接位置3或者是类似的连接位置。示出有向车道2、驶入道4和驶出道5。驶入斜坡4与允许的或最可能的行驶路径10叠加地示出。最可能的行驶路径10是这样的路径，机动车的导航装置或导航模块计算所述路径。所述计算在此涉及正确的亦即由道路交通管理条例(StVO)允许的路程引导。对于连接位置3的区域，这正确表示导航系统选择沿驶入斜坡4的行驶路径。
在图3中示意地示出具有控制和检测装置的机动车11，所述控制和检测装置用于对机动车11在驶入有向车道2时的错误行驶进行可信度检验，其中，机动车例如相应于图1中的错误驾驶员11。相应地对于机动车11示出当前行驶路径9以及通过虚线示出允许的行驶路径10。机动车11或控制和检测装置包括至少一个传感器12，所述至少一个传感器在此是示例性地对于多个传感器示出的。传感器12可以是例如图像传感器、雷达传感器、加速度传感器、车轮传感器、转向角传感器、GPS装置或诸如此类。机动车11或控制和检测装置还包括导航装置13和控制器14。控制器14与传感器12和导航装置13处于通信中，这可以是有线或无线的。同样，控制器与通信接口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。
传感器12、导航装置13、控制器14以及通信接口15可以如在此所示的那样构造为独立单元，或者它们可以集成在一个或多个单元中。尤其不需要的是，每个组成部分实施为硬件，各个功能同样可以实现为软件例程或程序。
借助于通信接口15可以给机动车11或控制和检测装置提供信息，如地图数据和/或功能，如对外部装置16的程序的访问。
根据图4现在纵览图1至3地描述一种用于对机动车11的错误行驶进行可信度检验的方法。
在可选择的第一步骤100中检查：机动车11是否位于连接位置3的区域中。术语区域包括不仅连接位置3的直接区域而且还包括至所述连接位置的进口道或连接位置3的较近的环境。
如果是这种情况，则在步骤110中检查或探测：机动车11是否错误地位于迎面车道上。这在图1中在第一位置7中示出。所述检测可以例如一次地实现，如在第一位置7上，或者在所述方法期间重复。
在另一步骤120中检测机动车11的当前行驶路径9的至少一个转弯信息。所述检测可以已经在第一位置7上但最晚在所述区域中或者在第二位置8上开始。所述检测基于机动车11的传感机构12和/或导航系统13。附加或替代地，当前行驶路径9的转弯信息可以借助于外部系统如例如GPS发送器/接收器发生。当前行驶路径9可以由所存储的关于目前为止的行驶路径的信息、现在车辆位置的当前状态数据以及例如传感器12的关于未来路径如道路走向尤其是道路转弯例如在视频传感器的视野范围中的预测性数据组成。
在所述例子中，转弯信息包括驶出斜坡5的关于位于机动车11前方的区域的、尤其是车道走向如转弯方向和转弯半径的图像和/或视频信息。所述信息还可以通过另外的传感器信息如例如由惯性传感器系统或导航系统13补充或进行可信度检验。
在另一步骤130中，求取允许的并因此对于导航系统13最可能的行驶路径10用于在正确的或允许的车道上的机动车，亦即在此为驶入斜坡4。通过导航系统13的所述求取在图2中示出。正确的行驶路径对于车辆11允许在不违反交通规则的情况下的行驶。紧接着在相同的步骤中求取所述允许的行驶路径的至少一个转弯信息。所述至少一个转弯信息可以例如对于允许的行驶路径已经保存或者被提取或计算。同样可以设置，对于确定的道路或道路类型或连接位置直接保存允许的转弯信息，从而不必首先求取允许的行驶路径。
在下一步骤140中，确定在所检测的转弯信息——亦即当前行驶路径9的转弯信息——与允许的行驶路径10的转弯信息之间的偏差。允许的行驶路径10的转弯信息可以或者直接保存在导航系统13的地图信息中，或者可以由允许的行驶路径10计算。那么，所述计算可以或者由导航系统13或者由控制器14进行。术语转弯信息和转弯半径可以包括整个转弯的半径或走向或者转弯的一定子区段的半径或走向。偏差可以确定为差或例如确定为期望-实际比较。
如果存在根据步骤140的偏差或者违反用于偏差的边界值，则在步骤150中对错误行驶进行可信度检验。如上所述，可以检测和处理多个转弯信息，如例如半径、斜坡和/或方向。相应地也可以确定对于每个或多个转弯信息的多个偏差并且将其考虑用于可信度检验。那么可信度检验可以基于所有偏差、单个偏差或多个偏差地实施。相应的适用于用于偏差的边界值，所述边界值可以设置用于能够实现例如系统的一定惯性或公差。这可以例如有助于容许与允许的或最可能的行驶路径的小或短暂的偏差。
如果可信度检验，亦即信息的评估或检查得出，所述信息是可靠的或者所述信息的一定部分是可靠的，则可以在另一步骤160中探测错误行驶。
紧接着可以在另一步骤170中实现对探测的反应。这可以包括被动的动作，如给机动车11的驾驶员的警告或警告指示；以及主动动作，如例如干预机动车11的运动和/或转向。
Claims (8)
1.一种用于对机动车(11)在驶入有向车道(2)时的错误行驶进行可信度检验的方法，所述方法包括如下步骤：
检查机动车是否位于连接位置的区域中；
如果机动车位于连接位置的区域中，则至少一次探测机动车是否错误地位于迎面车道上；
检测所述机动车(11)的当前行驶路径(9)的至少一个转弯信息，对于所述检测使用所述机动车(11)的至少一个传感器(12)；
求取允许的行驶路径(10)的至少一个转弯信息；
确定在所检测的转弯信息与所求取的转弯信息之间的偏差；以及
如果违反用于偏差的边界值，则对错误行驶进行可信度检验；
其中借助于所述机动车(11)的导航系统(13)求取所述允许的行驶路径(10)的转弯信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转弯信息包括转弯(4、5)的半径、方向和/或走向。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，检测所述机动车(11)是否位于迎面车道上。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对于所述求取允许的行驶路径(10)的至少一个转弯信息的步骤，首先求取允许的行驶路径(10)并且紧接着求取所述允许的行驶路径(10)的至少一个转弯信息。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在驶入(3)所述有向车道(2)的区域中激活所述方法。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述机动车(11)外部的装置(16)中实施所述求取允许的行驶路径(10)的至少一个转弯信息的步骤(130)、确定在所检测的转弯信息与所求取的转弯信息之间的偏差的步骤(140)和/或所述可信度检验的步骤(150)。
7.一种用于对机动车(11)在驶入有向车道(2)时的错误行驶进行可信度检验的控制和检测装置，包括：
用于检查机动车是否位于连接位置的区域中的机构；
用于如果机动车位于连接位置的区域中则至少一次探测机动车是否错误地位于迎面车道上的机构；
用于检测所述机动车(11)的当前行驶路径(9)的至少一个转弯信息的机构(12)；
用于求取允许的行驶路径(10)的至少一个转弯信息的机构；
用于确定在所检测的转弯信息与所求取的转弯信息之间的偏差的机构；和
用于如果违反用于偏差的边界值则对错误行驶进行可信度检验的机构；
其特征在于，用于求取允许的行驶路径(10)的至少一个转弯信息的机构包括导航系统。
8.根据权利要求7所述的控制和检测装置，其中，所述用于所述检测的机构具有至少一个惯性传感器。
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